模腔(Cavity)
两半模具之间的空隙,应该用熔体填充,叫做模腔。
为了得到尺寸精确的塑料件,在生产模腔时需要考虑材料的收缩。
在注塑模拟中,使用模腔尺寸进行翘曲计算是非常重要的。

两半模具之间的空隙,应该用熔体填充,叫做模腔。
为了得到尺寸精确的塑料件,在生产模腔时需要考虑材料的收缩。
在注塑模拟中,使用模腔尺寸进行翘曲计算是非常重要的。

模腔内的压力称为模腔压力或具体压力。
可以用传感器来测量实际过程和注塑模拟时的数值。
一个完整周期的时间/压力曲线有助于验证vp转换,以及挤压阶段的高度和长度。
塑料件质量可以更容易被评估。

对模具表面 温度 的评估尤为重要的是有关 模腔 壁 温度 的知识。
该 温度 称为 模腔 壁 温度。
连续生产时,模腔 壁 温度高于 模具温度 。
其原因是热熔胶在 注射时间 与 模腔 壁直接接触并加热 模腔 壁。由于加热(注射阶段)和冷却( 冷却时间 ),温度 在一个 循环 中波动。
模腔 壁 温度 可以通过安装在 模腔 壁内的特殊传感器来确定。
注塑 模具 可以包含一个或多个模腔。
模腔的数量通常称为模腔数。
一般来说,如果我们谈论模腔数,则认为所有 模腔 都是相同的。
一个模具中的 模腔 越多,一次可以生产的 塑料件 就越多。
这样可以减少生产时间和塑料件成本。
缺点是一旦发生 模具 故障,在很短的时间内,不良 塑料件 的数量会迅速增加。
模腔数越高,所需的 锁模力 就越大,因此 注塑 机的尺寸也越大。
复杂的塑料件需要复杂的模具,因此更可能减少 模腔 数。

当电流通过导体时,由于电阻作用会产生热量,这一现象称为焦耳加热。在塑料加工中,这一物理原理被用于对设备部件进行受控加热,例如料筒、模具或加热板。电加热元件能够将电能直接转化为热能,从而使工艺部件达到塑料熔融或调温所需的温度。由于可以实现精确的温度控制,这种加热方式广泛应用于挤出机和注塑机等设备中。

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塑料工业中主要采用的成型工艺是注塑成型。
通过注塑机以及热作用,塑料材料变成粘性状态。
然后,在压力下将熔体注入模具的型腔。
产品的形状和表面结构由腔体的几何形状决定。
冷却或交联反应(用于弹性体)使塑料件凝固,在打开模具后使其弹出。
注塑成型工艺特别适合大批量生产。
这是因为模具制造成本较高,需要将成本分摊到单个塑料件上。
注塑件可以在弹出后直接使用。

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模具根据其功能通常分为两面。
带有流道系统那端称为注入侧。
这一侧不会移动,因此,另一个常见的名称是“ 定模 ”

注塑模具一般由注入侧和脱模侧两部分组成。
这两部分之间的接触面称为分模线。
通过这个,空气被从模腔输送到外面。
当模具被打开时,塑料件和冷流道在分模线上与模具分离并脱模。
分模线通常以塑料件周围的接缝出现。

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根据加工和环境 温度 之间的密度变化,可能会出现注塑成型 收缩。
收缩分为加工收缩和后加工收缩两种。
由于体积收缩、模具 约束、结晶度和取向,模具 中会发生加工收缩。
加工后收缩率通常在生产后 24 至 48 小时后测量。
收缩的发生主要是由于残余应力的松弛。

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为了弥补收缩,必须在100%填充后注入更多的材料。
挤压时间的长度(下面的时间压力图中的绿线)必须以达到浇口冻结时间的方式来选择。
较短的挤压时间会加大的凹痕和孔洞的风险

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生产所需的所有信息都收集在设备设置表(或设备数据表)上。
包括原材料和干燥条件,设备数据和模具冲程。
然后是工艺参数。
这包括每个冷却通道、热流道和气缸的温度;循环时间,压力和速度。
使用正确的填充数据表,可以在任何时候重新生成该过程。

根据DIN 55 350 / T11的质量定义是“设备的性质,因为它可以满足指定和要求的需求”。
使用不同的因素来评估塑料件的质量。
最简单的是光学评估。
可见表面上不得有条纹,烧伤痕迹,凹陷痕迹和/或气陷。
尺寸检查用于控制塑料件的功能。
收缩和翘曲是主要的质量标准。
技术图纸显示了可接受质量的塑料件的必要公差。
必须进行机械测试,以根据塑料件的使用情况检查在塑料件上施加的不同力。
纤维定向,焊缝,空隙和壁厚可能会导致这种质量下降。
材料的选择和工艺都对上述质量因素有决定性的影响。
注塑成型模拟和其他结构分析有助于提前检查塑料件的质量。

质量: 张力杆有助于检查材料的机械性能,以在后面的部分中获得高质量。
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在 注塑成型 过程中,填充 冷流道(如果存在)和 模腔 的时间称为注射时间(下面时间压力图中的紫色线)。
注射时间慢的优点是剪切量少,处理后的材料更温和。
但是,过低的注射次数会导致压力增加或部分填充不完整。

