朔胶知识培训资料02

1、1,1,塑胶材料简介塑胶材料简介2,2,注塑模具结构简介注塑模具结构简介3,3,注塑成形机及成形条件简介注塑成形机及成形条件简介4,4,常见注塑不良的原因及改善方法常见注塑不良的原因及改善方法塑胶部品知识讲义塑胶部品知识讲义第一节第一节塑胶材料简介塑胶材料简介什么是塑料？什么是塑料？ 在一定温度和压力下能塑制成一定的形状，并以高分子化合物或以合成树脂为基础的一在一定温度和压力下能塑制成一定的形状，并以高分子化合物或以合成树脂为基础的一类物质，这一类物质的统称叫塑料。它是有非常大分子量的高分子合成材料。类物质，这一类物质的统称叫塑料。它是有非常大分子量的高分子合成材料。塑料的组成成分塑料的组成成

2、分 1 1）合成塑料）合成塑料 合成树脂是人工合成的高分子化合物，是塑料的基础，其本性确定塑料的基本合成树脂是人工合成的高分子化合物，是塑料的基础，其本性确定塑料的基本 性能。性能。 2 2）填充材料）填充材料 为满足各种应用领域的性能要求，加入相应材料以弥补树脂本身性能的不足。为满足各种应用领域的性能要求，加入相应材料以弥补树脂本身性能的不足。 如：玻如：玻璃纤维、云母、石粉、硅藻土等。璃纤维、云母、石粉、硅藻土等。 3 3）增塑剂：提高材料流动性，增加柔软性，改善加工性）增塑剂：提高材料流动性，增加柔软性，改善加工性 4 4）稳定剂：防止塑料在加工和使用过程中受热和光的作用而使性能变坏）稳

3、定剂：防止塑料在加工和使用过程中受热和光的作用而使性能变坏 5 5）润滑剂：为防止塑料在加工过程中粘模（粘附）现象而影响制品的外观，使表面光滑。）润滑剂：为防止塑料在加工过程中粘模（粘附）现象而影响制品的外观，使表面光滑。 6 6）其它配合剂）其它配合剂 （着色剂、固化剂、发泡剂、导电剂等）（着色剂、固化剂、发泡剂、导电剂等）: :按制品性能要求调配按制品性能要求调配。 常用塑胶材料简称1 1，塑料按来源可分为：，塑料按来源可分为： 天然塑料：松香、琥珀等天然塑料：松香、琥珀等 合成塑料：是从石油、煤、空气、水、农副产品等物质中合成塑料：是从石油、煤、空气、水、农副产品等物质中提炼出的化学物质

4、制成的高分子有机化合物。提炼出的化学物质制成的高分子有机化合物。塑料的塑料的3种常见分类方法种常见分类方法 2 2，塑料按受热特性可分为：，塑料按受热特性可分为：热塑性塑料：热塑性塑料： PCPC 、 ABSABS、PSPS、PMMAPMMA、PPSPPS等等 加工特性：加工特性： 在加工过程中一般只是物理反应，可循环使用。在加工过程中一般只是物理反应，可循环使用。 材料原料材料原料加热加热完全溶解完全溶解注塑成形注塑成形冷却冷却固体固体 材料分子量越大，溶融粘度越高，流动性差，成形加工困难。材料分子量越大，溶融粘度越高，流动性差，成形加工困难。 材料湿度越高，越容易发生分解，导制品外观不良，

5、甚至会影响制品材料湿度越高，越容易发生分解，导制品外观不良，甚至会影响制品 的机械强度和绝缘性能。的机械强度和绝缘性能。热固性塑料热固性塑料 PF PF 酚醛（电木粉）酚醛（电木粉） UF UF 脲甲醛（电玉）脲甲醛（电玉） MF MF 聚氰胺甲醛聚氰胺甲醛 UP UP 不饱和聚脂不饱和聚脂 VIVI投影机下光通道使用投影机下光通道使用BMC(bulk molding compounds),BMC(bulk molding compounds),简称揉团成型材料简称揉团成型材料, ,属于属于UP(UP(不饱和聚脂不饱和聚脂) )的一种的一种, ,主要优点为耐高温主要优点为耐高温, ,成型尺寸稳

