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模具产品
概述
在利用先进技术中，成型产品的生产始终是一个挑战，如监视和控制系统(7章)，统计分析，等等。然而，这些技术只是帮助成型的基本操作，这些技术是可理解和有特征，它们以确保消除或显著减少潜在的问题。这种理解包括模具设计和操作等因素，塑料性能在融化(表4 - 1)、注塑机的操作(IMM)生产成本效益产品获利(8和14章)。
相互关系的塑料、流程和产品
为了制造一个成本效益塑造产品和了解潜在的问题及其解决方案,考虑机器和模具功能的关系,塑料加工变量,和产品性能是有用的。应在机器条件和处理变量之间做出区别。机器条件包括操作温度和压力、模具和模具温度、机输出速率等。处理变量更具体，如模具、流量与温度和熔融条件等。
成型工艺窗口
进程窗口是在加工条件、熔体温度范围压力和剪切速率下，其中一种特定的塑料可以捏造或接受由特定性能最佳制备工艺 （1、 7、 515）。一个窗口是定义'区域'或者'卷'空间的一种处理系统的流程控制变量。对于特定的塑料部件窗口如果在进行更改时有显著变化，同样它的设计和制造设备使用的是的均匀性塑料材料 （微丸、 片等）。越大的均匀性，就越容易控制过程和提高产品质量 （见塑料材料和设备变量在第3章 11 节）。
发达国家通过绘制注射压力（ram 压力）与模具温度成型区图(MAD)显示压力、温度和生产质量部件的最佳组合。图表的大小 (图 4-1）显示在生产好的零件的温度。在最低的周期时间内模具零件，注塑机、将定的最低温度和最高压力位置。
如果由于注塑机和塑料变量拒绝开发，然后由一个移动控制机器来实现更高的温度或较低的压力从而恢复质量。这是一种生产质量零件因为只有两个变量被控制的简化方法。（此示例使用一种热塑性; 与热固性塑料，以减少周期时间的最高温度和压力会使用等）。
成型区技术的下一步是使用一个三维图(图 4-2)。通过绘制熔体温度 vs。注射压力与模具温度，便可获得一次成型图 (MVD)提供更多的精度控制设置这台机器。
开发实际数据涉及慢慢增加 ram （注塑） 压力，直到推导出的模具的一个值。这被指最小值填充压力组合的材料、模具温度、熔体温度。然后增加 ram 压力，直至模具闪烁。这个值作为闪存的最大压力。这两个压力值，然后作为一个表示一组数据点熔体和模具温度的组合。
接下来，因为熔体温度改变了（离开模具温度恒定，）有了一套新的确定的最小压力值和最大压力值。继续直到最高和最低的熔体温度被发现。
然后模具温度的改变，所有上述重复，直到最高和最低的模具温度被发现。一旦获得数据，构造三个三维 MVDs图。
注塑成型塑料熔体温度是一个重要的二维 MADs 是不明显的变量。所有热固性和热塑性塑料，MVD 方法的意义在于用事实上最终戏剧性和易于理解的视觉辅助分析三个最重要的变量作为注射成型；即注射压力、模具（或热塑性塑料桶）温度和熔体温度。
使用此二维和三维方法制作成型图，您可以分析注射速率、模腔压力等，也应考虑是否使用手册或自动过程控制。本章和第 9 章中所述，使用自动控件更容易设置控制量，确保质量。当然，一些模具制作质量部分只是用手动控制;大多数的注塑机在美国使用唯一的手动控制。然而，发生变化主要是因为自动控制可以显著降低成本并提供零（或几乎为零）的缺陷。
周期时间
一个周期是指完整的重复序列的过程或过程的一部分中的操作。一个周期时间是时间段或经过的时间，一个周期中的特定时间点与同一点在下一个周期;它是模具的一部分时间。作为一般指引，无论塑料处理，平均壁厚 （千分之一英寸） 乘以 250 等于周期时间以秒为单位
缩短周期时间的问题主要在于评估所有的困难注射成型过程的一部分和模具设计过程中。因此所需要的是实现的部分和模具优化设计的装置。提供注塑成型过程的计算机模拟的程序系统用于此目的。这样一个可以获取的经验，应密切留意的可用性和性能相关的软件。最重要的是通过评价实际过程操作设置（见成型仿真程序中第1章 9 节），减少周期时间的程序。
