模内装饰注射成型模内装饰注射成型4 4四、模内装四、模内装饰饰成型模具成型模具设计设计1、IMD模具的种模具的种类类 IMD成型工成型工艺艺需要使用到薄膜成型模、薄膜剪切模和需要使用到薄膜成型模、薄膜剪切模和IMD产产品注射模等模具品注射模等模具 薄膜成型模:薄膜成型模:为为片材片材热热成型模,常用的是真空吸塑模或成型模,常用的是真空吸塑模或压压缩缩空气成型模;空气成型模; 薄膜剪切模:主要用于已成型薄膜的裁剪或修薄膜剪切模:主要用于已成型薄膜的裁剪或修边边 IMD注射模:由于模腔内有一注射模:由于模腔内有一层层薄膜,造成塑件内外壁冷薄膜,造成塑件内外壁冷却收却收缩缩不同,而且不同,而且还还要考要考虑虑薄膜在模内的定位等薄膜在模内的定位等问题问题,使,使IMD注射模的注射模的设计设计有有别别于普通塑料注射模于普通塑料注射模 IMD的核心技的核心技术术主要是片材的制造工主要是片材的制造工艺艺和塑件注射成型和塑件注射成型模具两方面模具两方面四、模内装四、模内装饰饰成型模具成型模具设计设计2、IMD模具的模具的设计设计流程流程 IMD制品的生制品的生产产流程流程为为薄膜成型薄膜成型裁切裁切注射成型,但注射成型,但在模具在模具设计时设计时要求反推要求反推设计设计,要按注射成型模,要按注射成型模裁切模裁切模薄膜成型模的薄膜成型模的顺顺序来序来设计设计。
注射成型模具的注射成型模具的设计设计步步骤骤: 1)制品)制品结结构注射成型工构注射成型工艺艺性性审查审查; 2)制品)制品IMD成型工成型工艺艺性性审查审查; 3)制品材)制品材质质成型收成型收缩缩率的确率的确认认; 4)模具分型面的确定;)模具分型面的确定; 5)注料)注料浇浇口的确定,着重考口的确定,着重考虑虑注射成型注射成型时时的冲墨的冲墨问题问题2、IMD模具的模具的设计设计流程流程(1)IMD制品制品结结构注射成型工构注射成型工艺艺性性审查审查 需需结结合合IMD工工艺对艺对塑件的形状、尺寸精度、表面塑件的形状、尺寸精度、表面质质量及量及注射成型性注射成型性进进行行审查审查,存在不合理之,存在不合理之处应处应予以修正予以修正2)IMD成型工成型工艺艺性性审查审查 主要主要针对针对制品外制品外观进观进行行审查审查,包括薄膜包覆范,包括薄膜包覆范围围、外、外观观脱模斜度、脱模斜度、过过渡渡圆圆角是否合适的角是否合适的检查检查 薄膜包覆范薄膜包覆范围围受片材成型的拉伸高度影响,受片材成型的拉伸高度影响,结结构复构复杂杂制品制品其薄膜拉伸高度其薄膜拉伸高度应应不超不超过过2.53mm; 中中间间有有过过度形状、拔模角小于度形状、拔模角小于5时时,复,复杂杂制品拉伸高度制品拉伸高度应应不超不超过过33.5mm;大曲面且;大曲面且结结构复构复杂杂制品其拉伸高度一般制品其拉伸高度一般不超不超过过68mm。
制品的制品的过过渡渡圆圆角必角必须须大于等于薄膜厚度的大于等于薄膜厚度的1.51.8倍四、模内装四、模内装饰饰成型模具成型模具设计设计3、IMD注射模注射模设计设计要点要点 因油墨能承受的温度、因油墨能承受的温度、压压力和耐温力和耐温时间时间有一定限制,在有一定限制,在设计设计注射模注射模时时,需考,需考虑虑注射注射压压力、注射力、注射时间时间、分型面、分型面、浇浇注系注系统统及注射料的物性等因素及注射料的物性等因素1)分型面)分型面设计设计 IMD注射模的分型面不能直接从塑件分型面注射模的分型面不能直接从塑件分型面边缘边缘水平拉水平拉出,一定要向下延伸出,一定要向下延伸S距离(常取距离(常取35mm,延伸面脱模角取,延伸面脱模角取3以上),再水平拉出作以上),再水平拉出作为为分型面,使定、分型面,使定、动动模的分型面模的分型面之之间间会有一段会有一段对对插配合面(又称插穿面)插配合面(又称插穿面)3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(1)分型面)分型面设计设计3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(2)浇浇注系注系统设计统设计 因油墨的耐因油墨的耐热热性有限,性有限,为为了达到注射了达到注射压压力低,注射力低,注射时间时间短的目的,短的目的,浇浇注系注系统统的的设计应设计应注意:注意: 1)浇浇道道设计设计愈短愈好,最好采用愈短愈好,最好采用热浇热浇道。
