BMC材料及其應(yīng)用知識(shí)簡介yudacompo

2010年12月25日9/5/20231BMC材料及其應(yīng)用知識(shí)簡介yudacompo2010年12提綱：一、BMC簡述BMC的發(fā)展簡史BMC的基本組成BMC的生產(chǎn)過程二、BMC的材料特性三、BMC的設(shè)計(jì)要點(diǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)簡介成型工藝簡介yudacompo

9/5/20232提綱：一、BMC簡述yudacompo7/30/20232BMC簡述BMC定義BMC是英文BulkMoldingCompound的字首縮寫，中文名稱為團(tuán)狀模塑料或者聚酯料團(tuán)。BMC是一種半干法制造玻璃纖維增強(qiáng)熱固性制品的模壓/注塑中間材料，由不飽和聚酯樹脂、低收縮/低輪廓添加劑、引發(fā)劑、內(nèi)脫模劑、礦物填料等預(yù)先混合成糊狀，再加入增稠劑、著色劑等混合均勻后，放入專用的捏合釜中，對(duì)短切玻璃纖維進(jìn)行充分捏合/浸漬，特殊使用材料需添加增稠過程，最終形成團(tuán)/散裝材料。yudacompo

9/5/20233BMC簡述BMC定義yudacompo7/30/20BMC簡述BMC發(fā)展歷史及其應(yīng)用BMC材料于二十世紀(jì)60年代初，在英國的BIP公司和美國的R&H公司開發(fā)的低收縮、無收縮形BMC，大大改善了聚酯模塑料的尺寸穩(wěn)定性、制品平滑性和外觀。在70年代，在要求尺寸精度、高剛性和耐熱方面的應(yīng)用，如辦公機(jī)器托架等，其主色調(diào)仍為黑色為。由于顏色單一，應(yīng)用范圍較窄。80年代中期，開發(fā)出了可以自由著色的BMC，使其應(yīng)用范圍得到了拓展。因BMC團(tuán)狀模塑料具有優(yōu)良的電氣性能，機(jī)械性能，耐熱性，耐化學(xué)腐蝕性，又適應(yīng)各種成型工藝，即可滿足各種產(chǎn)品對(duì)性能的要求，又能滿足外觀的要求，因此越來越受到廣大用戶的認(rèn)可。yudacompo

9/5/20234BMC簡述BMC發(fā)展歷史及其應(yīng)用yudacompo7/30BMC應(yīng)用電氣部件低壓類：隔離開關(guān)，空氣開關(guān)，配電盤，電表外殼等；高壓類：絕緣子，絕緣罩，消弧罩，封閉引線板，ZW、ZN真空系列。汽車配件車燈發(fā)射器，即車燈反射器幾乎都用BMC制成；汽車點(diǎn)火器，分離盤和裝飾板，喇叭箱等；電機(jī)部件空調(diào)馬達(dá)，電機(jī)軸，線圈骨架，電動(dòng)及汽動(dòng)部件。日用品類微波爐餐具，電燙斗外殼等9/5/20235BMC應(yīng)用電氣部件7/30/20235BMC應(yīng)用yudacompo

空氣開關(guān)底座空氣開關(guān)蓋體電表外殼低壓配電盤9/5/20236BMC應(yīng)用yudacompo空氣開關(guān)底座空氣開關(guān)蓋體電表外BMC應(yīng)用yudacompo

反射杯9/5/20237BMC應(yīng)用yudacompo反7/30/20237BMC應(yīng)用yudacompo

電機(jī)包封9/5/20238BMC應(yīng)用yudacompo電7/30/20238BMC簡述yudacompo

微波爐餐具9/5/20239BMC簡述yudacompo微波爐餐具7/30/20239BMC簡述yudacompo

電器用品9/5/202310BMC簡述yudacompo電器用品7/30/202310BMC簡述高壓絕緣類9/5/202311BMC簡述高壓絕緣類7/30/202311BMC的基本組成從比例的角度看，BMC材料主要由三部分組成基體樹脂－不飽和聚酯樹脂及低收縮體系增強(qiáng)材料－以玻璃纖維為主填充料－碳酸鈣、滑石粉、氫氧化鋁、瓷土等其它組份該類組份雖然用量在總組成中所占比例不大，但在BMC配方體系中的作用卻極其特殊，對(duì)BMC的制備過程、制品成型及其最終性能都會(huì)產(chǎn)生重要影響。yudacompo

