注塑模具结构、使用与保养新.ppt

1、1,本次专题讲座的目的,1、熟悉注塑模具的设计/加工要求； 2、了解注塑模具的结构与注塑工艺的关系； 3、了解模具在使用过程中常出现的问题并 提出防范措施； 4、掌握注塑模具的使用、维护与保养知识； 5、提高分析问题/处理问题的能力、减少盲 目调机时间、降低成本； 6、增强模具保护意识，确保生产顺利进行。,2,注塑模具的定义,塑料注射成型所用的模具称为注塑成型模具，简称注塑模。注塑模能一次成型外形复杂、尺寸精确高或带有嵌件的塑料制品。 “七分模具，三分工艺”。对注塑加工来说，模具和注塑机一样对成型品的质量有很大的影响，甚至可以说模具比注塑机所起的作用更大；在注塑成型时如果对模具不充分了解，就难

2、以得到优良的成型品。,3,注塑模具的结构及组成,注塑模的结构由注塑机的类型和塑件的结构特点所决定，每副模具均由动模和定模所组成。动模安装在注塑机的移动板上，而定模则安装在注塑机的固定板上；注塑时，动模与定模闭合后构成浇注系统及模腔，当模具分开后，塑件或啤件留在动模一边，再由设置在动模内的脱模机构顶出塑件。根据模具中各个部件的作用不同，一套注塑模可以分成以下几个部分：,4,1、成型零件 赋予成型材料形状、结构、尺寸的零件，通常由型芯（凸模）、凹模型腔以及螺纹型芯、镶块等构成。 2、浇注系统 它是将熔融塑料由注射机喷嘴引向闭合模腔的通道，通常由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。 3、导向部件 为了

3、保证动模与定模闭合时能够精确对准而设置的导向部件，起导向定位作用，它是由导柱和导套组成的，有的模具还在顶出板上设置了导向部件，保证脱模机构运动平稳可靠。,5,4、脱模机构 实现塑件和浇注系统脱模的装置，其结构形式很多，最常用的有顶杆、顶管、顶板及气动顶出等脱模机构，一般由顶杆、复位杆、弹弓、顶杆固定板、顶板（顶环）及顶板导柱/导套等组成。 5、抽芯机构 对于有侧孔或侧凹的塑件，在被顶出脱模之前，必须先进行侧向抽芯或分开滑块(侧向分型)，方能顺利脱模。 6、模温调节系统 为了满足注射成型工艺对模具温度的要求，需要有模温调节系统（如：冷却水、热水、热油及电热系统等）对模具温度进行调节的装置。,6,

4、7、排气系统 为了将模腔内的气体顺利排出，常在模具分型面处开设排气槽，许多模具的推杆或其它活动部件（如：滑块）之间的间隙也可起到排气作用。 8、其它结构零件 是指为满足模具结构上的要求而设置的零件（如：固定板、动/定模板、撑头、支承板及连接螺钉等）。,7,常见的注塑模具结构及组成如下图所示：,A、二板模具（侧浇口） 结构图,8,胶件顶出图,9,B、三板模具（针孔型浇口） 结构图,10,胶件顶出图,11,C、斜导柱模具（边浇口、推板顶出） 结构图,12,胶件顶出图,13,D、绞牙抽芯模具（直浇口） 结构图,14,胶件顶出图,15,注塑模具的分类,注塑模的分类方法很多，按其所用注塑机的类型，可分为

5、卧式注塑机用注塑模、立式注塑机用注塑模、角式注塑机用注塑模及双色注塑模等；按模具的型腔数目可分为单型腔和多型腔注塑模；按分型面的数量可分为单分型面和双分型面或多分型面注塑模；按浇注系统的形式可分为普通浇注系统和热流道浇注系统注塑模；另外还有重叠式模具（叠模）。,16,按基本结构分类，一般可划分为以下两类： 二板模具（两块模板、一次分型模具）； 三板模具（三块模板、二次分型模具）； 这是根据分模时，分成两块或三块模板来分类的，几乎所有的模具均属这两种类型（个别的是四板模）。 注塑模具常分为：通用注塑模、双色注塑模、热流道模具、重叠注塑模等。,17,一、二板模具（一次分型模具）的特点： 一般是在分

6、型面处分开成定模板和动模板。 1、 成型后将成型品和注入口切断，并进行加工（如：边浇口、直浇口）。 2、 结构简单，便于使用。 3、 适合于产品自动落下。（潜伏式浇口，不需后加工） 4、 故障少，价格便宜。,18,19,20,1-动模板；2-定模板；3-冷却水机；4-定模座板； 5-定位圈； 6-主流道衬套； 7-型芯板；8-导柱； 9-导套； 10-动模座板； 11-支承板；12-限位钉；13-推板；14-推杆固定板；15-拉料杆； 16-推板导柱； 17-推板导套； 18-推杆； 19-复位杆； 20-垫块,21,二、三板模具（二次分型模具）的特点： 在定模板和动模板之间有一块模板，在此模

7、板和定模板之间有水口流道。 1、 由于可采用点水口，故不需要对水口位进行后处理。 2、 结构复杂，需分别取出成型品和水口流道。 3、 可将浇口置于成型品的任意位置。 4、 故障比二板模具多，模具费用也较高。,22,23,24,25,热 流 道 模 具 图,26,27,重叠模具结构图,28,双 色 模 具,29,注塑模具的设计要求,一、注塑模具设计时应考虑的因素 1、分析塑件结构及其品质要求 2、了解注射机的技术规格（使模具与注塑 机相互匹配） 3、了解塑料的加工性能和工艺特性 4、考虑模具的结构与制造方面的要求,30,二、浇注系统的结构 浇注系统是指模具从注射机喷嘴起到型腔入口为止，塑料熔体的

