PC的制品设计与模具设计.pdf

创世界品牌 建百年金发-1-1- PCPCPCPC制品设计与模具设计制品设计与模具设计制品设计与模具设计制品设计与模具设计 广州金发科技股份有限公司广州金发科技股份有限公司 创世界品牌 建百年金发-2-2- 第一部分第一部分第一部分第一部分 PCPCPCPC的制品设计和组装的制品设计和组装的制品设计和组装的制品设计和组装 创世界品牌 建百年金发-3-3- 通通通通 论论论论 产品设计是利用材料，经设计成为新创的外形或结构，以 制成指定作用或目的的产品。其所须具备的条件为： 产品设计是利用材料，经设计成为新创的外形或结构，以 制成指定作用或目的的产品。其所须具备的条件为： ?在在功能功能上：要能符合使用者的需求。上：要能符合使用者的需求。 ?在在使用操作使用操作上：要能符合使用者的习惯与身份。上：要能符合使用者的习惯与身份。 ?在在外型外型上：要能合乎简单的制造原则并满足使用者的喜 好。 上：要能合乎简单的制造原则并满足使用者的喜 好。 ?在在材料应用与加工方法材料应用与加工方法上：要合乎经济与合理的原则，并 能求得最适化而降低成本。 上：要合乎经济与合理的原则，并 能求得最适化而降低成本。 创世界品牌 建百年金发-4-4- 任何一新产品，从构思到生产，对一公司而言，其考量前题为以下所 列各项： 任何一新产品，从构思到生产，对一公司而言，其考量前题为以下所 列各项： ? 将来性将来性：公司未来发展领域的配合、成长性。：公司未来发展领域的配合、成长性。 ? 技术性技术性：与该公司现有技术的关系，原料设备获得的难易及技术上成 功的可能性。 ：与该公司现有技术的关系，原料设备获得的难易及技术上成 功的可能性。 ? 领先性领先性：是否可申请或抵触专利及制品是否具独特性。：是否可申请或抵触专利及制品是否具独特性。 ? 销售可能性销售可能性：产品的展望，推出市场的难易，销售网的建立及有无商 品特征等可能性。 ：产品的展望，推出市场的难易，销售网的建立及有无商 品特征等可能性。 ? 经济性经济性：研究经费人员的多寡，开发期的长短，设备投资额的获得及 获利率的大小。 ：研究经费人员的多寡，开发期的长短，设备投资额的获得及 获利率的大小。 ? 其它如其它如材料选择、加工方式、模具的设计、二次加工方式及安全规 范、法令 材料选择、加工方式、模具的设计、二次加工方式及安全规 范、法令等，皆须详加考虑。等，皆须详加考虑。 创世界品牌 建百年金发-5-5- 通常塑料新制品产生的方式可分为三种：通常塑料新制品产生的方式可分为三种： ? 再设计再设计(redesign)：就是将现有产品的部分，做一些改变或修饰，使成 为更具价值与流行的新产品。现今市场上约 ：就是将现有产品的部分，做一些改变或修饰，使成 为更具价值与流行的新产品。现今市场上约80属于此类。属于此类。 ? 组合组合(combination)：结合两种以上不同功能，发展而成的新制品。例 如 ：结合两种以上不同功能，发展而成的新制品。例 如PC制成的潜水镜再贴上防雾膜，而成为价值更高的新产品。此类新 产品约占 制成的潜水镜再贴上防雾膜，而成为价值更高的新产品。此类新 产品约占10。 ? 创新创新(innovation)：剩下的：剩下的10即为发明前所未有的新制品，此类产品 由于须花费较长的时间在宣传及消费者的接受性上，所以通常这方面 的设计比例较低。 即为发明前所未有的新制品，此类产品 由于须花费较长的时间在宣传及消费者的接受性上，所以通常这方面 的设计比例较低。 塑料产品设计者与其它设计者最大的不同是：前者必须详加考虑塑料的各 种物性，尤其是环境变化对物性的影响及在长时间负载下对产品的影响。 