9/5/202312BMC的基本組成從比例的角度看，BMC材料主要由三部分組成yBMC的基本組成BMC專用聚酯樹脂BMC主要采用聚酯樹脂，在樹脂體系的選擇時(shí)，必須考慮粘度、貯存壽命、固化速度和放熱、制品出模熱強(qiáng)度、彈性模量和其它物理機(jī)械性能等因素。通常市售的商品是不飽和聚酯樹脂、活性稀釋劑（交聯(lián)劑）苯乙烯及其它助劑的混合體，可分為鄰苯型（通用型）、間苯型、乙烯基酯型、雙酚A型、等等。yudacompo

9/5/202313BMC的基本組成BMC專用聚酯樹脂yudacompo7/3BMC的基本組成低收縮和低輪廓添加劑（LSA、LPA）低收縮機(jī)理不相容型類－-聚乙烯、聚氯乙烯等,改善制品表面粗糙度；固化前相容類－－熱塑性聚酯、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯等，可以實(shí)現(xiàn)真正的零收縮甚至負(fù)收縮。yudacompo

9/5/202314BMC的基本組成低收縮和低輪廓添加劑（LSA、LPA）yudBMC的基本組成填料填料在BMC配方中用量最大的一種組份，通常為200質(zhì)量份以上，通過使用填料，降低材料的成本、改善BMC制造及其成型過程中的工藝性和改善BMC制品的各項(xiàng)相關(guān)性能（表面性能，電性能、燃燒性能、物理機(jī)械性能）影響填料選擇的主要因素填料的相對(duì)密度、吸油值、填料價(jià)格和用量各種填料賦予SMC/BMC的性能見下表yudacompo

9/5/202315BMC的基本組成填料yudacompo7/30/20231BMC的基本組成各種填料賦予SMC/BMC的主要性能舉例性能填料耐化學(xué)尺寸穩(wěn)定電絕緣性硬度耐熱性沖擊強(qiáng)度耐潮濕性剛性導(dǎo)熱性三水合氧化鋁

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鋁粉

●碳酸鈣

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硫酸鈣●●●

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炭黑

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●●滑石●●●●●

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高嶺土●●

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云母●●●●●

●●●二氧化硅

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碳纖維

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●●yudacompo

9/5/202316BMC的基本組成各種填料賦予SMC/BMC的主要性能舉例BMC的基本組成BMC專用玻纖BMC的增強(qiáng)材料主要是短切玻璃纖維，它是BMC力學(xué)性能的重要保證，BMC采用的短切纖維，纖維長度一般為6.4mm和12.7mm。如右圖所示。同時(shí)，還有一些其他類型的纖維可供選擇和使用。yudacompo

9/5/202317BMC的基本組成BMC專用玻纖yudacompo7/30/BMC的基本組成BMC玻纖含量的高低取決于制品對(duì)強(qiáng)度的要求，但玻纖含量過高或過低都會(huì)增加生產(chǎn)和成型的困難，一般控制在5～50%之間。yudacompo

9/5/202318BMC的基本組成BMC玻纖含量的高低取決于制品對(duì)強(qiáng)度的要求，BMC的基本組成其它助劑①引發(fā)劑BMC使用的引發(fā)劑主要是存放期長，高溫下起作用的高溫引發(fā)劑，常用的是一些過氧化物，如：BPO（過氧化二苯甲酰）、TBPB（過氧化苯甲酸叔丁酯）等。為了提高生產(chǎn)效率、降低BMC成型溫度，可以采用兩種不同引發(fā)劑結(jié)合使用，這是一種新的固化體系。雖然可能使BMC的存放期有所縮短，但可以提高固化速度，降低模壓溫度從而適應(yīng)制品的某些特殊要求，如溫度過高會(huì)損壞制品。yudacompo

9/5/202319BMC的基本組成其它助劑yudacompo7/30/20BMC的基本組成②化學(xué)增稠劑當(dāng)樹脂與其它原料配成樹脂糊后，要保持一個(gè)較低的粘度，以便與玻纖良好的浸潤。待BMC制作完成后，就需要片材的粘度迅速增大，達(dá)到一個(gè)很高的粘度。也就是說粘度要“先小后大、先慢后快”。這樣才能進(jìn)行BMC的成型加工，這就需要加入增稠劑。右圖為BMC增稠過程的變化典型曲線。yudacompo

9/5/202320BMC的基本組成②化學(xué)增稠劑yudacompo7/30/2BMC的基本組成③內(nèi)脫模劑我們知道為了使BMC成型后制品能夠順利脫模，必須加入脫模劑，涂在模具表面的稱為外脫模劑，加在樹脂糊內(nèi)的稱為內(nèi)脫模劑；內(nèi)脫模劑是一些長鏈脂肪酸鹽類，它的熔點(diǎn)比模壓溫度低,在材料受熱固化前會(huì)熔化并遷移到制品表面，將模具和制品隔離，達(dá)到脫模效果，常用的內(nèi)脫模劑有硬脂酸鋅（ZnSt）、硬脂酸鈣（CaSt）等。

