1、,SSEC法人,注塑成型知識(shí),2014. 11,SSEC Mould G,. 注塑成型概論 . 注塑成型機(jī) . 注塑成型條件 .注塑成型的不良類型分析 附録: Plastic的成型加工法,注塑成型目錄,. 注塑成型(射出成形)是什么?, 原理 - 加熱而成熔融狀態(tài)的Plastic材料,通過施加壓力，注入到封閉的模具 空間內(nèi)，通過在模具內(nèi)的冷卻和固化,制造出與模具形象同樣形態(tài)的方法. 在熱加塑性Plastic的成型加工方法中,目前最為一般，最發(fā)展的成型技法. 注塑成型(射出成形)的 3大 要素 - 樹脂,模具,注塑成型機(jī),. 注塑成型概論,樹脂,模具,注塑成型機(jī),. 注塑成型概論,注塑過程: 合

2、模注塑保壓冷卻(塑化) 開模脫模,. 注塑成型概論, Plastic的成型加工法,. 注塑成型概論,. 注塑成型機(jī) (Injection Molding Machine),. 注塑成型機(jī), 注塑成型機(jī)的區(qū)分,. 注塑成型機(jī), 水平型, 垂直型,. 注塑成型機(jī), Insert專用,形體（鎖模）Cylinder,形體（鎖模）油壓Hose,油壓 推桿,稼動(dòng) Die-platen, 直壓式的構(gòu)造,. 注塑成型機(jī), 曲臂式(Toggle)的構(gòu)造,形體（鎖模）Cylinder,Cross Head,型后調(diào)整裝置,Toggle Link,Ejector Cylinder,移動(dòng)Die Plate,機(jī)械式安全裝

3、置,固定Die Plate,模具,Tie-Bar,Tail Stock,. 注塑成型機(jī), 注塑機(jī)的構(gòu)造和名稱,Frame,油壓控制裝置,電氣控制裝置,移動(dòng)板,安全門,固定板,形體(鎖模）,油壓,. 注塑成型機(jī),設(shè)置形體（鎖模力）,注塑,油壓,電氣裝置的基礎(chǔ)部位 形體（鎖模）,注塑一般在Frame上面放置,油壓和電氣控制部在Frame內(nèi)部, 內(nèi)裝油壓機(jī)器的一部分(板操作側(cè)）設(shè)置在 Frame外部.,在注塑時(shí)用強(qiáng)力來維持模具,防止模具發(fā)生推動(dòng)的裝置 固定板,可動(dòng)板(型板, Die Platen) - 固定板, 可動(dòng)板所構(gòu)成 - 固定板固定在Frame上, 可動(dòng)板隨著Tie-bar開閉模具 Tie-

4、bar - 支持型板,在模具開閉動(dòng)作時(shí)，發(fā)揮Guide功能 - 在Toggle式,通過Tie-bar的伸張引起的彈性恢復(fù)力而發(fā)生形體（鎖模）力。, Frame, 形體（鎖模）裝置(Clamping Unit),. 注塑成型機(jī), 形體（鎖模） Cylinder - 模具在開閉時(shí),發(fā)生形體力的油壓Cylinder 直壓式 : Piston直接結(jié)合到可動(dòng)板 Toggle式 : 通過Toggle Link的構(gòu)造,可增加力量 模具厚度調(diào)整裝置 - 直壓式的原理上，不需要模具厚度調(diào)整裝置 但, 調(diào)整0點(diǎn)時(shí)需要 - Toggle式,因需要按模具厚度來調(diào)整形體（鎖模）裝置,才能得到 形體力，因此需要厚度調(diào)整裝

5、置 Ejector - 注塑后，從模具突出成型品的裝置 安全門 - 考慮作業(yè)者的安全和防止受傷,和注塑機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行設(shè)定Inter Lock : 后門一般是作業(yè)者的死角,通常和Power連接進(jìn)行Open時(shí)Power Off,. 注塑成型機(jī), - 一般直壓式和Toggle式最為代表, 也有移送用Toggle,最終形體力用 直壓式的復(fù)合式,還有最近開發(fā)的2Plate工法的DIMA式。 直壓式 - 型開閉速度慢 (Cylinder Size 大) -一直維持同樣的形體力 - 易于把握形體力（鎖模力） - 形體力發(fā)生的時(shí)間長 Toggle式 - Energy效率高,可進(jìn)行輕量化 - 可進(jìn)行Hi-Cycl

