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1、三.塑膠模具用鋼,(3.1 塑膠模具鋼之特性比較),3.2 鏡面加工性,鏡面程度與鋼材選擇,5000,10000,15000,0,10,20,30,40,50,60,PDS2,PDS3,PDS5,PD555Pre-H,DH2F,NAK 55,NAK 80,DHA1,(SKD61),(SKD11),DC53,PD613,PD555,3.3 研磨加工方法:,(1) 必須照正規的研磨作業順序施工. (2) 必須遵守研磨作業各項注意事項.,研磨作業順序: 車削加工 銑床加工 -#220-#320-#400)-砂紙研磨 (#220-#280-#320-#400-#600 -#800-#1000-#120
2、0-#1500)-鑽石膏精加工 (15um-9um- 6um-3um-1um),- 砥石研磨 (粗-細#46-#80-#120-#150,3.4 塑膠鋼材預硬性,PDS2,PDS3,PDS5,10,20,30,40,50,60,50,100,300,500,1000,3000,DH2F NAK55 NAK80,時效處理型 (MASIC),MASIC,DHA1,(SKD61),PD555,DC53 PD613,(SKD11),淬火型 預硬型,一般用(雜貨),多量生產用(汽車.電器),耐久.FR.鏡面用,四.模具設計:,4.1 每模穴數,依下列項目決定每模穴數: 總生產量 成形品大小與機台配合問題
3、 模具製作成本 成形品結構復雜度,精度要求 流動平衡問題,4.2 成品排列方向:,形狀.,大小,滑塊結構 澆口位置 加工方法 成品取出方法,取出方向 脫模深度 外觀面,4.3 分模線位置及分模面設計,1.投影面積大小比較 2.外觀面要求 3.R位置,R有無 4.成形方向 5.成品附著,頂出問題 6.滑塊結構 7.靠破面,插破面設計 8.加工方法 9.接触面大小,壓力,硬度,精度.(防止毛頭產生) 10.研磨保養方法,4.4 投影面積計算,1.應扣除中孔部分 2.與厚度無關 (成品位置偏心問題) 3.重疊部分的計算 4.透氣不良的中孔如何計算,4.5 鎖模力量,1.與膠料的流動性(粘度)有關.
4、2.考慮模座受力平衡的問題. 3.配合射出成形机的規格. 4.鎖模力應大於射出成形力. 5.射出成形力與膠料流動性,成品肉厚,料溫有關. 鎖模力F=投影面積A*模具內壓力P,樹 脂 最高壓力kg/cm,2,PS 400,ABS 400,PP 300,PC 500,POM 800,4.6 模具標準結構,如圖:二板模 側澆,口,扇形澆口,隱藏式澆口,不 論模穴數多寡,皆可使用. 二板模的成品與流路副料可以同 時取出.,(一),如圖:三板模 一般用在針點澆口,成品及流路副 料分別在不同的模面取出. 一般先取出流路副料,再取出成品. 因靜模板在導柱上滑動,因此須加強 導柱的精度及強度. 此種模具极易產
5、生不同心的問題,因 此必須有止滑塊的機構.,標準側向型模具結構圖(可動側),標準側向型模具結構圖(固定側),如圖:滑塊模: 1.應注意側向滑塊承受射出壓力大小的問題. 2.滑塊的驅動方式. 3.斜梢的作用係驅動滑塊左右的位移.與製品是否產生毛頭無關. 4.壓塊與滑塊密合的程度直接與毛頭的產生有關.一般壓塊有一體式 與分割式二種,前者加工困難,但強度較佳. 5.設計標準化.,(二)模板的結構可以分為一體式與分割式,1.模板止滑定位機構:,應注意模板滑動方向:(如圖),成形品,止滑面,靜模,分模面,心型,2.靜模板的結構:,可以分為一體型及分割型兩种:(如圖),3.動模板的結構:,可以分為一體型及
