第41节 产品脱模不良

第四十一节产品脱模不良
造成脱模不良的根源可能是：注塑设备、注塑工艺、产品结构、模具结构、拔模斜度、倒拔模斜度、产品与模芯的包裹力、脱模方式选择、模具保养等方面；当然，喷脱模剂也是一种方法，但应注意不要对后续工序，如烫印、涂装等产生不良影响。

一、脱模不良包括以下几方面的类型：
●开模阶段：粘前模、拉白、拉裂，产品粘前模时，粘在静模一侧，无法取出。

●顶出阶段：顶白、顶高、顶穿、顶凸、龟裂、顶针痕、顶出翘曲、断柱等。

产品包裹力大，产品在脱模时，受顶杆顶出力的作用，而使产品顶杆部位变白，或者由于有倒钩部位，局部使产品脱模不良，而使之变白，都称为顶白（严重时为龟裂）。

顶白最常见于ABS、HIPS、PVC、PA、PP等塑料成型。

顶白发生部位：顶针背面、胶柱拐角处、严重时，出现胶柱断裂。

●开模与顶出阶段因脱模斜度不够：可能都会发生拖伤、脱花；
●取出阶段：碰伤、划伤、夹伤等不良；
●粘模芯及粘模腔；注意模芯在前模还是后模？
二、脱模不良可能引起的因素有哪些？
●侧向凹凸处理方法不妥；
●没有脱模斜度或者斜度不够；加大脱模斜度；
●模具抛光不充分，减小模具表面粗糙度值等方法改善；
●塑料成型过高，材料降解；
●模具的温度过高；脱模时，产品表面温度高；
●当产品是顶白时，系过份填充，需要降低注射压力与保压，及减短注射时间与保压时间；若模芯在前模，产品粘前模模芯，有时是因填充不饱，造成后模模腔壁的摩擦力不足以带出产品，从而粘前模模芯。

●增加推杆的数量或面积；
●喷脱模剂。

注意脱模剂种类的合理选择。

三、从以下几个方面分析与改善脱模不良：
1.设备方面：
●顶棍顶出力不够。

或顶出不平衡，顶出设备不当。

对策：增加机台顶出杆的数目或换上不同的顶出系统（如油缸顶）。

●动/定模板间平行度差。

模具的动/定模板要相对平行，否则，会导致型腔偏移，造成脱模不良。

2.模具设计方面：模具设计与制造对脱模的影响；
模具设计就是依据产品的胶料，形状，特性和使用要求等，设计出一定结构的模具。

模具结构直接关系到产品的质量，生产效率，模具加工难易程度和使用寿命等。

因此，模具设计相当重要。

2.1为了保证注塑产品有正确的几何形状和一定的尺寸精度，模具设计应遵循以下几个原则：
●掌握和了解注塑产品所用胶料的硬度，收缩率以及使用要求等；
●保证产品的形状，轮廓的尺寸；
●模具结构要简单，合理，定位要可靠，安装拆卸方便，便于操作。

●模具型腔数量适当，便于机械加工和模具使用，并应兼顾生产效率；
●模具应有足够的强度和刚度，力求外形小，质量轻，便于加工，符合生产工艺。

●模具型腔应便于填充和取出产品；浇注系统设计要合理，不需要太高注射压力，填充容易。

●模具应有一定的精度，光洁度以及合理的分型面，容易修边；
●模具设计应符合系列化，标准化，力求通用性好；
2.2脱模机构设计应遵循以下原则：
●顶出机构的运动要准确、可靠、灵活、制造方便、配换容易、并有足够的刚度强度来克服脱
模阻力。

●保证产品不变形或不损伤，这是顶出机构应达到的基本要求；要做到这点，首先，必须正确地分析产品对模腔或型芯的粘附力的大小及其所在部位，以便有针对性选择合适的脱模装置，使脱模力得以均匀合理的分布。

●由于塑料收缩时包裹型芯，因此，顶出力作用点应尽量靠近型芯，同时，顶出力应实施于产品刚性和强度最大的部位，以免损坏产品外观，要保证产品在脱模过程中不变形，不擦伤，在采用顶杆脱模时，尤其要注意此问题，另外，与产品接触的脱模零件的配合间隙要保证不溢料，以避免飞边。

