塑膠產(chǎn)品注塑成型工程驗證手冊__基礎ppt課件

1、塑膠產(chǎn)品注塑成型工程驗證手冊 -根底篇序文 注塑模具失效緣由與對策之-根底篇 注塑成型相關問題的產(chǎn)生是由多種要素呵斥：廢品構造設計、模具設計與制造、原資料的選擇包含配色、注塑成型的工藝參數(shù)設置等。而由廢品設計不良所呵斥的成形問題是最難處理的一種情況，假設是單純由于成型條件設定不當而呵斥的成型問題，那么最容易處理的，只需找出問題的構成緣由，針對問題 ，調整成型參數(shù)，問題即可迎刃而解。假設是由于模具或廢品設計所產(chǎn)生的問題，那么輕者需求修正模具，重者那么能夠成為不可抑制的缺陷。 現(xiàn)實上，光就注塑成型條件所呵斥的問題，有些也并非隨便就可處理，因為成型參數(shù)彼此之間的相關性，有時有些問題不光就某個參數(shù)的調

2、整就能處理，而必需對成型參數(shù)有整體性的了解，對成型問題的構成緣由有根本的認識，然后才干迅速的調整成型參數(shù)以處理問題，任何試誤法Trial&error)也必需基于這樣的先決條件才干經(jīng)濟快速有效。在實踐消費中完全依賴成型參數(shù)控制注塑的不良需求一個前提即成型條件的穩(wěn)定性和參數(shù)的可供調整的帶寬范圍要大。 本講義所講到的大部份為實際知識，處置模具問題好像攻堅戰(zhàn)，90%的戰(zhàn)術書本上前人都已總結出來，問題的處置靈敏性就是剩下的10%。如何權變、如何分析問題盡快找到要因變得尤為重要。 因此作為一個構造設計或是模具設計工程師，應具備相應的資料、射出成型、及模具制造的相關知識，盡能夠從源頭就防止能夠的失效發(fā)生才干

3、成為該領域的行家里手。目 錄 縮水凹陷痕SINK MARK) 給合線WELDING LINE) 銀條紋SILVER STREAK) 毛邊、披鋒、飛邊FLASH) 噴流紋(蛇紋JETTING) 短射SHORT SHOT) 氣泡BUBBLES OR VOIDS) 層間剝離BRITTLENESS) 外表波浪紋 FLOW MARK) 粘模STICKING) 燒焦BURN MARKS) 黑條紋BLACK STREAKS) 外表光澤不良LUSTERLESS)A一.縮水凹陷痕Sink mark1.景象分析 縮水凹陷痕的能夠呵斥緣由： a.產(chǎn)品設計; b.模具冷卻系統(tǒng); c.成型條件不當。 其構成的緣由為熔融

4、的塑料在冷卻固化時體積的收縮所呵斥，較容易發(fā)生在肋位、突柱BOSS)、廢品壁厚不均的地方，其根本緣由是熱集中，散熱不良而產(chǎn)生收縮速度及收縮速率及收縮量不同所構成的景象。 如圖一、二、三、四所示A處熱集中景象較為嚴重，因此呵斥A處溫度較高，收縮緩慢，而收縮量也較大。當塑膠資料收縮時必然產(chǎn)生收縮及拉伸的景象，因A處的收縮較緩慢，所以會使得其臨近區(qū)域再被拉進來，其收縮速度慢使得其收縮較完好，收縮量相較貼模仁壁面肉厚要大，在其收縮過程中，臨近區(qū)域的塑料都已固化完成，因此呵斥了如B處所示的凹陷痕，即普通的收縮凹陷。圖一圖二圖三圖四AAA2.相關對策 1.廢品設計 在設計產(chǎn)品時，盡能夠防止所設計的廢品在成

5、型時容易產(chǎn)生熱集中的景象, 如合理的肉厚比肋厚/根本壁厚比及補強肋，突柱不可過分密集，壁厚 的差別不可太大或壁厚忽然的轉換等。如下圖正確設計：1.非結晶性塑膠： t0.6 T;2.結晶性塑膠： t 0.5T;3.拔模角d =0.51.5;4.H模具設計 a.降低成型時塑料流動長度，即降低L/t比流動長度與厚度比，比值越 低，愈容易流動，如利用較多澆口進料，并使進膠口盡能夠接近易縮 水凹陷處； b.加大澆口尺寸，使得二次壓保壓/holding pressure充填時間更長； c.在廢品易縮水凹陷處，也就是熱集中較為嚴重或熱不容易分散的區(qū)域，使 用熱傳導性較佳的金屬資料如鈹銅，使該處的熱量可以順利