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9/5/202321BMC的基本組成③內(nèi)脫模劑yudacompo7/30/20BMC的基本組成④著色劑：所謂著色劑就是指色漿，它使BMC具有各種所需要的顏色，使SMC制品更加富有生命力，BMC所用的顏料不是一般的色漿，由于BMC是在高溫下成型，對(duì)色漿的選擇很重要，普通色漿在高溫、高壓下的流動(dòng)過程中會(huì)出現(xiàn)分色、褪色等現(xiàn)象。

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9/5/202322BMC的基本組成④著色劑：yudacompo7/30/20BMC的基本組成⑤特殊助劑：BMC組分中除了上面的主要成分外，有時(shí)還需要根據(jù)制品和工藝的特殊要求要入一些微量的助劑，如防相分離和降粘劑等工藝助劑。另外在BMC制造過程中苯乙烯單體也是不可缺少的原料，它既是BMC中的交聯(lián)劑，也是調(diào)整樹脂糊粘度的稀釋劑，可以使生產(chǎn)能更好的進(jìn)行。9/5/202323BMC的基本組成⑤特殊助劑：7/30/202323BMC的基本組成BMC典型配方舉例ComponentQuantityCalciumcarbonate55-60UPR12-18LPAsolution8-12ZnSt1-3PBQ0.01MgO1-2Viscosityreducer0.5-19/5/202324BMC的基本組成BMC典型配方舉例ComponentQuanBMC的基本組成以上是從BMC的主要原料組成上來介紹，BMC制品的物理/機(jī)械性能很大程度上取決于BMC材料的配方設(shè)計(jì)，也就是說，BMC的材料性能是可設(shè)計(jì)的，合理運(yùn)用好這些原材料，能使BMC制品具有各種所需要的優(yōu)良性能。yudacompo

9/5/202325BMC的基本組成以上是從BMC的主要原料組成上來介紹BMC的生產(chǎn)工藝yudacompo

BMC生產(chǎn)工藝過程，取決與各組分的特性和配方，更重要的取決于BMC設(shè)備的結(jié)構(gòu)和類型，下圖為一個(gè)連續(xù)式BMC片材生產(chǎn)過程的示意圖：9/5/202326BMC的生產(chǎn)工藝yudacompoBMC生產(chǎn)BMC的生產(chǎn)過程BMC的生產(chǎn)過程一般分為五個(gè)步驟：樹脂的制備樹脂糊的各組分，須預(yù)先進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)量和充分的混合，然后成為一種糊狀混合物--樹脂糊，控制在一定的粘度范圍內(nèi)，然后靜置脫泡，等待使用。填料的攪拌與混合：

將所需要的各組分填料倒入混好的樹脂糊中，攪拌均勻，時(shí)間不要超過5min。yudacompo

9/5/202327BMC的生產(chǎn)過程BMC的生產(chǎn)過程一般分為五個(gè)步驟：yudacBMC的生產(chǎn)過程增強(qiáng)材料的混和：

將增強(qiáng)材料倒入混合器中，進(jìn)行攪拌混合，混合時(shí)間應(yīng)盡可能短，但要注意使增強(qiáng)材料與樹脂糊混合均勻。yudacompo

熟化與存放當(dāng)BMC團(tuán)料包裝后，一般要經(jīng)過一定的熟化期。當(dāng)其粘度達(dá)到規(guī)定的使用范圍并穩(wěn)定后，才能交付成型使用。分包裝：

當(dāng)BMC團(tuán)料從捏合機(jī)組取出時(shí)，進(jìn)行分包裝處理，如果客戶有要求，可以放入擠條機(jī)進(jìn)行規(guī)定包裝或者重量的擠條處理。9/5/202328BMC的生產(chǎn)過程增強(qiáng)材料的混和：

將增強(qiáng)材料倒入混合器中，進(jìn)BMC的生產(chǎn)過程

如前所述，BMC材料是由多種組分經(jīng)過專門的設(shè)備復(fù)合而成，從原料方面看，既有有機(jī)材料，又有無機(jī)材料；既有固體材料，又有液體材料；既有粉狀材料，又有纖維狀材料；而且，自各種組分復(fù)合在一起的哪一刻起，系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生各種各樣的物理和化學(xué)變化，因此，BMC材料的生產(chǎn)過程控制是相當(dāng)復(fù)雜的，如果要獲得高質(zhì)量的穩(wěn)定的BMC材料，它的過程控制必須是嚴(yán)格的、全面的，可以說是一個(gè)系統(tǒng)的工程。yudacompo

