注塑工艺与模具设计

安全在于心细，事故出在麻痹。20.12.820.12.802:38:3302:38:33December 8, 2020
加强自身建设，增强个人的休养。2020年12月8日上 午2时38分20.12.820.12.8
模具设计
缩水率与型腔排布 按ASTM D955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的量，水力
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。
产品尺寸取决于塑料型号，包括添加成份， 模具收缩指数，成型条件。
冲胶
压线
外露
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
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。
背压调 整阀
关模速 度
调整阀
总压调 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。
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
进料点
流动性快
模具冷料 井
先冷却， 流动 性慢
注塑工艺基础
压力如何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，
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
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、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。
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。
天生我材必有用，千金散尽还复来。02:38:3302:38:3302:3812/8/2020 2:38:33 AM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.802:38:3302:38Dec -208-D ec-20
得道多助失道寡助，掌控人心方位上 。02:38:3302:38:3302:38Tues day, December 08, 2020
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、复原来自百度文库能；
模具设计
30%加工
切割加工、热处理、 放电、慢走 丝、氧化性、 组装等
35%销售管 理试模杂费
20%设计费
15%材料费
模具制作费用
破损与修理费用
操作与保养 费用40% 初期费用20%
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0.0250.05mm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。
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。
注塑工艺基础
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
模具采用多浇口方案时，胶料流动前锋相互汇 合；孔位和障碍物区域，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。
冷却
1-3 1-3 1-3
1-3 1-3 1-3 1-3 1-3 1-3 1-3 1-3 1-3 1-3 1-3 1-3 1-3 1-3
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
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；
注塑工艺基础
螺杆控制优化设定 后退位置 Back position 垫料 Cushion size 背压 Back pressure 转速 Rpm 松退/压力释放 Melt decompression 溶体温度测量
不良样品
现场问题
气泡
缺料
开口
批锋
流纹
压伤零件
不良样品
现场问题
杂色
缩水
模具使用费用
注塑模具经济学
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） σmax：最大容许绕度（mm）
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。
射料汽 缸
液压油管
胶料 斗
螺杆
加料操作阀
二次压力感应 阀
模具固 定板
注塑马 达
注塑成型工艺基础—设备介绍
上段温 度
调整
中段温 度
度调整
下段温 度
度调整
工作台
冷却水循环 器
开模高度 设定钮
慢速关模 设定阀
高压关模 设定阀
射胶时 间
调整
松退时 间
调整
冷却时 间
调整
注塑成型工艺基础—设备介绍
射出速 度调整
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。为了确保模具的 安全运行，及时排出隐患，延长模具使用 寿命，确保产品质量，需要经常对模具进 行点检与保养。
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
颜色
硬度
黑色
50P
贝吉色 50P
橙色
50P
蓝色
50P
黄色
50P
灰色
50P
蓝色
45P
黑色
45P
黑色
50P
黑色
60P
白色
45P
白色
60P
黑色
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 关模合模汽缸
合模注塑启动按钮
紧急回升启动 按钮
注塑机配电箱
加热元器 件
合模导柱
料嘴
注塑成型工艺基础—设备介绍
模具保养
模具点检、保养---一级保养 针对机台上运行的模具每天需要检查模具
上是否有油污、胶丝胶粉等其他杂物，用 干净的软布清洁表面，检查相关螺丝是否 松动。
针对库存模具需每月对模具擦拭干净，喷 油润滑防锈。
总
结
以科学态度对待模具设计与注塑成型！ 从模具设计角度保证产品品质！
每一次的加油，每一次的努力都是为 了下一 次更好 的自己 。20.12.820.12.8Tues day, December 08, 2020
45P
黄色
45P
白色
45P
红色
45P
透明LDPE
温度范围 成型压力（KGF/CM） （℃） 总压 一次压 二次压
155-180 80-100 35-55 5-30 155-180 80-100 35-55 5-30 155-180 80-100 35-55 5-30
155-180 80-100 35-55 5-30 155-180 80-100 35-55 5-30 155-180 80-100 35-55 5-30 155-185 80-100 35-55 5-30 155-185 80-100 40-60 10-35 155-180 80-100 40-60 10-35 150-180 80-100 40-60 10-35 140-175 80-100 40-60 10-35 140-175 80-100 40-60 10-35 155-185 80-100 35-55 5-30 150-180 80-100 30-50 10-30 140-175 80-100 30-50 10-30 150-180 80-100 30-50 10-30 125-150 80-100 10-35 0-10
成型时间（S）
射出
2-3.5 2-3.5 2-3.5
2-3.5 2-3.5 2-3.5 2-3.5 2-3.5 2-3.5 2-3.5 2-3.5 2-3.5 2-3.5 2-3.5 2-3.5 2-3.5 2-3.5
松退
0.0-1.0 0.0-1.0 0.0-1.0
0.0-1.0 0.0-1.0 0.0-1.0 0.0-1.0 0.0-1.0 0.0-1.0 0.0-1.0 0.0-1.0 0.0-1.0 0.0-1.0 0.0-1.0 0.0-1.0 0.0-1.0 0.5-1.5
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