6、被傳導出; d.使模具冷卻系統(tǒng)經(jīng)過或接近容易收縮凹陷處，使得該處能有較快的冷卻速 率，較小的收縮量如左圖； e. 假設在充填末端肉厚均勻的地方有凹陷那么檢查并優(yōu)化模具排氣。 肉厚均勻時冷卻水路設計肉厚不均勻冷卻水路設計冷卻水路相關尺寸閱歷值一.縮水凹陷痕Sink mark2.相關對策 3.成型參數(shù) a.提高射出壓力及二次壓 保壓/holding pressure 壓力； b.添加射出時間； c.分段射出，肉厚處射出速度減?。?d.降低模溫、料溫； e.檢查料管緩沖量CUSHION)，假設緩沖量缺乏那么添加劑量； f.廢品取出后急速冷卻，讓表層迅速固化，抵抗肉厚處收縮力； g.提高背壓，另確認注

7、塑機止逆閥能否失靈缺點； h.確認機臺炮嘴與模具注口處能否接觸良好不漏膠。 實踐消費或調試中，以上各種對策雖然都有益于廢品收縮凹陷的處理，但是，也能夠因成型參數(shù)的改動而產(chǎn)生新的問題，如應力及翹曲等，此外澆口固化后多余的射出時間將是徒勞無功。因此，一切這些能夠的影響都必需列入思索。注： 一.縮水凹陷痕Sink mark二.結合線Welding line定義：融膠波前相遇時構成的線條，又稱為夾水紋 當波前遇合角Meeting Angle) 小于 時，構成Welding Line, 當波前遇合角大于 時，構成Melding Line. (如以下圖所示 Weld Line較之Meld line,兩邊分

8、子相互分散的少，質量較差。當遇合角在120 150 之間時，交融線外表痕跡逐漸消逝。遇合角的加大，可藉產(chǎn)品厚度調整、澆口位置和數(shù)目更改、流道位置和尺寸改動等到達目的。 塑膠注塑成型時，只需是兩股以上的流動塑料的集合，就必然會有結合線的產(chǎn)生，也就是說有開孔的廢品或是兩點以上的進澆方式，都必然會有結合線，因此此處的一切分析建議，只是著眼于如何弱化結合線的可見度或是提高結合線處的強度。因此對于一個廢品設計計者，必需可以預測結合線的能夠存在位置，及這些結合線對廢品外觀及強度的能夠影響，而事先就必需思索以咬花Texture)或噴涂Painting)、印刷Printing)等外觀處置手法來弱化其在外觀面上

9、的負面影響，以及改動廢品的負載位置，防止在給合線位置接受負載而呵斥破裂、變形等。 相關對策 1.模具設計 a.在預期的結合線位置，設置排氣槽AIR VENT),假設該處無法在分模面上設 置排氣，那么可以利用附近的頂出梢或行位等設置； b.適當?shù)倪x擇澆口位置，在決議澆口位置前，就必需預測能夠的結合線位置、 排氣槽設置的能夠性以及結合線對外觀和強度的影響； c.添加澆口數(shù)量，可以降低塑料的L/t比，減輕結合線深度，改動結合線位置 及強度，但是會添加結合線的數(shù)量； d.在結合線區(qū)域加一溢料槽，成型后再予去除；如圖一 e.優(yōu)化排氣槽設計(數(shù)量、位置、深度、通道)清潔排氣槽；如圖二、三 f. 在結合線位

10、置添加熱媒。圖一圖二圖三二.結合線Welding line相關對策 2.成型參數(shù) a.提高模溫，尤其是外觀面?zhèn)鹊哪Ｐ緶囟龋?b.添加射出壓力、保壓壓力，適當加長保壓時間； c.提高射出速度，但是有排氣不良的區(qū)域有結合線反而應降低此位置的 射出速度； d.減少運用脫模劑、模面確保清潔無油污； e.提高背壓，以利添加結合處塑膠密度； f. 確認原料烘干嚴厲按物性表執(zhí)行； g.降低鎖模壓； h.適當提高塑膠原料溫度； i. 運用流動性較佳的塑膠原料。 二.結合線Welding line三.銀條紋Sliver streak 銀條紋為塑膠資料內的水氣在注塑時，沿著塑料流動方向，附著于 產(chǎn)品外表與模穴外表

