塑胶模具讲座MISUMI

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塑胶模具讲座第一页，共五十四页。

1何谓成形收缩现象？在进行热可塑性塑料的注射成型加工时，可利用成形收缩现象获得具备所希望尺寸的成形件。成形收缩是指被填充至模具型腔内部的熔融树脂在冷却固化时，体积产生收缩的现象。　这种收缩的程度被称为"成形收缩率"，如果能够凭借科学和经验正确掌握成形收缩率，就可以采用恰好可以弥补收缩尺寸的大一圈的型腔尺寸来进行制作，从而进行成形加工，获得所需尺寸的成形品。成形收缩率的值通常处于2／1000～20／1000左右（0.2～2％左右）的数值范围内。　当以α（阿尔法）来表征成形收缩率时，可用下述【公式1】来进行定义。α＝（L0−L）／L0・・・（【公式1】）L0：型腔尺寸（mm）L：常温（通常20℃）下成形品的尺寸（mm）第二页，共五十四页。

2而且，成形收缩率受以下列出的因素的影响。1、成形材料的种类基本收缩率的范围根据塑料的材料种类而确定。但是，各材料厂商、各材料级别之间存在细微的差异。2、型腔表面温度收缩率受成形加工时的型腔表面温度左右。通常温度较高时，收缩率有变大的倾向。3、保压×保压时间收缩率受填充树脂后的保压压力大小与保压时间的乘积左右。通常保压压力高、保压时间长时，收缩率有变小的倾向。4、成形品的壁厚收缩率受成形品壁厚左右。壁厚较厚时，收缩有变大的倾向。5、浇口形状收缩率受浇口的形状、浇口尺寸左右。通常浇口的截面面积较大时，收缩有变小的倾向。采用侧浇口时的收缩率通常比点式浇口或斜浇口要小一些。6、成形材料内是否有添加物非强化材料和含玻璃纤维等的材料，其收缩率通常存在较大的差异。含玻璃纤维的材料的收缩率通常更小。在实际工作中应综合考虑上述情况，确定用于进行模具设计的成形收缩率。第三页，共五十四页。

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4主要塑料材料的成形收缩率一览表塑料材料名称成形收缩率(%)型腔表面温度(℃)注射成型压力(kgf/平方cm)(MPa)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS0.4〜0.950〜80550〜175053.97〜171.7聚苯乙烯PS0.4〜0.720〜60700〜210068.69〜206.1丙烯腈-苯乙烯共聚物AS0.2〜0.750〜80700〜230068.69〜225.7乙烯-醋酸乙烯脂EVA0.7〜1.250〜801050〜2800103〜274.8聚丙烯PP1.0〜2.520〜90700〜140068.69〜137.8聚丙烯玻璃纤维繊維40%0.2〜0.820〜90700〜140068.69〜137.8高密度聚乙烯HDPE2.0〜6.010〜60700〜140068.69〜137.8聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯)PMMA0.1〜0.440〜90700〜140068.69〜137.8聚酰胺(尼龙6）PA60.5〜1.540〜120350〜140034.34〜137.4聚酰胺(尼龙66）PA660.8〜1.530〜90350〜140034.34〜137.4聚乙醛（POM树脂）POM2.0〜2.560〜120700〜140068.69〜137.4聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT玻璃纤维30%0.2〜0.840〜80560〜180054.95〜176.6聚碳酸酯PC0.5〜0.780〜120700〜140068.69〜137.8聚苯硫醚PPS玻璃纤维40%0.2〜0.4130〜150350〜140034.34〜137.8液晶聚合物LCP玻璃纤维40%0.2〜0.870〜110700〜140068.69〜137.8改性聚苯醚改性PPO0.1〜0.580〜90--聚砜PSF0.7〜0.890〜100−−聚醚砜PES0.6〜0.8120〜140−−聚对苯二甲酸乙二脂PET0.2〜0.470〜100−−聚醚醚酮PEEK0.7〜1.9120〜160−−第五页，共五十四页。

