模具设计与制造中加大注塑力度保压时间等对成型有什么影响

一、温度控制

1、料筒温度

注射模塑过程需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。前两个温度主要影响塑料的塑化和流动，而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。每一种塑料都具有不同的流动温度，同一种塑料，由于来源或牌号不同，其流动温度及分解温度是有差别的，这是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同类型的注射机内的塑化过程也是不同的，因而选择料筒温度也不相同。

2、喷嘴温度

喷嘴温度通常是略低于料筒最高温度的，这是为了防止熔料在直通式喷嘴可能发生的“流涎现象”。喷嘴温度也不能过低，否则将会造成熔料的早凝而将喷嘴堵死，或者由于早凝料注入模腔而影响制品的性能。

3、模具温度

模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求，以及其它工艺条件(熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等)。

二、压力控制

注塑过程中压力包括塑化压力和注射压力两种，并直接影响塑料的塑化和制品质量。

1、塑化压力

(背压)采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力，亦称背压。这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整的。在注射中，塑化压力的大小是随螺杆的转速都不变，则增加塑化压力时即会提高熔体的温度，但会减小塑化的速度。

此外，增加塑化压力常能使熔体的温度均匀，色料的混合均匀和排出熔体中的气体。一般操作中，塑化压力的决定应在保证制品质量优良的前提下越低越好，其具体数值是随所用的塑料的品种而异的，但通常很少超过20公斤/平方厘米。

2、注射压力

在当前生产中，几乎所有的注射机的注射压力都是以柱塞或螺杆顶部对塑料所施的压力(由油路压力换算来的)为准的。注射压力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料从料筒流向型腔的流动阻力，给予熔料充模的速率以及对熔料进行压实。

三、成型周期

完成一次注射模塑过程所需的时间称成型周期，也称模塑周期。成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率，因此在生产过程中，应在保证质量的前提下，尽量缩短成型周期中各个有关时间。在整个成型周期中，以注射时间和冷却时间最重要，它们对制品的质量均有决定性的影响。注射时间中的充模时间直接反比于充模速率，生产中充模时间一般约为3~5秒。

注射时间中的保压时间就是对型腔内塑料的压力时间，在整个注射时间内所占的比例较大，一般约为2~120秒(特厚制件可高达5~10分钟)。在浇口处熔料封冻之前，保压时间的多少，对制品尺寸准确性有影响。保压时间也有最惠值，已知它依赖于料温、模温以及主流道和浇口的大小。

如果主流道和浇口的尺寸以及工艺条件都是正常的，通常即以得出制品收缩率波动范围最小的压力值为准。冷却时间主要决定于制品的厚度，塑料的热性能和结晶性能，以及模具温度等。冷却时间的终点，应以保证制品脱模时不引起变动为原则，一般约在5~120秒钟之间。

冷却时间过长没有必要，不仅降低生产效率，对复杂制件还将造成脱模困难，强行脱模时甚至会产生脱模应力。成型周期中的其它时间则与生产过程是否连续化和自动化以及两化的程度等有关。

注塑机中保压的作用是：

1、保压可以控制产品的变形量及其大小。

2、当产品熔融冷却固化收缩时，保持一个压力，继续注入熔融来填补收缩的空间，减少或避免凹痕的产生。

3、由于塑胶温度的降低及其内部的内应力，模腔里的塑胶会发生回流现象，如果没有保压来消除压力，则产品会产生缩水或是不饱模。

扩展资料

注塑过程中保压和保压时间

在注塑过程将近结束时，螺杆停止旋转，只是向前推进，此时注塑进入保压阶段。保压过程中注塑机的喷嘴不断向型腔补料，以填充由于制件收缩而空出的容积。如果型腔充满后不进行保压，制件大约会收缩25%左右，特别是筋处由于收缩过大而形成收缩痕迹。保压压力一般为充填最大压力的85%左右，当然要根据实际情况来确定。

参考资料来源：百度百科-注塑成型

模具温度对注塑成型的影响

在模具设计中，模具温度对注塑成型有影响吗?下面为大家解开这个问题，希望对大家学习模具设计有帮助!

