塑胶成型技术

塑胶成型的简介

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选题背景及研究意义

在现代工业和日用产品中，越来越多地采用塑胶来制造。

它重要是以是被称为树脂的高分子化合物基体组成。是

以高分子合成树脂（聚合物）为重要成份渗入各种辅助料

或某些具有特定用途的添加剂，在特定温度,压力下具有

可塑性和流动性,可被模塑成一定形状,且在一定条件下

保持形状不变的材料。塑胶材料所具有的优越性能使它

在国民经济发展中占有重要的地位。且他给我们带来便

利的同时,也为环保做出了奉献！一个公司塑胶技术的

重视,也是对环境的保护,也是公司走可连续发展的另一

个体现！所以对它的研究也就非常具故意义。

现阶段,塑胶行业的表现足以证明这个行业强大的生命

力和后期的发展趋势,一旦塑胶行业在国民生产总值的

比列越来越大,那就会更加促进这个行业的快速进步,这

样就达成了一个很好的良性循环,所以塑胶行业必将成

为未来一段时期内高速发展的行业。

2.塑胶材料的结识

pet塑胶原料

塑胶原料

热塑性塑料品种每繁多，即使同一品种也由于树脂分子及附加物配

比不同而使其使用及工艺特性也有所不同。此外，为了改变原有

品种的特性，常用共聚、交联等各种化学方法在原有的树脂结构

中导入一定比例量的其它单体或高分子等，以改变原有树脂的结

构成为具有新的改善物性和加工性的改性产品。例如，ABS即为在

聚苯乙烯分子中导入了丙烯演、丁二烯等第二和第三单体后成为

改性共聚物，可看作称改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯优异综合

性能，工艺特性。由于热塑性塑料品种多、性能复杂，即使同一类

的塑料也有仅供注塑用和挤出用之分，故本章节重要介绍各种注

塑用的热塑性塑料。

.树脂：

结晶性树脂：如.POM.PA6.PA66.收缩性大，收缩率：15〜20/1000.

非结晶性树脂;如：PS.ABS.PC等，收缩率小.

L树脂分类：

A,通用树脂B.工业树脂C.特殊工业树脂D.液晶树脂.

A.通用树脂：PS.ABS.PE.PP.AS.PMMA.PET.S-PVC.H-PVC.

B.工业树脂：PA-6.PA-66.PPO.PBT.PC.POM.PPE.

C,特殊工业树脂：PES.PEEK.PALPELPAR.PPS.PSF.PA-46.

D.液晶树脂：LCP.

221.聚笨乙烯:＜PS＞

1),高抗冲击聚苯乙烯＜HIPS＞硬胶.

2).发泡聚苯乙烯＜EPS＞泡沫,温度在200?C左右..聚丙烯:〈PP.温

度,210?C左右,.聚乙烯:＜PE.温度.210?C左右,吸湿性大，需充足干

燥,.聚氯乙烯:vPVC.温度,165?C?5?C.

1).不能与其它塑胶混合.

阻燃性塑料,温度.90?C~210?C.低温生产较佳.

塑胶对电、热、声具有良好的绝缘性：电绝缘性，耐电弧性，保温,

隔声，吸音，吸振，消声性能卓越。

塑胶原材料大部是从一些油类中提炼出来的，最熟悉的部分PC料

是从石油中提炼出来的，PC料在烧的时候有一股花果腐烂臭味,有

炭头分子，；ABS是从煤炭中提炼出来的，ABS在烧完灭掉的时候会

呈烟灰状，不起泡;POM是从天然气提炼出来的,POM在烧完的时候

会有一股非常臭的瓦斯味，白色烟雾。

2特点

a.塑胶原料受热膨胀,热胀系数比金属大很多；

b.一般塑胶原料的刚度比金属低一数量级；

C.塑胶原料的力学性能在长时间受热下会明显下降；

d.一般塑胶原料在常温下和低于其屈服强度的应力下长期受力,会

出现永久形变；

e.塑胶原料对缺口损坏很敏感；

f.塑胶原料的力学性能通常比金属低的多,但有的复合材料的比强

度和比模量高于金属，假如制品设计合理，会更能发挥起优越性；

g.一般增强塑胶原材料力学性能是各项异性的；

h.有些塑胶原料会吸湿,并引起尺寸和性能变化；

i.有些塑料是可燃的；

1.j.塑胶原料的疲劳数据目前还很少，需根据使用规定加以考虑.

