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文档简介
1、注塑成型/塑料注射模具的知識第一節塑料的結構、成分、性能、用途一塑料的分子結構:塑料的主要成分是樹脂,樹脂有天然樹脂和合成樹脂兩種。二塑料的成分:樹脂是塑料中不可少的成分,樹脂主要作用是將塑料的其它成分加以粘合,并決定塑料的類型(熱塑性或熱固性)和主要性能,如機械、物理、電、化學性能等。塑料中的樹脂主要是合成樹脂。三塑料的使用性能及用途:a重量輕,b比強度高,c優良的耐磨、自潤滑和吸震性能,d粘結能力強,e優越的化學穩定性,f優良的電絕緣性能。四塑料的成型工藝特性1收縮率:塑料從熱的模具中取出并冷卻到室溫后,其尺寸發生變化的特性稱為收縮率。由于收縮率不僅是樹脂本身的熱脹冷縮,而且還與各種成型因
2、素有關,因此成型后塑件的收縮稱為成型收縮。成型收縮主要有如下几方面:A:塑件的線尺寸收縮:由于熱脹冷縮、塑件脫模時的彈性恢復、塑性變形等原因,導致塑件脫模冷卻后其尺寸縮小。B:收縮的方向性:塑料在成型時各個方向的收縮不同,致使塑件的性能呈各向異性,沿料流方向收縮大、強度高,與料流垂直方向則收縮小,強度低。C:后收縮:塑料成形時,由于受成形壓力、剪切應力、各向異性、密度不勻、填料分布不勻、模具不勻、硬化不勻的影響。2:影響收縮率主要方面a,塑料品種各種塑料都具各有各自的收縮率。b,塑件結構塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件、嵌件數量及其分布對收縮率大小影響。C,模具結構模具的分型面、加壓方向、澆注
3、系統形式、布局及其對收縮率及方向性影響。D,成型工藝模具溫度,熔料冷卻慢,則密度高,收縮大,成形時調整模溫、壓力、注射速度及冷卻時間等因素可適當改變收縮情況。第二節注塑成形基本概念一注塑成型:簡稱注塑是通過螺絲杆將塑料攪入注射機加熱料筒中塑化,達到流動狀態,螺杆在旋轉過程中到和逐步后退,而塑料則向前積聚,當螺杆停止轉動,由注塑活塞通過螺杆注射到閉合模具的模腔中形成制品的成形過程。二注射成形三要素和五原則三要素:成形材料(塑料)、注塑機及模具五原則:成形壓力、速度、溫度、時間、行程塑料的分類,分兩大類1熱塑性塑料:受熱時可以塑化,冷卻時則疑固成形,溫度改變時可以反復變形。熱固性塑料:受熱時塑化和
4、軟化,發生化學反應,并固化成形,冷卻后再加熱時,不再發生塑化變形,如果溫度繼續升高就會發生分解。常用塑料的簡單識別方法外觀識別法:PE、PP、PA等塑料有不同程度的可灣性,手觸之有硬蠟樣滑膩感,敲激時有軟性角質聲音,與此相比較PS、ABS、PC、PMMA等塑料無延展性,手觸有剛性感,敲激時聲音較清脆。PE、PP相對密度小于水,浮于水面,HiPS等大多數塑料相對密度均大于小沉于水。PS和HiPS、ABS的區別:主要是前者為脆性,后兩者為韌性,在灣折試樣時前者很容易脆裂,后兩者很難折斷,而在灣折部位由于分子拉伸取向而發白,裂口特別明顯。如多次反復灣折發熱會發生的氣味。此三種塑料都以苯乙烯為基質。P
5、S透明、HiPS乳白色,ABS淺象牙色、尼龍澤微黃,PC透明、密度比PS大。常用塑料的溫度、密度及收縮率:塑膠名稱成形溫度(C)熱變形溫度(C)分解溫度(C)焗料溫度(C)模具溫度(C)密度g/CM收縮率%PS180-25065260501-250-751.070.4HiPS180-25082260601-240-751.120.4ABS180-25090260802-340-801.050.5SAN180-25080260802-350-801.090.2PP190-2408025050-800.911-2.5POM170-20014022090350-901.422PC250-300130
6、320120380-1001.20.7PA250-30014033080330-1001.13LDPE160-2106023040-600.9151.5-5塑件的几何結構,尺寸精度塑件的結構設計包括其內部結構設計和外部結構(造形)設計。形狀:塑件的几何形狀應盡可能保証有利于成形的原則,即在開模取出塑件時盡可能不采用復雜的瓣合分型與側抽芯。脫模斜度:由于塑料冷卻后產生收縮,為了防止脫模時拉傷或擦傷塑件,設計塑件時必須考慮塑件內外表面沿脫模方向均應具有足夠的脫模斜度,常用脫模斜度為110塑件上的凸起或加強筋單邊應有45的斜度在不影響塑件的使用時,出模斜度應取大些。壁厚:塑件的壁厚與使用要求和工藝要