8、流动通道内冷凝的固体塑料。浇注系统分为普通（冷）流道浇注系统和热流道浇注系统两大类，普通流道浇注系统包括流道（由主流道、分流道、冷料井和浇口组成）。如下图所示：,31,三、浇注系统的设计原则 浇注系统设计是注塑模具设计的一个重要环节，也是设定注塑工艺条件的重要依据之一，它对注射成型周期和塑件质量都有直接的影响，设计时应遵循如下原则： 1、结合型腔布局考虑,32,2、热量及压力损失要小 3、确保均衡进料 4、塑料损耗量要少 5、消除冷料 6、排气良好 7、防止塑件出现缺陷 8、塑件外观质量 9、生产效率 10、 塑料熔体流动特性,33,四、主流道的设计要求 主流道通常位于模具中心塑料 熔体入口处

9、，它将注塑机喷注出 的塑料熔体导入分流道或型腔， 其形状为圆锥形，便于塑料熔 体按序顺利地向前流动。热塑 性塑料的主流道，一般由浇口衬套构成，主流 道始端直径D=d+(0.51.0)mm，球面凹坑半径 R=r+（1.02.0）mm，其锥角=3050，尽可 能缩短长L（小于60mm为佳），表面粗糙度一般 为Ra0.8。,34,对于采用点浇口的三板式模具，若要采用拉料板使流道凝料自动坠落时，则浇口衬套与拉料板的滑动配合部分应有50150的锥度，以保证使用安全，动作可靠。 为减少熔料的流动阻力，主流道末端与分流道连接处需用圆角过渡，其圆角半径r=13mm。因主流道与塑料熔体反复接触，进口处与喷嘴反复

10、碰撞，因此，常将主流道设计成可拆卸的主流道衬套，用较好的钢材制造并进行热处理。 定位圈和注塑机模板的定位孔需有极小（0.050.1mm）的间隙配合，定位圈的高度应略小于定位孔的深度。,35,五、冷料井的设计要求 冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是收集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道中的冷凝料拉出。冷料井直径宜稍大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。 1、底部带有推杆的冷料井 2、底部带有拉料杆的冷料井 3、底部无杆的冷料井,36,4、分流道冷料井 当分流道较长时可将分流道的尽头沿料流前进方向延长作为其冷料井，以贮存前锋冷

11、料，其长度为分流道直径的1.52倍。,37,带球形头（或菇形头）拉料杆的冷料穴 1-定模板；2-顶件定板；3-拉料杆；4-型芯固定板,38,六、分流道的设计要求 分流道是主流道与浇口之间的通道，多型腔模具一定要设置分流道，大型塑件由于使用多个浇口进料也需设置分流道。 1、分流道的截面形状 常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U字形等。要减少流道内的压力损失，则希望流道的截面积大、流道的表面积小，以减少传热损失，其中圆形截面的效率最高，侧面具有斜度为50100的梯形流道和U字形流道也常用。,39,当分形面为平面时，可采用圆形截面流道；若加工时对中困难，可采用梯形或U字形截面的分流道。塑料熔体在流道

12、中流动时，表层冷凝冻结，起绝热作用，熔体仅在流道中心流动，因此分流道的理想状态应是其中心与浇口的中心一致。,40,2、分流道的截面尺寸 分流道截面尺寸应根据塑件的成型体积、塑件壁厚、塑件形状、所用塑料的工艺性能、注射速率以及分流道的长度等因素来确定。 3、分流道的布置 分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式分平衡式和非平衡式两种。,不 太 好,41,42,4、分流道设计要点 分流道对熔体的阻力要小，在保证有足够的注射压力使塑料熔体顺利充满型腔的前提下，分流道的截面积与长度应尽量取小值。尤其对于小型塑件更为重要，分流道转折处应以圆弧过渡。 七、浇口的设计要求 浇口是连接分流

13、道与型腔之间的一段细短的流道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、数量、尺寸大小和位置对塑件质量影响很大。,43,浇口的主要作用是： A、型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流； B、易于切除浇口凝料； C、对于单浇口多型腔模具，用以平衡进料；对于多浇口单型腔模具，用以控制熔接线的位置。浇口截面形状有矩形和圆形两种，浇口长度约为0.52mm左右。,44,1、浇口的形式及特点 非限制性浇口 又称直浇口、直接浇口或主流道型浇口。在单型腔模具中塑料熔体直接流入型腔，因而压力损失很小，进料速度快，成型比较容易，对各种塑料都能适用；传递压力好，保压补缩作用强，模具结构简单紧凑，制造方便。但除去浇口

14、困难，浇口痕迹明显，浇口附近热量集中，冷凝较迟，周期时间长，易产生较大的内应力，也易产生缩孔或表面凹陷。特别适用于大型塑件、厚壁塑件以及熔体粘度特别高的塑料的成型。,45, 限制性浇口 型腔与分流道之间采用一段距离很短（约0.52mm）、截面积很小（约为分流道截面积的3%9%）的通道相连接，此通道称为限制性浇口，它对浇口的厚度及快速凝固等可以进行限制。 2、限制性浇口形式颇多，常用的有如下10种： 点浇口 点浇口是一种截面尺寸特小的圆形浇口，除去浇口后残留痕迹小，不影响塑件外观，开模时浇口可自动拉断，有利于自动化生产，浇口附近由补料造成的应力小。,46,对于薄壁塑件因剪切速率过高，为改善这一情

15、况，在不影响使用前提下，可局部增加浇口处塑件壁厚，以圆弧R过渡；若压力损失大，必须采用三板式模具结构，导致模具结构复杂，并要采用顺序分模机构。,47, 潜伏式浇口 潜伏式浇口又称隧道式浇口，是由点浇口演变而来的，分流道开设在分型面上，浇口潜入分型面内部，斜向进入型腔，塑件和流道分别设置有顶出机构，开模时浇口即被自动切断，流道凝料自动脱落。,48,49, 侧浇口(边浇口) 侧浇口又称边缘浇口，一般开设在分型面上，从型腔（塑件）外侧进料，侧浇口是典型的矩形截面浇口，能方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间，因而也称之为标准浇口。侧浇口的特点是浇口截面形状简单，加工方便,能对浇口尺寸进行精密加工；