6、分割型兩种.(如圖),P,P,P,d,(a) (b) (c),強度以(a)最佳 (c )尚可 (b)較差 精度以(b)最佳 ( c)尚可 (a)較差,4.7 模具強度計算,1.方形模板(無底)壁厚尺寸計算:,H: 側壁厚 mm p: 成形壓力 kg/cm l: 梁長 mm a: 受力部分高度 mmE: 楊氏系數,鋼:2.1*10 kg/cm b: 模穴高度 mm 事實上因截面積過大,流速成平方關係的上降,因流動過 慢反而易冷卻,更增加流動的阻力,造成填充不易的不良現象. b.流道表面積大小與膠料流動速度及溫度的下降有密切關係.截面積越小, 流速越快(成平方關係的增加),因流速增加,膠料傳到模具
7、的熱量會減少, 有助於料的流動,充填.,c.同樣的流道斷面積,其表面積越小越佳,因此以圓形最佳,方形較差. 1) 圓形流道與矩形流道的流量 圓形流道 QR= = 當a = 2.53.5時 Q為D的6次方 矩形流道 QG= = Q為H 的5次方 亦郰表示圓形流道的流量正比於直徑的6次方,矩形流道的流量為 深度的5次元,因深度微小的變化而有很大的變化,例如深度,5mm的 矩形澆口(Gate)如果有5%(0.025mm)加工上的誤差,流量便有20%的 誤差,因此澆口的加工對生產性,加工成本有很大的影響.,Fe P,D a+3,a,R,2 (a+3)L,2 a+3,R,a,feD P,R,3,3072
8、L,R,a,FeBH P,a+2,a,G,2 (a+2)L,a+1,G,a,feBH P,G,3,80L,G,3,5,2,1,2) 由項 式圓形流道流量反推其壓力降 P 式矩形流口流量反推其壓力降 P (設流量QR=QG時),R,2,1,R,feD P,R,3,3072L,R,a,則 =,feBH P,G,3,80L,G,3,5,PR,PG,=,38.4BH L,3,R,5,D L,G,3,6,3,(a =3時) Q:流量(cm /sec) fe,a :流動特性 a =2.53.5 D : 圓形流路直徑(cm) H : 矩形流路深度(cm) B : 矩形流路寬度(cm) P : 流路中壓力降(
9、dyne / cm ),2,d.一般情形的射出壓力若為1000kg/cm ,模穴內的壓力為400500kg/cm , 壓力降 P=500kg/cm 600kg/cm ,因此在流道中的壓力損失,因摩擦 生熱產生的溫升 T約為40度60度. e.當流道的截面積取小,壓力損失,嗇因摩擦生熱使膠料的粘降低而有利 於膠料的流,動對於充填不良,接合線等有顯著的改善. f.因有助於上述不良現象的改善,調整射出成形的壓力時,可以盡量的降 低, 因射壓的降低對成形品內應力問題及毛頭問題有很大的改善效果.,D,D,D,D,D,D,D,d,0.250 0.250 0.250 0.24950 0.19970 0.15
10、30 d=,D/2 0.166D,D/4 0.1 D,D/2 0.071 D,流道斷面形狀效率,樹脂名 流道直徑 ABS AS 4.89.5 POM 3.29.5 PMMA 8.09.5 PMMA 8.012.7 PA6 1.69.5 PC 4.89.5 PP 4.89.5 PE 1.69.5 PPO 6.49.5 PS 3.29.5 PVC 3.29.5,樹脂流道直徑,3.流道長度與成品配置: 一模多穴,模穴位置的決定,流道長短的設計, 為膠料是否同時進入澆口,是否同時充滿模 穴的關鍵技術. a.一模多穴如果因設計不, 不能同時充填如圖:,當膠料對b,c先充填,而a,b尚未充填,亦即b,c填
