先進注塑成型工藝及產品缺陷解析

第1章 塑膠及注塑成型原理 001
1．1塑膠的成型特性 002
1．1．1塑膠的類別及其性能 002
1．1．2塑膠的熱力學變化 005
1．2注塑成型原理及工藝流程 006
1．2．1注塑成型原理 006
1．2．2注塑成型的工藝流程 010

第2章 注塑成型工藝技術 013
2．1注塑成型技術準備 014
2．1．1塑膠的配色 014
2．1．2塑膠的乾燥 014
2．1．3嵌件的預熱 015
2．1．4脫模劑的選用 015
2．2注塑成型的工藝參數 016
2．2．1注射壓力 016
2．2．2保壓壓力 017
2．2．3螺杆的背壓 018
2．2．4鎖模力 019
2．2．5料筒溫度 019
2．2．6模具溫度 020
2．2．7注射速度 021
2．2．8注射量 022
2．2．9螺杆的射出位置 022
2．2．10注射時間 022
2．2．11冷卻時間 023
2．2．12螺杆轉速 023
2．2．13防涎量（螺杆松退量） 023
2．2．14餘料量 023
2．3注塑工藝參數的設定 024
2．3．1設定工藝參數的一般流程與要點 024
2．3．2注塑過程模腔壓力的變化分析 027
2．4塑件的後期處理 031
2．4．1退火處理 031
2．4．2調濕處理 032

第3章 注塑生產常見缺陷及解決方法 033
3．1注塑產品常見缺陷及解決方法 034
3．1．1缺料（欠注）及解決方法 034
3．1．2縮水及解決方法 037
3．1．3鼓包及解決方法 039
3．1．4縮孔（真空泡）及解決方法 040
3．1．5溢邊（飛邊、批鋒）及解決方法 041
3．1．6熔接痕及解決方法 043
3．1．7氣泡（氣穴）及解決方法 051
3．1．8翹曲（變形）及解決方法 053
3．1．9收縮痕及解決方法 057
3．1．10銀紋（銀絲、料花）及解決方法 058
3．1．11水波紋及解決方法 060
3．1．12噴射紋（蛇形紋）及解決方法 062
3．1．13虎皮紋及解決方法 064
3．1．14氣紋（陰影）及解決方法 068
3．1．15黑紋（黑條）及解決方法 069
3．1．16發脆及解決方法 070
3．1．17裂紋（龜裂）及解決方法 071
3．1．18燒焦（碳化）及解決方法 073
3．1．19黑點及解決方法 074
3．1．20頂白（頂爆）及解決方法 075
3．1．21拉傷（拖花）及解決方法 077
3．1．22色差及解決方法 078
3．1．23混色及解決方法 079
3．2注塑過程常見缺陷及解決方法 081
3．2．1下料不順暢及解決方法 081
3．2．2塑化時雜訊過大及解決方法 081
3．2．3螺杆打滑及解決方法 082
3．2．4噴嘴堵塞及解決方法 082
3．2．5噴嘴流涎及解決方法 082
3．2．6噴嘴漏膠及解決方法 083
3．2．7製品粘前模及解決方法 083
3．2．8水口料（流道凝料）粘模及解決方法 084
3．2．9開模困難及解決方法 085
3．2．10熱流道引起的困氣及解決方法 085
3．2．11成型週期過長及解決方法 086
3．2．12其他異常現象及解決方法 087

第4章 精密及特殊要求的注塑成型技術 088
4．1精密注塑成型工藝 089
4．1．1精密注塑成型的工藝現狀 089
4．1．2精密注塑成型的技術條件 090
4．2高光無痕注塑成型工藝 094
4．2．1高光無痕注塑成型的技術條件 094
4．2．2高光無痕注塑成型不良現象及改善實例 100
4．3多級注射的注塑成型工藝 102
4．3．1多級注射的注塑成型理論 102
4．3．2多級注射成型工藝的實現 106
4．4透明塑膠的注塑成型工藝 110
4．4．1透明塑膠及其注塑性能 110
4．4．2透明塑膠的注塑成型技術 111
4．5雙色注塑成型技術 114
4．5．1雙色注塑成型原理 114
4．5．2雙色注塑成型的技術要點 116
4．6薄壁注塑成型技術 117
4．6．1薄壁注塑成型的原理與工藝特點 117
4．6．2薄壁注塑技術在汽車零件中的應用 121