6、定成型尺寸稳定, ,电绝缘性能好电绝缘性能好. .汽汽车车灯车车灯/ /电器开头也经常使用此材料电器开头也经常使用此材料. . 加工特性：加工特性： 在加工过程中起化学反应（变化），不可逆性反应，因此，不能再生循环使在加工过程中起化学反应（变化），不可逆性反应，因此，不能再生循环使用。用。 塑料质量塑料质量加热加热半溶解半溶解注塑成形注塑成形加热（化学变化）加热（化学变化）硬化硬化固体固体 射出压力越高流动性越好，但残留应力大，容易产生披锋。射出压力越高流动性越好，但残留应力大，容易产生披锋。 材料湿度越高流动性越好，但湿度过大会影响硬化速度、制品的外观和绝缘材料湿度越高流动性越好，但湿度过大

7、会影响硬化速度、制品的外观和绝缘性能。性能。3 3，塑料按结晶结构可分为：，塑料按结晶结构可分为： 结晶性塑料（结晶是指分子规则地进行排列的结构）结晶性塑料（结晶是指分子规则地进行排列的结构） POMPOM、PEPE、PPPP、PETPET、PPSPPS、LCPLCP、PAPA、PBTPBT、PP/PMMAPP/PMMA等等 特征：特征： 内部分子结构规则，收缩率大，内部分子结构规则，收缩率大，2%-3%2%-3%。 原色混浊，不透明原色混浊，不透明 加工特性：加工特性： 加工时剪切热少，温差少。加工时剪切热少，温差少。 成形冷却的速度会影响结晶度的变化，在急冷时结晶度小，特别是成形成形冷却的

8、速度会影响结晶度的变化，在急冷时结晶度小，特别是成形品的表面部分；慢慢冷却时结晶化度大，特别是成形品的内部更加明显。品的表面部分；慢慢冷却时结晶化度大，特别是成形品的内部更加明显。 结晶化度越高，成形品的外观就越好，尺寸更加稳定，且抵抗力越大，结晶化度越高，成形品的外观就越好，尺寸更加稳定，且抵抗力越大，不易变形。不易变形。非结晶塑料非结晶塑料 PSPS、PCPC、ABSABS、PMMAPMMA、PPEPPE、PPE/PSPPE/PS、HI-PSHI-PS、PVCPVC、PC/ABSPC/ABS等等 特征：特征： 内部分子不规则排列，收缩率小，内部分子不规则排列，收缩率小，0.2%-0.5%0

9、.2%-0.5%。 原色透明，原色透明，ABSABS除外。除外。 加工特性：加工特性： 由于内部分子不规则排列，加工时剪切热大，温差大。由于内部分子不规则排列，加工时剪切热大，温差大。 与结晶性塑料相比表面硬度高但质脆，加工过程中易产生应力开裂的现象。与结晶性塑料相比表面硬度高但质脆，加工过程中易产生应力开裂的现象。 构造构造塑胶种类塑胶种类PFUFMFUPEPKPEPPPAPOMPBTPPSPSABSPMMAPCPUPPEPSFPVC热硬化性结晶性电器电子部品。支架、底座部品、针式打印机印头部品餐具等的容器类、杂货、电器部品、振动部品、机械部品、机构部品、齿轮、线轴、连接器等电器部品、手表部

10、品、支架、底座。热可塑性热变形温度高。即使再次加热已固化的材料，也不会软化。硬度高的居多。主要使用于移动成形、压缩成形法方面。有耐药性、连接性、涂装性差。由于成形收缩大，所以难以确保精密寸法精度。另外，容易变形、缩水、模具転写性差。透明性不良。耐药性虽弱，但是连接性、涂装性良好。由于成形收缩小，所以与结晶性相比，寸法精度易得到保证。透明性良好的居多。主要性质主要性质主要用途主要用途杂货、容器、HOUSING CASE、镜片、玻璃类、相机部品、表带、鞋底、支架、底座、医疗设备用部品、建材、管材非结晶性非结晶性 塑胶的一般特性与用途塑胶的一般特性与用途 下表简单概述了射出成形材料的构造、性质、用途

