注塑模具内外饰产品成型工艺分析.ppt

《注塑模具内外饰产品成型工艺分析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《注塑模具内外饰产品成型工艺分析.ppt（62页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、内外饰产品成型工艺分析,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,目 录,一、注塑成型1.1注塑成型定义1.2注塑成型设备及模具 1.2.1注塑机的工作原理 1.2.2单分型面注射模具 1.2.3双分型面注射模具 1.2.4带侧向分型与抽芯机构的注射模具,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All R

2、ights Reserved,目 录,1.3设计考虑要素 1.3.1拔模斜度 1.3.2制品壁厚 1.3.3加强筋 1.3.4凸台 1.3.5孔二、热成形工艺 2.1热成形工艺 定义,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,目 录,2.2直接真空成形 2.3对模热成形 2.4工艺特点 2.5设计考虑要素 2.6.1拉引深度 2.6.2内凹角 2.6.3倾斜角,Proprietary 2004Brilliance Auto All

3、 Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,目 录,三、中空成形工艺 3.1热成形工艺定义 3.2工艺过程 3.3工艺特点 3.4设计考虑要素 3.4.1吹胀比 3.4.2倾斜角 3.4.3形状刚（韧）性化,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,目 录,四、发泡成型工艺 五、模压成型工艺六、搪塑成型工艺七、挤出成型工艺,Proprie

4、tary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,注塑成型（Injection Molding）是指受热融化的材料由高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品的方法。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。,注塑成型,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,注塑成型机的工作

5、原理,注塑成型,注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，它是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料熔融塑化施压注射充模冷却启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,注塑成型,Proprietary 2004Brilliance Auto All Right

6、s Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,注塑成型-单分型面注射模具,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,注塑成型-单分型面注射模具,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,注

7、塑成型-双分型面注射模具,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,注塑成型-带侧向分型与抽芯机构的注射模具,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,二次注射模具,原理是两个半开空心体的次成型品与模具一起滑动，闭模后，向其接合面注射次树脂以使其接合，从而获得空心体。

8、,模具滑移注射成型是为空心体结构的注射成型而开发的一种新的成型技术。,注射筒为头式（种材料）,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,双色注射模具,双色注射成型是在非空心结构中将种树脂层叠在一起。,模具应有油压缸驱动的滑移机构。注射筒分为头式（种材料）。,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All

9、Rights Reserved,双色注射模具,双色注塑：在双色注塑机上，在同一生产周期内向专门的注塑模内同时/先後注射不同颜色/种类的原料，使产品具有不同的外观/性能。但因其在设备和模具的巨大投资而逐渐被二次注塑取代。二次注塑就是注塑零件为嵌件的嵌件注塑，主要应用於机械性能和外观要求较高的零件，材料选择是该工艺的关键。,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,确定脱模斜度时应注意的要点：在不影响塑件使用的前提下，脱模角度应尽量取

10、大 塑件表面粗糙，比如产品表面设计皮纹，则角度增大，一般皮纹深度每0.03mm增加1度。塑件壁厚较大时，脱模斜度取大些精度要求高的塑件，应取较小的脱模角度斜度的方向。内孔以小端为准，满足图样尺寸要求，斜度向扩大方向取得；外形则以大端为准，满足图样要求，斜度向偏小方向取得。,注塑成型-拔模斜度,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,注塑成型-拔模斜度,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rig

11、hts Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度,基本原则均匀壁厚，一般的原则就是能够利用最少的壁厚，完成最终产品所须具备的功能。,注塑成型-制品壁厚,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,决定壁厚的主要因素1、结构強度是否足够2、能否抵脱模力3、能否均勻分散所受的冲击力4、有埋入件时能否防止

12、破裂熔合线是否会影响強度5、成形孔部位的熔合线是否会影响強度6、尽可能肉厚均勻以防止产生缩水7、棱角及肉厚较薄部分是否会阻碍材料流动从而引起充填不足,注塑成型-制品壁厚,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,注塑成型-制品壁厚,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserv

13、ed,1、可减省物料以致减省生产成本.2、保留和原来设计相若的刚性、强度及功用。3、消取因厚薄不均引致的内应力增加及齿冠部份收缩引致整体齿轮变形的情况发生。,大部份厚胶的设计可从使用加强筋及改变横切面形状取缔之。,注塑成型-制品壁厚,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,注塑成型-制品壁厚,侧面与顶面之间的厚度设置偏差，可收到改善内翘变形的效果。特别是非增强品种的内翘变形可得到大幅度改善。,Proprietary 2004Br

14、illiance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,注塑成型-制品壁厚,减少拐角内侧材料通过拐角内侧的减料，内侧倾倒变形均得到大幅度改善。,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,(1)在不加大制品壁厚的条件下，增强制品的强度和刚性，以节约塑料用量，减轻重量，降低成本。(2)可克服制品壁厚差带来的应力不均所造成

15、的制品歪扭变形。(3)便于塑料熔体的流动，在塑件本体某些壁部过薄处为熔体的充满提供通道。,注塑成型-加强筋,加强筋的作用,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,热塑性塑料加强筋的典型尺寸：,注塑成型-加强筋,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,布置原则：加强