5关于模具用钢的化学成分塑料成形模具所使用的钢材，一般为铁和碳的合金（也即所谓的碳素钢、合金钢）。针对比较有代表性钢种，不仅要了解它化学成分等方面的基础知识，还要考虑其热处理以及机械性能。下面介绍各钢种的化学成分。钢种名称JIS牌号化学成分含量（%）CSiMnPSNiCrMoWV普通结构用轧制钢SS4000.060.06机械结构碳素钢S50C0.45-0.550.15-0.400.40-0.850.0350.04铬钼钢SCM30.33-0.380.15-0.350.60-0.850.030.030.90-1.200.15-0.35不锈钢SUS230.25-0.400.751.000.040.0312-14碳素工具钢SK50.80-0.900.350.500.030.03合金工具钢SKS30.90-1.000.350.90-1.200.030.030.50-1.000.50-1.00合金工具钢热轧模具钢SKD610.32-0.420.80-1.200.500.030.034.50-5.001.00-1.500.8-1.2合金工具钢冷轧模具钢SKD111.40-1.600.400.500.030.0311.0-13.00.80-1.200.2-0.5第六页，共五十四页。

6各化学成分的一般性影响如下所示。C（碳）比例增加时，硬度、拉伸强度升高。Si(硅)比例增加时，拉伸强度升高。Mn（锰）比例增加时，淬透性提高。P（磷）比例增加时，脆性增大。S（硫）比例增加时，高温下出现裂纹。Ni（镍）比例增加时，韧性增强。Cr（铬）比例增加时，淬透性提高，耐磨性也会得到提高。Mo（钼）比例增加时，耐磨性提高。W(钨)比例增加时，耐磨性提高。V(钒)比例增加时，耐磨性提高。　◎但是，需要注意的是当只有各成分的比例保持平衡时，才能够更好的发挥合金的特性。第七页，共五十四页。

7电动式注射成形机的特征全电动式注射成型机的特征可分为以下几点：1.消耗电能比油压式成型机大幅减少。削减幅度可达40〜50％。也就是说能够减少每月的电费。2.由于使用伺服电机能够对注射装置进行有效的精确地控制，因此可实现成形条件的稳定化。3.能够实现低噪音成形加工。4.由于能够采用4个以上的独立电机进行开合模、注射、顶出、计量，能够并行进行成形工序，因此可缩短成形周期。5.油压机难以完成的对顶出量的精确控制、多级顶出方面，电动成型机均可完成。6.过去难以提高注射速度，但最近已达到了1000mm／s～2000mm／s的程度。7.由于不使用油液，所以成形环境清洁，利于食品容器、医疗相关制品的成形。8.目前，电动式成型机的价格仍比油压机要高。　欧洲、美国、加拿大的全电动式注射成型机的普及率高于日本。所以对于，IT相关产业和汽车产业的注塑成型的新产品，电动注塑机优势被寄予更高的期待。伴随着注射成型机的发展，与之匹配的模具技术水平的提高也会逐渐得到重视。例如，高精密定位结构、排气槽结构、模具温度调节等方面都需要有所提高。　在模具用标准零件领的领域，也将会开发出与之适用的新产品。第八页，共五十四页。

8主要塑料材料成形收缩率的标准−第一部分在塑料注射成型模具设计过程中，明确成形收缩率的重要性已做过说明。本讲将列举几个较有代表性的塑料材料，针对其成形收缩率进行说明。【表1】中，体现了几种主要热塑性塑料的成形收缩率、型腔表面温度、注射成型压力。　更多详情，可向材料厂家索取材料的产品目录及技术资料进行参考。*未特别说明之处，均表示的是标准材料的数值。塑料材料名称成形收缩率（%）型腔表面温度（℃）注塑成形压力(kgf/平方cm)(MPa)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS0.4〜0.950〜80550〜175053.97〜171.7聚苯乙烯PS0.4〜0.720〜60700〜210068.69〜206.1丙烯腈-苯乙烯共聚物AS0.2〜0.750〜80700〜230068.69〜225.7乙烯-醋酸乙烯脂EVA0.7〜1.250〜801050〜2800103〜274.8聚丙烯PP1.0〜2.520〜90700〜140068.69〜137.8聚丙烯玻璃纤维40%0.2〜0.820〜90700〜140068.69〜137.8高密度聚乙烯HDPE2.0〜6.010〜60700〜140068.69〜137.8聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯)PMMA0.1〜0.440〜90700〜140068.69〜137.8第九页，共五十四页。