塑料产品设计者与其它设计者最大的不同是：前者必须详加考虑塑料的各 种物性，尤其是环境变化对物性的影响及在长时间负载下对产品的影响。 创世界品牌 建百年金发-6-6- 通常，塑料的物性数据是在实验室的环境下，依照标准测试方法通常，塑料的物性数据是在实验室的环境下，依照标准测试方法 (ASTM、ISO、GB)而测得。而所设计的塑料产品并不会正如测试 样品在同样条件下成型或被施加应力，其它如： 而测得。而所设计的塑料产品并不会正如测试 样品在同样条件下成型或被施加应力，其它如： 1、壁厚及形状、壁厚及形状2、所加负载的速率及时间长短、所加负载的速率及时间长短 3、玻纤的排列方向、玻纤的排列方向4、熔接痕、熔接痕 5、表面缺陷、表面缺陷6、成形参数、成形参数 以上这些都会影响到塑料产品的强度及韧性。以上这些都会影响到塑料产品的强度及韧性。 ?设计者亦须考虑到设计者亦须考虑到温度，湿度，阳光（紫外线），化学药剂温度，湿度，阳光（紫外线），化学药剂等的影 响。所以了解其产品的最终目的而探讨相关的物性是非常重要的。 等的影 响。所以了解其产品的最终目的而探讨相关的物性是非常重要的。 创世界品牌 建百年金发-7-7- 产品设计产品设计产品设计产品设计 壁厚壁厚壁厚壁厚(Wall thickness)(Wall thickness) ? 通常产品必须具均匀的壁厚，如果壁厚的变化不可避免，可以利用转换区 的方法来防止突然的剧变，且浇口位于较厚处以防止充填不满。 通常产品必须具均匀的壁厚，如果壁厚的变化不可避免，可以利用转换区 的方法来防止突然的剧变，且浇口位于较厚处以防止充填不满。 ? 不均匀的壁厚会造成严重的翘曲及尺寸控制的问题。如果产品须要较高的 强度，从成本的观点上来看，用加强筋 不均匀的壁厚会造成严重的翘曲及尺寸控制的问题。如果产品须要较高的 强度，从成本的观点上来看，用加强筋(ribs)比增加壁厚要好。比增加壁厚要好。 ? 改性改性PC制品在壁厚制品在壁厚4mm时，容易引起应力开裂问题，所以对于时，容易引起应力开裂问题，所以对于PC制品尽 量降低壁厚对消除应力开裂非常有效 制品尽 量降低壁厚对消除应力开裂非常有效。 创世界品牌 建百年金发-8-8- ? 一般的原则就是能够利用最少的壁厚，完成最终产品所须具备 的功能。 一般的原则就是能够利用最少的壁厚，完成最终产品所须具备 的功能。 热塑性 塑料 最小 厚度 平均 厚度 最大 厚度 热塑性 塑料 最小 厚度 平均 厚度 热塑性 塑料 最小 厚度 平均 厚度 最大 厚度 热塑性 塑料 最小 厚度 平均 厚度 3.20EVA PP PPO/PS PS SAN 硬质PVC PU 3.20 1.600.50 0.64 0.76 0.76 0.76 6.40 1.00 2.03 2.03 1.60 1.60 2.36 3.20 9.50 6.40 0.6412.76.40 最大 厚度 最大 厚度 POM0.381.603.20 ABS0.762.297.62 PMMA0.642.369.50 PA0.381.606.40 PC1.002.366.40 LDPE0.501.609.50 HDPE0.891.6038.1 热塑性塑料制品建议厚度（单位：热塑性塑料制品建议厚度（单位：mm） 创世界品牌 建百年金发-9-9- 悬臂悬臂(cantilever)情形下，应力 集中因子对应半径壁厚图 情形下，应力 集中因子对应半径壁厚图 ? 切莫将产品设计成具尖锐的边角，因为其刻痕切莫将产品设计成具尖锐的边角，因为其刻痕(notch)状会造成应力集中， 以致减少了产品的抗冲击力。为了保证设计在安全的应力范围内，需计算 每个转角的应力集中因子。