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电冰箱顶框气辅成型注射模设计

电冰箱顶框气辅成型注射模设计
张峰;杨林峰
【期刊名称】《模具制造》
【年(卷),期】2006(006)009
【摘要】通过对电冰箱顶框的结构工艺分析,介绍了该模具的结构设计和工作过程.采用热流道系统、气辅注射成型提高了塑料件的表面质量和成型效率.
【总页数】3页(P44-46)
【作者】张峰;杨林峰
【作者单位】河南新飞电器有限公司,河南,新乡,453002;河南新飞电器有限公司,河南,新乡,453002
【正文语种】中文
【中图分类】TG7
【相关文献】
1.气辅成型中成型工艺对制品翘曲的影响 [J], 周大路
2.水辅与气辅成型残余壁厚的对比研究 [J], 陈英龙;周华;张增猛;孔虎子
3.聚合物异型材气辅口模挤出成型气辅滑移对异型材挤出胀大的影响 [J], 闫丽;周国发;周勇飞;郭吉林
4.电冰箱堵盖气辅注射成型模具设计 [J], 张峰;杨林峰;尚波
5.冰箱顶框注射模设计 [J], 费振隆
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气辅注塑的缺陷及解决方法

气辅注塑的缺陷及解决方法气辅注塑是一种常见的注塑成型工艺,通过对塑料熔体进行喷射,并利用气体辅助实现产品成型。
然而,尽管这种工艺有许多优点,但也存在一些缺陷。
本文将探讨气辅注塑的缺陷,并提出相应的解决方法。
气辅注塑的主要缺陷之一是瓶颈效应。
由于气辅注塑需要在注射过程中注入气体,当气体进入熔体时,会导致熔体流动速度减慢,从而形成瓶颈效应。
这种效应会导致产品表面出现疤痕、气泡等缺陷。
为了解决瓶颈效应带来的缺陷,可以采取以下措施。
首先,可以通过增加注射压力来增加熔体的流动速度,从而减轻瓶颈效应。
其次,可以调整气体注入的位置和时间,使气体能够更均匀地分布在熔体中,减少瓶颈效应的影响。
气辅注塑还存在气泡缺陷。
气泡是由于气体在注射过程中进入熔体而形成的。
气泡的存在会降低产品的质量,并且可能会导致产品的强度下降。
为了解决气泡缺陷,可以采取以下方法。
首先,可以通过加热熔体来减少熔体的粘度,从而提高气泡的排出效果。
其次,可以通过调整注射速度和注射压力来控制气泡的生成,使气泡更容易从熔体中排出。
气辅注塑还存在产品变形的缺陷。
由于气辅注塑需要在注射过程中注入气体,而气体的注入会对产品造成一定的压力,从而导致产品的变形。
为了解决产品变形的缺陷,可以采取以下措施。
首先,可以通过调整注射温度和注射速度来控制熔体的流动,从而减少产品的变形。
其次,可以通过增加模具的支撑结构来增加产品的稳定性,减少变形的发生。
气辅注塑还存在产品尺寸不一致的缺陷。
由于气辅注塑过程中需要注入气体,而气体的注入会对产品的尺寸产生一定的影响,从而导致产品的尺寸不一致。
为了解决产品尺寸不一致的缺陷,可以采取以下方法。
首先,可以通过调整注射温度和注射速度来控制熔体的流动,从而减少产品尺寸的变化。
其次,可以通过优化模具的结构和设计,使产品的尺寸更加稳定。
气辅注塑虽然有一些缺陷,但通过相应的解决方法,这些缺陷是可以被克服的。
在实际生产中,我们可以根据具体情况采取不同的措施,从而提高气辅注塑的成型质量,满足客户的需求。
设计气辅模具的基本要点

设计气辅模具的基本要点气辅模具,即气动辅助模具,是一种利用气体增压辅助注塑成型的设备。
与传统模具相比,气辅模具可以更好地实现塑料制品的加工,生产出更加精细、细腻的产品。
而要设计一款高效的气辅模具,则需要有一定的技术积累和实践经验。
以下,将从设计气辅模具的基本要点进行详细介绍。
1.材料选用气辅模具主要是用于塑料注塑成型的生产过程中,因此其材料选用非常重要。