6、e成型(高速型開閉) - 難于正確確認(rèn)形體力（鎖模力） - Tie-bar的伸張和彈性恢復(fù)會(huì)發(fā)生形體力,因此必要設(shè)定模具厚度,. 注塑成型機(jī),1. 鎖模力 : 根據(jù)產(chǎn)品的大小決定 鎖模力.,鎖模力 = P * A,平均有效壓力(3001000kg/),投影面積(計(jì)算 型開閉 方向 面積),2. 最大注塑量 : 表示能注塑的最大重量 (oz,g) . 雖然根據(jù)樹脂的比重有所差距,但是一般都以PS為基準(zhǔn). (最佳注塑量為 最大注塑量的 3080%),最大注塑量 = 螺桿 截面積 * 最大計(jì)量距離 * 樹脂的比重, 注塑機(jī) 選定方法,. 注塑成型機(jī),3. 注塑壓力: 注塑成型機(jī)能射出的最大樹脂的壓力

7、.(設(shè)計(jì) 基準(zhǔn)2000 kg/),注塑力 = P * A,最大系統(tǒng)壓力,注塑ram 斷面積,注塑 壓力 = 注塑力 / 螺桿 斷面積,Ton,kg/ 表示,D,4,螺桿 的 直徑,統(tǒng)一的注塑成型機(jī)上一般能裝三種不同直徑螺桿， 根據(jù)成型品選定.,. 注塑成型機(jī),4 . 最大注塑速度 : 注塑成型機(jī)的最大注塑速度(mm/sec),最大注塑速度 = 注塑率 / 螺桿 斷面積,用 m/sec表示,D,4,螺桿 的直徑,最大注塑速度影響產(chǎn)品的外觀(熔接線(weld), 流痕(flow mark) 等) 選注塑成型機(jī)的時(shí)候要確認(rèn)。要是成型機(jī)大的話，最大速度變小。,. 注塑成型機(jī),5 . 格林柱 間距: 根

8、據(jù)模具大小檢討是否能裝載，還得確認(rèn)模具的油壓型腔或設(shè)置固定 的空間是否足夠.,橫向,豎向,6 . 可塑化能力: 可塑化能力是 對(duì)于每段時(shí)間樹脂能可塑化的性能 大容量 成型品必須檢討.,適合裝載的模具大小,. 注塑成型機(jī),7 . 型開閉距離 : 確保取出產(chǎn)品的空間雖然需要產(chǎn)品長度的2倍 但是在三段模具的時(shí)候需要兩倍以上的距離.,8 . 最小模具厚度 : 表示能安裝的最小模具厚度比這個(gè)小的模具不能安裝.,9 . Ejector 距離 : 表示取出 成型品時(shí)的ejector的動(dòng)作距離.,. 注塑成型機(jī), 注塑機(jī)周邊附帶設(shè)備,- 模具溫度調(diào)整機(jī)(Mold Temperature Controller)

9、 - 原料自動(dòng)移送裝置(Auto Feeding System) - 原料 Tank/容器 (Silo/Hopper) - 原料干燥機(jī) ; Hopper Dryer (除濕)/ Oven ,材料選定,加工條件,模具設(shè)計(jì),產(chǎn)品設(shè)計(jì),Weld,. 注塑成型的不良類型分析, 在Weld領(lǐng)域上的脆弱點(diǎn),- 不良因素 ;,分子之間的不完整結(jié)合/分散,分子(或者纖維)不適當(dāng)?shù)睦鋮s,Weld表面的V-notch 殘存,Weld表面的異物質(zhì)或未細(xì)工的存在,. 注塑成型的不良類型分析, 分子間的結(jié)合和分散,未分散,部分分散,完全分散,Adapted from Robert A, Malloy . Plastic

