塑膠,橡膠模胚結構介紹

塑膠,橡膠模胚結構介紹

1.溶注口或水口(sprue)塑膠由此進入模腔內,亦稱主流道.溶注口瀙套連接噴嘴與模具,已形成標準件.
有些母模板較薄的模具,不須瀙套,塑膠棧板直接在模具上鑽出溶注口.
2.冷料穴(cold-slugwell) 噴嘴最前端的熔融塑膠溫度較低,形成冷料渣.在進料口的末端公
模仁上開設洞穴,以防止冷料渣進入模腔,造成堵塞流道.減緩料流速度,產品上形成冷料痕結合線.
為了開模時從瀙套內拉出冷凝料,一般在冷料穴末端設置拉料桿(頂針上).
3.分流道(runer) 分流道是主流道的連接部分,是塑膠流入模腔的通道,它可在壓力損失最
小的條件下,將主流道內的塑膠以較快的速度送到澆口處,其主要類型有:圓形.半圓形.矩形.梯形.
要求分流道的表面積或側面積與其截面積的比值為最小.
4.柵門(gates) 亦稱澆口,是分流道和型腔之間連接部分,也是澆注系統的最後部分.其作用是使流道
內熔融塑膠以較快速度進入模腔.型腔充滿後澆口能很快冷卻封閉,防止型腔內未冷卻料回流.其類型.
位置.形狀.多種多樣.主要有:盤形.扇形.環形.點狀.側進膠.直接進膠.潛伏進膠.
5.排氣槽(vent) 橡膠 當模具完全閉合時,模腔與澆道內充滿空氣.注射時必須將空氣排出模具以外,否則
將產生燒焦,填充不滿, 毛邊,氣泡,銀線等不良.排氣槽的形式,大小.深度因材料和模具結構不同而異
(如上表),其方法主要有: 分模面排氣法,頂針排氣法,鑲件排氣法,水路排氣法,真空排氣法.
6.頂出系統(Ejectiondevice) 是將產品從模具上脫出之裝置,亦稱脫模機構.是模具的重要組成部分,
其形式和推出方式因產品形狀,結構和塑膠特性有關,其零件有頂針,推板,頂出塊,斜梢,司筒,
油缸或氣缸,齒輪等,它與模仁之間是間隙配合,表面積盡可能大,設在不影響外觀和功能處,注意脫模平衡.
7.模穴模仁(Moldcavity) 模穴是在模板上挖框,,以便埋入模仁,主要是節省材料和加工方便方面考慮.
有些分模面斷差大的模具母模側,會不挖模穴直接在模板上加工產品部分.模仁主要指模具的產品部分,
其精度,材質要求比模胚部分要高,其形狀,形式對不同的模具有不同的要求,為整套模具最重要部分.
8.模具鋼(MoldSteel) 一套模具外觀看似乎都是一樣的鋼鐵,其實它的各部位因要求不同必須使用不同
之材質,橡膠模具鋼之選擇對模具壽命,加工性,精度等影響很大.模具鋼材料因模具之構造塑膠產品要求不同
而異.選材要求主要如下: 1.採購容易2.機械加工性優良3.耐磨,耐腐蝕,耐熱性好4.組織細密一致,
無針孔等內部缺陷5.適合熱處理變形小6.經濟,降低成本又能滿足使用要求9.溫控系統
（temperaturecontrol） 一般模具,通常以常溫的水來冷卻,其溫度控制藉水的流量調節,流
勻化,使用部分加熱方式,防止殘留應變。以上所述,模具的溫度控制是利用冷卻或加熱的方式來調整的。
溫度控制的必要性在射出成形中,射出於模具內之熔融材料溫度,一般在150~350℃之間,但由於模具之溫
度一般在40~120℃ 之間,所以成形材料所帶來的熱量會逐漸使模具溫度升高。另一方面,由於加熱缸之噴