模具材料必须具备高强度、高刚度、抗磨损、抗腐蚀等特点,这样才能够更好地保证模具在使用过程中的性能和寿命。
常见的气辅模具材料包括高速钢、硬质合金、精密合金、工程塑料等。
2.结构设计气辅模具的结构设计旨在实现塑料制品的加工过程。
设计时应首先考虑模具材料的特性,同时根据塑料产品的形状、尺寸、形式等因素进行结构设计。
为了更好地实现气辅模具功能,应考虑采用分离型、射出型、挤出型等不同的设计结构,以实现不同的生产要求。
3.气路设计气辅模具与气路息息相关,因此在设计气辅模具时,应考虑采用高性能的气体,以保证良好的气辅效果。
气路设计的要点包括气体流量、压力、速度、方向等。
为了实现最佳的气辅效果,应采用有序、稳定的气体流动,避免气体压力过高或过低,以及大量气体泄漏的情况发生。
4.气嘴设计气嘴是气辅模具的关键部位,它的设计关系到模具的整体效果。
气嘴的设计应考虑注塑过程中气嘴周边的温度、压力、速度等因素,以保证气嘴的稳定性和持久性。
在气嘴设计方面,通常采用锥形、球形、柱形等不同的形式,以适应不同的模具结构。
5.气密性设计最后一个要注意的就是气密性设计。
气辅模具的气密性设计直接影响模具工作的效率和成品质量。
气密性设计应该考虑充气口、排气口、密封结构等方面,并有针对性地进行优化。
同时,模具工作时还需定期检查和维护气密性,以避免因漏气导致质量问题的发生。
综上所述,设计气辅模具的基本要点包括材料选用、结构设计、气路设计、气嘴设计以及气密性设计。
只有切实把这些要点把控好,才能够设计出高效、坚固、稳定的气辅模具,进而为塑料注塑加工提供更好的服务。
气辅成型工艺

气辅成型工艺气辅成型工艺是一种常见的工艺方法,广泛应用于各个行业中,特别是在塑料加工领域。
这种工艺利用气体的辅助作用,能够有效地改善成型过程中的各种问题,提高产品的制造质量和生产效率。
气辅成型工艺最早应用于塑料吹塑,主要用于制作生活用品和包装材料等。
随着工艺的不断发展和创新,气辅成型工艺在其他领域,如金属、陶瓷等材料的成型和加工中也得到了广泛应用。
气辅成型工艺主要是通过在成型过程中引入气体,使原材料在特定的条件下快速膨胀、充填和成型,从而得到所需的形状和尺寸。
这种工艺的最大特点是成型速度快、制造效率高,同时能够保持较高的产品质量和精度。
气辅成型工艺的基本原理是利用气体的压力和流动性。
在成型过程中,首先将待成型的材料加热到一定温度,使其变得可塑性,并注入成型模具中。
然后,在充填材料的同时,用高压气体将材料膨胀起来,使其充分填充模具的空腔。
当材料冷却固化后,即可取出成型品,完成整个成型过程。
气辅成型工艺具有以下几个主要优点:1.成型速度快:由于气辅成型工艺利用气体的压力和流动性,可以实现材料的快速充填和膨胀,因此成型速度较快。
2.高效节能:相比传统的成型工艺,气辅成型工艺能够在短时间内完成成型过程,从而提高了生产效率。
同时,由于成型时只需加热和膨胀材料,相较于其他加热制造工艺,能够有效地节约能源和材料。
3.产品质量好:气辅成型工艺能够实现材料的快速膨胀和充填,将材料完全填充模具的空腔,因此成型品的表面光洁度好,尺寸精度高,并且能够保持一致性。
4.成型范围广:气辅成型工艺不仅适用于塑料,还可以应用于金属、陶瓷等其他材料的成型和加工。
并且模具的制作相对简单,可以根据需要设计和制造不同形状和尺寸的模具。
气辅成型工艺在各行各业中得到了广泛的应用,例如:1.包装行业:利用气辅成型工艺可以制作出各种塑料包装容器,如瓶子、罐子、盒子等。
这些容器具有良好的密封性和防潮性能,能够有效保护包装物的品质。
2.汽车制造业:汽车零部件的成型通常采用气辅成型工艺,如车灯、车身、内饰等。
气体辅助注塑成型技术简介

