干货收藏！四大考虑因素，五大要点有助于改善模具设计

根据Research and Markets的研究数据，塑料注塑件的全球市场价值目前为3250亿美元。预计2025年市场价值将达到4787.2亿美元，2019  -  2025年的复合年增长率将达到5.7％。在亚洲经济的快速发展以及工艺效率和新型树脂材料的推动下，塑料部件被广泛应用于更复杂的应用中，这为产品设计师和工程师提供了巨大的机遇和挑战。塑料注射成型的一个显着优点是能够以相对于开发成本（工具）的较低单位成本生产非常大量的产品。然而，这些相同的大批量生产需要良好的模具设计。小型，逐步改进的模具设计对小体积注塑件的生产可以产生微不足道的影响，但在生产数百万件成品零件时具有显着的经济影响。

这就是为什么在任何工具项目的设计阶段使用合理的设计逻辑很重要的原因。在为高温环境中使用的产品设计两个多腔注塑模具时，需要考虑以下四个关键因素和五个注意事项，这些考虑因素通常适用于任何应用。材料设计每种热成型树脂都具有独特的化学和机械性能，需要与用于模塑它的模具钢部件相匹配。例如，当使用聚醚醚酮PEEK（一种用于汽车，航空航天和医疗应用的高温工程塑料）时，模具需要能够承受更高的模塑温度，同时保持尺寸稳定性。 1.由高温PEEK塑料制成的零件对于由高温PEEK塑料材料制成的零件，推荐的刀具材料是S136不锈钢。 PEEK要求的高温不锈钢大量生产。此外，不锈钢可抵抗玻璃纤维的磨损，并经过高度抛光，使塑料部件具有优异的表面质量。

由于PEEK必须在高温和高压下注塑成型，因此必须小心地对模具进行热处理。热处理过程在最终抛光之前和CNC加工之后进行。 2.热处理前的模具抛光和粗磨由于S136不锈钢不是低成本的工具钢，因此建议仅加工模具刀片的一部分以降低工具总成本。加工完成后，可将刀片放入较大标准模具工具材料（如P20或NAK80塑料模具钢）的模块化模具中，然后安装到机器中。由于PEEK要求注塑温度通常超过大多数注塑机的标准加热回路温度，因此必须使用单独的电加热线圈以满足必要的高模塑温度。电加热器非常有效且均匀地分配热量以获得良好的模制结果，但反过来对冷却通道的正确设计提出了更高的要求，以便快速散热以获得良好的循环时间。拔模角度设计由于树脂的独特收缩，在冷却过程中会发生收缩，这可能导致模制部件粘入腔体并导致粘膜状况。制造商的规格表有助于确定最小拔模角度，但它也受到零件表面纹理的影响。在某些时候，更有纹理（咬合）的注塑部件需要更大的拔模角度。 3.需要起草移动分型线。产品设计者通常在两个垂直面的直角交点处确定分型线。但是，如果其中一个面是外观并且模具中出现任何多余的材料，则外观表面可能会受损。

为了避免这种损坏，最好将分型线移动到相邻的非设计表面。分手线它应该沿着拔模角度略微倾斜，而不仅仅是90度。如果存在多余材料，则可以修剪它而不损坏成品部件的外观。壁厚设计壁厚管理对于控制应力标记至关重要，同时确保设计满足最小壁厚，同时保持与相邻区域厚度的最大一致性。 4.在浇口附近施加高注射压力浇口是代表高初始注射压力的区域，窄壁厚度也意味着增加注射压力是有限的。如果不平衡，这两种力可能导致模具的剪切，并且多余的材料甚至可能损坏效果。因此，增加浇口附近的壁厚，降低注射压力或同时执行两种操作是一种良好的设计实践。其次，随着压力被准确地施加到分界线上，过量材料的可能性将增加。如果有多余材料，则需要花费大量时间和精力将其移除，并在成品上留下相应的标记。最后，相邻区域的质量不均匀也会导致凹痕。这些损坏不仅使塑料部件的外观难看，而且还损坏部件的结构完整性。脱模设计释放力应均匀地施加在注塑件的表面区域，同时考虑厚度和质量，以防止零件翘曲或破损。另外，在门周围的区域中，需要添加放电板或附加的顶针释放装置。在短射的情况下，这些顶针式脱模装置是清洁门的必要条件。 5.几何结构难以平衡。由于浇口附近的区域将承受应力，因此最好将壁厚设计得尽可能厚，或者使用垫或其他平坦区域来提供顶针钉扎力。随着设计师和工程师继续朝着新产品开发的方向前进，掌握注塑模具的细微差别并适当调整这些差异至关重要。