PP mold desigh(PP模具设计指南)

聚丙烯模具设计参考资料

一.产品设计

1．加强筋

设计加强筋的目的是为再保持最小产品壁厚时增加产品的刚性和强度.此外，加强筋可以帮助控制塑料在模具型腔内的流动和产品重要部位的变形.

加强筋的底部因应设计一个正常壁厚25%~50%的圆角。研究表明应力（因此收缩印）在圆角是50%壁厚时最小。

加强筋的底部宽度应该是其临近处名义壁厚的约50%（电饭锅类产品有时为35%），其两面应该有0.5~1度的脱模斜度,其高度应该是不超过壁厚的1.5倍.可以用更高的加强筋,然而,由于脱模斜度的要求,其底部应该更厚. 更高的加强筋通常会增加顶出的困难,并引起加强筋跟部交汇点的缩印.

模具表面的抛光也是不可忽视的问题，应该在开模具时提出要求，以防被制模厂家忽略。

图1,推荐的加强筋设计（图中尺寸仅供参考）

从此图可见, 加强筋应该窄且低,而不是厚而高

2. 圆角半径

用圆角的结构来分散应力和减少缩印是聚丙烯产品设计的好方法. 所有的尖角部位,内部或外部,都应考虑 . 内部圆角半径应是正常壁厚的25%~50% , 外部圆角应是正常壁厚的125% ~150%,这样可以保持一个恒定不变的壁厚.

图2, 尖角的推荐壁厚设计

不恰当的尖角设计推荐的尖角设计

3. 脱模斜度

为了方便脱模,产品的动模和定模都应设计脱模斜度. 通常每边1º的脱模斜度是合适的,虽然更大的脱模斜度会更容易脱模. 如果是高结晶的聚丙烯,通常应比不结晶的聚丙烯设计更大的脱模斜度,因为前者在模具内的发生的收缩比比后者大.虽然在有些情况下,也可以用小于1º的脱模斜度, 但最好在有相似产品开模经验的基础上才用. 模具有蚀纹时要额外增加脱模斜度。模具蚀纹深度是0.025mm时，模具的每边应增加1º脱模斜度。

4. 突出结构（强制脱模结构）

应避免突出结构. 然而, 对必须有螺纹突出结构或倒扣装配的部件(如罩子), 突出结构应设计约25º的导向角以便脱模. 突出结构的根部也应尽可能设计0.010 到0.015 in(英寸),即0.25到0.375 mm的圆角.

如图3所示圆形产品的突出结构的尺寸取决于其外径“T”和内径“E”的尺寸差的百分数此百分数代表突出结构允许变形的的百分数. 根据经验,如果变形超过5%就可能引起不可回弹的永久性变形.故(T-E)/T 应小于5%.

图3, 内部突出结构示意图.

5. 柱位

柱位常作为装配固定用. 为避免柱位缩印,可参照加强筋对脱模斜度和圆角及厚度尺寸的设计,应细心设计柱位以保持恒定的壁厚.下图表示了不同的柱位设计.其中图a效果差,图b和图c的效果较好.图d和图e表明柱位内孔应最低升高到产品壁厚的30%时效果较好（图中0.5t 仅供参考）

如上所示将柱位跟部减胶掏空的方法也常用于减轻柱位缩水。

6. 孔位

如果产品有孔位时, 必须考虑设计减少应力. 孔位位置距离产品边沿的距离应不小于孔位直径()d,不大于两倍孔位直径(2d), 孔位之间距离应不小于两倍孔位直径(2d). 还应仔细考虑浇口位置以减小熔接线,应孔位会影响塑料流动. 与柱位及筋位类似,尖角边沿部位应设计成最小R0.15mm(的圆角.

二.模具设计

1. 浇口设计

浇口设计是模具设计的重点. 浇口位置,尺寸,和类型会影响脱模.产品尺寸稳定性,产品强度,外观和修剪问题. 相关的排气,模芯变形,熔接线等相关的问题可以通过合理的浇口设计来解决或防止.

基本的浇口设计包括:

必须在注塑和保压阶段不封闭

保证料流连续不间断的流向模腔

必须能在适当的压力和料温下完成注塑

保证材料不降解,不变色

潜伏式浇口(subgate)对聚丙烯模具是比较流行的,这样可以自动切断浇口.

不直接和产品在分型面接触的浇口有直接浇口(大浇口),点浇口,和潜伏式浇口. 直接浇口留的痕迹相对大,必须剪去.如果表面要求高,要用机器去处. 点浇口在三板模具和热流道模具中都有用到,并一般不需修剪浇口.

很多种浇口位于分型面上,常见的有:

(1)矩形浇口或搭接浇口(flat or tap gate),截面是矩型,因为其容易加工和控制尺寸,所以比

较常用.

(2) 扇形浇口(fan gate),它与产品的接触面宽而薄.

(3) 溢流浇口(flash gate), 它与产品的接触面是一薄膜,常用于不能只在一点进胶的产品.

(4) 环形浇口(ring gate) ,由溢流浇口改变而来,可以包围管状产品,得到好的表面.

(5) 膜状浇口(diaphragm gate):用于单模穴模具且塑物为环形具较小内部直径的。其优

点为较少之残留应力,缺点则为须要之射出材料较多,后加工较为困难,要用机器除

浇口.

浇口尺寸与产品尺寸有关,通常是产品壁厚的50%,但不低于0.035 英寸(0.090 mm). 只有重量小于一盎司(30克) 的产品才能用0.025英寸(0.065 mm) 直径的浇口.

2. 浇口位置

由于浇口周围常是高应力集中.故其应该位于产品性能和外观不重要的位置.: 保证模腔平衡流动,模腔内同时被填满,局部没有被过填充.

尽可能位于最厚处,引导胶料从最厚处向薄处流动..

保证在合理的压力和温度下完成注塑.

减小熔接线或使其出现在不重要的位置.

防止“喷射”纹，烧蚀，困气，分层。

对有绞练结构的模具，浇口应远离绞练，使绞练部分最后才充满。对下图的浅盒子，这点特别必要。

浇口

3. 排气位置

所有模腔都必须充分排气，否则会引起烧蚀，气泡，不满胶，熔接线重等问题。

排气位置要求如下:

在产品最迟被充满的地方.

在料流交汇和形成熔接线的位置.