注塑工艺参数的确定

注塑工艺参数的确定注塑成型注塑成型工艺注塑成型工艺参数注射机有关工艺参数的校核注射充模过程分析注射成型制品的内应力工艺参数对制品质量的影响注射制品力学性能的各向异性注射制品的熔接强度注射制品的收缩模塑工艺规程的编制注射成型工艺注射过程成型后处理成型前准备原料的检验、染色和干燥模具清理嵌件预热料筒清理退火调湿1.成型前准备原料检验原料染色原料干燥质量体积流动性水分及挥发物含量收缩率烘箱干燥红外线干燥热板干燥高频干燥嵌件预热模具清理料筒清理2.注射过程原料检验预处理合模注射装入料斗保压脱模装入嵌件清理料筒清理模具涂脱模剂嵌件清理、预热预塑化塑件后处理冷却3.注射成型后处理放在一定温度的红外线或循环热风烘箱、液体介质中（矿物油，石蜡）一段时间，再缓慢冷却。将刚从模具中脱出的塑件放在热水中(100～120℃)，隔绝空气，进行防氧化处理，达到吸湿平衡。调湿后缓冷至室温。退火：调湿：退火的温度：高于使用温度10～20℃，低于相变温度10～20℃。——又称注射成型(InjectionMolding)，主要用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。注射模塑原理注射模塑颗粒、粉状塑料注射机料筒加热熔融充模冷却固化塑件注射成型设备合模单元注射单元1.注射机的主要作用顶件开模与合模动作注射结束，进行保压与补缩在一定压力和速度下将塑料注入型腔加热熔融塑料，达粘流态2.注射机的分类——指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的过程。按外形可分为：卧式、立式和角式注射机。塑化注射机按塑化方式分为：柱塞式注射机和螺杆式注射机。注射成型设备3.柱塞式注射机很大一部分压力用在压实固体塑料和克服塑料与料筒摩擦。最大注射量取决于料筒的塑化能力（与塑料受热面积有关）与柱塞直径与行程。塑料靠料筒壁和分流梭传热，柱塞推动塑料无混合作用，易产生塑化不均的现象。二、注射成型设备3.柱塞式注射机①塑化不均：②最大注射量受限：③注射压力损失大：柱塞式注射机存在的缺点：⑤易产生层流现象且料筒难于清洗从柱塞开始接触塑料到压实塑料，注射速度逐渐增加。④注射速度不均：二、注射成型设备4.螺杆式注射机二、注射成型过程4.螺杆式注射机合模注射保压冷却开模顶件合模注射螺杆预热螺杆式注射机模塑工作循环螺杆式注射机的优点：借助螺杆的旋转运动，材料內部也发热，均勻塑化，塑化能力大。二、注射成型设备4.螺杆式注射机螺杆式注射机的优点：加热缸內的材料滞留处少，热稳定性差的材料也很少因滞留而分解。由于加热缸的压力损失小，用较低的射出压力也能成型。成型周期短、效率高，生产过程可实现自动化可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌件的塑件。注射成型工艺参数温度压力时间（成型周期）成型工艺参数(温度)机筒温度设定在熔融温度与分解温度之间,即在Tf(Tm)~Td之间，保证塑料熔体正常流动，不发生变质分解；通常是从加料口到射嘴逐渐增加，为防止架桥，料抱螺杆等现象，下料口一般要通水冷却。一般加料第一段温度设定在原料熔化温度左右，然后逐步加高.当Tf(Tm)~Td范围窄时，料筒温度取偏低值。喷嘴温度略低于料筒最高温度：防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象；但温度也不能太低，否则易堵塞喷嘴。请注意：模温的温度一般都会比料筒温度低，喷嘴与其接触时可能会因为传热导致温度下降而造成喷嘴堵塞或冷料等问题。成型工艺参数(温度)模具温度模温要在塑料的玻璃化温度以下来设定（对弹性体除外）。模温太高会延长生产周期，造成飞边，收缩等问题，太低也易产生欠注，表面不光等现象。温度过高——成型周期长，脱模后翘曲变形，影响尺寸精度；温度太低——产生较大内应力，开裂，表面质量下降。成型工艺参数(温度)原料干燥温度原料干燥温度通常可根据原料的吸水程度和加工温度来设定。