名研模具知识库,今天我们一起来学塑胶模具的必备知识:
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收缩率的考虑:不同的塑料材料具有不同的收缩率,在模具设计时必须准确了解所使用塑料的收缩特性,以合理确定型腔尺寸,确保塑件最终尺寸符合设计要求。例如,结晶型塑料如聚丙烯(PP)的收缩率一般比非结晶型塑料如聚苯乙烯(PS)大。
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脱模方式的设计:要根据塑件的形状、结构和尺寸等因素选择合适的脱模方式。对于形状简单的塑件,可采用推杆脱模;对于圆筒形塑件,推管脱模较为合适;对于薄壁大面积塑件,推板脱模能避免塑件变形。
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流道设计原则:流道的形状、尺寸和布局会影响塑料熔体在模具中的流动均匀性和压力损失。常见的流道形状有圆形、梯形等,圆形流道散热少、压力损失小,但加工难度大;梯形流道加工方便,应用较广。流道布局应尽量使塑料熔体均匀地填充各个型腔,避免出现流动不平衡的情况。
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氮化处理:通过在模具表面形成一层硬度高、耐磨性好的氮化层,可提高模具的耐磨性、抗腐蚀性和脱模性能。氮化处理后的模具表面硬度可达 HV900 - 1200,能有效延长模具使用寿命。
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镀硬铬处理:镀硬铬可以使模具表面获得高硬度和良好的光洁度,镀铬层硬度一般在 HV800 - 1000 之间,能显著提高模具的抗磨损和抗腐蚀能力,同时有利于塑件脱模,提高塑件表面质量。
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PVD 涂层处理:物理气相沉积(PVD)涂层技术可在模具表面沉积一层具有高硬度、高耐磨性和低摩擦系数的涂层,如 TiN、TiC 等涂层。这些涂层不仅能提高模具的性能,还能在一定程度上降低模具的生产成本,提高生产效率。
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材料成本:模具钢材等原材料费用占比较大,优质的模具钢价格相对较高,如进口的优质 H13 钢价格可能是普通国产钢材的数倍。
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加工成本:包括机械加工、电火花加工、线切割加工等费用。模具的复杂程度越高,加工难度越大,加工成本也就越高。例如,具有复杂曲面和精细结构的模具,其加工成本会比简单形状的模具高出很多。
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热处理成本:为了提高模具的性能,需要对模具零件进行热处理,如淬火、回火等,热处理的费用也会影响模具的总成本。
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装配调试成本:模具装配需要熟练的技术工人,装配过程中的调试、试模等工作也需要耗费一定的时间和成本。试模次数越多,调试成本越高。
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高精度化:随着电子、汽车等行业对塑件精度要求的不断提高,塑胶模具也朝着高精度方向发展。模具的加工精度从过去的几十微米提高到现在的几微米甚至更高,如手机零部件模具的精度已达到 ±5μm 以内。
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大型化和微型化:一方面,为了满足汽车、家电等行业大型塑件的生产需求,模具逐渐向大型化发展,如大型汽车保险杠模具的尺寸可达数米;另一方面,随着微机电系统(MEMS)技术的发展,微型塑胶模具也得到了广泛应用,用于生产微型齿轮、微型传感器等微型塑件,其精度和制造难度都非常高。
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智能化和自动化:利用传感器、监控系统等技术实现模具的智能化生产和监控,实时监测模具的工作状态,如温度、压力等参数,及时发现问题并进行调整。同时,自动化程度不断提高,采用机器人进行模具的上下料、装配等操作,提高生产效率和产品质量。
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