注塑工艺与模具设计

1、注塑工艺设置与模具匹配使用合理性,原名：注塑零缺陷高级技术研修,目录,1.注塑成型工艺基础2.模塑现场问题分析与解决对策3.模具优化设计与使用,注塑成型工艺基础设备介绍,合模注塑启动按钮,合模注塑启动按钮,关模合模汽缸,紧急回升启动按钮,注塑机配电箱,注塑成型工艺基础设备介绍,加热元器件,胶料斗,合模导柱,螺杆,射料汽缸,二次压力感应阀,加料操作阀,液压油管,料嘴,注塑成型工艺基础设备介绍,注塑马达,冷却水循环器,工作台,开模高度设定钮,慢速关模设定阀,高压关模设定阀,模具固定板,上段温度调整,射胶时间调整,冷却时间调整,松退时间调整,中段温度度调整,下段温度度调整,注塑成型工艺基础设备介绍,

2、射出速度调整,背压调整阀,总压调整阀,关模速度调整阀,注塑成型工艺基础设备介绍,压力表,一压调试阀,二压调试阀,低压调试阀,注塑成型工艺基础,什么叫注塑成型？它能符合产品的物理、化学及电气性能的要求的制造工序.主要是用成型机、模具及符合产品设计要求的物料,在一定的溫度、时间、压力条件下而满足产品设计要求的过程。,注塑工艺基础,三种关键成型工艺参数温度速度压力产品成型基本就由它们决定,注塑工艺基础,温度来源预热：料筒加热元器件，大概产生热量20%-30%机台正常运转后：绝大部分热量由螺杆旋转产生的剪切热与摩擦热，大概产生热量70%-80%温度设置是指注塑机螺杆内壁的温度，温度不是对胶料测试,注塑

3、工艺基础,温度如何影响产品结构加热：塑料膨胀，粘度下降冷却：使分子相互靠近，凝固使应力集中，收缩；降解/分解:不同的塑料有不同的抵抗热降解的能力，但如果加热过量，所有塑料最终都会降解。降解将打断塑料本身的高分子链，粘度下降，流动性好，强度降低。,注塑工艺基础,速度如何影响产品结构速度：剪切热-螺杆旋转所产生热量为剪切热分子排向：在流动方向和垂直方向有不同的强度性能，这两个方向的缩水量也不同。当塑料进入行腔后会形成流动波前，在中心地方的流动快，在靠近模壁的地方流动慢。由于流动速度不同产生剪切，从而导致分子排向。,注塑工艺基础,模具冷料井,进料点,先冷却，流动性慢,流动性快,注塑工艺基础,压力如何

4、影响产品结构及外观压力会使分子紧靠在一起，收缩性变小，密度变小；压力不足会导致产品不饱模/缩水，会限制注射速度控制系统提供快速射出的能力；压力过大会导致产品毛边/批峰/冲胶。,注塑工艺基础,结晶结构模具温度越高，结晶时间越长，结晶体越大，收缩越大，不均匀结晶将使内应力大；内应力是指分子的压应力与拉应力，单分子的排向应力。来源于温度不均匀，收缩不均匀，结晶差异，分子排向。,螺杆控制优化设定后退位置Backposition垫料Cushionsize背压Backpressure转速Rpm松退/压力释放Meltdecompression溶体温度测量,注塑工艺基础,不良样品,气泡,缺料,开口,流纹,压伤

5、零件,批锋,现场问题,不良样品,杂色,缩水,压线,外露,冲胶,变形,现场问题,缩水、缩痕是指产品表面产生凹陷的现象，由塑胶体积收缩产生，常见于局部肉厚区域；解决缩水缩痕问题首先要降低模具温度，使模具温度保持恒温状态，调整射出与冷却时间，加大保压压力。,现场问题,现场问题,缩孔、气泡产品局部肉厚处在冷却过程中由于体积收缩所产生的真孔泡，叫缩孔；塑胶溶体含有空气，水份及挥发性气体时，在注塑成型过程空气、水份及挥发性气体进入产品内部而残留的空洞叫气泡。解决缩孔及缩水问题需对胶料加以烘烤，根据实际情况设定温度至少烘烤2个小时以上，料斗最好保持饱满；适量加大背压，让螺杆释放出多余的空气；,现场问题,缺胶

6、、不饱模塑胶溶体未完全充满型腔。导致缺料、不饱模的原因有温度低于胶料融化范围，设置螺杆后退位置（产品胶料用量）压力过小，机器喷嘴与模具未对准。可根据实际情况调试相关参数进行改善。,现场问题,毛边、批峰塑胶熔体流入分模面或镶件合面将产生毛边批峰。熔体的粘度、压力和间隙的宽度决定是否出现毛边。绝大多数胶料来说，在0.025-0.05mm的间隙一般都不会产生毛边。熔体尽量进入，但立刻凝固，堵住流动。,现场问题,烧焦、熔接痕、夹水纹一般所谓烧焦包括产品表面因塑胶降解导致的变色，滞留在螺杆里的塑料熔体射出时未能迅速排出（困气），被压缩而显著升温，将材料烧焦。模具采用多浇口方案时，胶料流动前锋相互汇合；孔