液压油温度液压油的温度以控制在25-50℃之间为佳，过高或过低都易引起系统压力的不稳定。成型工艺参数(温度)温度设定要点：在温度设定时，可参考原料供应商的推荐数据。不要将料筒的温度设定在加工物料的熔融温度以下，分解温度以上。这样不仅会不能成型出良好的产品，更易引发事故。在熔融温度以下很容易把螺杆扭断，而在分解温度以上，则可能会造成物料分解放出有毒气体，分解严重可能造成由于原料被碳化堵寒射嘴，损坏设备，甚至由于分解出来的气体无法及时排出而在料筒内积压引发爆炸。此外，塑料的分解与温度和受热时间都有关，如果你设定的温度在分解温度以下，但由于长时间的加热原料也同样会分解。相反，如果温度设定高出发物料的分解温度，但只有几秒或短时间的停留也可能不会分解，因此料筒温度的设定要考虑到原料的料筒中的停留时间。温度的设定原则就是能低不高，灵活运用。成型工艺参数(压力)注射压力螺杆头部对塑料熔体施加的压力，这是使塑料充模时流动的压力，可以用在射嘴或液压线上的传感器来测量。它没有固定的数值，而模具填充越困难，所要的注塑压力也要增大。一般的塑料注射时都需要60Mpa以上的压力，一些流动性差的塑料要在120Mpa以上，而超精密的注塑成型一般都会在150Mpa以上。注射压力与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺寸、塑件壁厚流程大小等因素有关。保压压力保压压力在注射压力的10~80%左右，保压是为了对模内的产品进行补料，以防止收缩等缺陷，压力太小起不到补料的作用，太大易产生内应力，并使制品脱模困难。保压可采用多段设定，开始高，后面低。这样即可达到补缩效果又可减少内应力。成型工艺参数(压力)储料压力储料压力用于提供油马达的动力，便于镙杆旋转速度的调整，由液压系统压力阀调整大小。在塑化时，螺杆旋转速度高低将影响塑胶塑化程度。一般也是多级控制。成型工艺参数(压力)塑化压力又称背压（螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力），由液压系统溢流阀调整大小。在塑化时，螺杆不断旋转将塑胶送到螺杆头部，这些被推进到螺杆前端的塑胶就会对螺杆产生压力，这就是背压。在注射成型时，它可以由调整射出油压缸的退油压力来调节，背压的增加可以取得以下的效果：原料塑化更均匀，利于塑胶内气体排出，计量更精确；使熔料温度增加，加速分解，容易造成流涎现象，塑化时间变长等。背压的大小是依塑料的粘度及其热稳定性来决定，一般为表压0.2-0.6Mpa左右。成型工艺参数(压力)锁模压力为了对抗注射压力，必须使用锁模压力。不要自动地选择可供使用的最大数值，而要考虑投影面积，计算一个适合的数值。注塑件的投影面积，是从锁模力的应用方向看到的最大面积，对大多数注塑情况来说充模压力约为30-40Mpa。然而这只是个低数值，对于一些精密注射来说这个数值会在100Mpa以上，因而要考虑到产品的形状结构，质量要求，所用原料来确定。除了高的锁模压力外，还要对模具进行保护，低压锁模的压力最好是能调到模具中间没有任何东西时才能合拢，放一张纸都能够将模具弹开。成型工艺参数(压力)脱模系统压力为了制品的顺利脱模，脱模系统（顶针，抽芯，螺纹，气辅脱模等）的压力就必须满足动作的需要。但过高的压力容易损坏设备和产品，所以压力以能安全脱模为准。射台压力射台的压力只要能保证成型时稳定，不漏胶就可，尽量用较小的压力。成型工艺参数(速度)注射速度对于热稳定性好，薄壁，流长比大的产品宜用快速注射，而对易分解，厚壁产品则宜用慢速注射。对形状复杂产品则宜用多级速度，一般是在有弯角的地方采用慢速。储料速度提供螺杆旋转的动力。合模速度合模通常是用慢-快-慢，在刚开始和将到合模位置时采用慢速，尤其是合模高压时，采用低速，以减少对模具或设备的冲击。开模速度开模通常是用慢-快-慢，在刚开始和将到开模位置时采用慢速，以减少对模具或设备的冲击。值得注意的是一些抽芯，退螺纹机构的位置或多板模设定时要小心碰撞。成型工艺参数(速度)脱模系统速度脱模系统（顶针，抽芯，螺纹，气辅脱模等）的速度设定只要不损坏产品，不影响生产效率就行，但对于抽芯速度建议采用慢速以免撞针。