9模具为什么会损坏？模具在组装时，从外部不会被施加多大的外力，一旦安装于注塑成形机，进行成形加工时，则会承受各种外力。例如，锁紧模具的合模力就能达到数吨，数百吨乃至数千吨。首先模具要具备足以承受该锁紧应力的强度。其次，要将熔融树脂流经浇口流道，最后完全填充型腔内部，也必须要有很大的射料强度才能使其流入。究其原因，就是因为融化的塑料是粘性（粘度）很高的流体，为了使其顺畅流入，必须有相应的注射压力。该压力在浇口入口附近可达1000～2000kgf/cm2，即使在型腔内部也有200～600kgf/cm2。而且该压力通常维持不到1秒的时间，对型芯及型腔都会有相当大的冲击。此外，推杆在推板的作用下顶出成形品，如果推杆的动作不顺畅，也必须要承受很大的压力，如果推杆过细的话，还有可能压曲损坏。所以如果按顺序对模具零部件损坏过程进行回溯，会发现原因是互相关联。为避免模具损坏，在设计时就要以数值形式明确基本使用环境（注塑压力、模具结构、作用应力等），对模具的实际工作过程进行事前验证。这一点非常重要。如果基本的强度计算或结构上的缺陷被忽视的话，在模具完成后，可能会出现无法修复和调整的致命缺陷。更进一步，对模具零件进行机械加工或装配调整时，务必要明确其形状和表面的质量要求、配合精度来考虑如何加工。在进行机械加工时，仅仅按照图纸上标注的尺寸、精度、公差制作，也只是完成了最低要求，要想制作更优良的模具，必须要进一步理解模具部件的功能。为了设计、制作不会损坏的模具，必须平衡考虑其基本构思与加工装配，这是非常重要的一点。第十页，共五十四页。

10必备合模力的基础知识将注射成型模具安装于成形机、通过注射喷嘴将熔融树脂注入模具内部时，型腔内部会产生很高的填充压力。这个填充压力方向与合模力相反，所以必须有足够的合模力保证分型面不被瞬间撑开。可以想象，即使分型面仅仅有一道缝，成形品也会产生飞边。这种将模具锁紧的力被称为"必备合模力"。必备合模力的单位采用力学单位N（牛顿）或kgf或者tf。在设计全新模具时，需要通过计算来确定该模具适于多大必备合模力的注射成型机。如果将该必备合模力为100tf的模具安装于75tf的成形机上，成形品就会遍布飞边，甚至无法完全成型。如果安装于300tf的成形机，虽然也能够完成成形加工，但由于300tf成形机的使用成本比100tf的要高得多，会增加成型成本。模具的必备合模力可通过下述计算式求得。F＝p×A／1000F：必备合模力（tf）p：型腔内熔体压力（kgf／cm2）A：投影面积之和（cm2）p值在300〜500kgf／cm2左右的范围内。根据树脂的种类及成形品的壁厚、型腔表面温度、成形条件的不同，p值也会发生变化。为了更加精确计算，推荐在型腔内设置压力传感器，来采集实测值的标准数据。A为型腔和流道在分型面上的投影面积的总和。相应地，当出模数量或流道排布发生变化时，A的数值也会发生变动。第十一页，共五十四页。

11■计算示例计算PBT树脂含玻璃纤维30%、一次成形4件时的必备合模力。作为计算的前提条件，　假设型腔内压力P＝300kgf／cm2。1个型腔的投影面积A1＝15.3cm2流道的投影面积A2＝5.5cm2F＝p×A／1000＝300×（15.3×4＋5.5）／1000＝20.01（tf）由以上可知，需要20t左右的必备合模力。考虑一定余量，最佳选择是25～30tf级的成形机。第十二页，共五十四页。