模具温度是注塑成型中最重要的变量——无论注塑何种塑料，必须保证形成模具表面基本的湿润。一个热的模具表面使塑料表面长时间保持液态，足以在型腔内形成压力。如果型腔填满而且在冻结的表皮出现硬化之前，型腔压力可将柔软的塑料压在金属上，那么型腔表面的复制就高。另一方面，如果在低压下进入型腔的塑料暂停了，不论时间多短，那么它与金属的轻微接触都会造成污点，有时被称为浇口污斑。

对于每一种塑料和塑胶件，存在一个模具表面温度的极限，超过这个极限就可能出现一种或更多不良影响(例如：组件可以溢出毛边)。模具温度更高意味着流动阻力更小。在许多注塑机上，这自然就意味着更快流过浇、浇口和型腔，因为所用的注塑流动控制阀并不纠正这个改变，填充更快会在浇道和型腔内引起更高的有效压力。

可能造成溢料毛边。由于更热的模型并不冻结那些在高压形成之前进入溢料边区域的塑料，熔料可在顶出杆周围溢料毛边并溢出到分割线间隙内。这表明需要有良好的注射速率控制，而一些现代化的流动控制编程器也确实可以做到这点。

通常，模具温度的升高会减少塑料在型腔晨有冷凝层，使熔融材料在型腔内更易于流动，从而获得更大的零件重量和更好的表面质量。同时，模具温度的提高还会使零件张力强度增加。

• 模具的.保温方法

许多模具，尤其是工程用的热塑性塑料，在相对较高的温度下运行，如80摄氏度或176华氏度。如果模具没有保温，流失到空气和注塑机上的热量可以很容易地与射料缸流失的一样多。所以要将模具与机板隔热，如果可能，将模具的表面隔热。如果考虑用热流道模具，尝试减少热道部分和冷却了的注塑件之间的热量交换。这样的方法可以减少能量流失和预热时间。

• 温度

温度的测量和控制在注塑中是十分重要的。虽然进行这些测量是相对地简单，但多数注塑机都没有足够的温度采点或线路。

在多数注塑机上，温度是由热电偶感应的。一个热电偶基本上由两条不同的电线尾部相接而组成的。如果一端比另一端热，将产生一个微小的电讯越是加热，讯号越强。

• 温度的控制

热电偶也广泛应用作温度控制系统的感应器。在控制仪器上，设定需要的温度，而感应器的显示将与设定点上产生的温度相比较。在这最简单的系统中，当温度到达设定点时，就会关闭，温度下降后电源又重新开启。这种系统称为开闭控制，因为它不是开就是关。

• 熔胶温度

熔胶温度是很重要的，所用的射料缸温度只是指导性。熔胶温度可在射嘴处量度或使用空气喷射法来量度。射料缸的温度设定取决于熔胶温度、螺杆转速、背压、射料量和注塑周期。

您如果没有加工某一特定级别塑料的经验，请从最低的设定开始。为了便于控制，射料缸分了区，但不是所有都设定为相同温度。如果运作时间长或在高温下操作，请将第一区的温度设定为较低的数值，这将防止塑料过早熔化和分流。注塑开始前，确保液压油、料斗封闭器、模具和射料缸都处于正确温度下。

• 注塑压力

这是引起塑料流动的压力，可以用在射嘴或液压线上的传感器来测量。它没有固定的数值，而模具填充越困难，注塑压力也增大，注塑线压力和注塑压力是有直接关系。

• 第一阶段压力和第二阶段压力

在注塑周期的填充阶段中，可能需要采用高射压，以维持注塑速度于要求水平。模具经填充后便不再需要高压力。不过在注塑一些半结晶性热塑性塑料(如PA及POM)时，由于压力骤变，会使结构恶化，所以有时无须使用次阶段压力。

