塑胶模具及成型缺陷2

内容提要

塑料的成型加工方法注塑机以及成型参数简介制品设计注塑模具结构及其设计注塑成型及其缺陷原因分析Moldflow简介及分析流程技术支持与客户服务1注塑成型的过程注射阶以速度控制保压阶以压力控制冷却阶熔胶阶脱模阶2成型的周期时间3塑料的充填FillingPhasePressurizationPhaseFilling，计量的充填模穴

Pressurization，建立模穴压力

Compensation，挤入额外的塑料以减少收缩（冷却过程中发生的收缩）CompensationPhase4塑料的喷泉流动描述塑胶分子在模具中的流动形态；与塑胶的流变性能及其长分子链有关；出现的结果为，最先进入模具型腔的塑胶会因凝固而停留在浇口附近的区域会直接影响到表面的分子形态和纤维配向。5剪切流动是熔融流体在外力下的相对滑动。固定移动固定固定(1)剪切流动(ShearFlow)剪切率是熔融流体剪切流动的速率。(2)剪切率(ShearRate)固定慢速移动低剪切速率固定快速移动高剪切速率剪切应力是熔融流体剪切流动的抵抗力，高粘度造成高剪切应力。(3)剪切应力(ShearStress)固定慢速移动低剪切应力固定快速移动高剪切应力塑料的剪切流动6分子配向是由塑胶的剪切流动引起，凝固层存在最高的剪切率，故此区域的分子配向也是最高的。中心区域的剪切率较低，中间区域的分子配向也较低。流动截面/分子配向张力低配向高配向Shearrate-minmax高配向由剪切流动产生的热输入和进入模具的热损失之间应当是平衡的。较快的注射速率较慢的注射速率对比流动截面/热交换ColdMoldHotPlasticMeltHeatLossintotheToolFrozenLayerHeatInputHighShearRatePlasticFlow欠注的原因分析（1）欠注：是指模具型腔不能被完全填充满的一种现象。是我们成型时首先要避免的问题。材料增加熔体的流动性减少再生料的添加减少原材料中的气体分解模具设计浇口的位置设计保证其先填充厚壁，避免出现滞留现象，导致聚合物熔体过早硬化。增加浇口数量，减少流程比。增加流道尺寸，减少流动阻力

排气口的位置设置适当，避免出现排气不良的现象（看欠注部位是否烧焦）增加排气口的数量和尺寸

增加冷料井设计，排出冷料冷却水道的分布要合理，避免造成模具局部温度偏低9欠注的原因分析（2）注塑机检查止逆阀和料筒内壁是否磨损严重，上述磨损会导致注塑压力和注塑量损失严重检查加料口是否有料或是否架桥检查注塑机的能力是否能达到成型要求的能力工艺条件增大注塑压力增大注塑速度，增强剪切热

增大注塑量

增大料筒温度和模具温度

增大注塑机的熔胶长度减小注塑机的缓冲量延长注射时间合理调整注射各段的位置和对于的速度、压力制件设计制件壁厚设计太薄制件存在导致滞流现象的加强筋制件的厚度存在较大差异，引起滞流在局部出现，无法通过模具设计来避免10欠注的原因分析（3）迟滞效应：也叫滞流，如果在距离浇口比较近的位置，或者在垂直于流动方向的位置有一个比较薄的结构，通常为加强筋等，那么在注塑过程中，熔体经过该位置时将会遇到比较大的前进阻力，而在其主体的流动方向上由于流动畅通，无法形成流动压力，只有当熔体在主体方向充填完成，或进入保压时才会形成足够的压力对滞流部位进行充填，而此时，由于该位置很薄，且熔体不流动没有热量补充，已经固化，因此造成欠注。我公司材料中PC/ABS和ABS/PVC合金非常容易出现这种现象。11滞流现象导致的欠注上面的制件采用PVC/ABS，下面的采用了PC/ABS，红色箭头为浇口位置，黄色箭头和圆圈为滞流导致欠注部位，绿色箭头为推荐的浇口位置。材料流动性越差，滞流越明显。流动性好的尼龙等材料几乎不存在滞流问题，即使加玻纤的尼龙也很少有滞流现象。解决滞流欠注问题的措施：1.增加滞流部位厚度，制件厚度差异不要太大，缺点是容易引起缩痕；2.改变浇口位置为充填的末端，使该位置形成压力；3.注塑时首先降低速度和压力，使充填初期就在料流前锋形成较厚的固化层，认为增加熔体压力，这一方法是我们常用的措施；4.采用流动性好的材料。12应用中的欠注现象

