1、注塑成型摘要注射制模（Injection moldin）是一种生产由热塑性塑料或热固性塑料所构成的部件的过程。它包括两个主要部分，一个注射装置和夹紧装置。注塑机的模具可以固定在水平或垂直位置。大多数机器是水平方向的，但垂直机器用于一些特殊应用，此过程类似铸造，材料被注入到一个被加热的桶，混合(由固态融化成粘稠的液态)后被挤进铸模。材料可以在铸模(型腔)中冷却和凝固成铸模的形状。通常是由工业设计者或者工程师完成产品设计，注塑用铸模是由铸模制造者（或工具(模具)制造者）所制造，通常是以钢或铝一类的金属制成，而所期望的部件的外形特征由精密机械加工而成的型腔来形成。注射制模广泛用于制造各种零部件(绝大
2、部分的塑料制品)，从汽车的最小的部分到汽车的车身面板。关键词：设备 模具 设计 加工 成本 成型 目录：隐藏1 工艺特点2 历史3 应用4 聚合物的例子最适合的工 艺5 设备 5.1 模具 5.2 模具设计 5.3 对材料性能 5.4 刀具材料 5.5 几何可能性 5.6 加工 5.7 成本6 注塑工艺 6.1 注塑成型周期 6.2 时间函数 6.3 不同类型的注塑成型工艺7 过程疑难解答 7.1 成型试验 7.2 成型缺陷 7.3 公差和表面8 润滑和冷却9 电源要求10 个刀片11 画廊12 参见13 注14 参考资料15 外部链接工艺特点采用了 RAM 或螺旋式柱塞迫使熔化的塑料材料到模
3、腔 材料进入模具型腔产生的固体或开放式的形状已适应了模具轮廓 使用热塑性或热固性材料产生一个分型线，直浇道，门的标志。 顶针商标是通常存在。历史在 1868 年，John Wesley Hyatt 开发了一个塑料材料，他命名为Celluloid。Celluloid 已经于 1851 年由 Alexander Parks 发明。Hyatt 改善它，使它能够被加工成成品形状。John 同他的兄弟 Isaiah 于 1872 年，注册了第一部注射机的专利权。这个机器比我们现在用的机器相对地简单。它运行起来基本地像一个巨大的皮下注射器针头。这个巨大的针头通过一个加热的圆筒注射塑料到模具里。在 20 世
4、纪 40 年代第二次世界大战造成了巨大的需求，价格便宜，大量生产的产品。1946 年，美国发明家詹姆斯沃森亨德利建造的第一个注塑机，这使得更精确地控制注射速度和质量产生的物品。本机还使材料混合注射前，使彩色或再生塑料可被彻底混合注入原生物质。在 20 世纪 70 年代，亨德利接着开发了首个气体辅助注塑成型过程，并允许生产复杂的，中空的产品，迅速冷却。这大大提高了设计灵活性以及力量和终点制造的部件，同时减少生产时间，成本，重量和浪费。应用注射制模是用于创建，如电线线轴，包装，瓶盖，汽车仪表盘，袖珍梳子，塑料制品和其他一些日常生活中大多数用品。注塑制模的方法是工厂里面最常用的零件制造方法。它非常适
5、合大批量的产品制造。5注射制模的优点是生产效率高，重复性高容限，能够广泛使用各种原材料，劳动力成本低，最小的废料损失，成型件完成后并不需要太多后续加工。这一过程中的一些缺点是昂贵的设备投资，运行费用可能很高，而且需要设计可塑性的部分。6最适合聚合物工艺的例子如下： 大多数聚合物都可以用，包括所有热塑性塑料，一些热固性材料，和一些弹性体。7 截止 1995 年，大约有 18,000 不同的材料用于注塑制模，这个数字正以每年平均 750 的速度增加。可用的材料合金或以前开发的材料的意义在于产品设计人员可以有巨大的选择材料的空间，一种完全具有正确选择性的共混物材料。选择材料基于最后起决定作用部分的强
