精密塑胶模具设计实务.doc

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1、可编辑word,供参考版！一、模具概論模具必須具有堅固的”複製空間”結構體。在操作中，它必須呈密閉空間以確保熱熔樹脂在射出壓力與速度下，填充並擠壓模腔空間時，不發生脹裂或溢料。此外還需在適當的地方具有透氣孔，以便在射出填充的短時間內，能讓熔融樹脂快速的取代這個複製空間。在成形週期末了，融熔樹脂已固化時，可依分模線處打開，在平行開模方向上，沒有任何嵌口(undercut)情況下，將成品頂出來。1.模具的設計與製作流程（1）決定模穴數（2）決定分模線、流道及澆口（3）處理嵌口部分及頂出方法（4）模穴及心型材料及其加工方法（5）溫度控制方法可编辑word,供参考版！2.熱流板（manifo

2、ld）設計（1）設計注意事項：●流道直徑是否正確。●加熱管直徑是否正確。●加熱管的瓦特數（wattage）是否足夠。●加熱管的分部位置是否均勻。●加熱管與配合孔的鬆緊度是否適中。●支撐塊柱的位置是否正確。●支撐塊柱的大小是否正確。可编辑word,供参考版！●鋼材的選擇。●熱電偶的擺設位置是否適中。（2）熱流板的選用：●熱流板所需之熱量計算●樹脂溫度●熱流板的熱處理●熱流板形狀的決定●熱流板尺寸的決定3.塑膠材料所謂塑膠是指分子量非常大（又稱高分子聚合物）的有機化合物，加上添加物後，以熱、壓力等，使其具有流動性而成為最終的固體狀態。塑膠在化學構造的性質，大致可分為熱固性（thermos

3、ets）及熱塑性（thermoplastics）塑膠兩種：（1）熱固性塑膠：酚樹脂（電木）尿素樹脂三聚氰胺樹脂多元樹脂（FRP）環氧樹脂脲脂樹脂（2）熱塑性樹脂：氯化乙烯樹脂（PVC）可编辑word,供参考版！苯乙烯樹脂（PS）ABS樹脂、AS樹脂丙烯酸樹脂（壓克力）聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）氟素樹脂聚醯胺樹脂（尼龍）縮醛樹脂聚碳酸脂樹脂（PC）纖維素系樹脂二、熱澆道模具理論1.何謂熱澆道：在塑膠射出成形時，利用方法保持豎澆口（sprue），橫澆道（runner）之塑膠於融熔狀態，脫模時，仍保持在塑模中，此即謂熱澆道射出成形。2.採用熱澆道的理由：（1）成本：因採用熱澆道時，無廢料

4、產生，可大為降低材料成本及處理費用，又可縮短射出時間，降低成本。（2）可编辑word,供参考版！品質：因使用小澆口，成品內應力小，外觀良好，又無二次料之循環使用，塑料不致劣化，各成形品溫度壓力一致，縮水率容易控制。3.熱澆道成形的優點：（1）橫澆道中的壓力損失小，可降低樹脂溫度，減低射出壓力。（2）可用針閥作為射料完成後之組件。（3）可用針口澆口代替三板模方式，延長塑模壽命。（4）可使用側面澆口成形，一次單個或多個成形。4.適合熱澆道成形之塑料：（1）對溫度不敏感，再低溫時，容易流動。（2）對壓力雖敏感，再低壓力時卻易流動。（3）熱變形溫度較高，射出後可迅速開模。（4）熱傳率較高，可

5、迅速冷卻成形品。（5）塑料比熱低，加熱冷卻均容易。三、氣體輔助射出成形理論近兩年來,氣體輔助射出成型（Gas-assistedInjection可编辑word,供参考版！Molding,GIM)技術，在國內塑膠成型業界、學術界及模具業界非常受重視，氣體輔助射出成形技術對於塑膠成形製品帶來相當大的衝擊，解決了多年來射出成形品厚件、薄件不易同模成形，及結構易翹曲變形的困難，除可節省塑料５０％，縮短製造週期２０％，減少零件數７０％，降低總成本２０％外，並可減少產品翹曲度３０％，克服表面易凹陷及收縮變形，增加產品結構性能，提升成品品質；其應用範圍亦相當廣泛，預估可佔射出成型１５％以上的市場。

6、尤其對國內電腦資訊產業、家電工業、汽機車零組件製造業等，都將產生相當大的衝擊。1.何謂氣體輔助射出成形：氣體輔助射出成型技術主要是在傳統射出成型過程中，先射入固定量的熔態樹脂，在以高壓氮氣迅速注入，利用氣體快速又有效地繼續將熔態樹脂推進填滿模穴，並繼續保持氣體壓力，直到產品成形。目前材料所利用此技術已開發出的產品包括：汽車把手，電腦監視器外殼，嬰兒車把手，電視外殼，及辦公資料櫃弧形面板等等。氣體射出成型(GIM)是在塑膠充填部份階段後，繼續以惰性氣體(通常為氮氣)完成填滿及保壓。氣體之功能有兩種-●驅動塑料流動以完整填滿模穴。●形成中空管道,減少塑料用量,減輕成品重量,縮短冷卻時間及

7、更有效傳遞保壓壓力。由於成型壓力可降低而保壓卻更為有效,更能防止成品收縮不均及變形。可编辑word,供参考版！氣體輔助射出成形示意圖2.氣體輔助射出成形的優點（1）較低的射出壓力。（2）較小的殘留應力與變形。（3）較小的鎖模力。（4）節省材料。（5）縮短冷卻時間。（6）減少凹陷痕跡。3.產品設計的原則氣道是引導氣體穿透的走道，它同時也是產品的一部份。因此要成功地開發氣輔產品，必須要了解氣輔射出成型的特性以及氣道設計的原則。影響氣體穿透在產品設計上的主要因素