11、之間，而構成雪白色的條紋。如下圖1.景象分析2.相關對策1.模具設計 a.模具水路設計不當呵斥漏水進型腔； b.優(yōu)化模具排氣系統(tǒng)； c.模具流道設計過小呵斥剪切熱過高產(chǎn)生原料裂解。2.成型調機 a.在成型前充分依要求條件枯燥塑膠原料，并確認有無混料； b.降低射出速度，尤其是在流動為垂直轉角處或流動截面積較小時，更需避 免由于高射出速度所產(chǎn)生的擾流； c.提高模具溫度，防止模具太冷使水氣附著在模具外表； d.降低塑料溫度，防止原料在炮管中裂解； e.提高背壓，降低螺桿轉速背壓過低螺桿轉速過快易將空氣卷入； f. 確認脫模劑有無清洗干凈； g.減少射出后螺桿后退給料時的緩沖間隔(防止吸入過多空氣

12、。四.毛邊、披鋒、飛邊Flash 毛邊是指在模具分型面或頂針、行位、等成型機構件部位間隙出現(xiàn) 多余的塑料，使產(chǎn)品在上述位置出現(xiàn)不規(guī)那么邊、角、毛頭等。 (如以下圖所示1.景象分析 1.產(chǎn)品設計 a. 防止復雜分型面，產(chǎn)品設計時要考量模具如何分型，前期 防止相鄰面的小臺階； b. 在產(chǎn)品分型面處設計小斷差0.03mm0.05mm)，防止 加工誤差產(chǎn)生的錯位及放電加工時分型面角部產(chǎn)生卷邊; (如圖) c. 需求模具插破成型的部位設計足夠的插破角度； d. 肉厚均勻性。2.相關對策四.毛邊、披鋒、飛邊Flash 2.模具設計 a. 防止不用要的復雜分型面； b. 當廢品面為鏡面且與靠破或插破面在同一

13、面上時，設計 要留意預留拋光量； c. 防止出現(xiàn)棱線或點封膠的設計； d. 排氣合理性，對NCVM或高光產(chǎn)品，一級面不開排氣； e. 模具冷卻系統(tǒng)設置均勻，防止模具部分高溫； f. 設計時要考量射壓和保壓對模板的影響，要選用適宜厚度 的模板且留意支撐柱的排布； g. 澆口位置要合理，在注塑充填時，模腔內的壓力可以符合 力矩平衡原那么； h. 對運動件易出毛邊的部位，設計時要考量毛邊對后續(xù)制程 的影響，調整毛邊能夠出現(xiàn)的方向； i. 模具選用鋼材硬度要適宜，必要時需對關鍵零件鍍層處置。 四.毛邊、披鋒、飛邊Flash2.相關對策四.毛邊、披鋒、飛邊Flash2.相關對策 3.成型調機 a. 調整

14、成型機夾模力，假設機臺夾模力缺乏那么必需改換大機臺； b. 清潔分模面的污物； c. 降低射出壓力或保壓壓力； d. 降低射出速度，尤其是末段的射出速度； e. 降低模具及塑料溫度； f. 確認保壓切換位置能否適宜，確認計量設置合理； g.確認炮管中原料無裂解，停留時間在適宜的范圍內； h. 對運動件易出毛邊的部位，設計時要考量毛邊對后續(xù)制程 的影響，調整毛邊能夠出現(xiàn)的方向。 夾模力F(噸)=P max (kgf/ cm2) * 產(chǎn)品投影面積(cm2)/1000/0.8注：產(chǎn)品夾模力預估公式： 1.P代表充填壓力；2.1000為公噸轉換數(shù) ；3.0.8為平安系數(shù)。五.噴流紋(蛇紋)Jettin

15、g 噴流紋普通都發(fā)生于澆品進入模穴處，其構成緣由為當熔融的塑膠 原料流經(jīng)澆口時，由于澆口的截面積較小，根據(jù)公式： Q=V*A (Q:流量，V:流速，A:流路截面積 當射出速度不變時，流量會成為定值，而澆口截面積較小時，那么塑 料流經(jīng)澆口的流動速度會變快，此時由于塑料的流動速度過快，而澆口 厚度假設于模腔高度廢品厚度相關太大， 那么熔融塑膠前緣Melt Front)將無法有效 的在兩側的模具外表穩(wěn)定的附著構成皮層 Skin Layer),而使塑料成噴流形狀，此噴 流的塑料在噴流的過程中，由于接觸較低 溫的空氣和模穴外表而使料溫下降，因此 與后續(xù)的塑料因料溫不同而產(chǎn)生不同的顏 色,構成一條類似蛇形

