提供從產(chǎn)品設(shè)計/模具制造/注塑量產(chǎn)整套解決方案
常見的
ABS 、PP 材料線膨脹系數(shù)高(
ABS 約 8.1×10??/℃
),高溫下易熱脹冷縮。 POM 材料收縮率達(dá) 2%-3%
,普通工程塑料如 PA66 吸水率約 1.5%
,水分影響熔體流動性,加劇變形風(fēng)險。
工藝參數(shù) |
問題表現(xiàn) |
影響結(jié)果 |
熔體溫度 |
過高(
>250℃ )或過低(<200℃)
|
過度軟化
/ 充模不足,內(nèi)應(yīng)力增加
|
保壓壓力 |
低于注射壓力
60% |
收縮補償不足,表面縮水 |
冷卻時間 |
不均(溫差
> 8℃)
|
局部應(yīng)力集中,幾何變形 |
葉片壁厚差若超過
0.5mm,冷卻速率差異會導(dǎo)致收縮不一致。輪轂與葉片連接過渡半徑小于 1mm 時,葉輪高速旋轉(zhuǎn)(
>3000rpm)易因離心力產(chǎn)生形變,實測變形量可達(dá) 0.3mm
。
葉輪在 60℃ 以上環(huán)境長期工作,材料拉伸強度每年下降 5%-8%。溫差超 30℃ 的頻繁冷熱循環(huán),會使材料疲勞,變形概率提升 3 倍。
1. 高性能材料選型
材料類型 |
代表型號 |
關(guān)鍵性能指標(biāo) |
適用場景 |
耐高溫塑料 |
PEEK CF30 |
耐溫
- 100℃~260℃ ,收縮率 0.4%-0.7%(含玻纖取向)
|
商用高溫場景 |
增強工程塑料 |
30%GF-PP |
剛性提升
50%,收縮率降至 0.8%,模具澆口需從
1.2mm 增至 1.8-2.0mm
|
家用場景 |
低吸濕材料 |
PPS GF40 |
吸水率
≤0.02% ,流動方向收縮率 0.2-0.4%,垂直方向
0.6-0.8%
|
潮濕環(huán)境或頻繁清洗場景 |
2. 改性工藝優(yōu)化
添加
15%-30% 玻璃纖維(GF),可使材料彈性模量提升
60%-80% 。加入 2%
納米二氧化硅( SiO? ),能改善材料導(dǎo)熱均勻性。
溫度閉環(huán)控制
PEEK 材料熔體溫度控制在 390±5℃,模具采用
H13 電渣重熔鋼材(硬度 52-54HRC
) ,模溫機使用導(dǎo)熱油,模具溫度保持在 180-200℃。冷卻系統(tǒng)主流道直徑
10mm ,分支 8mm 螺旋水道,確保雷諾數(shù)
> 4000 。
壓力
- 時間曲線優(yōu)化保壓分兩段:一段保壓為注射壓力的 75%,持續(xù)
10s ;二段保壓為 50%
,持續(xù) 15s 。減壓速率控制在 5MPa/s
以內(nèi)。
1. 葉片幾何優(yōu)化
葉片厚度統(tǒng)一為
2.5±0.1mm,增加 1.5° 脫模斜度,采用
NACA 翼型截面,并在葉片背面增加 3
條寬度 1mm 的弧形導(dǎo)流槽。
2. 輪轂強化結(jié)構(gòu)
輪轂內(nèi)部設(shè)置
4 條高度 2mm 的加強筋(夾角
90°),根部設(shè)計 0.5mm
圓角,筋條厚度不超過輪轂壁厚的 60%。葉片與輪轂連接部采用
R3mm 圓角過渡。
內(nèi)置 PT100 溫度傳感器,當(dāng)物料溫度 > 70℃時,自動降低攪拌轉(zhuǎn)速。設(shè)置 5 分鐘間隔冷卻機制。噴涂 5-10μm 厚度的聚四氟乙烯( PTFE )涂層,降低表面摩擦系數(shù) 30% 。
材料驗證:完成
3 種候選材料的熱變形測試(GB/T 1633)和收縮率測定(
GB/T 11336) 。
模具迭代:通過
Moldflow 模擬,模具精度控制在 ±0.03mm(關(guān)鍵尺寸) 。
工藝調(diào)試:采用正交試驗法(
L9 (3?))優(yōu)化參數(shù)。
量產(chǎn)驗證:
500 件樣品進(jìn)行壽命測試,模擬每天工作 2 小時,持續(xù)
180 天。
檢測項目 |
優(yōu)化后標(biāo)準(zhǔn) |
檢測方法 |
徑向變形量 |
≤0.1mm |
三坐標(biāo)
+ 影像測量儀組合
|
縮水率 |
0.6%-0.7% |
投影測量儀
+ 三次稱重法(水煮去應(yīng)力)
|
高溫壽命 |
≥500
小時
|
70℃恒溫
+ 1500-3500rpm 變頻負(fù)載循環(huán)
|
冷熱循環(huán)次數(shù) |
≥150
次
|
-20℃~60℃循環(huán)測試(
GB/T 2423.3)
|
材料選擇:家用選
30% GF-PP,新料與回料比例≤3:1 。
模具設(shè)計:葉片脫模斜度
= 0.8°+0.01× 葉片高度(mm),冷卻水道與型腔距離
= 2× 制品厚度(mm
)且 ≥15mm。
生產(chǎn)調(diào)試:遵循
“先調(diào)模溫后調(diào)壓,保壓時間看壁厚;縮水先查排氣槽,變形必檢冷卻道;首件連打十模穩(wěn),再談量產(chǎn)合格品”
原則。
以上方案是注塑模具廠師傅 從模具制造可行性與生產(chǎn)缺陷處理出發(fā),將技術(shù)方案與實際生產(chǎn)深度結(jié)合,有效解決葉輪縮水變形問題。
【本文標(biāo)簽】 電動牛奶攪拌器注塑
【責(zé)任編輯】