注塑成型工艺资料.ppt

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1、塑料件产能测算与注塑成型工艺塑料件产能测算与注塑成型工艺 报告人：刘振 日期：2011-05-29目 录塑料件产能测算注塑成型工艺产能测算产能测算年度产能测算月度产能测算 日产能测算峰值测算（最高峰的日产能）注意：注塑机台和模具产能相匹配注塑成型工艺注塑成型工艺 注塑成型条件注塑成型条件 成型参数设定成型参数设定 常见质量问题分常见质量问题分析及对策析及对策注塑成型过程注塑成型过程 成型条件成型条件VS产品产品模具结构图成成型型注注塑塑机机图图解解成成型型注注塑塑机机图图解解回目录页锁模机构锁模机构 液压机构液压机构 料斗料斗螺杆螺杆 料管料管加熱器加熱器模具冷却系统模具冷却系统 胶口与料管胶

2、口与料管制品注射成型过程制品注射成型过程成型过程示意图成成型型过过程程概概述述成成型型过过程程概概述述回目录页注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料熔融塑化施压注射保压-充模冷却启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。注塑成型示意图成成型型三三大大过过程程成成型型三三大大过过程程塑料熔体填模过程充填阶段：刚注满模腔增压阶段：模具承受一定压力补偿阶段：收缩需要补缩。大部分残余应力在此阶段产生。回目录页熔熔体体流流动动过过程程熔熔体体流流动动过过程程回目录页凝固层凝固层 Frozen LayerMelt 模具模具 Mold WallMold Wall噴泉流區域FountainF

3、low Region熔熔体体流流动动过过程程熔熔体体流流动动过过程程回目录页P熔体正在冷却模具壁熔熔体体流流动动过过程程熔熔体体流流动动过过程程回目录页融体流动状态波纤注注塑塑成成型型周周期期注注塑塑成成型型周周期期回目录页冷卻時間冷卻時間開模時間開模時間充填時間充填時間保壓時間保壓時間成成型型周周期期图图例例成成型型周周期期图图例例回目录页成成型周型周期期充填時間充填時間保壓時間保壓時間冷卻時間冷卻時間開模時間開模時間222893Sec.成成型型过过程程图图解解成成型型过过程程图图解解回目录页充填 充填时间是指射出机螺杆向前移 动并推动塑料前进所费的时间,即在压力维持段之前的时间。填充时最关

4、键的是快速及稳定的螺杆推进时间，和稳定的注塑压力。填充过程中遇到阻力是由喷咀直径、流道尺寸、浇口大小、产品厚度，以及模具排气设计所影响。螺杆前进成成型型过过程程图图解解成成型型过过程程图图解解回目录页保壓充填结束后以某一压力维持住螺杆直到浇口凝固所费的时间称为“保压/维持时间”弥补材料本身的可压缩性及冷却收缩这段时间是由熔体填充模腔99开始至浇口凝固为终止。保持压力时亦要预先保留一小段的熔胶位置在螺杆前。这保压的一段就是防止熔体凝固收缩后的空洞，或浇口位置的弱处等导致模件强度不足的关键。在充填结束后到开模前的这段时间称为“后充填时间”保留一小段螺杆向前一点成成型型过过程程图图解解成成型型过过程

5、程图图解解回目录页冷卻時間压力维持结束后压力开始释放,一直到成品固化到足以顶出时所需的时间称为冷却时间也是一般所称的固化时间(Cure Time)当熔体进入模腔，碰到金属表面时，熔体冷却的步骤就己经开始 开始储料了成成型型过过程程图图解解成成型型过过程程图图解解回目录页开模时间整个行程包括公模后移,模具打开,成品顶出及移出,模具关闭等（下一次充填前）。为下一阶段做好准备了！成成 型型 示示 意意 模模 型型成成 型型 示示 意意 模模 型型回目录页噴嘴噴嘴產品模穴產品模穴模型竖胶道与浇口模型竖胶道与浇口冷卻系統冷卻系統成成 型型 示示 意意 模模 型型成成 型型 示示 意意 模模 型型 回目录