9/5/202329BMC的生產(chǎn)過程如前所述，BMC材料是由多種組分經(jīng)BMC的材料特性相關(guān)材料的機(jī)械性能比較表一材料類型性能玻纖含量彎曲強(qiáng)度彎曲模量壓縮強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度拉伸模量伸長率單位%（質(zhì)量）MpaGpaMpaJ/mMpaGpa%玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料UP（BMC)22879.931523410.550.5熱塑性塑料PA66

1172.910342.7792.7660PP

340.9~1.382483.3340.69200ABS

762.41~2.7669240.1412.075金屬低碳鋼

331

331206.8537不銹鋼

552

552195.0640yudacompo

9/5/202330BMC的材料特性相關(guān)材料的機(jī)械性能比較表一材料類型性能玻纖含BMC的材料特性材料類型性能玻纖含量密度硬度可燃性比熱容線膨脹系數(shù)熱變形溫度熱導(dǎo)率單位%（質(zhì)量）Mpa

UL-94kj（kg.k)10-6k-1℃W/(m.K)玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料UP

（BMC)221.8268V01.2611.92600.698

熱塑性塑料PA66

1.13R120V-21.268.1750.245PP

0.89R50-96HB1.886.8530.175ABS

1.03R107-115HB

5.8980.138金屬低碳鋼

7.86B34-52

0.4212.06

5.048不銹鋼

8.03B88

0.517.28

1.356相關(guān)材料的機(jī)械性能比較表二yudacompo

9/5/202331BMC的材料特性材料類型性能玻纖含量密度硬度可燃性比熱容線膨BMC的材料特性與金屬材料相比有良好的設(shè)計(jì)適應(yīng)性，包括高集約化的零件；高精度的成型公差；可省去許多機(jī)械操作，如焊接、沖孔等；yudacompo

9/5/202332BMC的材料特性與金屬材料相比yudacompo7/30/BMC的材料特性良好的表面外觀（含可成型著色和表面花紋）；在惡劣的環(huán)境中的耐腐蝕性；顯著的介電強(qiáng)度和耐漏電痕跡性；低的導(dǎo)熱率；yudacompo

9/5/202333BMC的材料特性良好的表面外觀（含可成型著色和表面花紋）；yBMC的材料特性良好的抗凹痕性；低的工裝投入成本等；yudacompo

與傳統(tǒng)塑料相比尺寸精確，穩(wěn)定性好并且在廣泛的溫度范圍內(nèi)保持良好的強(qiáng)度；在成型過程中對(duì)從薄到厚截面的設(shè)計(jì)適應(yīng)性好；9/5/202334BMC的材料特性良好的抗凹痕性；yudacompo與傳統(tǒng)塑BMC的材料特性

為了滿足特殊要求，配方的自由度高，可加快進(jìn)入市場的速度；不熔融；阻燃和低發(fā)煙密度；在惡劣的環(huán)境下的耐溶劑性；yudacompo

9/5/202335BMC的材料特性

為了滿足特殊要求，配方的自由度高，可加快進(jìn)BMC的材料特性

BMC的阻燃性測試4minyudacompo

塑料殼體25min9/5/202336BMC的材料特性

BMC的材料特性通過以上綜合比較，BMC材料具有諸多自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)總體成本，可靠性能、外觀、安全性、易保養(yǎng)性和環(huán)境等因素的最佳組合，充分體現(xiàn)了BMC材料的可設(shè)計(jì)性的優(yōu)勢。yudacompo

9/5/202337BMC的材料特性通過以上綜合比較，BMC材料具有休息一下！9/5/202338休息一下！7/30/202338SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)SMC/BMC材料由于其特殊的材料特性，要求其在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中必須予以重點(diǎn)考慮，否則對(duì)制品的外觀和質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生不良的影響；SMC/BMC材料的機(jī)械性能比鋼板性能低，為了補(bǔ)償在機(jī)械性能方面的這種差別，產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師必須采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方法，以維持零件的結(jié)構(gòu)整體性。因此，在進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行特別考慮，使其結(jié)構(gòu)及外觀達(dá)到要求。下面就產(chǎn)品的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行一下簡要說明：yudacompo

