注塑模具培训资料PPT课件下载推荐.ppt

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,10,4、脱模机构实现塑件和浇注系统脱模的装置，其结构形式很多，最常用的有顶杆、顶管、顶板及气动顶出等脱模机构，一般由顶杆、复位杆、弹弓、顶杆固定板、顶板（顶环）及顶板导柱/导套等组成。

5、抽芯机构对于有侧孔或侧凹的塑件，在被顶出脱模之前，必须先进行侧向抽芯或分开滑块（侧向分型），方能顺利脱模。

6、模温调节系统为了满足注射成型工艺对模具温度的要求，需要有模温调节系统（如：

冷却水、热水、热油及电热系统等）对模具温度进行调节的装置。

11,7、排气系统为了将模腔内的气体顺利排出，常在模具分型面处开设排气槽，许多模具的推杆或其它活动部件（如：

滑块）之间的间隙也可起到排气作用。

8、其它结构零件是指为满足模具结构上的要求而设置的零件（如：

固定板、动/定模板、撑头、支承板及连接螺钉等）。

12,常见的注塑模具结构及组成如下图所示：

A、二板模具（侧浇口）结构图,13,胶件顶出图,14,B、三板模具（针孔型浇口）结构图,15,胶件顶出图,16,C、斜导柱模具（边浇口、推板顶出）结构图,17,胶件顶出图,18,D、绞牙抽芯模具（直浇口）结构图,19,胶件顶出图,20,注塑模具的分类,注塑模的分类方法很多，按其所用注塑机的类型，可分为卧式注塑机用注塑模、立式注塑机用注塑模、角式注塑机用注塑模及双色注塑模等；

按模具的型腔数目可分为单型腔和多型腔注塑模；

按分型面的数量可分为单分型面和双分型面或多分型面注塑模；

按浇注系统的形式可分为普通浇注系统和热流道浇注系统注塑模；

另外还有重叠式模具（叠模）。

21,按基本结构分类，一般可划分为以下两类：

二板模具（两块模板、一次分型模具）；

三板模具（三块模板、二次分型模具）；

这是根据分模时，分成两块或三块模板来分类的，几乎所有的模具均属这两种类型（个别的是四板模）。

注塑模具常分为：

通用注塑模、双色注塑模、热流道模具、重叠注塑模等。

22,一、二板模具（一次分型模具）的特点：

一般是在分型面处分开成定模板和动模板。

1、成型后将成型品和注入口切断，并进行加工（如：

边浇口、直浇口）。

2、结构简单，便于使用。

3、适合于产品自动落下。

（潜伏式浇口，不需后加工）4、故障少，价格便宜。

23,24,25,1-动模板；

2-定模板；

3-冷却水机；

4-定模座板；

5-定位圈；

6-主流道衬套；

7-型芯板；

8-导柱；

9-导套；

10-动模座板；

11-支承板；

12-限位钉；

13-推板；

14-推杆固定板；

15-拉料杆；

16-推板导柱；

17-推板导套；

18-推杆；

19-复位杆；

20-垫块,26,二、三板模具（二次分型模具）的特点：

在定模板和动模板之间有一块模板，在此模板和定模板之间有水口流道。

1、由于可采用点水口，故不需要对水口位进行后处理。

2、结构复杂，需分别取出成型品和水口流道。

3、可将浇口置于成型品的任意位置。

4、故障比二板模具多，模具费用也较高。

27,28,29,30,热流道模具图,31,32,重叠模具结构图,33,双色模具,34,注塑模具的设计要求,一、注塑模具设计时应考虑的因素1、分析塑件结构及其品质要求2、了解注射机的技术规格（使模具与注塑机相互匹配）3、了解塑料的加工性能和工艺特性4、考虑模具的结构与制造方面的要求,35,二、浇注系统的结构浇注系统是指模具从注射机喷嘴起到型腔入口为止，塑料熔体的流动通道内冷凝的固体塑料。

浇注系统分为普通（冷）流道浇注系统和热流道浇注系统两大类，普通流道浇注系统包括流道（由主流道、分流道、冷料井和浇口组成）。

如下图所示：

36,三、浇注系统的设计原则浇注系统设计是注塑模具设计的一个重要环节，也是设定注塑工艺条件的重要依据之一，它对注射成型周期和塑件质量都有直接的影响，设计时应遵循如下原则：

