1.4.3  变模温注塑与制品质量
近年来发展的变模温注塑能大大提高注塑件的质量,解决其常见缺陷。其方法是在充模阶段采用高温模,在保压冷却阶段迅速转变为低模温。它具有以下优点:
(1)高温充模大分子容易松弛解取向,补料效果更好,既降低了剪切内应力,又降低了温度内应力,减少了制品翘曲变形的倾向。
(2)高温下充模物料黏度低,避免了充模不满、表面质量差的问题、能够充满薄壁、长流程有精细花纹的制品,且能把模具型腔的高光洁度在制品上充分地表现出来,同时改善熔接痕的外观质量和熔接质量。
(3)高温下注塑成型使制品得到充分地补料,从而消除了制品表面凹陷和内部缩孔。
(4)冷却时转变为低模温可提高冷却效率。但总的来说由于模温转换需时间,故生产速度不可能很高,模温转换的办法很多,其中以利用电磁感应集肤效应的表面加热技术效率较高。
(5)对于玻纤增强塑料制品,变模温注塑能使树脂完美包覆玻纤,解决了增强塑料制品表面不光发毛的问题。

1.4.4  冷却水路的布局
塑件模具一般都需要设有冷却系统,合理的冷却系统可以很好的改善塑料模具的成型性能,可以尽可能的减少塑件的应力集中,可以防止塑件产生翘曲变形,可以确保塑件的尺寸精度,并且可以缩短塑件的模塑周期,从而提高生产效率,塑料模具的冷却水道常常采用机加工的方法,在模具或者模板上钻孔或铣槽,当模具型腔比较简单时,如果采用机加工的方法是很难做到水道与型腔基本随形,有可能在型腔中出现冷区或热区,从而造成塑件的各个部位的冷却速度产生不均匀,使制件产生变形。但是,如果冷却水道能够根据模具型腔来随形任意布置,这将非常有利于冷却系统的优化设计,从而获得使制件有更好的质量。
塑料模具冷却水路的分布有以下原则:1)冷却水道中,冷却水的流动方向与熔体流动方向应该保持一致,以便最大效率地带走热量,同时有利于熔体的充填,而且流动末端模温过低不利于熔体充填。2)对于大中型复杂的模具来说,应以每个浇口为中心分来进行冷却。3)为了保证型芯、型腔温度分布均匀,塑件冷却均匀,型腔、型芯水路的走向应一致;型腔、型芯的温度差应控制在5-10℃以内。4)设计冷却水路时,要考虑塑件的形状,对热量分布较多的位置进行设计时,需要着重设计。这些热量分布较多的位置比如有:一般镶芯、筋及斜顶的根部,盒子侧壁重叠处。当模具的冷却水道冷却开始冷却时,制品会发生收缩,紧紧地黏着在镶芯上,同时脱离型腔壁。这类塑件的成型周期取决于镶芯的冷却时间,实践证明,如果不能及时的冷却,镶芯的温度可能比其它部位高出20-50℃,从而无法实现塑件的连续生产。一般对于小的镶芯可以采取喷泉式冷却、铍铜镶芯下面通水、导热针等冷却方式。5)为了减小冷却水的压力损失,模具外围连接冷却水管的尺寸需要要大于或等于模具内水路的尺寸。6)冷却水路尽可能设计在与塑料熔体接触的模具零件中,而不宜设在与之相邻的模板中。因为接触区域的导热效果最多只有整体模板的50%。
冷却系统的方案有:1)循环冷却通道。如图1.1所示,循环冷却通道是对于宽度较大的型芯采用的,而此次设计的塑件比较小,而且结构简单,各分支流速不一,各分支冷却效果不一,易淤积堵塞,低压下可达高流速。故方案一冷却水道过于复杂,不利于生产,成本高。2)水管喷流式冷却。如图1.2所示,对于高而细的型芯,可采用喷流式冷却,在型芯中心安置一喷水管,冷却水从型芯下部进入喷向型芯顶部,当制件的浇口开设在顶部中心时,喷出的冷却水由喷管四周流回,形成平衡流动冷却。3)隔板式冷却。如图1.3所示,对于深腔大型制品来说,为使整个型芯都得到冷却,可以在型芯内钻多个孔,在每个水孔插入纵向隔板,水从隔板一边向上流动穿过隔板后,从另一边流出。然后顺势进入相邻的孔,水经过所有的孔再流向模外
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