●尽量使产品留在动模一侧，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，可使模具结构简单。

若产品的结构形状不便于留在动模，应考虑对产品的形状进行修改或在模具结构上采取强制留模措施，实在不易处理，才考虑在定模上设置较为复杂的脱模机构；
当注塑产品的结构很复杂时，应考虑在常规脱模结构上加以改良。

2.3脱模方式的选择对脱模的影响：
由于产品的形状和尺寸千变万化，脱模机构也具有各种类型。

以下是常用的几种脱模方法：1）顶杆顶出机构：顶杆的设定位置或数量不合理，增加推杆的数量或面积；顶出装置要设置在产品壁厚处或适当增加产品顶出部位的厚度。

调整顶出平衡。

顶杆不宜设在产品薄壁处，若结构需要顶在薄壁处时，可增大顶出面积以改善产品受力状况。

对包紧力大的部位适当增加顶杆数量，这是消除“顶白”的关键。

2）司筒顶出结构：适于薄壁深腔圆筒形或局部为圆筒形的产品。

3）推板顶出结构：可设法用顶板结构代替顶杆结构，或设置曲形顶杆结构。

缩短或加长顶出杆长度。

适于薄壁容器，壳体及表面不允许带有顶出痕迹的产品。

对于大型深腔薄壁或软质塑料容器，采用推板脱模时，产品内部易形成真空，使脱模困难，甚至还会使产品变形或损坏，因此，应在凸模上附设引气装置。

4）推块顶出脱模机构：适用于齿轮类或一些带有凸缘的产品，可防止产品变形，粘附模具。

5）利用成型零件顶出产品的脱模机构：某些产品因结构和胶料等关系（如螺纹一类的产品），不宜采用上述脱模机构，则可利用成型镶件螺纹型环或型腔带出产品，使之脱模。

6）多组件顶出脱模机构：对于深腔壳体，薄壁产品及带局部环状凸起或凸肋或金属嵌件的复杂产品，在脱模时，常采用两种或以上的顶出方式。

7）增加气吹顶装置或增加油缸顶出装置。

注塑件粘在高度抛光的模具表面。

2.4脱模斜度不足：
使用每边为0.5°的最小出模角(角度越大，顶出越易，运作越快)。

否则，产品很难脱模，强行顶出时，往往造成产品翘曲，顶出部位发白或开裂等。

且拐角需要有倒角。

一般收缩率小（0.5%－0.7%以下）的胶料，如ABS、PS、PC、PMMA等，脱模斜度取1°～2°；
对于收缩率大的胶料，如PA、POM等料脱模斜度取0.5°～1°；但是，高度在25㎜以内的部位，没有脱模斜度也能脱模。

常见塑料脱模斜度表。

1度为60分(60′)，1分为60秒(60″)产品胶料通用PA 增强PA PE PMMA PS PC ABS
凹模（模腔）20-40′20-50′20-45′35′-1°30′35′-1°30′35′-1° 40′-1°20′
凸模（模芯）25-40′20-40′25-45′30′-1° 30′-1° 30′-50′35′-1° 有的产品虽有脱模斜度，但取值太小；有的产品只是外表面有斜度，而忽视了内表面以及内部的筋和毂等处的斜度，有的基本没有脱模斜度，这些都给脱模带来了很大的困难。

对于外侧与内侧均有脱模斜度的容器产品，或者深腔产品，内侧的脱模斜度经外侧大1°。

2.5模具排气不良或模芯无进气口：
改善模具排气条件，模芯处应设置进气孔。

顶出时，形成真空，产品吸附于模具型腔上。

成型较深的产品时，向模具和产品之间吹入压缩空气更有助于脱模。

2.6模具刚性不足：
在注射压力的作用下模具产生形变。

熔体在模腔内很高的压力条件下冷却固化，去除注射压力，模具恢复形变后，产品受到回弹力的作用被夹住，模具无法打开，从而脱模不良。

因此，在设计模具时，必须设计足够的刚性和强度。

应换用硬质钢材或表面电镀处理。

3.模具制造方面：
模具制造中，对型腔与型芯表面粗糙度、镶块结构配合面的间隙等应严格检查，否则，会影响产品脱模。

因此，型芯应有适当的进气孔或型芯表面相对粗糙些，有利于脱模。

另外，模具制造精度也是一个重要的影响因素，如：
1）导向精度，试模中常见有导柱拉伤，顶杆折断，产品厚度不均匀等情况，这些都有导向精度不佳有关。

精度过高，尺寸公差过紧，会导致开模困难；精度过低，会导致拉伤产品；
2）型腔错位：由于模具加工工艺不合理，从而，导致定模和动模的中心不一致，是模具加工中常见的问题。