9/5/202339SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)yudacompoSMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)①壁厚：一般BMC制品的厚度設(shè)計(jì)為2.5～4.5mm，經(jīng)測試，3mm的玻璃鋼試板的彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到140MPa以上，基本可以滿足各種常規(guī)的強(qiáng)度要求。在特殊使用條件下，需要增加厚度以滿足要求，但一般不超過15mm，制品過厚將增大成型周期，且容易出現(xiàn)芯固化度不夠。同時(shí)，BMC制品厚度也不能太薄，就目前情況看，一般不得少于1mm厚度。需注意的是，設(shè)計(jì)BMC制品時(shí)盡量采用等厚度，因?yàn)楸诤癫痪滓鸸袒炔痪桩a(chǎn)生變形，若必須變化壁厚的話，應(yīng)逐漸平滑過度，不可有突變。yudacompo

9/5/202340SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)yudacompoSMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)②皮紋為了體現(xiàn)產(chǎn)品的高檔次，常需要在表面進(jìn)行仿皮紋設(shè)計(jì)，這會(huì)使整個(gè)制造過程復(fù)雜化，同時(shí)，如果產(chǎn)品設(shè)計(jì)不好，會(huì)造成無法脫模及表面缺陷多等缺點(diǎn)，因此，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)盡量遵循以下原則：1）皮紋顆粒間的過渡必須盡量平緩，避免尖角、突變等結(jié)構(gòu)；2）一般只在平整的表面設(shè)計(jì)皮紋，如果必須要在側(cè)面或者翻邊上添加皮紋，該側(cè)面與脫模方向的角度應(yīng)大于15度。

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9/5/202341SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)②皮紋yudacompo7/3SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)不合理的皮紋設(shè)計(jì)方式合理的皮紋設(shè)計(jì)方式y(tǒng)udacompo

皮紋的具體結(jié)構(gòu)見示意圖9/5/202342SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)不合理的皮紋設(shè)計(jì)方式合理的皮紋設(shè)SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)③孔洞為了便于裝配或其它功能性需要，產(chǎn)品上不可避免的會(huì)設(shè)計(jì)一些孔洞，雖然這些孔洞可以通過模具直接成型，但為成型孔洞而設(shè)置的模具突起會(huì)影響片材在模具內(nèi)的流動(dòng)，造成纖維流動(dòng)取向、產(chǎn)品強(qiáng)度降低，為了避免這種情況發(fā)生，一般的孔洞均是通過二次加工實(shí)現(xiàn)，故在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮二次加工方便且便于控制，故需盡量避免出現(xiàn)復(fù)雜形狀的孔、階梯孔等結(jié)構(gòu)。yudacompo

9/5/202343SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)③孔洞yudacompo7/3SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)①加強(qiáng)筋對(duì)于大面積平板狀BMC制件，為增加剛度，防止制品變形，需在背面設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋。加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)需遵循以下基本原則：加強(qiáng)筋應(yīng)布置在產(chǎn)品使用過程中受力較大之處，以改善產(chǎn)品的強(qiáng)度；加強(qiáng)筋應(yīng)盡量作對(duì)稱分布，避免局部集中；加強(qiáng)筋不宜過高，太高會(huì)引起缺料或脫模困難。加強(qiáng)筋厚度一般小于制品厚度的2/3，高度小于等于3倍壁厚,圓角大于等于0.25~0.4的壁厚，兩側(cè)需有最小0.5o的斜度，以便于脫模。兩條平行加強(qiáng)筋的最小間距一般不能小于10mm。yudacompo

9/5/202344SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)yudacompoSMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)在有加強(qiáng)筋交叉的部位，需在交叉處進(jìn)行圓角過渡，并增大脫模角度，最好在模具設(shè)計(jì)時(shí)在該處增加頂出，便于產(chǎn)品脫模。加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)示意圖yudacompo

9/5/202345SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)在有加強(qiáng)筋交叉的部位，需在交叉處SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)②凸臺(tái)有時(shí)為了使產(chǎn)品達(dá)到某種裝配功能或?qū)Ξa(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝改善，常常需要在產(chǎn)品上設(shè)計(jì)凸臺(tái)，如下圖所示：

凸臺(tái)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)示意圖在設(shè)計(jì)凸臺(tái)時(shí)，常常在凸臺(tái)周圍添加加強(qiáng)筋，以增加凸臺(tái)強(qiáng)度并改善材料的流動(dòng)性，凸臺(tái)壁厚不可太厚，以免在產(chǎn)品表面形成縮坑。yudacompo