气体辅助注塑成型技术简介气体辅助注塑成型技术简介类型:气体辅助注塑成型是欧美近期发展出来的一种先进的注塑工艺,它的工作流程是首先向模腔内进行树脂的欠料注射,然后利用精确的自动化控制系统,把经过高压压缩的氮气导入熔融物料当中,使塑件内部膨胀而造成中空,气体沿着阻力{TodayHot}最小方向流向制品的低压和高温区域。
当气体在制品中流动时,它通过置换熔融物料而掏空厚壁截面,这些置换出来的物料充填制品的其余部分。
当填充过程完成以后,由气体继续提供保压压力,解决物料冷却过程中体积收缩的问题。
气体辅助注塑成型优点为什么人们对于气体辅助注射成型的兴趣如此之大呢?其主要的原因在于这种方法出现时所许诺的种种优点。
成型者希望以低制造成本生产高质量的产品。
在不降低质量的前提下用现代注塑机和成型技术可以缩短生产周期。
通过使用气体辅助注射成型的方法,制品质量得到提高,而且降低了模具的成本。
使用气体辅助注射成型技术时,它的优点和费用的节约是非常显着的。
1、减少产品变形:低的注射压力使内应力降低,使翘曲变形降到最低;2、减少锁模压力:低的注射压力使合模力降低,可以使用小吨位机台;3、提高产品精度:低的残余应力同样提高了尺寸公差和产品的稳定性;4、减少塑胶原料:成品的肉厚部分是中空的,减少塑料最多可达40%;5、缩短成型周期:与实心制品相比成型周期缩短,不到发泡成型一半;6、提高设计自由:气体辅助注射成型使结构完整性和设计自由度提高;7、厚薄一次成型:对一些壁厚差异大的制品通过气辅技术可一次成型;8、提高模具寿命:降低模腔内压力,使模具损耗减少,提高工作寿命;9、降低模具成本:减少射入点,气道取代热流道从而使模具成本降低;10、消除凹陷缩水:沿筋板和根部气道增加了刚度,不必考虑缩痕问题。
第一阶段:按照一般的注塑成型工艺把一定量的熔融塑胶注射入模穴;第二阶段:在熔融塑胶尚未充满模腔之前,将高压氮气射入模穴的中央;第三阶段:高压气体推动制品中央尚未冷却的熔融塑胶,一直到模穴末端,最后{HotTag}填满模腔;第四阶段:塑胶件的中空部分继续保持高压,压力迫使塑料向外紧贴模具,直到冷却下来;第五阶段:塑料制品冷却定型后,排除制品内部的高压气体,然后开模取出制品。
气辅注塑成型技术介绍

气辅注塑成型技术介绍发布时间:2006-7-14一、前言气辅注塑工艺是国外八十年代研究成功,九十年代才得到实际应用的一项实用型注塑新工艺,其原理是利用高压隋性气体注射到熔融的塑料中形成真空截面并推动熔料前进,实现注射、保压、冷却等过程。
由于气体具有高效的压力传递性,可使气道内部各处的压力保持一致,因而可消除内部应力,防止制品变形,同时可大幅度降低模腔内的压力,因此在成型过程中不需要很高的锁模力,除此之外,气辅注塑还具有减轻制品重量、消除缩痕、提高生产效率、提高制品设计自由度等优点。
近年来,在家电、汽车、家具等行业,气辅注塑得到越来越广泛的应用,前景看好。
科龙集团于98年引进一套气辅设备用于生产电冰箱、空调器的注塑件。
二、气辅设备气辅设备包括气辅控制单元和氮气发生装置。
它是独立于注塑机外的另一套系统,其与注塑机的唯一接口是注射信号连接线。
注塑机将一个注射信号注射开始或螺杆位置传递给气辅控制单元之后,便开始一个注气过程,等下一个注射过程开始时给出另一个注射信号,开始另一个循环,如此反复{TodayHot}进行。
气辅注塑所使用的气体必须是隋性气体(通常为氮气),气体最高压力为35MPa,特殊者可达70MPa,氮气纯度≥98%。
气辅控制单元是控制注气时间和注气压力的装置,它具有多组气路设计,可同时控制多台注塑机的气辅生产,气辅控制单元设有气体回收功能,尽可能降低气体耗用量。
今后气辅设备的发展趋势是将气辅控制单元内置于注塑机内,作为注塑机的一项新功能。
三、气辅工艺控制1.注气参数气辅控制单元是控制各阶段气体压力大小的装置,气辅参数只有两个值:注气时间(秒)和注气压力(MPa)。
