摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，塑料已經(jīng)應(yīng)用到人們生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面。當(dāng)今社會，人們對塑料制品的需求量越來越大，要求也越來越高，加強(qiáng)注射成型塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究，能夠提高塑料產(chǎn)品的質(zhì)量，更好的滿足人們對塑料制品的需求。塑料成型質(zhì)量的好壞，關(guān)鍵在于模具的設(shè)計(jì)與制造水平，同時(shí)也與原料、成型工藝、設(shè)備和塑件結(jié)構(gòu)工藝性等因素密切相關(guān)。本文介紹了在注射成型塑料產(chǎn)品時(shí)存在的常見問題以及解決措施。

關(guān)鍵詞：塑料產(chǎn)品；注射成型；問題分析

0.引言

塑料是一種以合成樹脂為主要成分，加入適量的添加劑，在一定的溫度和壓力下制成的混合物，可以用模具成型出具有一定形狀和尺寸的塑件，當(dāng)外力解除后，在常溫下仍能保持加工時(shí)的形狀和尺寸。 在塑料制品生產(chǎn)中 ，注射成型是最常用的方法之一. 雖然注射成型得到了較為廣泛的應(yīng)用 ，但是在實(shí) 際生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)由于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足、塑料件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、注射成型工藝影響因素多等原因造成塑料件不合 格. 成型時(shí)的各種缺陷造成塑料件的不合格. 常見的塑料件缺陷有 ：充填不足、飛邊、縮孔、氣泡、熔接痕等. 造成注塑件這些缺陷的原因非常復(fù)雜 ，有時(shí)很多原因相互影響 ，要準(zhǔn)確確定缺陷產(chǎn)生的原因有一定的困難.

1 常見問題及措施

1.1填充不足

熔料進(jìn)入型腔后在未充滿型腔之前即已經(jīng)固化，導(dǎo)致模腔沒有充填完全，尤其在流程末端和薄壁區(qū)域容易產(chǎn)生。這種現(xiàn)象稱為填充不足。其產(chǎn)生原因及解決措施如下：

a. 模具原因：模具溫度太低或不均；模具排氣不良。解決措施：開機(jī)前將模具預(yù)熱至工藝要求的溫度；在模具上加設(shè)排氣槽，改變澆口的位置。

b. 成型工藝原因：注射壓力或保壓不足；澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理；折射周期反常。解決措施：適當(dāng)延長注射時(shí)間；擴(kuò)展流道或澆口；調(diào)整操作條件。

c. 塑料原因：原料流動性能太差；塑件體積過大。解決措施：增加適量助劑，改善流動性，改善模具澆注系統(tǒng)；使用成型能力大的注塑機(jī)。

1.2 飛邊

飛邊為從模具的分型面或裝配的間隙中溢出塑料的現(xiàn)象. 制件產(chǎn)生飛邊的原因主要有 ：注射壓力過 大、鎖模力不夠、塑料流動性太強(qiáng)等原因. 減小飛邊的措施有 ： 1）降低塑料熔融溫度和模具溫度. 2）降低注射壓力 ，提高鎖模力. 3）研磨溢邊發(fā) 生的模具面 ，調(diào)整模具裝配的間隙. 4）增加模具強(qiáng)度和剛度. 5）根據(jù)不同材料確定排氣槽尺寸. 6）選擇粘 度較大的塑料.

1.3 氣泡

由于揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生而造成氣泡，或當(dāng)制品壁厚較大時(shí)，其外表面冷卻速度比中心部分的快，隨著冷卻的進(jìn)行中心部分的樹脂邊收縮邊向表面擴(kuò)張，使中心部分產(chǎn)生填充不足，這種情況被稱為真空氣泡。其產(chǎn)生原因及解決措施如下：

a. 模具原因：流道或澆口過??；模具溫度太低或不均；模具排氣不良。解決措施：調(diào)整流道或澆口尺寸；提高模具溫度，改善模具冷卻系統(tǒng)；在模具上加設(shè)排氣槽或推桿。

b. 成型工藝原因：注射壓力或保壓不足；料筒內(nèi)混入空氣；成型周期過長。解決措施：減慢射料桿前進(jìn)速度，適當(dāng)延長注射時(shí)間；適當(dāng)提高螺桿背壓；調(diào)整成型周期。

c. 塑料原因：塑件厚度不均勻；原料中揮發(fā)成分太多。解決措施：調(diào)整塑件結(jié)構(gòu)，盡量避免有特厚部分或厚薄懸殊太大；原料充分進(jìn)行干燥

