注射模具成型一般常识课件

2023/7/23Page1塑胶件注塑成型南京开阳技术部黄庆三2023/7/23Page2

最佳品质产品的因素最佳品质的产品合适塑料最佳成型条件最佳模具设计最佳产品设计2023/7/23Page3课程内容概论注射模具动作原理注射模具结构成型原理成型不良问题点对策概论2023/7/23Page5所谓注塑成型（InjectionMolding）是指，将已加热融化的塑胶材料喷射注入到模具内，经由冷却与固化後，得到成形品的方法

概论2023/7/23Page6注塑成型机

模具塑料概论2023/7/23Page7注塑成型机

注塑成型机可区分为合模装置与注射装置。

合模装置是开闭模具以执行脱模作业。

注射装置是将树脂予以加热融化後再射入模具内。此时，要旋转螺杆，让投入到料斗的树脂停留在螺杆前端（称之为计量），经过相当于所需树脂量的行程储藏後再进行射出。

当树脂在模具内流动时，则控制螺杆的移动速度（射出速度），并在填充树脂後用压力（保压力）进行控制。

概论2023/7/23Page8模具

所谓模具（Mold）是指，为了将树脂材料做成某种形状，而用来承接射出注入树脂的金属制模型。已溶解的材料是从浇口进入模具内，再经由流道与流道口填充到模槽内。接下来则经由冷却工程与开模成型机脱模杆上的模具脱模板，推顶出成形品。

概论2023/7/23Page9塑料的组成

以聚合物合成树脂为主,

加上辅助材料：增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、发泡剂、增强材料。通过混炼、挤出而成。

辅助材料作用：改善材料的使用性能与加工性能。（称为改性）

塑料的定义

塑料是指以高分子合成树脂为主要成份、在一定温度和压力下具有塑性和流动性，可被塑制成一定形状，且在一定条件下保持形状不变的材料。

塑料通常具有下列特性：

☆低密度。☆价格低。☆易加工。☆耐腐蚀性佳。☆良好的绝缘性和隔热性。☆可以具有其它特殊性质，例如透明性、可弯曲性等。概论注射模具动作原理2023/7/23Page11两板模动作原理1、合模注射模具类型及动作原理2023/7/23Page12两板模动作原理2、合模完毕，准备注射注射模具类型及动作原理2023/7/23Page13动作原理注射口固定侧可动侧注射模具类型及动作原理3、充填、保压、冷却完毕2023/7/23Page14两板模动作原理分模线4、开模注射模具类型及动作原理2023/7/23Page15两板模动作原理5、产品顶出注射模具类型及动作原理2023/7/23Page16两板模动作原理6、产品取出成型产品注射模具类型及动作原理2023/7/23Page17两板模动作原理1、合模（下一循环）注射模具类型及动作原理注射模具结构2023/7/23Page19定位环注道衬套固定侧安装板母模板导柱衬套导柱公模仁公模板支撑板回位销模脚上顶出板下顶出板可动侧安装板顶针注射模具结构2023/7/23Page20注射模具结构2023/7/23Page21注塑模组成