13溢料（飞边）的原因分析溢料：又称飞边、溢边、披锋等，大多发生在模具的分合位置上，有时在顶杆和镶块等位置也有。模具设计合理设计模具，利于模具合模紧闭，不产生缝隙保障模具能够紧固在模板上，确保成型时不损伤模具

检查排气口的尺寸，不超过材料的溢边值清洁模具表面

打磨使模具产生合模不严的表面，使模具封闭较好注塑机设置适当锁模力保证注塑机的两块安装模板相互平行注塑机的锁模力不足所至，选择大锁模力的注塑机模具本身平行度不佳，或装得不平行

成型工艺降低注塑速度降低料筒温度和喷嘴温度

降低注塑压力和保压压力减少缓冲长度，使熔体不要在料筒中过填充降低模具温度材料提高材料的冷却速度塑料黏度太高或太低都可能出现飞边原材料颗粒不均时，导致加料量不稳定，产生飞边吸水强的材料，或对水分敏感的材料，会因干燥不充分大幅降低材料流动性，增加材料黏度，导致飞边产生14流痕的原因分析流痕：是指在浇口附近呈波浪状的表面缺陷。若波浪特别明显，就成了震纹，这种波浪就不仅仅是视觉所见的痕迹，而是可以触摸到的台阶状的凹槽。震纹产生原因是熔体粘度过大而以滞流形式充模时，前端的料一接触到型腔表面便很快冷凝收缩起来，而后来的熔料又胀开已收缩的冷料继续前进过程的不断交替使料流在前进中形成了表面震纹。材料提高材料的流动性减少材料中的橡胶成分或增韧剂，或减小其粒径等尺寸模具设计增大流道中冷料井的尺寸，隔离冷料改善模具排气增大流道和浇口的尺寸缩短主流道尺寸或改用热流道系统工艺条件增加注塑速度增加注塑压力和保压压力延长保压时间提高模具温度

提高料筒和喷嘴温度进胶口进胶口震纹流痕跑马15跑马纹的成因图解FlowfrontcoolsdownnearthewallCooleddownouterlayerimpedesdirectfrontalflowtothewallFlowfronttouchesmoldwallagain16喷流纹的原因分析喷流纹：是从浇口沿着流动方向，弯曲如蛇行一样的痕迹，故也叫蛇形流。其形成原因：是由于树脂由浇口开始的注射速度过高所导致。解决措施：模具设计1.在浇口前面加阻逆针，防止料流喷射2.扩大浇口横截面成型工艺1.调低注射速度都是可选择的措施。2.提高模具温度，也能减缓与型腔表面接触的树脂的冷却速率，这对防止在充填初期形成表面硬化皮，也具有良好的效果。3.调低材料的流动性4.降低熔体温度材料降低材料流动性用moldflow模拟的喷流纹现象。17缩痕的原因分析缩痕：也叫缩水、凹痕、塌坑、瘪形等，是指制件在壁厚处出现表面下凹的现象，常在加强筋、沉孔或内部格网处出现。收缩不成，则形成空洞。材料注塑前先根据原料商提供数据干燥原料模具设计增大主流道、分流道和浇口尺寸检查是否有充足的排气位置在筋位采用气体辅助注塑对于小制件以及壁厚较薄的制件，目前出现了一种新的成型工艺－外部气体辅助注塑成型工艺选择适当的注塑机和模具切换材料时，把旧料完全从料筒中清洗干净。

增大背压

改进排气系统

降低熔体温度,提高注塑压力或注塑速度

螺杆注射结束后，前端留有一定缓冲，便于补料制件设计避免制件存在过大的厚度差异，导致收缩量差异太大引起缩痕；必须差异大时，尽量使尺寸过渡平缓筋位的尺寸设计要合理18缩痕或空洞的固化过程图解及案例空洞(

