注射模具成型一般常識課件

塑膠件注塑成型南京開陽技術(shù)部黃慶三2023/12/221

最佳品質(zhì)產(chǎn)品的因素最佳品質(zhì)的產(chǎn)品合適塑料最佳成型條件最佳模具設(shè)計最佳產(chǎn)品設(shè)計2023/12/222課程內(nèi)容概論注射模具動作原理注射模具結(jié)構(gòu)成型原理成型不良問題點對策2023/12/223概論所謂注塑成型（InjectionMolding）是指，將已加熱融化的塑膠材料噴射注入到模具內(nèi)，經(jīng)由冷卻與固化後，得到成形品的方法

概論2023/12/225注塑成型機

模具塑料概論2023/12/226注塑成型機

注塑成型機可區(qū)分為合模裝置與注射裝置。

合模裝置是開閉模具以執(zhí)行脫模作業(yè)。

注射裝置是將樹脂予以加熱融化後再射入模具內(nèi)。此時，要旋轉(zhuǎn)螺桿，讓投入到料斗的樹脂停留在螺桿前端（稱之為計量），經(jīng)過相當(dāng)于所需樹脂量的行程儲藏後再進行射出。

當(dāng)樹脂在模具內(nèi)流動時，則控制螺桿的移動速度（射出速度），并在填充樹脂後用壓力（保壓力）進行控制。

概論2023/12/227模具

所謂模具（Mold）是指，為了將樹脂材料做成某種形狀，而用來承接射出注入樹脂的金屬制模型。已溶解的材料是從澆口進入模具內(nèi)，再經(jīng)由流道與流道口填充到模槽內(nèi)。接下來則經(jīng)由冷卻工程與開模成型機脫模桿上的模具脫模板，推頂出成形品。

概論2023/12/228塑料的組成

以聚合物合成樹脂為主,

加上輔助材料：增塑劑、填充劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、發(fā)泡劑、增強材料。通過混煉、擠出而成。

輔助材料作用：改善材料的使用性能與加工性能。（稱為改性）

塑料的定義

塑料是指以高分子合成樹脂為主要成份、在一定溫度和壓力下具有塑性和流動性，可被塑制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的材料。

塑料通常具有下列特性：

☆低密度?！顑r格低。☆易加工?！钅透g性佳?！盍己玫慕^緣性和隔熱性。☆可以具有其它特殊性質(zhì)，例如透明性、可彎曲性等。概論2023/12/229注射模具動作原理兩板模動作原理1、合模注射模具類型及動作原理2023/12/2211兩板模動作原理2、合模完畢，準備注射注射模具類型及動作原理2023/12/2212動作原理注射口固定側(cè)可動側(cè)注射模具類型及動作原理3、充填、保壓、冷卻完畢2023/12/2213兩板模動作原理分模線4、開模注射模具類型及動作原理2023/12/2214兩板模動作原理5、產(chǎn)品頂出注射模具類型及動作原理2023/12/2215兩板模動作原理6、產(chǎn)品取出成型產(chǎn)品注射模具類型及動作原理2023/12/2216兩板模動作原理1、合模（下一循環(huán)）注射模具類型及動作原理2023/12/2217注射模具結(jié)構(gòu)定位環(huán)注道襯套固定側(cè)安裝板母模板導(dǎo)柱襯套導(dǎo)柱公模仁公模板支撐板回位銷模腳上頂出板下頂出板可動側(cè)安裝板頂針注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2219注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2220注塑模組成