1、结合型腔布局考虑,37,2、热量及压力损失要小3、确保均衡进料4、塑料损耗量要少5、消除冷料6、排气良好7、防止塑件出现缺陷8、塑件外观质量9、生产效率10、塑料熔体流动特性,38,四、主流道的设计要求主流道通常位于模具中心塑料熔体入口处，它将注塑机喷注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于塑料熔体按序顺利地向前流动。

热塑性塑料的主流道，一般由浇口衬套构成，主流道始端直径D=d+（0.51.0）mm，球面凹坑半径R=r+（1.02.0）mm，其锥角=3050，尽可能缩短长L（小于60mm为佳），表面粗糙度一般为Ra0.8。

39,对于采用点浇口的三板式模具，若要采用拉料板使流道凝料自动坠落时，则浇口衬套与拉料板的滑动配合部分应有50150的锥度，以保证使用安全，动作可靠。

为减少熔料的流动阻力，主流道末端与分流道连接处需用圆角过渡，其圆角半径r=13mm。

因主流道与塑料熔体反复接触，进口处与喷嘴反复碰撞，因此，常将主流道设计成可拆卸的主流道衬套，用较好的钢材制造并进行热处理。

定位圈和注塑机模板的定位孔需有极小（0.050.1mm）的间隙配合，定位圈的高度应略小于定位孔的深度。

40,五、冷料井的设计要求冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。

其作用是收集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道中的冷凝料拉出。

冷料井直径宜稍大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。

1、底部带有推杆的冷料井2、底部带有拉料杆的冷料井3、底部无杆的冷料井,41,4、分流道冷料井当分流道较长时可将分流道的尽头沿料流前进方向延长作为其冷料井，以贮存前锋冷料，其长度为分流道直径的1.52倍。

42,带球形头（或菇形头）拉料杆的冷料穴1-定模板；

2-顶件定板；

3-拉料杆；

4-型芯固定板,43,六、分流道的设计要求分流道是主流道与浇口之间的通道，多型腔模具一定要设置分流道，大型塑件由于使用多个浇口进料也需设置分流道。

1、分流道的截面形状常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U字形等。

要减少流道内的压力损失，则希望流道的截面积大、流道的表面积小，以减少传热损失，其中圆形截面的效率最高，侧面具有斜度为50100的梯形流道和U字形流道也常用。

44,当分形面为平面时，可采用圆形截面流道；

若加工时对中困难，可采用梯形或U字形截面的分流道。

塑料熔体在流道中流动时，表层冷凝冻结，起绝热作用，熔体仅在流道中心流动，因此分流道的理想状态应是其中心与浇口的中心一致。

45,2、分流道的截面尺寸分流道截面尺寸应根据塑件的成型体积、塑件壁厚、塑件形状、所用塑料的工艺性能、注射速率以及分流道的长度等因素来确定。

3、分流道的布置分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。

分流道的布置形式分平衡式和非平衡式两种。

不太好,46,47,4、分流道设计要点分流道对熔体的阻力要小，在保证有足够的注射压力使塑料熔体顺利充满型腔的前提下，分流道的截面积与长度应尽量取小值。

尤其对于小型塑件更为重要，分流道转折处应以圆弧过渡。

七、浇口的设计要求浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短的流道，它是浇注系统的关键部分。

浇口的形状、数量、尺寸大小和位置对塑件质量影响很大。

48,浇口的主要作用是：

A、型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流；

B、易于切除浇口凝料；

C、对于单浇口多型腔模具，用以平衡进料；

对于多浇口单型腔模具，用以控制熔接线的位置。

浇口截面形状有矩形和圆形两种，浇口长度约为0.52mm左右。

49,1、浇口的形式及特点非限制性浇口又称直浇口、直接浇口或主流道型浇口。

在单型腔模具中塑料熔体直接流入型腔，因而压力损失很小，进料速度快，成型比较容易，对各种塑料都能适用；

传递压力好，保压补缩作用强，模具结构简单紧凑，制造方便。

但除去浇口困难，浇口痕迹明显，浇口附近热量集中，冷凝较迟，周期时间长，易产生较大的内应力，也易产生缩孔或表面凹陷。

特别适用于大型塑件、厚壁塑件以及熔体粘度特别高的塑料的成型。

50,限制性浇口型腔与分流道之间采用一段距离很短（约0.52mm）、截面积很小（约为分流道截面积的3%9%）的通道相连接，此通道称为限制性浇口，它对浇口的厚度及快速凝固等可以进行限制。