6、页產品模穴產品模穴冷卻系統冷卻系統稍后下一节.回目录页注注 塑塑 成成 型型 条条 件件注注 塑塑 成成 型型 条条 件件 回目录页成型加工前，塑胶必须被充分的干燥。含有水分的材料进入模腔后，会使制件的表 面出现银绦状的瑕斑，甚至会在高温时发生加水分解的现象，致使材质劣化。因此在成型加 工前一定要对材料进行预处理，使得材料能保持合适的水分。成型前的物料干燥成型前的物料干燥成型前的物料干燥成型前的物料干燥回目录页几种塑料的烘料条件及成型时所能允许的适当水分：注:最佳；可接受；尽量避免；不好注注 塑塑 成成 型型 条条 件件注注 塑塑 成成 型型 条条 件件 回目录页模温影响成型周期及成形品质，在

7、实际操作当中是由使用材质的最低适当模温 开始设定，然后根据品质状况来适当调高。模温影响成型周期及成形品质，在实际操作当中是由使用材质的最低适当模温 开始设定，然后根据品质状况来适当调高。正确的说法，模温是指在成形被进行时的模腔表面的温度，在模具设计及成形工程的条件设定上，重要的是不仅维持适当的温度，还要能让其均匀的分布。不均匀的模温分布，会导致不均匀的收缩和内应力，因而使成型口易发生变形和翘曲。注注 塑塑 成成 型型 条条 件件注注 塑塑 成成 型型 条条 件件 模温的设定模温的设定模温的设定模温的设定回目录页 增加成型品结晶度及较均匀的结构。使成型收缩较充分，后收缩减小。提高成型品的强度和耐

8、热性。减少内应力残留、分子配向及变形。减少充填时的流动阴抗，降低压力损失。使成形品外观较具光泽及良好。增加成型品发生毛边的机会。增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会。减少结合线明显的程度 增加冷却时间。注注 塑塑 成成 型型 条条 件件注注 塑塑 成成 型型 条条 件件 提高模温效果提高模温效果提高模温效果提高模温效果回目录页模温影响成型周期及成形品质，在实际操作当中是由使用材质的最低适当模温 开始设定，然后根据品质状况来适当调高。在成型加工法,射出量的控制(计量)以及塑料的均匀熔融(可塑化)是由射出机的可塑化机构(Plasticating unit)来担任的 注注 塑塑 成成 型型 条条

9、 件件注注 塑塑 成成 型型 条条 件件 计量及可塑化计量及可塑化计量及可塑化计量及可塑化回目录页虽然塑料的熔融，大约有6085%是因为螺杆的旋转所产生的热能，但是塑料的熔融状态仍然大受加热筒温度的影响，尤以靠近喷嘴前区的温度-前区的温度过高时易 发生滴料及取出制件时牵丝的现象。注注 塑塑 成成 型型 条条 件件注注 塑塑 成成 型型 条条 件件 加热筒温度加热筒温度加热筒温度加热筒温度（Barrel TemperatureBarrel TemperatureBarrel TemperatureBarrel Temperature）回目录页几种常见塑料的适当料温、模温及成型收缩率：回目录页螺杆

10、转速太快有下列影响：a.塑料的热分解。b.玻纤（加纤塑料）减短。c.螺杆或加热筒磨损加快。塑料的熔融，大体是因螺杆的旋转所产生的热量。在实际应用当中，我们可以尽量调低螺杆转速，使旋转进料在开模前完成即可。注注 塑塑 成成 型型 条条 件件注注 塑塑 成成 型型 条条 件件 螺杆转速螺杆转速螺杆转速螺杆转速(screw speed)(screw speed)(screw speed)(screw speed)回目录页背压及产生：当螺杆旋转进料时，推进到螺杆前端的熔胶所蓄积的压力称为背压，在射出成型时，可以由调整射出油压缸的退油压力（背压阀）来调节。背压的高低，是依塑料的粘度及其热安定性来决定，太