11、下表简单概述了射出成形材料的构造、性质、用途 . .ULUL防火等级防火等级 Underwriters LaboratoriesUnderwriters Laboratories Inc.Inc.成立于1894年,是一個無現金儲備的非盈利性組織,受控于美國特拉華州制定相關法律. 其主要職能是建立,維護并操作實驗室以測試裝置,系統和材料與生命財產的危害間關系.并且確認,定義和出版標准,材料,設備,產品,設施,構件,方法及系統的分類及規格等.UL相關標准標准描述測試執行者UL 94材料防火性UL, 材料供應者UL 746A材料短期性能評估UL UL 746B材料長期性能評估材料供應者UL 746C

12、高分子材料-使用于電子裝置的評估UL或/各客戶評估材料所使用到的標准:其中:短期性能包括: HAI(高安培電弧點火) , CTI等長期性能包括: 熱老化測試,失效次數,連續使用溫度等HBFHBF發泡材料水平燃燒測試; HBF, HBF-1, HF-2HBHB水平置放試片,緩慢燃燒, 燃燒速率76 mm/min 試片厚度 - 注塑模注塑模 挤出成形挤出成形-棒类、带棒类、带- - 挤出模挤出模 吹塑成形吹塑成形-瓶、罐瓶、罐- - 吸塑模吸塑模注塑模具的分类注塑模具的分类 1 1、两板模、两板模 1 1）旁侧式水口）旁侧式水口 2 2）潜伏式水口）潜伏式水口 3 3）大水口）大水口 2 2、 三

13、板模三板模 1 1）点水口）点水口两板模三板模常用兩板模形式上固定板母模板公模板模腳下固定板导柱支撑柱與二板模相比較與二板模相比較在上固定板與母模板之間增加了可定距移動的剝料在上固定板與母模板之間增加了可定距移動的剝料板板可讓塑件與料頭從兩個不同的分型面取出。可讓塑件與料頭從兩個不同的分型面取出。常用三板模形式定位環定位環注口襯套注口襯套 大拉杆大拉杆 小拉杆小拉杆 撥塊撥塊開閉開閉器器公模仁公模仁公模板公模板上頂出板上頂出板下頂出板下頂出板支撐柱支撐柱上固定板上固定板剝料板剝料板母模板母模板母模仁母模仁成品成品導柱導柱回位銷回位銷定位塊定位塊(上上)定位塊定位塊(下下)模腳模腳下固定板下固定

14、板料頭料頭滑塊滑塊 常用三板模有三次分型常用三板模有三次分型, ,第一次在剝料板與母模板之間第一次在剝料板與母模板之間, ,第二次在剝料板與第二次在剝料板與上固定板之間上固定板之間, ,第三次在母模板與公模板之間第三次在母模板與公模板之間. . 當公模側起初受到注塑機的拉力時當公模側起初受到注塑機的拉力時, ,公母模板之間由於裝有開閉器公母模板之間由於裝有開閉器, ,而剝料而剝料板與母模板之間沒有任何連結和阻礙板與母模板之間沒有任何連結和阻礙,( ,(多數情況下小拉桿上還裝有彈簧多數情況下小拉桿上還裝有彈簧) )這時在這時在拉力作用下剝料板與母模板首先分開拉力作用下剝料板與母模板首先分開, ,

15、母模板隨著公模板一起向後運動母模板隨著公模板一起向後運動, ,運動到運動到設定距離設定距離( (大于料頭長度大于料頭長度) )時時, ,被小拉桿限位塊擋住被小拉桿限位塊擋住, ,由於母模板隨注塑機動模側繼由於母模板隨注塑機動模側繼續向後運動續向後運動, ,這樣小拉桿也被帶動這樣小拉桿也被帶動, ,它又帶動剝料板運動一個設定距離它又帶動剝料板運動一個設定距離( (常為常為8mm),8mm),以便將料頭打下以便將料頭打下. .這個設定距離運動完後這個設定距離運動完後, ,小拉桿和母模板都停止運動小拉桿和母模板都停止運動. . 注塑機動模側繼續動模側向後運動注塑機動模側繼續動模側向後運動, ,拉力不

