最新PPS模具設(shè)計指南

1、PPS模具設(shè)計指南Ryton PPS 模具通常采用標(biāo)準(zhǔn)主流道設(shè)計,具有標(biāo)稱值為2的脫模斜度和倒錐度,或Z型冷料拉鉤系統(tǒng)。桿應(yīng)盡可能短,并且盡可能地高度拋光,以便于塑件從模具的靜模中脫除。使用Ryton PPS配混料時,可成功采用許多類型的分流道,而首選的分流道是純圓形和梯形的,而且分流道長.Ryton PPS模具必須能提供至少為275°F (135°C的模表面溫度?？墒褂脽嵊?、電熱器或高壓水等多種方法來達(dá)到此目的。我們通常建議使用熱油法,因?yàn)椴捎迷摲瓤杉訜?也可散熱,溫控更好,而壓力相對較低。主流道與分流道Ryton PPS 模具通常采用標(biāo)準(zhǔn)主流道設(shè)計,具有標(biāo)稱值為2&#

2、176;的脫模斜度和倒錐度,或Z型冷料拉鉤系統(tǒng)。桿應(yīng)盡可能短,并且盡可能地高度拋光,以便于塑件從模具的靜模中脫除。使用Ryton PPS配混料時,可成功采用許多類型的分流道,而首選的分流道是純圓形和梯形的,而且分流道長度應(yīng)保持最短。多腔模應(yīng)設(shè)計有平衡的分流道系統(tǒng),可均勻、平衡地進(jìn)行模腔充填。在帶有主、次分流道的多腔模上,主分流道應(yīng)與次分流道交匯后繼續(xù)延伸,以便在分流道的流動前段安裝冷料阱。如普通工程塑料一樣,一種良好的設(shè)計習(xí)慣是不采用多腔成套模布局,因?yàn)殡y以控制充填模式,會制造出物理特性和機(jī)械特性不恒定的塑件。排氣Ryton® PPS配混料中使用的玻璃和礦物填料具有磨蝕特性,所以需要

3、使用硬質(zhì)工具鋼。對于長期運(yùn)行的生產(chǎn)模,建議采用具有洛氏硬度C-60或更高硬度的A-2、D-2或D-7工具鋼。對于低生產(chǎn)量的運(yùn)行情況,P20、S7及H13等較軟的鋼是可以接受的。采用緩慢沉積的致密鍍鉻涂層及無電鍍鎳涂層,可提供良好的脫模特性以及相當(dāng)長的模具壽命。還可以使用Borofuse®、LSR-1®及Nitride®等表面處理方法來降低模具磨損。采用表面光潔度為4微英寸(0.0001毫米或更高的鋼,通?？裳娱L工作壽命。因?yàn)樵跐部谔幍哪p率通常特別高,所以常常使用可移動的(可替換的澆口模塊。有許多不同的澆口方法適用于Ryton PPS配混料的模塑成型。在模具上,常

4、見的直澆口、針點(diǎn)澆口和柄澆口以及扇形澆口、閘門澆口、輪輻澆口、隔膜澆口和潛伏澆口全都得到了使用。澆口尺寸為了確保容易充填并且塑件得到足夠的充填,澆口尺寸應(yīng)足夠大,但是也必須注意,澆口不可過大,否則所需的冷卻時間會對周期時間產(chǎn)生不利影響。通常最好設(shè)計尺寸最小的澆口,以后可在必要時再擴(kuò)大尺寸。Ryton PPS塑件的幾何外形千差萬別,設(shè)置一個適用于所有情形的指標(biāo)是不現(xiàn)實(shí)的,但我們?nèi)钥蔀闈部诔叽绲脑O(shè)計提供下列通用導(dǎo)則。我澆口位置必須仔細(xì)考慮澆口的定位,因?yàn)檫@對Ryton PPS塑件的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性具有重要影響。設(shè)計者應(yīng)努力做到在整個塑件充填過程中保持流動均勻,并使內(nèi)應(yīng)力和熔合紋最小化。因?yàn)镽yto