16、浇口位置选择比较灵活，侧浇口特别适用于两板式多型腔模具。但是塑件容易形成熔接痕、缩孔、缩水等质量缺陷，注射压力损失较大，对于壳体形塑件会有排气不良现象。,50,51,重式浇口 重式浇口又称搭接浇口，它基本上与侧浇口相同，但浇口不是在型腔（塑件）的侧边，而是在型腔（塑件）的一个侧面。它是典型的冲击型浇口，可有效防止塑料熔体的喷射流动。如成型条件不当，会在浇口产生表面缩水，切除浇口比较困难，会在塑件表面留下明显的浇口痕迹。,52,扇形浇口 扇形浇口是逐渐展开的浇口，常用来成型宽度较大的板状塑件；塑料熔体在宽度方向得到均匀分配，可降低塑件内应力，减少其翘曲变形；型腔排气良好，避免包围空气，但是浇口切

17、除比较困难，痕迹明显。,53,平缝式浇口（膜状浇口） 平缝式浇口又称薄片式浇口，也是侧浇口的一种变异形式，常用来成型大面积的扁平塑件。浇口的分配流道与型腔（塑件）侧边平行，称作平行流道，其长度可以大于或等于塑件宽度。塑料熔体先在平行流道内得到均匀分配，再以较低的线速度呈平行流动，均匀地进入型腔，因而塑件内应力小，减少了因定向而产生的翘曲变形，且型腔排气良好；但是浇口切除加工量大，痕迹明显。,54,盘形浇口 盘形浇口又称薄板浇口或内圆环形浇口，盘形浇口用于内孔较大的圆筒形塑件，或具有较大正方形内孔的塑件。塑料熔体以相同压力均匀从内孔周边上进胶，空气顺利排除，这种浇口有较理想的充模状态，但塑料损耗

18、量较大，且浇口切除困难。,55,圆环形浇口 圆环形浇口设置在与圆筒型腔同心的外侧，即在型腔四周设置浇口，其浇口位置正好与内侧盘形浇口相对应，它适用于薄壁长管形塑件。由于塑料熔体环绕型芯均匀地进入型腔，充模均匀，排气效果好，塑件无熔接痕。但浇口除去困难，并在塑件内侧留下明显的浇口痕迹。,56, 轮辐式浇口 轮辐式浇口适用范围类似盘形浇口，带有矩形内孔的塑件也适用。这种浇口去除方便，流道凝料较少，型芯上部得到定位而增加了型芯的稳定性，但塑件上熔接痕影响塑件的强度和外观质量。,57,附耳式浇口 附耳式浇口又称分接式浇口或调整式浇口，它在型腔侧面开设耳槽，塑料熔体通过浇口冲击在耳槽侧面上，经调整方向和

19、速度后再进入型腔，因此可以防止小浇口直接对型腔注料时产生的喷射现象，它可减少浇口附近的内应力，防止型腔压力过大，对于流动性差的塑料有效,这种浇口除去比较困难，痕迹大。,58,59,八、浇口位置的选择 浇口位置与数目对塑件质量的影响较大，选择浇口位置时应遵循如下原则： 1、避免塑件上产生缺陷 如果浇口的尺寸比较小，同时正对着一个宽度和厚度都比较大的型腔空间，则高速的塑料熔体通过浇口注入型腔时，因受到很高的剪切应力，将产生喷射和蠕动（蛇纹）等熔体破碎现象。 有两种办法克服喷射现象，一是加大浇口断面尺寸，降低熔体流速，从而避免产生喷射；二是采用冲击型浇口。,60,2、浇口应开设在塑件截面最厚处 当塑

20、件壁厚相差较大时，在避免喷射的前提下浇口应开设在塑件截面最厚处，（远离薄壁部位）以利于熔体流动、排气和补料，避免塑件产生缩孔或表面凹陷。,61,3、有利于塑料熔体流动 当塑件上有加强筋时，可利用加强筋作为改善熔体流动的通道（沿加强筋方向流动）。 4、有利于型腔排气 在浇口位置确定后，应在型腔最后充满处或远离浇口的部位，开设排气槽或利用分型面、顶杆间隙等模内活动部分的间隙排气。 5、考虑塑件受力状况 通常浇口位置不能设置在塑件承受弯曲负荷或受冲击力的部位。由于塑件浇口附近残余应力大、强度差，一般能承受拉应力，而不能承受弯曲应力和冲击力。,62,6、增加熔接痕牢度,63,塑料熔体在型腔内的汇合处常

21、会形成熔接痕，导致该处强度降低，浇口位置和数量决定着熔接痕的数量及位置，因此正确选择浇口形式、位置及数量十分重要。浇口数增多，熔接痕增多；当流程不长时，不必开设多个浇口，将轮辐式浇口改为盘形浇口，可以消除熔接痕。此外，还应重视熔接痕的部位，为了增加熔接痕牢度，可以在熔接痕处的外侧开设冷料井，使前锋冷料溢出。,64,7、流动定向对塑件性能的影响,65,对于大型平板形塑件，若仅采用一个中心浇口或一个侧浇口，都会造成塑件翘曲变形；若改用多点浇口或平缝式浇口，则可有效地克服这种翘曲变形；平板形塑件翘曲变形的原因在于垂直和平行于流动方向上的收缩率不同所致。 由于塑料熔体在型腔内流动充模，会造成大分子流动

22、定向，并且总会有一部分保留在塑件内，这就造成塑件各向异性，这是塑件翘曲变形、应力开裂的根本原因。,66,8、浇口位置和数目对塑件变形的影响 对于大型圆盘形或箱式壳体形塑件，通常采用多点浇口，浇口的位置和数目不同，塑件的翘曲变形情况就会不一样。 9、校核流动比 确定大型塑件的浇口位置时，须校核流动比，以保证塑料熔体能充满整个型腔，流动比由塑件流道的长度L与厚度T之比来确定。 流动比的允许值随塑料熔体的性质、温度、注射速度/压力等的不同而变化。,67,10、防止型芯或嵌件挤压位移或变形 对于有细长型芯的圆筒形塑件或有嵌件的塑件，浇口应避免偏细进料，并勿设置于长芯镶件的末端（如：A处），以防止型芯或