16、筋设在受力大、易变形的部位，分布尽量均匀。避免局部壁厚过大,防止材料堆积.尽量沿着塑料流向布置，以降低充模阻力,减少底部的应力。,注塑成型-加强筋,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,筋根部厚度約為(0.50.7)T,筋間間距4T筋高L3T,注塑成型-加强筋,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto

17、All Rights Reserved,注塑成型-加强筋,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,表中所提供的是ABS料常用螺丝孔尺寸,对于不同的材料,螺丝孔尺寸有所不同,一般来说,比较软、韧性较好的材料d值小，较脆的材料所选d值要大一点。,螺丝柱,注塑成型-支柱,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto

18、 All Rights Reserved,注塑成型-支柱,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,螺孔凸台的设计要求：,对于螺孔凸台的情形，应使凸台孔内径等于使用螺钉的公称径值的0.8-0.9。,注塑成型-支柱,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,圆角对于成型

19、产品的设计会有以下影响:(1)圆角使得成形品提高強度以及降低应力.(2)尖锐转角的消除,自动地降低了龟裂的可能性,就是提高对突然的震动或冲击的抵抗能力.(3)塑胶的流动状态将被极大的改善,圆形的转角,使得塑胶能够均匀,沒有滞留現象以及较少应力的流入模穴內所有的断面,並且改善成形品断面的密度的均勻性.(4)模具強度获得改善,以避免模具內尖锐的转角,造成应力集中,导致龟裂,特別是对于需要热处理或受力较高的部分,圆弧转角更为重要.,注塑成型-圆 角,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brillian

20、ce Auto All Rights Reserved,建议R最小为0.5mm,最佳圆角设计为R/T=0.6,超过这点后，R即使再增加，也只能小部分减少应力集中现象.内圆角 R=0.5T 外圆角R=1.5T,注塑成型-圆 角,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要,内导角半径等于1/4至1/2壁厚外导角半径等于内导角半径加壁厚或1.5倍壁厚,r=(1/21/4)h R=r+h,注塑成型-圆

21、角,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,(1)一般孔、浅孔，模塑成型。(2)深孔，先模塑出孔的一部分深度，其余孔深用机械加工（如钻孔）获得。(3)小径深孔（如孔径d1.5mm），机械加工。(4)小角度倾斜孔、复杂型孔，采用拼合型芯成型，避免用侧抽芯。(5)薄壁孔、中心距精度高的孔（孔系），采用模具冲孔，以简化塑模结构。,根据孔径与孔深度的不同，孔可用下述方法成型：,注塑成型-孔,Proprietary 2004Brillia

22、nce Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,盲孔成型：一般盲孔的深度只限於直径的两倍。要是盲孔的直径只有或小于1.5mm，盲孔的深度不应大於直径尺寸。,注塑成型-孔,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,孔在产品上的设计要求,1、孔與孔之間距離為孔徑2倍以上2、孔與成品邊緣之間距離為孔徑3倍以上3、孔與側壁之間

23、距離為孔徑3/4倍以上,注塑成型-孔,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,孔的设计要求,若为盲孔，则其底部之壁厚至少须为其孔洞直径的1/6，否则模制后会膨胀如图所示。,注塑成型-孔,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,注塑成型,Proprietary 20

24、04Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,注塑成型,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,热成形(vacuum forming)定义:,热成型-定义,热成形就是将热塑性板片加热至其软化点，藉抽真空、空气压力、重力及机械力使之成形于母模或公模内，再冷却、脱模、修剪而成。此加工方式亦称真空成形或

25、压差成型，因为最常用的方式是抽真空而使塑板与模面贴合来成形。,顶棚基材PU外覆低档针织面料针刺无纺毡地毯各种针刺地毯加硬质纤维板复合材料中华仪表板ABS/PVC蒙皮真空吸塑立柱装饰板采用ABS板材热压成型中华门板纤维板复合蒙皮材料热压,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,热成型-直接真空成形,直接真空成形又称凹模成形：常用母模如图,加热方法气体传热加热（蒸汽和热空气加热）液体传导加热（油、水、过热水加热）辐射加热（红外线和微

26、波辐射加热）,使用材料：ABS、PS（聚苯乙烯）、PVC、PU,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,热成型-对模热成形,将热塑性板片加热软化后，再以上下两模对合加压而成形。此法可得较精确的成品尺寸及光滑表面。模具通常须用金属，成本较高。,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights

27、Reserved,热成型-工艺特点,成形最大的好处是加工工具低廉，因为只须半个模具且模具可用热石膏、木材、聚脂类、环氧树脂及其它非金属材料制造。热成形较适宜中小量的生产。,工艺特点：,热成形最适宜制造薄壁且浅深度的塑品，尺寸精确度较注塑成型法差。,片材加热温度占成型周期的50%-80%。片材成型温度在120-240间,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,热成型-拉引深度,直接真空成形：max.D0.5W。对模真空成形：max