动、定模板平行度不够。

3）模具抛光不良，模芯模腔的表面光洁度不好，或有倒扣。

模具型腔表面粗糙，如模具型腔及流道内留有凿纹，刻痕，伤痕，凹陷等表面不良，产品就容易粘附在模具内，导致脱模困难。

因此，应尽量提高模腔及流道的表面光洁度，型腔内表面最好镀铬，在进行抛光处理时，抛光工具的动作方向应与熔体的充模方向一致。

4）软胶料模具表面不能很光滑，其粗糙度要求：SPI/SPE#3，或喷砂粗糙加工，模具要求电镀与镀层、热处理，耐腐蚀与耐磨处理。

5）模具磨损划伤或镶块处缝隙太大。

当熔体在模具划伤的部位或镶块缝隙内产生飞边时，也会引起脱模困难。

对此，应修复损伤部位和减小镶块缝隙。

4.产品与型芯的包紧力对脱模的影响：
由于塑料的收缩因素，它与塑料的性能，产品的几何形状，模具温度，冷却时间，脱模斜度及模具表面粗糙度等有关。

一般来说，收缩率大，壁厚，弹性模量大，型芯形状复杂，脱模斜度小，及成型表面粗糙时，脱模力大。

反之则小。

计算脱模力时应考虑以下方面：
1）由收缩包紧力造成的产品与型芯的摩擦阻力，该值应由试验确定；
2）由大气压力造成阻力，有时形成脱模真空；
3）由产品的粘附力造成的脱模阻力；
4）推出机构运动的摩擦阻力。

5.模具保养对脱模的影响：
一副结构合理的模具，为了延长其使用寿命、保证产品质量，除了使用时谨慎小心外，还应该重视模具的保养。

模具使用完后，需要检查以下几项内容：
1）模具有无变形，特别是模腔；
2）配合部位有无松动和拉毛。

3）定位是否可靠；
4）模具表面是否光滑，积垢情况如何。

模具表面刮伤、多孔或擦伤，除去污点并抛光模具的表面。

模具生锈后，脱模过程中会产生较大的摩擦阻力，不利于脱模而影响产品外观质量。

5）模具运水的清洗，检查模具运水管路的水垢等，在水垢会严重影响模具热量的平衡与传递。

故需要定期进行模具运水管路的清洗。

模具应进行修理、清洗、防锈处理等保养工作；6.工艺方面：
1）设定合理的顶出参数：
●保证足够的顶出行程，否则，会导致产品无法脱模；
●调整好顶出时间：产品的顶出速度应控制在适宜的范围，不能太快或太慢；
●设定合理的顶出次数.
2）料筒温度太高，将温度降低到适当的成型温度值。

