塑件成型
關注創建者：江丙云 創建時間：2018-09-19
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塑件成型的實例教程
如果塑件成型后外型尺寸大于要求的尺寸，應適當降低注射壓力和熔料溫度，提高模具溫度，縮短充模時間，減小澆口截面積，從而提高塑件的收縮率。
若成型后塑件的尺寸小于要求尺寸，則應采取與之相反的成型條件。
值得注意的是，環境溫度的變化對塑件成型尺寸的波動也有一定的影響，應根據外部環境的變化及時調整設備和模具的工藝溫度。
2)成型原料選用不當
成型原料的收縮率對塑件尺寸精度影響很大。如果成型設備和模具的精度很高，但成型原料的收縮率很大，則很難保證塑件的尺寸精度。一般情況下，成型原料的收縮率越大，塑件的尺寸精度越難保證。
因此，在選用成型樹脂時，必須充分考慮原料成型后的收縮率對塑件尺寸精度的影響。對于選用的原料，其收縮率的變化范圍不能大于塑件尺寸精度的要求。
應注意各種樹脂的收縮率差別較大，根據樹脂的結晶程度進行分析。通常，結晶型和半結晶型樹脂的收縮率比非結晶型樹脂大，而且收縮率變化范圍也比較大，與之對應的塑件成型后產生的收縮率波動也比較大;對于結晶型樹脂，結晶度高，分子體積縮小，塑件的收縮大，樹脂球晶的大小對收縮率也有影響，球晶小，分子間的空隙小，塑件的收縮較小，而塑件的沖擊強度比較高。
此外，如果成型原料的顆粒大小不均，干燥不良，再生料與新料混合不均勻，每批原料的性能不同，也會引起塑件成型尺寸的波動。
3)模具故障
模具的結構設計及制造精度直接影響到塑件的尺寸精度，在成型過程中，若模具的剛性不足或模腔內承受的成型壓力太高，使模具產生變形，就會造成塑件成型尺寸不穩定。
如果模具的導柱與導套間的配合間隙由于制造精度差或磨損太多而超差，也會使塑件的成型尺寸精度下降。
展開 (4) 塑件的溫度輸出：
ABAQUS_Part_PackTemperature_Map_*.inp
ABAQUS_Part_CoolTemperature_Map_*.inp
(5) 模座的溫度輸出：
ABAQUS_Moldbase_Map_*_CoolTemperature.inp
(6) 塑件的初始應變輸出：
ABAQUS_Part_InitialStrain_Map_*.inp
在 ABAQUS 中匯入這些檔案后，即可進行其他 CAE 分析。
Shell 模型
用shell模型可以輸出的文件類型：
(1) 具成型塑件材料性質的原始/翹曲網格：
*_ABAQUS_Part_Ori.inp / *_ABAQUS_Part_Wap.inp.
(2) 具成型塑件材料性質的使用者定義網格：
*_ABAQUS_ Part_MAPMESH.inp.
(3) 塑件的溫度輸出：
ABAQUS_Part_CoolTemperature_Map_*.inp
在 ABAQUS 中匯入這些檔案后，可以進一步進行其他分析。
3. 至 ANSYS (Interface to ANSYS)
Solid 模型
用solid模型可以輸出的文件類型：
(1) 具成型塑件材料性質的原始/翹曲網格：
ANSYS_ Part_Ori_*.ans/ ANSYS_ Part_Wap_*.ans.
(2) 原始/翹曲殘留應力檔案：
熱殘留應力：
ANSYS_ Part_Ori_*_ThermalStress.ist/ ANSYS_ Part_Wap_*_ThermalStress.ist.