• 锁模压力

为了对抗注射压力，必须使用锁模压力，不要自动地选择可供使用的最大数值，而要考虑投影面积，计算一个适合的数值。注塑件的投影面积，是从锁模力的应用方向看到的最大面积。对大多数注塑情况来说，它约为每平方英寸2吨，或每平方米31兆牛顿。然而这只是个低数值，而且应当作为一个很粗略的经验值，因为，一旦注塑件有任何的深度，那么侧壁便必须考虑。

• 背压

这是螺杆后退前所须要产生及超越的压力，采用高背压虽有利于色料散布均匀及塑料熔化，但却同时延长了中螺杆回位时间，减低填充塑料所含纤维的长度，并增加了注塑机的应力故背压越低越好，在任何情况下都不能超过注塑机注塑压力(最高定额)的20%。

• 射嘴压力

射嘴压力是射嘴里面的压力。它大约就是引起塑料流动的压力。它没有固定的数值，而是随模具填充的难度加大而增高。射嘴压力、线压力和注射压力之间有直接的关系。在螺旋式注塑机上，射嘴压力大约比注射压力少大约百分之十左右。而在活塞式注塑机时压力损失可达到百分之十左右。而在活塞式注塑机时压力损失可达到百分之五十。

• 注塑速度

这是指螺杆作为冲头时，模具的填充速度。注塑薄壁制品时，必须采用高射速，以便于熔胶未凝固时完全填充模具，生产较为光滑的表面。填充时使用一系列程序化的射速，避免产生喷射或困气等缺陷。注射可在开环式或闭环式控制系统下进行。

无论采用那种注射速度，都必须将速度值连同注射时间记录于记录表上，注射时间指模具达到预定的首阶段射压所须的时间，乃螺杆推进时间的一部分。

• 模具排气

由于快速填充模具的缘故，模具必须让气体排出，多数情况下这气体只是模腔中的空气。如果空气不能排出，它会被熔融压缩，使温度上升将引起塑料燃烧。排气位须设于夹水纹及最终注塑部份附近。一般排气位为6至13毫米宽，0.01至0.03毫米深的槽，通常设于其中一个半模的分模面处。

• 保压

在注塑周期的填充阶段中，可能需要采用高射压，以维持注塑速度于要求的水平。模具填充后，就进入保持阶段，这时螺杆(起冲压器作用)推进额外的塑料以补偿塑料收缩。这可在较低或同样高的压力下完成。通常若首阶段采用高压，次阶段便采用较低压力。不过，在注塑一些半结晶性热塑性塑料(如PA及POM时)，由于压力骤变，会使结晶体结构恶化，所以有时无需使用次阶段压力。

• 再生塑料的使用

许多注塑机使用新塑料和回用再生塑料(即通常所说的水口料)的混合物。令人惊奇的是，使用再生塑料可以改善注塑机的表现，即它的使用产生了更一致的注塑件，但值得注意的是，再生料在使用前最好要先除去粉尘，以免引起塑料进料量的差异而导致注塑件颜色分布偏差。再生塑料的确切使用比例要根据实验的数来确定，这个数据必须是在不影响注塑件的物理性质的前提下得来的，一般的经验数值是在15%至25%之间。

无论哪段保压，都是使产品的尺寸更稳定、表面更与模具密贴、产品内部更密实。注塑成型的第一段保压的作用：罩住产品的80%以上。

最后一段保压的作用：画龙点睛。但该值过大的话，对于非热流道模具，易使料把坐于定模。

在一定温度下，通过螺杆搅拌完全熔融的塑料材料，用高压射入模腔，经冷却固化后，得到成型品的方法。该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。

扩展资料：

热固性塑料和橡胶的成型也包括同样过程，但料筒温度 较热塑性塑料的低，注射压力却较高，模具是加热的，物料注射完毕在模具中需经固化或硫化过程，然后趁热脱膜。

模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求，以及其它工艺条件（熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等）。