3）模温过高：产品顶出时，表面还未达到热变形温度以下；或定模的温度太高，也会导致脱模不良。

降低模具温度。

4）型芯脱模不良时：增加保压压力；提高型芯温度；减少冷却时间。

对于三板模，正常开模
顺序是先断浇口，再开前模与后模之间的分型面。

若开模顺序相反，则可能贴前模。

套筒式或盒形产品往模芯内模方向收缩。

5）型腔脱模不良时：降低保压压力；降低模具温度；加长冷却时间。

加强肋附近的塑料需要较大的收缩率，因为这样可使加强肋与模壁分离，从而减低脱模力。

6）模具内塑料过份填塞，注射压力与保压太高或保压时间长：注塑压力维持的时间过长，就会形成过量填充，使得成型收缩率比预期小，脱模困难。

这时如果降低注射压力、缩短注射时间、降低熔体和模具温度，就变得容易脱模；降低注塑量。

7）保压切换太迟，提早进入保压切换。

避免产品过份填充。

8）冷却时间过短或过长，调整冷却时间。

9）调整注射速度。

7.原料方面：就原料品种而言，软质聚合物产品比硬质聚合物产品难脱模。

1）胶料本身的润滑剂、脱模剂不当。

增加外部润滑剂，如硬脂酸锌(0.05%)。

2）胶料牌号、品级不适用。

3）胶料劣化，性能降低；
4）改用流动性好的胶料。

8.产品设计方面：产品设计不合理，导致局部应力集中。

1）胶件表面残余应力过大：
残余应力过大是导致产品表面龟裂的主因，在工艺操作中适当提高熔体及模具温度，改善熔体流动性能；尽量降低注射压力。

可参照排除裂纹及熔体破裂故障的方法。

若产品表面已产生轻微龟裂，可采取退火消除。

退火处理是以低于产品热变形温度5度左右的温度充分加热产品1小时左右，然后将其缓慢冷却。

最好是在产品成型后立即进行退火处理，这有利于完全消除龟裂。

然而，在大批量生产中采取退火的方法消除龟裂，实现起来难度较大，一般不宜采用。

此外，由于龟裂的裂痕中留有残余应力，若将产生龟裂不良的产品进行喷涂加工时，涂料中的熔剂很容易使裂痕处溶裂并发展成为裂纹，在这种情况下，应特别注意选用不会发生熔裂的涂料和稀释剂。

2）产品表面受到集中外力作用：
外力作用是导致产品表面产生顶白的主因。

多数情况下，产生顶白的部位总是位于产品的顶出部位。

由于脱模不良，产品表面承受的脱模力接近于树脂的弹性极限时，就会出现顶白。

3）倒扣的设计不当，发生咬边的现象。

对策：保证倒扣没有锋角。

模具做倒角。

9.脱模剂使用不当：
塑料润滑不足，若允许就使用脱模剂。

增加外部润滑剂，如硬脂酸锌（0.05%）。

使用脱模剂的目的是减少产品表面和模具型腔表面间的粘着力，防止两者相互粘着，以便缩短成型周期，提高产品的表面质量。

但是，由于脱模剂的脱模效果既受化学作用的影响，也受物理条件的影响，而且，成型原料和加工条件各有不同，选定脱模剂的最佳品种和用量必须根据具体情况来确定。

如果使用不当，往往不能产生良好的脱模效果。

就成型温度而言，脂肪油类脱模剂的有效工作温度一般不宜超过150℃，在高温成型时不宜使用；硅油和金属皂类脱模剂的工作温度一般为150℃～250℃；聚四氟乙烯类脱模剂的工作温度可达到260℃以上，是高温条件下脱模效果最好的脱模剂。

就原料品种而言，软质聚合物产品比硬质聚合物产品难脱模。

就使用方法而言，膏状脱模剂要用刷子涂刷，可喷涂的脱模剂使用喷涂装置进行喷涂。

由于膏状脱模剂在涂刷时难以形成规则均匀的模层，脱模后产品表面会有波浪痕或条纹，所以，应可能使用可喷涂的脱模剂。

四、解决此问题的方法与顺序：
1.降低注射压力与保压压力→
2.缩短注射与保压时间→
3.增加冷却时间→
4.降低模具温度→
5.抛光模具表面→
6.增加脱模斜度→
7.减少镶块处间隙。

五、产品脱花与脱模不良问题的原因有：
1）模具脱模斜度不够，应有足够的脱模斜度；特别晒纹模具咬花深度与脱模斜度不匹配。

2）模具表面光洁度不够；软胶模具则需要表面喷砂或晒纹处理，改善脱模；
3）模具型腔的模口毛刺。

4）模具型腔侧壁刚度不够，变形；模具结构合理；
5）合理确定生产工艺参数；
6）提高模具加工水平；注意并执行模具保养到位；
7）减少摩擦力，使用适当脱模剂；
对于精度要求高而塑料收缩率范围大的产品，在设计脱模方式时除了做到上述要求外，还要考虑试模后留有修正的余地。

根据不同的产品设计脱模的同时，还应综合考虑模具加工工艺特性及模具结构的工艺性，充分了解塑料的特性。

在高注塑压力下，模具内模与模胚产生弹性形变，注塑压力一撤除，则模具恢复形变，产品受到回弹力的夹持，严重时，模具不能打开，需要再加大开模力或提高开模速度。

在模具尺寸相同的情况下，产品壁厚值越大，拖花机会较低；
产品壁厚越薄，模具强度要求越大。

壁厚0.5㎜以下的薄壁产品极易发生模具打开困难的情况。

六、脱模不良图片：。