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第1页共8页聚丙烯模具设计参考资料一.产品设计1．加强筋设计加强筋的目的是为再保持最小产品壁厚时增加产品的刚性和强度.此外，加强筋可以帮助控制塑料在模具型腔内的流动和产品重要部位的变形.加强筋的底部因应设计一个正常壁厚25%~50%的圆角。研究表明应力（因此收缩印）在圆角是50%壁厚时最小。加强筋的底部宽度应该是其临近处名义壁厚的约50%（电饭锅类产品有时为35%），其两面应该有0.5~1度的脱模斜度,其高度应该是不超过壁厚的1.5倍.可以用更高的加强筋,然而,由于脱模斜度的要求,其底部应该更厚.更高的加强筋通常会增加顶出的困难,并引起加强筋跟部交汇点的缩印.模具表面的抛光也是不可忽视的问题，应该在开模具时提出要求，以防被制模厂家忽略。图1,推荐的加强筋设计（图中尺寸仅供参考）从此图可见,加强筋应该窄且低,而不是厚而高2.圆角半径用圆角的结构来分散应力和减少缩印是聚丙烯产品设计的好方法.所有的尖角部位,内部或外部,都应考虑.内部圆角半径应是正常壁厚的25%~50%,外部圆角应是正常壁厚的125%~150%,这样可以保持一个恒定不变的壁厚.图2,尖角的推荐壁厚设计不恰当的尖角设计推荐的尖角设计第2页共8页3.脱模斜度为了方便脱模,产品的动模和定模都应设计脱模斜度.通常每边1º的脱模斜度是合适的,虽然更大的脱模斜度会更容易脱模.如果是高结晶的聚丙烯,通常应比不结晶的聚丙烯设计更大的脱模斜度,因为前者在模具内的发生的收缩比比后者大.虽然在有些情况下,也可以用小于1º的脱模斜度,但最好在有相似产品开模经验的基础上才用.模具有蚀纹时要额外增加脱模斜度。模具蚀纹深度是0.025mm时，模具的每边应增加1º脱模斜度。4.突出结构（强制脱模结构）应避免突出结构.然而,对必须有螺纹突出结构或倒扣装配的部件(如罩子),突出结构应设计约25º的导向角以便脱模.突出结构的根部也应尽可能设计0.010到0.015in(英寸),即0.25到0.375mm的圆角.如图3所示圆形产品的突出结构的尺寸取决于其外径“T”和内径“E”的尺寸差的百分数此百分数代表突出结构允许变形的的百分数.根据经验,如果变形超过5%就可能引起不可回弹的永久性变形.故(T-E)/T应小于5%.图3,内部突出结构示意图.第3页共8页5.柱位柱位常作为装配固定用.为避免柱位缩印,可参照加强筋对脱模斜度和圆角及厚度尺寸的设计,应细心设计柱位以保持恒定的壁厚.下图表示了不同的柱位设计.其中图a效果差,图b和图c的效果较好.图d和图e表明柱位内孔应最低升高到产品壁厚的30%时效果较好（图中0.5t仅供参考）如上所示将柱位跟部减胶掏空的方法也常用于减轻柱位缩水。6.孔位如果产品有孔位时,必须考虑设计减少应力.孔位位置距离产品边沿的距离应不小于孔位直径()d,不大于两倍孔位直径(2d),孔位之间距离应不小于两倍孔位直径(2d).还应仔细考虑浇口位置以减小熔接线,应孔位会影响塑料流动.与柱位及筋位类似,尖角边沿部位应设计成最小R0.15mm(的圆角.第4页共8页二.模具设计1.浇口设计浇口设计是模具设计的重点.浇口位置,尺寸,和类型会影响脱模.产品尺寸稳定性,产品强度,外观和修剪问题.相关的排气,模芯变形,熔接线等相关的问题可以通过合理的浇口设计来解决或防止.基本的浇口设计包括:�必须在注塑和保压阶段不封闭�保证料流连续不间断的流向模腔�必须能在适当的压力和料温下完成注塑保证材料不降解,不变色潜伏式浇口(subgate)对聚丙烯模具是比较流行的,这样可以自动切断浇口.不直接和产品在分型面接触的浇口有直接浇口(大浇口),点浇口,和潜伏式浇口.直接浇口留的痕迹相对大,必须剪去.如果表面要求高,要用机器去处.点浇口在三板模具和热流道模具中都有用到,并一般不需修剪浇口.很多种浇口位于分型面上,常见的有:(1)矩形浇口或搭接浇口(flatortapgate),截面是矩型,因为其容易加工和控制尺寸,所以比较常用.