10、 Part Design for Injection Molding (1994),. 注塑成型的不良類型分析, Weld現(xiàn)象,Weld單面,Weld Line的 結(jié)合形象，不但是外觀的不良，而且同時(shí)是對(duì)產(chǎn)品作用為 尖銳應(yīng)力的集中點(diǎn)。,Adapted from Robert A, Malloy . Plastic Part Design for Injection Molding (1994),. 注塑成型的不良類型分析, Weld 消滅角度,Weld角度,Weld Line按材料別有 120 150的“消滅角度”。,Adapted from Robert A, Malloy . Plasti

11、c Part Design for Injection Molding (1994),. 注塑成型的不良類型分析, Weld 效能和外觀的改善,在Weld的周圍設(shè)置 Overflow well。,Butt Weld,Overflow well,正面沖突的Weld,. 注塑成型的不良類型分析, Weld效能和外觀改善,多點(diǎn)Gate的配置,Butt Weld,正面沖突的Weld,. 注塑成型的不良類型分析, 縮印(Sink Mark),墻壁的厚度不同,減小墻壁厚度厚的部分。,Sprue，Runner，Gate的Size 太小。,增大 Sprue，Runner，Gate的Size。,注塑壓和補(bǔ)壓太低

12、。,提高注塑壓和補(bǔ)壓。,成型溫度太高。,降低Cylinder溫度和模具溫度。,不充分或不均衡的模具冷卻,檢查冷卻系統(tǒng)。,不充分的材料供應(yīng)量,提高材料供應(yīng)量。 正確調(diào)整切換點(diǎn)。 (設(shè)置Cushion),. 注塑成型的不良類型分析, 縮印(Sink Mark) - 成型品單面厚度厚的部位會(huì)慢慢進(jìn)行冷卻，但厚度薄的部位會(huì)先進(jìn)行冷卻而發(fā)生的 收縮也快，因此厚度薄部分的材料會(huì)被拉近而發(fā)生全體收縮在厚度厚部位的集中。 導(dǎo)致厚度厚部位的外表面發(fā)生凹進(jìn)去的現(xiàn)象，此現(xiàn)象稱為 Sink mark。,. 注塑成型的不良類型分析, 注塑成型工程上時(shí)間別的型內(nèi)壓力分布,. 注塑成型的不良類型分析,注塑成型階段 (P-V

13、-T曲線),1. 熔融樹脂的模具內(nèi)流入 1-2. 模具內(nèi)充填 2. 充填完畢 2-3. 壓縮補(bǔ)壓階段 3. 模具內(nèi)的最大壓力 (轉(zhuǎn)移到補(bǔ)壓階段) 3-4. 切換為保存壓力 4. 補(bǔ)壓開始 4-5. 冷卻和固化層厚度增加引起的壓力 降下 5. Gate固化，補(bǔ)壓終了 5-6. 產(chǎn)品的冷卻，收縮引起的壓力下降 6. 達(dá)到大氣壓，開始成型收縮 6-7. 在模具內(nèi)的等壓冷卻 7. 型閉，產(chǎn)品取出 7-8. 成型后冷卻引起的收縮 8. 最終產(chǎn)品的體積,Adapted from Robert A, Malloy . Plastic Part Design for Injection Molding (19

14、94),important,. 注塑成型的不良類型分析, 多樣厚度的產(chǎn)品,發(fā)生Sink mark的產(chǎn)品設(shè)計(jì) 厚度太厚。 不均衡的厚度。 有角的內(nèi)外半徑,改善的產(chǎn)品設(shè)計(jì) 均衡的厚度 薄厚度 內(nèi)外半徑,Adapted from Robert A, Malloy . Plastic Part Design for Injection Molding (1994),. 注塑成型的不良類型分析, Boss的設(shè)計(jì),發(fā)生Sink mark或Void的 Boss設(shè)計(jì),改善的Boss設(shè)計(jì),采用Gusset設(shè)計(jì)可從側(cè)面 分離的Boss,Adapted from Robert A, Malloy . Plastic

