塑料緊固件注塑模具設(shè)計(jì)關(guān)鍵注意事項(xiàng)
塑料緊固件包含螺絲、螺母、卡扣、螺紋套、膨脹件等各類結(jié)構(gòu)件,廣泛應(yīng)用在家電、新能源、消費(fèi)電子領(lǐng)域,這類產(chǎn)品尺寸精度要求高,
螺紋、卡扣配合面不允許出現(xiàn)披峰、變形、缺料等缺陷。緊固件產(chǎn)品體積小、型腔數(shù)量多,模具設(shè)計(jì)稍有疏漏就會(huì)造成量產(chǎn)良率低下,結(jié)合
實(shí)際開(kāi)模經(jīng)驗(yàn),從進(jìn)膠系統(tǒng)、螺紋結(jié)構(gòu)、脫模頂出、冷卻系統(tǒng)、排氣、材料適配幾個(gè)方面梳理模具設(shè)計(jì)重點(diǎn),保障大批量穩(wěn)定生產(chǎn)。
一、進(jìn)膠與流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
塑料緊固件大多采用多腔模具生產(chǎn),流道平衡是首要設(shè)計(jì)重點(diǎn),非平衡流道會(huì)造成各個(gè)型腔充填壓力不一致,出現(xiàn)部分型腔充填飽滿,部分
型腔缺料、縮水的現(xiàn)象。優(yōu)先選用熱流道或者自然平衡排布的冷流道,保證每一個(gè)型腔流動(dòng)距離基本一致,各腔壓力、料流同步。澆口位置
盡量避開(kāi)螺紋配合面以及卡扣受力位置,防止?jié)部跉埩?、澆口印痕影響裝配使用。小規(guī)格緊固件多采用點(diǎn)澆口、潛伏式澆口,實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)斷
澆,減少后加工工序。澆口尺寸需要結(jié)合原料特性確定,玻纖增強(qiáng)材料要適當(dāng)放大澆口截面,避免剪切過(guò)熱產(chǎn)生銀絲、燒焦缺陷,同時(shí)控制
澆口剪切速率,防止高分子材料分解,造成緊固件強(qiáng)度下降。

二、螺紋結(jié)構(gòu)模具設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
螺紋是塑料緊固件的核心配合部位,模具螺紋直接決定產(chǎn)品裝配性能。模具螺紋牙型精度需要匹配塑膠收縮率,提前把材料縮水補(bǔ)償?shù)铰菁y
牙徑,內(nèi)外螺紋都不能直接照搬標(biāo)準(zhǔn)金屬螺紋尺寸,否則會(huì)出現(xiàn)擰不動(dòng)、滑牙、配合過(guò)松的問(wèn)題。外螺紋產(chǎn)品優(yōu)先采用螺紋鑲件結(jié)構(gòu),內(nèi)螺
紋產(chǎn)品需要設(shè)計(jì)螺紋旋轉(zhuǎn)脫模機(jī)構(gòu),旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)要平穩(wěn),避免旋轉(zhuǎn)過(guò)程劃傷螺紋牙面。螺紋鑲件表面拋光要順著螺旋方向,減少脫模摩擦
阻力,不能出現(xiàn)倒扣毛刺,防止產(chǎn)品螺紋被拉傷。螺紋起始牙、收尾牙要做合理過(guò)渡,避免尖角,成型過(guò)程尖角位置容易積料燒焦。多腔螺
紋模具要保證所有螺紋鑲件同心度,鑲件定位要牢靠,生產(chǎn)中不能發(fā)生移位跑位,防止批量螺紋不良。
三、脫模與頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
塑料緊固件壁厚偏薄,螺紋、卡扣部位強(qiáng)度有限,頂出受力不合理極易發(fā)生頂白、頂裂、產(chǎn)品變形。盡量選用鑲件帶動(dòng)整體頂出,不可以單
點(diǎn)小面積強(qiáng)行頂推螺紋有效區(qū)域。多腔模具頂出要做到受力均衡,頂針排布靠近產(chǎn)品受力殼體,遠(yuǎn)離薄膠、螺紋牙位。帶倒扣卡扣類緊固件,