5、n PPS配混料使用玻璃纖維進(jìn)行增強(qiáng),所以其收縮呈各向異性,在流動方向上的收縮是流動垂直方向上的一半。這種差異性的收縮會導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力,從而可能會造成塑件變形,或成為塑件失效的原因之一。塑件橫截面上的差異性以及在模充填過程中流動模式上的突然變化,可造成額外的內(nèi)應(yīng)力和/或空洞。澆口位置應(yīng)有助于形成穩(wěn)定的物料流,從厚壁區(qū)域開始流至薄壁區(qū),必須避免倒充填,并且應(yīng)確?？稍谧詈蟮某涮钗簧线M(jìn)行排氣,最好在分模線上進(jìn)行排氣。應(yīng)設(shè)計好充填模式,以促使玻璃纖維的定向方向順著使用過程中應(yīng)力更大的軸。如果塑件在模塑成型時無法避免熔合紋,熔合紋應(yīng)位于塑件的最厚部分或應(yīng)力最小的區(qū)域。Ryton® PPS配混料的強(qiáng)

6、度及模量較高,因此適合采用卡扣裝配及過盈配合。因?yàn)槠淠Ａ枯^高,所以只會有非常小的撓曲或延性,但研究表明只要具有最小的過盈量,即可達(dá)到足夠的固定強(qiáng)度。因?yàn)槠溆捕容^大,組裝時通常需要相當(dāng)大的力,并且在施加力的同時還要防止塑件破裂。卡扣裝配最方便的塑料組件組裝方法是卡扣裝配法。所節(jié)省的組裝成本可抵消甚至超過采用該技術(shù)時必須增加的加工成本。研究表明Ryton PPS配混料的強(qiáng)度和硬度較高,只要具有最小的彎曲和過盈量,即可達(dá)到較高的固定強(qiáng)度。下面的示意圖詳細(xì)地顯示了不同種Ryton PPS配混料和基于Ryton PPS的Xtel PPS合金的卡扣裝配構(gòu)件的設(shè)計指導(dǎo)原則。通常, Ryton PPS卡扣裝配

7、應(yīng)用只涉及到一次性組裝。過盈配合Ryton® PPS配混料的強(qiáng)度及模量較高,因此適用于固定過盈配合組件,然而一般來說人們更喜歡采用模塑埋植的嵌件,特別是對于輪轂或軸承等較大的組件。為防止破裂,過盈程度所引起的應(yīng)變通常不應(yīng)超過環(huán)向應(yīng)變的大約0.5%。試驗(yàn)表明,與增加過盈度相比,增加插入深度(或增加表面接觸面積對提高拉脫力更為有效。因?yàn)樵陧敵鲞^程中只會有非常小的彎曲,所以塑件設(shè)計應(yīng)避免倒鉤,并提供足夠的脫模斜度,以便不產(chǎn)生彎曲即可頂出塑件。0.2英寸(5毫米或更小的短芯和淺腔在每條邊上應(yīng)有至少0.25°的脫模斜度。當(dāng)型腔深度和型芯長度增加到1或2英寸(25至51毫米,應(yīng)增大脫模

8、斜度,直至每邊2°。為改善脫模效果,應(yīng)將型芯和型腔拋光至4微英寸(0.0001毫米或更好的光潔度。磨輪痕應(yīng)平行于塑件頂出的方向(通常稱為拉伸拋光。Ryton PPS和Xtel PPS技術(shù)數(shù)據(jù)表提供了收縮因子的數(shù)據(jù),應(yīng)能較好地反應(yīng)大多數(shù)壁厚為0.20英寸(5.1毫米或更薄的塑件的收縮行為。但是,更大的、壁更厚的塑件往往收縮得更多,并且根據(jù)塑件幾何外形和型芯制作情況的不同,差異性收縮情況也可能會發(fā)生相應(yīng)的變化。對于任何給定的塑件,隨著塑件重量的增加,會觀察到更小的模收縮率(隨著塑件密實(shí)度的增加,收縮率會減小。與薄壁相比,較厚的壁區(qū)通常會有更大的收縮率(最多可高出0.001英寸/英寸,因?yàn)?/p>