增加塑化压力常能使熔体的温度均匀，色料的混合均匀和排出熔体中的气体。一般操作中，塑化压力的决定应在保证制品质量优良的前提下越低越好，其具体数值是随所用的塑料的品种而异的，但通常很少超过20公斤/平方厘米。

参考资料来源：百度百科--注塑成型

主要原因大概是：1、夹具配合冷却水； 2、模具设计问题 。

1.龟裂

龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷，产生的主要原因是由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。

残余应力引起的龟裂 残余应力主要由于以下三种情况，即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为 在充填过剩的情况下产生的龟裂，其解决方法主要可在以下几方面入手：

（1）由于直浇口压力损失最小，所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附近，则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。

（2）在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。

（3）一般情况下，模温较低时容易产生应力，应适当提高温度。但当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。

（4）注射和保压时间过长也会产生应力，将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。

（5）非结晶性树脂，如AS树脂、ABS树脂、PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力，应予以注意。 脱模推出时，由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙，使推出力过大，产生应力，有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。只要仔细观察龟裂产生的位置，即可确定原因。 在注射成型的同时嵌入金属件时，最容易产生应力，而且容易在经过一段时间后才产生龟裂，危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力，而且随着时间的推移，应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。为预防由此产生的龟裂，作为经验，壁厚7"与嵌入金属件的外径 通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件，而镶嵌件对尼龙的影响最小。由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小，比较适合嵌入件。 另外，成型前对金属嵌件进行预热，也具有较好的效果。

充填不足 充填不足的主要原因有以下几个方面： i.树脂容量不足。 ii.型腔内加压不足。 iii.树脂流动性不足。 iv.排气效果不好。 作为改善措施，主要可以从以下几个方面入手：

1）加长注射时间，防止由于成型周期过短，造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。

2）提高注射速度。

3）提高模具温度。

4）提高树脂温度。

5）提高注射压力。

6）扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等于制品壁厚的1／2～l／3。

7）浇口设置在制品壁厚最大处。

8）设置排气槽（平均深度0．03mm、宽度3～smm）或排气杆。对于较小工件更为重要。

9）在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的（约smm）缓冲距离。

10）选用低粘度等级的材料。

11）加入润滑剂。

皱招及麻面 产生这种缺陷的原因在本质上与充填不足相同，只是程度不同。因此，解决方法也与上述方法基本相同。特别是对流动性较差的树脂（如聚甲醛、PMMA树脂、聚碳酸酯及PP树脂等）更需要注意适当增大浇口和适当的注射时间。

缩坑 缩坑的原因也与充填不足相同，原则上可通过过剩充填加以解决，但却会有产生应力的危险，应在设计上注意壁厚均匀，应尽可能地减少加强肋、凸柱等地方的壁厚。

溢边 对于溢边的处理重点应主要放在模具的改善方面。而在成型条件上，则可在降低流动性方面着手。具体地可采用以下几种方法：

1）降低注射压力。

2）降低树脂温度。

4）选用高粘度等级的材料。

5）降低模具温度。

6）研磨溢边发生的模具面。

7）采用较硬的模具钢材。

8）提高锁模力。

9）调整准确模具的结合面等部位。

10）增加模具支撑柱，以增加刚性。

ll）根据不同材料确定不同排气槽的尺寸。

熔接痕 熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生 的。一般情况下，主要影响外观，对涂装、电镀产生影响。严重时，对制品强度产生影响 （特别是在纤维增强树脂时，尤为严重）。可参考以下几项予以改善：

l）调整成型条件，提高流动性。如，提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速 度等。

2）增设排气槽，在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。

3）尽量减少脱模剂的使用。

4）设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处，成型后再予以切断去除。

5）若仅影响外观，则可改变烧四位置，以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等，予以修饰。

烧伤 根据由机械、模具或成型条件等不同的原因引起的烧伤，采取的解决办法也不同。

1）机械原因，例如，由于异常条件造成料筒过热，使树脂高温分解、烧伤后注射到制品 中，或者由于料简内的喷嘴和螺杆的螺纹、止回阀等部位造成树脂的滞流，分解变色后带入制品，在制品中带有黑褐色的烧伤痕。这时，应清理喷嘴、螺杆及料筒。