嘴與模具之注道襯套直接接觸,噴嘴處之溫度高於模具溫度,亦會使模具溫度上升。假使不設法將多餘之
熱量帶走,則模具溫度必然繼續上升,而影響成型品的冷卻固化。相反地,若從模具中帶走太多的熱量,使模
具溫度下降,亦會影響成型品的品質。故不管在生產性或成型品的品質上,模具的溫度控制是有其必要性的。
茲分述如下： 1.就成形性及成形效率而言模具溫度高時,成形空間內熔融材料的流動性改善,可促進充填。
但就成形效率(成形週期)而言,模具溫度宜適度減低,如此,可縮短材料冷卻固化的時間,提高成形效率。
2.就成型品的物性而言通常熔融材料充填成形空間時,模具溫度低的話,材料會迅速固化,此時為了充填,
需要很大的成形壓力,因此,固化之際,施加於成型品的一部份壓力殘留於內部,成為所謂的殘留應力。
對於PC或變性PPO之類硬質材料,此殘留應力大到某種程度以上時,會發生應力龜裂現像或造成成型品變形。
PA或POM等結晶性塑膠之結晶化度及結晶化狀態顯著取決於其冷卻速度,冷卻速度愈慢時,所得結果愈好。
由上可知,模具溫度高,雖不利於成形效率,但卻常有利於成型品的品質。 3.就防止成型品變形而言
成型品肉厚大時,若冷卻不充分的話,則其表面發生收縮下陷,即使肉厚適當,若冷卻方法不良,成型品各部
分的冷卻速度不同的話,則會因熱收縮而引起翹曲、扭曲等變形,因而需使模具各部分均勻冷卻。
冷卻迴路的配置,取決於成型品之形狀、成形空間內的溫度分佈及澆口位置等。常用的方法有鑽孔法、溝
槽法、隔板法、套管法、間接法等無流道模具無流道模具是將注道，流道加熱或保持在熔融狀態，
使流道系統內之材料，保持在流動狀態下，在每次出成型完型畢後，使流道系統乃殘留於模具內，
只取出成型品，故稱無流道模具。無流道模具由於不必將流道部取出，故有下列優點：
（1）可節省不必要之廢料部，可節省材料。 （2）縮短材料往流道系統充填的時間，減短成形機關閉模
具的作動行程，同時也省去流道取出之時間，故可縮短成型週期。 （3）流道不必取出，澆口自動分離，
可全自動成型操作。無流道模有上述之優點，但有其限制。 1.有熔融狀態易熱分解，成形溫度範圍
小的材料不適用此類模具，但有充分之設計，可使用。 2.無流道模具通常構造較複雜，溫度控制裝
置相當，生產量不多時，不合算。無流道模具之種類，大體可分為：1.延長噴嘴方式；2滯液式噴嘴方式；
絕熱流道方式，3.加熱流道方式。前二個方式之無流道模具一次只能成形一件成型品，除非使用多噴嘴
成型機，後二個方式則一次可成型多個形品。模具與成型設備之關係模具要生產,必須架設在相應的
成型設備上才能發揮其作用.所以從廣義上講,模具也是成型機的一個組成部分.兩者之間相輔相成,互為
關聯.在模具設計中必須了解此模俱生產中適用機台之相關規格.才能設計出符合要求之模具:
1.注射機型號及生產廠商2.最大注射量3.最大鎖模力4.噴嘴球面半徑及噴嘴孔徑5.定位孔直徑
6.頂桿間距座標7.閉合高度(最大最小) 8.注塑機能配合的脫模方式9.注塑機開模行程及開距
10.其他相關要求模具設計規範表客戶公司名稱地址交貨地點產品品名材質收縮率
顏色透明,不透明,色名成品單重克成品投影面積成型機成型機廠商形式立式,臥式,直角式,