7、求有關,因此,合理選擇塑件的壁厚是很重要的。在使用上要求壁厚具有足夠的強度和剛度;脫模時能承受脫模機構的沖擊和振動;裝配時能承受緊固力以及在運輸中不變形或損壞。現時DISCMAN底殼IC的避空位膠位厚度不能小于1.2mm,大機型的底殼壁厚不能小于3mm。几種熱塑性塑料的壁厚和加工條件4加強筋材料料溫()注射壓力(kgf/cm)模溫()壁厚(mm)聚乙烯(PE)150-300600-150040-60聚丙烯(PP)160-260800-120055-65聚先胺(PA)200-320800-150080-120均聚甲醛(POM)180-2201000-200080-110聚苯乙烯和AS(PS)20
8、0-300800-200040-60ABS200-260800-200040-60硬聚氯乙烯(PVC)180-2101000-250045-60硬碳酸酯(PC)280-250400-220090-120用增加壁厚的辦法來提高塑件的強度通常是不合理的,因為壁厚在工藝上受到一定的限制,此時可采用加強筋的辦法來增加塑件的強度,既使塑件壁厚均勻,節約材料,又提高強度,還可避免氣泡、縮孔、變形等缺陷。支承面以整個底面作為支承面是不合理的,因為塑件稍有翹曲或變形就會使底面不平,通常采用邊框支承或底腳(三點或四點)支承。圓角帶有尖角的塑件,有時會在尖角處產生應力集中,影響塑件強度;同時還會出現凹痕或氣泡,影
9、響外觀質量,所有轉角處應可能采用圓弧過度,不僅避免應力集中,提高強度,而且增加美觀,有利塑料充模時的流動,圓角半徑一般不小于0.5mm。孔位塑件上的孔是用模具的型芯成型的,但應采用工藝上易于加工的孔,常用的孔有通常有通孔、盲孔、形狀復雜的孔等。螺紋塑件上的螺紋可以在模塑時直接成型,也可以在模塑后加工而而成,在經常裝卸和受力較大的在方則應采用金屬的螺紋嵌件。齒輪塑料齒輪在電子工業中應非常廣泛,目前主要用于精度和強度要求不太高的齒輪傳動。常用的塑料是尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛等。為了避免裝配時產生應力,軸與孔應盡可能不采用過盈配合采用過渡配合。嵌件鑲入嵌件目的是增加塑件局部的強度、硬度、耐磨、導電性、
10、導磁性。嵌件的材料有色或黑色金屬、玻璃、木材等。其中金屬嵌件用得最普遍,為了防止嵌件受力時轉動或拔出,嵌件表面應加制滾花或制成六邊形。尺寸精度按現時毅威的設備及所給的啤塑尺寸,生產中仍存在上、下限搭配出現門刮、離問題,暫按如下公差尺寸調整。NO:尺寸公差單位(mm)備注:160以下0.1mmPP料在此基礎上260-1000.15mm再加大0.1mm.3100-1600.20mm4160-2200.25mm5220-4000.3mm6400以上0.4mm六塑膠件上的標記、符號、雕字有三種形式:a:為塑件上是凸字,此種模具上字是凹入的,模具制造比較方便。但在拋光或使用中容易磨損。b:為塑件上是凹字
11、,模具上的字是凸字,此種形式模具制造困難。C:為塑件上是凸字,并在凸字周圍有凹入的裝鈽框,即凹坑凸字,此時可用單個凹字模鑲入模具中,通常將鑲塊周圍的結合線作邊框。以上符號雕字詳見CT-99底殼。第三節注塑成型的工作循環及工藝一,工作循環計量:成形一定大小的塑件,用一定量的顆粒狀塑料。塑化:將熔融的塑料充入模腔。注射充模:將熔融塑料施加注射壓力注入模腔。保壓增密(預冷卻):熔融塑料充滿型腔后,向模腔內補充因制品冷卻收縮而所需的物料。制品冷卻:保壓結果后,制品即開始時入正式冷卻定型階段。開模:制品冷卻定型后,注射機的合模裝置帶動模具部分與定模部分分離,即開模。頂件:注射機頂出機構頂出塑件。取件:人
12、手或機械手取出塑件閉模(鎖模):注射機合模裝置閉合并鎖緊模具。二.成型工藝成形產的准備:a原料的檢驗和預處理;b:原料的預熱及干燥;c:料筒的清洗;d:脫模劑的選用(常用有三種:硬脂酸鋅、液體石蠟,即白油、硅油)。注射過程:包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模等步驟。實際就是塑化和流動與冷卻定形兩大過程。.塑化:塑料在料筒內經加熱達到流動狀態并具有良好的可塑性過程。.流動與冷卻定型:柱塞或螺杆推動塑化后的塑料熔體注入并棄滿塑料模型腔,熔體在壓力下的冷卻凝固定型,直至塑料制品脫模的全過程。A:沖模階段、b:壓實階段、c:倒流階段、d:澆口凍結后的冷卻階段。三注塑成型工藝的影響因素1,料筒溫度成