2.注射成型概述

一、注射成型原理与过程：

是热塑性塑料成型的一种重要加工方法

1、合模，加料，加热，塑化，挤压

2.注射，保压，冷却，

3、螺杆嵌塑，脱模顶出

二、注射成型设备

<->注射成型机的分类：

<1>按用途：热塑性塑料注射成型机，热固性塑料注射成型机

（2）按外形：立式，卧式，角式

<3>按能力：小型（（50cm注射量，中型

（50~1000。11人）大型〉1000cm人

<4>按塑化分：有塑化装置，有塑化装置

<5>按操作：手动，半回动，自动

<6>按绕动：机械绕动，液压绕动，机械液压绕动

〈二）注射成型的结构组成

工、注射紧绕：料斗，塑化部件（料筒，螺杆，电热圈）喷嘴。

2、锁模紧绕：实现模具的启闭，锁紧，塑件顶出。

3、传动操作控制紧绕。

注射成型机的工作过程

注射成型模具基本结构及分类

一.基本结构,根据部分起作用不同分类：

<->浇注系统

将塑料由注射机喷嘴引向型腔的通道称浇注系统，其由主流道，

分流道，内浇口，冷料穴等结构组成，由零件的浇注套，拉料杆等

组成。

〈二）成型零件

是直接构成塑料件形状及尺寸的各种零件，由型芯（成型塑件内

部形状），型腔（成型塑料外部形状），成型杆，镶块等构成。

3.〈三〉结构零件

构成模具结构的各种零件，在模具中起安装，导向，机构动作及

调温等作用。

导向零件：导柱，导套。

装配零件：定位隙，定模底板，定模板，动模板，动模垫板，模脚

冷却加热系统

根据其运动特点均可分为两大部分：

定模部分：一部份留于模具机座的定模板上，

动模部分：随注射机动模板运动的部分

定模部分与动模部分闭合则可形成型腔与浇注系统

二、模具的分类

〈一〉按注射机类型分：

立式注射机，卧式注射机，直角式注射机上用的模具

〈二〉按注射模具的总体结构特性分：

1、单分型面模分流道位于分型面上，需切除流道凝料。（模

拟动画）

2、点浇口脱出模具（三板式模具）（模拟动画）

3、带横向轴芯的分型模具（模拟动画）

4、自动卸螺纹注射成型模具

4.注塑成型原理介绍

注射成型就是运用塑料原料（树脂）在注射成型机料筒内

加热熔融至粘流状态,然后在柱塞或螺杆的压力推动下,以很

高的压力和较快的速度注入温度较低的闭合模具内，通过一

定期间的冷却后,启动模具得到所需制作的方法。这一方法是

运用热塑性塑料受热到一定限度后,可以变为熔融体、并借助于

热和压力使其流动,冷却后又能成为固态的特点实现的。、

2.

•1.塑胶成型的方法：

1.L树脂成型有三种方法.a.射出成型（占85%以上）.b.押出成

型.c.压缩成型.

1.2.注塑成型.是运用塑料的可挤压性与可模塑性,一方面将松

散的粒状或粉状型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热

熔融塑化,使之成为粘流状态的熔体,然后在柱塞或螺杆的高压

推动下，以很大的通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭

合模具中，通过一段保压冷却定型时间后启动模具便可从模腔

中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品.

1.4.射出成型必须具有的条件：

a.树脂.45%.b.模具.35%.c.成型机.15%.d.成型条件.5%.

3.注射成型的过程，

•事实上是加料塑化,合模、注射、保压、冷却、开模、卸件等

几个间断环节互相协调的衔接动作过程。注射制件加工任务

的完毕,就是上述动作反复循环的过程。每一个循环完毕的时

间及工艺条件的选择与所用塑料的种类、性能、注射成型设备、

工艺装置结构等有密切关系。

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3模具

所谓模具（Mold）是指，为了将材料树脂做成某种形状，而用来承接射出注入树脂的金属制模型。虽然没

有图示记载，但实际上有几个空孔，并用温水、油、加热器等进行温度管理。

己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。

4.成形品

成形品是由献融制蝌济口,导入模槽的触与产品黝所构成。日于一次的成形作业只能作出一个

产品，因此效率不高。若能利用流道连结数个模槽，就可同时成形数个产品

此时，当各模槽的流道长度不同吼就无法同时填充树胤而且大部分的模槽尺寸、外观,物性皆不同，

因此通耨哙将流道设计成相同长度。

•L三.常见浇口设计

■普通浇口

•2.直接浇口

•3.点浇口

•4.潜入式浇口

•5.凸耳式浇口

•6.扇形浇口

•7.蕉形浇口（牛耳式）

注塑设备应用与加工工艺

•L注塑机的种类

・注塑机根据注射量和锁模力有大小之分

•常用的注塑机分类有：⑴立式成型机⑵横卧式成型机⑶多色成型

机⑷注吹一体成型机….

