注射模具成型一般常識(shí)課件

塑膠件注塑成型南京開(kāi)陽(yáng)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(jì)最佳產(chǎn)品設(shè)計(jì)2023/12/222課程內(nèi)容概論注射模具動(dòng)作原理注射模具結(jié)構(gòu)成型原理成型不良問(wèn)題點(diǎn)對(duì)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(jī)

模具塑料概論2023/12/226注塑成型機(jī)

注塑成型機(jī)可區(qū)分為合模裝置與注射裝置。

合模裝置是開(kāi)閉模具以執(zhí)行脫模作業(yè)。

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

當(dāng)樹(shù)脂在模具內(nèi)流動(dòng)時(shí)，則控制螺桿的移動(dòng)速度（射出速度），并在填充樹(shù)脂後用壓力（保壓力）進(jìn)行控制。

概論2023/12/227模具

所謂模具（Mold）是指，為了將樹(shù)脂材料做成某種形狀，而用來(lái)承接射出注入樹(shù)脂的金屬制模型。已溶解的材料是從澆口進(jìn)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(lái)則經(jīng)由冷卻工程與開(kāi)模成型機(jī)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(shù)脂為主,

加上輔助材料：增塑劑、填充劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、著色劑、發(fā)泡劑、增強(qiáng)材料。通過(guò)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(shù)脂為主要成份、在一定溫度和壓力下具有塑性和流動(dòng)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(jià)格低?！钜准庸ぁ！钅透g性佳?！盍己玫慕^緣性和隔熱性?！羁梢跃哂衅渌厥庑再|(zhì)，例如透明性、可彎曲性等。概論2023/12/229注射模具動(dòng)作原理兩板模動(dòng)作原理1、合模注射模具類型及動(dòng)作原理2023/12/2211兩板模動(dòng)作原理2、合模完畢，準(zhǔn)備注射注射模具類型及動(dòng)作原理2023/12/2212動(dòng)作原理注射口固定側(cè)可動(dòng)側(cè)注射模具類型及動(dòng)作原理3、充填、保壓、冷卻完畢2023/12/2213兩板模動(dòng)作原理分模線4、開(kāi)模注射模具類型及動(dòng)作原理2023/12/2214兩板模動(dòng)作原理5、產(chǎn)品頂出注射模具類型及動(dòng)作原理2023/12/2215兩板模動(dòng)作原理6、產(chǎn)品取出成型產(chǎn)品注射模具類型及動(dòng)作原理2023/12/2216兩板模動(dòng)作原理1、合模（下一循環(huán)）注射模具類型及動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(gè)零件的不同功能，可由以下7個(gè)系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)組成：（1）成型機(jī)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(dòng)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(jī)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(jī)構(gòu)為確保動(dòng)模和定模閉合時(shí)，能準(zhǔn)確導(dǎo)向和定位對(duì)中，通常分別在動(dòng)模和定模上設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套。深腔注塑模進(jìn)須在主分型面上設(shè)有錐面定位。（4）脫模機(jī)構(gòu)是指在開(kāi)模過(guò)和的后期，將塑件從模具中脫出的機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)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(jī)構(gòu)帶有側(cè)凹或側(cè)孔的塑件，在被脫開(kāi)模具之前，必須先進(jìn)行側(cè)向分型或撥出側(cè)向凸?；虺槌鰝?cè)型芯。（6）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)為了滿足注塑工藝對(duì)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(guò)模溫機(jī)的水溫來(lái)控制模具水溫。（7）排氣系統(tǒng)為了在注射充模過(guò)和中將型腔內(nèi)原有空氣排出，常在分型面處開(kāi)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(jī)構(gòu)注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2223公模側(cè)（可動(dòng)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(gè)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?gòu)澢?，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(jì)，盡量與模具中心線對(duì)稱．③當(dāng)產(chǎn)品投影面積較大時(shí)，避免單面開(kāi)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(jì)時(shí)，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(shí)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(jì)與邊門(mén)澆口相似可減緩流動(dòng)，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(mén)澆口可獲得一個(gè)平緩的流動(dòng)波前來(lái)進(jìn)入產(chǎn)品（平衡流動(dòng)）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(jì)來(lái)獲得一個(gè)平緩的流動(dòng)波前進(jìn)入產(chǎn)品其實(shí)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(diǎn)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(hù)問(wèn)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(lái)控制其開(kāi)閉在循環(huán)周期中閥針可能開(kāi)閉好幾次ValvepinValveGate閥澆口注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2240閥澆口開(kāi)閉過(guò)程1注射開(kāi)始注射模具結(jié)構(gòu)閥澆口開(kāi)閉過(guò)程2A穴填滿，A閥針關(guān)閉閥澆口開(kāi)閉過(guò)程3B穴填滿，B閥針關(guān)閉閥澆口開(kāi)閉過(guò)程:對(duì)于大型產(chǎn)品，為了保證成型品質(zhì)，在注射時(shí)通過(guò)機(jī)臺(tái)信號(hào)驅(qū)動(dòng)油壓閥，來(lái)控制熱流道噴嘴先后開(kāi)啟的順序和時(shí)間，稱之為順序閥2023/12/2241導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2242在注射模中，指引動(dòng)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(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能有：（1）定位作用。為避免模具在裝配時(shí)，因方向搞錯(cuò)而損壞成型零件。并在閉合后，使型腔在工作過(guò)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(dòng)模向定模閉合行進(jìn)中，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)先首先接觸，旨導(dǎo)動(dòng)、定模沿正確方向和位置閉合，避免凸模首先進(jìn)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(shí)，會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力?；蛴捎谛颓粋?cè)面不對(duì)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(huì)立生較大的側(cè)壓力。均須由合模機(jī)構(gòu)來(lái)承擔(dān)。但當(dāng)單向側(cè)壓力過(guò)大時(shí)，需境設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)來(lái)承擔(dān)。2023/12/2243注射模具結(jié)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu)2023/12/2244頂出系統(tǒng)回位桿螺釘彈簧拉回機(jī)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(jiàn)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(duì)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(jī)構(gòu)2023/12/2247液壓側(cè)抽芯機(jī)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(jī)構(gòu)注射模具結(jié)構(gòu)2023/12/2249母模跑滑塊機(jī)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(kāi)模具應(yīng)知事項(xiàng)模具使用壽命：成形材料：成形機(jī)臺(tái)：機(jī)臺(tái)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(jī)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(jì)好的緊閉模腔內(nèi),經(jīng)過(guò)冷卻后所得到的制品的過(guò)程.注射成型原理2023/12/2262成型四大要素成型品成型機(jī)材料模具成型條件注射成型原理2023/12/2263塑膠原料特性簡(jiǎn)介塑膠是以高分子合成樹(shù)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(zhǎng)期耐熱溫度100℃以上;抗拉強(qiáng)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(jí)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(jiǎn)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(dòng)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(jī)械強(qiáng)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(shí)間流動(dòng)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(chǔ)料加熱保壓制品脫模頂出2023/12/2267成型條件介紹時(shí)間射出時(shí)間開(kāi)合模時(shí)間頂出時(shí)間計(jì)量時(shí)間冷卻時(shí)間保壓時(shí)間開(kāi)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(jì)量行程螺桿行程開(kāi)模行程2023/12/2269PP聚丙烯