12关于树脂的流动比（L/t）要将树脂充填至型腔内，必须向注射筒内加压方可压入。树脂经加热后处于熔融状态，虽然变成了有粘性(粘度)的流体。但其在流经浇口、流道到达型腔的过程中，其热量会被模具表面吸收，导致粘性降低。当粘性低于一定限度时，前端部分会因冷却而发生固化，而无法继续流动。那么多长距离内，前端部分不会发生冷却固化、能够维持流动呢？只要掌握这一信息，就能够在设计模具时对浇口的数量和布置、流道的布置等进行考虑。其参考指标就是流动比（L/t）。　流动比是指在对某种特定的树脂加压、使其流入一定厚度的型腔内时，流动前端能够到达的距离的实验性指标。通常采用以下形式进行描述："以900kgf／cm2的注射压力，将POM树脂射入板厚1mm的型腔时，流动比（L／t）为450～530mm"流动比通常具有下述倾向：（1）注射压力越高，流动比值越大。　（2）型腔越薄，流动比值越小。　（3）型腔表面温度越高，流动比值越大。　（4）成形机和模具的状态不同，流动比值会有一定的波动范围。　（5）局部薄壁部分的流动状态无法作为预测对象。第十三页，共五十四页。

13树脂名称(kgf／cm2)注射压力(mm)型腔厚度(mm)流动比(L／t)POM非强化9001450〜530ABS非强化9001270〜310PBT含玻璃纤维30%10001110〜130主要树脂的流动比如下所示。主要树脂的流动比如下所示。第十四页，共五十四页。

14成形品中孔的制作方法本讲介绍成形品制作自然孔时、所涉及的几种基本模具结构。要在在成形品上生成自然孔，需要通过型腔及型芯来形成树脂无法流入的部分。其基本结构示例如【图1】所示。第十五页，共五十四页。

15A．销定位结构这种是最基本的结构。在单侧凸起，使其直接接触对侧平面，进而形成孔。　对于凸起部分顶到的接触面，考虑到"接触余量"，应使型芯实际高度比标准高度尺寸长0.005〜0.03mm左右，这是设计的关键。　这样的话，接触面处就不会产生毛刺，成形品孔位边缘会出现整齐的锐角效果。　这种结构的缺点是，较细长的型芯，无法承受树脂的填充压力，进而出现变形、孔错位、孔弯曲的情况。　而且，有时候还可能导致型芯断裂。B．嵌入结构这种结构是使单侧的凸起端与相对侧的孔嵌合，形成孔。　采用此结构，型芯形成两端支承梁结构，抵抗树脂压力的能力比销定位结构更好，具有防止型芯断裂及孔错位的效果。　而且，凸起端与嵌合孔为锥面配合，以保证精确定位。　但缺点是模具的加工成本比销定位结构要高很多。C．中间位置销定位结构这种结构采用在两侧设置凸起，使其在中间位置碰触的结构。　采用这种结构，型芯全长较短，进而减少断裂的危险。　其缺点是成形孔的中间会有分割线。D．咬合结构这种结构采用在两侧设置凸起，在中间位置以一定角度配合的结构。E．中间位置嵌入结构该结构属于B结构与C结构的结合形式。第十六页，共五十四页。

16何谓钢材的弹性模量？"弹性模量"，模具零部件所使用钢材的强度及弹性的物理特性指标，通常也被称作"杨氏模量"。弹性模量是指在拉伸钢材时，所发生的"应力"与"应变"的比例系数。三者之间的关系如下：σ＝EXε单位弹性模量Ekgf/cm2或Pa应变：ε％应力：σkgf/cm2或Paε：艾普西隆σ：西格玛如上述公式，"应力与应变成正比"。弹性模量取决于不同种类金属材料的物理特性，通常弹性模量数值越大的材料，其应力和刚度也越高。第十七页，共五十四页。