2）模具的原因，主要是因为排气不良所致。这种烧伤一般发生在固定的地方，容易与第 一种情况区别。这时应注意采取加排气槽反排气杆等措施。

3）在成型条件方面，背压在300MPa以上时，会使料筒部分过热，造成烧伤。螺杆转速 过高时，也会产生过热，一般在40～90r／min范围内为好。在没设排气槽或排气槽较小时，注射速度过高会引起过热气体烧伤。

银线 银线主要是由于材料的吸湿性引起的。因此，一般应在比树脂热变形温度低10～15C的 条件下烘干。对要求较高的PMMA树腊系列，需要在75t）左右的条件下烘干4～6h。特别是在使用自动烘干料斗时，需要根据成型周期（成型量）及干燥时间选用合理的容量，还应在注射开始前数小时先行开机烘料。 另外，料简内材料滞流时间过长也会产生银线。

不同种类的材料混合时，例如聚苯乙烯 。和ABS树脂、AS树脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。

喷流纹 喷流纹是从浇口沿着流动方向，弯曲如蛇行一样的痕迹。它是由于树脂由浇口开始的注射速度过高所导致。因此，扩大烧四横截面或调低注射速度都是可选择的措施。另外，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。 ＋、翘曲、变形 注射制品的翘曲、变形是很棘手的问题。主要应从模具设计方面着手解决，而成型条件的调整效果则是很有限的。翘曲、变形的原因及解决方法可参照以下各项：

1）由成型条件引起残余应力造成变形时，可通过降低注射压力、提高模具并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力。

2）脱模不良引起应力变形时，可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度等方法加以解决。

3）由于冷却方法不合适，使冷却不均匀或冷却时间不足时，可调整冷却方法及延长冷却时间等。例如，可尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路。

4）对于成型收缩所引起的变形，就必须修正模具的设计了。其中，最重要的是应注意使制品壁厚一致。有时，在不得已的情况下，只好通过测量制品的变形，按相反的方向修整模具，加以校正。收缩率较大的树脂，～般是结晶性树脂（如聚甲醛、尼龙、聚丙烯、聚乙烯及PET树脂等）比非结晶性树脂（如PMMA树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂及AS树脂等）的变形大。另外，由于玻璃纤维增强树脂具有纤维配向性，变形也大。

气泡 根据气泡的产生原因，解决的对策有以下几个方面：

1）在制品壁厚较大时，其外表面冷却速度比中心部的快，因此，随着冷却的进行，中心部的树脂边收缩边向表面扩张，使中心部产生充填不足。这种情况被称为真空气泡。解决方法主要有： a）根据壁厚，确定合理的浇口，浇道尺寸。一般浇口高度应为制品壁厚的50％～60％。 b）至浇口封合为止，留有一定的补充注射料。 C）注射时间应较浇口封合时间略长。 d）降低注射速度，提高注射压力， e）采用熔融粘度等级高的材料。

2）由于挥发性气体的产生而造成的气泡，解决的方法主要有： a）充分进行预干燥。 b）降低树脂温度，避免产生分解气体。

3）流动性差造成的气泡，可通过提高树脂及模具的温度、提高注射速度予以解决。 十二、白化 白化现象最主要发生在ABS树脂制品的推出部分。脱模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射压力，加大脱模斜度，增加推杆的数量或面积，减小模具表面粗糙度值等方法改善，当然，喷脱模剂也是一种方法，但应注意不要对后续工序，如烫印、涂装等产生不良影响。