设计时应尽量采用足够大的转角半径 状会造成应力集中， 以致减少了产品的抗冲击力。为了保证设计在安全的应力范围内，需计算 每个转角的应力集中因子。设计时应尽量采用足够大的转角半径R。 ? 为了增加边角的强度及增进充模的能力，半径必须在壁厚的为了增加边角的强度及增进充模的能力，半径必须在壁厚的25到到75之 间，通常为 之 间，通常为50 。 。 转角半径转角半径转角半径转角半径(Radii)(Radii) 创世界品牌 建百年金发-10-10- ? 改性改性PC树脂的成型收缩率很小，其数值在树脂的成型收缩率很小，其数值在0.50.7%之间，如果是 增强树脂，其收缩率会更小到 之间，如果是 增强树脂，其收缩率会更小到0.20.5%之间，模具设计时应注意保 证足够的脱模斜度。其脱模斜度的标准值为 之间，模具设计时应注意保 证足够的脱模斜度。其脱模斜度的标准值为1/100。 模具的标准脱模斜度模具的标准脱模斜度 脱模斜度脱模斜度脱模斜度脱模斜度/ /倾斜角倾斜角倾斜角倾斜角(Draft angle)(Draft angle) 创世界品牌 建百年金发-11-11- 标准加强筋的设计标准加强筋的设计 a=壁厚壁厚b=0.60.75a c=2.53.0a d 3a e=0.25a f 0.5 标准角板的设计标准角板的设计 a=壁厚壁厚b=a c=a d =2a e=0.60.7a f 2a 加强筋加强筋加强筋加强筋(Ribs) (Ribs) 及角板及角板及角板及角板(Gussets)(Gussets) ? 加强筋及角板能够有效的增加产品 的刚性与强度。适当的利用加强筋 与角板不仅能够节省材料，减轻重 量及缩短成型周期，更能消除如厚 横切面所造成的成形问题。 加强筋及角板能够有效的增加产品 的刚性与强度。适当的利用加强筋 与角板不仅能够节省材料，减轻重 量及缩短成型周期，更能消除如厚 横切面所造成的成形问题。 ? 由于加强筋会在制品表面产生凹 陷痕 由于加强筋会在制品表面产生凹 陷痕(sink marks)，如果产品外观 要求严格，应避免加强筋的设计 或尽量让凹陷痕出现在不显眼 处。 ，如果产品外观 要求严格，应避免加强筋的设计 或尽量让凹陷痕出现在不显眼 处。 创世界品牌 建百年金发-12-12- ? 与壁厚比较，如果加强筋或角板太厚的话，则可能会产生如与壁厚比较，如果加强筋或角板太厚的话，则可能会产生如凹陷痕，空 洞、包气、翘曲、熔接痕（造成内应力）及较长的成形周期 凹陷痕，空 洞、包气、翘曲、熔接痕（造成内应力）及较长的成形周期等不良。等不良。 ? 加强筋的形状最好设计成下图所示，因为用窄形加强筋代替大而厚的加 强筋，可减少塑料的消耗。 加强筋的形状最好设计成下图所示，因为用窄形加强筋代替大而厚的加 强筋，可减少塑料的消耗。 ? 加强筋及角板必须被置于能够加强筋及角板必须被置于能够方便流动的位置方便流动的位置，有助于在充填时犹如内 流道的作用。否则，常常会造成最后产品有 ，有助于在充填时犹如内 流道的作用。否则，常常会造成最后产品有烧焦及包气烧焦及包气等问题。等问题。 创世界品牌 建百年金发-13-13- 孔洞孔洞孔洞孔洞 (Holes)(Holes) ? 在塑料制品上开孔洞或切口可使其和其它零件组合以达成更多的 功能及更具吸引力。下图为孔洞的一般类型。 在塑料制品上开孔洞或切口可使其和其它零件组合以达成更多的 功能及更具吸引力。下图为孔洞的一般类型。 全穿孔洞比半孔洞易于加工， 前者的穿孔销可在两端得到支 撑，而后者由于只有一端获得 支撑，易被熔融塑流进入模穴 时，使穿孔销偏离中心而造成 误差。所以，一般半穿孔的深 度以不超过穿孔销直径两倍为 原则。若要加深半穿孔洞深度 则可用层次孔洞 。 