评价塑件表面质量的主要技术指标是表面粗糙度。塑件的表面质量要求越高,其表面粗糙度数值就越低。在成形时从工艺上要尽量避免出现云纹、冷疤等瑕疵,除此之外塑件的表面质量主要是由模具型腔表面粗糙度决定。模具型腔粗糙度在数值上一般要比塑件的要求低1~2级,即模具型腔表面精度要高于塑件。模具在使用过程中,由于型腔磨损而使表面粗糙度不断加大,所以应随时进行抛磨修理。
一般模具的表面光洁度要比塑料制品的高一级。
某些塑料制品的表面要求▽8~▽12级的光洁度,而模具在使用中由于型腔磨损而降低了表面光洁度,应随时对模具进行抛光复原。
透明塑料制品要求型腔和型芯的光洁度相同,而不透明的制品则根据使用情况可以不一样。
另外,制件的光亮程度还和塑料的品种有关。
表面晒纹出模斜度
塑料可分为第一类硬质如(PC、ABS、PS、K胶或加纤等)、第二类一般如(PP、NY、PE等)、第三类软质如(PVC、TPR等),分三种列出脱模角度。 表面 高度 度数 一 二 三 一 二 三 一 二 三 一 二 三 一 二 三 0~25mm 25~50mm 50~75mm 1 1 1 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 亮面 细电花面 粗电花面 细咬花面 粗咬花面 75~100mm 100~125mm 125~150mm 150~175mm 175~200mm 200mm以上
0.5 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 0.5 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 0.5 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 0.5 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 0.3 0.3 0.3 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 0.3 0.3 0.3 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 3、收缩率
由于塑料在冷却时的收缩,塑件的尺寸往往小于模具型腔对其的约束尺寸。所用塑料的种类不同,其收缩率大小不同,而由于塑件的结构形状等一些因素的影响,在塑件各个方向上的收缩率也可能不同,这样收缩率对塑件最终尺寸的影响复杂多变,这样就要求我们在实际工作中要综合考虑收缩率,用加大模具型腔尺寸的方法来加以修正。常用塑料的收缩率见表。 序号 塑料名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 PS(聚苯乙烯)及改性 ABS(苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚物) PP(聚丙烯) PC(聚碳酸酯) PE(聚乙烯)(低密度) PE(聚乙烯)(高密度) POM(聚甲醛) PMMA(改性聚甲基丙烯酸甲酯) PVC(聚氯乙烯) PA6(尼龙6) 收缩率(100%) 推荐值(100%) 0.5~0.8 0.3~0.8 1.0~2.5 0.5~0.8 1.2~2 1.5~3.6 1.2~3.0 0.5~0.7 0.6~1.5 0.5~2 0.5 0.5 1.5 0.5
4、壁厚
塑料件壁厚设计与零件尺寸大小、几何形状和塑料性质有关。
塑料件的壁厚决定于塑料件的使用要求,即强度、结构、尺寸稳定性以及装配等各项要求,壁厚应尽可能均匀。壁厚过小,成形时熔体流动阻力大,充模困难,脱模时易造成塑件损坏;而壁厚过大,不但耗费材料,而且充模及冷却时间也长,生产效率低,塑件易产生气泡、缩孔、凹痕、变形等缺陷。塑件的壁厚一般推荐在1~5mm之间选取,热塑性塑料塑件壁厚可适当减小,但不应小于0.25mm。小制品可取偏小值,大制品应取偏大值。壁厚如果不均匀,会因冷却或固化速度不均导致收缩不匀,使塑件产生缩孔或凹痕,同时由于内应力的存在,使产品翘曲,严重的会产生开裂。
4.1、塑料件相邻两壁厚应尽量相等,若厚胶的地方变成薄胶的无可避免,应尽量设计成渐次改变。相邻的壁厚比应满足以下要求:热塑性塑料:注塑t :t1≤1.5 ~2。热固性塑料:压制t :t1≤3,挤塑t :t1≤5。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。
4.2、塑料凸肩H与壁厚t之间关系如图,图a中H>t,则造成塑料件的厚度不均匀,应改图b所示,H≤t可使塑料件壁厚不均匀程度减少。
4.3、各种塑料均有一定的壁厚范围,一般0.5~4mm,当壁厚超过4mm时,将引起冷却时间过长,产生缩印等问题,应考虑改变产品结构;一般长度和厚度比不得大于100。
热固性塑料的小型制件,壁厚一般取1.6~2.5mm,大型制件取3.2~8mm。布基酚醛塑料等流动性较差的品种应取较大值,但一般不宜大于10mm。脆性塑料(比如矿粉填充的酚醛塑料)制件壁厚不应小于3.2mm。
热塑性塑料比较容易成型薄壁制件,壁厚可以设计为0.25mm;但一般不宜小于0.6~0.9mm。常选取2~4mm。
同一个塑料零件的壁厚设计时应尽可能一致,否则会因冷却或者固化速度不均而产生附加内应力。热塑性塑料会在壁厚较大处产生缩孔,热固性塑料则会发生翘曲变形。
另外,壁厚还能影响充模顺序和型腔内气体的排出。
产品外形尽量采用流线外形,避免突然的变化,以免在成形时因塑料在此处流动不顺引起气泡等缺陷;并且此处模具易产生磨损。
决定肉厚的主要因素:结构强度是否足够;能否抵脱模力;能否均匀分散所受的冲击力;有埋入件时。能否防止破裂。如产生熔合线是否会影响强度;成形孔部位的熔合线是否会影响强度;尽可能肉厚均匀。以防止产生缩水;棱角及肉厚较薄部分是否会阻碍材料流动。从而引起充填不足。
肉厚不均对成形性的影响:成形品之冷却时间取决于肉厚较厚的部分,使成形周期延长,生产性能降低;肉厚不均则成品冷却后收缩不均、造成缩水、产生内应力、变形、破裂等。
塑料制件的壁厚对其质量影响很大。壁厚过小时,流动阻力大,大型复杂的制品就难以充满型腔。制件壁厚的最小尺寸应当满足以下几个方面的要求:
⒈具有足够的强度和刚度;
⒉脱模时能经受脱模机构的冲击和震动;
⒊装配时能承受紧固力。
5.分模线之选定