7、位和障碍物区域，胶料流动前锋也会被一分为二，两股或以上胶料汇合时会产生熔接痕；壁厚不均匀的情况也会产生熔接痕。,现场问题,银丝、银条产品表面附近，沿塑料流动方向呈现的银白色条纹。银丝的产生一般是塑胶中的水份或挥发物或附着模具表面的水份等气化所致，注塑机螺杆卷入空气有时也会产生银条。需要缩短松退时间，适当加大背压排出螺杆内多余空气。,现场问题,破裂，龟裂，翘曲变形，尺寸偏差产品表面裂痕严重而明显者为破裂；产品表面呈毛发状裂纹，产品尖锐角处常呈现此现象谓之龟裂。决绝办法有减缓流动速度，加大浇口，避免外应力。变形可分成翘曲与扭曲两种现象，平行边变形称为翘曲，对角线方向的变形称为扭曲。产品尺寸取决于塑

8、料型号，包括添加成份，模具收缩指数，成型条件。,现场问题,表面光泽不良、喷嘴流料、喷嘴堵塞产品表面失去材料本来的光泽，形成乳白色层膜，模糊状态等皆可称表面光泽不良。导致喷嘴流料的如R角不匹配；装模不正，喷嘴未对准；喷嘴损伤；螺杆松退不够；烘干不足；温度过高。铁屑、小螺丝等杂物混入料筒，温度过低会导致喷嘴堵塞。需要清理喷嘴内杂物。,现场问题,强度减小、发脆降解，分子链断裂变小；溶解痕；结晶不良；材料不相容；回收料太多；过度干燥；残余内应力太大。,现场问题一般注塑工艺参数,模具设计,注塑模具设计思路功能设计：保证成型产品尺寸；探讨流道与浇口结构；探讨顶出方法等。形状外观设计：三维形状设计；外观质量

9、探讨（光亮表面、梨皮花纹、凹凸花纹、晒文等）；形状复制等。模具分为定模与动模两块，模具需要循环水冷装置，特殊模具需要独立水冷装置；,模具设计,注塑模具设计思路成本设计：模具材料成本，成型产品成本，标准件使用成本等。模具维护设计：维修配件结构、备用配件、可拆装性配件、复原性能；,模具设计,注塑模具经济学,30%加工,20%设计费,35%销售管理试模杂费,15%材料费,切割加工、热处理、放电、慢走丝、氧化性、组装等,破损与修理费用,操作与保养费用40%,初期费用20%,模具制作费用,模具使用费用,模具设计,定模、动模尺寸模具尺寸根据机台大小与产品大小来决定的。且要避免因高压力而导致损坏，避免将模具

10、做的过大带来不必要的浪费；利用材料力学的计算公式，进行理论计算后求的该厚度的推荐值。定模尺寸：h:定模侧厚壁（mm）p：定模内压强（kgf/cm2）I:定模内侧长度（mm)a:定模内压强p承受部位侧壁的高度（mm）b：定模高度（mm）E：纵向弹性模量（杨氏模量）（kgf/cm2）max：最大容许绕度（mm）,模具设计,缩水率与型腔排布按ASTMD955标准，注塑成型收缩率的模塑试样有两种：条形与蝶形；材料特性、产品肉厚、长宽方向都会产生不痛程度缩水；型腔数量取决于机台注射量、产品精度要求。型腔排布取决于平衡式、非平衡式；家族模具取决于配套件。,模具设计,浇注系统-流道水力直径是一个衡量通流能力

11、的量，水力直径大，说明该流道流动性好。D:水力直径A：流道截面积P：周长,模具设计,浇注系统-冷料井注塑机喷嘴与模具接触部分，热流道热嘴与模具芯接触部分，因热传递的关系，其温度总是低于设定的加工温度，这部分区域中的塑料温度总是低于塑料的熔融温度，我们称之为“冷胶”。冷胶是一种非均相的、温度非均一的物质，它是玻璃态（固态）、与粘流态（流动态）的混合体。,模具设计,浇注系统-冷料井冷料井的长度为流道直径的1.5-2倍,流道,1.5-2D,分流道,模具设计,浇注系统-浇口数量增加一个浇口，至少要增加一条溶接痕，同时还要增加一个浇口痕迹，较多的气穴一流到的体积；在型腔能够如期充填的前提下，浇口数目越少越好；一般在注射偏位时需要多浇口进行减小冲力。,模具保养,模具是注塑的重要工具，模具状况的好坏直接关系到注塑产品质量和生产效率。而模具的状况不是一成不变的，在生产过程中由于摩擦、胶丝胶粉及灰尘的侵入、受压变形、模具材质老化、润滑油的流失与失效等，状况逐渐变坏。为了确保模