凡是注塑模，均可分为动模（公模）和定模（母模）两大部件。公模母模注射模具结构2023/7/23Page22根据模具上各个零件的不同功能，可由以下7个系统或机构组成：（1）成型机构指构成型腔,直接与熔体相接触并成型塑料制件的零件.通常有凸模、凹模、型芯、成型杆、成型环、镶件等。在动模和定模闭合后，成型零件确定了塑件的内部和外部轮廓和尺寸。（2）浇注系统将塑料熔体由注塑机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统，由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。（3）导向与定位机构为确保动模和定模闭合时，能准确导向和定位对中，通常分别在动模和定模上设置导柱和导套。深腔注塑模进须在主分型面上设有锥面定位。（4）脱模机构是指在开模过和的后期，将塑件从模具中脱出的机构。脱模机构由顶杆、拉料杆、顶出固定板、顶出板及回程杆组成。（5）侧向分型抽芯机构带有侧凹或侧孔的塑件，在被脱开模具之前，必须先进行侧向分型或拨出侧向凸模或抽出侧型芯。（6）温度调节系统为了满足注塑工艺对模具温度的要求，模具设有冷却或加热的温度调节系统，一般通过模温机的水温来控制模具水温。（7）排气系统为了在注射充模过和中将型腔内原有空气排出，常在分型面处开设排气槽，也可利用模具的顶杆或型芯与配合孔之间间隙排气。注射模具结构2023/7/23Page23成型机构注射模具结构2023/7/23Page24公模侧（可动侧）母模侧（固定侧）注射模具结构公母模闭合后，形成了一个封闭型腔2023/7/23Page25成品滑块斜销滑块模仁模仁入子注射模具结构2023/7/23Page26浇注系统注射模具结构2023/7/23Page27注射模具结构①流道尽量直，尽量短，減少弯曲，光洁度在Ra=1.6—0.8um之间．②考虑模具穴数，按模具型腔布局设计，尽量与模具中心线对称．③当产品投影面积较大时，避免单面开设浇口，以防注射受力不均．④浇口位置应去除方便，在产品上不留明显痕迹，不影响产品外观．⑤主流道设计时，避免塑料直接沖击小型芯或小镶件，以免产生弯曲或折断．⑥主流道先預留加工或修正余量，以便保证产品精度．2023/7/23Page28注道及注道衬套冷注道衬套注道衬套(内带气管)加热带气管热注道衬套Sprue注射模具结构螺旋电热丝热栓2023/7/23Page29注道拉料销SpruePuller反锥度(最好)Z形(好)凹槽(顶出时有些麻烦)吸入销(不推荐)注射模具结构2023/7/23Page30冷料井塑料流体冷料井ColdSlugWell冷料井注射模具结构2023/7/23Page31最常用的手工剪除的浇口一般厚度为产品壁厚的50%到75%可以是等厚度或锥形厚度EdgeGate侧浇口注射模具结构2023/7/23Page32注道直接连到产品上其大小由注道的大小决定留有大而明显的浇口痕迹SprueGate直接浇口注射模具结构2023/7/23Page33浇口搭接直接连到产品上厚度与宽度设计与边门浇口相似可减缓流动，防止喷流发生OverlapGate搭接浇口注射模具结构2023/7/23Page34很宽的边门浇口可获得一个平缓的流动波前来进入产品（平衡流动）FanGate扇形浇口注射模具结构2023/7/23Page35与环状浇口和扇形浇口相似设计来获得一个平缓的流动波前进入产品其实难以获得不推荐使用FlashGate膜片浇口注射模具结构2023/7/23Page36在分模线下与产品相交的圆锥状浇口很常用一般小端直径为相接产品厚度的25%到75%PartingLineSubmarineGate潜伏/隧道浇口注射模具结构2023/7/23Page37使用在三板模上入口很小，浇口痕迹很小一般入口直径为0.25到2.0mmPinGate针点浇口注射模具结构2023/7/23Page38弯曲状的隧道浇口很难加工可能存在维护问题CashewGate牛角式浇口注射模具结构2023/7/23Page39直接传送热熔塑料到模穴中浇口形式和大小依赖于热浇道的形式入口尺寸很关键浇口可依热浇道的形式和用法而变宽流体通道Hotdrop热浇道浇口注射模具结构2023/7/23Page40与一般热浇道浇口相似，但浇口入口以一根阀针来控制其开闭在循环周期中阀针可能开闭好几次ValvepinValveGate阀浇口注射模具结构2023/7/23Page41阀浇口开闭过程1注射开始注射模具结构阀浇口开闭过程2A穴填满，A阀针关闭阀浇口开闭过程3B穴填满，B阀针关闭阀浇口开闭过程:对于大型产品，为了保证成型品质，在注射时通过机台信号驱动油压阀，来控制热流道喷嘴先后开启的顺序和时间，称之为顺序阀2023/7/23Page42导向与定位机构注射模具结构2023/7/23Page43在注射模中，指引动模和定模之间按一定的方向闭合和定位的装置，称之为合模导向机构。导向机构的功能有：（1）定位作用。为避免模具在装配时，因方向搞错而损坏成型零件。并在闭合后，使型腔在工作过程中能保持正确形状和位置；确保塑件壁厚的均匀性。（2）导向作用。在动模向定模闭合行进中，导向机构应先首先接触，旨导动、定模沿正确方向和位置闭合，避免凸模首先进入型腔而发生损伤事故。为此导柱必须比凸模端面高出6~8mm。（3）承受一定侧压力。高压塑料熔体注入型腔时，会产生单向侧压力。或由于型腔侧面不对称；或由于模具的重心与分型面上成型的风何中心不一致会立生较大的侧压力。均须由合模机构来承担。但当单向侧压力过大时，需境设锥面定位机构来承担。2023/7/23Page44注射模具结构脱模机构2023/7/23Page45顶出系统回位杆螺钉弹簧拉回机构停止销公模仁公模板支撑柱顶出导杆上顶出板下顶出板下固定板螺钉顶针顶管注射模具结构2023/7/23Page46常见顶出方式在很深的Ribs处使用方销在PINS&BOSSES周围可使用圆顶针顶管Boss顶出顶针产品顶板平稳力量顶出顶杆此种顶出方式对圆型产品很适合注射模具结构2023/7/23Page47注射模具结构侧向分型抽芯机构2023/7/23Page48液压侧抽芯机构产品公模入子型芯孔公模液压缸母模注射模具结构2023/7/23Page49公模跑滑块机构注射模具结构2023/7/23Page50母模跑滑块机构注射模具结构2023/7/23Page51注射模具结构温度调节系统2023/7/23Page52典型的冷却系统注射模具结构2023/7/23Page53冷却水路类型并联水路串联水路注射模具结构2023/7/23Page54冷却水路种类1直线式圆管直线式方管注射模具结构2023/7/23Page55冷却水路种类2挡板(Baffle)喷泉(Bubbler)注射模具结构2023/7/23Page56冷却水路种类3环型圆管吸热管(ThermalPin)注射模具结构2023/7/23Page57注射模具结构排气系统2023/7/23Page58排气结构（排气槽）PartingPlaneGateVent注射模具结构2023/7/23Page59排气结构（顶针间隙）在顶针周围挖间隙EjectorPin注射模具结构2023/7/23Page60开模具應知事項模具使用壽命：成形材料：成形機台：機台規格：模具構造：成品形狀檢討：成形加工技術的檢討：注射模具结构注射成型原理2023/7/23Page62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流體,利用注射成型機油壓系統之壓力.流量,將熔融之塑膠註射入預先設計好的緊閉模腔內,經過冷卻后所得到的制品的過程.注射成型原理2023/7/23Page63成型四大要素成型品成型機材料模具成型條件注射成型原理2023/7/23Page64塑膠原料特性簡介塑膠是以高分子合成樹脂為主要成分,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.工程塑膠長期耐熱溫度100℃以上;抗拉強度在500Kg/cm以上;彎曲變形率在24000Kg/cm以上.22注射成型原理2023/7/23Page65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超級工程塑膠:PPS.LCPDAP.UP.EP熱可塑性:指只發生物理變化,受熱變為塑性體,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,成型工藝簡單.熱固性:在成型中發生化學反應,利用它受熱后可流動性的特性固化成型,次料不可回收利用,但耐熱性高有較高的機械強度等.注射成型原理2023/7/23Page66常用材料的工艺特性材料名称熔融温度模