16、斷增大拉力不斷增大, ,超過開閉器鎖緊力超過開閉器鎖緊力. .母母模板與公模板分開模板與公模板分開. .分開到設定距離時停止不動分開到設定距離時停止不動. . 在在顶顶桿的推動下桿的推動下, ,頂出板帶動頂出機構頂出板帶動頂出機構( (頂針頂針, ,斜稍等斜稍等) )開始頂出動作開始頂出動作, ,將成品將成品頂出頂出( (自動落下或由機械手取走自動落下或由機械手取走) )三板模的开模过程三板模的優點1. 1.澆口的位置可依成品形狀找到最優處澆口的位置可依成品形狀找到最優處2. 2.澆口可以使用針點進澆來自動切斷澆口可以使用針點進澆來自動切斷1. 1. 流道面積大流道面積大制品廢料多制品廢料多2

17、 2. .模具分模行程大模具分模行程大而且不穩定而且不穩定需用較大的成型機需用較大的成型機3 3. .成型過程中壓力損失大成型過程中壓力損失大4 4. .模具構造復雜模具構造復雜價格高價格高容易出故障。容易出故障。三板模的缺點注塑注塑模具模具由以下五由以下五大系大系统构成统构成 1 1，浇注系统，浇注系统2 2，冷却系统，冷却系统3 3，顶出系统，顶出系统4 4，排气系统，排气系统5 5，机构系统，机构系统澆注系統澆注系統塑膠熔融體從注射機的噴嘴出來后塑膠熔融體從注射機的噴嘴出來后到達模腔前在模具中所流經的通道。到達模腔前在模具中所流經的通道。澆注系統的組成部分澆注系統的組成部分澆注系統澆注系

18、統主流道主流道從注射機的噴嘴起到分流道為止的一段料流通道。從注射機的噴嘴起到分流道為止的一段料流通道。澆口澆口 分流道與模腔之間長度很短且截面很小的一段料流通道。分流道與模腔之間長度很短且截面很小的一段料流通道。分流道分流道主流道與澆口之間的料流通道。主流道與澆口之間的料流通道。冷料井冷料井用于儲存前端冷料的流道末端。用于儲存前端冷料的流道末端。1, 1,澆注系統澆注系統設計澆注系統的基本原則設計澆注系統的基本原則在滿足塑料制品質量的同時在滿足塑料制品質量的同時還應有利于還應有利于 提高成型速度來縮短成型周期。提高成型速度來縮短成型周期。冷流道冷流道減少廢料減少廢料縮短循環時間縮短循環時間減少

19、壓力損失減少壓力損失控制塑膠流動控制塑膠流動 熱流道系統的特點熱流道系統的特點2, 2,冷卻系統冷卻系統 模具模具設置冷卻系統的作用設置冷卻系統的作用控制模溫以提高塑件質量控制模溫以提高塑件質量主要表現在對主要表現在對于于表面光潔度表面光潔度殘余應力殘余應力結晶度結晶度熱彎曲的影響。熱彎曲的影響。縮短成型周期縮短成型周期成型周期成型周期80%80%左右左右要用于冷卻要用于冷卻模具設模具設計良好的冷卻系統對提高生產率十分必要。計良好的冷卻系統對提高生產率十分必要。冷卻大型滑動件避免卡死。冷卻大型滑動件避免卡死。下圖為一模四穴四個模仁等效水路冷卻保証各穴冷卻效果的一致性。 INOUTOUTININ

20、OUTOUTIN3, 3,頂出系統頂出系統 制品顶出是注射成型过程中最后一个环节制品顶出是注射成型过程中最后一个环节, ,當制品在模當制品在模具中固化后具中固化后需要有一套有效的方式將其從模具中頂出需要有一套有效的方式將其從模具中頂出顶出质量的好坏将最后决定制品的质量顶出质量的好坏将最后决定制品的质量, ,因此因此, ,制品的顶出是制品的顶出是不可忽视的不可忽视的. . 且在頂出中不能使制品變形且在頂出中不能使制品變形頂白頂白破裂等損破裂等損壞制品的現象。這種裝置就是頂出系統壞制品的現象。這種裝置就是頂出系統頂出系統有如下頂出系統有如下几類几類 1. 1.圓頂針圓頂針 2. 2.扁頂針扁頂針