所需的成型压力
成型压力是适用于在模具中成型材料的压力。型腔在被注入熔融物的过程中所需压力是基于投影面积所施加的力（夹关闭方向）乘直角采取加巩固在模具分模线运动的横截面面积。过去的经验或从材料供应商数据表，确定所需的特定材料的熔体压力。
所需的力是投影的面积乘以熔体压力来计算的。它被表示在防扩散安全倡议或精神创伤和痛苦。其结果是夹紧力所需的总和（通常转换为吨）。为确保足够的压力，在实践中，应考虑乘以处理安全因子 (SF) 的 1.1。与经验有关，然而，这个 SF 可以减少或甚至消除 （见成型薄墙在第1章 7 节）。
产品
塑料产品用于所有行业 (第 17 章)。他们可以从部件重量一盎司到几百磅不等。在这本书中对典型的产品进行了评述。图 4-3 为例，不同的成型和其他产品使用的电动压铁。
塑造了两个几何形状和设计过程相关。作为一个例子，模具的肋骨的能力可能取决于肋骨的厚度和长度，熔体充分流动性的增强与塑料加工过程中与玻璃纤维或其他增援填料等等有关。生产空心形状的能力可能取决于可移动芯或插入技术，包括空气，粘合，或可溶性固形物甚至在沙地 (第 15 章)。空心零件的生产可以采用留在部分，如泡沫插入的核心。
拿出一个新的设计和提供增量改进现有产品之间存在产品过时的权衡。新的设计通常避免了限制通过循序渐进的方式，但它存在时间和资源成本高昂。如果一个人继续渐进的办法太长，存在整个概念运行过时的风险。
塑料加工
注射成型机械提供的功能来处理不同的塑料，需要不同的操作方法。有其他规格为 IMMs满足产品尺寸要求时机器也必须旨在满足塑料熔体过程控制的要求。在这台机器中塑料熔体中的变量和过程控制都必须进行管理。
介绍了一些关于熔融行为的信息。也参见2、5、6和7章提供更多的处理细节。
熔体流动的基本知识
在成型条件变量影响部分性能中，至关重要的是地点和控制腔填充率或模式。适当的填充率可以帮助消除部分翘曲变形、收缩、焊接线路或其他的问题和缺陷 (第 8 章)。在现实的世界模具设计，在许多情况下，为了实现成功的总体设计必须做出权衡。作为一个例子，自然平衡的流道系统必然是好事，它可能导致在模具冷却或过度转轮部分根据生产数量增加的成本的问题。软件流分析指南都可用，让跑步者的压力、温度、流量等，选用一贯的成功设计 (第 9 章)。
在典型的IMM，熔化的塑料流入其模具基本上受注射装置的塑化能力和均匀性、熔体压力，和螺钉固定位置控制。当使用热流时，涉及阀盖。顺序阀浇注在一些多门的应用中十分重要。因为这些门可以在不同的时间，在注入增加控制熔接线位置和平衡的填充过程中打开。而开环过程中注射单元被固定在从一开始注射用时间或螺钉位置。一旦打开了阀门，完全由注射装置控制的流量。所谓动态饲料闭环系统采用变流量阀。每个阀的位置控制在响应阀下游的压力要求下。
模具填充速率
这里是许多经营 IMM 方法的例子之一。要了解速率影响、考虑整个注塑模具填充模式。熔体第一壁薄节从大门口和流前伸手可及。首次进入型腔，熔体沿着厚截面流动。这是填补薄本节的压力不足。刚刚进入稀薄的部分的熔体坐在那里失去热量，直到填充其余的模具直到几乎完全填满模具，在充分的注射压力时可用，试图填补薄的部分。然而，在稀薄的部分熔融已冻结或稀薄的部分不填充。此问题是由快-慢-快（速率）充填序列使用引起的。如果熔体继续流动（统一）以几乎恒定的速率，还有填补稀薄的部分没有困难时只需要熔体进入型腔有适当的温度、压力和注射速率。
融化的缓冲
缓冲熔体意味着在其收缩和凝固之前继续注入模具型腔。目的是确保完成中风以及模具填充。熔体垫存在，通常距离螺杆或喷嘴只是几毫米（0.04 英寸），反过来会注入型腔或型腔之间保持的。此操作将导致更大的压实度和将消除或显著降低模塑制品的收缩。