11、高的背压使进料时间延长，也因旋转剪切力的提高，容易使塑料产生过热。注注 塑塑 成成 型型 条条 件件注注 塑塑 成成 型型 条条 件件 背压（背压（背压（背压（BACK PRESSUREBACK PRESSUREBACK PRESSUREBACK PRESSURE）回目录页背压的高低，是依塑料的粘度及其热安定性来决定，太高的背压使进料时间延长，也因旋转剪切力的提高，容易使塑料产生过热。背压可以有以下的效果：a.熔胶更均匀的熔解。b.色剂及填充物更加均匀的分散。c.使气体由落料口退出。d.进料的的计量准确。背压可以有以下的效果：a.熔胶更均匀的熔解。b.色剂及填充物更加均匀的分散。c.使气体由落

12、料口退出。d.进料的的计量准确。背压可以有以下的效果：a.熔胶更均匀的熔解。b.色剂及填充物更加均匀的分散。c.使气体由落料口退出。d.进料的的计量准确。背压可以有以下的效果：a.熔胶更均匀的熔解。b.色剂及填充物更加均匀的分散。c.使气体由落料口退出。d.进料的的计量准确。色剂及填充物更加均匀的分散。c.使气体由落料口退出。背背压压的的效效果果背背压压的的效效果果 松松 退退松松 退退（S SU UC CK K B BA AC CK KS SU UC CK K B BA AC CK K，D D E E C C O O M M P P R R E E S S S S I I O O N ND

13、D E E C C O O M M P P R R E E S S S S I I O O N N）回目录页何为松退：杆旋转进料结束后，使螺杆适当抽退，可以螺杆前端熔胶压力降低，此称为松退，其效果可防止喷嘴部的滴料。不足之处：容易使主流道SPRUE）粘模；而太多的松退，则能吸进空气，使成 型品发生气痕。开开环环开开环环/闭闭环环闭闭环环回目录页閉環射膠:簡單的理解是受到監控的射膠，使用射膠的速度及壓力和設定值一致。閉環系統中，透電子尺及壓力感測器反饋訊號速度及壓力資料給控制系統作出不斷的修正，以求達至和設定值相同，此即閉環控制。這功能是最適合對產品的質量要求很高的客戶選用。開環系統中，控制器發

14、出訊號後，在射膠時的速度能否達到或超過，控制系統是不會理會的。回目录页稍后下一节稍后下一节成成 型型 参参 数数 设设 定定成成 型型 参参 数数 设设 定定 回目录页手动运转参数修正 闭锁模具（确认高压的上升），射出座前进。以手动射出直到螺杆完全停止，并注意停止位置。螺杆旋退进料。待冷却后开模取出成型品。重复的步骤，螺杆最终停止在螺杆直径的 10%20%的位置，而且成型品无短射、毛边及白化，或开裂等现象。成成 型型 参参 数数 设设 定定成成 型型 参参 数数 设设 定定 回目录页半自动运转参数的修正 计量行程的修正计量终点 将射出压力提高到99%，并把保压暂调为0，将计量终点S0向前调到发

15、生短射，再向后调至发生毛边，以其中间点为选择位置。出速度的修正把PH回复到原水准，将射出速度上下调整，找出发生短射及毛边的个别速度，以其中间点为适宜速度本阶段亦可进入以多段速度对应外观问题的参数设定。保持压力的修正上下调整保持压力，找出发生表面凹陷及毛边的个别压力，以其中间点为选择保压。保压时间或射出时间的修正逐步延长保持时间，直至成型品重 量明显稳定为明适选择。成成 型型 参参 数数 设设 定定成成 型型 参参 数数 设设 定定回目录页塑化参数的修正 确认背压是否需要调整；调整螺杆转速，使计量时间稍短于冷却时间；确认计量时间是否稳定，可尝试调整加热圈温度的梯度。确认喷嘴是否有滴料、主流道是否

