云浮懈俏科技有限公司

????????日常生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品無(wú)不與模具有著(zhù)密切的關(guān)系。塑料模具的加工質(zhì)量與精度也就決定著(zhù)這些產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著(zhù)塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強度和精度等方面的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢不斷上升，一個(gè)設計合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統金屬件。

????????1、1、模具的一般定義：

????????在工業(yè)生產(chǎn)中，用各種壓力機和裝在壓力機上的專(zhuān)用工具，通過(guò)壓力把金屬或非金屬材料制出所需形狀的零件或制品，這種專(zhuān)用工具統稱(chēng)為模具。

????????2、2、注塑過(guò)程說(shuō)明：

????????模具是一種生產(chǎn)塑料制品的工具。它由幾組零件部分構成，這個(gè)組合內有成型模腔。注塑時(shí)，模具裝夾在注塑機上，熔融塑料被注入成型模腔內，并在腔內冷卻定型，然后上下模分開(kāi)，經(jīng)由頂出系統將制品從模腔頂出離開(kāi)模具，最后模具再閉合進(jìn)行下一次注塑，整個(gè)注塑過(guò)程是循環(huán)進(jìn)行的。

????????模具的一般分類(lèi),可分為塑膠模具及非塑膠模具：

????????(1)非塑膠模具有：鑄造模、鍛造模、沖壓模、壓鑄模等。

????????A.鑄造模――水龍頭、生鐵平臺

????????B.鍛造模――汽車(chē)身

????????C.沖壓模――計算機面板

????????D.壓鑄模――超合金，汽缸體

????????(2)塑膠模具根據生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)產(chǎn)品的不同又分為：

????????A.注射成型模――電視機外殼、鍵盤(pán)按鈕(應用最普遍)

????????B.吹氣模――飲料瓶

????????C.壓縮成型模――電木開(kāi)關(guān)、科學(xué)瓷碗碟

????????D.轉移成型模――集成電路制品

????????E.擠壓成型模――膠水管、塑膠袋

????????F.熱成型模――透明成型包裝外殼

????????G.旋轉成型模――軟膠洋娃娃玩具

????????◆注射成型是塑料加工中最普遍采用的方法。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數量之大是其它成型方法望塵莫及的，作為注射成型加工的主要工具之一的，在質(zhì)量精度、制造周期以及注射成型過(guò)程中的生產(chǎn)效率等方面水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新，同時(shí)也決定著(zhù)企業(yè)在市場(chǎng)競爭中的反應能力和速度。

????????◆注塑模具是由若干塊鋼板配合各種零件組成的，基本分為：

????????A.成型裝置(凹模，凸模)

????????B.定位裝置(導柱，導套)

????????C.固定裝置(工字板，碼?？?

????????D.冷卻系統(運水孔)

????????E.恒溫系統(加熱管，發(fā)熱線(xiàn))

????????F.流道系統(唧咀孔，流道槽，流道孔)

????????G.頂出系統(頂針，頂棍)

????????3、3、根據澆注系統型制的不同可將模具分為三類(lèi)：

????????(1)大水口模具：流道及澆口在分模線(xiàn)上，與產(chǎn)品在開(kāi)模時(shí)一起脫模，設計最簡(jiǎn)單，容易加工，成本較低，所以較多人采用大水口系統作業(yè)。

????????(2)細水口模具：流道及澆口不在分模線(xiàn)上，一般直接在產(chǎn)品上，所以要設計多一組水口分模線(xiàn)，設計較為復雜，加工較困難，一般要視產(chǎn)品要求而選用細水口系統。

????????(3)熱流道模具：此類(lèi)模具結構與細水口大體相同，其最大區別是流道處于一個(gè)或多個(gè)有恒溫的熱流道板及熱唧嘴里，無(wú)冷料脫模，流道及澆口直接在產(chǎn)品上，所以流道不需要脫模，此系統又稱(chēng)為無(wú)水口系統，可節省原材料，適用于原材料較貴、制品要求較高的情況，設計及加工困難，模具成本較高。

????????熱流道系統，又稱(chēng)熱澆道系統，主要由熱澆口套，熱澆道板，溫控電箱構成。我們常見(jiàn)的熱流道系統有單點(diǎn)熱澆口和多點(diǎn)熱澆口二種形式。單點(diǎn)熱澆口是用單一熱澆口套直接把熔融塑料射入型腔，它適用單一腔單一澆口的;多點(diǎn)熱澆口是通過(guò)熱澆道板把熔融料分枝到各分熱澆口套中再進(jìn)入到型腔，它適用于單腔多點(diǎn)入料或多腔模具。

