注塑模具常見故障及解決方法

戚子源

（深圳市九洲電器有限公司，深圳518101）

1 成品問(wèn)題及分析

1.1 注塑產(chǎn)品發(fā)黑、變色及其原因分析

在注塑產(chǎn)品制造過(guò)程中，有一部分產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)發(fā)黑、變色情況，一方面原因是料筒溫度偏高，膠粒在料筒內(nèi)超過(guò)本身成型工藝所需的熔解溫度；另一方面原因是注塑時(shí)未考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與選材特性，射速射壓偏高。注塑產(chǎn)品出上述缺陷是普遍存在的，解決的方式較多。首先，檢查機(jī)臺(tái)溫控系統(tǒng)，確保塑料在料筒內(nèi)溫度不會(huì)過(guò)高。其次，調(diào)整成型工藝，降低射出速度與壓力。

另外，模具排氣不良或原料問(wèn)題也可能導(dǎo)致塑料焦化或變色。一般來(lái)說(shuō)，模具都設(shè)計(jì)有排氣系統(tǒng)，但是由于長(zhǎng)期使用，加之潤(rùn)滑劑和脫模劑使用不當(dāng)可能導(dǎo)致排氣系統(tǒng)故障，不能及時(shí)排出原料分解產(chǎn)生的氣體，于是產(chǎn)生焦化。原料在運(yùn)輸中也有可能造成污染，焦化后直接引起注塑產(chǎn)品變色。

1.2 注塑產(chǎn)品分層剝離及其原因分析

注塑產(chǎn)品還可能出現(xiàn)分層剝離情況，其主要原因是料流受到過(guò)高剪切力和熱分解，此缺陷嚴(yán)重影響了制品美觀和強(qiáng)度。要解決此類問(wèn)題，一方面需要作業(yè)人員注重生產(chǎn)過(guò)程，嚴(yán)格調(diào)節(jié)原料溫度，不宜過(guò)高或過(guò)低；另一方面還要把控好細(xì)節(jié)，如充分干燥原料、降低水分。另外，還可適當(dāng)提高模溫和注塑壓力、速度，避免熔料進(jìn)入模具時(shí)過(guò)早冷卻出現(xiàn)熔接縫導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力減少。

1.3 注塑產(chǎn)品出現(xiàn)起泡、變形原因及其分析

產(chǎn)品注塑完成脫模之后，在部分位置，特別是結(jié)構(gòu)比較厚的部位容易出現(xiàn)氣泡或變形。這是由于成品熱量釋放不夠徹底，導(dǎo)致該部位散熱不及時(shí)，引起氣體膨脹從而產(chǎn)生氣泡或變形。要想解決這個(gè)問(wèn)題，就要讓注塑成品具有充分的散熱時(shí)間，可以在注塑過(guò)程中適當(dāng)降低熔料溫度與注射速度，避免熔料升溫過(guò)快造成原料分解而產(chǎn)生氣體，或者設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)也可以改善或避免此問(wèn)題。如果在一批產(chǎn)品中氣泡或變形產(chǎn)品所占比例較高，可選擇慢速填充方式，使型腔內(nèi)空氣完全排出，并延長(zhǎng)保壓時(shí)間。另外，還可以改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)格，降低問(wèn)題出現(xiàn)概率。

1.4 注塑產(chǎn)品出現(xiàn)透光現(xiàn)象原因及其分析

個(gè)別注塑產(chǎn)品本身材料具有透光性，在進(jìn)行光檢驗(yàn)時(shí)會(huì)看到發(fā)光裂紋，這是由于制品存在比較大的內(nèi)應(yīng)力，造成原料分子流動(dòng)聚集不均勻，在外界環(huán)境影響下釋放應(yīng)力，發(fā)生開裂。解決的方法主要有三種：第一，提高料筒溫度，充分干燥原料，排除水分和雜質(zhì)，避免混料造成較大內(nèi)應(yīng)力；第二，合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)和頂出機(jī)構(gòu)，使?jié)沧⑦^(guò)程順暢，并與脫模力均衡；第三，運(yùn)用多級(jí)注射及位置切換方式，按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理控制注塑過(guò)程，降低因內(nèi)外收縮不均引起的應(yīng)力現(xiàn)象。

2 注塑過(guò)程問(wèn)題及分析

2.1 注塑過(guò)程中，澆口脫料故障

注塑過(guò)程中，由于操作不當(dāng)?shù)仍?，可能?huì)導(dǎo)致澆口和澆口套粘連。因此在脫模時(shí)需要人工進(jìn)行脫模，敲擊噴嘴，但是這種方法不僅耗時(shí)過(guò)久，而且會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。由于噴嘴使用過(guò)久后表面不夠光滑，脫模有阻力，所以要經(jīng)常清理噴嘴口；也有可能是因?yàn)闈部诓牧嫌捕炔粔?，在使用一段時(shí)間后受損情況嚴(yán)重，所以要定期檢查，如果出現(xiàn)問(wèn)題，要及時(shí)更換澆口材料。