2、限制性浇口形式颇多，常用的有如下10种：

点浇口点浇口是一种截面尺寸特小的圆形浇口，除去浇口后残留痕迹小，不影响塑件外观，开模时浇口可自动拉断，有利于自动化生产，浇口附近由补料造成的应力小。

51,对于薄壁塑件因剪切速率过高，为改善这一情况，在不影响使用前提下，可局部增加浇口处塑件壁厚，以圆弧R过渡；

若压力损失大，必须采用三板式模具结构，导致模具结构复杂，并要采用顺序分模机构。

52,潜伏式浇口潜伏式浇口又称隧道式浇口，是由点浇口演变而来的，分流道开设在分型面上，浇口潜入分型面内部，斜向进入型腔，塑件和流道分别设置有顶出机构，开模时浇口即被自动切断，流道凝料自动脱落。

53,54,侧浇口（边浇口）侧浇口又称边缘浇口，一般开设在分型面上，从型腔（塑件）外侧进料，侧浇口是典型的矩形截面浇口，能方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间，因而也称之为标准浇口。

侧浇口的特点是浇口截面形状简单，加工方便,能对浇口尺寸进行精密加工；

浇口位置选择比较灵活，侧浇口特别适用于两板式多型腔模具。

但是塑件容易形成熔接痕、缩孔、缩水等质量缺陷，注射压力损失较大，对于壳体形塑件会有排气不良现象。

55,56,重式浇口重式浇口又称搭接浇口，它基本上与侧浇口相同，但浇口不是在型腔（塑件）的侧边，而是在型腔（塑件）的一个侧面。

它是典型的冲击型浇口，可有效防止塑料熔体的喷射流动。

如成型条件不当，会在浇口产生表面缩水，切除浇口比较困难，会在塑件表面留下明显的浇口痕迹。

57,扇形浇口扇形浇口是逐渐展开的浇口，常用来成型宽度较大的板状塑件；

塑料熔体在宽度方向得到均匀分配，可降低塑件内应力，减少其翘曲变形；

型腔排气良好，避免包围空气，但是浇口切除比较困难，痕迹明显。

58,平缝式浇口（膜状浇口）平缝式浇口又称薄片式浇口，也是侧浇口的一种变异形式，常用来成型大面积的扁平塑件。

浇口的分配流道与型腔（塑件）侧边平行，称作平行流道，其长度可以大于或等于塑件宽度。

塑料熔体先在平行流道内得到均匀分配，再以较低的线速度呈平行流动，均匀地进入型腔，因而塑件内应力小，减少了因定向而产生的翘曲变形，且型腔排气良好；

但是浇口切除加工量大，痕迹明显。

59,盘形浇口盘形浇口又称薄板浇口或内圆环形浇口，盘形浇口用于内孔较大的圆筒形塑件，或具有较大正方形内孔的塑件。

塑料熔体以相同压力均匀从内孔周边上进胶，空气顺利排除，这种浇口有较理想的充模状态，但塑料损耗量较大，且浇口切除困难。

60,圆环形浇口圆环形浇口设置在与圆筒型腔同心的外侧，即在型腔四周设置浇口，其浇口位置正好与内侧盘形浇口相对应，它适用于薄壁长管形塑件。

由于塑料熔体环绕型芯均匀地进入型腔，充模均匀，排气效果好，塑件无熔接痕。

但浇口除去困难，并在塑件内侧留下明显的浇口痕迹。

61,轮辐式浇口轮辐式浇口适用范围类似盘形浇口，带有矩形内孔的塑件也适用。

这种浇口去除方便，流道凝料较少，型芯上部得到定位而增加了型芯的稳定性，但塑件上熔接痕影响塑件的强度和外观质量。

62,附耳式浇口附耳式浇口又称分接式浇口或调整式浇口，它在型腔侧面开设耳槽，塑料熔体通过浇口冲击在耳槽侧面上，经调整方向和速度后再进入型腔，因此可以防止小浇口直接对型腔注料时产生的喷射现象，它可减少浇口附近的内应力，防止型腔压力过大，对于流动性差的塑料有效,这种浇口除去比较困难，痕迹大。

63,64,休息一会儿!