9/5/202346SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)②凸臺(tái)yudacompo7/SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)③圓角在制品拐角或翻邊處，需用圓角過渡，以改善材料流動(dòng)性能，應(yīng)盡量避免使用直角或小于壁厚的圓角，圓角半徑的大小一般是外R取2T(壁厚)，內(nèi)R取1T。預(yù)埋件設(shè)計(jì)BMC制件中設(shè)計(jì)筋、臺(tái)與預(yù)埋金屬嵌件，是實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能（如減重、增加制件剛性、方便零件配合與連接等）的主要方法。但需注意上述設(shè)計(jì)會(huì)造成表面縮坑現(xiàn)象，因此凸臺(tái)周圍筋的厚度以2mm左右為宜，臺(tái)的根部要圓滑過渡；yudacompo

9/5/202347SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)③圓角yudacompo7/SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)通常使用銅或鋁等硬度比鋼低的材料，以防止嵌件在模具內(nèi)錯(cuò)位時(shí)損傷模具，同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：嵌件用金屬材料的熱膨脹系數(shù)應(yīng)與BMC盡可能接近；嵌件周圍BMC料層不宜太薄，否則會(huì)因收縮而使制件破壞而造成強(qiáng)度不足；嵌件必須用開槽或滾花結(jié)構(gòu)以保證嵌件牢固地固定在BMC本體內(nèi)。當(dāng)嵌件為通孔而且嵌件高度與制品厚度一致時(shí)，因嵌件高度有公差，合模時(shí)易將嵌件壓變形。所以嵌件設(shè)計(jì)高度應(yīng)該低于制品厚度。yudacompo

9/5/202348SMC/BMC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要點(diǎn)通常使用銅或鋁等硬度比鋼低的材料SMC/BMC模壓模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)模具結(jié)構(gòu)簡介模壓成型工藝為開模加料方式，與注塑件有所不同，同時(shí)由于其材料的特殊性，同時(shí)不同產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也千差萬別，因此，其模具設(shè)計(jì)也需根據(jù)材料特性和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同，有所區(qū)別，不能一概而論，一個(gè)經(jīng)過正確設(shè)計(jì)，精心加工的模具，對(duì)于保證高品質(zhì)零件的正常生產(chǎn)是至關(guān)重要的；下面，以一個(gè)典型的模具圖為例，簡單介紹一下BMC模具的基本組成及結(jié)構(gòu)情況：yudacompo

9/5/202349SMC/BMC模壓模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)模具結(jié)構(gòu)簡介yudacompSMC/BMC模壓模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)典型模具結(jié)構(gòu)示意圖yudacompo

9/5/202350SMC/BMC模壓模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)典型模具結(jié)構(gòu)示意圖yudacSMC/BMC模壓模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)yudacompo

典型模壓模具結(jié)構(gòu)示意圖9/5/202351SMC/BMC模壓模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)yudacompo典型模壓SMC/BMC模壓模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)yudacompo

9/5/202352SMC/BMC模壓模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)yudacompo7/30SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1：分型面設(shè)計(jì)為產(chǎn)品易于脫模，保證產(chǎn)品精度、強(qiáng)度及便于模具加工等因素，分型面的選擇應(yīng)考慮如下原則：①為使產(chǎn)品便于推出,簡化頂出機(jī)構(gòu),分型面的位置應(yīng)使產(chǎn)品在開模后盡可能留下在下模;②盡量減少飛邊對(duì)產(chǎn)品外觀的損害,便于清除殘余的飛邊;③便于模具制造及模具零件加工;④徑向尺寸精度要求高的產(chǎn)品,應(yīng)考慮飛邊厚度對(duì)產(chǎn)品精度的影響,取垂直分型面便于保證產(chǎn)品徑向精度;⑤保證產(chǎn)品的強(qiáng)度,避免產(chǎn)品出現(xiàn)尖角及薄壁。

分型面的設(shè)計(jì)非常重要，應(yīng)該在模具設(shè)計(jì)初期對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分型設(shè)計(jì)，畫出分型設(shè)計(jì)圖紙，確保產(chǎn)品能順利脫模且便于生產(chǎn)。9/5/202353SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1：分型面設(shè)計(jì)7/30/2023SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)2：脫模斜度設(shè)計(jì)

由于BMC制品冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)使產(chǎn)品緊緊包住模具型芯和型腔中的凸起部分。為了便于順利取出產(chǎn)品，防止脫模時(shí)撞傷或擦傷產(chǎn)品，設(shè)計(jì)BMC制品時(shí)，其內(nèi)外表面沿脫模方向均應(yīng)具有足夠的脫模斜度。