23、嵌件被挤压位移或变形，导致塑件壁厚不均或塑件脱模拖伤。,68,九、浇注系统的平衡,1、分流道的平衡 在多腔模具中，熔体在主流道与各分流道或各分流道之间的体积流量是不会相同的。但可以认为它们的流速是相等的，以达到各型腔同时充满的目的。经分析推导，可用下式进行平衡计算：,式中Q1，Q2塑料熔体分别在流道1和流道2中的流量（cm3/s）； d1，d2流道1和流道2的直径（cm）； L1，L2流道1和流道2的长度（cm）。,69,在多腔模中，当分流道截面尺寸较大、流程又不太长时，分流道内熔体的温度和压力都无较大的变化。此时熔体首先到达主流道，分流道内熔体的流动阻力使浇口凝结而不再继续进入型腔。直到整个

24、分流道被充满，分流道内熔体的压力升高后，熔体首先流入离主流道最远的型腔，然后再返回来，按 顺序冲开凝结时间较短的浇口，分别将各型腔充满。,70,几种塑料的流道直径,71,一般采用的直浇口参考尺寸,72,2、多型腔的流道平衡图,流量平衡的分流道,73,未造平衡的分流道,74,十、排气系统的设计 排气是注塑模设计中不可忽视的问题。注塑中，若模具排气不良，型腔内气体受压将产生很大的压力，阻止塑料熔体正常快速充模，同时气体压缩产生高温，可能使塑料烧焦。在充模速度快、温度高、物料黏度低、注射压力大和塑件壁厚较厚的情况下，气体在一定的压缩程度下会渗入塑件内部，造成气孔、组织疏松等缺陷。特别是快速注射成型工

25、艺的发展，对注塑模的排气要求更严格。,75,1、排气方式,下图（a）为利用分型面上的间隙排气，图（b）、(c)、(d)、(e)为利用活动零件间的间隙排气，图（f）是在分型面上开设排气槽排气。,76,77,2、排气槽的设计 排气槽尺寸一般为宽1.56mm，深0.020.05mm，以熔料不从排气槽溢出为宜，即应小于塑料的溢料间隙。,十一、冷却系统的设计 注塑生产的经济效益取决于工模的散热速度。成型品之所以脱模在于熔融之热量经工模冷却水带走，散热所需的时间就是冷却时间。所带走的热量是：（熔料温度-塑件的脱模温度）塑件的重量塑料的比热。因此工模必须设置有冷却系统将热量带走，良好的注塑在于胶件脱模时，模

26、具表面的温度均匀，有效率的生产在于优良的散热系统。,78,1、模具温度的控制 模具温度控制需要考虑三个方面的因素：A、制品的外观 B、塑料的性能 C、注塑周期 模具温度低，注塑产量可以提高，但有些制品的形状及塑料需要较高的模温。主要是要求均一的冷却速度，避免由于不均一收缩所引起之应力。而实际上，模具由于顶针及行位妨碍关系，有些位置不能钻冷却孔。因此，要在冷却快的地方使用热水，使模具各部分的冷却和收缩速率均一作为模温控制的前提条件。,79,2、冷却周期的计算 冷却周期的长短影响着啤塑的周期，通常是凭经验去估计一件新产品的周期时间，但亦可以依靠下述的公式去预测冷却周期：,80,3、冷却管道多少的考

27、虑,图A：表面几乎有相等的等温线，有均一的冷却效果，模具可以使用较大的管路，表面温度为6060.05。,图 A,81,图B：模具使用较少管路，其水温为45，表面温度为5360的温度变化。,图 B,82,4、冷却管道的设计图例,图 A,图 B,83,图 C,图 D,84,图 E,图 F,85,“扣机”的结构及动作,86,铰牙传动机构,87,88,注塑模具结构与成型工艺的关系,1、模具内的塑料熔体流动能力： 塑件壁厚 塑件形态的崎岖性 塑件的流动长度,89,2、浇口的设计使用能力：,侧向浇口,针点式浇口,曲折式浇口,90,碟式浇口,环形浇口,护城河式浇口,91,潜伏式浇口,扇形浇口,膜状浇口,92

28、,3、主/分流道设计的使用能力,93,梅花式,大水口,冷胶穴,94,5,6,7,95,4、型腔数量 排位的顺序、单型腔的精度、多型腔的精度、配套 式的型腔。 5、合模力 模具的受压面积、内模分型的接触面积、分型面的选择、支撑柱的高度。,96,6、模具热量的散除 模具的热量是通过以下三种途径散除的： 以热传导方式从注塑机的机板散去； 以热辐射方式从模具散发到空气中； 由模具内循环不息的冷却液带走。 多数情况下，途径是最有效的，而热量从模具中散掉的速度取决于：管道的数量、管道的长度、管道的直径、冷却液的循环速度及温度。,97,7、冷却水道, 水道直径 水道流径位置的先后次序 不同用途的水道 水道平

29、行,98,99,尺寸“B”（部件壁至水管中心）：D2.3(最大) 尺寸“A”（水管距离）：D3（最大）,100,8、进浇口位置、数量对注射压力的影响。,101,9、模具结构对塑件收缩差异的影响,102,10、模具结构与注射压力的关系,103,104,11、模具结构与注塑工艺条件的关系,105,106,12、模具结构与工艺关系的图例,107,熔体流动速度分布与壁厚的关系,108,高速填充时填充的 快慢取决于体积,低速填充时填充的 快慢取决于壁厚,109,厚度分布,熔接痕,流动阻力较小区域,流动阻力较大区域,厚度分布,制品壁厚和流动阻力的关系,110,喷泉流动的示意图,111,熔接线的形成,112

30、,热熔接造成的熔接痕,熔接线的形成,113,熔接痕的移位现象,114,115,壁厚不均的竞流现象,116,包风位置,包风（困气）现象的产生,117,多模腔的流动平衡,118,多浇口的流动平衡,119,模具在使用过程中常出现的问题,一、模具事故 1、飞边 成型时产生飞边，会损伤合模面。模具硬度低时，合模面因受到树脂压力而被划伤或因夹入飞边而产生凹凸变形。因此，注塑成型时不要产生飞边。,120,2、残留成型品（压模） 自动运转过程中，未将成型品或水口完全取出立即锁模，会严重损伤模具，尤其形状复杂的模具会一下子损坏（压模）。作为注塑机机构的一部分，为防止这种事故的发生，带有模具保护装置，在尽力发挥其

