發表時間:2025/10/13 責任編輯:中塑在線
TPE作為一種兼具橡膠彈性和塑料加工特性的材料,其模具設計對最終產品的質量、生產效率和成本控制具有決定性影響。TPE模具設計需要綜合考慮材料特性、產品結構、成型工藝等多方面因素,通過科學合理的設計,才能充分發揮TPE材料的優勢,生產出滿足要求的高品質產品,下面深圳中塑王TPE小編就為大家詳細介紹下。

TPE的模具設計要點如下:
1、流道系統設計
流道系統是TPE模具設計的核心部分,直接影響熔體的流動性和填充效果。TPE材料通常粘度較高,流動性相對較差,因此流道設計應盡量短而粗,以減少流動阻力。主流道直徑一般控制在4-8mm,分流道則采用圓形或梯形截面,直徑或等效直徑在3-6mm之間,確保熔體能夠順暢充填型腔。冷流道系統適用于大多數TPE產品,但需要注意流道平衡設計,確保多腔模具中各型腔同時充填。對于高精度或大批量生產的產品,可考慮采用熱流道系統,減少材料浪費,提高生產效率。熱流道設計需特別注意溫度控制,避免TPE材料在流道中滯留時間過長而降解。
2、澆口設計要點
澆口是連接流道與型腔的關鍵通道,其設計直接影響產品外觀、尺寸精度和內部質量。TPE模具常用的澆口類型包括點澆口、側澆口、潛伏式澆口和扇形澆口等。澆口尺寸應根據產品壁厚、材料流動性和產品要求來確定,一般澆口厚度為產品壁厚的50%-80%,寬度為澆口厚度的2-3倍。澆口位置選擇至關重要,應避免直接沖擊型芯或薄弱結構,防止熔體噴射或產生困氣。對于外觀要求高的產品,澆口應設置在不顯眼位置或采用隱蔽式設計。澆口數量需根據產品大小和復雜程度合理確定,確保熔體能夠平衡充填,避免產生熔接痕和翹曲變形。
3、冷卻系統優化
TPE材料的成型周期較長,冷卻效率直接影響生產效率。模具冷卻系統設計應確保均勻、快速的冷卻,減少產品變形和收縮不均。冷卻水道應盡量靠近型腔表面,間距控制在水道直徑的3-5倍,避免冷卻不均。對于復雜形狀或厚壁產品,可采用 conformal cooling(隨形冷卻)技術,使冷卻水道隨產品形狀分布,提高冷卻效率。冷卻介質溫度一般控制在20-40℃,溫度波動應控制在±2℃以內,確保冷卻效果穩定。高導熱模具材料如鈹銅合金可用于關鍵部位,提高局部冷卻效率。
4、排氣系統設計
TPE材料在成型過程中容易產生氣體,若排氣不暢,會導致產品出現氣泡、燒焦、填充不足等缺陷。模具排氣系統設計應確保氣體能夠順利排出,通常在分型面、頂針、鑲件等位置設置排氣槽,排氣槽深度一般為0.02-0.04mm,寬度3-5mm。對于深腔或復雜結構產品,可增加排氣針或 porous vent(多孔排氣鑲件)等專用排氣裝置。排氣系統設計應避免形成飛邊,同時確保排氣充分。在試模過程中,可根據填充情況調整排氣槽位置和尺寸,優化排氣效果。
5、脫模機構設計
TPE材料具有一定的彈性和粘性,脫模設計不當容易導致產品變形或劃傷。脫模機構設計應確保產品能夠平穩、均勻地脫離模具。頂出系統通常采用頂針、頂板或推管等組合方式,頂出位置應設置在產品強度較高的部位,避免頂白或變形。對于深腔或包緊力大的產品,可采用氣動頂出或強制脫模機構。脫模斜度設計非常重要,一般型腔脫模斜度為1°-3°,型芯為0.5°-2°,具體數值根據產品結構和表面要求確定。模具表面拋光方向應與脫模方向一致,減少脫模阻力。
6、材料選擇與表面處理
TPE模具材料選擇需考慮生產批量、產品精度和材料特性等因素。對于大批量生產,可選用預硬模具鋼如P20、718H等;對于高精度或高耐磨要求的產品,可采用淬火模具鋼如S136、NAK80等。模具表面處理對產品質量和壽命有重要影響。型腔表面通常需要拋光至Ra0.4以下,對于高光澤要求的產品,可拋光至鏡面。對于需要紋理的產品,可采用蝕紋處理,增加表面摩擦力和美觀度。耐磨涂層如DLC、TiN等可提高模具壽命,減少粘模現象。
7、收縮率控制
TPE材料的收縮率較高,通常在1.0%-2.5%之間,具體數值取決于材料類型和配方。模具設計時必須考慮材料收縮,合理放大型腔尺寸。不同方向的收縮率可能存在差異,特別是對于增強型或填充型TPE材料。收縮率控制需結合產品結構和工藝參數進行優化。通過調整澆口位置、冷卻系統和成型工藝,可以減少收縮不均導致的變形。對于高精度產品,可能需要進行模具試模后修模,通過補償設計來達到尺寸要求。
8、模具強度與剛性
TPE成型壓力較高,模具必須具有足夠的強度和剛性,防止變形或損壞。模架選擇應考慮產品投影面積和成型壓力,確保足夠的支撐強度。型芯、型腔等關鍵部件需進行強度校核,避免在高壓下變形或斷裂。對于大型或復雜模具,可采用加強筋、支撐柱等結構增強剛性。模具導向系統設計應精確可靠,確保合模精度,防止錯位或磨損。模具材料熱處理工藝也需嚴格控制,確保材料性能滿足使用要求。
以上關于TPE的模具設計要點就為大家分享到這里,TPE模具設計是一項系統工程,需要綜合考慮材料特性、產品要求和工藝條件等多方面因素。通過優化流道系統、澆口設計、冷卻系統、排氣系統、脫模機構等關鍵部分,合理選擇模具材料和表面處理工藝,精確控制收縮率,確保模具強度和剛性,才能設計出高質量的TPE模具,生產出滿足要求的高品質產品。