15、 Part Design for Injection Molding (1994),. 注塑成型的不良類型分析, 適當(dāng)?shù)腂oss設(shè)計(jì),Adapted from Robert A, Malloy . Plastic Part Design for Injection Molding (1994),. 注塑成型的不良類型分析, 適當(dāng)?shù)?Rib 設(shè)計(jì),Adapted from Robert A, Malloy . Plastic Part Design for Injection Molding (1994),Rib的厚度要薄于墻壁厚度: 3.2mm - 40% of wall thickness

16、3.2mm - 60% of wall thickness,. 注塑成型的不良類型分析, 彎曲/變形(Warpage),彎曲是因注塑物部位別的收縮率偏差而發(fā)生。,. 注塑成型的不良類型分析, 發(fā)生彎曲的主要原因,模具上下側(cè)溫度差異會(huì)引起冷卻時(shí)間的差異，而冷卻時(shí)間差異會(huì)引發(fā)殘留 應(yīng)力的差異。 - 產(chǎn)品內(nèi)的壓力(注塑壓，補(bǔ)壓)差，會(huì)以收縮的不均衡分布來呈現(xiàn)。 樹脂的流動(dòng)方向和流動(dòng)直角方向的配向差異引起的收縮率差異，會(huì)以殘留 應(yīng)力來呈現(xiàn)。,. 注塑成型的不良類型分析, 適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品檢討,產(chǎn)品設(shè)計(jì)或模具設(shè)計(jì)時(shí)，為提高置數(shù)安定性的檢討事項(xiàng),材料選定,產(chǎn)品的厚度分布,Gate，Runner的置數(shù)和位置,成型

17、條件,均衡冷卻設(shè)計(jì),. 注塑成型的不良類型分析, 樹脂流動(dòng)方向引起的配向效果,Adapted from Robert A, Malloy . Plastic Part Design for Injection Molding (1994),. 注塑成型的不良類型分析, 上下側(cè)冷卻差異引起的效果,Adapted from Robert A, Malloy . Plastic Part Design for Injection Molding (1994),. 注塑成型的不良類型分析, 冷卻差異引起的效果(Conner 效果),Adapted from Robert A, Malloy . Pla

18、stic Part Design for Injection Molding (1994),. 注塑成型的不良類型分析, 產(chǎn)品厚度均衡性別的影響,Adapted from Robert A, Malloy . Plastic Part Design for Injection Molding (1994),. 注塑成型的不良類型分析, Cavity壓力差異引起的變形,Adapted from Robert A, Malloy . Plastic Part Design for Injection Molding (1994),. 注塑成型的不良類型分析, 飛邊 (Flash),. 注塑成型的不

19、良類型分析, 流痕(Flow Mark),. 注塑成型的不良類型分析, 噴射 (Jetting),. 注塑成型的不良類型分析, 未成型(Short Shot),. 注塑成型的不良類型分析,附録. 熱加塑性Plastic加工方法介紹,壓出成型 (Extrusion) 壓縮成型 (Compression Molding) 真空成型 (Vacuum Foaming/ Thermo Foaming) 中空成型 (Blow Molding) 注塑發(fā)泡 (Injection Thermo Foaming) Gas注塑 (Gas Assist Injection),附録: Plastic的成型加工法,Pel

20、lets,Part,Heating Coils,Screw,Die,Continuous Process,附録: Plastic的成型加工法,壓出成型,The Profile Extrusion Die,Continuous Flow Uniform Cross-Section,附録: Plastic的成型加工法,壓出成型,Extruded Through Die Supported and Cooled by a Stack of Polishing Rolls Cut and Trimmed Once Below Glass Transition Temperature Sheet May be Used in Thermoforming and Compression Molding,Sheet Extrusion,Extrusion Cutaway View,Die,Roll Stack,附録: Plastic的成型加工法,壓出成型,Softened sheet is placed in a mold then pressed into shape by compressive force.,壓縮成型,附録: Plastic的成型加工法,2,3,1,Soft Sheet,Trimmi