2.2 模具零件導(dǎo)柱出現(xiàn)磨損

在注塑模具生產(chǎn)過(guò)程中，導(dǎo)柱起著重要的導(dǎo)向作用，通過(guò)引導(dǎo)動(dòng)模按順序合模，防止型芯在合模過(guò)程發(fā)生損壞，并承受一定的側(cè)向力。良好注塑過(guò)程需要保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活平穩(wěn)，然而由于塑料零件壁厚不均勻或者結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，在生產(chǎn)中熔料注入不均勻或?qū)ΨQ模具使，就會(huì)產(chǎn)生較大壓力變化，使導(dǎo)柱產(chǎn)生偏移。所以模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)柱位置，防止導(dǎo)柱出現(xiàn)問(wèn)題。

2.3 體積較大模具

大模具注塑所需要的原料較多，熔料填充型腔時(shí)各向速率也有所不同，從而產(chǎn)生的壓力也是不均勻的，加之模具自重影響，動(dòng)模和定模就容易出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。上述分析提到，受力不均會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)柱發(fā)生偏移，一旦開模導(dǎo)柱就容易因受力偏移發(fā)生磨損，甚至是彎曲、斷裂。為解決此類問(wèn)題，可以在模具上設(shè)計(jì)錐面、斜面或合模銷精定位裝置，減小導(dǎo)柱需要承受的側(cè)向壓力，平衡模具分合過(guò)程，使動(dòng)模和定模順利夾緊，避免產(chǎn)生偏移。

2.4 注塑時(shí)動(dòng)模板的變形

動(dòng)模板是注塑過(guò)程中最重要的零件之一，在合模裝置設(shè)計(jì)中往往以直覺和經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，缺乏科學(xué)性，難以保證產(chǎn)品質(zhì)量。模具設(shè)計(jì)時(shí)因不專業(yè)或粗糙的手工計(jì)算方法，盲目參照已有合模機(jī)構(gòu)，致使模板在注塑時(shí)因質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生變形。注塑過(guò)程中流動(dòng)熔料對(duì)模具具有較大壓力，為避免模板發(fā)生斷裂，需要選擇高強(qiáng)度模具鋼材，不能只是為了降低材料成本，而選擇低強(qiáng)度鋼代替高強(qiáng)度鋼材。必要的話，在模板設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)受力變形進(jìn)行有限元分析，或者在塑料制品實(shí)際加工時(shí)，增加支架以減小模板腔體內(nèi)壁受力值。

2.5 模具零件推桿的變形，折斷

市場(chǎng)上有許多模具推桿，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與價(jià)格存在很大差異，例如有的價(jià)格偏低但質(zhì)量很差，此類推桿在生產(chǎn)中很容易發(fā)生彎曲斷裂；還有的頂桿因尺寸不良或墊板之間孔軸配合空隙過(guò)大，導(dǎo)致注塑時(shí)熔料從間隙流出；空隙過(guò)小也有可能導(dǎo)致模具不能及時(shí)排氣，導(dǎo)致內(nèi)部溫度過(guò)高，推桿受熱膨脹卡死。因此，為了確保推桿不產(chǎn)生問(wèn)題，在推桿挑選過(guò)程中，一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。另外，也可根據(jù)自身情況自行設(shè)計(jì)推桿，但推桿質(zhì)量必須滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 冷卻不到位，水道漏水

在注塑過(guò)程中，模具溫度直接影響塑件質(zhì)量和生產(chǎn)效率，溫度過(guò)高容易對(duì)原料和模具產(chǎn)生損壞，因此冷卻是非常必要的生產(chǎn)步驟。制品冷卻工序不到位或者冷卻不夠均勻，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生諸多問(wèn)題，如變形、開裂、熔接痕或尺寸偏差。所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置和把控，保證模具注塑過(guò)程中不出現(xiàn)局部過(guò)熱情況，必要的話可以設(shè)計(jì)專門的模溫調(diào)節(jié)器，對(duì)模具冷卻溫度進(jìn)行控制。

3 模具設(shè)計(jì)問(wèn)題及分析

上述各項(xiàng)問(wèn)題是模具制造初期較為常見的問(wèn)題，同樣也是模具設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行仔細(xì)考量的問(wèn)題。產(chǎn)品的材料強(qiáng)度、設(shè)計(jì)整體樣式以及結(jié)構(gòu)部分厚薄分布都會(huì)影響成型塑件質(zhì)量，再加上市場(chǎng)需求，模具設(shè)計(jì)復(fù)雜度與簡(jiǎn)易情況等因素，都會(huì)影響注塑產(chǎn)品銷售量，因此設(shè)計(jì)者要充分、綜合地考慮這些問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

目前市面上的注塑產(chǎn)品雖然很多，但仍然存在許多問(wèn)題，無(wú)法滿足市場(chǎng)和制造業(yè)的廣泛需要。因此本文注塑模具生產(chǎn)常見問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)探討，并提出了相應(yīng)解決對(duì)策，旨在幫助模具工業(yè)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、復(fù)雜化和高效化生產(chǎn)模式，獲取更好經(jīng)濟(jì)效益。