13、型過程選定料筒溫度時應注意:a:能保証物料塑化良好不引起塑料的焗部降解。B:塑料在加熱筒中停留時間C:制品和模具結構的特點2,模具溫度:應留意控制在(一般40至60)為使制品脫模時不變形,模溫通常應低于塑料的玻璃化溫度或不易引起制品變形的溫度,但制品的脫模溫度則應稍高于模具溫度。為保証充模時制品完整和質量緊密,對于不同的塑料熔體應采用不同模溫。C,模溫低時聚合物分子取向作用大,制品內應力高,模溫高則有利于聚合物結晶,制品力學強度有所提高,但伸長率和沖擊強度則有所下降,由于厚壁厚制品充模時間和冷卻時間較長模溫過低會引起內部形成氣泡和收縮,并因旨起內力,因此厚壁制品不采用過低的模具。3,注射成型壓
14、力、速度行程的設定壓力是靠”前阻后推”而形成的a:射膠壓力的設定必須要保障熔體在受控的速度下充入模腔。B:保壓壓力的作用是補充靠近澆口料源方向倒流,減少注塑機的能源需要,防止產品飛邊,降低產品的內應力,重量,亦可使成品重量、尺寸的變化較輕微和獲得強度較高的制品。C:內應力:是聚合物內部結構組織受力后對外產生的擴張力。D:射膠速度的設定影響注射成型和穩定性和作用在塑料上的熱量。E:射膠速度的設定是必須要保証熔體在冷卻前充懣模腔。F:背壓壓力的作用是提高塑化能力,改善熔料的均勻度。G:熔膠停止位置的設定將影響受力的穩定性,傳遁的速度,損耗力度的大小。4,注射壓力制品所需成型注射壓力大小取決于塑料的
15、品種、注塑機的類型,模具的結構、制品的壁厚及工藝條件等,注射壓力的選擇原則。A,成型流動性好的塑料形狀,簡單的壁厚制品,注射壓力取較低值。B,熔體粘度較低,制品形狀一般,對精度有一定要求的制品,注射壓力取適中值。C,具有咼或中等熔體粘度,制品形狀一般,對精度要求較咼的制品,注塑壓力取較咼值。D,具有高熔體粘度,薄壁長流程,壁厚不均,精度要求嚴格的制品,注射壓力取值特大值。注射壓力的設定是保証熔體在受控的速度下充懣模腔。并不代表壓力越大越不縮水。5保壓壓力保壓壓力的大小直接影響制品的重量、尺寸及內應力的平衡,較低的保壓可使制品的強度提高。專家實踐証明,一般制品保壓位置通常都設定模腔充填了95-9
16、8%的位置上。6背壓的作用是提高塑化能力及改善熔體的均勻度,一般壓力調教為10bar。7注高壓速度:是指螺杆在注射時的移動速度,一般情況下,應盡量采用低壓慢速注射,下列情況應采用高速注射:a,熔體粘度高,成型溫度范圍窄的物料;b,成型冷卻速度快的物料;c,流程長的物料;d,玻璃纖維增強制品。8熔膠速度:跟背壓關系密切。最佳的熔膠速度是在冷卻前(即開模前)1-2移鐘停止,因為熔膠速度的快慢影響成型和穩定性和作用在塑料上的熱量,當螺杆以高速旋轉時,傳送到塑料的磨擦也提高,同時增加了熔體溫度的不均勻性,如果熔體速度低,熔料的溫度均勻性較好,在注塑成型中就有一個穩定的溫度。9.熔膠停止位置設定通常設定
17、熔膠停止位置比產品所需的膠量行程大1mm,這樣的行程可傳遁足夠及穩定的壓力至模腔,減小機器的損壓力,(熔體與炮筒的磨擦力)亦可減小因調機不當而啤出的大爆柵。10成型周期是指完成一次注射過程所需的時間,包括(a,注射時間、充模和保壓時間;b;冷卻時間;c;其它時間,如開模取出制品,打脫模劑,安放嵌件及閉模等時間。要縮短成型周期,提高生產效率,可考慮采取以下措施:a.設置料斗干燥器預先焗料;b調節加料量,控制最小緩沖墊;加強模具冷凍水冷卻;壁厚產品浸水用夾具定形調整成型限位開閉,使輔助時間減小到最低限度調整操作條件的方法成型上的缺點,除有些是發生在機器性能,模具設計或原料特性本身外,大部分問題可靠
18、調整操作條件來解決。操作條件必須注意:a,每次變動一個因素見到其結果再變動另一個。B.調整完了以后必須觀察一段時間。保操作穩定后結果,壓力則在一兩啤之內即知結果,而時間是溫度變動需要觀察十分鐘后結果才穩定。熟悉各種缺點可能原因及優先調整之因素和方向。D調機的步驟:1,觀察產品的大小衡量產品的重量,設定大約的走膠行程;了解產品的流程方向,是否需要多段射膠速度(這樣可分清間題的起因及位置)保壓的設定:熔膠停止位置的設定;成型周期時間的設定;熔膠速度的設定。四:毅力分司常用的几種塑料的使用特性聚苯乙烯改性有機玻璃(PMMA#372,亞加力)有極好的透明性,力學強度出較咼,有一定的耐熱性,耐寒性和耐氣