全穿孔洞比半孔洞易于加工， 前者的穿孔销可在两端得到支 撑，而后者由于只有一端获得 支撑，易被熔融塑流进入模穴 时，使穿孔销偏离中心而造成 误差。所以，一般半穿孔的深 度以不超过穿孔销直径两倍为 原则。若要加深半穿孔洞深度 则可用层次孔洞 。 创世界品牌 建百年金发-14-14- ? 对于对于PC材料，为了防止塑流在穿孔旁形成熔接痕影响制品外观和强度， 可以将其先做成凹痕或小凹洞，成形后再以 材料，为了防止塑流在穿孔旁形成熔接痕影响制品外观和强度， 可以将其先做成凹痕或小凹洞，成形后再以钻头钻孔钻头钻孔，防止熔接痕造成 的强度降低亦可降低模具成本。 ，防止熔接痕造成 的强度降低亦可降低模具成本。 ? 成型大多数的热塑性塑料时，在成型大多数的热塑性塑料时，在洞壁和塑物外壁间的宽度至少要和孔洞 的直径相等及孔洞与孔洞内壁间的厚度至少要和孔洞的直径相等 洞壁和塑物外壁间的宽度至少要和孔洞 的直径相等及孔洞与孔洞内壁间的厚度至少要和孔洞的直径相等 。 ? 若为半孔洞，则其若为半孔洞，则其底部的壁厚至少须为其孔洞直径的底部的壁厚至少须为其孔洞直径的1/6，否则如下图所 示，模制后会膨胀。 ，否则如下图所 示，模制后会膨胀。 创世界品牌 建百年金发-15-15- 螺纹螺纹螺纹螺纹(Threads)(Threads) ? 在设计在设计PC制品时，不管是外螺纹或内螺纹，皆可在模具内成型，避免了 机械加工的麻烦和应力缺陷。设计螺纹时，其基本规格设计如下图所示。 制品时，不管是外螺纹或内螺纹，皆可在模具内成型，避免了 机械加工的麻烦和应力缺陷。设计螺纹时，其基本规格设计如下图所示。 ? 内螺纹底部未螺纹化的直径内螺纹底部未螺纹化的直径B必须 螺纹的最小直径必须 螺纹的最小直径A；外螺纹底部未螺纹 化的直径 ；外螺纹底部未螺纹 化的直径B必须 螺纹的最大值径必须 螺纹的最大值径A。 ? PC制品在成型螺纹时必须制品在成型螺纹时必须避免尖锐的边角避免尖锐的边角，以免造成应力集中。，以免造成应力集中。 创世界品牌 建百年金发-16-16- 螺孔及压销螺孔及压销螺孔及压销螺孔及压销(Screw & dowel)(Screw & dowel) ? 由于成型时的残留应力、负荷应力以及与金属材料的线膨胀系数的 不同，螺孔凸部和压销凸部容易发生应力集中。在设计时应对其尺 寸结构做合理的选择。改性 由于成型时的残留应力、负荷应力以及与金属材料的线膨胀系数的 不同，螺孔凸部和压销凸部容易发生应力集中。在设计时应对其尺 寸结构做合理的选择。改性PC制品的螺孔和压销设计标准建议如 下图： 制品的螺孔和压销设计标准建议如 下图： ? 对于螺孔凸部的情形，应使凸部孔内径等于螺孔的公称直径对于螺孔凸部的情形，应使凸部孔内径等于螺孔的公称直径。 ? 对于压销孔凸部的情形，应使销孔内径等于金属销外径对于压销孔凸部的情形，应使销孔内径等于金属销外径d。 创世界品牌 建百年金发-17-17- ? 用于塑料制品的金属嵌入物，通常用以承担产品被磨损、撕裂的力量或用以与 电气相连及装饰用。 用于塑料制品的金属嵌入物，通常用以承担产品被磨损、撕裂的力量或用以与 电气相连及装饰用。 ? 嵌入物分为嵌入物分为成型前模内插入物和成型后插入物成型前模内插入物和成型后插入物。前者具有中等或极粗的刻痕以 提供足够的力量防止滑动，后者可螺纹化或借助热、超音波的方法来装置。 。前者具有中等或极粗的刻痕以 提供足够的力量防止滑动，后者可螺纹化或借助热、超音波的方法来装置。 ? 通常成型嵌入物时，应考虑以下几个因素：通常成型嵌入物时，应考虑以下几个因素： ? 插入物能否提供所需要的机械强度。插入物能否提供所需要的机械强度。 ? 在所有的塑料中，成型的嵌入物不具挠性。