注塑成型是最受欢迎的制造工艺之一,这是有原因的 — 它具有成本效益,可以处理复杂零件,并在相同零件的长期生产过程中保持一致性。
拔模角度 是通过注塑工艺制造塑料部件的最佳实践之一。此设计特征对产品质量有很大影响。如果没有适当的拔模量,零件容易出现冷却时间延长、顶出困难和表面光洁度缺陷等问题。
本文介绍了拔模斜度注塑成型的基础知识。我们将解释什么是拔模斜度、其用途、设计注意事项、最佳实践等。
什么是拔模角?
拔模角度是指成型部件垂直表面的轻微锥度或倾斜度。通常将其定位为朝向模具的垂直轴或分模线。拔模角度通常以度为单位,较少以毫米或英寸为单位。
添加拔模角度 注塑件 使它们更容易从模具中脱模。相反,无拔模且壁直的部件在脱模过程中更容易因刮擦而损坏。
拔模斜度在注塑成型中的作用
以下是将拔模角纳入注塑设计的一些好处。
部件拆卸方便
部件顶出是注塑工艺中的关键步骤,也是我们添加拔模角度的关键原因。在制造过程中,塑料部件与模具壁接触。因此,顶出部件时产生的摩擦力可能导致严重损坏。
精心设计的拔模斜度可以最大程度地减少或消除摩擦,有助于脱模。推动顶针可使部件轻松脱模。然而,放弃拔模斜度意味着部件在整个脱模过程中会与模具侧面摩擦,从而导致表面光洁度缺陷。
防止零件弹出造成的损坏
正如我们在上一节中提到的,拔模斜度不足会导致严重问题。在顶出过程中,部件可能会拖到模具侧面,从而导致划痕和其他表面光洁度缺陷。此外,如果成品部件卡在模具中,这会损坏模具,导致意外的延误和费用。注塑拔模斜度是解决此类问题的有效方法。
减少深拉
拉深线或分模线是两个半模分离并释放成品的点。拉深深度是影响部件脱模难易程度的关键参数。
拉深较短时,部件卡在模具内的风险最小。拉深较长时,这种风险会高得多。拉深壁可减少深拉,并有助于轻松脱模部件。
减少翘曲
翘曲是常见的注塑缺陷,会导致部件扭曲或变形。省略拔模角度会导致在顶出过程中在模腔中形成真空。这种真空会产生不良影响,导致部件自身折叠或翘曲。
拔模斜度可消除此问题。这是因为它允许空气占据模具中的空腔,从而防止形成真空。因此,您可以通过加入拔模斜度来制造无翘曲的高质量塑料部件。
制造成本
拔模角度对注塑成本有显著影响。从上面讨论的功能中,我们可以推断出拔模角度可以帮助您节省制造成本的几种方式。
首先,应用足够的拔模可以让你开发出没有表面缺陷、翘曲或深拉问题的部件。这可以最大限度地降低与成品和损坏部件相关的成本。
其次,拔模斜度可延长模具的使用寿命并减少维护需求。由于顶出过程中摩擦最小,模具的使用寿命更长。此外,频繁维修和更换的需求也减少了。
此外,拔模角可以加快注塑过程,从而让您进一步降低成本。
如何设计更好的拔模角度?
说到注塑成型,没有一刀切的规则可以准确地告诉你如何在设计过程中加入拔模斜度。然而,注塑成型专家需要注意一些因素。
深口袋和空洞
深垂直特征比浅垂直特征更容易变形。这是因为它们有更多的空隙,可以在脱模时产生真空。幸运的是,有一个简单有效的解决方案。
深型腔和空腔可以通过增加拔模斜度来抵消顶出过程中的真空和摩擦力。换句话说,空腔越深,所需的拔模斜度就越大。
部分纹理
纹理对所需拔模斜度有很大影响。规则是:纹理越粗糙,拔模斜度应越大。斜度应留出足够的空间来释放部件,而不会刮掉纹理。
对于轻质纹理,倾斜角度一般为 1-5 度。当处理特别复杂的纹理时,工程师可以实现 5-12+ 度的极端拔模角度。
影响拔模斜度大小的因素
许多因素都会影响注塑成型的理想拔模斜度。它们包括:
材料特性
您选择的材料会影响拔模斜度的大小。例如,尼龙等软塑料需要的拔模斜度比聚碳酸酯等硬塑料要小。这是因为较软的材料在零件顶出时会表现出柔韧性。
收缩率
使用收缩率较大的材料时,需要采用较大的拔模斜度。收缩率高意味着零件在冷却阶段更容易粘在模具侧面。选择较大的拔模斜度可支持塑料部件的平稳弹出。
摩擦系数
摩擦系数较低的材料(例如尼龙和聚甲醛)需要较小的拔模斜度。相反,摩擦系数较高的塑料则需要较大的拔模斜度,以确保成功脱模。
室壁厚度
注塑件壁厚越大,对模具的包裹力越大,这就要求在产品设计时采用较大的拔模斜度。
几何复杂性