9、其保持熱量的時間更長。對于較長的薄壁區(qū)域,往往會有更多的玻纖整齊排列,造成更大的差異性收縮情況。與未受限制的塑件相比,在模塑過程中受型芯制作情況限制的塑件的收縮率會更小。隨著模溫的增加,模收縮率也會增大一些,這是由于結(jié)晶度增大。Ryton PPS和Xtel PPS與熱模塑件相比,冷模塑件會具有略小的收縮率,這是由于其結(jié)晶度更低。在模塑之后若加熱到190°F (88°C以上,冷模塑件會經(jīng)歷熱誘發(fā)結(jié)晶過程,從而產(chǎn)生額外收縮。與之相反,熱模塑件已經(jīng)具有較高的結(jié)晶度,在高于400°F (204°C的溫度下,其額外收縮非常小。玻纖增強(qiáng)的Ryton PPS和Xtel

10、 PPS配混料會各向異性地收縮,這是由于玻璃纖維的排列情況造成的。大多數(shù)壁厚為0.20英寸(5.1毫米或更薄的塑件中,對于40%玻璃填充的PPS配混料,在流動方向上的模收縮率通常為大約0.003英寸/英寸,對于65%玻璃/礦物填充的PPS配混料,大約為0.002英寸/英寸。但是,在流動方向的橫向上,模收縮率通常大約為前述值的兩倍。若需在4英寸X 4英寸X 0.125英寸(102 毫米X 102 毫米X 3.2 毫米的板上測得的模收縮率數(shù)據(jù),請參考技術(shù)數(shù)據(jù)表。Ryton® PPS配混料及基于的模收縮率受許多因素的影響,包括配混料的類型、塑件重量和厚度、玻璃纖維定向以及型芯制作。Ryto

11、n®PPS配混料具有較小的模收縮率,因此在典型加工條件下收縮行為一旦確定,塑件與塑件間在尺寸上的模塑公差會非常重現(xiàn)。對于澆口經(jīng)最優(yōu)設(shè)計的小塑件,可以達(dá)到0.0001英寸/英寸的嚴(yán)格模塑公差,但是對于較大的塑件,模塑公差通常約為0.001英寸/英寸,對于某些大件可能還會高達(dá)0.002英寸/英寸。開新模應(yīng)考慮到鋼材安全性(“steel safe”,以便之后對差異性收縮進(jìn)行調(diào)整。在模塑過程中,當(dāng)熔融流的前鋒分叉然后又流動到一起時,形成熔合紋。通常,熔合紋界面是富樹脂的,因?yàn)椴＠w往往不會跨越該界面。在界面上缺少玻纖增強(qiáng)物,因此在熔合紋上機(jī)械強(qiáng)度較低。應(yīng)設(shè)計好澆口位置和充填模式,以消除熔合紋,

12、或使熔合紋處于應(yīng)力最小的區(qū)域。如果熔合紋必須承受應(yīng)力,設(shè)計塑件時應(yīng)對下表中的熔合紋強(qiáng)度典型值進(jìn)行補(bǔ)償。熔合紋強(qiáng)度在很大程度上取決于模塑條件,因此設(shè)計塑件和模具時應(yīng)實(shí)現(xiàn)快速注射、熱的流動前鋒以及徹底充填。氣體包埋對熔合紋強(qiáng)度非常不利,因此設(shè)計模具時必須避免回流充模,在熔合紋形成的區(qū)域應(yīng)有足夠的排氣措施。建議:內(nèi)模鋼材使用龍記718S# ,有拋光要求的用316#。產(chǎn)品與產(chǎn)品的主要用途20%玻纖增強(qiáng)聚苯硫醚粒料PPS-HGR20制作連接器、接線器、分頻器及各種儀器表的部件、外殼等。30%玻纖增強(qiáng)聚苯硫醚粒料PPS-HGR30制作耐腐蝕閥門、絕緣器件、電機(jī)零件、端子、開關(guān)。車燈用燈碗、燈座等。40%玻纖增強(qiáng)聚苯硫醚粒料PPS-HGR40制作高強(qiáng)度、耐高溫、絕緣的各種高性能要求的航空專用的器件;防腐器件、耐腐蝕閥門;絕緣器件、精密電器接插件;耐高溫接觸器