19、候性,耐腐蝕、絕緣性良好,制品尺寸穩疋,成型谷勿,缺點是質較脆,易溶于有機溶劑,作為透光材料,表面硬度不夠,容易擦毛。就其綜合性能來看,超過聚乙烯(PS)等一般塑料。用來制造一定透明和強度的零件,如油標,油杯,光學鏡片、透鏡、設備標牌、透光管道、汽車車燈及晶體管收音機刻度盤及電氣絕緣零件等。(我司用為鏡片)苯乙烯丙烯睛共聚物(AS或SAN)俗稱呔力比聚苯乙烯(PS)有更高的沖擊強度和優良的耐熱性,耐油性,耐化學腐蝕性,比如它能很好在耐某些使用聚乙烯(PS)應力開裂的烴類。廣泛用于制作耐油,耐熱、耐化學藥品的工業制品,以及儀表板、儀表框、罩殼、電池盒、接線盒、各種開關及按鈕等。苯乙烯-丁二烯-丙
20、烯腈三元共聚物(ABS)兼有三種元素的共同性能,使其具有堅韌、質硬、剛性的材料。ABS樹脂具有較咼沖擊韌性和力學強度,尺寸穩定,耐化學性豚電性能良好,表面還可鍍鉻,成為塑料涂金屬的一種常用材料,另外,還與#372有機玻璃熔接性良好,可作雙色成型塑件。在機械工業中用來制造凸輪,齒輪、泵葉輪,軸承、電機外殼、義表表面、畜電池箱,水箱外殼、手柄、冰箱等,汽車工業中用來制造駕駛盤,熱空氣調節,管加熱器等,還可供電視機和晶體管收音機制造外殼。(我司用為面殼、板)聚丙烯(PP)又叫百折軟膠主要特點是密度小,約為0.9g/cm,它的力學性能如屈服強度、抗張強度、抗壓強度及硬度等,均優于低壓聚乙烯(PE),并
21、有很突出的剛性,耐熱性較好,可在100以上使用,若不受外力,則溫度升到150也不變形,基本上不吸水,并且有較好的化學穩定性,除對濃硫酸,濃硝酸外,几乎都很穩定,高頻電性能優良,且不常駐溫度影響,成形容易可做各種機械零件,如齒輪、接頭、汽車零件、化工管道及容器設備0并可做表面涂層、錄音帶、醫療議器及手朮議器等。(我司用為頭帶)聚碳酸脂(PC)(防彈玻璃膠)沖擊強度特別突出,在一般熱塑性樹脂中是較優良的它的彈性模量較高;常駐溫度影響極小,耐熱溫度為120,耐寒達-100,才脆化,尺寸穩定性咼,耐腐蝕,耐磨性均良好,但存在咼溫下對的敏感性,長期浸在用來制造齒輪、蝸杆。齒條、凸輪、心軸、軸承、墊圈。鉚
22、釘、泵葉輪,汽車汽化器部件、車燈燈罩、節流閥、潤滑油管,各種外殼、容器、冷凍和冷卻裝置零件,電器接線板、線圈架、沸水中會起水解或裂開。在成型加工時控制不當,容易發生制品開裂現象,在某些化學試劑(如四氣化碳)中聚碳酸脂可能會產生”應力開裂”但聚碳酸脂還可用玻璃纖維來增強,這樣具有更咼的剛性和力學強度,并能消除聚碳酸脂可能存在的應力集中現象。酸性蓄電池,高溫透鏡等(我司用為DISCMANCD門)聚甲醛(POM)塑料彈簧或賽鋼疋種有側鏈、咼密度、咼結日日性的線型聚合物,具有優異的綜合性能,力學強度較高,它的抗強度達70Mpa,可在104下長期使用,脆化溫度為-40,吸水性亦較小。缺點是熱穩定性差,所
23、以必須嚴格控制成型加壓溫度。遇火易燃燒,長期在大氣中曝晒會老化,目前可分為共聚和均聚兩種。特別適用于作軸承,也大量用來制造滾輪,輥子。汽化品、齒輪、;軸承熱圈、線圈骨架,管接頭,化工容器和各種議表外殼等。五注塑成型溫度、壓力、速度、時間對產品的影響溫度料筒溫度:要大于塑料的流動溫度(熔點),小于塑料的分解溫度料筒溫度太高時:(1).塑料易分解產生低分子化合物,分解成氣體,以致塑料表面變色,產生氣泡、銀絲及斑紋,導致性能下降。.料溫高,模腔中塑料內外冷卻不一致,易產生內應力和凹痕。(3).熔料的溫度高,流動性好,易溢料、溢邊等。料筒的溫度太低時:(1)料溫低,流動性差,易產生熔接痕、成型不足、波
24、紋等缺陷。(2).塑化不均,易產生冷塊或僵塊等。(3).料溫低,塑料冷卻時,易產生內應力,塑件易變形或開裂。噴嘴溫度:A.溫度太高,塑料易發生分解反應。B.溫度太低,噴嘴易堵塞,易產生冷塊或僵塊。模具溫度:模腔中各部分的溫度是不均勻的。模具溫度高,冷卻慢,易產生粘模,脫時塑件易變形。模溫低,降低熔料的流動性,易產生成形不足和熔屠痕,熔料冷卻時,內外層冷卻不一致,易產生內應力。壓力A鎖模力:必須要足夠,否則溢料、溢邊。B注射壓力:(1)太高時,塑料在高壓下,強迫冷凝,易產生內應力,有利于提高塑料的流動性,易產生溢料、溢邊,對模腔殘余壓力大,塑料易粘模,脫模困難,塑件變,但不產生氣泡。太低時,塑料