展開 3、吹塑壓力 吹塑壓力指吹塑成型所用的壓縮空氣壓力,其數值通常為:吹塑成型時取0.2-0.7MPa,注射拉伸吹塑成型取0.3-1.0MPa.對于薄壁大容積中空塑件或表面帶有花紋、圖案、螺紋的中空塑件對于粘度和彈性模量較大的塑件吹塑壓力應盡量取大值。
真空成型工藝
真空成型又稱吸塑成型，是把熱塑性塑料板、片材等固定在模具上，用輻射加熱器加熱至軟化溫度，然后用真空泵把板材和模具之間的空氣抽掉，借助大氣的壓力使板材貼在模腔上而成型，冷卻后用壓縮空氣使塑件從模具型腔內脫出。真空成型的設備和模具結構比較簡單，制件形狀清晰，生產成本低，生產效率高，一般大、薄、深的塑件都能通過真空成型方法生產；但由于真空成型的壓力有限，所以不能成型厚壁塑件。真空成型的不足之處是成型的塑件壁厚不均勻，當模具的凹凸形狀變化較大且相距較近及凸模拐角處為銳角時，塑件上容易出現皺折，塑件的周邊要進行修正。
真空成型的方法主要有凹模真空成型、凸模真空成型、凹凸模先后抽真空成型、壓縮空氣延伸法真空成型、柱塞延伸法真空成型和帶有氣體緩沖裝置的真空成型等。
一、凹模真空成型
凹模真空成型是一種最常用最簡單的成型方法，如圖2-11所示。成型時，把板材固定并密封在模腔的上方，在板材上方用加熱器將板材加熱至軟化，如圖2-11a所示；然后移開加熱器，在型腔內抽真空，板材就貼在凹模型腔上，如圖2-11b所示；冷卻后由抽氣孔通入壓縮空氣將成型好的塑件吹出，如圖2-11c所示。
用凹模真空成型法成型的塑件外表面尺寸精度高，一般用于成型深度不大的塑件。對于深度很大的塑件，特別是小型塑件，其底部轉角處會明顯變薄。
展開 1 引言
隨著電子、電信、醫療、汽車等行業的迅速發展，對塑件的精度、性能要求也越來越高、精密注射成型要求塑件不僅具有較高的尺寸精度、較低的翹曲變形，而且還要有優異的光學性能。注射成型是最重要的塑料成型方法之一，如何提高注射成型技術水平，生產出高精度的塑件，創造高附加值的產品，模具設計是重要環節。在精密注射成型模設計中，除了應考慮一般模具設計事項外，還要特別考慮如下事項。
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2 適當的模具尺寸精度
2.1 塑件尺寸精度與模具尺寸精度的關聯
根據塑件圖考慮模具設計、模具制作和塑件成型過程。首先從塑件圖面尺寸求得模具圖面尺寸，然后按模具圖面尺寸制作模具，得到模具實際尺寸，再由模具得到成型塑件。但問題是如何保證塑件實際尺寸在圖面所要求尺寸公差內。
2.2適當的收縮率
即使同一樹脂收縮率也會因成型條件不同而不同，精密成型要求收縮率變化小，預計收縮率和實際收縮率盡可能無差異。當前收縮率的確定主要是通過整理以往類似塑件的實際收縮率來推定，也有用實驗模求實際收縮率，再經修正，設計制作生產模。但完全恰當地推定收縮率幾乎是不可能的，不可避免地要在試模后修正模具。為便于模具修正，在設計模具凹部尺寸時應將收縮率取小值，設計凸部尺寸時將收縮率取小值，設計凸部尺寸時將收縮率取大值。
3 防止產生收縮率波動
精密注射成型必須以確定的尺寸作為制怍模具的前提。然而，即使模具尺寸一定，塑件實際尺寸也會因實際收縮率不同而不同，所以在精密注射成型中，收縮率控制十分重要。
3.1 影響收縮率的主要因素
模具尺寸可由塑件尺寸加上收縮率求得，所以在模具設計時需考慮影響收縮率的主要因素。
展開 非平衡
式是指由主流道到各個型腔的分流道的長度可能不是全部對應相等
組合式凹模按組合式的不同，可分為整體嵌入式 局部鑲嵌式 底部鑲拼式和四壁拼合式等形式
凹模是成型塑件外表面的主要零件，按其結構不同，可分為整體式和組合式兩類
凸模和型芯均是成型塑件內表面的零件。凸模一般是指成型塑件中較大、主要內形的零件，又稱型芯；型芯一般是指成型塑件上較小孔