17常用金属材料的弹性模量弹性模量E(kgf/cm2)(MPa)软钢210X10420.59X104S50C210X10420.59X104预硬模具钢（SCM440系列）203X10419.9X104SDK11210X10420.59X104黄铜63X1046.17X104铜105X10410.29X104铝68X1046.67X104超硬铝73X1047.16X104第十八页，共五十四页。

18设定型腔外形尺寸的步骤型腔（定模侧镶件）的外形尺寸是怎么制定的呢？　其实在多数情况下，都是参考过去制作过的类似模具尺寸，或凭借经验、直觉来制定的。　如果我们懂得正确设定尺寸的方法，就可以规避因树脂压力而使模具受损的风险，避免因制作过度坚固或过大模具而产生的成本浪费。以下是如何设定正确尺寸的步骤。步骤1：最小壁厚的计算型腔是通过对钢坯挖出凹陷形状而制作成型的。如果不满足一定的厚度，加工出的型腔侧壁与钢坯外形之间的壁厚h就会因树脂的填充压力而产生裂纹或产生较大形变。　该厚度值h可通过套用应用材料力学计算公式，来求得其推荐值。计算公式需根据　（1）型腔的外形形状（立方体or圆柱体等）　（2）型腔的结构（整体式or组合镶拼式等）　条件不同选择合适的公式。应在考虑成形条件及钢材种类等的基础上将数据代入公式　专业设计人员一般会以最佳情况、最差情况分别对计算的前提条件作出假设，比较计算结果。　对计算出的h，给予以定余量，制定处理论上的最小壁厚。步骤2：型腔仅根据通过计算出的h来确定型腔的外形，有时在将型腔固定于模板时，可能无法保证充分位置加工螺纹孔或凸缘。　在这种情况下，应预留这些结构空间，型腔外形尺寸应尽可能取整、取最小单位为10的偶数。（例：50mm、80mm）第十九页，共五十四页。

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20隧道式浇口的基本变化类型隧道式浇口（斜浇口）作为一种在开模时可自动切断成形品与浇口废料的浇口结构，得到了广泛使用。隧道式浇口的基本设计上，需要有涉及产品形状、尺寸设定等方面的专业知识，这次主要介绍成形品、浇口、流道之间几种不同的结构关系。下图是隧道式浇口的常用的几种类型。　以分型面为基准，根据定模侧与动模侧上的，浇口与流道之间的不同的组合形式，分为4种类型。当隧道式浇口设置于定模侧时，在开模的瞬间，即可实现成形品与浇口的分离。因此，切断浇口的状态，可根据开模速度调整。另一方面，当隧道式浇口设置于动模侧时，在流到推杆顶出的瞬间，成形品与浇口实现分离，因此，切断浇口的状态，可根据流道推杆的顶出速度而调整。当流道设置于定模侧时，由于流道本身可能附着在定模侧，所以需要使用锁紧销，将流道拉向动模侧。当流道设置于动模侧时，需要选用合适的能够顶出流道的推杆。作为一种特殊形式，也有在动模侧的推杆头部（将推杆头部进行精加工切削一部分）处设置隧道式浇口，从成形品的顶面内侧注入树脂。实际工作中，应根据成形品的特点和树脂特性，考虑选用更加合理的浇口类型和流道形式。第二十一页，共五十四页。

21塑料注射成型机的模具相关尺寸塑料注射成型模具需要安装在注射成型机上使用。模具安装于成型机时的规格则因成型机而异。　另一方面，JIS明确了关于"塑料注射成型机的模具相关尺寸"的标准规格。（JISB6701-1992）。　今后，在日本国内会参照该规格，生产常规注射成型机。　在从本讲开始的数讲内容里，我们将对该规格进行介绍。需要注意的一点是，在进行模具设计时，应把将要使用的注射成型机的可安装的模具规格，作为最重要的判断信息，进行最优先考虑。JIS规格毕竟只是推荐标准规格，规格内容有时候也可能会根据注射成型机的特点和特性而有所改变，这一点请务必牢记。＜JISB6701-1992＞"塑料注射成型机的模具相关尺寸"（1）适用范围该规格对合模力为196～7845kN（20～800tf）的塑料注射成型机的模具安装尺寸等进行了规定。说明注射成型机各部分的名称如【图】所示。（这些名称在对该规格进行的说明中仅用于表示名称，并不代表各部分的形状和结构。）第二十二页，共五十四页。