凡是注塑模，均可分為動模（公模）和定模（母模）兩大部件。公模母模注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2221根據(jù)模具上各個零件的不同功能，可由以下7個系統(tǒng)或機構(gòu)組成：（1）成型機構(gòu)指構(gòu)成型腔,直接與熔體相接觸并成型塑料制件的零件.通常有凸模、凹模、型芯、成型桿、成型環(huán)、鑲件等。在動模和定模閉合后，成型零件確定了塑件的內(nèi)部和外部輪廓和尺寸。（2）澆注系統(tǒng)將塑料熔體由注塑機噴嘴引向型腔的流道稱為澆注系統(tǒng)，由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。（3）導(dǎo)向與定位機構(gòu)為確保動模和定模閉合時，能準確導(dǎo)向和定位對中，通常分別在動模和定模上設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套。深腔注塑模進須在主分型面上設(shè)有錐面定位。（4）脫模機構(gòu)是指在開模過和的后期，將塑件從模具中脫出的機構(gòu)。脫模機構(gòu)由頂桿、拉料桿、頂出固定板、頂出板及回程桿組成。（5）側(cè)向分型抽芯機構(gòu)帶有側(cè)凹或側(cè)孔的塑件，在被脫開模具之前，必須先進行側(cè)向分型或撥出側(cè)向凸模或抽出側(cè)型芯。（6）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)為了滿足注塑工藝對模具溫度的要求，模具設(shè)有冷卻或加熱的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，一般通過模溫機的水溫來控制模具水溫。（7）排氣系統(tǒng)為了在注射充模過和中將型腔內(nèi)原有空氣排出，常在分型面處開設(shè)排氣槽，也可利用模具的頂桿或型芯與配合孔之間間隙排氣。注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2222成型機構(gòu)注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2223公模側(cè)（可動側(cè)）母模側(cè)（固定側(cè)）注射模具結(jié)構(gòu)公母模閉合后，形成了一個封閉型腔2023/12/2224成品滑塊斜銷滑塊模仁模仁入子注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2225澆注系統(tǒng)注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2226注射模具結(jié)構(gòu)①流道盡量直，盡量短，減少彎曲，光潔度在Ra=1.6—0.8um之間．②考慮模具穴數(shù)，按模具型腔布局設(shè)計，盡量與模具中心線對稱．③當(dāng)產(chǎn)品投影面積較大時，避免單面開設(shè)澆口，以防注射受力不均．④澆口位置應(yīng)去除方便，在產(chǎn)品上不留明顯痕跡，不影響產(chǎn)品外觀．⑤主流道設(shè)計時，避免塑料直接沖擊小型芯或小鑲件，以免產(chǎn)生彎曲或折斷．⑥主流道先預(yù)留加工或修正余量，以便保證產(chǎn)品精度．2023/12/2227注道及注道襯套冷注道襯套注道襯套(內(nèi)帶氣管)加熱帶氣管熱注道襯套Sprue注射模具結(jié)構(gòu)螺旋電熱絲熱栓2023/12/2228注道拉料銷SpruePuller反錐度(最好)Z形(好)凹槽(頂出時有些麻煩)吸入銷(不推薦)注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2229冷料井塑料流體冷料井ColdSlugWell冷料井注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2230最常用的手工剪除的澆口一般厚度為產(chǎn)品壁厚的50%到75%可以是等厚度或錐形厚度EdgeGate側(cè)澆口注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2231注道直接連到產(chǎn)品上其大小由注道的大小決定留有大而明顯的澆口痕跡SprueGate直接澆口注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2232澆口搭接直接連到產(chǎn)品上厚度與寬度設(shè)計與邊門澆口相似可減緩流動，防止噴流發(fā)生OverlapGate搭接澆口注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2233很寬的邊門澆口可獲得一個平緩的流動波前來進入產(chǎn)品（平衡流動）FanGate扇形澆口注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2234與環(huán)狀澆口和扇形澆口相似設(shè)計來獲得一個平緩的流動波前進入產(chǎn)品其實難以獲得不推薦使用FlashGate膜片澆口注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2235在分模線下與產(chǎn)品相交的圓錐狀澆口很常用一般小端直徑為相接產(chǎn)品厚度的25%到75%PartingLineSubmarineGate潛伏/隧道澆口注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2236使用在三板模上入口很小，澆口痕跡很小一般入口直徑為0.25到2.0mmPinGate針點澆口注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2237彎曲狀的隧道澆口很難加工可能存在維護問題CashewGate牛角式澆口注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2238直接傳送熱熔塑料到模穴中澆口形式和大小依賴于熱澆道的形式入口尺寸很關(guān)鍵澆口可依熱澆道的形式和用法而變寬流體通道Hotdrop熱澆道澆口注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2239與一般熱澆道澆口相似，但澆口入口以一根閥針來控制其開閉在循環(huán)周期中閥針可能開閉好幾次ValvepinValveGate閥澆口注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2240閥澆口開閉過程1注射開始注射模具結(jié)構(gòu)閥澆口開閉過程2A穴填滿，A閥針關(guān)閉閥澆口開閉過程3B穴填滿，B閥針關(guān)閉閥澆口開閉過程:對于大型產(chǎn)品，為了保證成型品質(zhì)，在注射時通過機臺信號驅(qū)動油壓閥，來控制熱流道噴嘴先后開啟的順序和時間，稱之為順序閥2023/12/2241導(dǎo)向與定位機構(gòu)注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2242在注射模中，指引動模和定模之間按一定的方向閉合和定位的裝置，稱之為合模導(dǎo)向機構(gòu)。導(dǎo)向機構(gòu)的功能有：（1）定位作用。為避免模具在裝配時，因方向搞錯而損壞成型零件。并在閉合后，使型腔在工作過程中能保持正確形狀和位置；確保塑件壁厚的均勻性。（2）導(dǎo)向作用。在動模向定模閉合行進中，導(dǎo)向機構(gòu)應(yīng)先首先接觸，旨導(dǎo)動、定模沿正確方向和位置閉合，避免凸模首先進入型腔而發(fā)生損傷事故。為此導(dǎo)柱必須比凸模端面高出6~8mm。（3）承受一定側(cè)壓力。高壓塑料熔體注入型腔時，會產(chǎn)生單向側(cè)壓力?；蛴捎谛颓粋?cè)面不對稱；或由于模具的重心與分型面上成型的風(fēng)何中心不一致會立生較大的側(cè)壓力。均須由合模機構(gòu)來承擔(dān)。但當(dāng)單向側(cè)壓力過大時，需境設(shè)錐面定位機構(gòu)來承擔(dān)。2023/12/2243注射模具結(jié)構(gòu)脫模機構(gòu)2023/12/2244頂出系統(tǒng)回位桿螺釘彈簧拉回機構(gòu)停止銷公模仁公模板支撐柱頂出導(dǎo)桿上頂出板下頂出板下固定板螺釘頂針頂管注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2245常見頂出方式在很深的Ribs處使用方銷在PINS&BOSSES周圍可使用圓頂針頂管Boss頂出頂針產(chǎn)品頂板平穩(wěn)力量頂出頂桿此種頂出方式對圓型產(chǎn)品很適合注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2246注射模具結(jié)構(gòu)側(cè)向分型抽芯機構(gòu)2023/12/2247液壓側(cè)抽芯機構(gòu)產(chǎn)品公模入子型芯孔公模液壓缸母模注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2248公模跑滑塊機構(gòu)注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2249母模跑滑塊機構(gòu)注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2250注射模具結(jié)構(gòu)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)2023/12/2251典型的冷卻系統(tǒng)注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2252冷卻水路類型并聯(lián)水路串聯(lián)水路注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2253冷卻水路種類1直線式圓管直線式方管注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2254冷卻水路種類2擋板(Baffle)噴泉(Bubbler)注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2255冷卻水路種類3環(huán)型圓管吸熱管(ThermalPin)注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2256注射模具結(jié)構(gòu)排氣系統(tǒng)2023/12/2257排氣結(jié)構(gòu)（排氣槽）PartingPlaneGateVent注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2258排氣結(jié)構(gòu)（頂針間隙）在頂針周圍挖間隙EjectorPin注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2259開模具應(yīng)知事項模具使用壽命：成形材料：成形機臺：機臺規(guī)格：模具構(gòu)造：成品形狀檢討：成形加工技術(shù)的檢討：注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2260注射成型原理塑膠成型加工原理

