注塑机器和模具简介说明

优
点
缺
点
设计较简单 成本较低
会在浇口处产生不必要的凝固层 。 必须以短周期时间维持熔融状态。 需要较长的起动时间以到达稳定的熔胶温 度。 有充填不均之问题。
内部加热 式
改善热分布情 形
成本较高，设计较复杂 。 应注意流动平衡和复杂的温度控制。 应考虑模具的不同组件之间的热膨胀。
1/16-3/8 3/16-3/8 1/4-3/8 3/16-3/8 1/8-3/8
Nylon 耐隆
Phenylene Phenylene sulfide Polyallomer异聚合物
2.0-10.0
6.0-10.0 6.0-10.0 5.0-10.0
1/16-3/8
1/4-3/8 1/4-1/2 3/16-3/8
十三、添加剂、填充料与补强料对 于聚合物性质的影响
常用村料 添加剂、填充料及补强 料 强化纤维 碳素、碳、矿物质纤维、 增加拉伸强度 玻璃、kevlar 增加弯曲模数(flexural modulus) 提高热变形温度 提升抗收缩与抗翘曲能力 铝粉、碳纤维、石墨 Silanes、titanates 氯、溴、硫、金属盐 碳酸钙、硅、黏土 提高电气性质 提高热传导性 改善聚合物与纤维界面之键结力 降低燃烧发生率及扩散速度 降低材料成本 对聚合物性质的影响
95/203
70/158 175/347 120/248 30/86 80/176 105/221 80/176 110/230 70/158 70/158 80/176
100/21 2
80/176 191/37 6 150/30 2 59/137 85/185 118/24 4 93/199 128/26 2 80/176 75/167 85/185
导电性填充料 耦合剂 抗燃剂 混合填充料
塑化剂
着色剂（色料或染料） 发泡剂
单体液体、低分子量材 料
金属氧化物、铬酸盐、 碳黑 气体、氮复合物、联氨 衍生物
改善熔胶的流动性 加强挠曲性
提供耐久的颜色 防止热裂解或紫外线造成裂解 造成孔穴组织以降低材料密度
塑料如何流动？
注：(a)剪切流动；(b)拉伸流动； (c)模穴内的剪切流动 (d)充填模穴内的拉伸流动
5.0-10.0
3.0-8.0 5.0-10.0
3/16-3/8
1/8-5/16 3/16-3/8
8.0-10.0 5.0-10.0 5.0-10.0 8.0-10.0 2.0-10.0
5/16-3/8 3/16-3/8 3/16-3/8 5/16-1/2 3/32-3/8
2.0-10.0 5.0-10.0 6.0-10.0 5.0-10.0 3.0-10.0
注塑机的五大系统 1、射出系统 4、控制系统 2、模具系统 5、锁模系统 3、油压系统
注：应用于热塑性塑料的单螺杆射出成形机
二、注塑系统讲解：
注：热塑性塑料的单螺杆射出成形机之塑化螺杆、料筒、 电热片、固定模板及移动模板。
三、注塑料筒及射出压力的产生：
注：回转式螺杆之进料区、压缩区、和计量区
四、射咀与模具的结合
外部加热 式
改善热分布情 形 温度控制较佳
成本较高，设计较复杂。 应考虑不同的模具组件之间的热膨胀。
热流道系统之种类：
(a)绝热式、
(b)内部加热式、
(c)外部加热式。
五、人工平衡流道系统之成形塑件
六、使用不同射出速度之不平衡流道系 统的流动模式
七、冷料井
侧边浇口(edge gate）又称为标准浇口（standard gate），如图6-13所示，通常位于模具的分模在线，而 且从塑件的侧边、上方或下方充填。典型边缘浇口尺寸 为塑件厚度的6%~75%，或是0.4~6.4 mm，宽度1.6~12.7 mm，浇口面长度不应超过1.0 mm，最佳值为0.5 mm。
5 5
240 275
230/446 250/482
265/509 265/509
300/572 280/536
50/122 40/104
75/167 60/140
100/212 85/185
117/24 3 125/25 7
PE-HD
PE-LD PEI PET PETG PMMA POM PP PPE/PPO PS PVC SAN
图6-12
凸片浇口
图6-13
边缘浇口