25、的流動性下降,成型不足,產生熔接痕,不利于氣體從熔料中溢出,易產生氣泡,冷卻后有凹痕。C保壓大小太咼,易產生溢料、溢邊,增加內應力。太低,成型不足等。D背壓過高,塑化時間變長,熔解料易分解變色,產生氣泡、斑紋、黑點。過低,料筒前端中氣體受壓溫度,熔料局部受熱過高,分解產生黑點斑紋和氣泡。4速度(或時間)A.閉模鎖模時間太長,則模具溫度過低,熔料在料筒中停留時間過長。太短,模具溫度相對較高。B保壓時間短:塑件不緊密,易產生凹痕,塑件尺寸不穩定。長:加大塑件的內應力,產生變形、開裂,脫模困難。冷卻時間短:易產生變形,冷卻不夠等。長:脫模困難,易變形,結晶度高。螺杆轉速快:剪切熱加大,塑化時間短。慢
26、:剪切熱減小,塑化時間增長。開模速度:過快,成型周期短,容易引起塑件表面與型間的摩擦加大,造成划傷。頂出速度:過大,則塑件容易產生變形。六熱塑性塑件成型缺點的原因對策塑膠制品的質量評價主要的三個方面:第一是外觀質量,包括完整性,顏色,光澤。第二是尺寸和相對位置的准確性。第三是與用途相應的機械性能、化學性能、電性能等。缺陷名稱缺陷特征出現的可能原因處理辦法制品不滿(少膠)注塑件表面出現局部殘缺進料調節不當,膠量不夠增加計量行程注射壓力不夠;提高注射壓力料溫過低提高料筒溫度模溫低或溫度分布不合理提高模溫,改變冷卻小的流動路線塑膠流動性差;加入潤滑劑炮嘴堵塞拆除清理噴嘴與主流道入口配合不良調整和對齊
27、炮嘴塑料熔塊堵塞加料通道增加澆口數量或改善澆口形式澆口數目不足或形式不當開排氣檔模具澆注系統有缺陷改善流道結構注射時間太短加長射膠時間注射速度太慢加快注射速度注塑機械塑化容量不夠更換容量大的注射機進料速度不正常檢查螺杆并維修螺杆過膠圈磨損或破裂拆除檢修收縮凹陷(縮水)塑料表面有收縮凹陷,主要出現在料體厚度大,冷卻后慢,塑料容積變化大的部位注射壓力偏低提高注射壓力保壓壓力不夠提高保壓壓和延長保壓時間熔膠量不夠增加熔膠計量行程;射膠時間太短增加射膠時間料筒溫度太高降低料筒溫度炮嘴堵塞、漏膠拆除清理,對齊炮嘴注射速度太快減低;冷卻時間不夠調整冷卻時間;螺杆過膠圈磨損;拆除檢修模溫不當根椐結構適當調整
28、模溫困氣開排氣槽產品結構設計不合理;改善結構、改模料筒噴孔太大或太小選用適當規格的料筒噴嘴缺陷名稱缺陷特征出現的可能原因處理辦法熔接縫夾水紋注塑件表面有因不能完全熔合而產生線狀的熔接縫注塑壓力偏低,速度慢提咼注射壓力,加快射速注射時間短增加注射時間料筒(包括噴嘴)溫度不當調整溫度熔膠量過大或過小調整熔膠量模具溫度低提咼模溫或熔接縫處局部溫度膠料粘度、密度低增加螺杆轉速,增中背壓模腔內油足跡、含硅脫模劑多擦淨模腔模具排氣不良降低鎖模力,方便排氣膠料的流動性差,熱敏性高添加潤滑劑模具澆注系統不合理改善模道尺寸,改進澆口截面,變澆口位置飛邊(披峰)塑膠件上(如模具的分型面、頂針隙、鑲件的縫熔料溫度過
29、高或模溫過高降低料筒溫度和模溫注射壓力過高降低射壓模具分型精度差檢修模具隙、滑塊的滑配等處)有多余物質,如棱角或周翅片模具入水不平衡改善模具入水鎖模力不夠加大鎖模壓力填料過多減少熔膠量頂針間隙大調整頂針間隙成型變形塑膠件的相對位置和形狀發生變化成品頂出時溫度太高降低模溫、料溫、延長冷卻時間成品脫模困難,頂針頂出不平衡模面拋光,改善脫模斜度,頂針頂岀應平衡注射壓力不夠,注射速度慢、時間短增加注射壓力,速度和時間膠件的厚與薄的過度設計不好過渡應有圓滑設計模溫不均勻模具溫度調整均勻模具排氣不良改善模具排氣,避免局部充模困難產品結構因素自由冷卻變形米用夾具定型冷卻多澆品進料不平衡改善澆口銀紋(包括表面
30、氣泡和內部氣泡)氣體滯留在膠件表面,沿料流方向形成泡點膠料含有水分過高膠料按規定烘干,防止從著劑吸濕預防型腔面帶水分料筒、料溫過高造成膠料發岀分解氣降低料溫,合理調整料筒各段溫度注射壓力或注射速度快造成分解適當調低注射壓力注射整度原料中的液態添加物用量過多或混合不勻減少用量并攪均勻膠位在流道和型腔內流動不暢改善模具設計結構模溫太低提高模溫料筒內夾有空氣降低加料段溫度,增加背壓開裂(包括膠件表面絲狀裂紋、微裂、頂白)膠件在脫模時頂白,頂爆,表面有細小裂縫或裂紋)注射能量調得過大造成膠件內應力過大降低注射能量,必要時在開裂處增設頂針模溫太低適當升高模溫冷卻時間太長,頂出時產生負壓調整冷卻時間,開模
31、或頂出慢速局部脫斜度不夠修模頂針數量少,布局不合理造成頂出不平衡合理布置頂針位置,必要在開裂處增設頂針冷卻時間太短(頂白)增加冷卻時間成品粘模塑料件在模具內粘住,取出困難注射壓力太高降低壓力注塑量過多減少劑量保壓時間太長減少時間料溫太高降低料溫冷卻時間不夠增加冷卻時間模溫過高或過低調整模溫型腔表面光潔度不夠高拋光型腔表面脫模斜度不夠修模水口粘模開模后水口粘前注口套與噴嘴沒對准重新對准噴嘴模拉料杆拉料力不夠修模,增加拉力填料過多降低射出量水口膠模斜度不夠,光潔度不夠修模噴嘴的球徑比注口球徑大配套選用壓力、料溫太高降低壓力和溫度表面粘模低光潔度表面光澤差注射劑量不夠增加熔解膠量模溫、料溫低提高模溫