16、的紋路,亦稱為蛇紋。 如下圖。1.景象分析2.相關對策 1.模具設計 a. 加大澆口截面尺寸； b. 改動進澆方式或澆口位置，使塑料流經(jīng)澆口后，在流動前方 有模具鐵料阻撓，運用扇形等類型澆口來防止； c. 在流道Runner設置適當?shù)睦淞暇瓹old Slug Well， 以使得不良的塑料滯留在冷料井，而不致流入模腔內。五.噴流紋(蛇紋)Jetting2.相關對策 2.成型調機 a. 降低塑料經(jīng)過澆口時的射出速度； b.提高塑料溫度； c. 提高模具溫度。五.噴流紋(蛇紋)Jetting六.短射Short shot 短射為注塑過程完成后，塑料依然無法完全的充填模腔內各角落的 景象，主要發(fā)生在避厚

17、較薄的地方、塑料流動的末端以及不容易設置 排氣槽的區(qū)域。如下圖1.景象分析2.相關對策 1.產(chǎn)品設計 a. 不可設計太薄的肉厚，參考附表常用塑膠建議肉厚； b. 選用流動性較佳的塑料或一樣塑料選用高流動性等級。六.短射Short shot用塑膠資料的壁厚值。表2-3 塑料 最小壁厚 小型塑膠產(chǎn) 品引薦壁厚 中型塑膠產(chǎn) 品引薦壁厚大型塑膠產(chǎn) 品引薦壁厚聚酰胺PA0.450.751.62.43.2聚乙烯PE0.61.251.62.43.2聚苯乙烯PS0.751.251.63.25.4改性聚苯乙烯HIPS0.751.251.63.25.4有機玻璃PMMA0.81.52.246.5硬聚氯乙烯PVC1.

18、151.61.83.25.8聚丙烯PP0.851.451.752.43.2聚碳酸酯PC0.951.82.334.5聚苯醚PPO1.21.752.53.56.4醋酸纖維素EC0.71.251.93.24.8聚甲醛POM0.81.401.63.25.4聚砜PSF0.951.802.334.5ABS 0.75 1.5 2 33.5 2.相關對策 2.模具設計 a. 選擇適當?shù)臐部谖恢眉皵?shù)量，以防止塑料流路過長，或 塑料在不適當?shù)奈恢脮?，會呵斥不易排氣，附表為?用塑料在不同廢品厚度所允許的流動長度與壁厚比； b. 加大澆口尺寸； c. 良好的排氣槽位置選擇； d. 加大流道的冷料井或豎澆道孔徑尺寸

19、。六.短射Short shot塑膠肉厚值1mm2mm3mmPE200:1280:1330:1PP180:1250:1300:1PS150:1200:1240:1ABS140:1190:1230:1PA110:1150:1180:1POM100:1140:1170:1PMMA95:1130:1160:1PC75:190:1100:1常用塑料最大流長與肉厚比2.相關對策 3.成型調機 a. 提高射出速度可以改善薄肉處的充填，但對于排氣不良的短射 景象反而會適得其反，因此必需依實踐試射而斷定適當?shù)纳渌伲?b. 提高模具溫度、塑料溫度； c. 提高射出壓力及添加射出時間； d. 提高保壓壓力及添加保壓

20、時間； e. 檢查射出計量能否充足； f. 確認成型機螺桿止逆閥能否缺點； g. 檢查模具與成型機炮嘴接觸能否良好； h. 檢查成型機料斗下料能否受阻六.短射Short shot七.氣泡Voids 氣泡是射出完成后，廢品冷卻時，廢品表層先完成冷卻固化，而廢品 內部依然繼續(xù)在收縮形狀，或是在成型時，氣體被混入廢品中而無法逃逸 所構成的景象，普通而言，氣泡會存在于廢品壁厚較厚處或是廢品肉厚不 均勻的區(qū)域。如圖1.景象分析氣泡七.氣泡Voids2.相關對策 1.產(chǎn)品設計 同凹陷的處置方案，在設計產(chǎn)品時，盡能夠防止所設計的廢品在成型時 容易產(chǎn)生熱集中的景象,如合理的肉厚比肋厚/根本壁厚比及補強肋， 突

21、柱不可過分密集，壁厚的差別不可太大或壁厚忽然的轉換等。 2.模具設計 a.加大澆口尺寸或在產(chǎn)品最厚處進膠； b.優(yōu)化模具排氣系統(tǒng)設計。 3.成型調機 a. 降低射出速度，使氣體更易排出； b. 提高保壓壓力，添加射出及保壓時間； c. 降低塑料溫度； d. 降低螺桿轉速； e. 提高背壓； f. 按要求烘干塑料； g. 提高模具溫度。八.層狀剝離 Delamination 層狀剝離是指塑料廢品外表能被一層一層的剝離。如下圖 主要是塑料不相容或是水分過多，模具澆口或流道存在尖 銳的轉角等緣由在注塑成型時發(fā)生。 1.景象分析2.相關對策 1.模具設計 a.合理設置模具排氣； b.設計適宜的澆口位置