28、.D1W。,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,热成型-内凹角,热成形品容许有内凹槽，但不可太复杂，否则脱模不易且加工工具成本极高,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,热成型-倾斜角,Proprietary 2004Brilliance Auto All

29、Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,中空成型-定义,用於成形瓶、管等容器产品，先将PE、PVC等热可塑性树脂挤出成形为管状，以模子夹持，往内部吹入空气，膨胀冷却固化成型。,产品应用：中华导风管、海狮车各种导风管、塑料油箱,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,中空成型-工艺过程,工艺过程：,(a)将塑料熔融，经螺杆挤压成中空之型

30、胚。(b)型胚垂落于分成两半之模具中，再将模具闭合。(c)将压缩空气注入于型胚中，充胀型胚而与模具贴合。(d)吹胀之产品冷却后脱模。(e)修整毛边，即得成品。,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,中空成型工艺特点,(a)强度上：同重量或同体积比较，中空成形品比射出成形品为强。(b)加工温度：中空成形之成形加工温度较低，对收缩、翘曲、凹痕及热裂解之倾向较小。(c)使用原料：射出成形须使用流动性较佳的原料，若是加了玻纤，则容易产

31、生应力。(d)应力集中：中空成形之压力约在45kgf/cm2间，为射出成形的1，几乎无应力集中现象。(e)模具成本：因射出成形为高压成形，所须模具较强且精密，成本高。而中空成形为低压成形，模具可为铝、锌、或铝合金。,工艺特点：,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,中空成型-吹胀比,型胚被吹胀的程度是决定成品肉厚的主要因素,一般值在1.5到3之间，在特殊情况下可到7,吹胀比模具直径：型胚直径,聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯

32、,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,中空成型-倾斜角,最小倾斜角1；建议使用单边2。当吹胀比增加时倾斜角亦需增加；,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,中空成型-形状刚（韧）性化,圆凸状之容器较纯圆柱状之容器有较佳之抗扭曲力。矩形容器之边角区会承受大部份

33、的负荷，所以此区域需设计的较厚。在垂直的方向上，增加凸起或肋骨，可增加其抗堆积强度，减少弯曲破裂。,由形状之设计来增加其长期之刚韧性。一般之设计概念如下：,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,中空成型-形状刚（韧）性化,为增加强度，在标贴区周边做成槽沟,最普遍的方法是采用压花设计，刚韧性、美观、标贴兼得,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprieta

34、ry 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,发泡成型是使塑料产生微孔结构的过程。几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料，常用的树脂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛等。,化学发泡常用于聚氨脂泡沫塑料的生产。化学发泡剂在加热时释放出的气体有二氧化碳、氮气、氨气等。,物理发泡是在塑料中溶入气体或液体，而后使其膨胀或气化发泡的方法。,发泡成型,发泡成型可按发泡倍率分为3种：低发泡 发泡倍率：1.011.05 中发泡 发泡倍率：1.051.50 高发泡 发泡倍率：1.503.00,发泡成型,Proprietary 2004Brillian

35、ce Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,发泡成型,1.发泡成型机理 在聚氨酯泡沫的制备中，首先是异氰酸酯基团（-NCO）和多元醇羟基（-OH）的反应，形成氨基甲酸酯键，使多元醇的链段增长。其次是产生形成泡沫结构的气体。软质聚氨酯泡沫主要以水为发泡剂，异氰酸酯在与多元醇反应，形成聚合型结构的同时与水反应，产生中间体氨基甲酸，氨基甲酸分解，产生伯胺和CO2，后者使物料发泡膨胀。气体滞留在泡沫体的泡沫中，进一步降低泡沫的导热系数，使之成为优良的保温隔热材料。2.原材料多元醇、异氰酸

36、酯,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,压缩模塑：压缩模塑又称模压，是模塑料在闭合模腔内借助加压(一般尚须加热)的成型方法。通常，压缩模塑适用于热固性塑料，如酚醛塑料、氨基塑料等。,低压成型：成型压力等于或低于1.4兆帕的,模压成型,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Re

37、served,搪塑成型,搪塑成型：模塑时将塑料糊倒人开口的中空模内，直至达到规定的容量。模具在装料前和装料后应进行加热，以便使物料在模具内壁变成凝胶。当凝胶达到预定厚度时，倒出过量的液体物料，并再行加热使之熔融，冷却后即可自模具内剥出制品。,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,1、将配制好的糊塑料注入已加热到130的阴模中。2、糊塑料灌满后停留15-30秒钟，将余料倒回容器，剩下12毫米的凝胶。3、将模具送入160230 C

38、的烘箱烘10-40分钟。4、模具取出风冷或水冷（入水12分钟），低于80即可。5、自模具内剥出制品。,搪塑成型,搪塑成型工艺过程：,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,挤出成型也称挤压模塑或挤塑，它是在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法。挤出法主要用于热塑性塑料的成型，也可用于某些热固性塑料。挤出的制品都是连续的型材，如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆包覆层等。,挤出成型,挤出成型,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,Proprietary 2004Brilliance Auto All Rights Reserved,END,