塑胶模基础知识

InjectionMoldingJudy，Lian第1页，共18页。注塑成型概论InjectionMoldingConcept

.何谓注塑成型

所谓注塑成型（InjectionMolding）是指，将已加热融化的材料喷射注入到模具内，经由冷却与固化后，得到成形品的方法。

适用于量产与形状复杂产品等成形加工领域。

InjectionMolding:Injectthemeltplasticintothemould,Wecangettheproductaftercooling.Useformassproductionandcomplicatedshapeproduct.第2页，共18页。射出成形工程是以下列六大顺序执行：

InjectionMolding

6Steps

合模ClosetheMould

射出ejector

保压keeppressure

冷却cooling

开模

openthemould

取出产品fetchtheproduct

InjectdeviceClosemoulddeviceEjectdevicePullshaftmotorhopperScrewstemheatingonewayrestrictorvalvecylinder第3页，共18页。ejectorpinInjectionmouldInjectionsystermShapepartstructurepartguideFixingpartCoolingandheatsystermgatesprueRunnercoldslugwellscore

insertcavityinsertmouldingfacepininsertguidepinguidebushFixedmouldplate,A–platemovingmouldplate,B–platesupportplate,backingplate,

supportblocks第4页，共18页。流道的配置

Runnerarrangement

模腔取多个流道时，流道长度、粗细要相同，使树脂同时充填到各模腔中，并设计成对称形配置，见图7-3所示的流道配置实例。Whenwehavelotofrunner,Thelengthoftherunnershouldbewithsamelength,samesectionsizeandsymmetry,seebelowphoto

当通向各模腔的流道长度不相同（不等长流道）、或因配套等原因模腔的体积不相同等情况时，一般还通过改变流道粗细来调节，使之进行同时充填。Whenthecavitysizeisdifferent,wealwaysusedifferentrunnerlength,butstillusesamesectionsizerunner.

锥角=2°~4°gatesprueRunnerProduct第5页，共18页。冷料井(coldslugwells)

在所有流道之交界处，主流道至少须超过支流道一个直径距离以上。它可以让熔融塑流前端冷的、高黏度的高分子停留于此，，使后方热的、低黏度的高分子易于进入模穴内。所以冷料井能够防止冷料进入模穴而影响最后之产品性质。Ateachrunnercross,Thereshouldbeacoldsungwellsthereandit’slengthmustmorethatmainrunner’sdiameter.Itwillhelptostopthefrontplasticwhichiscoldfirstlyandwithhighdensity,Soastolethotplasticgointhecavity.Itcanpreventcoldplasticgoinginthecavityandpreventbadaffectionfortheproductqualification.第6页，共18页。沟槽型：此乃在浇道的侧壁开设几个沟槽，以便塑料冷凝时，能留住冷料。此结构中亦采用浇道顶杆将冷料从冷料井中顶出，此时浇道顶杆直接切过槽里之塑料，使之仍留在槽沟里，在下一次注射周期里，注入之熔融塑料又与槽沟内之冷料融合在一起。Slot:Therearesomegroovesatspruewall.Itwilllocktheplasticwhenplasticgoescold.Thecoldplasticinthegroovewillleavehereafterpushoutothercoldplastic.Thispartofplasticwillcombinewithnextinjectionhotplastic.

(b)倒锥型：倒锥面之冷料井是最简单之浇道拉出设计。invertedcone:conicalsurfaceshapeismostcommonuseforpulloutthesprue.

(c)Z型：此结构中，浇道顶杆之头部被加工成Z型状，在模具打开时能把冷料钩住.Zshape:

TheejectorpinwillbemachinetoaZshape.Itwillhookthecoldplasticwhenopenthemould.nylonlatchlocknormalstructure第7页，共18页。1、热固性塑料(Thermosetplastics)：指的是加热后，会使分子构造结合成网状型态。一但结合成网状聚合体，即使再加热也不会软化，显示出所谓的[非可逆变化]，是分子构造发生变化(化学变化)所致。Thermosetplastics:Itisonekindofplasticwhichafterfirsttimeheating,it’sstructurewillhavechemicalreaction.Aftercoldandheatitagain,Itstillwon’tbesoft.Itisnotreversible.2、热塑性塑料(Thermoplastics)：指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又会熔化的塑料：即可运用加热及冷却，使其产生[可逆变化](液态←→固态)，是所谓的物理变化。Thermoplastics:Afterheating,ithasaphysicalchange,Sosecondtimeheatthecoldplastic,Itstillcanbesoft,itisreversible(liquid—solid)第8页，共18页。射出成型制程參數設定參考表料別plasticname烘料溫度(℃)Drytemperature烘料時間(HR)Drytime(hours)適當模溫(℃)Mouldtemperature可塑化料溫(℃)Softtemperature密度(g/cm3)density收縮率(%)ShrinkpercentagePVC(S)60~701~250~70140~180

