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1、2023/6/29,Page1,塑胶件注塑成型,南京开阳技术部 黄庆三,2023/6/29,Page2,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,2023/6/29,Page3,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,2023/6/29,Page4,概 论,2023/6/29,Page5,所谓注塑成型（Injection Molding）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,2023/6/29,Page6,注塑成型机 模具塑料,概 论,2023/6/29,Page7,
2、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,2023/6/29,Page8,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
3、品。,概 论,2023/6/29,Page9,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,2023/6/29,Page10,注射模具动作原理,2023/6/29,Page11,两板模
4、动作原理,1、合模,注射模具类型及动作原理,2023/6/29,Page12,两板模动作原理,2、合模完毕，准备注射,注射模具类型及动作原理,2023/6/29,Page13,动作原理,注射模具类型及动作原理,3、充填、保压、冷却完毕,2023/6/29,Page14,两板模动作原理,4、开模,注射模具类型及动作原理,2023/6/29,Page15,两板模动作原理,5、产品顶出,注射模具类型及动作原理,2023/6/29,Page16,两板模动作原理,6、产品取出,成型产品,注射模具类型及动作原理,2023/6/29,Page17,两板模动作原理,1、合模（下一循环）,注射模具类型及动作原理
5、,2023/6/29,Page18,注射模具结构,2023/6/29,Page19,注射模具结构,2023/6/29,Page20,注射模具结构,2023/6/29,Page21,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。,注射模具结构,2023/6/29,Page22,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
6、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
7、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,2023/6/29,Page23,成型机构,注射模具结构,2023/6/29,Page24,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,2023/6/29,Page25,注射模具结构,2023/6/29,Page26,浇注系统,注射模具结构,2023/6/29,Page27,注射模具结构,流道尽量直，尽量短，減少弯曲，光洁度在Ra=1.60.8um之间考虑模具穴数，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，以防注射受力不均浇口位置应去除方便，
8、在产品上不留明显痕迹，不影响产品外观主流道设计时，避免塑料直接沖击小型芯或小镶件，以免产生弯曲或折断主流道先預留加工或修正余量，以便保证产品精度,2023/6/29,Page28,注道及注道衬套,冷注道衬套,注道衬套(内带气管),热注道衬套,Sprue,注射模具结构,2023/6/29,Page29,注道拉料销,Sprue Puller,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,2023/6/29,Page30,冷料井,塑料流体,冷料井,Cold Slug Well,冷料井,注射模具结构,2023/6/29,Page31,最常用的手工剪除的浇口一般厚度
9、为产品壁厚的50%到75%可以是等厚度或锥形厚度,Edge Gate,侧浇口,注射模具结构,2023/6/29,Page32,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,Sprue Gate,直接浇口,注射模具结构,2023/6/29,Page33,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,Overlap Gate,搭接浇口,注射模具结构,2023/6/29,Page34,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）,Fan Gate,扇形浇口,注射模具结构,2023/6/29,Page35,与环状浇口和扇形浇口相似设计来获
10、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,Flash Gate,膜片浇口,注射模具结构,2023/6/29,Page36,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%,Parting Line,Submarine Gate,潜伏/隧道浇口,注射模具结构,2023/6/29,Page37,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2.0 mm,Pin Gate,针点浇口,注射模具结构,2023/6/29,Page38,弯曲状的隧道浇口很难加工 可能存在维护问题,Cashew Gate,牛角式浇口,注射模具结构,2023/6/29,P
11、age39,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,Hot drop,热浇道浇口,注射模具结构,2023/6/29,Page40,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,Valve pin,Valve Gate,阀浇口,注射模具结构,2023/6/29,Page41,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2,A穴填满，A阀针关闭,阀浇口开闭过程3,B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
12、流道喷嘴先后开启的顺序和时间，称之为顺序阀,2023/6/29,Page42,导向与定位机构,注射模具结构,2023/6/29,Page43,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68mm。（3）承受一定侧压力。高压塑料熔体注入型腔时，会产生单向
13、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。,2023/6/29,Page44,注射模具结构,脱模机构,2023/6/29,Page45,顶出系统,注射模具结构,2023/6/29,Page46,常见顶出方式,注射模具结构,2023/6/29,Page47,注射模具结构,侧向分型抽芯机构,2023/6/29,Page48,液压侧抽芯机构,注射模具结构,2023/6/29,Page49,公模跑滑块机构,注射模具结构,2023/6/29,Page50,母模跑滑块机构,注射模具结
14、构,2023/6/29,Page51,注射模具结构,温度调节系统,2023/6/29,Page52,典型的冷却系统,注射模具结构,2023/6/29,Page53,冷却水路类型,并联水路,串联水路,注射模具结构,2023/6/29,Page54,冷却水路种类1,直线式圆管,直线式方管,注射模具结构,2023/6/29,Page55,冷却水路种类2,挡板(Baffle),喷泉(Bubbler),注射模具结构,2023/6/29,Page56,冷却水路种类3,环型圆管,吸热管(Thermal Pin),注射模具结构,2023/6/29,Page57,注射模具结构,排气系统,2023/6/29,Pa
15、ge58,排气结构（排气槽）,Parting Plane,Gate,Vent,注射模具结构,2023/6/29,Page59,排气结构（顶针间隙）,在顶针周围挖间隙,Ejector Pin,注射模具结构,2023/6/29,Page60,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,2023/6/29,Page61,注射成型原理,2023/6/29,Page62,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
16、制品的過程.,注射成型原理,2023/6/29,Page63,成型四大要素,注射成型原理,2023/6/29,Page64,塑膠原料特性簡介,注射成型原理,2023/6/29,Page65,塑膠原料分類,注射成型原理,2023/6/29,Page66,常用材料的工艺特性,注射成型原理,2023/6/29,Page67,塑膠成型加工工藝,2023/6/29,Page68,成型條件介紹,2023/6/29,Page69,成型條件介紹,2023/6/29,Page70,PP 聚丙烯,典型应用范围,保险杠、仪表板、内饰等,注射成型原理,2023/6/29,Page71,注塑模工艺条件,干燥处理：如果储
17、存适当则不需要干燥处理。熔化温度：220275C，注意不要超过275C。模具温度：4080C，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47mm。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11.5mm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,2023/6/
18、29,Page72,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14%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140。低MFR的PP材料抗冲击特性
19、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1.82.5%。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,2023/6/29,Page73,ABS 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,2023/6/29,Page74,注塑模工艺条件,干燥处理：
20、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8090C下最少干燥2小时。材料湿度应保证小于0.1%。熔化温度：210280C；建议温度：245C。模具温度：2570C。（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：5001000bar。注射速度：中高速度,注射成型原理,2023/6/29,Page75,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
21、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,2023/6/29,Page76,成型不良问题点对策,2023/6/29,Page77,成型不良術語介紹,頂白,包風(黑線痕.燒焦),結合線,2023/6/29,Page78,2023/6/29,Page79,2023/6/29,Page80,2023/6/29,Page81,