道 2)浇浇口面口面积积可加大或采用多点可加大或采用多点浇浇口 3)一模多腔)一模多腔时时多采用内多采用内侧侧潜伏式潜伏式浇浇口,或弧形潜伏式口,或弧形潜伏式浇浇口 浇浇口口设计设计:一般要求在型腔能:一般要求在型腔能够够完全充填的前提下,完全充填的前提下,浇浇口数量愈少愈好口数量愈少愈好 为为减少减少浇浇口数量,口数量,应应在材在材质质允允许许的流程的流程长长度度/壁厚比之壁厚比之內內,找出可以涵盖最大找出可以涵盖最大产产品面品面积积的的进浇进浇位置3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(2)浇浇注系注系统设计统设计 浇浇口口设计应设计应注意防止冲墨注意防止冲墨现现象的象的发发生,冲墨是因生,冲墨是因为为熔体熔体温度温度过过高或熔体剪切高或熔体剪切应应力偏高冲墨多半力偏高冲墨多半发发生在生在浇浇口口处处,为为了避免冲墨,可以在薄膜了避免冲墨,可以在薄膜侧侧加加强强冷却,以冷却,以稳稳固油墨 防止冲墨的防止冲墨的进进一步措施有:一步措施有: 1)降低熔体通)降低熔体通过浇过浇口口时时的注射速度;的注射速度; 2)加大)加大浇浇口的尺寸和断面口的尺寸和断面积积; 3)以流)以流动动平衡平衡为为原原则则,优优化化浇浇口的位置;口的位置; 4)在流)在流动动平衡的前提下增加平衡的前提下增加浇浇口的数目。
口的数目3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(2)浇浇注系注系统设计统设计 3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(2)浇浇注系注系统设计统设计 当当浇浇口口处设处设有防冲墨有防冲墨圆顶圆顶结结构构时时,圆顶圆顶外径与透明窗口外径与透明窗口间间需有需有3.0mm以以上的距离上的距离若若浇浇口口处处没有加厚没有加厚圆顶结圆顶结构,构,则进则进浇浇口外径需与透明窗口保持最少口外径需与透明窗口保持最少5.0mm以上的距离以上的距离3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(2)浇浇注系注系统设计统设计 当采用当采用侧浇侧浇口口进进料料时时,浇浇注系注系统统的流道需要的流道需要设设置置进进料料缓缓冲冲结结构,以防止熔体构,以防止熔体对对印刷油墨印刷油墨产产生冲生冲击击3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(2)浇浇注系注系统设计统设计 侧浇侧浇口的熔体不能沿模内薄膜口的熔体不能沿模内薄膜侧侧壁方向流壁方向流动动,应应垂直于薄垂直于薄膜膜侧侧壁方向壁方向进进入模腔,以防止熔体料流的冲入模腔,以防止熔体料流的冲击击力使薄膜力使薄膜变变形形和移位3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(2)浇浇注系注系统设计统设计为为使熔体料流能从制品使熔体料流能从制品顶顶部部进进料,可采用增料,可采用增设设工工艺艺柱的内柱的内侧侧潜伏式潜伏式浇浇口口结结构,构,让让塑料熔体料流先填充到制品塑料熔体料流先填充到制品顶顶部,再部,再填充模腔的区域。
填充模腔的区域3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(2)浇浇注系注系统设计统设计 选择浇选择浇口位置口位置时时,应应避免熔接避免熔接线处线处于薄膜件拉伸最大的位于薄膜件拉伸最大的位置(大多在塑件的四角位置),否置(大多在塑件的四角位置),否则则极易在极易在这这些部位些部位产产生生皱皱折 当存在下列情况当存在下列情况时时极易使薄膜极易使薄膜产产生生皱皱折:折: 1)薄膜在)薄膜在转转角角处难处难以和型腔以和型腔贴贴合;合; 2)塑料熔体流)塑料熔体流动动不不顺畅顺畅、不平衡,以致薄膜有被、不平衡,以致薄膜有被过过度拉度拉伸或伸或挤压挤压; 3)充填)充填时时存在困气存在困气问题问题; 4)薄膜和与其黏合的注塑料)薄膜和与其黏合的注塑料层层收收缩缩差异偏大差异偏大3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(3)薄膜件的固定)薄膜件的固定 薄膜件尺寸与型腔的关系,通常要求其尺寸要比最薄膜件尺寸与型腔的关系,通常要求其尺寸要比最终终的塑的塑件尺寸小一点(件尺寸小一点(单边单边小小0.020.03mm) 薄膜件在模内定位不准或固定不可靠,注射成型薄膜件在模内定位不准或固定不可靠,注射成型时时就会出就会出现现薄膜移位、起薄膜移位、起皱皱、印刷、印刷图图案案变变形等一系列形等一系列问题问题。