典型應(yīng)用范圍保險(xiǎn)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(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。熔化溫度：220~275C，注意不要超過(guò)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(duì)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(duì)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(jiān)硬并且有更高的熔點(diǎn)。由于均聚物型的PP溫度高于0C以上時(shí)非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入1~4%乙烯的無(wú)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(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。PP的強(qiáng)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(kāi)裂問(wèn)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(duì)PP進(jìn)行改性。PP的流動(dòng)率MFR范圍在1~40。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對(duì)于相同MFR的材料，共聚物型的強(qiáng)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(duì)芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒(méi)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(mén)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(jìn)行干燥處理。建議干燥條件為80~90C下最少干燥2小時(shí)。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(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)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(gè)是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)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(jì)上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)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(qiáng)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(qiáng)度。注射成型原理2023/12/2275成型不良問(wèn)題點(diǎn)對(duì)策成型不良術(shù)語(yǔ)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(jī)臺(tái)模具原料充填不良（1）、材料溫度低（1）、入膠口、流道?。?）、流動(dòng)性差（2）、射出壓力低（2）、水口位置不當(dāng)（2）、潤(rùn)滑不良（3）、材料的供給不足（3）、通氣口位置不當(dāng)或沒(méi)有

（4）、管嘴孔徑過(guò)小（4）、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(dòng)性過(guò)好（2）、射出壓力高（2）、相對(duì)機(jī)械能力，其投影面積大

（3）、材料供給過(guò)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(guò)軟（2）、射出速度過(guò)慢（2）、成形品殼厚不一（2）、收縮率過(guò)大（3）、材料溫度高（3）、入膠口小

（4）、保壓時(shí)間短（4）、冷卻時(shí)間短

（5）、材料的供給不足（5）、推出不當(dāng)