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塑胶模具及成型缺陷分析-3.ppt

塑胶模具及成型缺陷分析-3

swp3762153
2019-04-01 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《塑胶模具及成型缺陷分析-3ppt》,可适用于综合领域

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注塑成型的过程成型的周期时间塑料的充填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)CompensationPhase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。塑料的剪切流动剪切流动是熔融流体在外力下的相对滑动。()剪切流动(ShearFlow)剪切率是熔融流体剪切流动的速率。()剪切率(ShearRate)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。()剪切应力(ShearStress)流动截面分子配向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。张力低配向高配向Shearrateminmax高配向流动截面热交换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。欠注的原因分析()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。材料增加熔体的流动性减少再生料的添加减少原材料中的气体分解模具设计浇口的位置设计保证其先填充厚壁避免出现滞留现象导致聚合物熔体过早硬化。增加浇口数量减少流程比。增加流道尺寸减少流动阻力排气口的位置设置适当避免出现排气不良的现象(看欠注部位是否烧焦)增加排气口的数量和尺寸增加冷料井设计排出冷料冷却水道的分布要合理避免造成模具局部温度偏低欠注的原因分析()欠注的原因分析()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PCABS和ABSPVC合金非常容易出现这种现象。滞流现象导致的欠注上面的制件采用PVCABS下面的采用了PCABS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: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改变浇口位置为充填的末端使该位置形成压力注塑时首先降低速度和压力使充填初期就在料流前锋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采用流动性好的材料。应用中的欠注现象溢料(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。模具设计合理设计模具利于模具合模紧闭不产生缝隙保障模具能够紧固在模板上确保成型时不损伤模具检查排气口的尺寸不超过材料的溢边值清洁模具表面打磨使模具产生合模不严的表面使模具封闭较好注塑机设置适当锁模力保证注塑机的两块安装模板相互平行注塑机的锁模力不足所至选择大锁模力的注塑机模具本身平行度不佳或装得不平行成型工艺降低注塑速度降低料筒温度和喷嘴温度降低注塑压力和保压压力减少缓冲长度使熔体不要在料筒中过填充降低模具温度材料提高材料的冷却速度塑料黏度太高或太低都可能出现飞边原材料颗粒不均时导致加料量不稳定产生飞边吸水强的材料或对水分敏感的材料会因干燥不充分大幅降低材料流动性增加材料黏度导致飞边产生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。跑马纹的成因图解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。模具设计在浇口前面加阻逆针防止料流喷射扩大浇口横截面成型工艺调低注射速度都是可选择的措施。提高模具温度也能减缓与型腔表面接触的树脂的冷却速率这对防止在充填初期形成表面硬化皮也具有良好的效果。调低材料的流动性降低熔体温度材料降低材料流动性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。材料注塑前先根据原料商提供数据干燥原料模具设计增大主流道、分流道和浇口尺寸检查是否有充足的排气位置在筋位采用气体辅助注塑对于小制件以及壁厚较薄的制件目前出现了一种新的成型工艺-外部气体辅助注塑成型工艺选择适当的注塑机和模具切换材料时把旧料完全从料筒中清洗干净。增大背压改进排气系统降低熔体温度,提高注塑压力或注塑速度螺杆注射结束后前端留有一定缓冲便于补料制件设计避免制件存在过大的厚度差异导致收缩量差异太大引起缩痕必须差异大时尽量使尺寸过渡平缓筋位的尺寸设计要合理缩痕或空洞的固化过程图解及案例银纹、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。材料注塑前先根据原料商提供数据干燥原料提高材料的热稳定性粉体太多造成夹气材料中使用的助剂稳定性差易分解模具设计增大主流道、分流道和浇口尺寸检查是否有充足的排气位置避免浇注系统出现比较尖锐的拐角会造成热敏性材料高温分解成型工艺选择适当的注塑机增大注塑机背压切换材料时把旧料完全从料筒中清洗干净螺杆松退时避免吸入气体改进排气系统降低熔体温度、注塑压力或注塑速度注塑PVC、POM类材料结束时要用ABS或者AS等清洗避免残留造成分解气体产生重叠成型(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MP、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:最好是注塑结束后立即进行包胶最好采用双色注塑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)无油污无灰尘包胶不好除去外层软胶后不可再进行二次包胶提高注射速度和偏高的熔体温度有利于提高粘接劳度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被包胶部位的表面避免使用脱模剂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。