3、重迭浇口 重迭浇口（overlap gate）与边缘浇口类似，如图 6-14所示，但是重迭浇口与塑件侧壁或表面有重迭。重迭 浇口通常用来防止喷流效应。典型重迭浇口尺寸为0.4～ 6.4 mm厚，1.6~12.7 mm宽。 4、扇口浇口 扇形浇口（fan gate）如图6-15，是厚度逐渐改变 的宽边浇口，具有大充填面积，可以让熔胶迅速地充填大 型塑件。大型塑件非常在乎翘曲问题和尺寸的稳定性，使 用扇形浇口可以让大型塑件的熔胶波前均匀地充填模穴。 扇形浇口的宽度和厚度具有锥度，并且要维持固定的熔胶 波前面积，以确保固定的熔胶速度，让熔胶在整个浇口的 宽边以相同压力进行充填。如同其它的人工去除式浇口， 扇形浇口的最大厚度不超过塑件的肉厚的75％。典型的扇 形浇口厚度为0.25~1.6 mm，宽度从6.4 mm到模穴侧边长度 的25%。
15
10 15 27 23 10 20 20 40 15 50 30
2.16
2.16 5.00 5 5 3.8 2.16 2.16 10 5 10 10
190
190 340 290 260 230 190 230 265 200 200 220
180/356
180/356 340/644 265/509 220/428 240/464 180/356 200/392 240/464 180/356 160/320 200/392
微结构 热之反应
分子在液相呈现杂乱的配向性，在 固相则形成紧密堆砌的晶体。 具有明确的熔点。
性质
透明 抗化学性差 成形时体积收缩率低 通常强度不高 一般具有高熔胶黏度 热含量低
半透明或不透明 抗化学性佳 成形时体积收缩率高 强度高 熔胶黏度低 热含量高
十五、压力沿着熔胶输送系统和模 穴而降低
注：(a)理想的黏性液体在应力作用下表现出 连续的变形
3、以简易之剪切流动说明聚合物熔胶黏度的定义
a.相对流动元素间运动之典型速度分布曲线； b.射出成形之充填阶段的剪变率分布图。
十四、不定形塑料与结晶性塑料的 结构与性质之比较
不定形塑料 结晶性塑料
常用的材料 丙烯晴—丁二烯—苯乙烯共聚合物 （ABS）、压克力（例如PMMA、 PAN）、聚碳酸脂(PC)、聚苯乙烯 (PS)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯— 丙烯系聚合物(SAN)。 分子在液相和固相都呈现杂乱的配 向性。 具有软化温度范围，但没有明显的 熔点。 聚缩醛树脂(POM)、耐隆(PA, 聚醯 胺)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、 热塑性聚脂(例如PBT、PET)。
200/392 230/446 230/446 260/500 220/428 260/500
230/446 255/491 255/491 280/536 250/482 305/581
280/536 300/572 300/572 320/608 280/536 340/644
25/77 30/86 70/158 70/158 15/60 70/158
220/428
220/428 400/752 270/518 255/491 250/482 225/437 230/446 280/536 230/446 190/374 230/446
280/536
280/536 440/824 290/554 290/554 280/536 235/455 280/536 320/608 280/536 220/428 270/518
二十四、建议根部的最大厚度为塑件肉 厚的0.8倍，通常取肉厚的0.5~0.8倍
流 道 设 计
二、竖浇道根部的圆角可以改善熔胶的 流动
三、常用的流道截面形状
四、无填充料之塑料的典型流道尺寸
材料 mm 直径 inch 材料 mm 直径 inch
ABS, SAN
Acetal 聚缩醛树脂 Acetate Acrylic 压克力 Butyrate Fluorocarbon 聚氟碳树脂 Impact acrylic 耐冲击压克力 Ionomers
五、三板模的理解：
1、二板模跟三板模的区别：（一）
2、标准三板模
注：典型的三板模之模具系统