塑膠成型是利用塑膠原料受熱后成為熔融狀態(tài)流體,利用注射成型機油壓系統(tǒng)之壓力.流量,將熔融之塑膠註射入預(yù)先設(shè)計好的緊閉模腔內(nèi),經(jīng)過冷卻后所得到的制品的過程.注射成型原理2023/12/2262成型四大要素成型品成型機材料模具成型條件注射成型原理2023/12/2263塑膠原料特性簡介塑膠是以高分子合成樹脂為主要成分,在一定溫度和壓力下,可保持一定形狀,且在一定條件下保持不變的材料.工程塑膠長期耐熱溫度100℃以上;抗拉強度在500Kg/cm以上;彎曲變形率在24000Kg/cm以上.22注射成型原理2023/12/2264塑膠原料分類塑膠熱可塑性熱固塑性:泛用塑膠:ABS.PVC.PS.PE泛用工程塑膠:PA.PC.PBT.POM.PET超級工程塑膠:PPS.LCPDAP.UP.EP熱可塑性:指只發(fā)生物理變化,受熱變?yōu)樗苄泽w,成型后冷卻又變硬.若再加熱,還可改變形狀,有次料可回收利用,成型工藝簡單.熱固性:在成型中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),利用它受熱后可流動性的特性固化成型,次料不可回收利用,但耐熱性高有較高的機械強度等.注射成型原理2023/12/2265常用材料的工藝特性材料名稱熔融溫度模