在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下兩個(gè)方面：①模壓成型較大的BMC制品時(shí)，要求內(nèi)表面的脫模斜度大于外表面的脫模斜度；②常用脫模斜度值為1~1.5度，也可小到0.5度。9/5/202354SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)2：脫模斜度設(shè)計(jì)7/30/202SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)3：剪切邊設(shè)計(jì)模具的剪切邊是上下模相互咬合部分，一般要求采用火焰淬火。在BMC模壓工藝過程中，剪切邊間所夾的是產(chǎn)品的毛邊。毛邊對(duì)產(chǎn)品來說是無用部分，從這一點(diǎn)來說模具剪切邊的間隙可以大一些。但剪切邊過大容易造成跑料及卸壓，這可以通過調(diào)整剪切邊的高度來解決，即在設(shè)計(jì)剪切時(shí)有兩個(gè)需設(shè)計(jì)及可調(diào)整的因素，剪切邊的間隙和剪切邊的高度。剪切邊是模具設(shè)計(jì)最重要的因素之一，剪切邊的大小是否合適直接影響到產(chǎn)品能否成型以及產(chǎn)品成型時(shí)是否存在缺陷，因此應(yīng)對(duì)其有嚴(yán)格要求和控制。9/5/202355SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)3：剪切邊設(shè)計(jì)7/30/2023SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)4圓角設(shè)計(jì)模塑料制品除了使用上述要求采用尖角處之外，其余所有轉(zhuǎn)角處均應(yīng)盡可以有圓弧過渡。產(chǎn)品尖角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或沖擊振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生破裂，甚至在脫模過程中由于壓制內(nèi)應(yīng)力而容易裂開，影響產(chǎn)品強(qiáng)度。一般情況下，采用圓角半徑為0.5mm就能使產(chǎn)品強(qiáng)度大大增加。采用圓角的優(yōu)點(diǎn)主要有兩方面：①避免應(yīng)力集中，提高了產(chǎn)品強(qiáng)度及美觀；②模具在淬火和使用時(shí)不致因應(yīng)力集中而開裂。9/5/202356SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)4圓角設(shè)計(jì)7/30/20235SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)5：加熱方式的確定模具的溫度直接影響到制品的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，所以模具上需要添加加熱系統(tǒng)以達(dá)到理想的溫度要求。加熱系統(tǒng)分為電加熱、蒸氣加熱及油加熱。電加熱為最常用的加熱方式，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、緊湊，投資少，便于安裝、維修、使用，溫度容易調(diào)節(jié)，易于自動(dòng)控制；蒸氣加熱，加熱快，溫度比較均勻，但不易控制，費(fèi)用相對(duì)電加熱較高；油加熱，溫度均勻穩(wěn)定，加熱快，但對(duì)工作環(huán)境有污染。對(duì)于新模具選用何種加熱方式，可根據(jù)各公司現(xiàn)有條件及模具大小、模腔復(fù)雜程度等因素確定。9/5/202357SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)5：加熱方式的確定7/30/20SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)6：模具表面處理為了提高模具表面的耐磨性和耐蝕性，常對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚怼?/p>

模具鍍鉻是一種應(yīng)用最多的表面處理方法。鍍鉻層在大氣中具有強(qiáng)烈的鈍化能力，能長久保持金屬光澤，在多種酸性介質(zhì)中均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鍍層硬度達(dá)1000HV相當(dāng)于HRC65，因而具有優(yōu)良的耐磨性。鍍鉻層還具有較高的耐熱性，在空氣中加熱到500度時(shí)其外觀和硬度仍無明顯變化。

滲氮具有處理溫度(一般為550-570度)、模具變形甚微和滲層硬度高(可達(dá)1000-1200HV，相當(dāng)于HRC65-72)等優(yōu)點(diǎn)，因而也非常適合模塑料制品模具的表面處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金元素的鋼種比碳鋼有更好的滲氮性能，用作BMC模具時(shí)進(jìn)行滲氮處理可大大提高耐磨性。9/5/202358SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)6：模具表面處理7/30/202SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)7：頂出桿的設(shè)計(jì)要求

頂出桿的設(shè)計(jì)要求為最小的頂出桿直徑允許達(dá)6mm，桿的長徑比不超過10:1；曲面上的頂出桿必須鎖定，以防止轉(zhuǎn)動(dòng)并提供單方向組裝控制；頂出桿要配有頂出桿套，其配合區(qū)最好大于15mm；頂出桿配合間隙為0.05~0.07mm；頂出桿套必須是堅(jiān)固的，不允許用焊接結(jié)構(gòu)；所有頂出桿和頂出桿套都應(yīng)加以編號(hào)，并且在模具內(nèi)用一類似的數(shù)字標(biāo)明它們相互的位置；頂出桿和頂出桿套的端部必須有60度的導(dǎo)角。9/5/202359SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)7：頂出桿的設(shè)計(jì)要求7/30/2SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)8：模具加熱孔分布