•2.注塑机的基本结构:

・注塑机基本包含以下几大系统：⑴锁模系统⑵射出系统（3）脱模系

统⑷调模系统⑸润滑系统⑹电气控制系统⑺冷却系统

•3.注塑机加工过程：

■关门T合模一射台进T射出T保压T熔胶一冷却一射台退一开

模一顶出一开门取件一关门

•4.注塑周边设备：

•为了提高注塑加工的效率，提高产品质量，更高自动化的规定

经常使用辅助设备，常见有：⑴冷却用水机械⑵热水（油）机

（3）自动加料设备⑷粉碎机⑸拌料机⑹机械手取出机⑺氮气辅助

机..…

•二：注塑加工工艺

*注塑工艺的几大要素：成型条件五要素：

a.速度；b.压力；c,位置;d,时间；e.温度.

最重要为温度：a,加热筒温度；b.模具温度；c.干燥温度；d.至

温；e油温.

以最适宜的温度设定:树脂—溶化—流入-固化.

16只要有最适当的温度及适当的压力，将会产生90%的良

品，其它的速度,位置,时间只是调整问即.

・1.压力：注塑机的动作是由压力驱动的，但重要影响制品质量的

是保压压力和锁模压力，熔胶背压压力。

•2,速度：影响制品质量的速度重要是射出和顶出速度,另一方面

是熔胶速度

•3,温度：熔胶温度和模具温度对制品影响较大

•4.时间：保压时间和冷却时间对制品影响较大

•5.位置：对产品外观影响较大、

•常见注塑缺陷

常见注塑缺陷排除指南

1.充填局限性(shortshot)

溶融之塑料经射入模穴中,尚未灌满时即已冷却硬化,此种欠

料之现象称之为充填局限性。

溶融之塑料经射入模穴中，尚未灌满时即已冷却硬化，此种

欠料之现象称之为充填局限性。

■由机床引起的因素及对策

原因对策

1.射出能力局限性机台射出部能力确认

2.射出压力太低提图压力

3.原料温度低，流动性差确认加热缸温度及提高射出压力

4.原料供应量局限性增长料量

5.射出速度慢提高射速

6.射出喷嘴部阻力大确认孔径及电热能力

7•螺杆进料不良手动进料

确认清除原料团，减少入料口温度

8.原料落卜因难

9,螺杆射出逆流更新checkring(逆止环)

■由模具引起的因素及对策

原因对策

1.汤口设计不平均重新计算与修正

2.汤口'流道'浇口设计过小重新计算及加大尺寸

3.冷料储井阻塞清除阻塞部位

4.排气不良追加逃气设计

5模温低减少冷却水温、水量

6.成品肉厚太薄检查排气性或增长肉厚设计

7.热料道阻塞未通检查电路及温度并检修

8.模具冷却不妥确认水路系统并修改之

■由原料引起的因素及对策

原因对策

1.材料自身流动性差确认或材料变更

2.润滑解决不妥修正使用部位及量的多少

3.离喷过多减少使用量

2、毛边（flash）

塑胶料流出动静模之接合面,形成芒刺壮之现象,称之为毛

边。

塑胶料流出动静模之接合面，形成芒刺壮之现象，称之为毛

边。

■由机床引起的因素及对策

原因对策

1.射出压力大减少压力

2.开模压力局限性重新调整增长

3.射出供料量太多减少射出供料量

4.原料温度高,流动性过佳

减少原料加热温度

5,保压时是过长压低保压时间

6.射出速度太快减少射出速度

7,机台动静模板平行度欠佳运用长度规测量平长度、调整

■由模具引起的因素及对策

原因对策

1.公母模接合不良确认平行度及合模线、调整

2.合模面附着异物清除异物

3.模具之投影面积太大重新计算机台能力或换机

4.模具老旧破损修补破损部位

5.热浇道温度设定过高调整适当的温度

■由原料引起的因素及对策

原因对策

1.材料自身的粘度低，流动性良

减少成型温度、模具温度或变更材质

就

3.缩水(sinkmark):

