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注塑加工之成型工藝調(diào)整方法

時間:2019-11-25 03:40 閱讀:1808 來源:互聯(lián)網(wǎng)

 注塑加工設(shè)備的進一步發(fā)展和制品質(zhì)量要求的不斷提高,都對注射成型工藝提出了更高的要求。正確選擇注射設(shè)備,并合理地設(shè)定成型工藝、優(yōu)化工藝條件,是提高制品質(zhì)量的關(guān)鍵。

    正確選擇 注塑機

    注塑機的性能直接影響注塑制品的質(zhì)量,不同規(guī)格及性能要求的注塑機,價格也會相差很多。

    在選擇注塑機規(guī)格時,首先要考慮到生產(chǎn) 模具 的狀況,因為同一臺注塑機往往要滿足大小不同的多副模具生產(chǎn),應(yīng)根據(jù)制件重量、模具尺寸等來確定注塑機規(guī)格,即注塑機最大鎖模力和最大注射量,然後根據(jù)注塑機廠商所提供的規(guī)格型號選擇合適的機型。大部分廠商都提供客制化服務(wù),這給選購注塑機提供了極大的方便;其次要考慮是否需要一些特殊配置,如生產(chǎn)PA、PC等材料時需選用專用螺桿,成型帶有進抽芯或脫螺紋的模具時需配備相應(yīng)的裝置;再次,要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量等方面的因素來確定是否需要選用一些具有特殊功能的注塑機,如成型薄壁長流動制品(一般指L/D??300)時,需選用高注射速度注塑機,精密電子配件需選用精密全閉環(huán)控制注塑機等。

    鎖模力設(shè)定
    理論上,鎖模力可按下式進行計算?s
    Fcm>=K × P平均 × A制品×10
    式中?sFcm?鎖模力,(KN)
    K?安全系數(shù),一般取1-1.2
    P平均模腔平均壓力(MPa)
    A制品?制品在模具分型面上的最大投影面積(cm2)
    在實際生產(chǎn)中,鎖模力的調(diào)整還應(yīng)考慮模具在生產(chǎn)中受熱膨脹所產(chǎn)生的影響,一般應(yīng)留有0.1-0.2mm的余量;鎖模力的設(shè)定原則是在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下以低鎖模力為宜。

    注塑工藝參數(shù)設(shè)定 
    根據(jù)不同塑料材料的性能來設(shè)定螺桿料筒溫度,料筒設(shè)定溫度一般高於塑料熔點10℃-30℃。必須注意,不同廠商所提供的材料因合成方法或添加助劑類型的不同,它們的熔點和在料筒中允許停留時間也會有差異。如下頁表1,對Solutia公司的PA66(牌號為21SPC)和Rhodia公司的PA66(牌號為25AE1),它們的熔點和各溫度下允許停留時間進行對比。

    模具溫度在設(shè)定時一般使用循環(huán)水冷卻,但在生產(chǎn)精密尺寸或表面質(zhì)量要求較高的制品時,應(yīng)根據(jù)工藝要求使用能夠進行準確控制的模溫機。

注射保壓時間、冷卻時間

    注射時間、保壓時間和冷卻時間須根據(jù)產(chǎn)品厚度、模具溫度、材料性能等進行設(shè)定。注射時間設(shè)定一般以略大於螺桿完成注射行程移動的時間即可,過長的注射時間不但會產(chǎn)生機械磨損、能耗增加等負面影響,同時也會延長成型周期。保壓時間設(shè)定根據(jù)產(chǎn)品厚度來設(shè)定,薄壁產(chǎn)品在成型時可不用保壓時間;在設(shè)定保壓時間時,只要產(chǎn)品表面無明顯凹陷即可,也可用稱重法來確定,逐步延長保壓時間直至產(chǎn)品質(zhì)量不再變化的時間即可定為最佳保壓時間。冷卻時間同樣需根據(jù)產(chǎn)品厚度、模具溫度、材料性能來確定,一般無定型聚合物所需冷卻時間要比結(jié)晶型聚合物時間長。

    注射壓力、速度

    注射壓力設(shè)定要遵循宜低不宜高的原則,只要能提供足夠動力達到所要求的注射速度、使熔體能夠順利充滿型腔即可,過高的壓力容易使制品內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力;但在成型尺寸精度較高的制品時,為防止產(chǎn)品收縮過度,可以采用高壓力注射以減少制品脫模後的收縮。