Void)凹陷(SinkMark)19银纹、气泡和气孔原因分析塑料在充模过程中受到气体的干扰常常在制品表面出现银丝斑纹或微小气泡或制品厚壁内形成气泡时产生，这些气体的来源主要是原料中含有水分或易挥发物质或润滑剂过量，也可能是料温过高塑料受热时间长发生降解而产生降解气。

材料注塑前先根据原料商提供数据干燥原料提高材料的热稳定性粉体太多，造成夹气材料中使用的助剂稳定性差，易分解模具设计增大主流道、分流道和浇口尺寸检查是否有充足的排气位置避免浇注系统出现比较尖锐的拐角，会造成热敏性材料高温分解成型工艺选择适当的注塑机，增大注塑机背压切换材料时，把旧料完全从料筒中清洗干净螺杆松退时避免吸入气体

改进排气系统

降低熔体温度、注塑压力或注塑速度

注塑PVC、POM类材料结束时，要用ABS或者AS等清洗，避免残留造成分解气体产生20重叠成型僚（Ove剃rmol疮ding辉）粘接不冬劳Ove悟rmo督ldi隔ng的恰工艺过翅程是，郊首先用让第一种郑材料成像型内层塌零件，杜然后旋卵转动模袍，再用擦第二种探材料成甩型外层探零件，双使外层域零件叠晶加在内悬层零件醒上。如眯MP3尝、手机苹外壳等耽电子产哑品。对起于电动烫工具行翼业的制室件是分令两套模匠具，第细一套模炒具用来增成型内胆层制件钉，第二校套模具岭用来包嫩胶，一窗般注射承TPE它之类的见软胶。江常见的稳缺陷是前：包胶企粘接不桐劳，外坚观差，朵以及欠漆注。粘接不劳来常用解决寄措施：1矮.最好是昨注塑结束蹦后立即进额行包胶，肚最好采用裳双色注塑统；2.包痛胶注塑时洽，内层材矩料包胶部挑位要干净外清洁（不序要人为进蛋行清洁）免，无油污美，无灰尘姿；3.包订胶不好除狮去外层软赖胶后，不妻可再进行获二次包胶哑；4.提宋高注射速虏度和偏高貌的熔体温餐度，有利扑于提高粘斥接劳度；摘5.包胶病之后立即泄检测效果敏不好，不还能反映真悼实情况，源放置一段僻时间检测笛，效果会林更好；6的.被包胶杆部位的表胜面避免使顾用脱模剂详；7.材船料方面出猴现问题时花要从内外弱层材料两部个方面来得考虑，不酸能只考虑胡外层软胶易的材料因役素，有时控内层材料辈也很重要给。撕裂时夜，接触丙面出现肃图示白忙痕表示骂粘接效张果较好培。21熔接痕乱的原因垒分析熔接痕：熔融塑让料充填郑型腔时猛由于多偏浇口注蔑射，或凭遇到嵌剪件、壁腊厚不均趁、孔洞烤、流速昆不连贯丑的区域这、充模此料流中怨断的区惹域而以交多股形伐式汇合香时以及享发生浇城口喷射肌充模时奥，因不辫能完全琴融合而坊产生线启状的痕挨迹。材料增加塑料熔体的流动性减少粉体比例和液体添加剂的使用模具设计减少浇口数量或改变浇口的位置增设排气槽工艺条件增加注射压力、注射速度和保压压力增加熔体温度降低脱模剂的使用量提高螺杆转速，使塑料黏度下降增加背压压力，使塑料密度提高制件设计减少孔和壁厚不均的设计通过增设加强筋使熔痕被后续料流挤入筋内调整嵌件位置22制品发环脆的原取因分析发脆：制品发脆易很大一部革分是由于玻内应力造扶成的材料注塑前设置适当的干燥条件，塑胶如果连续干燥几天或干燥温度过高，尽管可以除去挥发分等物质，但同时也易导致材料降解，特别是热敏性塑料减少使用回收料，增加原生料的比例选用合适的材料，选用高强度的塑胶模具设计增大主流道、分流道和浇口尺寸，流道避免出现尖锐的角，过小的主流道、分流道或浇口尺寸容易以及尖锐的拐角导致过多的剪切热从而导致聚合物的分解注塑机选择合适的螺杆，塑化时温度分配更加均匀。如果材料温度不均，在局部容易积聚过多热量，导致材料的降解工艺条件降低料筒和喷嘴的温度降低背压、注塑压力、螺杆转速和注塑速度，减少过多剪切热的产生，避免聚合物分解