6、度和功能要求，而且每一种材料也已成型，必须考虑到不同的参数。8如环氧和酚醛是热固性塑料，而尼龙，聚乙烯和普通聚合物的例子聚苯乙烯的热塑性塑料。9设备文件夹中打开模具成型机;喷嘴在右边注塑机由一个料斗，注射 RAM 或螺旋式柱塞和一个加热装置构成。2他们也被称为压力机，他们包括其中的组成部分形模具。他们被评为吨位压力机，它表达了锁模力的机器的性能。它的这种性能一直存在于封闭的模具注塑的整个过程中。吨位从 5 吨至 6000 吨之间不等，在实际生产操作中有着更高吨位的表现。需要的总加紧力是用零件的投影面积来确定的。这投影面积锁模力为每平方英寸的投影面积的 2 至 8 吨成倍增加。作为一个经验法则，
7、一般来讲，大多数产品为每平方英尺 4 至 5 吨。如果是塑料材料非常坚硬，这将需要更多的注射压力，模具填充，从而需要更大的吨位来支持被封闭的模具。10所要求的力量也可以由所使用的材料和零件的大小决定，较大的部分要求较高的锁模力模具模具或模具是用来描述用于生产塑料零部件成型刀具的常用词汇传统上，模具制造已昂贵。他们通常只在大批量生产成千上万的部件时使用。模具是典型的用淬火钢，预硬钢，铝，或者铍铜合金制造的。该材料的选择标准之一主要是从经济角度来考虑，一般模具钢的制造成本很昂贵，但他们的寿命很长，会抵消了零件较高的初始成本，直到用坏为止。预硬钢模具不太耐磨，经常用在要求比较低量的地方或更大的组件上
8、使用。钢的硬度通常是38-45 罗克韦尔- C 的规模。加工后在进行热加工的淬硬钢模具。这是迄今为止具有的最好的优越耐磨性和寿命的材料。 典型硬度范围为 50-60 罗克韦尔- C（HRC）。铝模具成本之所以大幅减少，是因为现代化的电脑设计和加工设备，可以创造数以万计甚至数以十万计的经济价值。铍铜通常用在快速加热去除的模具的地方，大量剪切热产生的领域。12模具可以由数控加工或使用过程中制造的电火花加工。注射模具的拉边“A 模具”25玻璃填充与 2 侧缩醛侧拉。 近拍可拆卸插入“A”一边。.“B”与侧死于侧拉执行器。 从模具中删除插入。模具设计标准两个板块工装 模具的基础是核心和型腔由 - “5
9、 个不同零件的家庭模具”模具由两个主要组件组成，注射模具（A 部分）和顶针模具（B 部分） 。塑料树脂进入注塑模具经由直浇道，直浇道衬套是起密封作用的。该成型机注射每桶喷嘴并允许熔融塑料从桶流入模具，还作为腔13浇道衬套指示熔融塑料空腔图像通过该分为该 A 和 B 板面孔加工渠道。这些渠道允许塑料沿它们运行，所以他们称为衙役。14熔融塑料流经转轮并进入一或更专门通道和进入腔15所在的几何形成所需部分。所需的树脂填补浇道，转轮和模具腔是一小部分。模具里面的空气可以逸出，通过空气通风口。如果被困空气不允许逃逸，就会被模具材料压缩而且被压缩在一个型腔的角落，那里将会充满空气而且会引起模具的缺陷。空气
10、可以变得如此压缩以至于它能点燃和烧伤周围塑料材料。16若要模具的一部分从模具中移除，模具特性不得不悬置在另一个地方，因而需要开发另一个模具，除非模具的一部分被设计成在模具悬置部分和打开的部分之间能够自由滑动（利用组件称为升举弹） 。边的一部分与绘制方向（芯的位置（孔的轴）呈现平行关系，或插入的方向是与模具上下移动方向和打开与关闭相似平行。17通常直角是用来作为容易移除模具一部分的。不足拉伸可以导致变形或损坏。要拉伸的脱模主要依靠型腔的深度：型腔越深，越有必要拉伸。收缩还必须顾及确定拉伸所需。18如果皮肤太薄，那么模塑一部分将倾向于收缩走上内核当遇冷时，而且会出现那些芯或部分可能翘曲，捻，水疱或