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。材料增加塑料熔体的流动性减少粉体比例和液体添加剂的使用模具设计减少浇口数量或改变浇口的位置增设排气槽工艺条件增加注射压力、注射速度和保压压力增加熔体温度降低脱模剂的使用量提高螺杆转速使塑料黏度下降增加背压压力使塑料密度提高制件设计减少孔和壁厚不均的设计通过增设加强筋使熔痕被后续料流挤入筋内调整嵌件位置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材料注塑前设置适当的干燥条件塑胶如果连续干燥几天或干燥温度过高尽管可以除去挥发分等物质但同时也易导致材料降解特别是热敏性塑料减少使用回收料增加原生料的比例选用合适的材料选用高强度的塑胶模具设计增大主流道、分流道和浇口尺寸流道避免出现尖锐的角过小的主流道、分流道或浇口尺寸容易以及尖锐的拐角导致过多的剪切热从而导致聚合物的分解注塑机选择合适的螺杆塑化时温度分配更加均匀。如果材料温度不均在局部容易积聚过多热量导致材料的降解工艺条件降低料筒和喷嘴的温度降低背压、注塑压力、螺杆转速和注塑速度减少过多剪切热的产生避免聚合物分解如果是熔解痕强度不足导致的发脆则可以通过增加熔体温度加大注塑压力的方法提高熔解痕强度降低开模速度、顶出速度和顶出压力制件设计制件中部流体要流经部位不要出现过薄的壁厚制品带有容易出现应力开裂的尖角、嵌件、缺口或厚度相差很大的部位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。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。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。模具设计在容易产生排气不良的地方增设排气系统。加大主流道、分流道和浇口的尺寸型腔局部阻力大使料流汇合较慢工艺条件降低注塑压力降低注塑速度降低螺杆转速降低料筒温度检查加热器、热电偶是否处于正常状态设备方面注射热敏性塑料后机筒未清洗干净喷嘴处有料垫导致注射开始时排气不畅。原料方面颗粒不均且含有粉末。原料中挥发物含量高。润滑剂、脱模剂用量过多。光泽不好的原因分析光泽不好:制件的表面发雾不够光亮。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甚至造成制件损伤。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:()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。()顶出位置不当或制品受力不均匀。()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:()模具、机筒温度太高。()注射压力太高或注射速度太快。()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:()壁厚不均变化突然或壁厚过小。()制品结构造型不当没有加强结构来约束变形。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:()加料系统不正常。()背压不稳或控温不稳。()液压系统出现故障。二模具方面:()浇口及流道尺寸不均。()型腔尺寸不准。三工艺方面:()模温不均或冷却回路不当而致模温控制不合理。()注射压力低。()注射保压时间不够或有波动。()机筒温度高或注射周期不稳定。四原料方面:()换批生产时树脂性能有变化。()物料颗粒大小无规律。()含湿量较大。()更换助剂对收缩律有影响。龟裂汽白的原因分析龟裂汽白:制件上存在细小裂纹或者雾状白印。一模具方面:顶出机构不佳。模具的排气不偿。流道设计缺陷造成冷料积存。二工艺方面:机筒温度低或模具温度低。注射压力高。保压时间长。三原料方面:润滑剂、脱模剂不当或用量太多。牌号、品级不适用。材料中添加了容易产生气体的成四制品设计方面:制品设计不合理导致局部应力集中。制件结构不合理造成冷料积存后被料流冲散。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材料避免不相容的杂质或受污染的回收料混入原料中避免原材料混杂提高合金材料的相容性模具设计对所有存在尖锐角度的流道或浇口进行倒角处理实现平滑过度工艺条件增加料筒和模具温度成型前对材料进行恰当的干燥处理避免使用过多的脱模剂不要使用过高的注射压力防止制件粘模对于PVC塑料注射速度过快或模具温度低亦可能造成分层剥离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: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:()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。()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。()模塑时间不稳定。应采用自动或半自动操作。()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。()改善机器生产条件如油压、油量、合模力等。)喷嘴流涎。应控制好机筒和喷嘴的温度或换用自锁式喷嘴。()制件壁厚过厚。应改进模具,减少壁厚。

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