32、和料溫模內冷卻時間短增加模內冷卻時間模腔脫模油過多擦淨模腔模腔表面有水擦淨并檢查是否漏水模腔表拋光不好模具拋光澆口或流道過窄,料流不暢加大澆口或流道氣光(真空光)在透明體內產生氣泡注射能量不夠提高注射能量.壓力、速度、時間行料量,使充模丰滿適當調整料溫增加料溫使流動順,降低料溫使減少收縮模溫低適當提高模溫,特別是形成真空光部位的局部模溫模具排氣不良改進模排氣狀況澆口設置不合理將澆口安設在膠件壁厚部位,改善噴嘴,流道和澆口的流動狀況冷卻時間偏長縮短制件在模內冷卻時間膠料內水汽含量較咼按要求烘干膠料流道及型腔排氣不良改善流道和型氣狀況白霜干燥成型溫度降低排氣,再生料太多白邊壓力太大緊密貼合,在白邊
33、處噴脫模劑。塑料注射模具知識第一節:塑料模具分類模具的基本結構:塑料注射成型的過程是將已塑化好的塑料注入閉合的模腔內,經冷卻定型后開模取出塑件,因此,凡是塑料注射模具根椐其運動特點可分兩大部分。一部分留在注射機的定模板上,稱為定模(前模)部分,另一部分隨注射動模板運動,稱為動模后模部分。模具是塑料制品成型的主要工具,根椐塑料品種、塑料制品結構、生產批量和使用設備不同,采用各種不同形式的模具。一塑料模具分類方法移動式:(壓縮模、傳递模)熱固性塑料模:固定式:(壓縮模、傳递模)模具分類熱塑性塑料模(吹塑模、注射模)二熱固性塑料模具按模具固定壓機上的形式分移動式模具:它不固定在面床上在一般的情況下,
34、裝料合模。開模及塑料制品由模具內取出,均在機外進行。這種模具結構簡單制造方便,但生產效率低。固定式模具:它固定在機床上,在整個生產過程中,裝料、合模成型開模及推出塑料制品等均在機床上進行。這種模具使用方便,生產凝率高,模具結構復雜,產要用在批量生產中。按塑料制品成型方法分壓縮模:塑料裝在受熱的型腔或加料室內,然后加壓。在壓制時直按對型腔內的塑料加壓,這類模具加料室與型腔是一體的。2傳递模:塑料在加料室內受熱成為粘流狀態,在柱塞壓力的作用下使熔料經過注射系統進入并充滿閉合的型腔。3:塑料在注射機上裝有螺杆攪拌的料筒內受熱進行塑化,達到熔融狀態時,在力的作用下,熔料通過模具的澆注系統進入有一定溫度
35、的型腔內固化成塑料制品,工藝成型短,生產產效率高。這種模具在熱固性塑料注射機上使用。按加料室的形式分:敞開式、半封閉式和封閉式模具。按模具分型面的特征分:1垂直分型面模具:指模具的分型面平行于壓機的工作壓力方向。2水平分型面模具:指模具的分型面垂直于壓機的工作壓力方向。三熱塑性塑料模具:熱塑性塑料的成型均采用注射模具。其它的還有單分型腔和多型腔注射模具等。四注射模具基本結構和組成1,澆注系統2,成型零件:包括凹模(型腔)、凸模和型芯等。脫模系統:包括推出和抽芯機構等。4導向系統控溫系統固定和安裝部分五.單分型面注射模具:是注射模具中最簡單的一種模具,由定模和動模兩塊板組成,只有一個分型面,開一
36、次模即可取出制品。對型腔的布局應注意:1.型腔排列緊湊,可以減小模具的外形尺寸,節省制模鋼材。流道長度要求最短,且澆口分布對稱。要求熔料充模時,模具內壓力分布均衡,除應注意澆口開設位置外,型腔布局力求對稱,以防止模具受偏載而產生溢料六雙分型面注射模具:除有兩塊模板外,中間還有一塊活動模板,活動模板設有澆口、流道及動模所需要的其它零件和部件,有兩個互相平行的分型面,所以叫做雙分型面注射模具,當模具開啟時,中間活動模板與其它兩塊模板分離,塑料品與澆口冷料分別從該板兩側取下。七活動鑲塊式注射模具此類模具主要應用于成型有側孔或內凹的塑料制品。活動鑲塊的動作方向和動模開模方向相垂直。八注射成型機的基本技
37、朮參數包括最大注射量、最大注射壓力、塑化能力、鎖模力、模板行程、模板最大開距、模板最大厚度和最小厚度、模板尺寸和安裝螺釘孔位置尺雨寸、定位孔尺寸、噴嘴球面半徑等。注射成型機分為臥式注射成型機、立式注射成型機和直式注射成型機。九由于注射模具有不同的結構形式,其組成零件可按其用途進行歸類,一般分為成型零件和結構零件兩大類;成型零件:直按與塑料接觸的,決定塑料制品形狀行精度的零件,即構成型腔的零件,它是模具的主要部分。結構零件:一般不與塑料接觸的,決定塑料制品形狀和精度的零件,即構成型的零件,它是模具的主要部分。第二節澆注系統澆注系統是指模具中從注射機噴嘴接觸處到型腔為止的塑料熔體的流動通道。它是由