轉盤式,偏心式,雙(多)色式射出量克合模力噸托模孔間距標準頂桿直徑毫米裝模高度毫米
(最大,最小)定位環孔孔徑毫米噴嘴孔徑毫米噴嘴端R毫米模具構造模具構造形式二板式,
三板式,二次分模,無流道,特殊構造模穴1,2,4,8,16 分模面單分模面,複雜分模面頂出頂針,
剝料板,司筒,氣(油)缸,斜梢,滑塊,複合式,二次頂出流道一般,絕熱,加熱,圓形,U形,梯形,方形,
半圓形噴嘴一般,加長,絕熱,內部加熱澆口側狀,潛狀,點狀,扇形,凸狀側凹斜梢,滑塊,油缸
冷卻或加熱冷凍水,模溫機回位強迫,彈簧,油缸,拉桿,其他其他資料特殊加工放電,線割,電鑄,
壓鑄,電鍍,蝕紋,雕刻模具主要材質718.NAK80.P20.SKD11.SKD61.S55C. 熱處理淬火,回火,
退火,氮化,碳化,調質實物(樣品) 圖面(圖檔)2D.3D 試模T1T2T3 模具尺寸長X寬X厚
模具重量公斤模具價格成本價.商品價模具壽命1萬，10萬，30萬，50萬，100萬
模具設計檢查表注意事項品質模具材質,硬度,精度,構造,是否符合要求產品1.塑膠的流動,
收縮,結合線,裂紋,脫模斜度,流痕等關係產品外觀事項2.在產品功能,外形等容許範圍內盡量簡化加工
3.收縮率計算是否得當,是否會變化成型機1.注射量,射出壓力,合模力是否充分2.模具能否正確安
裝於成型機上3.產品從成型機上取出是否順利4.成型機噴嘴與模具定位環瀙套是否能正確接觸
5.頂出系統是否正常分模線1.位置是否適當,是否容易長毛邊,開模時是否沾模2.是否對模具加工,產
品外觀有影響頂出機構1.頂出方式對產品是否合適2.位置是否理想,數目是否合適,脫模是否平衡
3.剝料板是否易卡住模心溫度控制1.溫控器能量是否充分2.冷卻迴路的大小,位置,數量是否合適
3.冷卻介質是否合適側凹處理1.方法是否合適2.側向機構是否會與頂出,回位機構干涉流道澆口1.
形狀是否合理2.位置,大小是否合適3.主流道,橫流道尺寸,形狀是否合適裝配圖1.模具大小,強度
是否適當2.模具各相關零件配置是否合適3.裝備圖的繪製是否明確合適4.各零件是否註明裝配位置
5.必要零件是否全部記入6.必要的規格欄,標題欄是否明確標明零件圖1.零件號,名稱,數量是否正確
記入2.必要時是否使用標準品或市購品3.配合公差,表面精度,粗糙度是否明確標示4.精度要求高的
部分是否考慮再修正之可能5.是否有不必要之過剩精度要求6.模具鋼材的選用是否適合零件的機能
7.是否以註明熱處理,表面處理及表面特殊加工之要求8.模仁及基準是否已標明9.各零件之加工方法
是否已註明圖紙表示1.現場作業者是否能看懂圖面的標示2.圖面是否重複或有欠充分尺寸1.現場作
業者是否無須再作計算2.文字,數字,尺寸,標註位置是否明確合適加工考慮加工考慮1.檢討加工方
法是否適合模具結構2.是否可能而且容易,如可能但加工極難,可否變更設計3.特殊加工及工
程指令是否充分4.對加工與裝配之基準是否已標示5.是否考慮熱處理等加工引起的變形模具檢查表
檢查部位項目檢查部位項目產品部分1.表面質量2.鉗工修正3.合模面4.斜度5.肉厚6.形狀側凹
1.滑動配合2.滑動行程3.定位裝置4.斜梢與斜梢孔配合流道1.尺寸形狀2.表面光潔冷卻系統1.水壓試驗