????????◆熱流道系統的優(yōu)勢

????????(1)無(wú)水口料，不需要后加工，使整個(gè)成型過(guò)程完全自動(dòng)化，節省工作時(shí)間，提高工作效率。

????????(2)壓力損耗小。熱澆道溫度與注塑機射嘴溫度相等，避免了原料在澆道內的表面冷凝現象，注射壓力損耗小。

????????(3)水口料重復使用會(huì )使塑料性能降解，而使用熱流道系統沒(méi)有水口料，可減少原材料的損耗，從而降低產(chǎn)品成本。在型腔中溫度及壓力均勻，塑件應力小，密度均勻，在較小的注射壓力下，較短的成型時(shí)間內，注塑出比一般的注塑系統更好的產(chǎn)品。對于透明件、薄件、大型塑件或高要求塑件更能顯示其優(yōu)勢，而且能用較小機型生產(chǎn)出較大產(chǎn)品。

????????(4)熱噴嘴采用標準化、系列化設計，配有各種可供選擇的噴嘴頭，互換性好。獨特設計加工的電加熱圈，可達到加熱溫度均勻，使用壽命長(cháng)。熱流道系統配備熱流道板、溫控器等，設計精巧，種類(lèi)多樣，使用方便，質(zhì)量穩定可靠。

????????◆熱流道系統應用的不足之處

????????(1)整體模具閉合高度加大，因加裝熱澆道板等，模具整體高度有所增加。

????????(2)熱輻射難以控制，熱澆道最大的毛病就是澆道的熱量損耗，是一個(gè)需要解決的重大課題。

????????(3)存在熱膨脹，熱脹冷縮是我們設計時(shí)要考慮的問(wèn)題。

????????(4)成本增加，熱澆道系統標準配件價(jià)格較高，影響熱澆道模具的普及。

????????注塑缺陷解決方案

????????1 龜裂

????????龜裂是塑料制品較常見(jiàn)的一種缺陷，產(chǎn)生的主要原因是由于應力變形所致。主要有殘余應力、外部應力和外部環(huán)境所產(chǎn)生的應力變形。

????????(一)殘余應力引起的龜裂

????????殘余應力主要由于以下三種情況，即充填過(guò)剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成的。作為在充填過(guò)剩的情況下產(chǎn)生的龜裂，其解決方法主要可在以下幾方面入手：

????????(1)由于直澆口壓力損失最小，所以，如果龜裂最主要產(chǎn)生在直澆口附近，則可考慮改用多點(diǎn)分布點(diǎn)澆口、側澆口及柄形澆口方式。

????????(2)在保證樹(shù)脂不分解、不劣化的前提下，適當提高樹(shù)脂溫度可以降低熔融粘度，提高流動(dòng)性，同時(shí)也可以降低注射壓力，以減小應力。

????????(3)一般情況下，模溫較低時(shí)容易產(chǎn)生應力，應適當提高溫度。但當注射速度較高時(shí)，即使模溫低一些，也可減低應力的產(chǎn)生。

????????(4)注射和保壓時(shí)間過(guò)長(cháng)也會(huì )產(chǎn)生應力，將其適當縮短或進(jìn)行Th次保壓切換效果較好。

????????(5)非結晶性樹(shù)脂，如AS樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、PMMA樹(shù)脂等較結晶性樹(shù)脂如聚乙烯、聚甲醛等容易產(chǎn)生殘余應力，應予以注意。

????????脫模推出時(shí)，由于脫模斜度小、模具型膠及凸模粗糙，使推出力過(guò)大，產(chǎn)生應力，有時(shí)甚至在推出桿周?chē)a(chǎn)生白化或破裂現象。只要仔細觀(guān)察龜裂產(chǎn)生的位置，即可確定原因。

????????在注射成型的同時(shí)嵌入金屬件時(shí)，最容易產(chǎn)生應力，而且容易在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才產(chǎn)生龜裂，危害極大。這主要是由于金屬和樹(shù)脂的熱膨脹系數相差懸殊產(chǎn)生應力，而且隨著(zhù)時(shí)間的推移，應力超過(guò)逐漸劣化的樹(shù)脂材料的強度而產(chǎn)生裂紋。為預防由此產(chǎn)生的龜裂，作為經(jīng)驗，壁厚7"與嵌入金屬件的外徑