38、主流道、分流道、內澆口、冷料穴等几個部分組成。主流道:指噴嘴口起到分流道入口處止的一段通道,它與注射機噴嘴在同一軸心線上,熔料在主流道中并不改變方向。主流道設計呈圓錐形,斜錐角采用2-4,對流動性差的塑料,也有取3-6,過大會造成流速慢,易產生渦流。分流道:指塑料熔體從主流道到各個型腔的通道,起分流和轉向的作用。多腔模中,分流道有平衡式分布和平衡分布兩類。平衡式分布就是從主流道到各個型通道,其長度、形狀、斷面尺寸都是對應相等的。這可達到各個型腔均衡地進料。非平衡式:由主流道到各個型的分流道長度各不相同,為了達到各個型腔的進料,必須將澆口開成不同的尺寸。內澆口:內澆口指流道末端與型腔之間的一段短
39、、細的通道。它是澆注系統中斷面尺寸最小并且最短的部分(除主流道型口外),它的作用是使塑料熔體快速注入型腔,順序地填滿型腔,并且在冷卻時補料以補嘗塑料的收縮。澆口的設計塑料制品形狀、斷面尺寸、模具結構、注射工藝參數(壓力等)及塑料性能等因素有關,澆口的截面要小,長度要有短,才能增大料流速度,快速冷卻封閉。制品質量的缺陷,如缺料,縮孔、拼縫線、質脆、分解、白斑、翹曲等,都是由于澆口設計不合理而造成澆口的形狀,尺寸對塑件質量影響很大,常見的有以下几種:盤形澆口:沿塑件的外圓周而擴展進料的澆口,此類澆口進料點對稱,充模均勻,能消除拼縫線及模具排氣順利。2扇形澆口:從分流道到型腔方向的寬度逐漸增加呈扇形
40、的側澆口。它適用于長條或扁平機時薄的塑料制品,如托盤、標尺、蓋板等。3環形澆口:沿塑件(或塑膠孔)的整個外圓周而擴展進料的澆口。此類能使熔融的塑料環繞型芯均勻地進入型腔,充模狀態較好,排氣良好。(適用薄壁管形狀、長管形狀制品)4點澆口:(亦叫針點式或菱形澆口):截面形狀小如針點的澆口,一般和于流動性較好的塑料,如聚苯乙烯、尼龍、ABS等。主要用于殼體、盒、罩及大平面塑料制品。采用此類澆口時要在模具上增加一個分型面(如雙分型面模),便于澆口凝料脫模。5側澆口:開設在模具的分型面處,從塑件的內側或外側進料,截面為矩形的澆口。于。此類可以從外側進料,也可從內側進料,使流程縮短,改善成型條件。用如框形
41、或環形塑料制品,適用一模多件產品。直接澆口:熔融塑料經主流道直接進入型腔的進料方式。適用單型腔、深腔殼形和箱形等大塑料制品。優點是流程短,排氣好,缺點是去除澆口困難,留有明顯痕跡。潛伏澆口:分流道一部分位于分型面上,另一部分呈傾斜狀潛伏在分型面下方(或上方)塑件側面或里面。適用自動切除澆口注射模具,但口制造困難。冷料穴在進料口的末端的動模板上開設一洞穴或者在流道的末端開設洞穴,這個洞穴就是冷料穴。直角式注射機的模具的冷料穴為主流道的延長部分,臥式或立式注射機的模具的冷料穴在主流道對面的動模上。直徑稍大于或等于主流道的大端直徑,以剩冷料流入。冷料穴底部常做成曲折的鉤或下陷的槽,使冷料穴兼有分模時
42、將主流道凝料從主流道中拉出附在動模一邊有作用,常見的冷料穴拉料結構有以下3種帶Z”型頭瓣杆的冷料穴帶環形頭拉料杆的冷料穴無拉料杆的冷料穴澆注系統的設計原則澆注系統的確定,在模具設計中是一個重要的環節,在設計時必須對塑料制品所用的材料,几何形狀、制品斷面尺寸、模具結構、注射工藝參數(壓力)、塑料性能等因素有關,對可能產生缺陷的部位作一全面分析,同時還要考慮分型面的確定。必須考慮塑料的流動性,注意溫度和剪切速率對熔體影響,保証熔體在澆注系統內性而不紊的順利通過。流道應盡量減少彎折,在滿足成型和排氣良好的前提下,要選采最短的流程(流程),這樣可縮短填充時間。為使熔體流動的阻力小,盡量避免熔體正面沖擊
43、小直徑的型芯或脆弱的金屬嵌件,以減少壓力避免型芯或嵌件變形和折斷。一模多件時,應防止大小相差懸殊的塑件制品設在同一付模具內成型。一模一腔或一模多腔,應按型腔布局設計,盡量與模具中心線對稱。進料口位置與形狀的選擇,應結合塑件的形狀和技朮要求確定做到剪除水口方便,又不影響產品外觀。在保証成型質量的前提下,盡量縮短流程,以縮短成型周期和減少塑料用量。第三節抽芯機構當塑料制品側壁帶有通孔、凹槽、凸台時,塑料制品不能直接從模具內脫出,必須將成型側孔,凹柄及凸台的成型零件做成活動的,稱為活動型芯。完成活動型芯抽出和復位的機構叫做抽芯機構。一抽芯機構的分類機動機構:開模時依靠注射機的開模動作,通過抽芯機構來