2.位置大小數量注道1.與噴嘴接觸2.孔徑溫控器1.與模具的嵌合2.位置數量能量3.絕緣電阻試驗
澆口長寬深分模面1.表面加工2.間隙配合導柱1.與導套配合間隙2.配合有效長度模胚1.外觀
2.托模孔徑與孔距頂出機構1.動作情形2.頂出行程3.頂針配合間隙4.回針配合間隙其他1.模具標記及
基準2.吊環孔3.各部定位塊4.圖面要求的其他事項常見產品缺陷分析1.毛邊： 項目原因原因分
析解決方式1射出機合模力不足，或單向受力填充時射出壓力大於合模力，造成溢膠調整射出條件
2射出壓力，射出量太大過分飽和填充調整射出條件3模具合模不緊密，或有雜物模具製造偏差間隙太大
重新合模4模具分模面有下陷或塌角異物壓製或磨損補焊或降面5滑塊或斜梢未完全回位頂出系統卡死，
回不到底，壓異物實配活動部位，清除異物，更換彈簧6塑膠溫度過高調機不當降低加熱溫度至合適溫度
7模板變形彎曲模具強度不夠；超過使用壽命校正，研磨，更換模板8流動性大的塑膠1.小間隙下易溢膠
2.排氣槽溢膠1.改用正確的塑膠料2.根據不同塑膠設定不同深度的排氣槽10產品投影面積超過注
塑機所允許的塑製面積機台按排不當調換噸數大的機台2.縮水： 項目原因原因分析解決方式1射出壓力
不足，產品填充不足調機不當調整射出條件2產品肉厚不均設計不當，內應力產生盡量按設計原則更改
設計3產品肉太厚設計不當，難於泠卻1.更改設計2.輔助射出成型4模具泠卻不均1.模具水路分佈不均
2.水路調節不均或接錯1.更改設計2.按水路圖運水5 3.氣泡項目原因原因分析解決方式1原料含水
份，溶劑或易揮發物塑膠未充分乾燥烘乾充分2塑料溫度太高或變熱時間太長，已降聚或分解調機
不當降溫，保溫3注射壓力太小調機不當適當加壓4注射柱塞退回太早調機不當保壓5模具溫度
太低塑膠溫度降太快模具加到合適溫度6注射速度太快調機不當溫度，速度，壓力三要素調整
7在料筒加料端混入空氣熔膠中混入空氣餘料射空，下料均勻4.凹痕項目原因原因分析解決方式
1流道澆口太小料流速度太快澆口適當加大2塑件太厚或厚薄縣殊收縮後產品產生內應力更改設計
3澆口位置不適當料流不順暢移到肉厚適當處4注射及保壓時間太短調機不當調整射出條件
5加料量不夠調機不當調整射出條件6料筒溫度太高調機不當調整射出條件7注射壓力太小調機不當
調整射出條件8注射速度太慢調機不當調整射出條件9模面受損外力受傷修模整理5.溶接痕
項目原因原因分析解決方式1塑料溫度太低調機不當調整射出條件2澆口太多模具設計不當取消部分
澆口，或移位3脫模劑過量作業不當加強模具拋光，盡量不用脫模劑4注射速度太慢調機不當調整射出
條件5模具溫度太低調機不當模具加溫至適當溫度6注射壓力太小調機不當適當加壓7模具排氣不良
模具加工不良在適當位置加開排氣槽6.脫皮分層項目原因原因分析解決方式1不同塑料混雜來料不良
用料純正2同一塑料不同級別查相混來料不良杜絕混料3塑化不均調機不當螺竿轉速，溫度調整
4混入異物來料不良用料純正7.表面波絞項目原因原因分析解決方式1料筒溫度太低。調機不當調整
射出條件 2注射壓力小。調機不當調整射出條件3模具溫度低。 。調機不當調整射出條件4注射速度慢。
調機不當調整射出條件5流道澆口太小。模具設計加工不當改大8.黑點及條絞項目原因原因分析解決