65,八、浇口位置的选择浇口位置与数目对塑件质量的影响较大，选择浇口位置时应遵循如下原则：

1、避免塑件上产生缺陷如果浇口的尺寸比较小，同时正对着一个宽度和厚度都比较大的型腔空间，则高速的塑料熔体通过浇口注入型腔时，因受到很高的剪切应力，将产生喷射和蠕动（蛇纹）等熔体破碎现象。

有两种办法克服喷射现象，一是加大浇口断面尺寸，降低熔体流速，从而避免产生喷射；

二是采用冲击型浇口。

66,2、浇口应开设在塑件截面最厚处当塑件壁厚相差较大时，在避免喷射的前提下浇口应开设在塑件截面最厚处，（远离薄壁部位）以利于熔体流动、排气和补料，避免塑件产生缩孔或表面凹陷。

67,3、有利于塑料熔体流动当塑件上有加强筋时，可利用加强筋作为改善熔体流动的通道（沿加强筋方向流动）。

4、有利于型腔排气在浇口位置确定后，应在型腔最后充满处或远离浇口的部位，开设排气槽或利用分型面、顶杆间隙等模内活动部分的间隙排气。

5、考虑塑件受力状况通常浇口位置不能设置在塑件承受弯曲负荷或受冲击力的部位。

由于塑件浇口附近残余应力大、强度差，一般能承受拉应力，而不能承受弯曲应力和冲击力。

68,6、增加熔接痕牢度,69,塑料熔体在型腔内的汇合处常会形成熔接痕，导致该处强度降低，浇口位置和数量决定着熔接痕的数量及位置，因此正确选择浇口形式、位置及数量十分重要。