21、3. 3.套筒套筒 4. 4. 脫料板脫料板 5 5. .斜銷。斜銷。 圓頂針圓頂針圓頂針:為最普遍最簡單的頂出裝置圓頂針及頂針孔都易於加工,因此已被作為標准件而廣泛使用。扁頂針扁頂針 扁頂針:當成品空間較小不宜使用圓頂針時采用扁頂針。W入子規格參考為扁頂針扁頂針套筒套筒 套筒(頂管):當成品有boss時使用一般排部在成品boss的底部。成品套筒內芯套筒外壁螺釘鎖固形式壓板形式4 4，排氣系統排氣系統 在塑料熔體填充注射模腔的過程中在塑料熔體填充注射模腔的過程中模腔內除了原有的空氣外模腔內除了原有的空氣外還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發而成的水蒸氣還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發而成的水蒸

22、氣塑料局部過熱塑料局部過熱分解產生的低分子揮發性氣體分解產生的低分子揮發性氣體塑料助劑揮發塑料助劑揮發( (或化學反應或化學反應) )所產生的氣所產生的氣體以及熱固性塑料交聯硬化釋放的氣體。這些氣體如果不能被排出模體以及熱固性塑料交聯硬化釋放的氣體。這些氣體如果不能被排出模腔腔將會影響制品成型以及脫模后的質量。因此將會影響制品成型以及脫模后的質量。因此在設計模腔結構與在設計模腔結構與澆注系統時澆注系統時必須考慮設置排氣結構必須考慮設置排氣結構以保証制品不因排氣不良而發以保証制品不因排氣不良而發生質量問題。生質量問題。 排氣槽的寬度可取排氣槽的寬度可取1.5-6MM1.5-6MM深度以塑膠熔體不

23、溢進排氣槽為宜深度以塑膠熔體不溢進排氣槽為宜其數值與熔體粘度有關其數值與熔體粘度有關一般可在一般可在0.02-0.05MM0.02-0.05MM范圍內選擇。范圍內選擇。5 5，機構系統機構系統機構系統主要是為了讓成品能夠順利的射出成型機構系統主要是為了讓成品能夠順利的射出成型得到理想的產品得到理想的產品而設計的。以目前較常見之情形大致有而設計的。以目前較常見之情形大致有為處理成品外部倒勾的機構為處理成品外部倒勾的機構( (滑塊機構滑塊機構) )為處理成品內部倒勾的機構為處理成品內部倒勾的機構( (斜銷機構斜銷機構) )導向機構導向機構（导柱（导柱/ /导套）导套）定位機構定位機構（模板定位块（

24、模板定位块/ /模仁定位凸台）模仁定位凸台）支撐機構支撐機構（支承柱） 目前确定各种塑料收缩率（成形收缩後收缩）的方法，一般都推荐德国国家标准中DIN16901的规定。即以230.1时模具型腔尺寸与成形後放置24小时，在温度为23，相对湿度为505%条件下测量出的相应塑件尺寸之差算出。 收缩率S由下式表示： S=(DM)/D100% 其中：S-收缩率； D-模具尺寸； M-塑件尺寸。 如果按已知塑件尺寸和材料收缩率, 计算模具型腔则为: D=M/(1-S) 但在确定收缩率时，由於实际的收缩率要受众多因素的影响也只能使用近似值，因而用D=M/(1-S)计算型腔尺寸也基本上满足要求。在制造模具时，

25、型腔则按照下偏差加工，型芯则按上偏差加工，便於必要时可作适当的修整。 难於精确确定收缩率的主要原因，首先是因各种塑料的收缩率不是一个定值，而是一个范围。因为不同工厂生产的同种材料的收缩率不相同，即使是一个工厂生产的不同批号同种材料的收缩率也不一样。因而各厂只能为用户提供该厂所生产塑料的收缩率范围。其次，在成形过程中的实际收缩率还受到塑件形状，模具结构和成形条件等因素的影响。 模具尺寸的计算模具尺寸的计算第三节第三节注塑成形机及成形条件简介注塑成形机及成形条件简介注注射成形机的概要射成形机的概要 射出成形机是由将塑料溶融塑化后射出、注入到模具模腔内的塑化射出装置和模具安装射出成形机是由将塑料溶融