此种现象在成型品表常会发现到,其发生之重要因素系原料

在准却过程中，体积向肉厚的中心部逐渐收缩,而导致成品表面的凹

陷状况。特别是肉厚特别大的部位,其表面更加明显。

此种现象在成型品表常会发现到，其发生之重要因素系原料

在准却过程中，体积向肉厚的中心部逐渐收缩，而导致成品表面的

凹陷状况。特别是肉厚特别大的部位，其表面更加明显。

■由机床引起的因素及对策

原因对策

1.射速太慢提身射出速度

2.射压偏低提高射出压力

3.保压时间局限性增长保压时间

4.原料供应量局限性增长原料供应量

5.原料温度偏高减少原料加热温度

6.射出喷嘴太长或孔径太小更换短喷嘴或增大喷嘴孔径

7.射出喷嘴与模具汤口未吻合重新校正中心度及圆弧度

8.射出喷嘴部温度低提高喷嘴温度

9.开模太早、冷却局限性增长冷却时间

10.热流道温度低提高热流道之温度

11.射出时原料产生逆流螺杆逆止环更换

■由模具引起的因素及对策

原因对策

1.模具温度太高增长冷却水路或减少水路

2模具温度不一局部过高确认水路循环系统或增减

3.汤口或流道细小重新计算及修改汤口或流道

4.模穴有特别厚肉的部位增长厚肉部位之流道

5.肉厚设计不均一或不适当依肉厚比例修正

■由原料引起的因素及对策

原因对策

1.原料流动性太好

修正成型条件配合或变更村质或规格级数

2.原料收缩率太高

曲

4•流道痕(flowmark)

熔融的原料射入模穴后,以进料点为中心，呈现年轮状纹路的

现象。

熔融的原料射入模穴后，以进料点为中心，呈现年轮状纹路

的现象。

■由机床引起的因素及对策

原因对策

1•原料温度低，流动性不够提高原料加热温度

2.射出速度慢提图射出速度

3.射出喷口太长、孔径太小适当修止孔径、更换合适品

4.保压压力低提局）保正佳力

5.保压时间局限性增长保压时间

6.原料供应略局限性略增长计量值

7,刚成型时冷料流入可以松退来防止冷却出现

8.射出喷口部温度低检修喷口部电热圈及能力

■由模具引起的因素及对策

原因对策

1.模温偏低确认后再适提高

2.模具冷却不妥确认整个水路系统再修正

3.冷料储陷设计太小增大冷料储陷部位

4.脱气不良增长逃气槽设计或追加pin

5.热浇道温度偏低适当提高温度

■由原料引起的因素及对策

原因对策

原料自身之流动性差修正成型条件来配合变更规格级数或材质

局

5.银线(silverstreak):

成品表面出现随着原料流动方向的银白色线条之状况。

■由机床引起的因素及对策

原因对策

1.射出能力局限性确认射出容量/可塑化能力

2.原料加热温度太高产生热分解减少原料加热温度

3.射出速度太快产生热分解减少射出速度

4.射压太图产生热分解减少射出压力

5.背压局限性卷入空气提息)背压

6.原料加热时间太长产生热分解减少原料加热温度或时间

7.原料加热温度低熔不均提图原料加热温度

8.螺杆转速太快产生热分解减少螺杆回转r.p.m值

9.螺杆不洁残留他料所致撤清除螺杆内异物异质

■由模具引起的因素及对策

原因对策

1模具温弥氐可先行预热模具

2,排气不良不顺追加顶出梢或逃气槽

3.汤口位置不适当重新确认与修正

4.汤口、流道、浇口设计太小重新确认与变大尺寸

5.冷料储陷设计太小重新确认与变大尺寸

6.肉厚设计不良重新确认与修正

7.模面残留水份或过多之润滑剂做底去除水份'适当润滑剂

■由原料引起的因素及对策

原因对策

1.原料含水份及挥发物质多以干燥设备预热干燥

2.材料受空气湿度影响混合一起先预热干燥提高机台背压

因

6.表面雾状痕(cloudymappearance)、光泽不良

(lusterless):

成品光泽面的部分,出现类似云雾状的白色现象。

成品光泽面的部分，出现类似云雾状的白色现象。

■由机床引起的因素及对策

原因对策

1.原料熔融限度不均匀、部分过热增长原料加热时间使之均匀

2.射出喷嘴太冷检修喷嘴部电热片及提高温度

3.射出喷嘴孔径太小适当修改孔径或更换合适品

4.射出速度太快或太慢适当调整射出速度

5.原料过热分解减少原料加热温度或时间

■由模具引起的因素及对策

原因对策

1.模温过高或过低或不均检查水路、水温及水量并修正之

2.汤口、流道、浇口过小重新确认与修改

3.冷料储陷设计过小