2.气辅注塑过程是在模具内注入塑胶熔体的同时注入高压气体,熔体与气体之间存在着复杂的两相作用,因此工艺参数控制显得相当重要,下面就讨论一下各参数的控制方法:a.注射量气辅注塑是采用所谓的“短射”方法(short size),即先在模腔内注入一定量的料(通常为满射时的70-95%),然后再注入气体,实现全充满过程。
气体辅助注塑工艺简介

气体辅助注塑工艺简介1.气体辅助注塑目前所指的气体辅助注塑:是指将氮气注射入产品内,使产品内部形成中空。
模具打开前,控制器会将塑胶工件内的氮气释放回大气中。
2.气辅注塑成形工艺的优势1)低射胶、低锁模力;2)压力分布均匀、收缩均匀、残余应力低、不易翘曲,尺寸稳定;3)消除凹陷,型面再现性高;4)省塑料,可用强度及价格更低的塑料;5)可用强度和价格更低的模具金属;6)厚薄件一体成型,减少模具及装配线数目;7)可用较厚的筋,角板等补强件,提高制品刚性,使得制件公称厚度得以变薄。
8)增强设计自由度。
3.气辅射胶控制工艺1)短射工艺,即胶料未完全充满型腔时,继之以氮气注射;2)满射工艺,塑胶熔体充满型腔之后,停止注射,继之以氮气注射。
短射工艺的特点:在气辅注塑中,塑胶注射取决于胶件形状及胶料性能,在以下条件才可进行短射。
1)胶件必须有独立完整的气体通道,即气流在穿透胶件时,无分支气道可走。
2)气体通道中多余胶料有足够的溢流空间。
3)胶料流动性优良,粘度不可太低,尽量避免使用含破坏高分子键的填充物的胶料。
4)胶料导热度较低,有可较长时间保持熔融状态的能力。
满射工艺特点:胶件射胶完成,通过气体代替啤机,防止胶件收缩。
其优点在于,啤机保压是以射胶量及压力来防止胶件收缩,气辅保压,则以气体穿透塑胶收缩后的空间,防止胶件表层埸陷。
4.气辅压力分析:现我们看以下气辅压力与啤机压力的对比:1)气辅压力a)低气压800psi=56.34kg/cm2b)中气压1500psi=105.63 kg/cm2c)高气压2500psi=176.06kg/cm22)啤机压力a)100 TON注塑最大压力188Mpa=1917 kg/cm2b)280 TON注塑最大压力150Mpa=1530 kg/cm2c)650TON注塑最大压力153Mpa=1560 kg/cm2从以上压力对比可知,氮气压力只相当于普通啤机注塑压力的十分之一,甚至更少。
气辅注塑

1)封闭式气体注射(SEALED INJECTION GAS)方法: * 是把气体直接注入模腔内,使塑料成品中空的方法。无需采用活阀,只是 通过简单模具加工,把气辅气嘴装在模具中。 * 在同一模具上,可有单一或多个注入气体的地方,这视乎同产品的需要, 慕求令产品有良好效果和提供产品设计有较大的灵活性。
太小会使气体流动失去控制 7.冷却要尽量均匀,内外壁温差要尽量小
8.在流道上放置合理流道半径的截流块,辅助注塑设备按工艺需求大致应有以下几类: 1、氮气机:主要用于氮气的制造 2、氮气增压器:主要是将氮气的气压加大,以便于氮气的注入 3、气辅控制器:主要用于控制氮气注入量、气压、时间及排气的控制,是
• 降低生产成本
– 由于减少了壁厚,因此降低了零件成品的总重量. – 由于壁厚较小,因此缩短了冷却时间和循环时间. – 由于降低了锁模力和注塑保压压力,能源消耗成本降低. – 由于零件的集成化,从而降低了装配成本.
• 降低投资成本
– 由于注射压力较低,因此可以降低注塑机的锁模压力,可使用吨位较小的注塑 机.
整个气辅设备的控制中心 4、气辅配件:主要有气针、气管及各种接头等,用于气辅设备与模具的连
接
因各种设备加在一起,占用的空间较大,现有很大一部分已采用一体化的气 辅系统。
END
同传统注射成型工艺相比.应用气体辅助注塑技术,有以下优点:
• 自由设计
– 综合功能较为复杂的塑胶零件可以整装为单一的组件. – 可以在同一零件上结合厚壁和薄壁部分. – 使用空心的"加强筋"部分可以提高其强度.