六、产品流道及产品排模的合理性
注：射出成形系统包括熔胶输送系统及成形塑件。
七、射出机之操作程序。
(a)关闭模具(注意冷料的处理）
(b)充填模穴
(c)保压
(d)螺杆后退
(e)顶出塑件
(f)开始下一个循环
二十、分子与纤维配向性的差异，造成 收缩量差异或翘曲。（熔胶波前的前进 速度简称为MFV）
二十一、塑件表层与中心层之纤维配 向性
二十二、粗厚件会导致塑件的收缩和翘 曲，应该将塑件设计为具有均匀肉厚的 塑件。
二十三、塑件之设计范例。左边为不良设计，右边 是典型的塑件设计。塑件同时具有薄肉区和厚肉区 时，充填熔胶倾向于往厚截面部分流动，容易产生 竞流效应(race-tracking effect)，导致包风(air traps)和缝合线(weld lines)，在塑件表面产生瑕 疵。假如厚肉区没有充足的保压，就会造成凹痕 (sink marks)或气孔(voids)，所以应该尽可能设计 薄且肉厚均匀的塑件，以缩短成形周期时间，改善 塑件尺寸稳定性，塑件肉厚设计通则是：使用肋可 以提高塑件的刚性和强度，并且避免厚肉区的结构。 塑件尺寸的设计，应将使用塑料之材料性质和负荷类 型、使用条件之间的关系列入考虑，也应考虑组件的 组合需求
Polysulfone聚氟乙烯
Polyvinyl (plasticized)聚氯乙烯 PVC Rigid硬质聚氯乙烯 Polyurethane聚尿素树脂
6.0-10.0
3.0-10.0 6.0-16.0 6.0-8.0
1/4-3/8
1/8-3/8 1/4-5/8 1/4-5/16
热流道种 类
绝热式
十六、熔胶速度与压力梯度的关系
十七、射出压力相对于充填时间 之U形曲线
十八、针对影响射出压力的设计与成形参数 进行比较。
需要高射出压力 可用低射出压力
参数
塑件设计 肉厚 塑件表面 浇口设计 浇口尺寸 流动长度
成形条件 熔胶温度
模壁（冷却剂）温度
螺杆速度
选择材料 熔胶流动指数
十九、计算机仿真之熔胶充填模式 的影像
5.0-10.0
3.0-10.0 5.0-110.
3/16-3/8
1/8-3/8 3/16-7/19
Polycarbonate聚碳酸脂(PC)
Thermoplastic polyester热塑性聚 脂树脂 Thermoplastic polyester (reinforced) 补强热塑性聚脂树脂 Polyethylene聚乙烯 Polyamide聚丙烯酸脂 Polyphenylene oxide Polyphenylene聚丙烯 Polystyrene聚苯乙烯
Biblioteka Baidu
20/68
20/68 70/158 80/176 10/50 35/90 50/122 20/68 60/140 20/68 20/68 40/104
40/104
40/104 140/28 4 100/21 2 15/60 60/140 70/158 50/122 80/176 50/122 40/104 60/140
八、典型的射出成形机之动作循环和 各动作所占的时间比例
1-2-3-4-5--
充填（射出阶段） 保压与冷却 开启模具 顶出塑件 关闭锁具
九、塑料之分类
十、塑料之加工制程
十一、不同塑料的微结构，及制程 中加热或冷却对于为结构的影响。
十二、常用树脂的建议熔胶温度 与模具温度
材料 名称 流动性质 熔胶温度 (°C／°F) 模具温度 (°C／°F) 顶出温 度 (°C／ °F) 最大值 建议值 MFR g/1 0mi n ABS PA 12 PA 6 PA 66 PBT PC 35 95 110 100 35 20 测 试 负 荷 kg 10 5 5 5 2.1 6 1.2 测 试 温 度 C 220 275 275 275 250 300 最小值 建议值 最大值 最小值 建议值
50/122 80/176 85/185 80/176 60/140 95/203
80/176 110/230 110/230 110/230 80/176 120/248
88/190 135/275 133/271 158/316 125/257 127/261
PC/ABS PC/PBT
12 46