16、发生猪尾巴或粘模，成品 有无气痕 等现象，适当调整喷嘴部温度或松退距离。成成 型型 机机 械械 图图 解解成成 型型 机机 械械 图图 解解回目录页锁模机构锁模机构 液压机构液压机构 料斗料斗螺杆螺杆 料管料管加熱器加熱器模具冷却系统模具冷却系统 胶口与料管胶口与料管料料筒筒清清机机料料料料筒筒清清机机料料回目录页回目录页稍后下一节生生 產產 注注 意意 事事 項項回目录页射出压力-生产时所需压力过高会造成短射锁模力 生产时所需锁模力过高会造成机器成本提高，以及发生毛边及溢料的机会成型时间 成型时间过长会增加机器使用成本注注 射射速速度度的的影影響響回目录页較長的充填時間較長的充填時間較慢的射

17、出速度較慢的射出速度較厚的凝固層較厚的凝固層V1較短的充填時間較短的充填時間較快的射出速度較快的射出速度較薄的凝固層較薄的凝固層V2熔体熔体MeltV2V1V2V1注注 塑塑速速 度度影影 响响回目录页HigherPressure等速推進等速推進根据产品外型根据产品外型及厚度调整射速及厚度调整射速LowerPressure注注 塑塑速速 度度应应 用用回目录页高速高速V低速低速Vtime=t1time=t2V1V2V0V1注注射射时时间间的的影影响响 回目录页注射时间对注塑过程的影响表现在三个方面：（1）缩短注射时间，熔体中的剪应变 率也会提高，为了充满型腔所需要的注射压力也要提高。（2）缩短

18、注射时间，熔体中的剪应变 率提高，由于塑料熔体的剪切变稀特性，熔体的粘度降低，为了充满型腔所需要的注射压力也要降低。（3）缩短注射时间，熔体中的剪应变率提高，剪切发热越大，同时因热传导而散失的热量少,因此熔体的温度高,粘度越低，为了充满型腔所需要的注射压力也要降低。注注射射时时间间影影响响 回目录页注塑时间最小点保保 压压 压压 力力 影影 响响保保 压压 压压 力力 影影 响响回目录页WarpagePack Pressure高高保保压压压压力力通通常常会会造造成成产产品品不不均均匀匀收收缩缩，而而导导致致产产品的翘曲变形；品的翘曲变形；对对薄薄壳壳产产品品而而言言，由由于于压压力力降降更更明

19、明显显，上上述述之之情情况况更加严重更加严重保保 压压 压压 力力 影影 响响保保 压压 压压 力力 影影 响响回目录页Pack Pressure保压保压Shrinkage收缩收缩1.高保压压力能够降低产高保压压力能够降低产品收缩的机会；品收缩的机会；2.补充入模穴的塑料越多补充入模穴的塑料越多，越可避免产品的收缩，越可避免产品的收缩.保保 压压 压压 力力 影影 响响保保 压压 压压 力力 影影 响响回目录页过保压过保压Over packing 保压压力高，浇口附近体积收缩量少保压压力高，浇口附近体积收缩量少远离浇口处保压压力低且体积收缩量较大远离浇口处保压压力低且体积收缩量较大导致产品翘曲

20、变形，产品中央向四周推挤导致产品翘曲变形，产品中央向四周推挤 形成半球形形成半球形(Dome Shape)保压不足保压不足Under packing 浇口附近压力低浇口附近压力低远离浇口处压力更低远离浇口处压力更低 导致产品翘曲变形，产品中央向四周拉扯导致产品翘曲变形，产品中央向四周拉扯形成馬鞍形形成馬鞍形 Twisted shape保保 压压 时时 间间 影影 响响保保 压压 时时 间间 影影 响响回目录页Pack Time保压保压Shrinkage收缩收缩保保压压时时间间如如果果够够长长，足足够够使使浇浇口口凝凝固固，则则可可降降低低体体积收缩的机会。积收缩的机会。浇浇口口凝凝固固后后，保