在所有的塑料中，成型的嵌入物不具挠性。 ? 围绕嵌入物必须具有一定的壁厚，以防止塑料冷却时发生裂化。围绕嵌入物必须具有一定的壁厚，以防止塑料冷却时发生裂化。 ? 插入物嵌入塑物中后，可能需要再修饰，二次加工等耗费金钱的步骤。插入物嵌入塑物中后，可能需要再修饰，二次加工等耗费金钱的步骤。 嵌入物必须嵌入物必须与成型时打开或关闭的移动方向平行与成型时打开或关闭的移动方向平行。因为直角或斜角的嵌入物在 成型时是非常困难且费成本（如下图所示）。 。因为直角或斜角的嵌入物在 成型时是非常困难且费成本（如下图所示）。 嵌入物嵌入物嵌入物嵌入物(Inserts)(Inserts) 创世界品牌 建百年金发-18-18- 不管是阴或阳的嵌入物，皆不管是阴或阳的嵌入物，皆需 要有一肩座 需 要有一肩座，以防止塑料流入 螺纹中如下图所示： ，以防止塑料流入 螺纹中如下图所示：(a)应避免 不具肩座的嵌入物。 应避免 不具肩座的嵌入物。(b)为单 一封合肩座。 为单 一封合肩座。(c)双封合肩座， 此种最理想，但成本较高。 双封合肩座， 此种最理想，但成本较高。 嵌入物的位置设计方法与孔洞相似。 设计 嵌入物的位置设计方法与孔洞相似。 设计PC制品的嵌入物时除考虑机械应 力外，由于嵌入物本身的高热膨胀系 数，造成塑物的热应力亦需考虑。当 塑物冷却时，塑料会比金属收缩的还 多，造成应力集中以致于嵌入物周遭 龟裂。预防的方法是： 制品的嵌入物时除考虑机械应 力外，由于嵌入物本身的高热膨胀系 数，造成塑物的热应力亦需考虑。当 塑物冷却时，塑料会比金属收缩的还 多，造成应力集中以致于嵌入物周遭 龟裂。预防的方法是：保证嵌入物四 周有足够的塑料或是增加嵌入物与外 壁的距离 保证嵌入物四 周有足够的塑料或是增加嵌入物与外 壁的距离。 创世界品牌 建百年金发-19-19- ? 对于改性对于改性PC材料的成型品，其收缩率材料的成型品，其收缩率0.7%，能维持相当紧密的尺寸公差。高 收缩性的材料如 ，能维持相当紧密的尺寸公差。高 收缩性的材料如PE、PP、Nylon、POM、EVA及软质及软质PVC等，其收缩率达到等，其收缩率达到2 至至3，其尺寸公差很难借助模具设计予以补救。所以对于这些，其尺寸公差很难借助模具设计予以补救。所以对于这些高收缩性材 料必须指定较大的容许公差 高收缩性材 料必须指定较大的容许公差方行。方行。 ? 产品设计者在选定尺寸公差时要产品设计者在选定尺寸公差时要考虑使用的塑料材料、产品形状及将来的使用 条件 考虑使用的塑料材料、产品形状及将来的使用 条件等。随着公差的严格要求，其制造加工精度与模具价格亦相对提高，所以 产品设计者在设计图纸记入公差时，要审慎的设定适用于此公差的使用条件。 因此，产品设计者所设定的 等。随着公差的严格要求，其制造加工精度与模具价格亦相对提高，所以 产品设计者在设计图纸记入公差时，要审慎的设定适用于此公差的使用条件。 因此，产品设计者所设定的总公差应该包含了使用条件和环境条件下的尺寸变 化 总公差应该包含了使用条件和环境条件下的尺寸变 化。 ? 塑料成形品除了尺寸公差以外，对于一些塑料成形品除了尺寸公差以外，对于一些精密成型更须考虑形状公差精密成型更须考虑形状公差，因为，因为浇 口的种类和位置或是模具温度调节系统 浇 口的种类和位置或是模具温度调节系统的决定，皆需根据这些资料来设计。的决定，皆需根据这些资料来设计。 尺寸公差尺寸公差尺寸公差尺寸公差(Dimensional tolerance)(Dimensional tolerance) 创世界品牌 建百年金发-20-20- 组装设计组装设计组装设计组装设计(Assembly design) (Assembly design) ? 