22对下述事项进行了具体规定。1.拉杆的间隔尺寸2.模具安装螺栓3.模具安装孔的布置4.推出杆（顶模块）孔的布置5.注射喷嘴的前端形状6.定位环用孔形状第二十三页，共五十四页。

23成形周期与冷却时间对于塑料成型模具来说，不仅要保质保量的生产成形品，而且要维持低成本进行生产。塑料成型加工的成型周期的定义如下。成形周期（sec）t=t1+t2+t3+t4t1：注射时间=填充时间+保压时间（sec）t2：冷却时间（sec）t3：成形品取出时间（sec）t4：模具开闭时间（sec）　影响成形周期的比重最大部分的是冷却时间t2。　冷却时间是熔融塑料被填充至型腔内后、浇口冻结后直至固化的时间。根据实际经验，冷却时间受模具的型腔冷却能力影响。同时，还受到成形材料的种类及成形品壁厚的影响。　在模具设计阶段需要预测最合适的冷却时间要持续多久，这在估算成形品的生产成本方面极为重要。　最近，已经出现了通过CAE分析来预测冷却时间的软件，但通常还是采用下述公式来预测冷却时间。tla=s2/（π2・α）ln（8/π2・（θr-θm）/（θe-θm））tla：壁厚的平均温度的冷却时间（sec）s：成形品的壁厚（mm）α：型腔表面温度下树脂的热扩散率（mm2/sec）α=λ/（c・ρ）λ：树脂的热传导率（kcal/m・h・℃）c：树脂的比热（kcal/kg・℃）ρ：树脂的密度（kg/m3）θr：熔融树脂温度（℃）θe：成形品取出温度（℃）θm：型腔表面温度（℃）第二十四页，共五十四页。

24问题成形材料为ABS树脂（自然色材料）、壁厚为1.5mm的注射成型品，冷却所需时间为多长？　假设型腔表面温度为50℃、熔融树脂温度为230℃、成形品的脱模温度为90℃。解答示例s：成形品的壁厚1.5（mm）α：型腔表面温度下的树脂热扩散率α=λ/（c・ρ）λ：树脂的热传导率（kcal/m・h・℃）c：树脂的比热（kcal/kg・℃）ρ：树脂的密度（kg/m3）ABS树脂（非强化材料）在型腔表面温度50℃时α=0.0827（mm2/sec）θr：熔融树脂温度230（℃）θe：成形品取出温度90（℃）θm：型腔表面温度50（℃）tla=1.52/（3.142・0.0827）ln（8/3.142・（230-50）/（90-50））=3.57（sec）∴成形品的平均温度冷却至50℃所需的冷却时间为3.57sec。第二十五页，共五十四页。

25热流道技术热流道的特征是通过在模具中内置采用电加热的流道部分，可完全避免流道部分成为废料，进行注射成型。由于热流道技术能够在大批量生产注射成型品时将废料降低至最低限度，以致大幅降低材料成本、废料处理成本。　而且，由于在热流道内产生的充填压力损失更小，所以还能够采用较低的填充压力。此外，还能够实现冷却周期的缩短。　在日本国内已广泛应用于食品容器、医疗器械、汽车零部件等的生产。热流道系统的机构部分可分为歧管部分和喷嘴部分。另外还需要对热流道部分进行温度控制的控制器。热流道可自行设计制作或购入市售的系统加以应用。　通常多采用购入市售系统进行应用的方式。　国内外有20家左右的公司能够提供市售的系统，分别在加热方式和传热结构方面具有不同的技术特征。　例如，喷嘴的加热方式就包括外部加热方式和内部加热方式。此外，还开发了对浇口进行强制性机械开闭的阀浇口结构等。由于有些成形材料能够使用热流道、而另一些则很难应用热流道，所以必须在事前充分研究树脂的种类、有无玻璃纤维。　在设计模具时，必须考虑热流道、歧管安装部分的结构、热膨胀对策、冷却结构、维护结构等事项。　与常规的模具设计不同，需要进行充分的热计算和强度计算。　此外，当采用热流道时，如果成形品产量不高，则很难回收初期投资，所以必须对计划采用该模具生产多少件产品进行严密的企划验证。　最近，在材料价格较高的特种工程塑料相关成形品的开发中，有应用阀浇口和新型热流道的趋势。　作为能够将成形成本降低至最低限度、实现环保成形加工的手段，预计今后将在日本得到进一步普及。第二十六页，共五十四页。

