模具设计指南
2.7 聚碳酸酯
聚碳酸酯(Polycarbonate,简称PC，俗称防弹玻璃胶)常指双酚A型聚碳酸酯，它性能优越，不仅透明度高，冲击韧性极好，而且耐蠕变，使用温度范围宽，电绝缘性、耐候性优良，无毒。是一种有优异工程性能的较理想的塑料，外观透明微黄，刚硬而带韧性。其分子式为：
聚碳酸酯的结晶倾向较小，没有准确的熔点，一般认为属于无定形塑料。流动性较差，冷却速度较快，制品易产生应力集中。它的流变性很接近牛顿型流体，它的粘度主要受温度影响。
聚碳酸酯可缓慢燃烧，火焰呈黄色，黑烟炭束，熔融起泡，散发出特殊花果臭，离火后慢慢熄灭。
2.7.1 PC优良的综合性能 主要表现在以下几个方面：
1.机械强度高。其冲击强度是热塑性塑料中最高的一种，比铝、锌还高，号称“塑料金属”；弹性模量高，受温度影响极小；抗蠕变性能突出，即使在较高温度、较长时间下蠕变量也十分小，优于POM；其他如韧性、抗弯强度、拉伸强度等亦优于PA及其他一般塑料。PC的低温机械强度是十分可贵的。所以在较宽的温度范围内，低温抗冲击能力较强，耐寒性好，脆化温度低达-100℃；
2. 热性耐气候性优良。PC的耐热性比一般塑料都高，热变形温度为135~143℃， 长期工作温度达120~130℃，是一种耐热环境的常选塑料。其耐候性也很好，有人做过实验，将PC制件置于气温变化大的室外，任由日晒雨淋，三年后仅仅是色泽稍黄，性能仍保持不变；
3.成型精度高，尺寸稳定好。成型收缩率基本固定在0.5%~0.7%，流动方向与垂直方向的收缩基本一致。在很宽的使用温度范围内尺寸可靠性高。 2.7.2 PC的主要缺点：
1.是自身流动性差，即使在较高的成型温度下，流动亦相对缓慢；
09/30/16 page 16of184
CH3
[ O C O C ] n
CH3 O
模具设计指南
2.是在成型温度下对水分极其敏感，微量的水分即会引起水解，使制件变色、起泡、破裂；
3. 抗疲劳性、耐磨性较差、缺口效应敏感。
PC优良的综合性能使其在机械、仪器仪表、汽车、电器、纺织、化工、食品等领域都占据著重要地位。制成品有：食品包装、餐饮器具、安全帽、泵叶、外科手术器械、医疗器械、高级绝缘材料、齿轮、车灯灯罩、高温透镜、窥视孔镜、电器连接件和镭射唱片、镭射影碟等。 2.7.3 模具设计
PC制品与模具设计除了遵循一般塑料制品与模具的设计原则外,还需注意以下几点：
1. 由于PC的流动性较差，所以，流道系统和浇口的尺寸都应较大，优先采用侧浇口、扇形浇口、护耳式浇口；
2. 由于熔体粘度较大，要求型腔的材料比较耐磨；
3. 熔体的凝固速度较快，流动的不平衡对充填过程影响明显。为了防止滞流，型腔应该获得较好的充填秩序；
4. PC对缺口较为敏感，要求制品壁厚均匀一致，尽可能避免锐角、缺口的存在， 转角处要用圆弧过渡，圆弧半径不小于1.5mm。
5. 为防止在成型过程中出现排气不良现象，需开设深度小于0.04mm的排气孔槽. 2.8 聚甲醛
聚甲醛(Polyoxymethylene，简称POM，俗名赛钢)是一种没有侧链、高密度、高结晶度的线型聚合物，聚有优异的综合性能。这种材料最突出的特性是具有高弹性模量，表现出很高的硬度和刚性。
POM是一种结晶形塑料，熔融状态下具有良好的流动性，其表观粘度主要受剪切速率影响，是一种剪敏性材料，
按分子链化学结构不同，聚甲醛可分为均聚和共聚两种。均聚物的密度、结晶度、机械强度等较高，共聚物的热稳定性、成型加工性、耐酸碱性较好。
聚甲醛容易燃烧，火焰上端黄色、下端蓝色，并熔融滴落，散发出强烈的刺激性甲醛味，鱼腥臭，离火后能继续燃烧。 2.8.1 主要优点：
09/30/16 page 17of184
模具设计指南
a.POM具有良好的耐疲劳性和抗冲击强度，适合制造受周期性循环载荷的齿轮类制品；
b.耐蠕变性好。与其他塑料相比，POM在较宽的温度范围内蠕变量较小，可用来作密封零件；
c.耐磨性能好。POM具有自润滑性和低摩擦系数，该性能使它可用来作轴承、转轴；
d.耐热性较好。在较高温下长期使用力学性能变化不大，均聚POM的工作温度在100℃,共聚POM可在114℃。
e.吸水率低，成型加工时，对水分的存在不敏感。 2.8.2 主要缺点:
a. 凝固速度快，制品容易产生皱纹、熔接痕等表面缺陷； b. 收缩率大，较难控制制品的尺寸精度；
