模具设计中防止PPS毛边的方法

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作为廉价而高性能的工程塑料PPS,在各种电子构件中越来越广泛的使用,但一直以来,其成型特性成为它的广泛使用的约束,如何改善其毛边也是各成型部门所探索的问题.一、PPS工程材料特性的介绍 PPS,化学名称为聚苯硫醚,其良好的刚度与尺寸稳定性,及高温性能成为电子构件的优选塑料.它有极高的玻璃化温度,约210度,所以需130~150度的高温模温,以提高其结晶度,从而产生很好的强度与漂亮的外观,正因为其结晶速度太慢,反映在生产中,极易产生毛边,其极限间隙为0.01mm.同时由于分子链中含有苯环,它产生的大π链,使得其结构稳定,而且不易产生氢链,从而有很低的吸水率. 由于它的极小毛边间隙,便生产中存在极大困扰,当然,从根本上能改善PPS的结晶速率是最好,但从模具源头改善不失为一种好方法.二、模具设计中的基本原则 一般来讲,模具设计中有这样一条原则:能用对插的地方要用对插,实在不能用对插,才用对靠,但对靠又要取正公差,以防止毛头的滋生. 对插,就是插破.它是防止毛头的好方法:从细观看,熔料的流动方向,如果要从插破间隙中钻进去成为毛边,它的流动方向,将会垂直改向,那么,其压力、动量将都会变小.因此对插的间隙中长毛边的可能性很小,此其一.其二,其单边间隙一般为0.005mm,也就低于其毛边极限间隙. 对靠,就是两个面紧靠.但由于种种原因,合模后,两个面是不能完全靠紧,就可能长毛边.如果是功能区域,特别是电子构件,是不允许一点的毛边,因此,取其对靠方向的正公差,就能相对改善毛边. 对于PPS,模具中的排气槽,笔者建议,不能取太大,笔者曾经做过一个试验:0.01mm深时,排气槽微有毛边,而0.008mm深时,毛边就可以基本消除.三、PPS模具设计中问题及解决方法 如果运用以上三个原则,PPS的毛边也可有效控制,但分模面的毛边,如图所示(一),如何改善,笔者也曾有这样的困扰. 从各方面分析,依据上面的三条原则,要改善毛边,最好的方法就是第一条:对插.如果从这方面考虑,那么我们可以把产品的成型面提升,而分模面降低,从而形成对插.如图所示(二) .但是这样设计,由于组立上的误差,可能会把对插两边的公模母模都擦伤,既达不到改善效果,而且又浪费成本.  但是我们可运用斜面对插的原理来改善这种设计,如图所示(三),从图中可以看出,这样既可以形成对插的形式,而运用斜面来防止公模母模(动模、定模)的擦伤,从而有效控制毛边的生长.  其斜面只需0.05mm,而为了使斜面紧靠,在分模面上可以留有一定的间隙,约0.05~0.10mm,这个方面是笔者亲身经历的改善案,效果明显. 四、结论 PPS在生产中的毛边问题是很大的困扰,这也是它结晶特性所决定的,从模具段改善,是一种提升生产效率与质量的好方法.籍于此改善设计在生产中表明有很明显的改善效果.