定位方法:有型芯定位、定位方法:有型芯定位、弹弹簧定位、簧定位、侧边侧边定位、外部工定位、外部工艺艺孔定位、真空或静孔定位、真空或静电电吸附定位等,立式注射机可直接将薄膜吸附定位等,立式注射机可直接将薄膜件放置在下模定位件放置在下模定位3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(3)薄膜件的固定)薄膜件的固定型芯定位:利用薄膜件上的孔型芯定位:利用薄膜件上的孔进进行行定位的定位的结结构 定位孔位置定位孔位置选择选择:应应保保证证薄膜件能薄膜件能平衡地放置于模腔内,成型平衡地放置于模腔内,成型时时保持不保持不移位,且有良好的定位精度移位,且有良好的定位精度 定位型芯的定位高度:至少是薄膜定位型芯的定位高度:至少是薄膜厚度的厚度的1.52倍 定位孔直径:定位孔直径:视视薄膜件的大小而定,薄膜件的大小而定,一般一般为为310mm 定位孔数量:可取定位孔数量:可取13个3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(3)薄膜件的固定)薄膜件的固定 弹弹簧定位:是在模具型芯一簧定位:是在模具型芯一侧设侧设置若干个置若干个弹弹性性顶顶杆,利用杆,利用弹弹性性顶顶杆杆压紧压紧薄膜件,从而起到定位与固定作用薄膜件,从而起到定位与固定作用。
3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(3)薄膜件的固定)薄膜件的固定 侧边侧边定位:是在型腔定位:是在型腔侧边设侧边设置两个置两个弹弹性性侧边侧边定位定位块块,利用,利用弹弹性性侧边侧边定位定位块块阻阻挡挡着薄膜件的着薄膜件的侧边侧边,防止合模,防止合模过过程中薄膜程中薄膜件因振件因振动动而脱落3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(3)薄膜件的固定)薄膜件的固定 外部工外部工艺艺孔定位:是在薄膜成型件外孔定位:是在薄膜成型件外缘缘增加两个定位工增加两个定位工艺艺孔,放入模内孔,放入模内时时用用这这两个工两个工艺艺孔定位,待塑件注射成型后再孔定位,待塑件注射成型后再用用热热刀或刀或热丝热丝将其切除的一种定位方法将其切除的一种定位方法3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(3)薄膜件的固定)薄膜件的固定 真空定位:是将薄膜件与模腔之真空定位:是将薄膜件与模腔之间间的空隙的空隙进进行抽真空,依靠真空行抽真空,依靠真空负压负压使使薄膜件吸附定位并固定在模腔内的方薄膜件吸附定位并固定在模腔内的方法 静静电电吸咐定位:吸咐定位:让让薄膜薄膜带带上一定量上一定量的静的静电电,利用静,利用静电电吸附原理将薄膜吸吸附原理将薄膜吸附在模具内定位的方法。
附在模具内定位的方法 不不论论采用何种定位方法,均必采用何种定位方法,均必须须保保证证薄膜件始薄膜件始终终保持正确的位置和可靠保持正确的位置和可靠定位3、IMD注射模注射模设计设计要点要点(4)成型)成型镶块设计镶块设计 IMD注射模注射模镶块镶块与薄膜件接触的表面要求抛光到与薄膜件接触的表面要求抛光到镜镜面,面,防止薄膜件表面擦防止薄膜件表面擦伤伤或留有印痕或留有印痕 镶块镶块材料材料应选应选用用优质优质塑料模塑料模专专用模具用模具钢钢,以方便表面,以方便表面镜镜面抛光,并面抛光,并进进行适当行适当热处热处理,提高理,提高镶块镶块成型表面的硬度成型表面的硬度 模具材料模具材料还应还应具有具有较较好的耐好的耐蚀蚀性能和高温不碳化性能,性能和高温不碳化性能,以保以保证镜证镜面抛光表面使用面抛光表面使用过过程中不会因灰程中不会。