最新PPS模具设计指南

PPS模具设计指南

Ryton PPS 模具通常采用标准主流道设计，具有标称值为2的脱模斜度和倒锥度，或Z型冷料拉钩系统。杆应尽可能短，并且尽可能地高度抛光，以便于塑件从模具的静模中脱除。使用Ryton PPS配混料时，可成功采用许多类型的分流道，而首选的分流道是纯圆形和梯形的，而且分流道长..

Ryton PPS模具必须能提供至少为275°F (135°C)的模表面温度。可使用热油、电热器或高压水等多种方法来达到此目的。我们通常建议使用热油法，因为采用该法既可加热，也可散热，温控更好，而压力相对较低。

主流道与分流道

Ryton PPS 模具通常采用标准主流道设计，具有标称值为2°的脱模斜度和倒锥度，或Z型冷料拉钩系统。杆应尽可能短，并且尽可能地高度抛光，以便于塑件从模具的静模中脱除。

使用Ryton PPS配混料时，可成功采用许多类型的分流道，而首选的分流道是纯圆形和梯形的，而且分流道长度应保持最短。多腔模应设计有平衡的分流道系统，可均匀、平衡地进行模腔充填。在带有主、次分流道的多腔模上，主分流道应与次分流道交汇后继续延伸，以便在分流道的流动前段安装冷料阱。如普通工程塑料一样，一种良好的设计习惯是不采用多腔成套模布局，因为难以控制充填模式，会制造出物理特性和机械特性不恒定的塑件。

排气

正确排气是很重要的，因为如果排气不充分，会造成塑件难以填充和塑件烧毁现象，并且在气体截留的地方会加速模具磨损。排气可通过刻在分模线上的0.0003至0.0005英寸（0.008 至0.013毫米）深、0.250英寸（6.35毫米）宽的通道来实现。也可通过在一条到四条边上将顶针整平0.0007英寸（0.018毫米)来实现排气。在流动的方向上将排气口抛光至A-1光洁度，在对较长的塑件进行注塑成型时，会有助于防止出现残余物的堆积。不建议使用静止的排气针，因为对较长的塑件进行注塑成型时，这些针会被堵塞。在存在暗匣的区域，可成功使用真空脱气。在合模之后、开始注射周期之前，将真空打开。应使用刻在分模线上的0.001英寸（0.025毫米）深的通道给分流道排气。

Ryton® PPS配混料中使用的玻璃和矿物填料具有磨蚀特性，所以需要使用硬质工具钢。对于长期运行的生产模，建议采用具有洛氏硬度C-60或更高硬度的A-2、D-2或D-7工具钢。对于低生产量的运行情况，P20、S7及H13等较软的钢是可以接受的。采用缓慢沉积的致密镀铬涂层及无电镀镍涂层，可提供良好的脱模特性以及相当长的模具寿命。还可以使用Borofuse®、LSR-1®及Nitride®等表面处理方法来降低模具磨损。采用表面光洁度为4微英寸（0.0001毫米）或更高的钢，通常可延长工作寿命。因为在浇口处的磨损率通常特别高，所以常常使用可移动的（可替换的）浇口模块。

有许多不同的浇口方法适用于Ryton PPS配混料的模塑成型。在模具上，常见的直浇口、针点浇口和柄浇口以及扇形浇口、闸门浇口、轮辐浇口、隔膜浇口和潜伏浇口全都得到了使用。

浇口尺寸

为了确保容易充填并且塑件得到足够的充填，浇口尺寸应足够大，但是也必须注意，浇口不可过大，否则所需的冷却时间会对周期时间产生不利影响。通常最好设计尺寸最小的浇口，以后可在必要时再扩大尺寸。Ryton PPS塑件的几何外形千差万别，设置一个适用于所有情形的指标是不现实的，但我们仍可为浇口尺寸的设计提供下列通用导则。我

们建议对于任何塑件，即使是非常小的塑件，均采用0.035至0.040英寸（0.9至1.0毫米）的绝对最小的浇口直径或厚度。这是为了确保为塑件提供足够的填充压力和保压压力，并防止产生过大的剪切力，而过大的剪切力可能会造成物料过热和/或玻璃纤维在长度上的降解。对于较大的塑件，一个较好的规则是，浇口直径或厚度应为Ryton® PPS塑件最大壁厚的大约60%至75%，而下图表明当塑件总体积增大时，需要增加浇口直径或厚度。下图中显示的适用于圆头潜浇口的“最小浇口直径”，也可视为宽度为浇口厚度两倍的典型矩形浇口的最小浇口厚度。

浇口位置

必须仔细考虑浇口的定位，因为这对Ryton PPS塑件的强度和尺寸稳定性具有重要影响。设计者应努力做到在整个塑件充填过程中保持流动均匀，并使内应力和熔合纹最小化。因为Ryton PPS配混料使用玻璃纤维进行增强，所以其收缩呈各向异性，在流动方向上的收缩是流动垂直方向上的一半。这种差异性的收缩会导致内应力，从而可能会造成塑件变形，或成为塑件失效的原因之一。塑件横截面上的差异性以及在模充填过程中流动模式上的突然变化，可造成额外的内应力和/或空洞。浇口位置应有助于形成稳定的物料流，从厚壁区域开始流至薄壁区，必须避免倒充填，并且应确保可在最后的充填位上进行排气，最好在分模线上进行排气。应设计好充填模式，以促使玻璃纤维的定向方向顺着使用过程中应力更大的轴。如果塑件在模塑成型时无法避免熔合纹，熔合纹应位于塑件的最厚部分或应力最小的区域。

Ryton® PPS配混料的强度及模量较高，因此适合采用卡扣装配及过盈配合。因为其模量较高，所以只会有非常小的挠曲或延性，但研究表明只要具有最小的过盈量，即可达到足够的固定强度。因为其硬度较大，组装时通常需要相当大的力，并且在施加力的同时还要防止塑件破裂。

卡扣装配

最方便的塑料组件组装方法是卡扣装配法。所节省的组装成本可抵消甚至超过采用该技术时必须增加的加工成本。研究表明Ryton PPS配混料的强度和硬度较高，只要具有最小的弯曲和过盈量，即可达到较高的固定强度。下面的示意图详细地显示了不同种Ryton PPS配混料和基于Ryton PPS的Xtel PPS合金的卡扣装配构件的设计指导原则。通常，Ryton PPS卡扣装配应用只涉及到一次性组装。

过盈配合

Ryton® PPS配混料的强度及模量较高，因此适用于固定过盈配合组件，然而一般来说人们更喜欢采用模塑埋植的嵌件，特别是对于轮毂或轴承等较大的组件。为防止破裂，过盈程度所引起的应变通常不应超过环向应变的大约0.5%。试验表明，与增加过盈度相比，增加插入深度（或增加表面接触面积）对提高拉脱力更为有效。

Ryton PPS在特殊情形下，凹陷可有助于在开模过程中将塑件保持在型芯或型腔上。过盈量应在0.0005至0.001英寸（0.013至0.025毫米）范围内。因为Ryton® PPS配混料非常硬，在进行塑件顶出时，模具中的任何侧向分型区域将出现较高的磨损率，并且侧向分型部分很可能会被剪切掉（而不是变弯）。

因为在顶出过程中只会有非常小的弯曲，所以塑件设计应避免倒钩，并提供足够的脱模斜度，以便不产生弯曲即可顶出塑件。