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1、双色注塑模具设计与发展11.简介2.模具机构3.双色模注塑工艺4.模具的设计5.成型方法6.几种双色模模具结构7.结束语简介随着社会文明的不断发展,人们品味的提高,产品的外观造型及视觉效果显得越来越重要。传统塑料产品的外观美化要通过喷涂、电镀等方法处理,但经过长时间暴露在空气中,外观的颜色极易被破坏。而双色模具则可根据不同的市场需要,更换塑料色母的颜色,也不需要进行喷涂处理。双色模生产出的产品不仅质量稳定,而且生产效率也高。由于双色模制作需要很高的精密度,因此模具结构设计的好坏就显得尤为重要。当今,随着人们对注塑制品质量要求的提高,越来越多的新型注塑工艺及技术被开
2、发和应用。其中,双(多)色注塑技术作为一种前沿的制造工艺,在我国也得到了越来越广泛的应用。双色注塑新技术起源于Arburg公司,它从1961年开始开发多色注塑机,其当时的目标就是要将双色制件的生产效率充分提高。当时,主要的方法为插入再封装的技术。此新技术在国内正处于研究和应用的热点,与单组分注塑有很大的区别,但由于进口设备的价格高昂、注塑工艺及模具结构复杂等原因,双色注塑工艺在我国并没有得到广泛的引进和应用,而一般是通过其他的替代工艺进行生产双组分或双色产品。对于普通注塑成型过程,目前CAE软件都已经非常真实的模拟出注塑过程,模拟结果与实际的试验结果差距已经很小,
3、但是对于双色注塑技术,影响因素是普通注塑的两倍以上,更有界面耦合造成的不确定因素,因此在工艺、模具、仿真等各个阶段的研究与应用都还非常有限。在常用的各种CAE软件中,也很难对双(多)色进行全面和具体的模拟,所以CAE模拟结果还只是对实际生产的一个参考。本课题广泛阅读当前国内外文献,总结出了型芯旋转式、收缩模具型芯式、脱件板旋转式、型芯滑动式、跷跷板结构等五种典型及改进的双色注塑模具结构类型,分析了各模具结构的成型特点及适应性,总结了双色注塑模具设计准则及双色制品设计要点,最后分析确立了熔体温度、保压压力、注射速度、模具温度等对双色产品质量造成影响的主要因素。并从流
4、变学角度初步探讨了双色注塑中的流变学应用,分析流变学流变指数对充填的影响以及对双色制件界面应力进行分析,同时根据产品要求对双色印章盖进行模具结构设计,并结合稳健设计-正交试验运用MPI/Overmolding模块来对其进行模拟,分析注塑工艺参数(熔体温度、保压压力、注射速度、模具温度)对双色制件注塑的影响关系,确定影响双色注塑工艺参数的影响顺序,对体积收缩率为熔体温度＞保压压力、注射速度＞模具温度,对缩痕指数为保压压力＞熔体温度＞注射速度＞模具温度,优化了体积收缩率和缩痕指数双目标。本文的研究结果对双色工艺设计有指导意义。1 双色模注塑工艺所谓双色注射成形就是使用
5、2个或2个以上注射系统的注射机,将不同品种、不同色泽的塑料同时或先后注射入模具的成形方法。分别有双色多模的清色注塑成形、双色单模的清色注塑成形、双色单模的混色注塑成形。双色注射成形机与普通注射机不同,它除了有2个注射系统外,还需要能使模具动模(多模-转盘式)或型腔部位(单模-转轴式)实现旋转的机构。双色模注塑原理:双色模通常有两副模具，一半装在双色模注塑机的定模固定板上,也就是有注塑浇口的一侧,另一半装在动模回转板上,即模具顶出的一侧。这两副模具的动模在一般情况下是完全一样的,而一次定模和二次定模不一样。当第一种材料注塑完毕后,定、动模在注塑机拉力下被打开,一次动
6、模带着一次产品旋转180°,此时动模不顶出,然后合模,进行第二种材料的注塑,保温冷却后,定、动模被打开,动模侧产品被顶出。每个成形周期内都会有一模一次产品及一模二次产品产生。2 模具的设计对于塑料模设计来说收缩率是很重要的,它是模具设计的基础,关系到产品尺寸是否合格,不同材料的收缩率各不相同。只有合适的收缩率才能保证产品注塑冷却后达到所要求的尺寸。双色模的收缩率主要取决于一次材料的缩水率,二次材料则应选与一次材料相同的缩水率。例如:一次材料为ABS(缩水率通常为5‰),二次材料为TPR(缩水率通常为18‰),在进行双色模设计时,收缩率要全部设为5‰,因为一次材料已
7、基本形成了产品的轮廓形状,二次材料包在一次产品上,因而不会有更大或更小的收缩率。模具结构2.1成型方法一般双色成形是第一次先成形基体，地二次再成形镶体。成型方法：型芯旋转卸件板旋转型芯后退型腔后退和型腔滑动等。双色注塑通常使用不同颜色的同一种塑料，这样基体与镶件的结合牢固性较好。若使用不同品种的塑料进行注塑，则需先进行结合性能试验，必要时应在基体上曾设凹槽以增加结合强度。2.2 一、二次产品的分割在进行一、二次产品分割时,有几项因素必须考虑,它关系到整套模具设计的成败。首先要考虑的是材料的流动性(它对选择合适的浇口有很大作用),其次要选择合适的产品肉厚,由于二次产
8、品要在一次