31、作用的同时，对易损坏的模具，必须考虑安装检测有无成型品残留，阻止锁模的装置和顶针板复位装置。,121,3、侧抽芯模具事故 为防止模具的故障，在成型品顶出之前要用斜导柱或液压缸移出滑块，避免顶针与滑块相撞。侧抽芯模具会出现如下事故，因某些原因，顶针板动作不灵，不能退回原来的位置，使顶针和侧抽芯模块冲突，造成模具损伤或压模。,122,闭 模,123,开 模,124,为防止锁模时出现模具事故，可以在模具设计方面下功夫，也可以按照图A所示，利用限位开关确认顶推器返回，再进行闭模。,125,二、模具各系统常见的故障,126,127,128,三、注塑过程中出现的问题,当成型方面出现问题时，有时不能判断是模

32、具问题，还是机械问题，或是设定条件、使用树脂等所造成的，这里将模具引起的故障汇总如下： 1、浇口面长度不合适 对浇口面来说，为了便于切断浇口，浇口面有过长的倾向过长的话，由于树脂在浇口面固化，使得保压不充分，易于产生气泡和缩水。针孔式浇口的场合，与侧向浇口相比，浇口阻力要大，所以要特别注意浇口面长度，需尽可能取小一点（0.81.2mm）。（如图1）,129,图 1,130,2、单侧飞边 在一定方向产生飞边时，是因模腔配置偏了，或是模具安装面平行度变坏，不能平均地锁模，平行度差时，不仅使成型品产生飞边，而且使注塑机的锁模装置偏负荷，对机械也是有损坏的。 曲肘式锁模装置特别需要注意，模具安装的平行

33、度，长度为300mm时，误差最好在0.02mm以下，即使模具组装很差，无论如何不得超过0.1mm。（如图2）,131,132,3、模具变形 对精密成型来说，模腔内压非常高，有时甚至高达1200kg/cm2,因此设计时必须考虑模具能承受此高压，且应极力避免变形。因模腔板、模芯板承受不了注射压力而产生变形的现象也时有发生，不要因采用了高性能的注塑机反倒使成型品精度降低，应对模具尺寸进行设定，并对较大的模具，要加装足够的撑头，避免出现模具变形。若模具合模时变形则在该变形部分产生飞边，或是使成型品厚度增加。 尼龙特别容易产生飞边，其变形量应在0.04 mm以下,其它树脂应不得超过0.08 mm。（如图

34、3）,133,图 3,134,4、模具温度不合适造成不良产品,模具温度过低，则造成填充不足，表面模糊不清，产生熔接痕等缺陷，模温过高则成型周期加长，引起收缩等。应根据树脂及成型品形状选择适当的模具温度且使温度恒定。 一般来说，聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）等高粘度树脂的模具温度高，聚乙烯、苯乙烯等低粘度树脂的模具温度低，必须利用具有温度控制功能的液体媒介式温度调节器或筒式加热器来稳定温度，特别需要注意稳定温度的树脂为尼龙、聚甲醛、聚丙烯等结晶性树脂。利用这种树脂精密成型时，应尽力将模具温度变动辐度控制在5以下。,135,结晶性树脂在高温模具慢慢冷却和在低温模具急剧冷却时，收缩情况有所不

35、同，慢慢冷却收缩大，急剧冷却收缩小。,5、模具伤痕及裂纹造成的不良产品 模具保管状态差，则会生锈，产生裂纹等，因而不可能成型好的产品，将模具直接放在地板上，碰撞了安装面，在向机械上安装时伤害模板或变为不能均匀锁模的状态、模腔生锈等则直接造成胶件表面恶化，妨碍脱模。,136,6、成型品设计不良 有时因成型品形状不好，无论如何也不能顺利地成型，大部分属于填充不足及脱模不良的故障。主要有以下几种情况： 合模位置应尽力避开凹槽的位置，考虑脱模斜度应使其在开模时，胶件确实牢牢抱住动模侧，或是考虑型芯的形状。（如图4）,137,图 4,138,胶件形状尽可能易于树脂流动，减少弯曲，且不将空气封入。（如图5

36、）,弯曲多，难于流动，带有圆角R则使流动平滑,图 5,139,厚度胶件厚度要尽可能均匀。 强度方面要求一定要有足够的厚度时，应最大限度地发挥模具的作用，防止变形。厚度不均匀的成型品，因成型条件范围变窄，成型比较困难。 对薄的部位的填充则要求：模具温度高、树脂温度高以及高压高速注射成型。 对厚的部位如果按上述条件成型时则易产生飞边。（如图6）,140,图 6,141,飞边和填充不足对同样的成型品同时产生飞边和填充不足，若锁模力足够充分还会发生这种情况，则属于模具不良。可能是树脂流程过长、模具变形或是模具合面不良，虽然不可能一概归咎于设计不良，但大多数与设计有关。（如图7）,142,图 7,143

37、,成型件数过多模腔数目过多，则浇口平衡变差，易引起填充不足、缺料、毛边、精度不良等；要求精度高的成型品，成型件数应尽量少一些。（如图8）,第一阶段（开始树脂易于流动，并填充于流道）,注料口平衡差时的树脂流动状况,144,第二阶段（然后树脂流入容易进入的模腔）,145,流道,模腔,第三阶段（在第一阶段已经到达此处的树脂，在第二阶段中间处于休止状态，因注料口妨碍了树脂流入）,图 8,146,7、模具安装不良 模具安装方法不当，则会产生飞边，或损伤机械。例如若模具厚度过小，则不能直接将其安装到机器上，此时，垫上黑皮铁板，由于表面精度变差，使得加到格林柱的负荷不均匀，严重时甚至会折损格林柱。因厚度不足