11、裂纹等，当腔被拉离开时。19通常设计模具为了该稳固的一部分模塑与模具的顶针（B）一边有关，当开始制作模具时。并提请转轮和浇道沿与零件（A）侧移动。该器件然后自由脱落当从（B）侧弹出时。隧道的大门，也被众所周知的称为潜艇或模具闸门，位于临别线以下或模具表面。开口被加工进模具表面的分模型面。模塑部分被切断（由模具）从模具的弹射转轮系统。20顶针，也称为淘汰赛引脚，是一个圆形引脚放置在任何模具的（通常顶针一半）一半，这样的一个是完成模具成品的模具，或着模具的热流道系统。21该冷却标准方法是传递一个冷却（通常水）通过一透过冲压模板钻孔系列和由软管连接形成连接通路。冷却剂从模具吸收多余的热量（已经吸收从
12、热塑料热热）从而保持在模具在适当固定的温度。以便于塑性材料发挥最大的效用。为了缓解维修和排气，龋齿和内核分为件，也称为插入，块，或追逐块。通过替换可互换插入，同一部分的不同变化可以用在模具上。用更复杂的零件制作更复杂的模具。有些部分叫做幻灯片，在垂直腔方向上移动，然后进入一个垂直腔。形成悬垂的部分功能。当模具打开时，通过使用固定半固定模具“针角” ，幻灯片从塑形材料部分拉出来。这些引脚输入一个幻灯片插槽并导致幻灯片移动到后面，当打开模具一半时。然后弹出的部分模具关闭。该合模操作会导致幻灯片沿着脚的角度向前移动。23部分模具成型允许先前的模具被重新插入一个新的塑料层，周围形成了第一部分的新的部分
13、。这通常称为二次注塑。该系统可以用于对单件轮胎和车轮的生产。两杆或多杆模具设计“overmold”在一个单一的成型周期，必须用两个或更多的注塑成型机械加工单位来进行专门的注射模具过程。这个过程实际上是一个进行两次注塑成型过程。在第一步，基色材料塑造成一个基本的形状。接着，第二个材料是注塑在其余空间。然后这部分用不同颜色的材料进行第二次注塑。24 24模具可以用单一的“镜头”生产很多相同的部分的复制品。大量模具上的“展示在该部分模”往往被错误的称为气蚀。工具带的印象，往往被称为单一印象（腔）模具。25一个拥有两个或更多同腔的模具零件可能会被称为多印象（腔）模具。26一些非常高生产量的瓶盖模具可以
14、有超过 128 个气穴。在某些情况下多腔模具的模具用同一种工具加工不同的地方。有些工具制造者把这些所有的配件模具作为相关的系列模具。27物质属性的影响一个零件的力学性能，通常影响不大。有些零件可以在他们的内部起压力作用。这就是壁厚均匀的好处的理由之一。物理属性的变化之一是收缩。永久化学性质的改变是热固性材料，它不能再重熔注塑。28刀具材料工具钢或铍铜都经常使用。碳钢，铝，镍或环氧只有适合的生产程序或很短的生产运行周期。29用于恰当模具设计的现代硬铝（7075 和 2024 合金） ，可以很容易地使模具具有 10 万以上的能力或者更长的寿命。引用需要几何可能性 最常用的塑料成型工艺，注塑成型，用
15、于创建具有不同形状和大小的各种各样的产品种类。最重要的是，他们可以创建具有复杂几何形状的产品，许多其他工艺进程所不能做的。在设计时，将使用此程序进行防范，以减少薄弱环节遇到的风险。首先，简化您的产品或保持相对均匀的厚度。第二，尽量保持你的产品在 2 至 20 英寸之间。一个零件的大小将取决于多项因素（材料，壁厚，形状，工艺等） 。最初的原料需要，可衡量的颗粒形态，颗粒或粉末。以下是一些尺寸范围。方法原料的最大尺寸最小尺寸注塑成型（热塑料）颗粒，颗粒，粉末 700 盎司少于 1 盎司注塑成型（热设置）颗粒，颗粒，粉末 200 盎司少于 1 盎司加工模具通过两种主要方法制作：标准加工和电火花加工。