溫烘料溫度烘料時間流動性能縮水率水口可回收率ABS+PC230——310℃50——90℃80——100℃2——4H一

般0.5——0.7%20%PPO250——300℃80——100℃100——120℃3——4H較

好0.2——0.7%25%ABS160——260℃30——80℃70——80℃2H良

好0.3——0.8%30%PC260——315℃80——120℃110——125℃2——4H較

差0.5——0.7%20%PA6.6260——290℃70——100℃75——85℃2——8H非常好0.8——1.3%10%POM160——215℃80——120℃70——80℃1——2H良

好2.0——2.5%25%PS180——230℃30——50℃75——85℃1——2H較

好0.2——0.6%100%PMMA170——260℃50——80℃80——90℃3——4H良

好0.3——0.7%建議不回收PP160——250℃30——70℃70——80℃1——2H非常好1.0——2.5%100%PBT210——260℃60——80℃110——120℃3——4H良

好0.4——0.6%10~15%PA6220——280℃70——100℃75——85℃2——8H非常好0.6——1.4%10%注射成型原理2023/12/2266塑膠成型加工工藝原料幹燥塑化注塑入模冷卻儲料加熱保壓制品脫模頂出2023/12/2267成型條件介紹時間射出時間開合模時間頂出時間計量時間冷卻時間保壓時間開合模速度速度射出速度螺桿轉(zhuǎn)速頂出速度2023/12/2268成型條件介紹行程鎖模行程頂出行程保壓行程計量行程螺桿行程開模行程2023/12/2269PP聚丙烯

典型應(yīng)用范圍保險杠、儀表板、內(nèi)飾等注射成型原理2023/12/2270注塑模工藝條件

干燥處理：如果儲存適當(dāng)則不需要干燥處理。熔化溫度：220~275C，注意不要超過275C。模具溫度：40~80C，建議使用50C。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。注射壓力：可大到1800bar。注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。流道和澆口:對于冷流道，典型的流道直徑范圍是4~7mm。建議使用通體為圓形的注入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍1~1.5mm但也可以使用小到0.7mm的澆口。對于邊緣澆口，最小的澆口深度應(yīng)為壁厚的一半；最小的澆口寬度應(yīng)至少為壁厚的兩倍。PP材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。注射成型原理2023/12/2271化學(xué)和物理特性

PP是一種半結(jié)晶性材料。它比PE要更堅硬并且有更高的熔點。由于均聚物型的PP溫度高于0C以上時非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入1~4%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100C）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強的抗沖擊強度。PP的強度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150C。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對PP進行改性。PP的流動率MFR范圍在1~40。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。對于相同MFR的材料，共聚物型的強度比均聚物型的要高。由于結(jié)晶，PP的收縮率相當(dāng)高，一般為1.8~2.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。注射成型原理2023/12/2272ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物典型應(yīng)用范圍

中網(wǎng)、背門把手等注射成型原理2023/12/2273注塑模工藝條件

干燥處理：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進行干燥處理。建議干燥條件為80~90C下最少干燥2小時。材料濕度應(yīng)保證小于0.1%。

熔化溫度：210~280C；建議溫度：245C。

模具溫度：25…70C。（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低）。

注射壓力：500~1000bar。

注射速度：中高速度注射成型原理2023/12/2274化學(xué)和物理特性

ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。三中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。

ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。ABS材料具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強度。注射成型原理2023/12/2275成型不良問題點對策成型不良術(shù)語介紹流痕

毛邊,毛頭(溢料)銀條(銀絲)

縮水(收縮下陷)氣泡

填充不良頂白

包風(fēng)(黑線痕.燒焦)結(jié)合線2023/12/2277主要的成形不良和原因現(xiàn)象機臺模具原料充填不良（1）、材料溫度低（1）、入膠口、流道?。?）、流動性差（2）、射出壓力低（2）、水口位置不當(dāng)（2）、潤滑不良（3）、材料的供給不足（3）、通氣口位置不當(dāng)或沒有

（4）、管嘴孔徑過?。?）、模具溫度低

（5）、汽筒、管嘴堵塞（5）、冷卻渣堵在流道或入膠口

毛刺（1）、束模力度不足（1）、（1）、流動性過好（2）、射出壓力高（2）、相對機械能力，其投影面積大

（3）、材料供給過剩（3）、模具溫度高

（4）、材料溫度高

縮水（1）、射出壓力低（1）、模具溫度高（1）、材料過軟（2）、射出速度過慢（2）、成形品殼厚不一（2）、收縮率過大（3）、材料溫度高（3）、入膠口小

（4）、保壓時間短（4）、冷卻時間短

（5）、材料的供給不足（5）、推出不當(dāng)