1.4 熔接痕

熔接痕為熔融的塑料在模腔中流動時(shí)兩股塑料會合形成的痕跡. 熔接痕不但有礙于塑件的美觀 ，同時(shí) 在熔接痕處塑料性能明顯下降 ，對于纖維增強(qiáng)塑料影響更為明顯. 在模具設(shè)計(jì)中要盡量減少熔接痕的數(shù) 量 ，控制熔接痕的位置. 解決熔接痕缺陷的措施有 ： ①優(yōu)化成型工藝條件 （如提高塑料熔融溫度、模具溫度、增大注射壓力和 注射速度等 ） ，以提高塑料的流動性 ； ②改變澆口位置和澆口數(shù)量 ，以改變?nèi)劢雍鄣奈恢眉皵?shù)量 ； ③在熔接痕處增加排氣槽 ，降低塑料流動阻力 ； ④在熔接痕處增加冷料井 ，將塑料料頭冷料儲存于此 ，成型后再將冷 料井切除 ； ⑤增加流道和澆口尺寸 ，提高注射速度.

1.5 翹曲變形

翹曲變形是在注射成型時(shí)由于產(chǎn)品內(nèi)部收縮不一致，導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力不同引起的。塑件的翹曲變形是很棘手的問題，其產(chǎn)生原因及解決措施如下：

a. 模具原因：模具脫模及排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理；模具打磨不良；成型收縮引起的變形。解決措施：合理設(shè)計(jì)脫模斜度，正確確定頂桿位置和數(shù)量，提高模具的強(qiáng)度和定位精度；改善模具打磨工藝；修正模具設(shè)計(jì)，或按制品變形相反的方向修整模具。

b. 成型工藝原因：原料溫度太高或太低；冷卻不充分；注射壓力太低。提高原料溫度；延長冷卻時(shí)間，降低模具溫度，制件在定型架上冷卻；提高注射壓力。

c. 塑料原因：塑件厚度不均勻；分子取向不均衡。解決措施：調(diào)整塑件結(jié)構(gòu)；降低絨料溫度和模具溫度，并進(jìn)行塑件的熱處理。

1.6 龜裂

龜裂是指制品表面有裂紋 ，尤其是制件有尖銳的突角時(shí) ，常伴有裂紋產(chǎn)生. 龜裂使塑料制品較常見的 一種缺陷 ，產(chǎn)生的主要原因是由于應(yīng)力變形所致. 殘余應(yīng)力引起的龜裂. 塑件中的殘余應(yīng)力主要有填充過度、脫模頂出和鑲嵌件三種原因造成. 對由于 填充過度造成的龜裂可采取以下措施 ： ①澆口附近的龜裂. 在澆口處殘余應(yīng)力大 （特別是直澆道處 ） ，很容 易在這些地方產(chǎn)生龜裂. 可考慮采用其它類型澆口如多點(diǎn)分布點(diǎn)澆口、側(cè)澆口等 ，避免龜裂. ②由于塑料粘 度大 ，流動阻力大造成的龜裂. 在保證塑料不分解、不變質(zhì)的條件下 ，適當(dāng)提高塑化溫度或模具溫度 ，降低 熔融塑料粘度 ，提高塑料流動性 ，同時(shí)也可以降低注射力 ，以減小應(yīng)力. ③由于注射和保壓時(shí)間過長產(chǎn)生的 應(yīng)力造成的龜裂 ，應(yīng)將其適當(dāng)縮短或進(jìn)行二次保壓. ④塑料的種類不同 ，產(chǎn)生龜裂的可能性不同. 部分非結(jié) 晶型樹脂 （如 ABS、PMMA等 ）和部分結(jié)晶型樹脂 （如 PE、POM等 ）容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力 ，在確定成型工藝和 模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意.

2.結(jié)語

本文僅列舉了最常見的幾種，并討論了處理方法。在實(shí)際注塑加工生產(chǎn)中，經(jīng)常會同時(shí)出現(xiàn)多種問題，這時(shí)就要根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇多種相應(yīng)的解決方法。同時(shí)，針對注塑件可能存在的缺陷，在設(shè)計(jì)階段需要遵循模具設(shè)計(jì)和制品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范和原則，不僅可縮短消除制品缺陷的時(shí)間，而且可減小產(chǎn)品不良率，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張紅林，楊麗英.注射成型塑件常見缺陷問題及改善措施[J].科學(xué)實(shí)踐，2013（05）.

[2] 陳志新 ，劉建雄. 注塑模設(shè)計(jì)的 CAE[J ]. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào) ：理工版 ， 2003， 28 （增刊 ） ： 162 - 166.

[3] 王小新，高民，郭濤，張明磊.對高光無痕注射成型塑件翹曲變形的研究[J].模具工業(yè)，2012（06）.

[4] 陳靜波 ，申長雨. 注塑模冷卻分析系統(tǒng)的研究與開發(fā) [J ]. 中國塑料 ， 1999， 13 （4） ： 93 - 99.

作者簡介：

黃春（1986-11-21），男，廣東珠海人，民 族：漢 職稱：模具設(shè)計(jì)，學(xué)歷：本科。研究方向：汽車產(chǎn)品模具.endprint