16、标准加工的常规形式，历来是建设注塑模具的方法。随着技术的发展，数控加工成为更主要的加工手段，成为在更短的时间里面比传统方法更复杂的细节精密模具模具的手段。在电火花加工（EDM）或火花侵蚀进程已广泛用于模具制造。也允许具有难以形成良好机器的形状形成，这个过程可以预硬型模具以使便于任何必须的热处理。一般传统的钻探和铣削淬硬模具的变化通常需要退火软化模，其次是热处理硬化一遍。电火花加工是一个简单的过程，其中一端电极，通常是铜或石墨制成，慢慢到模具表面（降低了一个多小时内） ，这是石蜡油浸泡。一个在电压和模具产生的电火花导致在电极表面形成的侵蚀模逆形状。30成本模具的制造成本依赖于模腔的数量，各部分（
17、因此模具）的大小不等的尺寸，取决于工具的预期寿命，表面光洁度和许多其他的一系列大量因素。最初的成本是巨大的，但是计件部分成本低，具有更大数量的整体价格跌幅如此。注塑过程小型注塑机料斗显示，喷嘴和模具部分注射成型，塑胶粒是由自身重力从料斗进入了加热桶。由于颗粒缓缓由一个螺旋式柱塞前进，塑料是被迫入加热室，在那里便消失了。由于柱塞进步，熔化塑料是强行通过一个喷嘴，对模具在于，允许其进入，并通过一门腔模具热流道系统。模具仍然寒冷，塑料几乎固化只要模具里被充满。31注塑成型周期对在一个塑料零件注塑模具的事件序列称为注塑周期。本周期是当模具关闭时开始，其次是聚合物注入模腔。一旦腔被充满后，保压保持以弥补
18、材料收缩。在下一步，螺丝转弯，向前方填补下一杆。这样导致螺钉收回准备下一杆。一旦那部分充分冷却，模具打开，那部分退出。32时间函数33 所花费的时间，使产品的使用注塑可以通过添加计算：两倍的模具打开/关闭时间（2 米）+注射时间（T）+冷却时间（C）+射血时间（东）其中 T 是发现除以：模具尺寸（第）/流率（F）总时间= 200 万+ T 十的 C + =第 V /=模具型腔尺寸（立方英寸）=物料流量（in3/min）总周期时间可以计算 tcycle = tclosing + tcooling + tejection 34 关闭和弹射的时候，取决于模具和机器的型号能够持续到从最后从几秒钟到最后
19、一秒钟的过程。冷却的次数，占主导地位的进程，取决于零件的最大厚度。34不同类型的注塑成型工艺夹心模压牙刷手柄虽然大多数注塑工艺涵盖了对传统工艺的以上描述，但有几个重要的造型变化包括： 共同注入（三明治）模塑 可熔（遗失，可溶性）的核心注射成型 气体辅助注塑成型 模内装饰和复合模具 模内装饰和复合模具. 插入和 outsert 成型 片状（微层）注射成型 低压注塑 金属注射成型 注射成型 微孔成型 多组分注射成型（二次注塑） 多活饲料的注射成型 粉末注射成型 推挽注射成型反应注射成型树脂传递模塑Rheomolding结构发泡注塑成型结构反应注射成型薄壁成型振动气体注射成型水辅助注射成型橡胶注射注
20、射成型液体硅橡胶35有关不同类型的注射过程的更多细节。1过程疑难解答影响成本的是工艺设置是不是最佳的，还有质量和注塑成型的生产力。注射成型的主要问题是可能出现一个废塑料污染的部分。出于这个原因，过程优化的研究工作要做，过程监控也要做。可根据一腔压力水平，在从阶段转持有阶段之间来不断填补注射率为了拥有一个稳定的生产窗口下面的问题值得探讨： 计量相可通过改变螺杆优化转/每分钟和背压。重新加载所需的时间,时间变化给出了一个螺丝对这一阶段的稳定迹象。 射出速度可优化压降之间的喷嘴压力（或者液压测量研究） ，在腔体测量压力。以较低的熔融粘度材料测量喷嘴腔压力比而不是测量较高的黏度损失。不同的注射速度具有