浇口数增多，熔接痕增多；

当流程不长时，不必开设多个浇口，将轮辐式浇口改为盘形浇口，可以消除熔接痕。

此外，还应重视熔接痕的部位，为了增加熔接痕牢度，可以在熔接痕处的外侧开设冷料井，使前锋冷料溢出。

70,7、流动定向对塑件性能的影响,71,对于大型平板形塑件，若仅采用一个中心浇口或一个侧浇口，都会造成塑件翘曲变形；

若改用多点浇口或平缝式浇口，则可有效地克服这种翘曲变形；

平板形塑件翘曲变形的原因在于垂直和平行于流动方向上的收缩率不同所致。

由于塑料熔体在型腔内流动充模，会造成大分子流动定向，并且总会有一部分保留在塑件内，这就造成塑件各向异性，这是塑件翘曲变形、应力开裂的根本原因。

72,8、浇口位置和数目对塑件变形的影响对于大型圆盘形或箱式壳体形塑件，通常采用多点浇口，浇口的位置和数目不同，塑件的翘曲变形情况就会不一样。

9、校核流动比确定大型塑件的浇口位置时，须校核流动比，以保证塑料熔体能充满整个型腔，流动比由塑件流道的长度L与厚度T之比来确定。

流动比的允许值随塑料熔体的性质、温度、注射速度/压力等的不同而变化。

73,10、防止型芯或嵌件挤压位移或变形对于有细长型芯的圆筒形塑件或有嵌件的塑件，浇口应避免偏细进料，并勿设置于长芯镶件的末端（如：

A处），以防止型芯或嵌件被挤压位移或变形，导致塑件壁厚不均或塑件脱模拖伤。

74,九、浇注系统的平衡,1、分流道的平衡在多腔模具中，熔体在主流道与各分流道或各分流道之间的体积流量是不会相同的。

但可以认为它们的流速是相等的，以达到各型腔同时充满的目的。

经分析推导，可用下式进行平衡计算：

式中Q1，Q2塑料熔体分别在流道1和流道2中的流量（cm3/s）；

d1，d2流道1和流道2的直径（cm）；

L1，L2流道1和流道2的长度（cm）。

75,在多腔模中，当分流道截面尺寸较大、流程又不太长时，分流道内熔体的温度和压力都无较大的变化。

此时熔体首先到达主流道，分流道内熔体的流动阻力使浇口凝结而不再继续进入型腔。

直到整个分流道被充满，分流道内熔体的压力升高后，熔体首先流入离主流道最远的型腔，然后再返回来，按顺序冲开凝结时间较短的浇口，分别将各型腔充满。

76,几种塑料的流道直径,77,一般采用的直浇口参考尺寸,78,2、多型腔的流道平衡图,流量平衡的分流道,79,未造平衡的分流道,80,十、排气系统的设计排气是注塑模设计中不可忽视的问题。

注塑中，若模具排气不良，型腔内气体受压将产生很大的压力，阻止塑料熔体正常快速充模，同时气体压缩产生高温，可能使塑料烧焦。

在充模速度快、温度高、物料黏度低、注射压力大和塑件壁厚较厚的情况下，气体在一定的压缩程度下会渗入塑件内部，造成气孔、组织疏松等缺陷。

特别是快速注射成型工艺的发展，对注塑模的排气要求更严格。

81,1、排气方式,下图（a）为利用分型面上的间隙排气，图（b）、（c）、（d）、（e）为利用活动零件间的间隙排气，图（f）是在分型面上开设排气槽排气。

82,83,2、排气槽的设计排气槽尺寸一般为宽1.56mm，深0.020.05mm，以熔料不从排气槽溢出为宜，即应小于塑料的溢料间隙。

十一、冷却系统的设计注塑生产的经济效益取决于工模的散热速度。

成型品之所以脱模在于熔融之热量经工模冷却水带走，散热所需的时间就是冷却时间。

所带走的热量是：

（熔料温度-塑件的脱模温度）塑件的重量塑料的比热。

因此工模必须设置有冷却系统将热量带走，良好的注塑在于胶件脱模时，模具表面的温度均匀，有效率的生产在于优良的散热系统。

84,1、模具温度的控制模具温度控制需要考虑三个方面的因素：

A、制品的外观B、塑料的性能C、注塑周期模具温度低，注塑产量可以提高，但有些制品的形状及塑料需要较高的模温。

主要是要求均一的冷却速度，避免由于不均一收缩所引起之应力。

而实际上，模具由于顶针及行位妨碍关系，有些位置不能钻冷却孔。

因此，要在冷却快的地方使用热水，使模具各部分的冷却和收缩速率均一作为模温控制的前提条件。

85,2、冷却周期的计算冷却周期的长短影响着啤塑的周期，通常是凭经验去估计一件新产品的周期时间，但亦可以依靠下述的公式去预测冷却周期：

86,3、冷却管道多少的考虑,图A：

表面几乎有相等的等温线，有均一的冷却效果，模具可以使用较大的管路，表面温度为6060.05。

图A,87,图B：

模具使用较少管路，其水温为45，表面温度为5360的温度变化。

图B,88,4、冷却管道的设计图例,图A,图B,89,图C,图D,90,图E,图F,91,“扣机”的结构及动作,92,铰牙传动机构,93,94,注塑模具结构与成型工艺的关系,1、模具内的塑料熔体流动能力：

塑件壁厚塑件形态的崎岖性塑件的流动长度,95,2、浇口的设计使用能力：

侧向浇口,针点式浇口,曲折式浇口,96,碟式浇口,环形浇口,护城河式浇口,97,潜伏式浇口,扇形浇口,膜状浇口,98,3、主/分流道设计的使用能力,99,梅花式,大水口,冷胶穴,100,5,6,7,101,4、型腔数量排位的顺序、单型腔的精度、多型腔的精度、配套式的型腔。