26、塑化后射出、注入到模具模腔内的塑化射出装置和模具安装 、 开闭、锁模的锁模装置构成。射出成形机的种类由其结构的设置形式不同而种类多样化。开闭、锁模的锁模装置构成。射出成形机的种类由其结构的设置形式不同而种类多样化。卧式射出成形机：塑化射出装置与锁模装置在横向同一直线上设置的形式。卧式射出成形机：塑化射出装置与锁模装置在横向同一直线上设置的形式。立式射出成形机（卧式加热筒）：塑化射出装置为横向设置，锁模装置为纵向设置的形式。立式射出成形机（卧式加热筒）：塑化射出装置为横向设置，锁模装置为纵向设置的形式。立式射出成形机（立式加热筒）：塑化射出装置与锁模装置在纵向同一直线上设置的形式。立式射出成形机

27、（立式加热筒）：塑化射出装置与锁模装置在纵向同一直线上设置的形式。预置式射出成形机：塑化射出装置为射出装置和塑化装置各自分开的形式。预置式射出成形机：塑化射出装置为射出装置和塑化装置各自分开的形式。 最常用的是卧式射出成形机。如下图：最常用的是卧式射出成形机。如下图：塑化射出装置塑化射出装置锁模装置锁模装置控制盘控制盘注塑注塑成形流程成形流程射出射出( (充填充填) )闭模闭模保压保压冷却冷却. .计量计量开模开模成形品脱模成形品脱模( (顶出顶出) ) 闭模：将模具闭合并提供相应的锁模压力。闭模：将模具闭合并提供相应的锁模压力。 射出：按设定的射出压力、速度将溶融的塑料充填至模腔中。射出：按

28、设定的射出压力、速度将溶融的塑料充填至模腔中。 保压：为了补充塑料在模具内冷却硬化引起的体积减少（收缩）所需的塑料。保压：为了补充塑料在模具内冷却硬化引起的体积减少（收缩）所需的塑料。 冷却：将注入模腔的塑料温度降低至制品取出后不变形的温度。冷却：将注入模腔的塑料温度降低至制品取出后不变形的温度。 计量：保压结束后塑料在模腔内冷却的同时为下一循环准备所需的溶融的塑料。计量：保压结束后塑料在模腔内冷却的同时为下一循环准备所需的溶融的塑料。 开模：将模具型腔（前模、后模）分开，并达到取出制品的空间要求。开模：将模具型腔（前模、后模）分开，并达到取出制品的空间要求。 成品脱模：通过成形机的顶出糸统将

29、制品从后模顶出。制品取出后进入下一循环。成品脱模：通过成形机的顶出糸统将制品从后模顶出。制品取出后进入下一循环。 注塑成形条件的五大要素注塑成形条件的五大要素速度（射出速度速度（射出速度 、保压速度、计量速度）、保压速度、计量速度）压力（射出压力、保压压力、背压、锁模压力）压力（射出压力、保压压力、背压、锁模压力）温度（加热筒温度、烤料温度、模温）温度（加热筒温度、烤料温度、模温）位置（计量位置、保压切换位置、速度切换位置）位置（计量位置、保压切换位置、速度切换位置）时间（射出时间、保压时间、冷却时间）时间（射出时间、保压时间、冷却时间）注塑注塑成形条件成形条件1 1）射出速度）射出速度 决定型腔内树脂材料的充填时间。以高速充填为原决定型腔内树脂材料的充填时间。以高速充填为原则，必要的场合低速设定。充填时间以短为宜，是制品外观则，必要的场合低速设定。充填时间以短为宜，是制品外观的决定因素。的决定因素。 2 2）射出压力压力）射出压力压力 要达到设定的射速，必须要有一定的射出压力，以要达到设定的射速，必须要有一定的射出压力，以克服流动阻力达到速度损耗的补偿。射出压力低，射速不稳克服流动阻力达到速度损耗的补