????????通用型聚苯乙烯基本上不適于宜加鑲嵌件，而鑲嵌件對尼龍的影響最小。由于玻璃纖維增強樹(shù)脂材料的熱膨脹系數較小，比較適合嵌入件。

????????另外，成型前對金屬嵌件進(jìn)行預熱，也具有較好的效果。

????????(二)外部應力引起的龜裂

????????這里的外部應力，主要是因設計不合理而造成應力集中，特別是在尖角處更需注意。由圖2-2可知，可取R/7"一0.5～0.7。

????????(三)外部環(huán)境引起的龜裂

????????化學(xué)藥品、吸潮引起的水降解，以及再生料的過(guò)多使用都會(huì )使物性劣化，產(chǎn)生龜裂。

????????2 充填不足

????????充填不足的主要原因有以下幾個(gè)方面：

????????i.樹(shù)脂容量不足。

????????ii.型腔內加壓不足。

????????iii.樹(shù)脂流動(dòng)性不足。

????????iv.排氣效果不好。

????????作為改善措施，主要可以從以下幾個(gè)方面入手：

????????1)加長(cháng)注射時(shí)間，防止由于成型周期過(guò)短，造成澆口固化前樹(shù)脂逆流而難于充滿(mǎn)型腔。

????????2)提高注射速度。

????????3)提高模具溫度。

????????4)提高樹(shù)脂溫度。

????????5)提高注射壓力。

????????6)擴大澆口尺寸。一般澆口的高度應等于制品壁厚的1/2～l/3。

????????7)澆口設置在制品壁厚最大處。

????????8)設置排氣槽(平均深度0.03mm、寬度3～smm)或排氣桿。對于較小工件更為重要。

????????9)在螺桿與注射噴嘴之間留有一定的(約smm)緩沖距離。

????????10)選用低粘度等級的材料。

????????11)加入潤滑劑。

????????3 皺招及麻面

????????產(chǎn)生這種缺陷的原因在本質(zhì)上與充填不足相同，只是程度不同。因此，解決方法也與上述方法基本相同。特別是對流動(dòng)性較差的樹(shù)脂(如聚甲醛、PMMA樹(shù)脂、聚碳酸酯及PP樹(shù)脂等)更需要注意適當增大澆口和適當的注射時(shí)間。

????????4 縮坑

????????縮坑的原因也與充填不足相同，原則上可通過(guò)過(guò)剩充填加以解決，但卻會(huì )有產(chǎn)生應力的危險，應在設計上注意壁厚均勻，應盡可能地減少加強肋、凸柱等地方的壁厚。

????????5 溢邊

????????對于溢邊的處理重點(diǎn)應主要放在模具的改善方面。而在成型條件上，則可在降低流動(dòng)性方面著(zhù)手。具體地可采用以下幾種方法：

????????1)降低注射壓力。

????????2)降低樹(shù)脂溫度。

????????3)選用高粘度等級的材料。

????????4)降低模具溫度。

????????5)研磨溢邊發(fā)生的模具面。

????????6)采用較硬的模具鋼材。

????????7)提高鎖模力。

????????8)調整準確模具的結合面等部位。

????????9)增加模具支撐柱，以增加剛性。

????????l0)根據不同材料確定不同排氣槽的尺寸。

????????6 熔接痕

????????熔接痕是由于來(lái)自不同方向的熔融樹(shù)脂前端部分被冷卻、在結合處未能完全融合而產(chǎn)生的。一般情況下，主要影響外觀(guān)，對涂裝、電鍍產(chǎn)生影響。嚴重時(shí)，對制品強度產(chǎn)生影響

????????(特別是在纖維增強樹(shù)脂時(shí)，尤為嚴重)。

????????可參考以下幾項予以改善：

????????1)調整成型條件，提高流動(dòng)性。如，提高樹(shù)脂溫度、提高模具溫度、提高注射壓力及速度等。

????????2)增設排氣槽，在熔接痕的產(chǎn)生處設置推出桿也有利于排氣。

????????3)盡量減少脫模劑的使用。

????????4)設置工藝溢料并作為熔接痕的產(chǎn)生處，成型后再予以切斷去除。

????????5)若僅影響外觀(guān)，則可改變燒四位置，以改變熔接痕的位置?；蛘邔⑷劢雍郛a(chǎn)生的部位處理為暗光澤面等，予以修飾。

????????7 燒傷

????????根據由機械、模具或成型條件等不同的原因引起的燒傷，采取的解決辦法也不同。

????????1)機械原因，例如，由于異常條件造成料筒過(guò)熱，使樹(shù)脂高溫分解、燒傷后注射到制品中，或者由于料簡(jiǎn)內的噴嘴和螺桿的螺紋、止回閥等部位造成樹(shù)脂的滯流，分解變色后帶入制品，在制品中帶有黑褐色的燒傷痕。這時(shí)，應清理噴嘴、螺桿及料筒。

????????2)模具的原因，主要是因為排氣不良所致。這種燒傷一般發(fā)生在固定的地方，容易與第一種情況區別。這時(shí)應注意采取加排氣槽反排氣桿等措施。