第5章 注塑成型節能技術與綠色製造 122
5．1注塑成型節能技術 123
5．1．1注塑機的能耗分析 123
5．1．2注塑機液壓系統節能技術 123
5．1．3電磁感應加熱節能技術 128
5．1．4餘熱回收節能技術 131
5．1．5節能注塑機器—全電動注塑機 132
5．2低壓注塑成型技術 134
5．2．1低壓注塑成型原理與特點 134
5．2．2低壓注塑成型常見問題及措施 136
5．2．3低壓注塑成型實踐經驗 137
5．3熱流道注塑成型技術 142
5．3．1熱流道注塑成型的原理與優點 142
5．3．2熱流道注塑成型的塑膠及其模具 144
5．3．3熱流道注塑成型實踐經驗 149
5．4氣體輔助注塑成型技術 151
5．4．1氣體輔助注塑成型的工藝原理 151
5．4．2氣體輔助注塑成型的關鍵技術 152
5．5注塑生產的綠色製造 154
5．5．1面向綠色製造的注塑模具設計 154
5．5．2注塑模具的綠色製造技術 155
5．5．3注塑成型中的綠色技術 156

第6章 注塑成型工藝優化與電腦模擬技術 157
6．1注塑工藝參數優化技術 158
6．1．1注塑工藝參數優化原理 158
6．1．2基於人工神經網路原理的注塑工藝參數優化 163
6．1．3人工智慧在注塑工藝參數優化中的應用 167
6．1．4注塑製品缺陷及工藝優化專家系統實例 172
6．2注塑成型的電腦模擬技術 175
6．2．1注塑成型的電腦模擬 175
6．2．2Moldflow模流模擬實例 175

第7章 注塑生產自動化與智慧化 185
7．1傳統注塑生產面臨的挑戰與機遇 186
7．1．1傳統注塑生產面臨的挑戰 186
7．1．2注塑生產面臨的機遇 188
7．2注塑生產自動化與智慧化 189
7．2．1注塑生產的自動化 189
7．2．2注塑生產的資訊化 194
7．2．3注塑生產智慧化系統 196
7．2．4注塑生產智慧化實例 207
參考文獻 214

注塑成型是最主要的塑膠加工工藝之一。通過注塑成型，可以一次性生產出結構複雜、造型優美的塑膠製品，因而注塑成型具有工藝技術條件成熟、生產效率高、製品精度高、生產成本低等優點。目前，注塑成型在塑膠製品生產中所占的比重還在不斷增加，相關的技術、設備、模具和管理經驗等也得到了快速的發展。
 
長期以來，困擾廣大注塑生產一線人員的問題之一是“出廢品”問題。由於注塑成型過程涉及複雜的材料學、熱力學和流變學等問題，因而經常出現“莫名其妙出廢品”“稀裡糊塗又好了”的生產現象。針對此現象，本書著重編寫了“注塑生產常見缺陷及解決方法”一章，總結了大量詳實的案例並加以分析，希望能幫助讀者“知其然，更知其所以然”。
 
同時，考慮到產業政策的走向，“低碳”“環保”“綠色製造”和“智慧製造”已經成為普遍共識，作為傳統製造業的重要組成部分，注塑生產正面臨著環保、能耗和成本等各方面的挑戰。針對此問題，本書詳細講解了精密及特殊要求塑件的注塑成型技術、綠色節能注塑技術、注塑成型工藝優化與電腦模擬技術、注塑生產自動化與智慧化等代表注塑成型發展方向的前瞻知識，相信這些知識能為讀者夯實技術儲備、應對今後的產業挑戰起到添磚加瓦的作用。
 
本書不僅著眼於解決業界同仁的“眼前問題”，而且未雨綢繆、面向未來，力求為相關人員解決“今後問題”提供智力支持。內容不僅包含了許多經過實踐檢驗的技術技巧，突出實用性，又具有一定的理論深度，講究前沿性，既適合從事塑膠製品開發、注塑生產與管理、注塑模具設計與製造、注塑機維護與維修等相關工作的技術人員使用，也可供高等院校材料成型與控制工程、模具設計與製造、機械製造工藝與設備等專業的師生學習參考。
 
本書由桂林資訊科技學院的劉朝福教授編著，在編寫過程中，柳州方盛汽車飾件有限公司、廣州博創智慧裝備股份有限公司、深圳騰盛精密裝備股份有限公司，以及秦國華、經華、程馨、張燕、程彬彬、馮翠雲、徐叔豐、韋雪岩、莫榮、廖志平提供了技術資料或參與了書稿的討論，在此一併表示衷心的感謝！
 
由於筆者水準所限，書中疏漏和不足之處在所難免，敬請廣大讀者提出寶貴意見。
 
編者