组装塑料零件的方法一般可分为机械组装、溶剂组装、粘着剂组装及焊 接组装等四种。下表为一般常用材料其各种组装法好坏的比较。 组装塑料零件的方法一般可分为机械组装、溶剂组装、粘着剂组装及焊 接组装等四种。下表为一般常用材料其各种组装法好坏的比较。 材料材料机械组装机械组装溶剂组装溶剂组装粘着剂组装粘着剂组装焊接组装焊接组装 PC? ABS? POM? PMMA? Nylon? PP? PS? 聚砜? SAN? ? 最好最好 ? 好好 ? 一般一般 ? 不好不好 创世界品牌 建百年金发-21-21- 迫紧法迫紧法迫紧法迫紧法(Snap(Snap- -fits)fits) ? 迫紧法简单快速且高效，能应用于任何材料的连接。好的迫紧设计将不会 承受负载，所以其扣合力量不会随时间而减少或因震动的影响而松弛。最 常见的迫紧法为悬臂式如下图所示。 迫紧法简单快速且高效，能应用于任何材料的连接。好的迫紧设计将不会 承受负载，所以其扣合力量不会随时间而减少或因震动的影响而松弛。最 常见的迫紧法为悬臂式如下图所示。PC材料最适宜用此方法，因其具低 的模具收缩率，高抗蠕变及整体的尺寸安定性。 材料最适宜用此方法，因其具低 的模具收缩率，高抗蠕变及整体的尺寸安定性。 ? 制品组合时的变形量制品组合时的变形量Y引起的应变系数对于引起的应变系数对于KINGFA改性改性PC应小于应小于 0.020，对于增强树脂，的数值要求更低，使配合后的变形量接近，对于增强树脂，的数值要求更低，使配合后的变形量接近0。由 于配合时的变形而引起的应变系数可以通过一端固定的悬梁结构模型进 行计算。 。由 于配合时的变形而引起的应变系数可以通过一端固定的悬梁结构模型进 行计算。 ? 为避免应力集中引起的开裂，应设计足够大的转角半径为避免应力集中引起的开裂，应设计足够大的转角半径R。 材料牌号材料牌号应变系数应变系数 JH8300.020 JH720 G100.016 JH720 G200.012 JH720 G300.011 创世界品牌 建百年金发-22-22- 溶剂结合溶剂结合溶剂结合溶剂结合(Solvent bonding) (Solvent bonding) ? 溶剂结合法是用来溶剂结合法是用来连接同性质的非结晶性塑料连接同性质的非结晶性塑料，先用溶剂对两接合面先 行侵蚀溶解，再将两接合面压紧直到溶剂蒸发便完成粘接。若两接合物 表面靠得不是很紧密，或接触良好但有间隙时，则需在溶液接合物使用 前， ，先用溶剂对两接合面先 行侵蚀溶解，再将两接合面压紧直到溶剂蒸发便完成粘接。若两接合物 表面靠得不是很紧密，或接触良好但有间隙时，则需在溶液接合物使用 前，先溶入适量的母体树脂再予以使用先溶入适量的母体树脂再予以使用。这些结合法所用的溶剂因树脂 种类而异，见下表。 。这些结合法所用的溶剂因树脂 种类而异，见下表。 ? 通常溶剂型的结合，其强度较差。因为接触面是因溶剂的蒸发作用而达 成，常产生 通常溶剂型的结合，其强度较差。因为接触面是因溶剂的蒸发作用而达 成，常产生收缩应力或瑕疵收缩应力或瑕疵。 可以考虑。 可以考虑进行退火处理进行退火处理。 树脂树脂常用的结合溶剂常用的结合溶剂 PS苯乙烯单体、甲苯、三氯乙烯苯乙烯单体、甲苯、三氯乙烯 ABS甲乙酮（MEK）、二氯乙烯甲乙酮（MEK）、二氯乙烯 PMMA二氯甲烷二氯甲烷 PC二氯乙烯、二氯甲烷二氯乙烯、二氯甲烷 创世界品牌 建百年金发-23-23- 粘合剂结合粘合剂结合粘合剂结合粘合剂结合(Adhesive bonding) (Adhesive bonding) ? 