21、变化的绝对速率。高速度=高剪切速率=低粘度。注重提高模具和熔体温度以降低粘度，但纯粹的速度也降低了。 门封或门冻结/汇马克/重量和几何研究的方法，以防止凹痕和几何故障。优化和持续时间应用高保压腔压力曲线的基础上是适当的路要走。越厚，时间越长，应用保压。越薄的部分越短应用保压。 冷却时间，一旦开始注射阶段已完成。融化的热塑料冷却时间越长，越厚的部分产生的冷却时间越长。 成型试验当填补了第一次的时候，拍摄该模具是未知的，一个技术员/工具二传手大小通常始于一个小镜头的重量和逐步填充模具直至 95 至 99满新的模具。一旦做到这一点，将应用保压力和增加保温时间，直到大门关闭冻结（凝固时间）发生。门凝固
22、时间是很重要的，因为它决定了周期时间，这本身就是一个在生产过程中的经济学的重要问题。36控股的压力增加，直至汇的部分是免费的和部分体重已经达到。一旦部分不够好，并已通过任何具体的标准，一个设置工作表被人们按照未来制作。设置一个未知的模具的方法首次可以通过支持安装腔压力传感器。呈现很多空腔填补了腔压力，这样就给了一个很好的具体体现的例子。一旦模具首次设立现代监控系统就可以保存一腔压力参考曲线。有了它就可以复制在另一成型机中，从而在很短的设置时间生产出具有相同的质量的零件。成型缺陷注射成型是一项可能出现生产问题的复杂技术。这些问题也许是由模具自身缺陷或者是生产过程中出现的。缺陷名称 说明原因 改善
23、对策缩水塑料碰上模具表面已开始硬化，而在熔融塑料和固化中塑料密度已开始区分，所以开始收缩尤其厚薄不规则之产品，经过薄面末端之厚体射压无法补充缩水更明显。增加塑料计量并提高提高注射压或是增加保压时间成品变形 通常是塑胶制品于太热时脱模或是制品切面厚薄不均匀。 延长冷却时间或是成品的切面厚薄一致。成品表面不光滑1.注射压力太低2.注射速度慢3.模具模仁粗糙1.增大注射压力2.模具模仁再次抛光黑纹、黄点、黑点 原料过热部份附着料管管壁1.彻底空射2.降低原料温度缩短加热时间3.拆除料管清理气泡1.成型品厚薄不一之情形造成2.塑料本身含水份挥发或添加剂因热分解1.增加射压2.增加保压时间3.充分干燥塑
24、料4.增加注射量毛头（披风）、开模时或顶出时破裂1.充填过饱2.不当的脱模设计如角度斜位及倒扣位1.降低注射压力时间速度及剂量2.修改模具成品黏模 注射压力过高注射时间过久，造成成品剂量过多1降低注射时间及注射压力2.减少注射计量3.降低射速银线、气疮 1.塑料过冷模温过低2.因而射嘴温度过高使得冷料之问题 1.改善入料有效流量用以升高待射区之松退3.塑料中含有水份或挥发性物质 2.干燥塑料流纹1.塑料过冷2.模温太冷3.浇口太小4.射压过低射速过低，使成型品表面呈波纹状5.原料不洁1.增加塑料温度及模温2.增加射压射速及增加排气检查原料结合线 塑料流径孔洞时经分割后再结合受热空气阻挡而产生1
25、.提升塑料温度或将塑料经孔洞之速度提高2.提高模具温度或使用流动性较佳等级之材料3.增加射速及射压成品不完整1.注射压力太低2.注射量不足3.料管温度低4.模温过低5.排气不良6.包风1.增大压力2.增加加料计量3.延长注射周期或慢慢提高温度4.模具水量调小，提高模具温度5.改良模具通气坑6.改良模具射口或增加进胶点螺杆打滑（无法进料）1.料管进料段温度太低2.背压调整不当3.松退行程不够1.料管进料段温度升高2.调整至适当的背压3.增加松退行程4.更改射嘴大小漏料（流鼻涕）1.塑料太热2.射嘴不合适.3 更换适合的射嘴4.射嘴中心不准5.重新对准模具灌嘴6.背压太高7.降低背压或松退1.降低