(2)扇形浇口(fangate),它与产品的接触面宽而薄.(3)溢流浇口(flashgate),它与产品的接触面是一薄膜,常用于不能只在一点进胶的产品.(4)环形浇口(ringgate),由溢流浇口改变而来,可以包围管状产品,得到好的表面.(5)膜状浇口(diaphragmgate):用于单模穴模具且塑物为环形具较小内部直径的。其优点为较少之残留应力,缺点则为须要之射出材料较多,后加工较为困难,要用机器除浇口.第5页共8页浇口尺寸与产品尺寸有关,通常是产品壁厚的50%,但不低于0.035英寸(0.090mm).只有重量小于一盎司(30克)的产品才能用0.025英寸(0.065mm)直径的浇口.2.浇口位置由于浇口周围常是高应力集中.故其应该位于产品性能和外观不重要的位置.:�保证模腔平衡流动,模腔内同时被填满,局部没有被过填充.�尽可能位于最厚处,引导胶料从最厚处向薄处流动..�保证在合理的压力和温度下完成注塑.�减小熔接线或使其出现在不重要的位置.�防止“喷射”纹，烧蚀，困气，分层。对有绞练结构的模具，浇口应远离绞练，使绞练部分最后才充满。对下图的浅盒子，这点特别必要。浇口3.排气位置所有模腔都必须充分排气，否则会引起烧蚀，气泡，不满胶，熔接线重等问题。排气位置要求如下:�在产品最迟被充满的地方.�在料流交汇和形成熔接线的位置.第6页共8页�靠近突出或凹陷的地方，如柱位和加强筋的地方。�聚丙烯排气槽尺寸如下:–靠模腔处深度:约0.001to0.002英寸.(0.025to0.05mm);常用0.0015英寸(0.038mm).–靠模腔处控制长度:0.015to0.040英寸.(0.38to1.0mm)–靠模腔处宽度:尽可能宽.�分模面的最少30%应该是排气槽.4.冷却要求先要冷却设计好,才能实现周期快..冷却要保证产品各部分速度一致以便减少残余应力,收缩不一致和产品翘曲.应避免冷却到露点以下以防止蒸气凝结成为水和其他问题.建议如下:�冷却水道直径为7/16到9/16英寸(11to14mm).�距离模具型腔是冷却水道直径的1到2倍.�冷却水道间距是冷却水道直径的3到5倍(浇口周围最热,故间距离浇口越远可以越大).如需改善现有模具的冷却效果,建议如下:1.加大冷却液流量(这是主要因素).2.降低冷却液温度(成本上升).3.清理水道水污垢.4.增大冷却器的处理量到每小时1吨以上,当每小时用16公斤材料时.第7页共8页常见注塑缺陷的形成原因缺料（欠注）射胶速度不够高射胶时间不够射胶量不够保压不够一模有多模腔时各模腔的射胶不平衡异物堵塞射嘴或浇口模具温度低炮桶温度低流道，浇口或排气槽太小缺料射胶或保压压力过高模具表面有异物影响锁模具，模具有缺口锁模压力不够料温过高收缩大保压时间太断保压压力太小模具温度或料温太高流道，浇口或排气槽太小产品壁厚有突变翘曲变形产品未冷却充分就被拿出模具动模，定模温度不平衡顶针数量不够或位置不当压力高，浇口周围充填过度模具温度或料温太低而引起内应力太高产品壁厚不一致多个浇口不平衡流动距离太长，浇口太少产品脆炮桶里的材料降解(料温太高)有杂料设计不当，产品角位，缺口，或螺纹的圆角设计不当应用色种或色粉不当模具温度或料温太低产品有收缩孔第8页共8页流纹料温太低，模具温度太低或不均匀熔接线脱模剂太多光泽差表面粗射胶速度不够高或太高模具表面脏或受伤射胶/保压时间太短颜色分散不好排气不好浇口设计不当或位置不当缩水射胶压力/保压压力不够射胶时间/保压时间不够产品壁厚不同或产品太厚模具温度或料温太高浇口设计不当或位置不当品质不稳定射胶完无缓冲料或无背压炮桶温度不稳定周期时间不稳定模具多个模腔布置或流道系统设计不平衡炮桶容量或加热能力不足有孔缺料（欠注）射胶太快（无法排气，形成欠注）浇口位置不当壁厚太厚（超过1/4”或6.3mm)粘模具过充满，射胶压力太高或未充满，收缩太大模具表面太脏或光洁度不够，有凹凸不平顶出力不够脱模斜度不够模具有突出或凹陷