21、保压压效效果果就就无效果无效果。熔熔 融融 溫溫 度度 影影 響響回目录页熔融温度越高，塑料维持熔融温度越高，塑料维持熔融状态越久，越容易造熔融状态越久，越容易造成体积收缩成体积收缩冷却时间越长，产品体积冷却时间越长，产品体积收缩的机会越大收缩的机会越大 ShrinkageMelt Temperature熔熔 融融 溫溫 度度 影影 響響回目录页Shear Rate (1/s)粘度粘度Viscosity (lb ft-s/ft2)110100010000100100110590 F640 F温度T高流动性好P V T特特 性性曲曲 线线回目录页p 压力压力;v 比容;T 溫度描描述述塑塑料料如

22、如何何随随着着压压力力及及温温度度的的变变化化而而发发生体积上的变化生体积上的变化在在充充填填及及保保压压的的阶阶段段，塑塑料料随随着着压压力力的的增增加加而膨胀而膨胀在在冷冷却却的的阶阶段段，塑塑料料随随着着温温度度的的降降低低而而收收缩缩PressureIncreases TemperatureSpecific Volume(V)冷冷 卻卻 溫溫 度度 影影 響響回目录页不均衡的冷却温度会造成不均衡的冷却温度会造成产品的翘曲变形产品的翘曲变形 产产品品变变形形时时会会向向较较热热的的一一侧弯曲侧弯曲WarmCold添添 加加 纤纤 维维 影影 响响添添 加加 纤纤 维维 影影 响响回目录页

23、纤纤维维可可增增加加冲冲击击强强度度（Impact Strength）添添加加纤纤维维可可能能会会造造成成产产品品翘翘曲曲变变形形垂直方向收缩明显垂直方向收缩明显生产工艺流程对采购的影响对采购周期的影响PO发出-供方确认排产生产过程产成品到达我司仓库对成本分析的影响产能测算产能测算年度产能测算月度产能测算日产能测算峰值测算（最高峰的日产能）注意：注塑机台和模具产能相匹配制品注射分析制品注射分析顶白产生原因：除去模具原因，制品包模力过大是主要原因。顶白产生原因：除去模具原因，制品包模力过大是主要原因。解决方法：降低注射压力 降低保压压力 优化保压切换点 缩短保压时间提高注塑速度、提高模温（料温）

24、常见质量问题分析及对策顶针痕顶针痕顶针痕顶针痕1、顶针过短缩水2、顶针过长缩水3、顶针过大的弹性 形变缩水产生机理是胶料在模腔内流速过慢冷却速度过快，冻结后的胶料没有办法贴紧模具。波浪形流痕波浪形流痕波浪形流痕波浪形流痕n硬壳强度高硬壳强度高接接近近模模壁壁的的流流动动波波峰峰已经冷却已经冷却冷冷却却了了的的外外层层阻阻碍碍其其他熔料流向模壁他熔料流向模壁PS！解决方法：解决方法：1、提高注射速度 2、提高模具温度 3、提高料筒温度 4、适当增加射咀孔径或浇口熔接痕熔接痕熔接痕熔接痕产生机理是在流动末端胶料温度很低结合性较差压力传递弱，这样使两股料流结合不紧密。解决方法：1、提高注射压力、速度

25、 2、提高模温 3、提高料温 4、改善模具 排气缩孔缩孔缩孔缩孔制品内部泡是真空泡，是因制品内部泡是真空泡，是因为缩水产生的。为缩水产生的。解决方法：解决方法：1、提高注射压力、提高注射压力 2、提高模具温度、提高模具温度 3、提高保压压力、时间、提高保压压力、时间 4、降低熔体温度、降低熔体温度 5、降低注射速度、降低注射速度 6、更改模具结构、更改模具结构制品内黑点n1、原料中有杂物（在制品原料中有杂物（在制品中，黑中，黑 点不规则）点不规则）n2、模具表面杂物（在制品、模具表面杂物（在制品表面）表面）n3、原料分解（伴随制品变、原料分解（伴随制品变黄）黄）飞边飞边产生原因：过量注射产生原因：过量注射解决方法：解决方法：1、降低注射量、降低注射量 2、采用多级注射、采用多级注射 3、降低注射、保、降低注射、保 压压力和速度压压力和速度 4、优化转保压位置、优化转保压位置