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二次成型:模具设计

模具结构                               

对于大批量生产,优质模具的开模费用是一项合理的投资。工具钢的选择将取决于要生产的零件的数量和质量,并且主要取决于应用中使用的刚性基材的类型。如果使用增强基材,则可能需要高硬度耐磨钢。

大多数 GLS 材料包覆成型材料通常是非磨损性/非腐蚀性的,并且可以很好地复制模具表面。

  • 需要经过抛光的模具才能产生有光泽或清晰度好的表面。
  • 若要生产具有热固性橡胶哑光外观的零件,则需要更粗糙的模具表面。一般来说,电火花加工型腔时产生的粗糙表面会产生良好的表面和良好的脱模效果。
  • 蒸汽珩磨、喷砂或珠光处理和化学蚀刻也可用于生产具有不同光泽度和外观的表面。
  • 为帮助脱模,型腔或型芯在经过喷砂或电火花加工处理后,可以涂上一层脱模涂层,例如聚四氟乙烯浸渍镍。

模具布局                               

多腔模具布局应该是平衡的。在平衡的流道系统中,熔融材料以相同的时间和压力流入每个型腔。下图显示平衡盘爪式和交叉流道系统的示例:

模具 1 模具 2

流道配置和设计       

对于传统的冷流道模具,全圆形流道是最好的,因为它们产生最小的流动阻力并最大限度地减少流道中的冷却。由于全圆形流道具有较小的表面积,因此可使材料的熔化时间更长,从而将冷却降到最低。

第二个最高效的流道横截面是改良梯形。这种类型的几何形状最接近于模拟全圆形流道,但只需要在一块板上进行加工。

流道尺寸很少超过 0.300 英寸,即使是主流道也是如此。每次流道转弯或分岔时都应使用注塑冷料井。

下图说明典型的流道尺寸:

模具 3

热流道系统   

热流道模具布局应自然或几何平衡。外部加热歧管是最好的。不推荐采用鱼雷形加热器的内部加热系统,因为它们有热点、停滞区以及部分凝固材料粘附在壁上。

所有通道都应具有高度抛光的圆形横截面,并带有平缓的弯曲,以最大限度地减少停滞区的可能性,并且直径为 0.250 英寸至 0.375 英寸。个性化区域控制将允许进行一些平衡调整,并将提高零件质量。

浇口设计                               

所有传统浇口类型都适用于加工 GLS 弹性体。浇口类型和相对于零件的位置会影响以下项目:

  • 零件保压
  • 浇口移除或痕迹
  • 零件外观
  • 零件尺寸(包括基材翘曲)。

浇口类型取决于零件和模具设计。对于自动脱浇口工具,较软的 TPE 的高弹性使得浇口设计(例如潜伏式浇口或具有自脱浇口的三板模具)更难脱浇口。较高硬度和填充等级通常具有较低的极限伸长率,因此更容易脱浇口。为了确保浇口在特定位置断裂,浇口面长度应较短以产生高应力集中。

下表总结各种浇口设计的优缺点。如需更深入了解特定浇口设计,请下载完整的包覆成型指南。

浇口类型比较

浇口类型

优势

劣势

边缘/凸片/针式浇口

  • 适用于扁平零件
  • 易于加工和修改
  • 模后浇口/流道去除
  • 较大的浇口遗迹

潜伏式浇口

  • 自动浇口去除
  • 最少的浇口痕迹
  • 更难加工
  • 更难拔出

通过基材上的针和孔进行背浇

  • 零件正面无浇口痕迹
  • 更复杂
  • 模具后修整
  • 潜在的表面下沉

盘形浇口

  • 同心度
  • 适用于圆形零件
  • 没有熔合纹
  • 模后浇口和流道去除
  • 废料

针式浇口(3 板)

  • 自动浇口去除
  • 最少的浇口痕迹
  • 局部冷却
  • 需要浮板
  • 更多废料
  • 更高的模具成本

阀式浇口(热流道系统)

  • 最少的浇口痕迹
  • 完全切断
  • 保压后最小化
  • 模具成本高
  • 更高的维护

 

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