38、需使用衬垫时，务必应使用两面研磨过平行度好的模板。 （如图9所示）,147,148,8、模具温度调节器使用不当 注塑成型时应尽量使模具温度分布均匀。水孔位置不好，筒式加热器位置不合适自然不用说。冷却水管入口和出口，存在相当大的温度差，水管和模具相连时，可将出入口交叉配置；在使用筒式加热器时，需要考虑在固定侧（定模侧）使用另一个温度调节器，防止引起温度设定的误差。,149,胶件粘模的处理方法,1、粘模类别 粘前模：粘水口、深型腔粘前模、平面胶件粘前模； 粘后模：柱位/骨位粘模、顶穿粘模胶件； 粘行位：行位进胶、扣位粘模。 2、使用工具 石油气（火枪） 取粘模片 铜针 木条及胶条 铝线与铜线 钳子

39、,150,3、处理粘模人员的资职 具有资深注塑技术及实际操作经验的职员级员工（技术员以上级的人员）； 所有处理复杂的粘模情况时，必须通知领班级以上的技术/管理人员； 跟班负责人需评估取粘模工作的难易程度 ，并作出适当的处理。,151,4、取粘模片的优点,152,5、粘模的处理步骤 粘水口 用铜棒从喷嘴处打出或用烧热的半牙螺钉取出，再用剪或钳类工具并辅助木条或胶条垫着，应用杠杆原理取出。（注意：支点一定要有木条或胶条垫着） 胶件粘前模 戴上手套，用熔融胶块粘在前模胶件上，用慢速低压合模直到贴紧熔胶，待模具上的熔胶冷却后，再开模顶出，或用面巾纸贴在前模产品内，用低压慢速合模再开模取出胶件。,153

40、,粘骨位及柱位 烧热取粘模片或铜线，插入骨位或柱位的中心部位（小心碰到模具），待冷却后平行拉出（注意：使用剪或钳时要有木条或胶件垫着）；若不能拉出时，需通知PE人员确认，考虑落模送模房处理。 平面胶件粘前模 胶件结构简单时，用石油气枪，使用慢火令胶件熔化，然后平行用力拉出；对于结构复杂、精度要求高的模具粘模情况，要通知PE人员确认后落模送模房处理。,154,顶穿胶件 用熔胶粘附在胶件上，退针慢速低压锁模冷却后再顶出。 注意事项： 处理粘模前应通知领班级以上的管理人员检查，操作时要关电源，禁止不精通取粘模方法的技术人员擅自取粘模，操作中若发现取出难度大的情况，则需落模送模房处理。,155,码模力

41、的估算方法,1、估算依据 模具因受码仔压力作用贴合在机板上，而码模螺丝则在外力作用下拧紧产生拉力（Qp）作用于码仔上，在码仔与模板、以及模板与定位机板上产生静摩擦力F来克服模具自重产生向下的作用力（G）；,156,要使模具不产生向下滑移，则要求FKsG,157,2、估算公式 Fmin=0.4 Gd/L，一般d为定值，有三种规格：M16、M20、M24；根据不同长度的套筒，以及不同重量的模具可粗略估算出需施加的最小码模力。,158,3、最大码模具力度校核 一般螺丝、机板用的材料为A3钢材，强度级别为4.6，由资料可查得螺丝的屈服强度为s=240Mpa,安全系数为S=1.5，螺丝孔材料的许用应力，

42、可求得：Tmax= /4d20.2. 当= 160Mpa，作用在螺丝上的最大力矩如下表：,159,备注：正常人的最大臂力在3540kg左右。,160,4、结论 （1）为了防止螺丝受力矩过大，我们可限制套筒长度： M12螺丝 适宜用L=2025CM M16螺丝 适宜用L=2530CM M20螺丝 适宜用L=4045CM M24螺丝 适宜用L=5055CM （2）螺丝牙旋入深度H=1.5d，约1012个螺牙深度已足够，但必须超过9个螺牙深度，如果机板螺牙有磨损，则需相应打深点；,161,（3）需定期检查螺丝牙及螺纹孔有无变形、损伤，及时更换和维修（补牙），要定期清理螺纹孔内的铁屎/杂质，在较小载荷

43、下螺丝可以轻松旋入足够深度； （4）根据每个人臂力（平均可进行测试）的不同，可控制施加力度；平时在上模时为防止码仔锁不紧模具，而用整个身体的重量来作用于套筒上的方法是不可取的。,162,注塑模具的一般加工要求,一、模具外部加工要求： 1、前模应装有定位圈（法兰），有相应“R”角，直径应在99.8100mm范围内。（前模板上加工有定位法兰固定孔和定位穴） 2、前模板上需开设码模坑（槽），其长、宽、高的尺寸应满足安装码模夹的需要（宽高的尺寸1520mm）；较小的模具应加工固定螺丝孔，以满足大机的装模需要。,163,3、运水道的位置、数量应开设合理，冷却水道孔口牙纹要求为“粗牙”，水道的开设应方便模

44、具安装（不能影响码模夹的安装）。 4、运水道的大小、位置、数量、牙纹及孔深应满足实际需要，（稍大的模具或模具重心倾向前模时，至少要开设2个吊模孔）；吊模孔牙纹应为“粗牙”（公制），吊模孔深度需为螺丝孔直径的2倍以上。吊模孔的大小、牙纹能与吊环匹配；模具能水平起吊，且不严重倾斜（模具重量平衡，重心在吊孔附近或两孔中间）。,164,5、顶杆孔的大小、位置、数量、深度应满足顶杆动作和机型的需要。 6、浇口衬套与唧嘴配合面的“R”和孔径应同喷嘴的相关尺寸相匹配。 7、模具装配牢固可靠，无松动和缺漏配件现象（如：缺漏法兰、固定螺丝、拉钩、弹弓等）。,165,二、模具内部加工要求： 1、型腔、型芯应有足够