模具加熱孔分布要求為加熱孔距型腔不能太近，也不能太遠(yuǎn)，最好能保持40~80mm；加熱孔的分布應(yīng)中間稀，兩端密集；如果采用電加熱，加熱孔即電熱管數(shù)量最好是3的倍數(shù)，以便于接電，同時(shí)兩端的電熱管要超出型腔邊緣一定距離；加熱孔分布應(yīng)和模具隨形分布。9/5/202360SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)8：模具加熱孔分布7/30/20SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)9：反推桿根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要3個(gè)反推桿，對(duì)稱分布在模具長度方向兩端。如果是細(xì)長模具的話，可以考慮在模具中間增加2個(gè)反推桿，以便反推時(shí)受力均勻。根據(jù)模具大小，反推桿的直徑不能太細(xì)，而且要有較高的強(qiáng)度，否則反推時(shí)容易發(fā)生斷裂。9/5/202361SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)9：反推桿7/30/202361SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)10：側(cè)抽機(jī)構(gòu)當(dāng)產(chǎn)品的側(cè)面帶有孔或側(cè)凸凹時(shí)，必須采用側(cè)向成型的型芯才能滿足產(chǎn)品上的要求。側(cè)面型芯必須在產(chǎn)品脫模前將其抽出。應(yīng)盡量避免側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，若無法避免側(cè)抽芯，應(yīng)使抽芯盡量短。

常用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)分為手動(dòng)側(cè)抽芯和液壓和氣動(dòng)側(cè)抽芯。手動(dòng)抽芯結(jié)構(gòu)簡單，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低；液壓或氣動(dòng)抽芯特點(diǎn)是傳動(dòng)平衡、抽芯力大、抽芯距長，適合大型模具。9/5/202362SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)10：側(cè)抽機(jī)構(gòu)7/30/2023SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)11：模具頂出方式頂出系統(tǒng)的推選用主要為當(dāng)產(chǎn)品成型后，在壓機(jī)開啟時(shí)使產(chǎn)品與模分離，以便于取出產(chǎn)品。頂出桿位于模具內(nèi)并由某種機(jī)械(或液壓)手段所驅(qū)動(dòng)，這些系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)和機(jī)械作用系統(tǒng)等。常用液壓系統(tǒng)有兩種類型，一種是壓機(jī)內(nèi)部的液壓系統(tǒng)，另一種是單獨(dú)連接在模上頂出板的液壓系統(tǒng)。其中模具頂出板上安裝油缸頂出時(shí)，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)頂出不平衡現(xiàn)象，解決辦法是再連接一個(gè)齒輪分油器即可。上述兩種系統(tǒng)都很適合，并且效果良好，各生產(chǎn)單位可根據(jù)自己的實(shí)際情況選用合適的頂出方式。9/5/202363SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)11：模具頂出方式7/30/SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)12：結(jié)論本文從復(fù)合材料制品生產(chǎn)廠家的角度，結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)，對(duì)SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)制作總結(jié)出一些心得和建議，以便能較好地控制模具質(zhì)量和壽命。設(shè)計(jì)要點(diǎn)涵蓋了產(chǎn)品分型、脫模、剪切邊、圓角、加熱方式、表面處理以及其他常見問題等，未必全面和系統(tǒng)，僅供有此方向需求的工程技術(shù)人員參考。9/5/202364SMC/BMC模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)12：結(jié)論7/30/20236模壓成型工藝簡介壓制前準(zhǔn)備設(shè)備準(zhǔn)備熟悉壓機(jī)的各項(xiàng)操作參數(shù)，尤其要調(diào)整好工作壓力和壓機(jī)運(yùn)行速度及臺(tái)面平行度模具安裝位置準(zhǔn)確，徹底清理模具模具升溫，進(jìn)行溫度控制材料質(zhì)量檢查，包括：材料類別、材料潔凈度、材料軟硬度、材料有效期、質(zhì)量均勻性等yudacompo

9/5/202365模壓成型工藝簡介壓制前準(zhǔn)備yudacompo7/30/20模壓成型工藝簡介備料擺放方式、加料量加料壓制定期涂脫模劑預(yù)埋嵌件放置置料合模加壓、保溫頂出、脫模、取件、打毛刺循環(huán)操作yudacompo

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