• 提高零件质量
– 由于减小了微收缩,因此扭曲和变形就减少了. – 消除缩痕. – 由于注射点的数量减少,所以波纹和熔接线也相应减少.
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第三单元其他塑料模具简介随着塑料产品应用的广泛和塑料成型工艺的飞速发展,人们对塑料制品的要求也越来越高。
近几年来,除了注塑模以外,在其他的塑料模具方面也有了很大的发展,如压制成型模具、真空成型模具、多色注塑模、气辅成型、高光注塑模等课题七气体辅助注射成型及实例学习目标通过本课题的学习,你将了解气体辅助注射成型方面的基本知识,熟悉气体辅助注射成型的设计方法和制造特点等学习内容气辅成型原理、模具特点、辅助设备、成型工艺及特点等.家用电器部件:汽车塑料部件:电子设备部件:家具塑料部件:气辅技术可在家电、汽车、家具、日常用品、办公用品等几乎所有塑料制件领域得到应用。
采用气辅技术可以减少成型的锁模力,缩短成型周期,减少翘曲变形。
同时,由于成型所需注射压力的降低,从而可以在较小的注塑机上成型较大的制品。
从表面上看,气辅技术的优势源于利用高压气体把厚壁的内部掏空;从工程力学的原理上看,气辅技术的应用改变了材料在制品断面上的分布,使制件刚性和强度得以改善,承载力增加,这在汽车、飞机、船舶等交通工具的轻量化方面显示出了巨大且诱人的应用优势和前景。
气辅技术在美、日、欧等发达国家和地区正日益得到广泛应用,短短几年,该技术用于注塑制品成型的模具配套率已达10%。
随着时间的推移,在市场竞争极为激烈的情况下,更加完善的气辅技术一定会为更多的塑料制件制造商所接受。
气辅技术在国内的应用首先体现在壳类制品和轿车内饰件等家电、汽车、仪器、仪表、家具等行业。
气辅技术的最大应用领域是家电产品,就日本电视机行业来说,64cm以上大屏幕彩电几乎90%以上采用气辅成型技术。
目前,中国年产电视机2500万台,其中彩电1200万台。
在彩色电视机份额中,占20%左右的64cm以上大屏幕彩电有240万台,而且大屏幕彩电的数量随市场的需求正逐年递增。
在汽车注塑件方面,美国福特汽车公司用气辅技术成型了汽车保险杠、汽车内饰件面板、仪表板等,还有美国克莱斯勒复合概念车整个车身以气辅注射成型,这些都为气辅技术在汽车注塑件上的应用开了先例。
仿硬木家具在外观上需要模拟木质材料较粗的圆柱或立方结构,而普通塑料加工厂中必须采用的扁平板片结构具有冷却速度慢、材料收缩不易控制、制品翘曲变形严重等难以克服的障碍及料量大、成本高等缺点,传统的注塑工艺很难解决这些问题,采用气辅注塑则可迎刃而解。
一.气辅技术的适用材料:大部分热塑性塑料(增强或不增强的)可以使用气体辅助注射成型,在某种技术情况下也可用于热固性塑料如下:适用于气体辅助注塑成型的材料普通塑料PS ABS 非晶态工程塑料PC PC/ABS PC/PBT PMMA PES PAR普通塑料PE PP(以及加填的) PP/EPDM 部分结晶工程塑料PA6 PA66(以及增强的) POM PBT PETPPS LCP PEEK PA1为控制气道的形成和避免气体吹破,塑料应有一定的熔体强度,像聚氨脂等非常柔软的塑料就不适用,PA 和PBT 类型的易结晶塑料尤其适用于气辅注塑气辅注塑,最常用的塑料是PA6、PA66以及PP(通常是玻璃纤维增强的)。
二.气体辅助成型原理气体辅助注塑工艺可分为四个阶段:第一阶段:塑料注射。
熔体进入型腔,遇到温度较低的模壁,形成一个较薄的凝固层。
塑料熔体熔体凝固层熔体流动前沿尚未充满的型腔第二阶段:气体入射。
惰性气体进入熔融的塑料,推动中心未凝固的塑料进入尚未充满的型腔。