方式1塑料已分解調機不當，溫度過高調整射出條件2塑料碎層卡入註射柱塞和料筒之間。磨擦產生黑紋
清洗料桿3噴嘴及模具主流道吻合不良、產生混料，並在每次注射時常入模腔。模具加工設計不良或
變形修整機器噴嘴或模具唧嘴4模具無排氣孔模具加工不良加開排氣槽9.銀絲、斑絞項目原因原因分析
解決方式1塑料溫度太高調機不當降溫2原料含水量太高乾燥不足烘乾3注射壓力太低調機不當加壓至
合適4流道澆口太小流速過快加大5樹脂中有低揮發物原料不純來料檢驗10.變形項目原因原因分析解
決方式1冷卻時間不夠內應力產生調整泠卻時間2模具溫度太高產品泠卻慢降溫3塑件厚薄懸殊內應力產生
更改設計4塑件頂杆位置不當，受力不均受力不均頂出平衡，更改頂出系統5模具溫度前後不均內應力產生
調整運水6澆口部分過分地填充內應力產生調整射出速度11.裂絞4頂桿截面積太小或數量不夠頂出力太大
更改頂出系統5嵌件未預熱或溫度不夠熱膨脹係數不均預熱6斜度不夠脫模阻力大公模拋光，斜度盡可能大
12.強度下降項目原因原因分析解決方式1塑料分解或降解調機不當降溫2成型溫度太低調機不當調高
3熔接不良調機不當進澆口變更，模溫調整4塑料回用次數太多塑膠機械隙性能降低舊料回收次數控制
5塑料潮濕水分過多影響原有性能烘乾6澆口位置不當(如在受彎曲力處)內應力產生更換進膠位置
8塑料混入雜物不相溶來料檢驗9圍澆嵌件周圍塑料厚度不夠太薄降低強度更改設計10模具溫度太低產
品泠卻速度太快模具恆溫13.脫件困難項目原因原因分析解決方式1模具光潔度不夠脫模阻力太大拋光
2模具斜度不夠產品收縮後包緊力太大加大脫模斜度，拋光3模具鑲件處縫隙太大產生毛邊修模4成型週期
太短或太長太軟或太泠固調整成型條件5模蕊無進氣孔真空吸附頂針鑲件須有適當間隙6模具溫度不合適
造成產品泠卻時間不穩模具恆溫7注射壓力太大，時間太長造成產品過飽和調整成型條件8模具表面劃
傷或刻痕易形成倒扣補焊或拋光9頂出裝置結構不良不平衡改良14.主流道粘模項目原因原因分析解決
方式1主流道斜度不夠拉模，阻力過大加大至合適2主流道襯套弧方與噴嘴弧度不吻合漏膠造成拉模
主流道襯套R比噴嘴R大約2mm 3噴嘴噴孔直徑大於主流道直徑開模後拉不斷或漏膠更換噴嘴或唧嘴
4主流道光潔度差脫模阻力大拋光5主流道無冷料穴無牽拉力加開泠料穴6噴嘴溫度太低塑膠未完全
熔解加溫7冷卻時間太短，主流道尚未凝固太軟易拉斷泠卻時間適當加長15.冷塊或僵塊項目原因原
因分析解決方式1溫度太低，塑化不均塑膠未完全熔解加溫至合適2混入雜物或不同品種級的料塑膠不
相熔來料檢驗3噴嘴溫度太低塑膠泠卻太快加溫4無主流道或分流道冷料穴泠膠進入模腔加開泠料穴
5塑件重量和注射機最大注量機近，成型時間太短射膠量不完全足夠更換大機台16.尺寸不穩定
項目原因原因分析解決方式1機器電氣或液壓系統不穩定機器功能差異更換機台2成型週期不一致調機不
當穩定成型條件3澆口太小或不均進料速度過快模具更改澆口4模具滑動部位變曲或磨損生產中自然磨
損修模5加料量不均勻調機不當穩定成型條件6塑件冷卻時間太短收縮不完全調整合適泠卻時間
7溫度、壓力、時間變更不定調機不當穩定成型條件8塑料顆料大小不勻壓縮比不一致抽粒