如果是熔解痕强度不足导致的发脆，则可以通过增加熔体温度，加大注塑压力的方法，提高熔解痕强度降低开模速度、顶出速度和顶出压力制件设计制件中部流体要流经部位不要出现过薄的壁厚制品带有容易出现应力开裂的尖角、嵌件、缺口或厚度相差很大的部位

23制品变色浮的原因分芒析变色：制件上局浩部存在颜罢色与材料美颜色不一肥致的现象近。材料材料被污染水分及挥发分含量高着色剂及添加剂分解模具设计模具排气不良，塑料被绝热压缩，在高温高压下与氧剧烈反应，烧伤塑料模具浇口太小料中或模内润滑剂、脱模剂太多。必要时应定期清洁料筒，清除比塑料耐热性还差的抗静电性等添加剂喷嘴孔、主流道及分流道尺寸太小浇口位置不合理，导致潜流存在，引气色粉或颜料积聚

工艺条件螺杆转速太高、预塑背压太大机筒、喷嘴温度太高注射压力太高、时间过长、速度太快使制品变色设备方面设备不干净。灰尘或其它粉尘沉积在料斗上使物料污染变色热电偶、温控仪或加热系统失调造成温控失灵机筒中有障碍物，易促进塑料降解；机筒或螺槽内卡有金属异物，不断磨削使塑料变色24黑斑或训黑液的蜓原因分能析黑斑：存在于制就件的熔接梦痕位置，嗓或者在制撞件料流发级生重叠的贴位置，也旨有夹杂在愈材料中的锯很多黑点颤，如图中良箭头所指闻；黑液：律存在于制求件的表面站，可以擦默去，如图摄中圆圈所零示。一般水是设备和然材料的原恰因。设备方面机筒中有焦黑的材料机筒有裂痕螺杆或柱塞磨损料斗附近不清洁。原料方面原料不清洁润滑剂不足模具方面型腔内有油从顶出装置中渗入油25烧焦暗霞纹的原缩慧因分析烧焦暗位纹：指新由于型脊腔内气格体不能鉴及时排恨走，导郊致在流膛动最末拐断产生藏烧黑现炎象。模具设计在容易产生排气不良的地方增设排气系统。加大主流道、分流道和浇口的尺寸型腔局部阻力大，使料流汇合较慢工艺条件降低注塑压力.

降低注塑速度.

降低螺杆转速.

降低料筒温度

检查加热器、热电偶是否处于正常状态设备方面注射热敏性塑料后，机筒未清洗干净喷嘴处有料垫导致注射开始时排气不畅。原料方面颗粒不均，且含有粉末。原料中挥发物含量高。润滑剂、脱模剂用量过多。26光泽不猛好的原封因分析光泽不毁好：制件的表音面发雾，锤不够光牲亮。模具设计浇口太小或流道太细型腔表面粗糙度差排气不良或模温过低没有冷料井工艺条件机筒加热不均匀、机筒温度过高或过低喷嘴太小或预塑背压太低注射速度过大或过小塑化不均匀设备方面供料不足换料时机筒未清洗干净原料方面原料未干燥处理含有挥发性物质助剂或脱模剂用量过多，有析出现象27脱模困难喷的原因分密析脱模困难常：指制件压或水口议不容易壤从模具关上脱离归，甚至壁造成制醋件损伤叔。模具设计（1）顶杆数量或者分布不合理或位置不当

（2）脱模斜度不够

（3）排气不良

（4）浇道壁或型腔表面粗糙

（5）喷嘴与模具进料口吻合不服帖或喷嘴直径大于进料口直径

（6）浇注系统设计不合理，浇口设计太大，对于潜伏式浇口不利于拉断，流道存在夹料结构，如右图制件设计（1）在制件内侧设计一些凹凸结构，用于将制件留在动模（2）制件尺寸设计合理工艺条件（1）机筒温度太高或注射量太多

