1、材料的影響

1.1材料的收縮率

材料和模具的收縮率的匹配問題與脫模是否順暢有著直接的聯(lián)系。一般而言，如果材料收縮率大則材料收縮會大，材料包裹成型型芯變緊，產(chǎn)生脫模困難問題。如果材料的收縮率小則材料收縮小，材料相對于是膨脹貼合型腔較緊，產(chǎn)生脫模困難問題。一般而言在一套模具中如果使用不同的收縮率材料會出現(xiàn)脫模困難，粘后模表現(xiàn)為頂高，頂白等；或者是出現(xiàn)開模困難，粘前模表現(xiàn)為拉傷。這一方面對于配方設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)作用，也提醒成型人員應(yīng)該注意，并不是所有模具都可以亂試材料。材料的收縮率與模具收縮率不匹配是會出問題的。

1.1脫模劑

這里講的脫模劑為直接加到材料里的潤滑劑，如硬脂酸，石蠟等。不同的基體或是配方體系或者是造粒過程等都會對于材料本生的脫模性有極大的影響。如自潤滑的材料他們的脫模性會好。如造粒過程中的抽真空，如果過多的抽真空可能將一些起潤滑作用的分子抽走，從而降低脫模性。對于注塑材料脫模過程都是存在的，對于材料本身的脫模性是非常重要的。

1.2材料物性

材料物性與脫模性能息息相關(guān)，比如硬而脆的材料會非常容易斷水口，脫模困難。又如熱變形溫度將直接決定脫模時(shí)的溫度，一般熱變形溫度越高，脫模時(shí)的溫度也可用更高，而且可以縮短周期。另外模量也有重要影響，模量直接反應(yīng)出了材料的軟硬度。從極端的角度上來講，如PVC軟膠特殊情況下是不需要脫模角度的設(shè)計(jì)。而差不多收縮率的PC/ABS合金和ABS注塑同一套模具時(shí)，較硬的PC/ABS合金脫模更加困難。

圖1 軟膠做的玩具輪胎強(qiáng)制脫模

實(shí)例：

背景：產(chǎn)品為汽車空調(diào)的泵體殼，結(jié)構(gòu)如下，使用的的材料為填充PP。模具的設(shè)計(jì)收縮率為千分之一點(diǎn)一，而提供的材料有兩種一種脫模順利收縮率為1左右，而另外一種收縮率為1.4的PP則出現(xiàn)的頂白和頂高的現(xiàn)象。經(jīng)過原因分析后發(fā)現(xiàn)，收縮率大的那件包裹型芯較緊，從而需要較大的力頂出制件，從而形成頂白。還有一處頂白為設(shè)計(jì)壁厚不合理，過厚而冷卻的時(shí)間設(shè)定不足從而造成的拉傷。

圖2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖

圖3 頂白缺陷

圖4 收縮率不同的兩種材料脫模性對比

圖5壁厚太厚，冷卻不足造成的拉傷

1.3流動性

材料的流動性好則材料的成型窗口加大，利于加工。但是如果工藝配合不當(dāng)則也容易出現(xiàn)問題，其中脫模問題也是其中之一。比如流動性好，壓力大則容易產(chǎn)生飛邊，飛邊是多出來的部分，一般會深入模具縫隙中，卡住模具造成脫模劑不良。

圖6 飛邊造成脫模困難

2、模具及設(shè)計(jì)的影響

脫模性能與模具有著直接的關(guān)系。模具設(shè)計(jì)和制造的水平將會直接影響材料的成型和脫模。

2.1脫模劑斜度

脫模斜度是模具設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮的問題，常用的脫模斜度設(shè)計(jì)如下表：

表一 常用塑料脫模斜度設(shè)計(jì)

由上表不難發(fā)現(xiàn)硬度較大的材料起脫模斜度要大。表面不光滑脫模斜度要大。而且型腔的脫模斜度比型芯大，這個(gè)是為了防止制件粘前模，而且為了放止粘前模甚至要在型芯側(cè)做倒鉤。此外塑料形狀復(fù)雜、壁厚較厚、收縮率較大的以及增強(qiáng)塑料應(yīng)該取得較大的脫模斜度。

2.2模具表面光澤度

一般而言，模具表面越光滑越利于脫模。如一些3板模的模具，流道往往較長，較細(xì)，模具加工中很難拋光，脫模斜度不夠時(shí)就會出現(xiàn)斷水口的情況。但是值得注意的是，如果模具過于光滑時(shí)有可能會導(dǎo)致形成真空面而脫模困難，最好做好該面的排氣，必要時(shí)應(yīng)當(dāng)采用吹氣輔助脫模。

圖7 流動不光滑導(dǎo)致斷裂

2.3產(chǎn)品的壁厚

壁厚的設(shè)計(jì)推薦均勻，不只是收縮不均，而且壁厚不一還會導(dǎo)致變形、冷卻不均從而影響脫模。圖5就是一個(gè)典型的壁厚不均引起的脫模問題。

