1、-1-,内容提要,塑料的成型加工方法注塑机以及成型参数简介制品设计注塑模具结构及其设计注塑成型及其缺陷原因分析Moldflow简介及分析流程技术支持与客户服务,-2-,注塑成型的过程,注 射 阶 段,以速度控制,保 压 阶 段,以压力控制,冷 却 阶 段,熔 胶 阶 段,脱 模 阶 段,-3-,成型的周期时间,-4-,塑料的充填,Filling，计量的充填模穴 Pressurization，建立模穴压力 Compensation，挤入额外的塑料以减少收缩 （冷却过程中发生的收缩）,Compensation Phase,-5-,塑料的喷泉流动,描述塑胶分子在模具中的流动形态 ；与塑胶的流变性能及
2、其长分子链有关； 出现的结果为，最先进入模具型腔的塑胶会因凝固而停留在浇口附近的区域 会直接影响到表面的分子形态和纤维配向。,-6-,剪切流动是熔融流体在外力下的相对滑动。,(1) 剪切流动(Shear Flow),剪切率是熔融流体剪切流动的速率。,(2) 剪切率(Shear Rate),剪切应力是熔融流体剪切流动的抵抗力，高粘度造成高剪切应力。,(3) 剪切应力(Shear Stress),塑料的剪切流动,分子配向是由塑胶的剪切流动引起，凝固层存在最高的剪切率，故此区域的分子配向也是最高的。中心区域的剪切率较低，中间区域的分子配向也较低。,流动截面/分子配向,张力,低配向,高配向,Shear
3、 rate - min max,高配向,由剪切流动产生的热输入和进入模具的热损失之间应当是平衡的。,流动截面/热交换,-9-,欠注的原因分析（1）,欠注：是指模具型腔不能被完全填充满的一种现象。是我们成型时首先要避免的问题。,-10-,欠注的原因分析（2）,-11-,欠注的原因分析（3）,迟滞效应：也叫滞流，如果在距离浇口比较近的位置，或者在垂直于流动方向的位置有一个比较薄的结构，通常为加强筋等，那么在注塑过程中，熔体经过该位置时将会遇到比较大的前进阻力，而在其主体的流动方向上由于流动畅通，无法形成流动压力，只有当熔体在主体方向充填完成，或进入保压时才会形成足够的压力对滞流部位进行充填，而此时
4、，由于该位置很薄，且熔体不流动没有热量补充，已经固化，因此造成欠注。我公司材料中PC/ABS和ABS/PVC合金非常容易出现这种现象。,-12-,滞流现象导致的欠注,上面的制件采用PVC/ABS，下面的采用了PC/ABS，红色箭头为浇口位置，黄色箭头和圆圈为滞流导致欠注部位，绿色箭头为推荐的浇口位置。材料流动性越差，滞流越明显。流动性好的尼龙等材料几乎不存在滞流问题，即使加玻纤的尼龙也很少有滞流现象。,解决滞流欠注问题的措施： 1.增加滞流部位厚度，制件厚度差异不要太大，缺点是容易引起缩痕； 2.改变浇口位置为充填的末端，使该位置形成压力； 3.注塑时首先降低速度和压力，使充填初期就在料流前锋
5、形成较厚的固化层，认为增加熔体压力，这一方法是我们常用的措施； 4.采用流动性好的材料。,-13-,应用中的欠注现象,-14-,溢料（飞边） 的原因分析,溢料：又称飞边、溢边、披锋等，大多发生在模具的分合位置上，有时在顶杆和镶块等位置也有。,-15-,流痕的原因分析,流痕：是指在浇口附近呈波浪状的表面缺陷。若波浪特别明显，就成了震纹，这种波浪就不仅仅是视觉所见的痕迹，而是可以触摸到的台阶状的凹槽。震纹产生原因是熔体粘度过大而以滞流形式充模时，前端的料一接触到型腔表面便很快冷凝收缩起来，而后来的熔料又胀开已收缩的冷料继续前进过程的不断交替使料流在前进中形成了表面震纹。,进胶口,进胶口,震纹,流痕
6、,跑 马 纹,-16-,跑马纹的成因图解,-17-,喷流纹的原因分析,喷流纹：是从浇口沿着流动方向，弯曲如蛇行一样的痕迹，故也叫蛇形流。其形成原因：是由于树脂由浇口开始的注射速度过高所导致。解决措施：,用moldflow模拟的喷流纹现象。,-18-,缩痕的原因分析,缩痕：也叫缩水、凹痕、塌坑、瘪形等，是指制件在壁厚处出现表面下凹的现象，常在加强筋、沉孔或内部格网处出现。收缩不成，则形成空洞。,-19-,缩痕或空洞的固化过程图解及案例,-20-,银纹、气泡和气孔原因分析,塑料在充模过程中受到气体的干扰常常在制品表面出现银丝斑纹或微小气泡或制品厚壁内形成气泡时产生 ，这些气体的来源主要是原料中含有
7、水分或易挥发物质或润滑剂过量，也可能是料温过高塑料受热时间长发生降解而产生降解气。,-21-,重叠成型（Overmolding）粘接不劳,Overmolding的工艺过程是，首先用第一种材料成型内层零件，然后旋转动模，再用第二种材料成型外层零件，使外层零件叠加在内层零件上。如MP3、手机外壳等电子产品。对于电动工具行业的制件是分两套模具，第一套模具用来成型内层制件，第二套模具用来包胶，一般注射TPE之类的软胶。常见的缺陷是：包胶粘接不劳，外观差，以及欠注。粘接不劳常用解决措施：1.最好是注塑结束后立即进行包胶，最好采用双色注塑；2.包胶注塑时，内层材料包胶部位要干净清洁（不要人为进行清洁），无