确定拔模斜度大小时,零件的几何形状是重要的考虑因素。具有底切、悬伸和深腔等特征的复杂零件需要更陡的锥度才能顺利从模具中脱模。
模具设计
模具的表面光洁度会影响拔模斜度。如果模具侧面光滑,则顶出时摩擦力会减小,从而实现更柔和的拔模斜度。粗糙的表面需要更大的拔模斜度才能实现最佳效果。
不同注塑材料所需的拔模角度
正如我们所讨论的,不同的材料有不同的拔模斜度要求。一般来说,硬脆塑料由于其刚性较大,需要较大的模具拔模斜度。另一方面,软而柔韧的塑料可以采用较平缓的锥度。让我们来看看常见注塑材料的推荐拔模斜度。
#1。聚碳酸酯(PC)
对于光滑表面,通常需要 1.5 到 2 度的拔模斜度。如果表面经过蚀刻,则每 1 英寸深度增加 0.001 度拔模斜度。
#2. 腹肌
如果部件表面光洁度良好,则 1.5 至 2 度的锥度是合适的。对于深度超过 1 英寸的模制部件,每 0.001 英寸深度增加 2 度拔模斜度。
#3. 液晶共聚物(LCP)
对于 LCP,需要至少 0.5 度的拔模角。工程师可以针对深垂直表面、蚀刻表面和粗糙纹理额外实现 0.5 到 1.5 度的拔模角。
4.尼龙
由于其灵活性,1 到 1.5 的拔模角通常足以成功顶出尼龙部件。根据设计的复杂程度,可能需要更大的拔模角。
什么时候需要设置零度拔模角?
顾名思义,零拔模设计不包含任何拔模角度。简而言之,这种设计的特点是零件壁完全笔直。那么,这可能吗?在适当的工程条件下,可以实现零度拔模角度。当零件的几何形状、功能或材料特性使得添加拔模角度不切实际时,就会使用这种注塑设计。
为了成功地从零拔模斜度模具中顶出塑料部件,设计工程师必须仔细考虑表面光洁度、注塑材料、脱模剂和顶出方法。例如,长芯注射器可以用接近零拔模斜度的角度成型。这有助于在其内径的整个长度上保持液体屏障。
注塑成型拔模角度设计的最佳实践
对于塑料注塑成型,没有一个适合所有零件和特征的拔模角度。正如我们所讨论的,材料特性、收缩率、摩擦系数和壁厚等因素都会影响合适的拔模角度。
但是,有一些通用的行业指南可以帮助您为项目选择正确的拔模斜度。以下是一些拔模斜度注塑成型的最佳实践。
1.5 至 2 度的注塑拔模角度适用于一般注塑工作
只要模具深度不超过 2 英寸,此建议仍然适用。1.5 度的注塑成型拔模斜度可确保成品部件顺利从模具中顶出。
零件深度每增加一英寸,拔模角度就增加 1 度
更深或更大的部件需要额外的拔模斜度,以便轻松无损地脱模。拔模斜度越大,覆盖的表面积和摩擦力就越大。
增加纹理部件的拔模角度
如果您的部件具有复杂的表面设计或纹理,由于这些特征产生的额外摩擦,从模具中脱模会更加困难。建议您为此类表面增加更多的拔模斜度。一个简单的经验法则是每 1.5 英寸的表面深度增加 0.001 度的拔模斜度。
拔模角度的方向
一般来说,拔模角度应该朝向模具的“顶部”,遵循模具在分离过程中向上或向外移动的方向。这种现象的一个很好的例子是带有拔模侧面的空心盒。如果拔模正确,开口顶部会比底部略宽。这种方向可确保均匀脱模,并降低部件卡住的风险。
在零件的每个组件中加入拔模角度
复杂的模制部件通常具有百叶窗、肋条、角撑板等特征。建议为所有这些部件添加拔模角。换句话说,与模具接触的任何表面都应具有锥度。即使是最小的拔模角也可以显著提高脱模效率。
双面拔模角度
如果成型部件中间有分型线(例如,实心圆柱形部件),请考虑在部件的两侧添加拔模斜度。在这种情况下,有两个脱模动作,因此需要双面拔模斜度。
增加金属对金属成型功能的拔模斜度
本指南与注塑金属无关。相反,它适用于一个金属模具组件与另一个金属模具组件直接接触的模具设计。由于此类应用中的摩擦力增加,应采用至少 3 度的拔模角度。这可确保成功生产零件。
垂直表面上的最小建议拔模角度为 0.5 度
一般注塑项目不采用此标准。但是,当设计要求垂直表面从顶部到底部的角度均匀时,它可以作为指导方针。最小半度拔模斜度本质上是在规定直壁设计和注塑要求之间的折衷。
重申一下,拔模角度是所有设计中的必需条件
拔模斜度是实现高效、高质量生产过程的关键参数。无论成型部件的复杂程度或尺寸如何,都建议您增加一定程度的拔模斜度。放弃拔模斜度可能会导致部件和模具损坏、冷却时间延长以及整体生产过程效率低下。