充型监测
充型过程的流动前沿速度通常从螺钉位置或模腔压力传感器推断。最后的模制零件的质量通过熔融的塑料的实际流量入腔内包熔体。超声波技术是监测填充作用的一种方法。这项技术涉及到使用超声换能器和软件，检验充型模式和流动前沿速度。它允许识别填充到模具型腔是完全和立即切换从注射压力到保压压力，节约能源。超声波束发射换能器安装模具钢材的外表面。光束传播到腔接口。熔体到达传感器的位置之前，超声能量是完全反映在此接口。熔体的抵达后，光束能量的一部分传输到熔体，指示到来。传感器可以监测从模具墙上，部分收缩造成的差距以及测量的速度发展的差距。超声波的波形显示回声在凝固的地方，可以用来获得跨熔体的温度廓线，研究冷却效率。
下沉的标记
不同处理条件可能导致产品问题或缺陷。一个例子是一个接收器标记。缩痕的发生通常在壁厚显著变化的成型零件表面上缩进。例子包括肋骨、老板及咬边。缩痕是由熔体在模具中冷却过程中的热收缩引起的。由于塑料制品从熔体对固体的体积收缩率可约 25%，其可压缩性较小（大约 15%)，它是能装出来的模具。这一行动在加压阶段只可以防止缩痕。一些补偿流有必要完全消除缩痕。命中是不可能使用一个足够高的保压压力要做到这一点，低保压压力可能减少至可接受水平的标记。
通过分析流动作为粘性流体流动与传热的组合，一个可以希望了解在模具发生了什么 (第 7 章)。该对象是流动塑料薄片通过厚的部分时速度很慢，压力降会高，因为高热量损失。在极端情况下塑料可以冻掉。高的保压压力，会有高的流量在加压阶段和低流量补偿阶段。此处的补偿流是指薄片不会熔为厚片有充分的时间。
模具的描述
模具是注塑成型过程中非常重要的一部分。所概述图 1-14。有许多不同的模具设计用于生产数以千计的不同形状和尺寸的产品。图 4-4 到 4-9 显示了几个模具设计示例。
在过去，当有人购买 IMM，曾作过低估计总成本设置术及其辅助设备，以减少开支的模具被缩水。结果大部分时间是一场灾难，因为产品不符合性能要求，或更糟糕的是成型质量产品的成本上升。的这里的消息是，你得到你所支付的。
模具是许多不同的设计满足不同产品的要求。有是可以有共同的程序集的模具和操作部分，以便该工具的型腔或型腔可以接收不同的腔插入。模具可以是本身非常复杂和昂贵的机械件，他们可以由高质量金属和精密加工的许多部分组成。采取这些投资的最大优势，模具可纳入许多空洞，其复杂性的可能性增加。许多模具已经重新设计作为标准化的产品，可以用不同的腔、热流道系统、冷却线，紧松机制等。
一个多世纪以来对于那些熟悉模具制作的人来说获得他们所需的模具是容易的。在过去，模具并不那么复杂，因为现在和将来模具规范将需要更多复杂环节。一个要么必须聘请合资格的人士，可能很难找到，或要求他们按整本书所述的那样实验。请参阅一节特别是在软件上和数据库程序。
模具基础知识
模具的作用是双重的︰传授所需的形状的已塑化的熔融和凝固注射模塑制品热塑性塑料冷却和加热热固性塑料）。它基本上有两套组件: （1） 腔和芯；（2）安装腔和核心基地。图 4-10 和 4-11 和表 4-2 显示典型的布局和描述产品被塑造，包括腔和核心。图 1.11 提供塑料熔体压力装货的示例。熔体从移动注射单元 （结合），由模具通道 （浇口、 转轮和门）和成两个腔。
模具有两个基本部分包含腔和核心。他们是固定式，模具一半一边在那里注入塑料，及移动半关闭或喷射器一边的机器。两个模具的两半部分之间的距离称为分型线。在某些情况下，型腔是部分在静止和部分在移动的部分组成。术语'模具一半'并不意味着这两个尺寸相等的宽度。
大小和标准零件重量限制在模具型腔数目也确定所需的机械能力。在大型的模制部件，如汽车散热器格栅或单件桶椅子上，大的外部尺寸的单型腔模具需要相应大间隙机拉杆。反过来，机
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