注塑机的温度在整个循环过程中受到控制。
由于冷却系统始终处于工作状态,所以冷却时间的长短没有明确的定义。
在填充过程中,熔体只对模腔进行部分的湿润。
这就是为什么要定义从注射结束到喷射的冷却时间。
也就是说,冷却时间等于挤压时间(绿线)加上剩余冷却时间(时间-压力图中的蓝线)。

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为了确定注塑模具壁上的 温度 ,使用了专门为此应用设计的 模温 传感器。
传感器的反应时间在这里起主要作用。
目的是能够实时检测 熔体前沿 的位置。因此, 温度 传感器在模具中充当类似挡光板的作用。
它们还可以用于分析 模腔 中的 温度 曲线。
这样,传感器就可以在 注塑成型 过程中用于监视,切换和闭环控制。
质量:两个 模腔温度 传感器,尺寸不同。
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在 模具 中,不同材料之间的正确 温度 转移至关重要。模具 内部的传热取决于材料的依赖价值、传热系数。越高,热能从一种材料转移到另一种材料越好。
由于 热流道 系统应尽可能少地将热量转移到剩余的模具中,因此空气间隙有助于接收小的传热系数,以获得一个孤立的系统。
有必要知道,传热系数不是一个恒定值。它取决于材料的特定特性,如特定的热容量、密度和导热性,以及表面的几何形状和粗糙度,以及流动行为上的移动流体。

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热量可以用分子振荡来描述。
过度的振荡会对塑料分子产生剧烈的影响。
它的作用叫做热冲击。
最坏的情况,分子会断裂,分子会降解。
这会造成塑料的损伤,会使 温度 升高。
此外,温度 效应的持续时间—在 注塑成型 中称为停留时间—这起着重要的作用。
日常生活中的一个例子就是晒伤。
温度 和停留时间这两个因素是造成热冲击的原因。
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注塑工艺 非常依赖于温度。
如果熔融塑料进入 模腔 ,则温度会很高,并且随着时间的流逝会逐渐降低。
温度的降低基于给定的模具 冷却布局 和工艺参数设置。
在仿真中,温度结果显示了当前瞬间 塑料件 和模具的温度分布。
它可以帮助评估过程中与温度相关的方面,例如热点。

注塑工艺: 塑料件 和模具上的温度分布。
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注塑成型分为不同阶段:
注射时间(1)后,是挤压时间(2) 和剩余 冷却时间(3)。
模具移动(打开,弹出和关闭)(4),循环完成。
当所有阶段都完成一次时,就成为一个循环,注塑过程将再次开始。

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注塑机将模具的两半相互压,以抵消 熔体 在喷射和 保压阶段 的压力。
所需的力称为 锁模力 。
大多数 注塑机 的名称中包含此值。
单位以 千牛kN 或 吨t 显示。
如果 锁模力 过低,则模具部分将被 熔体 推开,并出现 毛边 。
注塑模拟有助于提前确定所需的 锁模力 ,以选择正确的机器。
锁模力 可以通过将投影表面与腔内压力相乘来进行预估。

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几个塑料件在一个周期(一次注塑)内生产,我们称之为多腔模具。
例如,生产四个相同的塑料件,称之为4腔模具。
如果镜像产品是在一个模具中生产的,例如,两个左边和两个右边的产品,模具名称通常为2+2型腔模具。
对于在同一模具生产的不同产品,技术术语为系列模具。(4个不同的模腔=4个模腔系列模具)
在多腔模具中,流道的平衡是保证产品填充均匀的关键。
这对于避免单模腔的过度保压非常重要,并能确保所有将要生产的塑料件具有相同的质量。

注塑模具: 插入4腔模具,可生产4个相同的产品。
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“通过非切割成型(例如通过压制、压缩成型或 注塑成型)在所有侧面封闭模具中由熔体生产的塑料件”被称为
根据 DIN 7708,第 1 页 [自由翻译] 作为 模具 。
因此,在 注塑成型 中,通过用熔融塑料填充 模腔 而生产的最终产品称为成型塑料件。
应该注意的是,可能存在的 冷流道 不是模制部件的组成部分。

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如果所选 注塑 机的 锁模力 太高,可以在模具内设置多个投影面积相同的 模腔 。
尽管有多个分型面,但仅从一个使用锁模力。
其原因是相对定位的 模腔 的 模腔压力 中和。
中间板通过齿轮、液压或铰接杆同步。
以这种方式设计的模具称为叠层 模具 。

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在 热流道系统 中,使用加热器绑带。这是为了使熔融通道内部的 温度 达到所要的过程 温度,并一直保持在这个水平。
热流道系统 主要由一个 分流表 和一个或多个 热流道 下降组成。
为了控制 温度 ,传感器与 PID控制器 结合使用。
目的是在熔融通道内达到均匀的 温度 分布。

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一群塑料行业的专家于 2006 年在德国成立了 PLEXPERT 公司。
公司下设两个部门。一个部门专注于有限元模拟,如注塑成型模拟和结构分析。
基于数十年的实践经验,PLEXPERT 的咨询服务提供符合 dfm 标准的结果,以降低部件成本,提高塑料部件的生产质量。
第二个部门侧重于为塑料工业开发和提供软硬件。PLEXPERT 凭借先进的产品,为确保生产安全和减少对宝贵资源的需求做出了贡献。
如今,PLEXPERT 在加拿大、德国、泰国和中国都设有办事处,以便快速有效地为客户提供支持。
由于塑料专家网络的紧密联系,PLEXPERT 在许多其他国家也有合作伙伴,可以提供 PLEXPERT 产品和服务。

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