11、飽時,a,b尚在充填中.因 a,b尚在充填,膠料繼續前進,料的前端承受的壓力約為一個大氣壓或更高些 (視透氣狀況而定),與充填射壓500kg/cm 相較,顯然低了很多.也就是在所 有模穴尚未填飽時的波前壓力只比大氣壓略高而已,在最後充填完成模穴 真飽的瞬間,膠料才隨到500kg/cm 的壓力.,2,2,a b c d,b.如果有上述先後次序的充填,b,c先填,飽,b葟填;飽如果在a,b未填飽之前 亦即b,c尚未承受500kg/cm 壓力之前,b,c的澆口即已開始冷卻固化,則後 續壓力的增加(含保壓)亦無法改善其嚴重縮水凹陷的不良. 因此如何達成多模穴同時充填完成的流路設計,實為模具設計的關鍵技
12、術. c.流道長度及成品流道長度成品配置實例: 1) 流道長度越短越好,形狀以圖形最佳. 2) 由澆道到各澆口的距離應皆相等(等長),如圖:,4) 流動比與面積比: 膠料在模穴中的流動性與粘度有密切關係,粘度愈低,流動性愈佳,當然 流動的距離(L)也越長,因膠料在模穴流動時,有一部分的熱量被模具帶 走,溫度逐漸下降( P壓力降造成摩擦熱產生的溫升不考慮時)流動的 距離越長,阻力越大,越不易流動,成品的厚度t越薄,流動阻力也相對提高. 流動比即指膠料流動的長度D(L)與成品厚度(t)之比,下表為各种膠料不 同的流動比數值:,樹脂 T(mm) L/T PE 0.33.0 280200 PP 0.6
13、3.0 280160 POM 1.55.0 250150 PA 0.83.0 320200 PS 1.44.0 300220 PS 1.55.5 150100 PVC(硬質) 1.55.0 150100 PC 1.55.0 150100 醋酸纖維素 1.44.0 300220 ABS 1.54.0 280160,膠料在模穴中的流動比應小於上表列之數值,否則會有充填不 良的現象. 模溫高,料溫高,模穴拋光度佳時,流動比值可取高(上限). 流動比= L i =某段流路長度 t i =某段流路厚度 面積比=1/流動比=t / L,i=1,i =n,L i,T i,5) 澆口形式: 澆口種類很多,在使
14、用上應依膠料的粘度流動性等特性及成品形狀 大小,重量,厚度變化,成品分模線的復雜度:決定適當的澆口型式. 澆口形式及大小,直接與膠料的充填有關,並影響成品呎寸的穩定性, 縮水,變形,接合線的產生等,澆口的設計除與製品品質有關係,並影響 以後的生產性.,常見的澆口形式有下列九种: 1.側澆口(Side Gate) 2.疊型澆口(Over lap Gate) 3.直接澆口(Direct Gate) 4.針點澆口(Pin Point Gate) 5.耳式澆口(Tab Gate),6.扇狀澆口(Fan Gate) 7.環狀澆口(Ring Disc Gate) 8.膜狀澆口(Film Gate) 9.隱
15、藏式澆口(Submarine Gate),7.澆口位置: 膠料在模具內的流動距離與其粘度有密切的關係,粘度越高流動 距離越短.流動比(L/t)成正比.與澆口的大小沒有正比例的線性關係. 1) 澆口的大小與成口的重量有密切的關係. 2) 澆口數目與成形品面積及成品的重量有關. 3) 如果一點澆口不能完成充填而需多點澆口時,每一澆口所負責 充填的面積(重量)應相同,也就是須使每一澆口能同時均勻填 滿模腔內的各部位,為達此目的,澆口的位置須慎重考慮,分析. 4) 澆口位置須配合成品平坦度,接合線的要求. 5)一般澆口附近,因保壓及膠料先充填之故,有下列現象: a.溫度較高,應力較大,易產生收縮變形的現象. b.因壓力較大,易生毛頭,但較不易產生接合線. c.成品頂出不易,易有白化現象. d.若模溫較低,或冷料處理不當,澆口附近易