粘合剂是用来粘贴接合物表面的一种物质，在结合性质不同的树脂、塑料 金属、木材等时，各有不同的粘合剂可以应用： 粘合剂是用来粘贴接合物表面的一种物质，在结合性质不同的树脂、塑料 金属、木材等时，各有不同的粘合剂可以应用： ? 1. 橡胶系结合剂常用于结合极性低的塑料、金属、橡胶、木材等。最适于 结合苯乙烯系树脂。 橡胶系结合剂常用于结合极性低的塑料、金属、橡胶、木材等。最适于 结合苯乙烯系树脂。 ? 2.环氧系结合剂主要用于结合各种热硬固性树脂或结合塑料金属、玻 璃、木材等。环氧系结合剂在性质上适于粘合硬质而厚壁的材料，一般需 加热 环氧系结合剂主要用于结合各种热硬固性树脂或结合塑料金属、玻 璃、木材等。环氧系结合剂在性质上适于粘合硬质而厚壁的材料，一般需 加热60100数小时，以缩短硬化时间，增大结合力。数小时，以缩短硬化时间，增大结合力。 ? 3.其它的结合剂有乙烯基系、聚酯系、酯系及异氰酸盐系等。另外如其它的结合剂有乙烯基系、聚酯系、酯系及异氰酸盐系等。另外如PE、 PP、PTFE等树脂，由于化学稳定性好，不容易直接结合，可用溶剂清拭 后，以硫酸或重铬酸盐溶液作预备处理，再用橡胶系结合剂或环氧系结合 剂等结合，但其结合力仍不能令人满意。 等树脂，由于化学稳定性好，不容易直接结合，可用溶剂清拭 后，以硫酸或重铬酸盐溶液作预备处理，再用橡胶系结合剂或环氧系结合 剂等结合，但其结合力仍不能令人满意。 ? 改性改性PC树脂由于容易存在应力开裂，在粘合以后建议进行退火处理。树脂由于容易存在应力开裂，在粘合以后建议进行退火处理。 创世界品牌 建百年金发-24-24- 超声波焊接超声波焊接超声波焊接超声波焊接 ? 超声波熔合具有时间短（超声波熔合具有时间短（1秒钟之内），操作容易等特点，现已成为粘接方式的 主流。为达到良好的熔合效果，可以在熔合面设置能量集中点 秒钟之内），操作容易等特点，现已成为粘接方式的 主流。为达到良好的熔合效果，可以在熔合面设置能量集中点(energy director) 。改性改性PC树脂熔合以后的制品同样需进行热处理以便消除冻结应力。树脂熔合以后的制品同样需进行热处理以便消除冻结应力。有 些热塑性胶无法用超音波熔接法，如乙烯族类 有 些热塑性胶无法用超音波熔接法，如乙烯族类(vinyl)与各种纤维素塑料。与各种纤维素塑料。 创世界品牌 建百年金发-25-25- 第二部分第二部分第二部分第二部分 PCPCPCPC的模具设计的模具设计的模具设计的模具设计 创世界品牌 建百年金发-26-26- ? 在决定流道的尺寸时，应考虑下列这些因素如：在决定流道的尺寸时，应考虑下列这些因素如：塑件的体积、壁厚与 流动长度、流道的长度及冷却，机台的容量能力，浇口大小及成形周 期 塑件的体积、壁厚与 流动长度、流道的长度及冷却，机台的容量能力，浇口大小及成形周 期等。对于改性等。对于改性PC树脂来说，主流道和副流道的细长比建议采用下图 表中所示之值。 树脂来说，主流道和副流道的细长比建议采用下图 表中所示之值。 流道流道流道流道(Runner) (Runner) 创世界品牌 建百年金发-27-27- PC材料的流道设计范例：材料的流道设计范例： ? 若为设计双模穴模具如下图所示：流道可取两模穴之间的最短距离如图若为设计双模穴模具如下图所示：流道可取两模穴之间的最短距离如图(a)， 但由于浇口的最适位置不一定总是在模具的中心线上，此时可用 ， 但由于浇口的最适位置不一定总是在模具的中心线上，此时可用T字型流道 如图 字型流道 如图(b)，流道伸出模穴一端，然后用短的支流道再与浇口相连；或采用，流道伸出模穴一端，然后用短的支流道再与浇口相连；或采用S型 流道如图 型 流道如图(c)，此时无需设置支流道，此时无需设置支流道，S型流道本身即可接在两模穴的浇口。