文/本刊編譯(原文來自Plastics Technology)
模具排氣的位置和深度
文/本刊編譯(原文來自Plastics Technology)
實(shí)現(xiàn)模具的充分排氣,可能是消除成型問題的最容易的方法之一,非常值得人們投入更多的關(guān)注?;诖耍疚尼槍?duì)一些排氣上的詳情和細(xì)節(jié)進(jìn)行了探討。
本文介紹了很多排氣上的詳情和細(xì)節(jié)。首先,讓我們從最常見的類型分模線排氣口開始。分模線排氣口的舊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是采用一種規(guī)格通常在0.25~0.5 in.(1 in.=2.54 cm) 范圍內(nèi)的刀具,切割排氣口放氣縫至距離型腔0.25 in.以內(nèi)的位置。一般,排氣口會(huì)圍繞型腔周長每隔1.5~3 in.的位置切開。放氣縫通道深度會(huì)有所區(qū)別,這主要取決于判定,在大多數(shù)情況下,0.01~0.015 in.就足夠了,但有時(shí)針對(duì)某些材料和溢料可能會(huì)更深。
從模具車間轉(zhuǎn)到成型方面后不久,筆者意識(shí)到,被引用的標(biāo)準(zhǔn)并非是最好的,它會(huì)引起排氣不充分的問題。至于原因,有兩件事情是真正的罪魁禍?zhǔn)?,即排氣合模面長度和過多地去除分模線支承面。
從型腔到放氣縫的距離是排氣合模面的長度。采用舊的標(biāo)準(zhǔn),合模面長度會(huì)隨刀具半徑的不同而有所區(qū)別。排氣合模面越長,排氣口越容易被滲氣殘留物堵塞。因此,排氣合模面長度是造成排氣問題的一個(gè)原因。
排氣口深度也是一個(gè)因素,當(dāng)很多人在處理焦燒和溢料問題時(shí),他們沒有花時(shí)間對(duì)此進(jìn)行深入了解。有一些針對(duì)排氣口深度的材料要求,但它們是針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)方案的要求。根據(jù)具體的過程、部件幾何形狀和壓力,排氣口深度可能比標(biāo)準(zhǔn)方案的要求更深或更淺。
那么,對(duì)于分模線排氣口的放氣縫而言,更好的設(shè)計(jì)是怎樣的?放氣縫能被切割在距離型腔多近的位置?對(duì)此,可能會(huì)出現(xiàn)許多強(qiáng)烈的意見。在過去的幾年中,當(dāng)排氣位列可能引起成型問題的根本原因之列時(shí),筆者總想將其從這個(gè)清單中拿掉,而不是去不斷地調(diào)整。基于這種心理,并通過處理成千上萬的模具,筆者學(xué)到了很多關(guān)于排氣的知識(shí)及其對(duì)模具保養(yǎng)的長期影響。
此圖片顯示了舊的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即采用隔開的單一排氣道圍繞部件。它們?nèi)コ颂嗟姆帜>€支承面,擁有過多的排氣合模面
你可以大幅度增加排氣量,并減少分模線支承面,這取決于如何設(shè)計(jì)和切割放氣縫通道。在此需強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是,放氣縫通道的寬度不會(huì)影響排氣量。筆者更偏好使用沿著型腔邊緣的較小通道,然后在匯合線、角、死角和充模結(jié)束區(qū)用放氣縫引出到大氣。
在行業(yè)內(nèi),關(guān)于是否傾向于周邊排氣的比例大約是50:50。對(duì)此,筆者沒有任何反對(duì)意見。如果放氣縫通道設(shè)計(jì)正確,對(duì)周邊排氣絕對(duì)沒有不利的影響,只有好處。