熔体凝固层尚未充满的型腔热熔体气体第三阶段:气体入射结束。
气体继续推动塑料熔体流动,直到熔体充满整个型腔。
熔体凝固层熔体气体第四阶段:气体保压。
在保压状态下,气道中的气体压缩熔体,进行补料确保制件的外观。
气体边界熔体凝固层三、气辅成型应用:气体辅助注射可以应用在除特别柔软的塑料以外的任何热塑性塑料和部分热固性塑料。
利用气辅成型的制品根据结构形状不同,大致分为3类:棒类制品,类似把手之类大壁厚制件;板类制品,容易产生翘曲变形和局部熔体聚积的大平面制件;特殊制品,由传统注塑技术难以一次成型的特殊结构的制件。
四.产品领域1、棒类制品气辅成型技术在棒状制件的成型中显示出明显的优势。
一般采用中空注射的气辅工艺,即气体穿透整个制件的壁厚部位形成气道。
制件的设计主要是气道的设计,应考虑以下方面:(1)制品截面最好接近圆形。
避免尖角,采用大的圆角过渡;避免熔体在角部产生堆积;保证整个制件壁厚均匀。
(2)采用矩形截面时,气道通常为椭圆形。
为保证气体穿透的均匀性,截面应满足宽高比≦3-5。
(3)制件长度应大于制件截面高度的5倍,保证沿制件长度方向气体尽量穿透,以得到均匀的壁厚。
(4)气道转弯处制件应有足够大的圆角半径,避免内外转角处的壁厚差异。
(5)气道截面尺寸变化应平缓过渡,以免引起收缩不均。
(6)气道入口不应设置在外观面或制件承受机械外力处。
(7)进气口位置应该接近浇口,以保证气体与熔体流动方向一致,但两者距离应大于30mm,以避免气体反进入浇口。
2、板类制品气辅注塑成型技术的主要应用之一就是板类制件的成型。
因为气体总是沿着阻力最小的方向前进,容易在较厚的部位进行穿透,因此,在板类制品设计时常将加强筋作为气道,一般设在制品的边缘或壁的转角处。
对制品的设计也就是对加强筋和肋板的设计,即气道的设计。
基本原则如下:对于有加强筋的塑件,有下面两种方案,一个是将加强筋的根部加厚(倒一个大角即可),沿其根部可设计一个气道,这样可以避免出现收缩痕。
或者在条件允许的情况下,将其改为如图1的形状,这样,在同样的情况下,可以减少塑件总厚度的尺寸,且变形和收缩都小。
图1 加强筋(1)在设计制作加强筋时,应避免设计又细又密的加强筋。
尺寸太小无法给气体提供良好的通道,会出现“鼓包”等现象,可改进设计为较厚、较少的加强筋。
但尺寸太大又会造成局部的熔体堆积,冷却收缩后形成表面凹陷,甚至当用作气道的边缘筋与中间的薄板部分厚度差异较大时,熔体先进入筋部,注入的气体向最后充满的薄板部分穿透并形成气穴,降低制品局部的表面强度。
(2)“手指”效应是大平面制件容易产生的主要问题。
在气体保压阶段,平板部位体积收缩而产生的缺料是依靠气道和平板之间的熔体来补偿,因此产生了所谓的“手指”效应,导致壁厚不均匀。
产生手指效应的主要因素是平板的壁厚,因为壁厚越大,产生手指效应的危险性就越大。
另一方面,平板部分壁厚越厚,气道的气体越易串入平板部位,产生“二次穿透”,因此,设计板状制件时应注意平板部分壁厚不宜超过4mm。
(3)当制件仅由一个气针进气而形成多个加强筋或肋板(气道)时,气道不能形成回路。
(4)为避免熔体聚集产生凹陷,气道末端的外形应采用圆角过渡。
(5)采用多点进气时,气道之间的距离不能太近。
(6)气道布置尽量均匀,尽量延伸至制品末端。
3、特殊制品特殊制品主要是指利用传统成型技术难以一次成型的特殊结构的制件。
如果塑件有的地方有大平面,或由于有特殊要求,某处平面的厚度偏厚,采用普通方法,将产生收缩痕、气孔、扭曲等现象。
如果在此处加适当的喷嘴,利用气体进行此处的成型和保压,就可以避免上述缺陷,但会在塑件上留下封气的痕迹。
