模具设计

在设计粉末成形模具时应注意以下各点。

1. 由於回转成形时粉末塑料以粉末的状态在模具内自由流动，所以在设计回转成形模具时应使粉末塑料能在模具内表面自由流动。这样可以保证塑件的壁厚均匀。
2. 同样，在设计回转成形模具时应使模具表面加热均匀，或是被加热模具表面对粉末塑料的传热速度相等。这也是保证塑件壁厚均匀的一个重要条件。
3. 通常，大型粉末成形模具用钢板制成，外部用角钢或槽钢增强。这时为了粉末成形模具能承受加热和冷却的急速热变化，所以在焊接和模具对合部位等的加工需十分注意。同时也要考虑模具在加热和回转条件下的变形。
4. 对於成形小型复杂形状塑件的模具或表面带有凹凸形状塑件的模具，通常用铝合金铸件制造。对铝合金铸造模具要求无铸造气孔，表面需进行精加工。
5. 　

   为在加热和冷却时模具内保持同样的压力，或有时为了防止塑件内表面被氧化而在模具内充入惰性气体，因而在模具上需设计通气孔。通气孔一般开设在粉末塑件的开口部位或成形後修整部位，如图5所示。

6. 前面提到，由於粉末成形是非加压成形，因种种因素其收缩率较大。在设计模具前，最好用试验片对所使用的粉末塑料的成形收缩率进行测定。但需注意，在设置加强筋以後，由於受到限制，成形收缩会变小。
7. 使用拼合模或对合模时应将其连接部分的锁紧件或装置设计成能快速脱扣和锁紧的形式。其他部分配件的热容量不能太大。

8. 加强筋不能设计得过浅或又深又窄，这样都不利於成形。如图6中的加强筋实例。其中(a)为正确的设计。(b)的加强筋过窄，可能出现筋壁的搭接现象。(c)的加强筋太浅。(d)的加强筋太深，粉末塑料难以到达底边。

9. 
   在进行嵌件成形时，必须在嵌件四周均被塑料围住。从所有壁面到嵌件部位的距离必须是壁厚的4倍以上，否则可能出搭接现象。一般的嵌件都是金属嵌件，也有使用软化点温度高於成形温度的塑料嵌件。图7图7所示是带嵌件模具的设计实例。也有在成形件上预先成形空隙，在二次加工时再装入嵌件。
   
   
10. 
    在设计成形部分薄壁粉末塑件模具和带有开口部位粉末塑件模具时应认真探讨。如在薄壁开口部位需敷贴置由石棉等制成的隔热垫，以阻止模具温度在该部位上升。在该部位的模具内表面敷贴氟树脂等，使该部位不附熔融粉末塑料。并通过对模具形状和回转成形回转方法的配合，使特定部分的壁厚增厚，如图8所示。

11. 对有凹槽的粉末塑件，则在设计模具时应将凹槽设计在便於脱模的方向。这样既能保证脱模，又不会增加模具的成本。图9所示，其中(A)是用薄钢板焊接的廉价模具结构；(b)是为了脱出凹槽，模具沿轴设置接合部的高价模具。

12. 
    在回转成形中，若用加热油和熔融盐进行加热和冷却时，必须使双层壁模具。其结构如图5所示。由於这种模具价格昂贵，失去了粉末成形在经济方面的优越性。
    

13. 关於双重壁粉末塑件的模具，为了在相对面之间的熔融塑料不出现搭接现象，应将相对面之间的距离设计为壁厚的4倍以上。而在某些情况下，将两相对面之间的距离设计成小於4倍壁厚，所形成的搭接对两面进行支承，可起增强作用。图10、11所示是设计实例。

模具材料


常用制造粉末成形模具的材料有厚度为1～3mm的钢、铜和不钢板料。制造方法采用板金加工和焊接。也有使用铝合金铸件或电铸镍沿壳体制造粉末成形模具，小型模具常用厚度为1.0～2.0mm钢板制造。大型模具需使用厚度为2.5mm以上的钢板制造。形状复杂或表面有特种图案的中、小型模具常用铝合金铸件制造。