26塑料成形材料的恰当的预干燥（修订版）塑料成形材料一般被加工成颗粒状，包装在纸袋等中由原材料厂商送达。颗粒会吸收空气中的水分，如果直接用于注射成型加工，根据树脂的种类不同，有可能会发生水解或物理特性下降的情况。此外，还可能在成形品表面形成银纹（silverstreak）、或因气体产生填充不足或烧伤。因此，多数成形材料在投入干燥料斗前，都需使用干燥箱进行预干燥。预干燥保证适当的干燥温度和干燥时间。因为如果温度低于适当的温度，即便进行长时间干燥，有时候也无法排除水分。完成预干燥后的材料，应尽快使用。剩下的材料在之后使用时，应重新进行预干燥。塑料成形材料的颗粒会按一定比例吸收空气中的水分。　当吸水量多时，在注射成型机的油缸内进行熔融混炼过程中，树脂会发生水解（有些树脂会因水而引发化学分解）、在注射成型时，成形品的表面形成银纹（silverstreak）、产生气泡、光泽不良、转印不良。　因此需要预先将成形材料颗粒投入干燥装置，除去水分。　如果不进行适当的预干燥，可能导致流动性变化或物理特性降低、引发成形不良。干燥设备主要为以下几种。（1）热风干燥机干燥料斗和箱式干燥炉是其代表性装置。将热风吹向颗粒，使水分蒸发。　这种是常用且简便的干燥方法，但不适用于需要完全去除水分的情况。（2）除湿热风干燥机将空气中的水分进行除湿，然后形成热风吹向颗粒、使水分蒸发的方法。　对干燥所使用的热风进行再次除湿后循环使用，所以热损失小，可进行合理的干燥。　适于对PBT等进行干燥。（3）减压传热式干燥机在减压环境下，通过传热使颗粒中的水分蒸发的方法。可实现低温干燥，可防止树脂氧化、降低颗粒内添加物的影响。　而且热损失较小。　作为较先进的干燥装置得到了广泛关注。第二十七页，共五十四页。

27塑料成形材料的预干燥温度材料名称符号预干燥温度（℃）干燥时间（H）液晶聚合物LCP110〜1504〜8聚醚酰亚胺PEI120〜1502〜7聚酰胺酰亚胺PAI150〜1808〜16热塑性弹性体TPE1203〜4聚醚醚酮PEEK1508聚苯硫醚PPS140〜2503〜6聚芳酯PAR120〜1504〜8聚砜PSU120〜1503〜4ABS树脂ABS70〜802〜3聚甲基丙烯酸甲酯PMMA70〜1002〜6聚碳酸酯PC1204〜66尼龙PA6808〜1566尼龙PA66808〜1511尼龙PA1170〜808〜1546尼龙PA46808〜10聚甲醛POM1102〜3PBTPBT1204〜5第二十八页，共五十四页。