可将其放在不起眼的位置。
如图2所示,利用四周的加强筋封住气体,即去除截面为三角形的密封环。
B进气点A密封处图2 大平面零件的气辅注射五.气辅模具设计基本原则(1)浇注系统应采用点浇口,普通流道、热流道均可,热流道必须是针阀式可封闭结构。
(2)气体辅助注射成型由于气道可起流道的作用,容易充填,因此浇口数可大大减少。
(3)一般情况下,气体往往不能达到气道尾部,如气道必须穿通,可在气道尾部加设“溢料井”。
(4)气辅成型模具由于塑件筋数减少,因此模具制造容易。
但模具加工必须保证塑件和气道的壁厚,由于气体对壁厚十分敏感,因此当壁厚制造超差时,气体就可能乱窜。
同时,气辅注射成型模具的冷却系统十分重要。
六.气辅成型模具技术特点(1)模具型腔的设计应尽量保证流动平衡以减小气体的不均匀穿透,保证流动平衡也是普通注射成型模具的一条设计原则,但对气辅成型制品来说这一点更重要。
(2)模具设计应考虑对工艺参数的影响,因为气辅成型对工艺参数比普通成型敏感得多。
在气辅成型中,模壁温度或注射体积的微小不同会导致对称件中气体穿透的不对称,例如成型如图3(a )所示的对称制品,开始上下两侧注入相同体积的塑料熔体(图3(b )),但假设由于冷却水管串联布置导致上下两侧模壁温度上冷下热,则上侧熔体粘度将比下侧大,使下侧气体穿透较上侧强,有效流长较上侧长(图3(c )),随着气体的注射这种倾向越来越强,最后上下两侧将出现不同程度的气体穿透(图3(d ))。
A -AA -AA -AA -A(a )(b )(c )(d )A 1图3 模壁温度的微小变化差异引起的气体穿透不均匀七.气体辅助注塑设备(1)普通注塑机(计料精度稍高些为好)。
(2)氮气控制系统,包括自封闭式气辅喷嘴。
(3)高压氮气发生器。
(4)工业氮气钢瓶以及提供增压动力的空气压缩机。
(5)为气体辅助注射设计制造的模具。
这五个部分的关系框图如图4所示。
图4 气体辅助注塑各设备的关系(6)气辅喷嘴喷嘴进气方式,即使用专用的自封闭式气辅喷嘴,在塑料注射结束后,将高压气体依靠喷嘴直接进入塑料内部,按气道形成一个延展的封闭空间—气腔并保持一定压力,直至冷却,在模具打开之前,通过座台后退使喷嘴与制品料道强行分离,使气体排出制品。
(7)气针气针进气方式即在模具的某个特定位置,安装排气装置—气针。
当塑料注入型腔后,即将气针包裹在塑料内部;此时高压气体排出,气针在塑料内部按气道形成一个延展的封闭空间—气腔,并保持一定压力,直至冷却,在模具打开之前,气腔内的气体依靠气针由控制装置排出塑料内部。
八.气辅成型的工艺特点(1)决定工艺参数时应考虑其对气体穿透的影响,气辅成型的一次穿透主要取决于塑料熔体体积在型腔中所占的比例,并受流体力学规律的支配,二次穿透发生在较厚的部位并向各个方向扩展。
工艺参数对气体穿透的强度的影响主要表现在气体穿透长度和气道表层塑料厚度上。
一般来说,较高的气体注射压力、较高的熔体温度、较低的熔体粘度和较短的切换延迟时间导致较短的穿透长度和较薄的气道壁厚。
(2)充模时建议采用低压气体,保压时再增加压力补偿收缩,原因是熔体与气体接触的边界层中会溶解一些气体,如果保压结束后塑料尚未完全固化,则泻压时这些气体会膨胀造成气道内表面气泡,充模时气体压力越大,熔体表界层中溶解的气体越多,保压结束后气体的膨胀效应越强。
(3)要注意避免卸压太陡在气道内表面引起广泛的气体膨胀。
(4)必须尽力避免喷射,因为出现喷射现象时熔体会发生阀合和自由表面冷却,气体在这样的非均匀熔体中穿透到第一个阀合处时就会吹穿熔体表面,造成成型失败。
可以采用型腔按逆重力方向充填,在制品最薄处开始充填等方法来避免喷射。