44、帶動活動型芯,把武昌發怒抽出。其傳動機構可分為三種:斜導柱抽芯、斜滑塊抽芯、齒輪齒條抽芯。手動抽芯:開模時依靠人力直接或通過傳递零件的作用抽出活動型芯。其傳動機構可分為螺紋機構抽芯、齒輪齒條抽芯、活動鑲塊抽芯。此類缺點生產效率低,適用小批量生產。液壓抽芯:是先靠液壓筒進行控制的。它使用范圍受限制,一般很少采用。第四節頂出機構一頂出機構在塑料成型模具中,完成將塑件從模具或型芯上完整地取出的裝置,稱為頂出機構或掊模機構。其結構組成由頂出、復位和頂出導向三大部分組成:頂出部件:指頂出機構推出塑件的部件,即頂出零件,它直接與塑件接觸,開模后將塑件頂出型腔中型芯。2.復位部件:是使完成頂出零件回復到注射
45、時所需要的位置。3導向部件;導向部件的作用是使頂出過程平穩,頂出零件不至于彎曲和卡死。二模具的工藝技朮模具表面的粗糙度斜度導柱與導套頂柱與復位柱護柱三注射成型制品的分析明確制品的設計要求明確制品的生產批量計算制品體積及重量四模具結構設計1.制品成型位置及分型面的選擇2模具型腔數目的確定,型腔的排列和流道布局以及澆口位置的設置3模具工作零件的結構設計側面分型與抽芯機構的設計推出機構的設計拉料杆的形式選擇排氣方式的設計五注射模具設計的有關計算型腔型芯工作尺寸的計算型腔壁厚,底板厚度的確定模具加熱,冷卻系統的有關確定模具結構總體尺寸的確定與結構草圖的繪制全面審核投產制造七模具材料的選用:1.具有足夠
46、的表面硬度和耐磨性2.具有足夠的強度和韌性肯有良好的加工性能4.具有良好的拋光性能5.熱處理變形小6.具有良好的耐腐蝕性第四節模具的分析及保養和維修指導通過了解模具的基本知識和掌握模具的技朮后,在實際的工作中我們應靈活運用,結合工作遇到的問題進行分析和解決。序號遇到現象分析問題解決方法1彈弓易斷彈弓藏孔過短彈弓過長彈弓質量太差彈弓老化A.准確計算彈弓壓縮長度,適當加深彈弓孔。B.適當減短彈弓或加深彈弓孔。C.改用品種彈弓D.更換新彈弓2司筒針易斷現象司筒孔與司筒針孔不同直線司筒質量差且入膠頂針板頂出不平衡離入水過近改進司筒和孔軸心改用品種司筒加頂杆改良入水3頂咼問題芯不光滑倒扣嚴重頂出不平衡省
47、模執順或加大啤把加頂杆D.柱(膠骨)過長D.加司筒或加頂針4漏水現象膠圈配合不良膠圈老化呵爆呵位不緊改換適當膠圈更換膠圈適當燒焊、改運水增加螺絲或收緊5斷呵現象老化入水不良壓力過大模具結構重做改良入水改良注塑方法適當改良6産品夾紋、氣紋問題水口不適排氣問題呵位阻水膠位不均研究改良入水適當地方排氣改良模具入水和注塑工藝適當改良膠位厚、薄7産品變形膠位不均勻冷卻問題柱位或膠骨過長注塑過快適當加、減膠改良運水適當加強筋改良注塑工藝8爆光現象入水不適頂針位不適改良入水改良頂針位置9呵爆運水過近模具結構問題質量問題(電鑄呵)材料問題視情況而定,燒焊維修或重做呵適當改模具D選用優質材料更新細水口模具和大水
48、口模具的結構區別A圖表示細水口結構模具B圖表示大水口結構模具(同一產品)一結構方面A圖前模由3塊板組成,配置4條導柱,一副拉雞及前模定位螺絲,而B圖前模只由2塊板組成,可以節約材料。A圖模具前必須要在導柱之間滑動,由于體積重,易拉不開,導柱易變形,磨損大,模具使用壽命短,而B圖的結構完全改變,不會存在以上這種現象。功能方面將細水口結構模具(如圖A)改變成大水口結構(如圖B)后的優點如下:可大幅度縮短注塑成型周期,提高生產量。可以減去前模在導柱滑動的功能,節約滑動所需的防燒油,進一步保障產品質量。可減去因水品板磨損和滯留所引起的模具多種問題,同時亦可以延長模具使用壽命可減少操作工序及大部分水口,
49、降低成本,保障安全。可保障模具開模時前拉模力不平所引起的產品變形及機械磨損。怕塑料件螺絲柱尺寸標准因在生產中經常反映螺絲柱位尺寸不標准而造成爆柱、滑牙等問題,現按如下規格確定螺絲規格螺絲柱外徑螺絲柱內徑絲筒尺寸絲筒針直徑電(風)批扭力備注M1.43.01.1+0.1-03.81.20.81.2(KGF.CM)1.在特殊情況下不充許用此螺絲規格。2螺絲柱高度末超過3.0mm,無須倒角。M1.71.71.4+0.1-03.573.971.51.22.0(KGF.CM)1.3.57X1.5規格適應于DISCMANCD門之螺絲柱及中層按鈕,固定螺絲柱及膠位厚度為1.5mm之內或需電鍍之塑膠件。2.規格適
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