28流道处的压力损失在注射成型加工中，熔融的塑料材料在流道（流路）中流动，流经浇口最终到达型腔。在连续的流动过程中，压力逐渐损失。　熔融的塑料被称作为粘性流体，是具有一定粘度的流体。而且其粘度会随着塑料的温度而变化，当树脂温度低于一定范围时将无法继续流动、开始发生固化。粘性流体在流经流道时肯定会产生压力损失。这与水和油的流动是一样的。那么，在什么样的情况下会产生较大的压力损失呢？在下述位置容易产生压力损失。1.流道入口附近流体在流入的入口附近会产生漩涡，发生损失。　采用较大的入口角部R角能够减少损失。2.流道拐弯处在流道存在角度弯曲的部分，由于流体在收缩之后膨胀，所以会导致压力损失发生。3.发生弯曲、曲折的位置在弯曲、曲折的部分会产生漩涡，从而导致压力损失发生。4.流道出现扩大或缩小的位置在流道的截面扩大或缩小的位置会产生漩涡，从而导致压力损失的发生。特别是流道的剧烈扩大或缩小会造成很大的压力损失，所以应尽量避免。在压力损失的预测方面，虽然已经可以通过CAE分析来了解其趋势，但为了对实际注射成型所需的细微流动状态进行优化，应在结合理论的基础上，通过实践不断进行微调，并获得更多的技术诀窍。第二十九页，共五十四页。

29模具冷却水的流量为了控制模具的温度，在100℃以下时，通常采用水作为冷却媒介。通过调温器的循环水泵进行温控的冷却水，在设置于模具内部的冷却水道中循环，通过热传导和辐射来稳定模具的温度。通常从模具的外部无法观察冷却水的循环情况（要是模具是透明的话就能够观察了･･･）。实际上冷却水的流动方式从流体力学上来说存在"层流"和"紊流"两种模式。为了高效地进行模具温控，冷却水的状态最好是"紊流"状态。"紊流"状态可根据由流体的动粘性系数、孔的直径、流速等决定的"雷诺数"这一指标进行大致预测。　　仅限于水而言的话，为了使冷却水成为紊流，可通过采用高于一定流速的速度使水流动的方式来实现。　也就是说，如果已确定了模具的冷却水孔的直径，为了实现紊流，只需将循环泵供给的流量保持在一定数值以上进行供给就可以了。　在这种情况下，由于动粘性系数会因水温而变化，所以还需要通过水温来使流量变化。下面以【表】的形式列出了紊流域指标的数据。【表】冷却水的紊流域极限流量（L／min）冷却孔直径（mm）水温（℃）681014200.991.321.622.3400.650.841.081.5600.480.630.801.1800.360.480.470.831000.370.480.470.83第三十页，共五十四页。

30热流道的结构与特性热流道是能够在注射成型加工过程中使流道部分加热熔融、实现不排出废料的成形加工的方法。热流道根据其加热和注射方式不同，其结构也多种多样。　主要的热流道的结构与特征如下所示。■开式浇口结构・喷嘴温度控制在一定范围。・结构简单、结构件较少。・需要温度控制技巧。・浇口部容易凝固。・容易因树脂造成浇口部的拉丝。■开关式控制结构・注射时对浇口进行加热，注射结束时对浇口进行散热冷却。・结构比较简单。・温度调节简单。・浇口凝封理想。・需要专用热电偶。■热边缘浇口结构・浇口部在模具开模时被剪断。・结构比较简单。・浇口不易凝封。・不会发生拉丝。・应用受模具形状的限制。■阀浇口结构・采用阀销强制控制浇口开闭。・浇口凝封采用机械控制，比较可靠。・容易控制成形条件。・需要用于驱动阀销开闭的动力源。・需要进行阀销滑动维护管理。・结构复杂，模具设计需要技巧。・价格较高。第三十一页，共五十四页。

31第三十二页，共五十四页。

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34第三十五页，共五十四页。

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53内容总结塑胶模具讲座。3、保压×保压时间。通常保压压力高、保压时间长时，收缩率有变小的倾向。聚乙醛（POM树脂）POM。这个填充压力方向与合模力相反，所以必须有足够的合模力保证分型面不被瞬间撑开。必备合模力的单位采用力学单位N（牛顿）或kgf或者tf。要将树脂充填至型腔内，必须向注射筒内加压方可压入。在从本讲开始的数讲内容里，我们将对该规格进行介绍。・价格较高第五十四页，共五十四页。