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包覆成型:模具设计

模具构造

对于大批量生产,优质工具的初期支出是一笔合理的投资。 工具钢的选择将取决于要生产的零件的数量和质量,并且主要取决于应用中使用的刚性基材的类型。 如果使用增强基材,则可能需要高硬度耐磨钢。

大多数GLS材料的包覆成型材料通常是非磨蚀性/非腐蚀性的,可以很好地复制模具表面。

  • 需要抛光的模具才能产生光滑或透明的表面。
  • 为了生产出具有热固性橡胶无光泽外观的零件,需要较粗糙的模具表面。 通常,在电火花加工型腔时产生的粗糙表面会产生良好的表面并从模具中脱模。
  • 蒸气珩磨,喷砂或喷砂和化学蚀刻也可用于产生具有不同程度的光泽和外观的表面。
  • 为了帮助脱模,在对腔室或型芯进行喷砂或EDM处理后,可以用脱模涂层(例如PTFE浸渍的镍)进行涂层。

工具布局

多腔工具布局应保持平衡。 在平衡流道系统中,熔融材料以相同的时间和压力流入每个型腔。 下图显示了平衡的十字轮和交叉滚子系统的示例:

模具1模具2

流道配置和设计

对于传统的冷流道工具,全圆流道是最好的,因为它们提供了流动阻力并最大程度地减少了流道中的冷却。 由于全圆形流道的表面积较小,因此可将物料熔化的时间更长,从而将冷却降到最低。

第二个最有效的流道横截面是改进的梯形。 这种类型的几何形状最接近地模拟了一个完整的圆形流道,但是只需要在一个板上加工即可。

即使对于主流道,流道尺寸也很少超过0.300英寸。每次转弯或分开时,都应使用冷孔。

下图说明了典型的流道尺寸:

模具3

热流道系统

热流道工具的布局应自然或几何平衡。 外部加热的歧管最好。 不建议使用鱼雷式加热器的内部加热系统,因为它们具有热点,停滞区和附着在墙壁上的部分固化材料。

所有通道均应具有高度抛光的圆形横截面,并带有柔和的弯曲,以最大程度地减少停滞区的可能性,直径应为0.250“至0.375”。 个性化的区域控制将允许进行一些平衡调整并提高零件质量。

门设计

所有常规浇口类型均适用于处理GLS弹性体。 浇口的类型和相对于零件的位置会影响以下内容:

  • 零件包装
  • 卸门或痕迹
  • 零件外观
  • 零件尺寸,包括基材翘曲。

门的类型取决于零件和工具设计。 对于自动降落工具,较软的TPE的高弹性特性使闸门设计(如海底闸门或具有自降落滴的三板工具)更加困难。 较高的硬度和填充等级通常具有较低的极限伸长率,因此更容易变形。 为了确保浇口在特定位置会破裂,焊盘长度应短一些以产生高应力集中。

下表总结了各种门设计的优缺点。 有关特定门设计的更多详细信息,请下载完整的《 Overmolding Guide》。

门类型比较

门型

优点

坏处

边缘/标签/插针门

  • 适用于扁平零件
  • 易于加工和修改
  • 脱模后浇口/流道
  • 较大的门痕

潜门

  • 自动移门
  • 最小的门痕
  • 更难加工
  • 更难提取

通过基板上的销钉和孔进行背面浇铸

  • 零件正面无浇口痕迹
  • 更复杂
  • 模具后修整
  • 潜在的表面沉

隔膜门

  • 同心度
  • 适用于圆形零件
  • 无编织线
  • 后成型浇口和流道拆卸
  • 废料

针式浇口(3板)

  • 自动移门
  • 最小的门痕
  • 局部冷却
  • 需要浮板
  • 废料更多
  • 较高的工具成本

阀门浇口(热流道系统)

  • 最小的门痕
  • 正切断
  • 最小化后包装
  • 工具成本高
  • 更高的维护