22、及進澆方式與澆口大小，流道平滑過渡。 2.成型調機 a. 留意二次料粉碎過程的清潔，防止雜料混入； b. 換料時留預料管的清洗，尤其對不相容的塑料更應留意； c. 降低二次料的運用比例； d. 降低螺桿轉速； e. 提高背壓； f. 按要求烘干塑料，提高料溫及模具溫度； g. 假設是加色粉調色那么思索色粉影響； h. 減少運用脫模劑。八.層狀剝離 Delamination 九.外表浪紋、流痕Surface Waviness 外表浪紋、流痕是指在澆口附近呈波浪狀的產(chǎn)品外表缺陷。 主要是塑料在流動的過程中，在模穴內熔膠的前鋒料碰到模穴外表而先 冷卻，后面的熔膠越過前鋒冷料后再次碰到模穴外表然后冷卻

23、，這樣以 來注塑完成后廢品外表會留下類似波浪的流紋。 1.景象分析Flow front cools down near the wallCooled down outer layer impedes direct frontal flow to the wallFlow front touches mold wall again九.外表浪紋、流痕Surface Waviness 2.相關對策 1.模具設計 a.加大澆口或流道尺寸； b.加大或添加冷料井； c.選擇澆口位置，使?jié)部谖挥诋a(chǎn)品最厚處進澆； d.利用澆口位置的選擇或數(shù)量的添加降低成型時的流動長度。 2.成型調機 a. 提高射出速度；

24、b. 添加射出壓力； c. 提高塑料溫度； d. 提高模具溫度； e. 提高背壓； f. 添加原料在料管內的停留時間；射出料量：料管料=1:1.51:4之間 g. 射出壓力和位置切換時，幅度不能過大。十.粘模 Sticking 產(chǎn)品在注塑機開模后貼在前模或后模型腔內，不能完好取出的景象稱之為粘模。會產(chǎn)生粘模的能夠緣由如下：1.景象分析a.拋光不良導致肋位、鑲針柱位等粘模。b.深肋位未能得到足夠冷卻。c.拔模斜度太小或模具內有倒勾(UNDERCUT) 。d.蝕紋面、火花紋面過于粗糙。e.成型充填過飽f.射出壓力或料筒溫度過高g.保壓時間太久h.進料不均使部分過飽，多穴時部份穴過飽i.冷卻時間不夠

25、j.模具溫度過高或過低k.深筒件脫模排氣設計不良十.粘模 Sticking 2.相關對策 2.模具設計 a.加強拋光，深肋位割鑲件拋光及排氣； b.設置合理的頂出安裝，確保頂出平衡且頂出梢不受塑膠收縮力影響； c.分模合理且確保產(chǎn)品相關拔模角足夠、確保行位及斜頂行程足夠； d.加強薄膠位的排氣效果，防止在產(chǎn)品面與模腔面之間構成真空景象； e.留意拋光方向，拋光紋理需盡能夠與脫模方向一致； f. 冷卻系統(tǒng)設計要充分。 3.成型調機 a. 降低成型壓力； b. 延伸冷卻時間、降低模具溫度； c. 確實按要求烘干塑料，適當降低料管及熱流道溫度； d. 調整頂出行程，確保斜頂安裝脫出倒勾、合理運用脫模

26、劑。 1.產(chǎn)品設計 a.拔模角在不影響功能和外觀的情況下盡量大； b.逃膠產(chǎn)生的肋位不要過多過深過薄深度盡量 不要超越5T，肋厚度拔模后最小0.35mm .十一.燒焦 Burn Mark1.景象分析 普通所謂的燒焦Burn Mark包括制品外表因塑膠降解導致的變色及制品的填充末端焦黑的景象。如下圖。 a. 滯留型腔內的空氣在塑料熔體填充時未能迅速排出困氣，被緊縮而顯 著升溫，將資料燒焦所致; b. 排氣不良呵斥產(chǎn)品最遠離澆口的末端或給合部位氣體緊縮產(chǎn)生高溫，導致 燒焦。十一.燒焦 Burn Mark2.相關對策 2.成型調機 a.降低射出壓力； b.采用多段射出，在成型末端分段減速以利氣體有足夠的排出時間； c.采用真空泵抽取模腔內的氣體，使模腔成真空形狀； d.加強薄