型流道本身即可接在两模穴的浇口。 ? 其它三穴型，四穴型以至多穴型模穴都是以上述类似的方法尽可能的达 到 其它三穴型，四穴型以至多穴型模穴都是以上述类似的方法尽可能的达 到平衡各模穴时间与压力平衡各模穴时间与压力的要求。的要求。 创世界品牌 建百年金发-28-28- 冷料井冷料井冷料井冷料井(Cold slug wells) (Cold slug wells) ? 改性改性PC树脂在注射成型时，熔融塑流的前端一般较后端冷且粘度 高，如果冷料进入模腔，容易引起冷料斑而影响制件的外观和性 能。冷料井可以使冷料停留在流道内而使后方热的、低粘度的塑流 易于进入模穴内。冷料井如下图所示在流道的交界处，主流道至少 需超过支流道一个直径距离以上。 树脂在注射成型时，熔融塑流的前端一般较后端冷且粘度 高，如果冷料进入模腔，容易引起冷料斑而影响制件的外观和性 能。冷料井可以使冷料停留在流道内而使后方热的、低粘度的塑流 易于进入模穴内。冷料井如下图所示在流道的交界处，主流道至少 需超过支流道一个直径距离以上。 创世界品牌 建百年金发-29-29- 无浇道模具无浇道模具无浇道模具无浇道模具( (RunnerlessRunnerless molds) molds) ? 无浇道模具延伸了熔融料筒及喷嘴无浇道模具延伸了熔融料筒及喷嘴(nozzle)的功能而保有与料筒内塑流相近的 温度和粘度。 的功能而保有与料筒内塑流相近的 温度和粘度。通常使用无浇道模具的树脂必须对温度不敏感，在低温时也容 易流动及热变形温度高， 通常使用无浇道模具的树脂必须对温度不敏感，在低温时也容 易流动及热变形温度高，以利于制品能从模具内迅速顶出，还有为了能将树 脂迅速除热， 以利于制品能从模具内迅速顶出，还有为了能将树 脂迅速除热，热传导率宜高热传导率宜高。无浇道模具一般分为绝热浇道及热浇道。无浇道模具一般分为绝热浇道及热浇道。 热浇道热浇道热浇道热浇道(Hot runners)(Hot runners) ? 对于大型及多模穴的模具，热浇道为 最好的选择，但其设计和制造成本极 高。 对于大型及多模穴的模具，热浇道为 最好的选择，但其设计和制造成本极 高。改性改性PC树脂由于容易热降解，对 于大型复杂制件，一般不建议使用热 浇道。 树脂由于容易热降解，对 于大型复杂制件，一般不建议使用热 浇道。如果必须使用也应该使塑流的 停滞现象减至最低。 如果必须使用也应该使塑流的 停滞现象减至最低。 ? 热分流管的功能犹如喷嘴延伸，维持 从喷嘴到浇口这一段的固定温度。 热分流管的功能犹如喷嘴延伸，维持 从喷嘴到浇口这一段的固定温度。 创世界品牌 建百年金发-30-30- 浇口浇口浇口浇口(Gates) (Gates) ? 浇口是连接流道（浇道）及模穴的孔或通道，它必须小到能让流道与塑物很容 易的分离却又需大到能够避免塑流过早凝结造成填充不足。一般设计浇口大 小，是由小渐大直到能够填充完全，但最小的浇口其直径不得小于 浇口是连接流道（浇道）及模穴的孔或通道，它必须小到能让流道与塑物很容 易的分离却又需大到能够避免塑流过早凝结造成填充不足。一般设计浇口大 小，是由小渐大直到能够填充完全，但最小的浇口其直径不得小于0.8mm且不 得超过流道或浇道直径。通常浇口大小为塑件壁厚的 且不 得超过流道或浇道直径。通常浇口大小为塑件壁厚的1/2。确定浇口位置应考虑 如下因素： 。确定浇口位置应考虑 如下因素： 1、外观外观：残留的浇口痕通常不可避免，所以尽量让其位于较不明显之处。：残留的浇口痕通常不可避免，所以尽量让其位于较不明显之处。 2、应力应力：切勿将浇口设于近高应力区。：切勿将浇口设于近高应力区。 3、压力压力：将浇口设于塑物较厚部位以保证充填完美并能