(1.5~)PVC(H)60~70↑1~250~70150~180(1.40)(0.3)LOPE70~801~220~50160~240(0.92)(1.5~)HDPE70~1001~220~70200~280(0.96)(1.5~)PP70~901~220~50200~300(0.90)(0.8~)PS70~801~220~70180~260(1.05)(0.4)ABS80~1001~240~80180~260(1.05)(0.6)AS80~1002~40~70210~260(1.07)(0.4)PMMA80~903~50~90180~250(1.19)(0.4)EVA40~601~20~55130~150(0.93)(1.0~)POM80~2~40~120185~230(1.40)(1.8~)PA70~4~40~260~290(1.04~)(0.4~)MPPO70~1002~460~120220~300(1.06)(0.6)PC120~2~480~100270~310(1.20)(0.6)PET130~4~60~100250~280(1.33)(0.3)PBT130~3~460~90230~260(1.30)(1.7)PSU160~3~120~160320~360(1.25)(0.7)PPS130~1~3120~160290~330(1.35)(1.1)PES180~3~140~180340~390(1.37)(0.8)PEEK150~3~130~170350~400(1.30)(1.1)ABS/PC100~2~60~90240~270(1.18)(0.6)備注:1.因各機台規格間差異較大,本表數值僅做參考;EjectreferenceparametersformEachinjectionmachineisdifferent,abovedatajustforyoureference.第9页，共18页。由于收缩率不是一个定值，而是一个范围，在制造模具时，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。对於成形件壁厚来说，一般由於厚壁的冷却时间较长，因而收缩率也较大，从熔料流动距离来看，远离浇口部分的压力损失大，因而该处的收缩率也比靠近浇口部位大。因加强筋、孔、凸台和雕刻等形状具有收缩抗力，因而这些部位的收缩率较小。

浇口形式对收缩率也有影响。用小浇口时，因保压结束之前浇口即固化而使塑件的收缩率增大。注塑模中的冷却回路结构也是模具设计中的一个关键。冷却回路设计得不适当，则因塑件各处温度不均衡而产生收缩差，其结果是使塑件尺寸超差或变形。在薄壁部分，模具温度分布对收缩率的影响则更为明显。Shrinkpercentageisn’taconstantvaluebutinarange.Whenyoumanufactureamould,Thecavityinsertshoulduseminustolerance,coreinsertuseplustolerance,soastoadjustifneeded.Thethickwallpartwouldbeusemoretimeforcold,Soshrinkpercentageisbigger.Thepositionwhichisfarawayfrominjectiongate,Theforcewillbelostmore,Soshrinkpercentageisbigger.Thepartwhichhasrib,hole,boss,text,theSoshrinkpercentageissmaller.Thegatewillaffectshrinktoo,Whenyouusesmallgate,Thegatewillbeclosedbeforekeepingpressurefinished,Soshrinkpercentageisbigger.Thecoolingsystemisalsoakeyaffectelement.Iflotofareaofproducttemperatureisn’teven,eachareashrinkwillbedifferenttoo,Itwillresultinbaddimensionanddeformation,especiallyforthinproduct,Theaffectionwillbemoreobviously.第10页，共18页。塑胶件产品设计应注意如下：Plasticproductdesignshouldpayattentiontobelow:1,设计足够的脱模斜度，一般1°——1°30`，产品越深，脱模斜度越大。通常每增加0.001英寸之深度，须要增加1度额外之倾斜角。1,Designenoughdraftangle,Normally1°——1°30,Thedepthisdeeper,thedraftangleisbigger,Usuallyadd0.001inchdepth,Weshouldadd1°fordraftangle.改進設計[Improved]原設計[Original]2,產品壁厚均勻2,Thethicknessshouldbeeven差[Poor]較好[Better]最好[Best]第11页，共18页。4,肋的厚度以底板厚度的50%為宜,甚至可以更薄.Ribthicknesshadbetterequal0.5torless.3,切莫将产品设计成具尖锐的边角，因为其刻痕(notch)状会造成应力集中，以致减少了产品之抗冲击力。塑件有圆角，有利于塑料的流动充模及塑件的顶出，塑件的外观好，有利于模具的强度及寿命。为了增加边角的强度及增进充模的能力，半径必须在壁厚的25％到75％之间，通常为50％3,Neverdesignsharpedgeforplasticproduct,Becausethenotchwillresultinfocusstrengthwhichwilldecreasetheresistanceability.Thecornerwillgoodforrunningandejection,Theappearanceisbeautiful,andgoodformouldstrengthandlifetime.Thecorneralwaysequalto0.25~0.75t,0.5tiscommonuse.第12页，共18页。5,浮凸物(bosses)：浮凸物之目的是用来连接组合螺丝钉、导销、栓或迫紧(force-fits)等作用。设计浮凸物的最重要原则为避免其无支撑物，并尽量让其与外壁或肋相连Bossedisuseforconnecttoscrew,guidepin,bolt,force-fitandsoon.Thedesignruleis:preventthebosswithoutsupport.Trytoconnectittothewallorrib.如果浮凸物本身与外壁间隔相当远，则最好加上角板Ifbossisfarawayfromthewall,Itisbettertoaddribs肋靠近浮凸物的设计Whentheribclosetoboss第13页，共18页。6,孔（槽）hole

塑件的孔三种成型加工方法：

3waysformaketheholeforplasticproduct

（1）模型直接模塑出来。1,Comefrommoulddirectory

（2）模塑成盲孔再钻孔通。2,Blindfirstandthendrill

（3）塑件成型后再钻孔。先模塑出浅孔好。Drilldirectory

1、模塑通孔要求孔径比（长度与孔径比）要小些，当孔径〈1.5MM，由于模芯易弯曲折断，不适于模塑模塑型芯的三种方式。

Whenthethroughholeneedcomefromthemould,Theholediametershouldmorethan1.5mmandnotsodeep,otherwisecoreinserteasybebrokendown.

2、肓孔的深度：h〈（3—5）dblinddepth

d〈1.5时，h〈3d

3、异形孔（槽）设计

specialshapehole

塑件如有侧孔或凹槽，则需要活动块或抽芯机构"平行射成原则"确定塑件侧孔（槽）是否适合于脱模。Iftheside