（2）注射压力太高或保压及冷却时间长（3）模温过高或过低设备方面顶出力不够原料方面润滑剂不足、收缩太大28翘曲变授形的原请因分析翘曲：制件的形遗状与设计声的形状出鸣现比较大直的差异，得通常为凸础出或凹陷梨。一

模具醒方面：单（1）浇演口位置不音当或数量由不足，影荐响分子链眉或纤维取午向造成翘北曲。

（赏2）顶出著位置不当塔或制品受信力不均匀罩。

（3救）冷却系疾统造成冷怜却温度查胆异，热的一炼侧需要狐比较长妥的时间态冷却和畜收缩（率收缩大夜），而笼导致热哨的一边拨象弓一准样弯曲二

工楚艺方面女：

（辉1）模败具、机体筒温度猪太高。颗（2虏）注射传压力太劳高或注漏射速度勇太快。浙（3档）保压旗时间太损长或冷拾却时间突太短。记三见原料方伐面：酞命氰系颜检料会影剖响聚乙抖烯的结乡丰晶度而奸导致制咱品变形途。

四撕制品牙设计方柱面：鉴（1）浅壁厚不灿均，变保化突然词或壁厚圾过小。租（2顿）制品磁结构造暮型不当伍，没有茎加强结掠构来约恳束变形民。热的一边冷的一边张应力凝固和收缩热的一边冷的一边29尺寸不骄稳定的矿原因分域析尺寸不纷稳定：尺寸达不蜜到设计的阴要求，而军且波动较牧大。一

设结备方面攻：

（薄1）加罪料系统刑不正常姥。

（股2）背衔压不稳饭或控温吼不稳。逢（3值）液压响系统出挠现故障蹈。

二凭模具娇方面：见（1袭）浇口岂及流道宏尺寸不董均。之（2）雨型腔尺欧寸不准晒。

三缓工艺魔方面：覆（1县）模温棕不均或农冷却回巩路不当累而致模窑温控制不合理蛛。

（杆2）注基射压力此低。涉（3）攻注射保蓬压时间组不够或叉有波动引。

（犯4）机孙筒温度库高或注占射周期泛不稳定原。

四饲原料鸽方面：弦（1缴）换批勒生产时颜，树脂吉性能有智变化。专（2伶）物料农颗粒大异小无规伸律。蓝（3）灯含湿量垦较大。虹（4阀）更换绑助剂对垦收缩律聚有影响禾。30龟裂汽拾白的原缩慧因分析龟裂汽白浙：制件上往存在细小默裂纹，或指者雾状白诞印。一

模具兔方面：1.顶狂出机构显不佳。2.模具刘的排气不蒜偿。3.流拴道设计凭缺陷造避成冷料环积存。二

工晌艺方面考：1.机限筒温度酱低或模籍具温度陈低。2.注逐射压力疏高。3.保文压时间材长。三

原抛料方面即：1.润感滑剂、从脱模剂纪不当或侵用量太音多。2.牌帝号、品得级不适使用。3.材料赶中添加了湖容易产生说气体的成四

制铺品设计框方面：1.制鹿品设计不脑合理，导胆致局部应毯力集中。2.制倘件结构苗不合理露，造成捆冷料积宿存后被糟料流冲请散。龟裂冷料汽白31分层剥是离的原酷因分析分层剥魄离：制件表面蜡能被一层疏一层的剥东离材料避免不相容的杂质或受污染的回收料混入原料中避免原材料混杂提高合金材料的相容性模具设计对所有存在尖锐角度的流道或浇口进行倒角处理，实现平滑过度.工艺条件增加料筒和模具温度

成型前对材料进行恰当的干燥处理.避免使用过多的脱模剂不要使用过高的注射压力，防止制件粘模对于PVC塑料，注射速度过快或模具温度低亦可能造成分层剥离

32肿胀和鼓攻泡的原因垦分析有些塑料扒制品在成颈型脱模后剩，很快在辜金属嵌件放的背面或过在特别厚阿的部位出苦现肿胀和脸鼓