26、料温或射嘴温度2.更换适合的射嘴3.射嘴中心不准4.重新对准模具进胶口5.背压太高6.降低背压或松退公差和表面模具公差在参数的偏差上有特殊的要求，如尺寸，重量，形状，或角度等。为了最大限度地控制在设定的公差，通常要在限定的厚度的最低和最高的基础，过程中使用。37注塑通常允许的公差等级相当于一个 IT 约 9-14。可能限定在 一个热塑性或热固性为 0.008 至 0.002 英寸之内。表面处理是得到 2 至 4 微英寸或更高。表面粗糙也是有可能的。成型误差有一个指定的容许值，对差的参数，如尺寸，重量，形状，或角度等，以最大限度地控制在设定的公差通常有最低和最高限额的厚度。模具类型 通常 可能的
27、热塑性 0.008 0.002热固性 0.008 0.002润滑和冷却显然，为了生产的进行必须冷却模具。由于热容量，廉，水供应，水是作为初级冷却剂。冷却模具，水通过被引导到模具以便于更快的冷却。通常较冷模具更有效，因为这可以有较长的使用周期。但是，这并不总是正确的，因为晶体材料需要的正好相反：一个温暖的模具和更长的时间周期。38电源要求电源对这种注射成型工艺要求，取决于很多东西，使用于不同材料。制造工艺参考指南指出，功率要求是指“一材料的比重依赖，熔点，导热系数，零件尺寸和成型率。 ”下面是来自同一页 243 表作为参考前面提到的特点，最能说明有关的最常用的材料所需的电源要求。材料比重熔点（
28、F）的环氧 1.12 1.24 248酚醛 1.34 1.95 248尼龙 1.01 1.15 381 5.09聚乙烯 0.91 0.965 230 243聚苯乙烯 1.04 至 1.07 338插入金属刀片也可以被注入工件成型。对于大容量的插入是使用放置在模具中的自动机械零件。使用自动化组件的一个优势是规模较小的部件可以移动检测系统，还用于检查时间减少量的多个部分，以安装在自动检测系统增加额外的元件，多轴向机器人也有去除从模具零件的能力并将其放置在可用于多种参数，以确保这些系统的质量后者。自动化元件的能力，降低流程周期时间内允许的质量是为了得到更大的输出部分。39这种提高效率的具体实例包括部
29、分从模具部分切除后立即创建并与视觉系统配合使用的系统。拆除的部件通过使用机器人的控制部分，它就成为自由的模具，当顶针已经增加后。然后，机器人移动到任何一个地点或直接到达这些零件上的检查系统，取决于产品的类型和制造商的生产设施，其余的总体布局。愿景系统对机器人安装来说也是一个极大地改变了，质量管理是在插入成型零件中被执行。移动机器人能够更精确地确定金属构件的准确性和检查的督察并作为在同一段时间内人工检查量的替代。39乐高注塑模，下侧乐高注塑模，下侧详细乐高注塑模，上侧乐高注塑模，上侧详细参见设计门户反应注射成型，类似的技术标准的注塑成型，能够用在热固性聚合物用来生产大型和复杂的零件。爱好注射成型
30、可熔芯注射成型 液体注射成型，一个过程，涉及到一个综合系统配料，搅拌，并配发双组分液态树脂配方，直接注射决，这是根据所造成的压力，夹紧模 具组合决定的。注释1。 制造工艺参考指南皮克 2402。 的 B 制造工艺参考指南皮克。 240 3。 美国专利133229，11 月 19 日 1872 年。 4。 道格拉斯米布莱斯。注塑成型：制造工艺基础。中小企业，1996年。 pg.1 - 2 5。 http:/ 6。 http:/www.what-is-injection- 7。 http:/ 8。 道格拉斯米布莱斯。注塑成型：制造工艺基础。中小企业，1996。 pg.6 9。 制造工艺参考指南皮克
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