塑料件成型方法简介

第1页塑料件成型方法简介2006.12.22第2页前言塑料成型工艺，需要研究塑料的材料流动性、收缩率、成型方法、进胶点、注塑压……涉及多方面的内容，塑料零件的设计者有必要了解这些。产品设计首先要保证的是零件的使用，塑料件也不例外。在满足使用的前提条件下，由塑料产品工程师确定零件的成型方式，至于塑件制造、成型等其他具体的工艺参数完全可以由相应的模具商来选择确定。但是零件结构设计得不合理必然要导致成型工艺的复杂化，甚至有可能导致零件制造成本的放大化。我们了解成型工艺的目的在于如何使零件生产制造更方便、如何使零件的制造成本尽可能的低。

在此我只简要地介绍一下用于塑料件成型的方法，主要介绍各种塑料模具的特点。培训目标

1.了解各种塑料成型方法的特点；

2.掌握塑料零件设计时的一些必要的注意点（譬如脱模方向、分模线）；

3.了解一些塑料模具相关的专业术语，便于日后能够更好地与模具商交流。

第3页●

常见的塑料件成型方法注塑（注射）常规注射发泡注射BMC注射共注射模（多色注射）反应注射注塑+气辅注塑+吹塑吹塑吸塑压塑（模压）板材加热模压模具加热模压（SMC模压）挤塑搪塑汽车上的塑料零件通常采用的成型方式

采用注塑成型的有：[轿车外装饰件]前（后）保险杠、前格栅（水箱护栅）、保险杠格栅、保险杠护条（防擦条）、车门防擦条、车门外后视镜外壳、车灯灯罩&灯体外壳、前围上盖板装饰板（别名：通风盖板、前围格栅）、车身侧包围下饰板、轮眉饰条、轮眉侧围防泥板、加油管护板、后牌照灯饰条、车尾（车顶）扰流板（别名：尾翼）、车徽LOGO、车尾标致（字）、等等；[轿车内装饰件]仪表板本体、仪表板上盖板、仪表板侧盖板、大杂物箱本体、大杂物箱盖、中控面板、各种空调风口框架（格栅、叶片）、CD机面板、空调控制器面板、组合仪表罩、组合仪表透明罩&外壳、副仪表板本体、前（后）门内饰板本体、前（后）门上内饰板、车门开关面板、车门关门拉手、车门开启手柄、各类内饰装饰条、A柱上内饰板、A柱下内饰板、B柱上内饰板、B柱下内饰板、C柱内饰板、D柱内饰板、行李箱内饰板、前（后）门槛护板、尾门槛护板、尾门（上下左右）内饰板、等等；[卡车外装饰件]前围面罩、前格栅、侧扰流罩、轮罩护板、脚踏板护板、等等；[附件]洗涤液壶、洗涤器喷嘴、助力油壶、空调机外壳、等等。车前和车尾的吸能缓冲泡沫是采用发泡注射模成型的。某些仪表板是采用分层发泡注射模成型的。某些车型的门内饰板采用了气体辅助注塑成型法。第4页采用吹塑成型的有：空调风管，等等采用吸塑成型的有：轮罩挡泥板、发动机挡泥板、车底挡泥板（别名：阻风板、导流板）等等；某些车门内饰上饰板采用真空吸附的方法吸附覆皮；采用板材加热压塑成型的有：顶蓬、地毯、三箱轿车的后行李箱侧内饰板，等等。采用模具加热压塑成型的有：汽车中常用的是SMC方式，主要有：卡车的前保险杠、顶盖、顶导流罩，等等。采用挤塑成型的有：各种等截面的密封条或者管路，不等截面的需要分段挤出成型，然后用接口模连接起来。（常见于各种橡胶密封条，也有少量PVC弹性饰条）搪塑：在汽车中不常见，常见于各种薄壁封闭塑件，如儿童玩具。第5页●注塑成型

★重点

1.通用注塑机简图[又称啤（音：别）机]

第6页1.注塑机；2.公模侧；3.母模侧；4.进料斗；5.电机2.常规注射模的模具结构（二板模&三板模）第7页上图所示为二板模的典型结构。图示1：为上固定板2：为母模板。3：为公模板。4：为导柱。5：上顶针板。6：为下顶针板。7：下固定板。8：模脚。

第8页二板模三维外形图第9页而一套模具又分为公模侧和母模侧：如下图所示第10页上图表示注射模在地上放置时的状态，图中上半部分为母模侧，下半部分为公模侧。在成形时母模侧是固定在注塑机机台上不动的所以也叫固定侧。而公模侧在成形完成时会通过注塑机的开模系统运动而运动从而打开模具所以公模侧也叫可动侧。当模具打开后注塑机的顶出系统通过顶棍推动顶针板从而顶出制品。（请注意模具在注塑机上是前后方向安装的，顶棍是前后方向运动的，所以母模又称前模或者定模，公模又称后模或者动模）