2.4冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

上面列舉了壁厚不均導(dǎo)致冷卻不均從而影響脫模的例子，事實(shí)上模具的冷卻水路設(shè)計(jì)不合理也會導(dǎo)致脫模不順。如圖8所示。

圖8 熱嘴冷卻不足導(dǎo)致流道不能正常脫模

一般設(shè)計(jì)稍好的熱嘴會在熱嘴外部有一組單獨(dú)的冷水用以防止熱流道以外的部分溫度過高而造成外觀和脫模缺陷。熱嘴設(shè)計(jì)圖如下。

圖9 熱流道常見運(yùn)水設(shè)計(jì)

2.5模具飛邊

在前面已經(jīng)列舉過飛邊會導(dǎo)致脫模不順的例子。其實(shí)相對于分型面，側(cè)滑塊位置處的飛邊，則更有可能造成模具脫模問題發(fā)生。故在模具設(shè)計(jì)和制造時(shí)一定要做好模具的配合，避免產(chǎn)生飛邊。

2.6分型面的選擇

模具設(shè)計(jì)時(shí)，分型面的選擇是很重要的。分型面不光決定了產(chǎn)品的外觀，而且分型面的選擇將會決定脫模情況。分型面有如下原則：

1)保證塑件質(zhì)量。這是最基本的一條，必須使塑件質(zhì)量符合預(yù)定要求。

2)便于塑件脫模。易于脫模，可使生產(chǎn)率提高，塑件不易變形，提高正品率。

3)簡化模具結(jié)構(gòu)。同樣一個(gè)塑件，因?yàn)榉中兔孢x擇的不同，使結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有很大不同，合理地選擇，即可簡化模具結(jié)構(gòu)。

如制件為較長制件，如果準(zhǔn)許則盡可能將分型面放在制品中間來避免較長的抽芯和較大的脫模斜度。而且分型面的的選擇時(shí)應(yīng)該避免定模抽芯或者將較長的脫模距離方向放在開模方向如圖10。

圖10 分型面的選擇

1— 動模  2—定模

上圖中a和c是合理的設(shè)計(jì)，b中有定模抽芯，d的側(cè)抽距離太長了。下面一個(gè)實(shí)例就是脫模設(shè)計(jì)不良導(dǎo)致脫模困難。制品為熱水器中的一個(gè)部件，使用材料為增強(qiáng)PPE/PA，材料相當(dāng)硬，但是有由于產(chǎn)品要求，側(cè)抽型芯的脫模斜度設(shè)計(jì)較小。制品選擇了如下的分型面，導(dǎo)致油缸抽芯距離特別長，從而脫模困難，而且導(dǎo)致模具非常大，非常占資源。如果將分型面選到垂直方向則模具的面積會減小，而且較長的拔模方向在開模方向，利于脫模。

圖11 制品極其模具結(jié)構(gòu)圖

2.7脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

脫模機(jī)構(gòu)中常見的有頂針，頂板，頂塊，頂管，側(cè)抽芯，多級頂出，倒裝脫模，強(qiáng)行脫模，吹氣輔助脫模和螺紋脫模等。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)將直接決定脫模的難易程度。而且往往在一套模具中，脫模機(jī)構(gòu)不是單一存在的。如頂出力不均勻，頂出面積過小，頂出機(jī)構(gòu)過松，頂出機(jī)構(gòu)冷卻不良都會導(dǎo)致脫模和外觀問題。

2.8 Moldflow對于脫模劑設(shè)計(jì)的應(yīng)用

Moldflow對于制品的脫模性也有指導(dǎo)作用。在末流分析中，如果體積收縮率出現(xiàn)正值則可能有粘模的風(fēng)險(xiǎn)。凝固層則決定了開模的時(shí)間和可能出現(xiàn)冷卻問題的部位。還有就是變形和應(yīng)力分布對于是否能順利脫模都有較直接的影響。

3、工藝和設(shè)備的影響

除了材料和模具外工藝對于脫模也有重要影響。如注塑過飽會導(dǎo)致模具抱死而粘模。料筒溫度過高導(dǎo)致材料分解發(fā)脆，從而導(dǎo)致粘模，烘干不足的PBT在高溫下分解很容易導(dǎo)致脫模不良。工藝上還有常見的就是脫模劑的使用，而且往往這是在現(xiàn)場最有效的方法。此外冷卻時(shí)間的設(shè)定、儲料的設(shè)定、開模和頂出工藝的設(shè)定對于脫模都有影響。

注塑機(jī)對于脫模也是有影響的。例如溫度控制、螺桿的類型和機(jī)臺大小等對于脫模性都有一定的影響。另外一些輔機(jī)，如模溫機(jī)，機(jī)械手對于脫模也有影響。

結(jié)束語

注塑成型一個(gè)復(fù)合過程，造成注塑問題的原因往往也是多方面的。分析問題也應(yīng)當(dāng)考慮全面。所以脫模不暢問題應(yīng)當(dāng)全面分析，并抓住重點(diǎn)，對癥下藥。