????????3)在成型條件方面，背壓在300MPa以上時(shí)，會(huì )使料筒部分過(guò)熱，造成燒傷。螺桿轉速過(guò)高時(shí)，也會(huì )產(chǎn)生過(guò)熱，一般在40～90r/min范圍內為好。在沒(méi)設排氣槽或排氣槽較小時(shí)，注射速度過(guò)高會(huì )引起過(guò)熱氣體燒傷。

????????8 銀線(xiàn)

????????銀線(xiàn)主要是由于材料的吸濕性引起的。因此，一般應在比樹(shù)脂熱變形溫度低10～15C的條件下烘干。對要求較高的PMMA樹(shù)臘系列，需要在75t)左右的條件下烘干4～6h。特別是在使用自動(dòng)烘干料斗時(shí)，需要根據成型周期(成型量)及干燥時(shí)間選用合理的容量，還應在注射開(kāi)始前數小時(shí)先行開(kāi)機烘料。

????????另外，料簡(jiǎn)內材料滯流時(shí)間過(guò)長(cháng)也會(huì )產(chǎn)生銀線(xiàn)。不同種類(lèi)的材料混合時(shí)，例如聚苯乙烯。和ABS樹(shù)脂、AS樹(shù)脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。

????????9 噴流紋

????????噴流紋是從澆口沿著(zhù)流動(dòng)方向，彎曲如蛇行一樣的痕跡。它是由于樹(shù)脂由澆口開(kāi)始的注射速度過(guò)高所導致。因此，擴大燒四橫截面或調低注射速度都是可選擇的措施。另外，提高模具溫度，也能減緩與型腔表面接觸的樹(shù)脂的冷卻速率，這對防止在充填初期形成表面硬化皮，也具有良好的效果。

????????10 氣泡

????????根據氣泡的產(chǎn)生原因，解決的對策有以下幾個(gè)方面：

????????1)在制品壁厚較大時(shí)，其外表面冷卻速度比中心部的快，因此，隨著(zhù)冷卻的進(jìn)行，中心部的樹(shù)脂邊收縮邊向表面擴張，使中心部產(chǎn)生充填不足。這種情況被稱(chēng)為真空氣泡。解決方法主要有：

????????a)根據壁厚，確定合理的澆口，澆道尺寸。一般澆口高度應為制品壁厚的50%～60%。

????????b)至澆口封合為止，留有一定的補充注射料。

????????c)注射時(shí)間應較澆口封合時(shí)間略長(cháng)。

????????d)降低注射速度，提高注射壓力，

????????e)采用熔融粘度等級高的材料。

????????2)由于揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生而造成的氣泡，解決的方法主要有：

????????a)充分進(jìn)行預干燥。

????????b)降低樹(shù)脂溫度，避免產(chǎn)生分解氣體。

????????3)流動(dòng)性差造成的氣泡，可通過(guò)提高樹(shù)脂及模具的溫度、提高注射速度予以解決。

????????11 白化

????????白化現象最主要發(fā)生在A(yíng)BS樹(shù)脂制品的推出部分。脫模效果不佳是其主要原因?？刹捎媒档妥⑸鋲毫?，加大脫模斜度，增加推桿的數量或面積，減小模具表面粗糙度值等方法改善，當然，噴脫模劑也是一種方法，但應注意不要對后續工序，如燙印、涂裝等產(chǎn)生不良影響。

????????12 翹曲變形

????????注射制品的翹曲、變形是很棘手的問(wèn)題。主要應從方面著(zhù)手解決，而成型條件的調整效果則是很有限的。翹曲、變形的原因及解決方法可參照以下各項：

????????1)由成型條件引起殘余應力造成變形時(shí)，可通過(guò)降低注射壓力、提高模具并使模具溫度均勻及提高樹(shù)脂溫度或采用退火方法予以消除應力。

????????2)脫模不良引起應力變形時(shí)，可通過(guò)增加推桿數量或面積、設置脫模斜度等方法加以解決。

????????3)由于冷卻方法不合適，使冷卻不均勻或冷卻時(shí)間不足時(shí)，可調整冷卻方法及延長(cháng)冷卻時(shí)間等。例如，可盡可能地在貼近變形的地方設置冷卻回路。

????????4)對于成型收縮所引起的變形，就必須修正模具的設計了。其中，最重要的是應注意使制品壁厚一致。有時(shí)，在不得已的情況下，只好通過(guò)測量制品的變形，按相反的方向修整模具，加以校正。收縮率較大的樹(shù)脂，～般是結晶性樹(shù)脂(如聚甲醛、尼龍、聚丙烯、聚乙烯及PET樹(shù)脂等)比非結晶性樹(shù)脂(如PMMA樹(shù)脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS樹(shù)脂及AS樹(shù)脂等)的變形大。另外，由于玻璃纖維增強樹(shù)脂具有纖維配向性，變形也大。