塑胶射出模具基本结构及射出原理

1、塑膠射出模具基本結構及射出原理,撰寫人：Tooling 杜敏华 Arron_To,. 塑膠原料 . 成型模具 . 射出成型工藝,三大部分：,.塑膠原料,一.分类,二.基本概念,1.热塑性塑胶：在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。 2.热固性塑胶：因受热或其他条件能熟化成为不熔不溶性物的塑料。 3.结晶性 4.非结晶性,三.NB中常用的Resin,PC+ABS(丙烯腈- 丁二烯 - 苯二烯(ABS)共聚物 ) : 特 性 : 物性較為均衡性,成形性,優異衝擊強度, 低溫韌性,耐熱性(up to 120),UV 特性 . 缺 點 : 抗化學性 . 壁 厚 : 1.6 2.0 mm .

2、縮水率 : 3.5 5.0 /1000 供应商 ：Bayer，Ge, Mitsubishi,2. Polycarbonate :PC(聚碳酸酯 ) :特性 : 高硬度 , 優異衝擊強度 .透明性 / 顏色穩定性 .尺寸安定性 .自熄性 .抗潛變性 .耐熱性 (150 )壁厚 : 1.0 9.0 mm縮水率 : 5 7 /1000供应商：Bayer，Ge,3.POM(聚缩醛 ): 特性：为结晶性热可塑性塑料，具明显熔点165175，性质最接近金属，一般称其为塑钢 缩水率：1220/1000,四.塑胶原料的一些参数,1.MI(MVR或MFR)：熔体指数或熔体流动速率 2.流长比：熔体流动的长度与壁

3、厚的比值（薄壁成型：一般流长比100） 3.UL94：国际阻燃标准,五.常用塑胶原料特性,.成型模具,一. 注射模具的组成及其作用,1. 浇注系统 2. 成型零部件 3. 脱模顶出机构 4. 排气系统 5. 导向系统 6. 温控系统 7. 其他部件,1. 浇注系统,普通的浇注系统(Runner System) 是熔融塑料自射出机射嘴(Nozzle)到模穴的必经通道。 流道系统包括主流道(Primary Runner)、分流道(Sub-Runner)以及浇口(Gate)。,浇注系统相关概念及其作用：,主流道：也称作主浇道、注道或竖浇道，是指自射出机射嘴与模具主流道衬套接触的部分起算，至分流道为止

4、的流道。此部分是熔融塑料进入模具后最先流经的部分。 分流道：也称作分浇道或次浇道，随模具设计可再区分为第一分流道(First Runner)以及第二分流道(Secondary Runner)。分流道是主流道及浇口间的过渡区域，能使熔融塑料的流向获得平缓转换；对于多模穴模具同时具有均匀分配塑料到各模穴的功能。 浇口：也称为进料口。是分流道和模穴间的狭小通口，也是最为短小肉薄的部分。作用在于利用紧缩流动面而使塑料达到加速的效果，高剪切率可使塑料流动性良好(由于塑料的切变致稀特性);黏滞加热的升温效果也有提升料温降低黏度的作用。在成型完毕后浇口最先固化封口，有防止塑料回流以及避免模穴压力下降过快使成

5、型品产生收缩凹陷的功能。成型后则方便剪除以分离流道系统及塑件。 冷料井：也称作冷料穴。目的在于储存补集充填初始阶段较冷的塑料波前，防止冷料直接进入模穴影响充填品质或堵塞浇口，冷料井通常设置在主流道末端，当分流道长度较长时，在末端也应开设冷料井。,a. 不均平衡系統設計,A,A,A,A,B,B,B,B,一模多穴的产品分布形式,容許最大材料流動,塑料冷凝影響最少,流道 流動,流道設計,全圓型 優,梯型 好,半圓型 較差,PL,流道形状,流動方向,冷料井,冷料井尺寸設計與流道相同或大於1.5倍,冷料井,冷料井,主浇道拉料勾形状,倒斜度設計 优,“Z” 型 好,倒环型 普通,崁入型 較差,常见浇口(g

6、ate)形式,直浇口 点浇口 矩形浇口 扇形浇口 潜伏式浇口 牛角式浇口,直接豎澆口, 直浇口, 边缘浇口,冷料井,R角,改良式扇形料口, 扇形浇口,潛道, 潜伏式浇口,R,R,料口,牛角式料口 (腰果式), 牛角式浇口,L,2. 成型零部件,公模仁 母模仁 丝筒 入子 斜销 滑块,公模仁,母模仁,丝筒,入子（镶件）,斜销,滑块,3. 脱模顶出机构,頂出机构影響因素 :,離模角度 離模面積 離模面粗糙度 / 蝕刻處理 頂出角度 模具溫度 模具附著,頂出機構原則 :,儘可能使用較大尺寸之頂針 儘可能增加頂針數量 均勻地將成品頂出,加工空隙,0.05mm,頂出梢部份,4. 排氣系統,分模面部份,深

7、度 0.03-0.06mm,料口,排風孔,1.5mm Min.,Note Step,1.27mm,1.3mmMin.,5. 导向机构,成品冷卻和固化過程,熔融原料,模具冷卻,固化成品,6. 调温系统,锁模块 计数器,7. 其他部件,二.NB 模具按总体结构特征分类,1. 二板模 2. 三板模 3. 热浇道模具,1. 两板模,支持板 / 背板,後頂板,導柱,回位銷,成型模具,二板型模具,成型模具,標準二板型模具,豎澆道,A Plate,B Plate,Support Plate,Ejector Plate,成型模具,Parting Line,成型模具,Two Plate Mold Ejectio