第11页下面演示在塑件成型时的模具运动过程。如图所示，模具是前后方向装在注塑机上的，图示为合模状态

。第12页图示为开模状态。第13页图示为顶出产品状态。第14页模具通过定位环定位在注塑机台上，用螺丝锁紧。在合模时，顶出板是通过回位针和弹簧来进行复位的。即模具可以自动回位。第15页下面通过三维立体模型展示开模过程：第16页开模推出制品顶棍退开，再次合模一模四腔模具动模侧内部结构图第17页第18页如产品上有倒勾时，需使用滑块或斜顶来进行抽芯。滑块的作动过程如下图所示：下图为合模状态。第19页下图为开模状态第20页如倒扣位于产品内部则需做斜顶。下图所示为斜顶的作动过程。图示为合模状态。第21页图示为开模时的状态。第22页图示为开模顶出时的状态。由图示可见斜顶既起脱倒扣的作用同时也起顶出的作用。第23页下图所示为斜顶的行程S1为脱倒扣行程，S2为顶出行程。S1等于脱倒扣所需的行程加1-3mm，所以在设计塑件内部倒扣结构时要检验周围的间隙是否足够满足脱倒扣行程。另外，斜顶的顶面宽度一般不小于脱倒扣行程的2倍。如图：第24页三板模：三板模就是在上固定板和母模板之间加了一块水口板（即剥料板）。且导柱也和二板模不同。如下图所示

：第25页一般来说三板模分三次开模。图示为第一次开模，第一次开模时当注塑机的机头和机尾之间压力减小，剥料板和母模板之间就会通过弹性橡胶或弹簧来自动弹开。第26页然后模具随着注射机的开模系统继续运动开动母模板和公模板，同时剥料板和母模板之间也继续打开。如下图示：第27页当公模板和母模板，剥料板和母模板之间完全打开后通过小拉杆的推动作用从而打开固定板和剥料板。如图示：第28页由上面可知模具第一次开模为剥料板和母模板之间，第二次开模为公模板和母模板之间，第三次开模为上固定板和剥料板之间。最后是通过顶出板顶出产品。模具在第一次开模时的主要作用是切断进胶。第三次开模是剥动料头，以做便于拿出料头。（注：上述过程是公母模板之间使用拉板的开模过程，如果使用锁模器，则二、三次开模顺序相反。）普通注射模总结：

不论二板式还是三板式注塑模具，他们在成型塑件时都是前后方向开模的，其他的斜滑块、斜顶等抽芯机构全部依附于这个主脱模方向。所以我们在设计注塑成型的零件时，要首先确定零件的主脱模方向，所有的拔模角都要以此方向为基准确定。产品设计时应该使尽可能多的特征沿主脱模方向能够成型。分模线即公模和母模的分界线，分模线的确定原则是首先要保证外观面及装车后的外观总体效果。分模线两侧的拔模方向是相反的。外观面应该设计得尽量简洁，使塑件能够留在动模一侧。相关术语：CAVITY:定模、母模、阴模、前模；CORE:动模、公模、阳模、后模；顶针、顶杆、顶梢；顶块、顶方；斜滑块，行位；斜顶、斜方；司筒第29页3.结构发泡注射模结构发泡注射模在主体上与普通注射模没有什么区别，只是使用的注塑材料中添加有发泡剂。其一，低压法。注射熔胶时只填充模腔的80%左右，然后由发泡剂作用发泡膨胀填充满整个型腔。充模时高压高速，主要靠注模压保证充模的物料均匀，另外要求发泡剂发泡膨胀迅速。成品件外表面粗糙。其二，高压二次开模法。要求注塑机具备二次移动模板的机构，当熔融塑料填满模腔后，瞬间移动模板，模具打开一小段距离使芯层发泡，这样制作的泡沫塑料发泡率是可调的。其三，双组分（夹芯）注射法。注射机采用双料斗、单喷嘴进料方式成型。先将第一种熔胶注入模腔，模板退开设定距离，然后将可发泡的第二种熔胶注入模腔，再次注入少量第一种熔胶将第二种熔胶完全包围。当模腔完全注满后模板退开一段距离，以便芯层发泡。普力马仪表板采用了局部双组分发泡结构。在成型发泡区域时只需要发泡的局部区域做一个可动滑块即可。注意，发泡剂靠生成气体而形成发泡层，所以模具上要设计排气孔排出多余气体。常用于发泡的塑料有：PS、ABS、PE、PP，等等。第30页冲填熔胶一次开模，发泡成型二次开模下图显示了二次开模法结构发泡模的开模过程。下图是普力马仪表板主体，中央的粉色区域局部发泡。第31页4.BMC注射模前面所述的普通注射模主要针对的是热塑性塑料的注塑成型，下面将要讲述的BMC注射模是针对热固性塑料的成型的。与普通注射模最大的不同点在于，其他注射模都是需要加冷却水以便熔融塑胶尽快固化成型的，BMC注射模却需要保证模具温度在140~170℃，而进料斗的温度反而要保持在30~60℃左右。主要原因是BMC（块状玻璃纤维增强塑料）属于热固性塑料的一种，加热才能固化；又要保证在塑料进入模腔之前不能固化。关于热塑性塑料与热固性塑料的区别将会在下次的培训中详解。第32页第33页5.共注射模分为多色多模注射成型、多色单模分层注射成型、多色单模混色注射成型。注意不论哪一种多色共注射模，每种材料的进料斗都是分开有多个。多色多模注射成型要求注塑机能够装上多套模具，旋转工作台。一个产品共用同一个公模和多套母模，任意两套母模与公模之间的间