5、合模力模具的受压面积、内模分型的接触面积、分型面的选择、支撑柱的高度。

102,6、模具热量的散除模具的热量是通过以下三种途径散除的：

以热传导方式从注塑机的机板散去；

以热辐射方式从模具散发到空气中；

由模具内循环不息的冷却液带走。

多数情况下，途径是最有效的，而热量从模具中散掉的速度取决于：

管道的数量、管道的长度、管道的直径、冷却液的循环速度及温度。

103,7、冷却水道,水道直径水道流径位置的先后次序不同用途的水道水道平行,104,105,T,B,A,D,尺寸“B”（部件壁至水管中心）：

D2.3（最大）尺寸“A”（水管距离）：

D3（最大）,106,模具结构与成型关系,8、进浇口位置、数量对注射压力的影响。

107,9、模具结构对塑件收缩差异的影响,108,10、模具结构与注射压力的关系,109,110,11、模具结构与注塑工艺条件的关系,111,112,12、模具结构与工艺关系的图例,113,熔体流动速度分布与壁厚的关系,114,高速填充时填充的快慢取决于体积,低速填充时填充的快慢取决于壁厚,115,厚度分布,熔接痕,流动阻力较小区域,流动阻力较大区域,厚度分布,制品壁厚和流动阻力的关系,116,喷泉流动的示意图,117,熔接线的形成,118,热熔接造成的熔接痕,熔接线的形成,119,熔接痕的移位现象,120,121,壁厚不均的竞流现象,122,包风位置,包风（困气）现象的产生,123,多模腔的流动平衡,124,多浇口的流动平衡,125,模具在使用过程中常出现的问题,一、模具事故1、飞边成型时产生飞边，会损伤合模面。

模具硬度低时，合模面因受到树脂压力而被划伤或因夹入飞边而产生凹凸变形。

因此，注塑成型时不要产生飞边。

126,2、残留成型品（压模）自动运转过程中，未将成型品或水口完全取出立即锁模，会严重损伤模具，尤其形状复杂的模具会一下子损坏（压模）。

作为注塑机机构的一部分，为防止这种事故的发生，带有模具保护装置，在尽力发挥其作用的同时，对易损坏的模具，必须考虑安装检测有无成型品残留，阻止锁模的装置和顶针板复位装置。

127,3、侧抽芯模具事故为防止模具的故障，在成型品顶出之前要用斜导柱或液压缸移出滑块，避免顶针与滑块相撞。

侧抽芯模具会出现如下事故，因某些原因，顶针板动作不灵，不能退回原来的位置，使顶针和侧抽芯模块冲突，造成模具损伤或压模。

128,闭模,129,开模,130,为防止锁模时出现模具事故，可以在模具设计方面下功夫，也可以按照图A所示，利用限位开关确认顶推器返回，再进行闭模。

131,二、模具各系统常见的故障,132,133,134,三、注塑过程中出现的问题,当成型方面出现问题时，有时不能判断是模具问题，还是机械问题，或是设定条件、使用树脂等所造成的，这里将模具引起的故障汇总如下：

1、浇口面长度不合适对浇口面来说，为了便于切断浇口，浇口面有过长的倾向过长的话，由于树脂在浇口面固化，使得保压不充分，易于产生气泡和缩水。

针孔式浇口的场合，与侧向浇口相比，浇口阻力要大，所以要特别注意浇口面长度，需尽可能取小一点（0.81.2mm）。

（如图1）,135,图1,136,2、单侧飞边在一定方向产生飞边时，是因模腔配置偏了，或是模具安装面平行度变坏，不能平均地锁模，平行度差时，不仅使成型品产生飞边，而且使注塑机的锁模装置偏负荷，对机械也是有损坏的。

曲肘式锁模装置特别需要注意，模具安装的平行度，长度为300mm时，误差最好在0.02mm以下，即使模具组装很差，无论如何不得超过0.1mm。

（如图2）,137,138,3、模具变形对精密成型来说，模腔内压非常高，有时甚至高达1200kg/cm2,因此设计时必须考虑模具能承受此高压，且应极力避免变形。

因模腔板、模芯板承受不了注射压力而产生变形的现象也时有发生，不要因采用了高性能的注塑机反倒使成型品精度降低，应对模具尺寸进行设定，并对较大的模具，要加装足够的撑头，避免出现模具变形。

若模具合模时变形则在该变形部分产生飞边，或是使成型品厚度增加。

尼龙特别容易产生飞边，其变形量应在0.04mm以下,其它树脂应不得超过0.08mm。

（如图3）,139,图3,140,4、模具温度不合适造成不良产品,模具温度过低，则造成填充不足，表面模糊不清，产生熔接痕等缺陷，模