45、的脱模斜度和光洁度，产品能顺利脱模。 2、型腔内的光洁度或蚀纹应一致，产品表面无模印、模花、麻点、凹坑，侧面无拖花、拉白、拉伤等不良现象。 3、模具内应有足够的排气系统，排气的方式、位置、数量应满足实际啤塑的需要，产品中无困气、烧焦、缺胶现象。,166,4、冷却水道的分布要合理，使模具的热量能及时散出且散热均匀；模具各部分温差小，模具内型芯（CORE位）无漏水现象。 5、顶针需分布均匀合理，顶针端面应与型芯面平齐。（不应高出或低于型芯表面0.3mm），使产品顶出平衡并顺利脱模。 6、合模面需平整光滑，无凹陷、变形现象，产品周边无披峰。（测试红丹良好）。,167,三、流道及浇口的加工要求： 1、

46、主流道、分流道的大小、位置、分布和形状应合理，加工时应有足够的光洁度和脱模斜度。水口料无粘模、拉断及严重披峰等不良现象，其尺寸应适宜，不可有太粗或太细、太长的流道。 2、主流道、分流道的末端应开设有“冷料穴”，主、分流道的过渡处应有适当的“R”圆弧，以减少流动阻力。 3、流道的顶位应开设“Z”形拉料扣（钩针），钩针的管位方向需一致。 4、入水口不能开设在薄壁位、柱边、镶块及碰穿位和影响产品外观质量的地方。,168,5、进胶方式、浇口尺寸、形状、位置、数量需满足产品的啤塑需要，尽量入水要平均，确保产品能顺利走满胶，产品表面无明显缩水和夹水纹（夹水纹数量尽量少）。 6、水口从产品上易除去（最好能自

47、动脱离），保证产品水口位无余胶、披峰、尖角、缺口或开裂等不良现象，并能减少去除水口的人工。 7、多模腔的入水口形状、大小及流道长度应一致，分布需对称均匀，确保各点进胶平衡。,169,四、模具附件（顶针、导柱/导套、行位/ 滑块、拉钩）的加工要求： 1、避免使用直径小于1.5mm的顶针。 2、顶针的大小、位置、数量分布应合理，满足产品平衡顶出的需要，顶出的产品不出现顶白、顶爆（开裂）、变形等质量缺陷。 3、斜面顶针端面与斜面应平齐，并需定位，不可有松动、方向转动现象，顶针顶出时无杂音或异响。 4、顶针行程需足够，且要保证弹弓的压缩比不超过75%（压缩量不超过3/4）。,170,5、顶出过程中，顶

48、针板应能顺利复位，无卡住或烧针现象（需要时要有顶针复位装置）。 6、导柱/导套配合应紧凑，开、合模要平稳，运动顺畅，无响声或严重磨擦。 7、滑块/行位活动面平整/光滑、配合牢靠、活动顺畅、复位自如、无卡死现象且活动面开设有润滑油坑，防止磨损。 8、拉钩有足够的拉力，能拉开水口板；模具动作平稳，拉钩无打滑、松脱或异响。,171,五、模具结构、配合方面的要求： 1、模具内长柱位需用司筒针顶出，外径大于3mm，且较长（高度大于15mm）的柱位应开设有加强肋，较大柱位根部应开设“火山口”，防止缩水，。螺丝柱根部与胶壁过渡处应有“R”圆角。 2、柱孔芯（孔针）应无歪斜或偏心现象，柱位壁厚均匀一致，无明显

49、差别。 3、螺丝柱之成型孔针不能有过长、过短现象，且无松脱、缺漏现象。,172,4、产品周边、骨位过渡处应采取“R”圆弧过渡，避免出现尖角、直角过渡。 5、模具（产品）的结构、尺寸、形状、壁厚、孔径、柱（骨）的高度等应符合图纸要求。 6、模具型芯与型腔配合准确，无偏位（错位）现象（即：产品壁厚无一边薄，另一边厚现象）。 7、模具分型面合理，模具结构尽量简单化，产品易于成型和脱模，取出方便。,173,六、其它方面的要求： 1、模具内应打上产品编号、型腔号、原料代号或环保标志等。 2、红丹测试时，各接触面应有红丹且均匀一致（无缺红丹现象）。 3、模具的设计、加工应易于调校啤货且成型工艺范围较宽。,

50、174,4、模具各部位及附件均需有足够的强度和刚性，不易损坏或变形。 5、模具啤货时，质量稳定、废品率低、生产效率高且安全可靠、耐用。 6、模具内无锈蚀或损伤及装错、缺漏 Core芯（针）现象。 7、冷却水道畅通、无阻塞或漏水现象。,175,不合格模具的判别,目的：了解不合格模具在正常生产工艺条件下经常出现的问题，提高分析、判别不合格模具的能力；在试模或生产过程中，能分析和提出模具存在的问题，以便得到及时改善，提高模具质量。 1、产品脱模不顺、易粘模，甚至需喷油啤货。 2、产品顶出不平衡，出现顶爆、顶白、顶高或变形现象。 3、冷却效果差，模温较高且不均一，生产周期长、效率低。,176,4、各模

51、穴进胶不平衡，同一啤中的相同产品单个重量不同，质量亦有差别。 5、顶针弹弓压缩比过大（压缩量超过3/4），弹弓和顶针经常断，阻碍生产。 6、产品调校困难、工艺条件范围窄、废品率高、质量不稳定、浪费大。 7、骨位、柱位或水口（流道）常粘模或断水口。 8、滑块（行位）、导柱、拉钩及顶针动作不顺畅，模具常出现故障或损坏。 9、螺丝柱出现孔偏心、拉伤、断裂、拉长和变形现象。,177,10、产品角位（尖角或直角）无“R”圆弧过渡常出现应力发白或开裂现象。 11、水口难从产品上脱离，浪费人工且产品上的水口位常有缺口、余胶、毛边、尖角、开裂等缺陷。 12、产品表面（入水口位）常有气纹、水波纹、蛇纹等影响外观

52、质量的问题，且很难改善。 13、产品出现烧焦、困气、走不满胶现象。 14、产品表面不光滑、有模花、冷料斑（胶屎）及麻点、凹坑等不良现象。,178,15、产品同时出现缩水和披峰或同时出现顶白和缩水现象且难改善。 16、产品表面有模印、顶白、明显缩水或夹水纹，凹凸不平等现象。 17、产品侧面有拖花、拉伤、发白，周边有披峰、缺胶等不良现象。 18、产品各部分壁厚不均（悬殊较大），过厚或过薄（过厚易缩水，过薄易脆裂且难走胶）。 19、产品结构、配合尺寸、精度不符合图纸要求，装配时出现明显离隙或错位（起级）现象。 20、产品内应力大，易产生翘曲、变形或应力开裂现象。,179,试模工作内容及要求,注塑模具