需要設(shè)計(jì)滑塊或者斜頂機(jī)構(gòu),斜頂行程、角度計(jì)算要預(yù)留安全余量,斜頂運(yùn)動(dòng)不能干涉螺紋鑲件。小產(chǎn)品要做好防粘模設(shè)計(jì),型腔、型芯脫
模斜度按照原料合理放大,玻纖料脫模斜度需要加大,防止產(chǎn)品抱緊型芯,出現(xiàn)留?,F(xiàn)象。大批量自動(dòng)化生產(chǎn),模具要考慮產(chǎn)品自動(dòng)脫落,避
免產(chǎn)品掛在鑲件或者斜頂上,造成生產(chǎn)中斷。
四、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵要求
緊固件多腔模具型腔排布密集,冷卻不均衡會(huì)帶來(lái)收縮不一致,直接引發(fā)螺紋尺寸波動(dòng)、產(chǎn)品翹曲變形。每一個(gè)螺紋鑲件內(nèi)部盡量設(shè)計(jì)直通
水路,對(duì)螺紋成型區(qū)域重點(diǎn)冷卻,不能只依靠模板間接散熱。水路距離型腔表面保持均勻距離,相鄰水路間距合理,避免局部過(guò)熱。內(nèi)外螺
紋型芯優(yōu)先選用帶隔水片的運(yùn)水結(jié)構(gòu),改善細(xì)小型芯散熱難題,玻纖增強(qiáng)塑料成型溫度偏高,冷卻不到位,產(chǎn)品收縮不穩(wěn)定,尺寸波動(dòng)大。
模板水路也要完整排布,控制整體模溫波動(dòng),多腔模具各腔模溫差控制在較小范圍,保證每一模出來(lái)的緊固件尺寸一致性。

五、排氣與模具鋼材選用
緊固件螺紋、澆口附近屬于困氣高發(fā)位置,排氣設(shè)計(jì)不到位會(huì)出現(xiàn)燒焦、牙面缺料、強(qiáng)度下降問(wèn)題。在料流末端、螺紋牙末尾、滑塊分型面
位置開(kāi)設(shè)排氣槽,排氣深度嚴(yán)格匹配塑膠原料,玻纖料排氣深度適當(dāng)控制,防止產(chǎn)生披峰。螺紋鑲件配合間隙也可以輔助排氣,但是間隙不
能過(guò)大,避免溢料形成毛刺影響螺紋裝配。模具鋼材選擇要看塑料材質(zhì),普通未增強(qiáng)塑料選用預(yù)硬鋼,添加玻纖、礦物填充的磨損性原料,
模仁、螺紋鑲件需要選用高硬度耐磨鋼材,螺紋成型部位表面做好拋光處理,提升產(chǎn)品外觀,同時(shí)延長(zhǎng)模具使用壽命。對(duì)于部分耐腐蝕性
原料,模仁還要考慮防銹防腐蝕的需求。
六、收縮補(bǔ)償與公差預(yù)留
塑料緊固件對(duì)螺紋內(nèi)徑外徑、卡扣裝配尺寸管控嚴(yán)格,設(shè)計(jì)階段必須充分參考實(shí)際材料縮水率,不同批次、不同牌號(hào)原料收縮存在浮動(dòng),
模具設(shè)計(jì)預(yù)留修模余量。重要配合尺寸型腔適當(dāng)預(yù)留減膠修??臻g,不要一次性做到成品尺寸。對(duì)于容易翹曲的長(zhǎng)螺絲類產(chǎn)品,型腔可以
做微量預(yù)變形補(bǔ)償,抵消冷卻翹曲?;瑝K、斜頂、螺紋機(jī)構(gòu)的配合間隙要結(jié)合溫度膨脹進(jìn)行預(yù)留,高溫生產(chǎn)狀態(tài)下機(jī)構(gòu)不能發(fā)生卡死、磨損。
總結(jié)
塑料緊固件注塑模具設(shè)計(jì)區(qū)別于普通外殼類產(chǎn)品,核心圍繞螺紋精度、多腔平衡、穩(wěn)定脫模、均勻冷卻四個(gè)重點(diǎn)。進(jìn)膠流道做到各腔平衡,
螺紋部位做好縮水補(bǔ)償與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),頂出避免直接損傷受力部位,重點(diǎn)對(duì)螺紋鑲件加強(qiáng)冷卻,合理配置排氣與模具鋼材,同時(shí)預(yù)留修模余量。
只有把以上要點(diǎn)落實(shí)到位,才可以實(shí)現(xiàn)緊固件大批量自動(dòng)化生產(chǎn),保證螺紋配合、卡扣裝配性能穩(wěn)定,降低生產(chǎn)階段不良率。