槽的零件
成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯
和型芯之間的位置尺寸等。
展開 
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挑戰
? 如何減少塑件射出成型中常見的問題，包含凹痕、翹曲、周期時間過長等
? 優化冷卻水路系統的設計以達到模溫差與翹曲變形量最小化的需求
? 改善冷卻效率 (幫助用戶達成產品的質量要求)
Moldex3D 解決方案
? 預測要達到期望的成型周期時間所需要的冷卻液流率為何
? 預測冷卻水路設計中可能發生的壓力損耗問題
? 避免冷卻水路設計中有渦流/死水的區域
? 透過真實三維的網格技術來模擬隔板與噴泉水路的設計
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射出成型塑件的表面質量會受到塑件中，可利用顏色強度作評估。當薄片充填物的排向分布不均勻，連帶會導致塑件成品表面質量不均勻。當薄片排向完全朝著厚度方向(表面的法向)時，會有最高的顏色強度。反之，當薄片全部朝側向排列時，則會有最低的顏色強度。
如需要檢視顏色強度與表面質量的結果，需選用含薄片的材料并在計算參數中啟用計算薄片/纖維配向(參照進階分析中纖維下的章節)。
冷卻分析 Cool
塑件成型中，如何控制模溫使熔膠凝固，其冷卻過程極為重要，占據整個成型周期時間的70%-80%，影響塑件成品在頂出過程中發生的潛在變形。精心設計的模溫系統將縮短成型時間并提高產量，未優化的冷卻過程容易導致翹曲、不均勻收縮、變形…等等。
Moldex3D模流分析之冷卻系統圖解10個月前
因此，一個良好的冷卻系統，可以大幅縮短塑件成型時間，幫助增加生產效率及成品質量。更進一步來說，良好冷卻系統提供了均勻冷卻環境，能夠讓幫助塑件均勻收縮，減少翹曲溫度，并能確保熔膠能夠順利充滿模穴之中。
冷卻系統圖解
透過冷卻系統機制，塑件熱量持續地被冷卻液及空氣帶走，直到塑件溫度低于頂出溫度，就能讓塑件頂出。頂出后的塑件仍持續會被空氣溫度影響，直到與空氣溫度相同。
XY 曲線和動畫工具能夠幫助使用者在成型過程中檢查細節，然后更改成型工藝和塑件尺寸以提高成型質量。
?注：顯示結果會根據用戶的射出成型組件。若用戶修改了組件，例如模穴形狀、澆口樣式、澆口位置、冷卻系統分布，則需要將模型另存為另一個檔案。
1. 一般操作 (General Operation)
? 查看(Check)
勾選此框以顯示分析結果。
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冷卻系統圖解
透過冷卻系統機制，塑件熱量持續地被冷卻液及空氣帶走，直到塑件溫度低于頂出溫度，就能讓塑件頂出。頂出后的塑件仍持續會被空氣溫度影響，直到與空氣溫度相同。
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流道系統的設計非常重要，因為會直接影響成型塑件的質量與生產成本。在設計有澆口位置與流道系統的模穴，流道系統就必須要求保持平衡，讓每個模穴都能在相同的時間與壓力下被充填。當熔膠注入模穴時，必須有適當的加工條件控制塑件以確保質量良好。但由于從原料到產品的操作條件的復雜程度，傳統的試誤法不能有效率地預測與控制加工過程。因此，選擇適合的操作條件是高效率射出成型的關鍵課題。
XY 曲線和動畫工具能夠幫助使用者在成型過程中檢查細節，然后更改成型工藝和塑件尺寸以提高成型質量。
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