8、油污，无灰尘；3.包胶不好除去外层软胶后，不可再进行二次包胶；4.提高注射速度和偏高的熔体温度，有利于提高粘接劳度；5.包胶之后立即检测效果不好，不能反映真实情况，放置一段时间检测，效果会更好；6.被包胶部位的表面避免使用脱模剂；7.材料方面出现问题时要从内外层材料两个方面来考虑，不能只考虑外层软胶的材料因素，有时内层材料也很重要。,撕裂时，接触面出现图示白痕表示粘接效果较好。,-22-,熔接痕的原因分析,熔接痕：熔融塑料充填型腔时由于多浇口注射，或遇到嵌件、壁厚不均、孔洞、流速不连贯的区域、充模料流中断的区域而以多股形式汇合时以及发生浇口喷射充模时，因不能完全融合而产生线状的痕迹。,-23-
9、,制品发脆的原因分析,发脆：制品发脆很大一部分是由于内应力造成的,-24-,制品变色的原因分析,变色：制件上局部存在颜色与材料颜色不一致的现象。,-25-,黑斑或黑液的原因分析,黑斑：存在于制件的熔接痕位置，或者在制件料流发生重叠的位置，也有夹杂在材料中的很多黑点，如图中箭头所指；黑液：存在于制件的表面，可以擦去，如图中圆圈所示。一般是设备和材料的原因。,-26-,烧焦暗纹的原因分析,烧焦暗纹：指由于型腔内气体不能及时排走，导致在流动最末断产生烧黑现象。,-27-,光泽不好的原因分析,光泽不好：制件的表面发雾， 不够光亮。,-28-,脱模困难的原因分析,脱模困难：指制件或水口不容易从模具上脱离
10、，甚至造成制件损伤。,-29-,翘曲变形的原因分析,翘曲：制件的形状与设计的形状出现比较大的差异，通常为凸出或凹陷。一 模具方面： （1）浇口位置不当或数量不足，影响分子链或纤维取向造成翘曲。 （2）顶出位置不当或制品受力不均匀。 （3）冷却系统造成冷却温度查异，热的一侧需要比较长的时间冷却和收缩（收缩大），而导致热的一边象弓一样弯曲二 工艺方面： （1）模具、机筒温度太高。 （2）注射压力太高或注射速度太快。 （3）保压时间太长或冷却时间太短。 三 原料方面：酞氰系颜料会影响聚乙烯的结晶度而导致制品变形。 四 制品设计方面： （1）壁厚不均，变化突然或壁厚过小。 （2）制品结构造型不当，没有
11、加强结构来约束变形。,-30-,尺寸不稳定的原因分析,尺寸不稳定：尺寸达不到设计的要求，而且波动较大。一 设备方面： （1）加料系统不正常。 （2）背压不稳或控温不稳。 （3）液压系统出现故障。 二 模具方面： （1）浇口及流道尺寸不均。 （2）型腔尺寸不准。 三 工艺方面： （1）模温不均或冷却回路不当而致模温控制不合理。 （2）注射压力低。 （3）注射保压时间不够或有波动。 （4）机筒温度高或注射周期不稳定。 四 原料方面： （1）换批生产时，树脂性能有变化。 （2）物料颗粒大小无规律。 （3）含湿量较大。 （4）更换助剂对收缩律有影响。,-31-,龟裂汽白的原因分析,龟裂汽白：制件上存在
12、细小裂纹，或者雾状白印。 一 模具方面：1.顶出机构不佳。2.模具的排气不偿。3.流道设计缺陷造成冷料积存。二 工艺方面：1.机筒温度低或模具温度低。2.注射压力高。3.保压时间长。三 原料方面：1.润滑剂、脱模剂不当或用量太多。2.牌号、品级不适用。3.材料中添加了容易产生气体的成四 制品设计方面：1. 制品设计不合理，导致局部应力集中。2.制件结构不合理，造成冷料积存后被料流冲散。,龟裂,冷料,汽白,-32-,分层剥离的原因分析,分层剥离：制件表面能被一层一层的剥离,-33-,肿胀和鼓泡的原因分析,有些塑料制品在成型脱模后，很快在金属嵌件的背面或在特别厚的部位出现肿胀和鼓泡，这是由于未完全
13、冷却硬化的塑料在内压力的作用下释放气体膨胀造成。解决措施：,-34-,生产缓慢的原因分析,生产过程中，产品生产效率低，生产周期长，需要的机台和人员配置多，为此需要采取如下措施：（1）塑料温度高，制品冷却时间长。应降低机筒温度，减少螺杆转速或背压压力，调节好机筒各段温度。 （2）模具温度高，影响了定型，又造成卡、夹制件而停机。要有针对性地加强水道的冷却。 （3）模塑时间不稳定。应采用自动或半自动操作。 （4）机筒供热量不足。应采用塑化能力大的机器或加强对料的预热。 （5）改善机器生产条件，如油压、油量、合模力等。 6）喷嘴流涎。应控制好机筒和喷嘴的温度或换用自锁式喷嘴。 （7）制件壁厚过厚。应改进模具,减少壁厚。,