    注射速度會影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量,其設(shè)定應(yīng)根據(jù)模具的幾何結(jié)構(gòu)、排氣狀況等進行設(shè)定,一般在保證良好的外觀前提下,盡量提高注射速度,以減少充填時間。在注射成型中,熔體在模具內(nèi)流動時,模壁會形成固化層,因而降低了可流動通道的厚度,一般根據(jù)模具結(jié)構(gòu)和注射速度不同,模壁會有0.2mm左右的固化層。因此成型中通常采用較快的注射速度。

    注射行程、多級注射參數(shù) 

    在成型中,首先須確定注射行程,理論上,注射行程可按下式計算?s
    S1=4(CVp+Va)/ρDs2
    式中?sS1??注射行程 Vp?產(chǎn)品體積
    ρ?樹脂密度 C?型腔數(shù)目

    Va?澆口體積 Ds?螺桿直徑
    在實際生產(chǎn)中,若已知“產(chǎn)品+澆口”的總重量,則可用下式來計算注射行程?s    
    S1=(M/Mmax)?Smax+(5~10)mm
    式中?s S1---注射行程,mm
    M?“產(chǎn)品+澆口”總重量,g
    Mmax?注塑機最大注射量,g
    Smax?注塑機最大注射行程,mm
    由於澆道系統(tǒng)及模具各部位幾何形狀不同,為滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求,在不同部位對充模熔體的流動狀態(tài)(主要指流動時壓力、速度)有不同要求。在一個注射過程中,螺桿向模具推進熔體時,要求實現(xiàn)在不同的位置上有不同的壓力和速度,稱之為多級注射成型。一般塑件在成型時至少設(shè)定三段或四段以上注射才是比較科學(xué)的,即主流道處為第一段,分流道至澆口處為第二段,產(chǎn)品充滿型腔約90%為第三段,剩余部分為第四段,可用計算重量法來確定各段的切換位置點;實際生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求、流道結(jié)構(gòu)、模具排氣狀況等對多級注射工藝參數(shù)進行科學(xué)分析,合理設(shè)定。通常可采用調(diào)試觀察法進行設(shè)定,將注射時所需找切換位置點的壓力/速度設(shè)定為0,觀察熔體的走向位置及產(chǎn)品缺陷狀況,逐步進行調(diào)整,直至找出合理的位置點。但在調(diào)試觀察的過程中必須注意欠注產(chǎn)品的脫模狀況,以免在模具某些凹陷部位因欠注而發(fā)生粘模。

    其它工藝參數(shù)

    在注射成型中,除了成型溫度、壓力、速度、時間、多級注射切換位置等幾個主要參數(shù)的設(shè)定以外,還有許多其它的工藝參數(shù),如背壓、螺桿轉(zhuǎn)速、螺桿倒索防流延以及其它各動作參數(shù)設(shè)定等,也不能忽視其設(shè)定。

    工藝參數(shù)設(shè)定實例

    以生產(chǎn)尼龍束線帶產(chǎn)品為例,產(chǎn)品質(zhì)量要求?s產(chǎn)品達到規(guī)定拉力標準;表面無銀絲、氣泡、縮痕等各類不良現(xiàn)象;成型後產(chǎn)品束緊性良好,無松脫現(xiàn)象。使用材料為PA66;注塑成型機為JSW1000-EⅡ-SP,模具結(jié)構(gòu)為#p#分頁標題#e#熱流道式,澆口型式為點澆口。

    首先根據(jù)產(chǎn)品特點以及模具結(jié)構(gòu)來確定工藝參數(shù)設(shè)定原則?s(1)因產(chǎn)品流動長度較長,L/t(流程與壁厚比)為511,應(yīng)選擇高速注射成型;(2)澆口型式為點澆口,須使用較高壓力以克服流動時的阻力;(3)為保證產(chǎn)品能順利充模,熔料必須有良好的流動性,成型溫度應(yīng)適當偏高;(4)高壓高速注射至未端時容易產(chǎn)生飛邊,成型機必須有低慣性壓力、速度切換;(5)因產(chǎn)品壁厚較小,可不使用保壓;

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