53、制做出来后，都要经过多次试模/修模，才能达到合格和投入生产。试模工作是注塑行业的一项重要工作，试模工作是否做到位，直接影响到注塑的生产效率、产品质量、不良率、料耗、机位人手及生产成本等。,180,一、试模的目的 改善模具存在的问题，确定合理的注塑工艺条件和客户接受的质量标准（签样板）确保投产后顺利生产，降低生产过程中的料耗和不良率，提高效率，减少机位人手。 二、试模工作内容 1、找出注塑模具存在的问题（脱模情况、冷却效果、注塑的难易、质量状况、所需人手等方面），提出修改模具的措施，并写试模报告。 2、制做样板，送交客户确认。,181,3、确定合理的“注塑成型工艺参数”，指导生产调机。 4、确定

54、注塑周期、日产量、料耗、不良率及机位人数。 5、制作相关的工装/夹具供生产时使用。 6、根据客户的要求，制定产品质量标准，并签限度样板给品管部、注塑部。 7、对注塑模具进行标识、建档（记录）。 8、制定产品包装资料给采购部门。 9、编写“注塑生产作业指导书”，指导生产作业。,182,三、模具投产前的评估工作 为提高模具的质量，确保投产后不良率低、效率高、故障少和生产顺利进行，模具在投产前工程部、工模部、品管部、注塑部等四个部门需对模具进行评估，对其存在的问题予以彻底改善。 四、模具的标识与记录 1、用12mm字唛打模号在左上角及模板号在右上角。,183,184,偏移,基准面,基准面唛,185,

55、2、打字唛前请画线以保持整齐。 3、暂勿打上其他字唛，待日后钻好运水及其他模胚工作等完成后才打。,186,五、试模流程图 （详细内容请参照教材52页） 六、试模报告 （详细内容请参照教材53-54 页） 七、试模“注塑工艺条件”记录表 （详细内 容请参照教材54-55页）,187,注塑模具的使用、维护、保养守则,一、起吊模具阶段 1、起吊模具前应做好各项准备工作(备齐工具、喉嘴缠好防水胶布等)，减少模具起吊过程中的留空时间，并检查模具吊环孔是否有滑牙，深度是否足够？ 2、安装吊环时，需用合适的吊环（公/英制牙纹），可靠地装在模具上（数量需足够），牙纹旋进部分深度需在2倍孔径（8-10圈）以上，

56、防止模具起吊时吊环滑牙/松脱而落下。,188,3、起吊模具时，应使用合适的吊机并套好吊钩（吊钩需有防滑栓），操作时要小心，不能斜吊模具，速度不要过快，防止模具碰到人、模具或机器上，严禁模具从有人的地方或机身上方经过。 4、装水喉时，应使用合适的牙纹（粗牙或细牙）之水喉，安装时用力不要过大（上紧到位即可），防止拧断喉牙部分。,189,二、模具安装/调试阶段 1、上模前，应检查模具大小及顶杆孔大小、数量、位置是否与机台相适应，顶针板弹弓是否缺少或断、模具运水道是否堵塞（用气枪吹气来检查）？发现问题需及时换机或报修。 2、对炮嘴时，应先将模具锁紧，再启动射座“低压慢速”进行对嘴操作，防止射嘴和模具相

57、撞击或碰伤。,190,3、安装模具时，应使用与模具大小相适应的注塑机，并检查码仔螺丝和机器模板上相应的螺丝孔是否损坏（滑牙）或变形？选择合适的位置安装码仔，码仔螺丝应旋进2倍孔径（8-10圈）以上之深度，码仔垫块高度应略大于模板厚度（1-3mm），码仔数量要足够且需要打紧，确保模具安装牢固可靠，防止模具在使用过程中松脱、落下，损坏模具和机器。,191,4、打码仔时，码仔螺丝必须上紧，但不要用过大的扭力，防止拧断螺丝或造成固定螺丝孔滑牙/损坏。 5、模具安装好后，将模具“低压慢速”打开，检查模具（模腔和模芯）内是否生锈或损伤、顶针/行位（滑块）动作是否正常、顶针有否遗漏或断、斜面顶针方向是否装反

58、或转动、顶出是否平衡等？发现问题需及时报修。,192,6、调模前应将开/锁模速度降到25%左右，防止未启用手动调模时，开/锁模速度过快而导致模具碰撞力过大。 7、调模时需调好低压保护位置、压力和时间及升高压位置，锁模力不要超过最大锁模力（额定值）的90%；开/锁模速度、位置设置应合理，防止模具受冲击损坏/变形或水口料及产品在锁模过程中出现压模。 8、结构复杂、单薄、模坯较小且有碰穿位结构的模具，锁模力不可过大，以免模具变形、损坏或产品出现披峰。,193,三、生产啤货阶段 1、开啤前需用布清理前后模分型面上的油污、胶屑等异物，深模腔或柱孔位油污用风枪吹干净（必要时用洗模水清洗）。顶针孔部位打上顶针油，并在清理导柱、行位（滑块）后打上润滑油。 2、啤作时，每班需用布清理一次前后模分型面上的灰尘、油污、胶屑等异物。严禁用布擦光面（镜面）模腔/模芯，以防弄花模具。 3、啤货过程中，每班需安排人对模具边钉（导柱）或行位涂一次润滑油（黄油），打一次顶针油，防止导柱/行位磨损或顶针烧断。,194,4、啤工在半自动生产过程中若发现产品或水口粘模时应立即停机，并及时通知相关人员取出粘模产品或水口。严禁在未取出粘模胶件的情况下继续啤货，造成压模。 5、全自动啤塑时，机位啤工必须随时留意产品脱模情况，发现有粘模现象时，需立即按“红色急停钮”停