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高光无痕注塑技术模具的设计要点


高光无痕注塑技术模具的设计要点 

在整个高光无痕注塑工艺里,模具设计的好坏是直接影响产品好坏的重要因数之一,模具的好坏也直接导致产品外观质量和产品周期的关键.
    影响模具的因素主要有模具材料、模具设计与制造加工等。
   (1)模具材料模具材料需要有较好的抛光性、耐腐蚀性、耐磨性、热强度、韧性、加工性能和低的热膨胀系数等。其中抛光性、耐腐蚀性、热强度、热膨胀系数对高光模具尤为重要。如模具抛光性差、表面粗糙度大,或被腐蚀或注塑时有水分沉积,就无法进行高光泽产品成型;温度的快速变动对模具材料的热强度、热膨胀系数也有了更高的要求目前使用的高光模具材料有日立金属CENA1、日本大同NAK80和S-STAR、ASSAB的5136或S136H(420)、POLMAX等镜面、高耐磨、抗腐蚀模具钢,低档高光模具也有采用P20等常规模具材料的。日立金属开发的超大型塑料成型模具用材料CENAlα更是为高光模具专门开发的产品,获得了2007年日本新产品奖。其综合性能好,耐磨性、加工性、韧性、耐腐蚀性都较好,而抛光性优良,是高光镜面成型蕞佳的模具材料之一。
   (2)模具设计与制造高光模具除了模具表面质量要求高外,模具温度的动态变化导致结构比普通模具复杂很多,其中模具内部管道的设计与制造是影响模具质量、生产周期和模具成本的关键。
   为保证模具表面温度的均匀性和快速变化,模具内部必须开设合理的管道确保快速升温和降温。常规模具的管道系统一般采取直线管道,通过钻孔加工来实现,这种设计制造只适合产品表面结构比较简单的产品,如:DVD面板,LCD面壳等家电外壳,但无法满足复杂模具的模面温度均匀性要求。复杂的高光模具通过分层结构或其它特殊方法将管道布置在距模具表面恒定距离的地方来满足以上要求,其中分层结构相对容易实现。分层结构的型腔和(或)型芯山两部分组成:上层是一个厚度基本均匀的型腔零件,正面加工出模具成型面,背面加工出均匀的空间半圆管道,下层是一个衬板,有对应上层零件配合面,也加工出均匀的空间半圆管道,上下层配合形成空问管道,以此解决热传导的均匀性,可在短时间内均匀提高模具的表面温度。与普通的模具相比,由于管道数量多、距离模面近,冷却加热时间均可大大缩短,使高光注塑周期比常规注塑周期短,实现快速循环成型,但分层结构也导致加工成本提高,模具寿命缩短。

此外,快速冷热循环对模具的其它部分也提出了更高的要求。为了防止加热系统对模具其它部分产生影响,对定位装置、抽芯和导向机构的运动配合部分的隔热、密封、配合需耍仔细考虑,避免模具开合不良、滑块无法动作、定位不良等情况发生。
    在高光模具方面,目前存在模具材料单一、价格昂贵、模具制造成本高、模具寿命低、复杂模具制造困难、周期长等问题,使高光注塑只限于成型结构简单的产品如平板塑料壳体等结构简单的外观产品。今后需要研究开发高光精密模具制造新技术和新的模具材料,结合现代CAE技术、快速制造技术、抛光工艺、表面加工技术等,实现模具表面、模具内部管道、模具零件的高效精密设计加工。
 

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