c.加工温度范围较窄，热稳定性差，即使在正常的加工温度范围内受热稍长，也会发生聚合物分解； 2.8.3 模具设计
a.在熔融态时，凝固速度快，结晶度高，体积收缩大，为满足正常的充填和保压，要求浇口尺寸大一些，且流动平衡性好一些；
b.刚性好而韧性不足，弧形浇口不适合于POM，以防浇口断裂而无法正常脱模； c. 为防止POM分解而腐蚀型腔，型腔材料应该选用耐腐蚀的材料
d.POM熔体流动性较好，为防止排气不良、熔接痕、灼伤变色等缺陷，要求模具开设良好的排气槽，深度不超过0.02mm，宽度在3mm左右。 2.9 常用注塑机有关参数和电动注塑机预顶功能介绍 2.9.1 模具和注塑机的关系
为了降低注塑生产的成本，我们希望一套模具能在尽可能小的机型上生产，所以，工程师在模具设计时，应考虑能否在满足模具强度的条件下，将模坯尺寸控制在较小机型的容模范围。下面是我们常用注塑机系列日钢机、川口机和法兰克机的有关参数表： 额定锁模力(吨) 机型 螺杆型号 额定射胶量(克) 56 容模尺寸(宽*高*厚度范围) ( mm * mm * mm ) 310*460*160~300 J50E-C3 A 09/30/16 page 18of184
模具设计指南
50 J50E-D J50E II-C J50E II-P KM50C KM50-C2 FANUC50C 55 B 310*440*150~300 320*460*150~350 46 46 J75E-D 75 J75E II-C J75E II-P 80 A 105 360*530*180~350 KM80C KM80-B2 B 100 360*520*180~350 J100E-D 100 KM100C FANUC100C A B A B 410*604*200~400 160 410*580*180~400 95 197 200 460*660*200~450 410*610*150~450 KM140C 140 KM140-C2 250 273 335 273 335 248 510*750*200~490 510*740*220~450 J150E-D A J150SA II B &BM II 150 J150E II-P J150E II-C FANUC150C 180 KM180C AM VII B A 339 510*740*200~500 09/30/16 page 19of184
模具设计指南
505 421 560*820*230~500 505 580*840*230~500 J220E-D J220SA II 220 J220SB II J220E II-P J220E II-C 265 280 300 330 350 J350E II-C 450 850 备注：
J450E-D J850E-C3 KM265-C BM II A B & BMII B AM VII 421 A B B B BM VII 668 681 593 965 965 810 1511 2903 580*840*230~500 610*815*200~560 610*900*300~600 710*1030*300~600 690*995*320~670 730*1035*320~670 KM280C KM280C2 FANUC300C J330SA II J350E-D AM VII B A 810*1175*380~750 1060*1560*550~1100 1. 正常情况下，锁模力不应超过额定锁模力的90%； 2. 额定射胶量是以GPPS塑料的熔融状态为标准测定；
3. 正常使用射胶量(以GPPS为标准)范围：大于是15%额定射胶量，小于85%额定射胶量；
4. 正常使用容模尺寸，表中给定的宽度和高度尺寸减 5mm，最小厚度加 5mm，最大厚度减 5mm。
2.9.2 FANUC 机型的预顶出功能
FANUC型注塑机为全电动注塑机，其射胶、开合模、顶出动作由三组电机分别控制，具有预顶出功能，即在开模之前，就可执行顶出动作。预顶有三种模式：1.基本模式。其特点是预顶针顶出后要回缩，然后才开模。这种模式可用于“预剪浇口”的功能，节约人工剪切浇口的工作；2.保持模式。其特点是预顶针顶出后不回缩，一直保持
09/30/16 page 20of184