温烘料温度烘料时间流动性能缩水率水口可回收率ABS+PC230——310℃50——90℃80——100℃2——4H一

般0.5——0.7%20%PPO250——300℃80——100℃100——120℃3——4H较

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较

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较

好0.2——0.6%100%PMMA170——260℃50——80℃80——90℃3——4H良

好0.3——0.7%建议不回收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2023/7/23Page67塑膠成型加工工藝原料幹燥塑化注塑入模冷卻儲料加熱保壓制品脫模頂出2023/7/23Page68成型條件介紹時間射出時間開合模時間頂出時間計量時間冷卻時間保壓時間開合模速度速度射出速度螺杆轉速頂出速度2023/7/23Page69成型條件介紹行程鎖模行程頂出行程保壓行程計量行程螺杆行程開模行程2023/7/23Page70PP聚丙烯

典型应用范围保险杠、仪表板、内饰等注射成型原理2023/7/23Page71注塑模工艺条件

干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。熔化温度：220~275C，注意不要超过275C。模具温度：40~80C，建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力：可大到1800bar。注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。流道和浇口:对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围1~1.5mm但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。注射成型原理2023/7/23Page72化学和物理特性

PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100C）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。注射成型原理2023/7/23Page73ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物典型应用范围

中网、背门把手等注射成型原理2023/7/23Page74注塑模工艺条件

干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80~90C下最少干燥2小时。材料湿度应保证小于0.1%。

熔化温度：210~280C；建议温度：245C。

模具温度：25…70C。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。

注射压力：500~1000bar。

注射速度：中高速度注射成型原理2023/7/23Page75化学和物理特性

ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。

ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。注射成型原理成型不良问题点对策2023/7/23Page77成型不良術語介紹流痕

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(黑線痕.燒焦)結合線2023/7/23Page78主要的成形不良和原因现象机台模具原料充填不良（1）、材料温度低（1）、入胶口、流道小（1）、流动性差（2）、射出压力低（2）、水口位置不当（2）、润滑不良（3）、材料的供给不足（3）、通气口位置不当或没有

（4）、管嘴孔径过小（4）、模具温度低

（5）、汽筒、管嘴堵塞（5）、冷却渣堵在流道或入胶口

毛刺（1）、束模力度不足（1）、（1）、流动性过好（2）、射出压力高（2）、相对机械能力，其投影面积大

（3）、材料供给过剩（3）、模具温度高

（4）、材料温度高

缩水（1）、射出压力低（1）、模具温度高（1）、材料过软（2）、射出速度过慢（2）、成形品壳厚不一（2）、收缩率过大（3）、材料温度高（3）、入胶口小

（4）、保压时间短