筆者在進(jìn)行排氣試驗(yàn)時(shí)的起點(diǎn)通常是采用沿型腔邊緣的一個(gè)0.08 in.的合模面,如果不考慮與周邊排氣相配,其長度為1~3 in.。如果出現(xiàn)排氣問題,筆者會(huì)將合模面長度縮短至0.03~0.04 in.。有些人認(rèn)為這個(gè)方法太接近型腔,會(huì)造成腐蝕或損壞。筆者也曾考慮過同樣的事,但發(fā)現(xiàn)情況卻相反。筆者碰到過很多由于在關(guān)鍵的分模線邊緣缺乏排氣而造成侵蝕的情況,并通過改進(jìn)排氣使其得到了妥善解決。
在某些情況下,筆者已經(jīng)用周邊排氣消除了色斑問題,然后觀察到當(dāng)排氣口由于缺乏分模線支承表面而關(guān)閉時(shí),色斑又回來了,而打開排氣口,色斑又沒有了,就像關(guān)掉電燈開關(guān)。在另一案例中,筆者需要將色斑從部件末端附近的一些筋的細(xì)部上去除。模具工程師和工藝技術(shù)員讓筆者打開部件末端上的排氣口,筆者告訴他們可以,但沒有想到它會(huì)對(duì)色斑問題有任何影響。通常情況下,人們會(huì)結(jié)束對(duì)筋排氣,試圖以此解決這個(gè)問題。
當(dāng)筆者打開沿部件整個(gè)末端被切斷的排氣道時(shí),色斑不見了。這就是為什么排氣可能成為解決問題的方法。筆者總是確保排氣充分,因?yàn)檫@可能是消除問題的最容易的方法之一。
此圖顯示了沿部件邊緣切割的一條排氣道,這種方法獲得了一個(gè)薄的合模面,提供了更好的排氣效果
排氣口深度有很多變數(shù),在你認(rèn)為已經(jīng)處于最大深度之前,需要充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。如果排氣對(duì)于過程和部件質(zhì)量而言至關(guān)重要,建議采用較深的深度,直到產(chǎn)生溢料,然后將其焊接到溢料停止的點(diǎn)。在回報(bào)顯而易見的時(shí)候,筆者通常會(huì)這樣做,并且采用內(nèi)部資源,因?yàn)榫S修溢料快速且便宜。需要注意的一點(diǎn)是,當(dāng)在排氣口上處理溢料時(shí),由于缺乏支承或預(yù)加載,因此需要考慮模具撓曲。
針對(duì)分模線排氣,讓我們來討論一種和材料有關(guān)的情況,對(duì)此可能超越了標(biāo)準(zhǔn)無溢料排氣的范疇。當(dāng)加工大型玻纖填充尼龍件時(shí),匯合線或充模結(jié)束區(qū)域會(huì)碰到揮發(fā)性沉積物積累和導(dǎo)致部件質(zhì)量的問題。在一些比較罕見的情況下,如為制造一個(gè)好部件需要經(jīng)常清洗,建議與一個(gè)溢料標(biāo)簽相配——排氣口深度剛好填滿溢料凹處(pocket),并且逐漸減小至部件邊緣,以此實(shí)現(xiàn)在脫模時(shí)的破裂清理(break clean),從而避免痕跡。在筆者所見的大多數(shù)排氣問題中,焦燒和溢料之間存在一個(gè)最佳點(diǎn),我們需要做的是努力找到它。
建議不要嘗試在有排氣問題的情況下進(jìn)行加工,這無異于在拿部件質(zhì)量冒險(xiǎn),可能還會(huì)迫使你進(jìn)入一個(gè)較小的加工窗口。行業(yè)內(nèi)的許多人會(huì)在分模線上使用帶子、紙張,或降低合模力噸數(shù)來解決排氣問題。但是,帶子不會(huì)持續(xù)很長的時(shí)間,如果使用更少的合模力噸數(shù)來運(yùn)行,那么其他問題就會(huì)相繼出現(xiàn)。而適當(dāng)?shù)呐艢饷娣e和深度,加上足夠的分模線支承表面才是最強(qiáng)大的解決方案。
值得一提的是,冷流道應(yīng)該排氣至幾乎溢料的點(diǎn)。因?yàn)楣P者曾看到單獨(dú)的流道排氣通過澆口消除了色斑問題。