倒抽速度为了防止熔料流涎，设置倒抽动作，由液压油提供动力，倒抽太慢可能会产生流涎，太快易产生气泡。流动性好的塑料用快速，流动性差的用慢速或不用。射台速度前进和后退时不要对模具，机台形成严重的撞击或冲击。螺杆转速螺杆转速的动力由储料压力和储料速度提供，螺杆转速的快慢直接决定了挤出量的大小（与熔体泵闭环控制的则由熔体泵转速决定），但高转速下物料的塑化质量就难以保证。并且在高速转动的螺杆剪切作用下，物料容易分解。成型工艺参数(时间)注射时间注射时间以当塑胶充满模腔90%-95%左右时来设定。保压时间保压时间应以浇口被凝固的时间来确定。方法是：不要更改其它的参数，将保压时间由长不断的减少，如每次减1秒，到产品的重量开始下降时为最少的保压时间。冷却时间冷却时间以产品能顺利脱模并无质量问题为最小。脱模时间这里的脱模时间主要是指抽芯和脱螺纹的时间，一定要保证有足够的时间来完成脱模动作。延迟时间比如用到机械手或自动检测时产品脱模后设备停顿时间。成型工艺参数(位置)熔胶位置熔胶位置要能满足产品需要并有一定的料垫为好。保压位置在注射产品体积到90%左右可为转保压位置。开模位置以产品能顺利脱模即可。倒抽位置以无流涎来设定。调模位置模具能顺利合模并起到高压锁模作用。多级注射的特点缩短成型周期减少运转加速时间有利薄壁制品成型降低合模加紧力减少制品质量误差减少制品飞边、缺料减少流动纹——完成一次注射模塑过程所需的时间。成型时间注射成型工艺条件成型周期或总周期成型周期充模时间注射时间闭模冷却时间其它时间保压时间注射机有关工艺参数的校核注射机技术参数:注塑装置参数、合模部件参数、整机性能参数注射机类型螺杆式柱塞式一、最大注射量校核注射机每次实际的注射量应在最大注射量的80%以内注射量以容积表示:V≤0.8V机V塑料≥K压V其中:V——塑件的总体积(塑件+浇注系统)V机——注射机的最大注射量(cm3)V塑料——成型塑件所需塑料的体积K压——压缩比一、最大注射量校核注射量以重量表示:G≤0.8G机G=p′V其中:G——塑件的总重量(塑件+浇注系统)G机——注射机的最大注射量(g)p′——料筒温度和压力下塑料的密度(g/cm3)二、注射压力的校核校验注射机的额定注射压力能否满足塑件成型时所需的压力P公≥P注其中:P注——塑料成型时所需的注射压力P公——注射机公称注射压力P注受浇注系统、型腔内阻力、模具温度等因素影响P注太大：毛边大、脱模困难、塑件表面质量差、内应力大P注太小：不能顺利充满型腔、无法成型其中：F锁——注射机的额定锁模力(N)A分——塑件及浇注系统在分型面上的总投影面积(mm2)q——型腔内塑料熔体的平均压力(MPa)三、锁模力的校核锁模力指的是锁模装置对模具施加的最大加紧力F锁≥q·A分四、装模部分有关尺寸的校核喷嘴尺寸定位孔尺寸拉杆间距模具闭合厚度安装螺孔尺寸四、装模部分有关尺寸的校核1.喷嘴尺寸浇口套球面R和喷嘴前端球面半径R0喷嘴孔径d0和浇口套小端孔径d正确关系为：d=d0+(0.5～1)mmR=R0+(1～2)mm四、装模部分有关尺寸的校核2.定位孔尺寸h:小型模具取8～10)mm大型模具取(10～15)mm四、装模部分有关尺寸的校核3.拉杆间距模具的外形尺寸应小于注射机的拉杆间距，以保证模具能安装到注射机工作台面上。四、装模部分有关尺寸的校核4.模具闭合厚度Hmax≥Hm≥Hmin四、装模部分有关尺寸的校核5.安装螺孔尺寸模具重量较轻用压板固定模具重量较重的用螺钉固定五、开模行程的校核注射机最大开模行程（S）与模具厚度（Hm）无关五、开模行程的校核单分型面模具：S=H1+H2+(5～10)mm双分型面模具：S=H1+H2+a+(5～10)mm五、开模行程的校核注射机最大开模行程（S）与模具厚度（Hm）有关五、开模行程的校核单分型面模具：S0=Hm+[H1+H2+(5～10)]双分型面模具：S0=Hm+[H1+H2+a+(5～10)]五、开模行程的校核侧面分型抽芯机构的最大开模程（S）当H4H1+H2时:S=H4+（5～10）mm当H4H1