8、n,成型模具,Two Plate Mold Ejection,頂出成品,成型模具,成型模具,3. 三板模,Support Plate,Ejector,Retainer Plate,Ejector Plate,Ejector Housing,B Plate,X Plate,A Plate,成型模具,三板型模具,閉模,成型模具,主要導柱,Parting Line 1,成型模具,Parting Line 1,Parting Line 2,成形模具,Parting Line 1,Parting Line 2,成型模具,Parting Line 1,Parting Line 2,Parting Line

9、 3,Part,Runner,成型模具,三板型模具,閉模,固定側模板 = 50,Manifold = 260,3. 熱流道系統(Hot Running System),熱流道板,熱嘴,热浇道结构图,热流道板,热嘴,為何使用熱澆道,優 點 1.減少成形時間 2.使成品外觀較佳 3.減少料頭比例不浪費塑膠原料 4.降低人工作業成本 5.降低成品內應力,缺 點 1.價格貴須維修 2.位置一決定難更改 3.易有控制不良現象如電熱器故障 4.如有異物塞住不易清理 5.設備成本較高,.成型工藝,所谓注塑成型（Injection Molding）是指， 将已加热融化的材料喷射注入到模具内，经 由冷却与固化後

10、，得到成形品的方法。 适用于量产与形状复杂产品等成形加工领域。,何为注塑成型?,注塑成型机可区分为合模装置与注射装置。 合模装置是开闭模具以执行脱模（eject）作业，而且也有如图所示的肘杆方式，以及利用油压缸直接开闭模具的直压方式。 注射装置是将树脂予以加热融化後再射入模具内。此时，要旋转螺杆，并如图所示让投入到料斗的树脂停留在螺杆前端（称之为计量），经过相当于所需树脂量的行程储藏後再进行射出。 当树脂在模具内流动时，则控制螺杆的移动速度（射出速度），并在填充树脂後用压力（保压力）进行控制。当达到一定的螺杆位置或一定射出压力时，则从速度控制切换成压力控制。,注塑成型机,週邊設備簡介: 射出成

11、形機,所谓成型条件是指，为了获得所需的成形品，而利用成型机的汽缸温度、射出速度、模具温度、射出位置等组合成无数个设定条件。由于可获得的成形品外观、尺寸、机械物性会因成形条件而异，因此要找出最佳的成形条件，就必须仰赖熟练的技术与经验。理想的注射速度射定应该是使熔料在尽可能高且一致的速度下流过所有模腔表面。,成型条件,成型条件五大参数,温度 压力 时间 速度 位置,常见成型缺陷短射：,Short Shots the Inability to Completely Fill a Part,常见成型缺陷缩水：,Sink Mark,Caused by Internal Stresses within T

12、hicker Sections of the Part as a Result of Insufficient Polymer Molecules.,常见成型缺陷毛边：,Flash,Flash Will Occur When Injection Pressure Exceeds Clamp Force or Shut-Off is Damaged.,常见成型缺陷结合线：,Weld Lines,Weld lines Occur When Two or More Melt Fronts Merge. Typically, These Will Be Melt Fronts from Differe

13、nt Gates, or a Single Melt Front Forced to Split Around an Obstruction Such as a Core pin.,不良问题 原因 对策 1.短射(short shots) 1.塑料温度不足 1.提高料温 2.模温太低 2.提高模温 3.压力不足 3.增加压力 4.模温不一致 4.重新安排水路 5.射料不足 5.增加射料 6.进料口太小 6.加大进料口 7.排气不足 7.增加排气空或加大 8.射料量大于机器之能量 8.减少模穴或换机. 2.产品表面粗糙 1.模温太低 1.提高模温 2.射出压力太低 2.提高射压 3.脱模剂过量

14、3.减少或清除模具面脱模剂 4.模具表面不良 4.重新打光. 5.塑料不足 5. a.增加射料量 b.增加模温 c.提高射压.,常见成型缺陷与对策：,不良问题 原因 对策 3.陷痕 1.模具中之塑料不足以 1-1.增加进料量 承受冷却时之收缩 1-2.增加压力 1-3.延长射出时间 1-4.提高射出速度 2.塑料温度太高 2-1.降低料桶温度 2-2.提供充分模温控制 3.成品厚壁,顶出时太热 3-1.降低模温,成品顶出后 尚未凝固. 即浸入冷水中. 3-2.延长冷却时间. 4.产品变形 1.成品顶出时太热 1-1.降低料温 1-2.降低模温 1-3.延长开模时间 2.塑料温度太低 2-1.提

15、高料温 2-2.提高模温 3.厚度不均或形状特别 3-1.使产品厚度均匀 3-2.各模侧使用不同温度 4.模温不一致 4.维持模面同一温度 5.顶出系统设计不良 5.修改 5.熔解线不良 1.塑料温度太低 1-1.升高料桶温度 1-2.提高射出压力 1-3.提高成型周期 2.脱模剂过量 2-1.减少使用 2-2.使用时要提高模温 3.模具太冷 3.提高模温 4.结合线离进料口太远 4-1.进料口重新定位,不良问题 原因 对策 4-2.使用复式进料口 5.排气太慢 5.提供充分的排气孔 6.压力不足 6.增加压力 7.射速太慢 7.增加射出速度 6.粘模 1.射压过高 1.降低射压 2.料桶温度过高 2.降低料桶温度 3.进料太多 3.减少进料 4.螺杆前进时间