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怎樣優化注塑加工成型工藝?
注射設備的進一步發展(zhǎn)和(hé)製品質量要求的不斷提(tí)高,都對注(zhù)塑(sù)加工成(chéng)型(xíng)工藝提出了(le)更高的要求。正確選擇注射設備,並合理地設定(dìng)成型工(gōng)藝、優(yōu)化工藝(yì)條件,是提高製品質量的(de)關鍵。下麵我們草莓视频官网塑(sù)業為大家分享(xiǎng)一下影響注塑(sù)加工(gōng)中成型工藝的幾大重要(yào)因素。
(一)正確選擇注塑機
注塑機(jī)的性能直接影響注塑製品的質量,不(bú)同規格及性能要求的注塑機,價(jià)格也會相差很多。
注(zhù)塑機規格選擇
在選擇注塑機規格時,首先要考慮到(dào)生產模具的狀況,因為同一台注塑機往往要滿足大小(xiǎo)不同的多副模具生產,應根據製(zhì)件重(chóng)量、模具尺寸等來確定注塑機規(guī)格,即注塑機最大鎖模(mó)力和最大注射量,然後根據注塑機廠商所提供的規格型號選擇合適的機型。大(dà)部分廠商(shāng)都提供(gòng)客製化服務,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PA、PC等材料(liào)時需選用專用螺杆(gǎn),成型帶有進抽芯或脫螺紋的模具時需(xū)配備相應的裝(zhuāng)置;再次,要根據模(mó)具結構、產品質量等方麵的因素來確定是否需要選用一(yī)些具有特殊功能的注塑機,如(rú)成(chéng)型薄壁長流動製品(一般指(zhǐ)L/D﹥300)時,需選用高注射速度注塑機,精(jīng)密電子配(pèi)件需選用精(jīng)密全閉環控製注塑機等。
鎖模力設定
理論上,鎖模力可按(àn)下式進行計(jì)算﹕
Fcm>=K × P平均 × A製品×10
式中(zhōng)﹕Fcm–鎖(suǒ)模力,(KN)
K–安全(quán)係數,一般取1-1.2
P平均–模腔平均(jun1)壓力(MPa)
A製品–製品在模(mó)具(jù)分型麵上的最大投影麵積(cm2)
在實際生產中,鎖模(mó)力(lì)的調整還應考慮模具在生產中受熱膨脹所產生的影響(xiǎng),一般應留(liú)有0.1-0.2mm的餘量;鎖模力的設定原則是在保證產品質量的前提(tí)下以低鎖模力為宜。
(二)注塑工藝參數設定
料筒溫度、模具(jù)溫度 根據(jù)不同塑料材料的性能來設定螺杆料筒溫度,料筒設(shè)定溫度一般高於(yú)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(jiā)助劑類型的不同,它們的熔點和在料(liào)筒中(zhōng)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(wéi)25AE1),它們的熔點和各溫(wēn)度下允許停留時間(jiān)進行對比。
模具溫度在設定時一(yī)般使用循環水冷卻,但在生產精密(mì)尺寸或表麵質量要求較高的製品時,應根據工藝要求使用能夠(gòu)進行準確控製的(de)模溫機。
表1 不同牌號PA66熔點及(jí)允許(xǔ)停留時(shí)間對比
(三)注射(shè)保壓時間、冷卻時(shí)間
注射時間、保壓時間和冷卻時間須根據產品厚度、模具溫度、材料性能等進行設定。注射時間設定一般以略大於螺杆完成注射(shè)行(háng)程移動的時間即可,過長的注射時間不但會產生機械磨損、能耗增加等負麵影響,同時也(yě)會延長成型周期。保壓時間設定根據(jù)產品(pǐn)厚度來設定(dìng),薄壁產品在成型時可不用保壓時間;在設定(dìng)保壓時間時,隻要產品表麵無明顯凹陷即可,也可用稱重法(fǎ)來確定,逐步延(yán)長保(bǎo)壓時間直至產品質量(liàng)不再變化的(de)時間即可定為最(zuì)佳保壓時間。冷卻(què)時間(jiān)同樣需根據產(chǎn)品厚度、模具(jù)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晶型(xíng)聚合物時間長。
(四)注射壓力、速度
注塑加工中注射壓(yā)力設定要遵循宜低不宜高的原則,隻要能提供足夠動力達(dá)到所要求的注射速度、使熔體能夠順利充滿型腔即可,過高的壓力容易使製品(pǐn)內產生內應力(lì);但在成型尺寸精(jīng)度較高的製品時,為防止產品收縮(suō)過度,可以(yǐ)采(cǎi)用高壓力注射以減少製品脫模後(hòu)的收縮。
注射速度會影響產品的外觀質量,其設定應根(gēn)據模具的幾何結構(gòu)、排氣狀況(kuàng)等進行(háng)設定,一般在保證良好的外觀前提下,盡量提高注(zhù)射速度,以減少(shǎo)充(chōng)填(tián)時(shí)間。在注射(shè)成型中,熔體在模具內流動(dòng)時,模壁會形成固化層,因而降(jiàng)低了可流動通道的(de)厚度,一般根據模具結構和注射速度不同,模壁會有0.2mm左右的固化層。因此成型中通常采用較(jiào)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(chéng),理論上,注射行程可按下式計算﹕
S1=4(CVp+Va)/ρDs2
式中﹕S1–注射(shè)行程 Vp–產品體積
ρ–樹脂密度 C–型腔數目
Va–澆口體積(jī) Ds–螺杆直(zhí)徑
在實際生產中,若已知“產品(pǐn)+澆(jiāo)口”的總重量,則可用下式來計算注射行程﹕
S1=(M/Mmax)·Smax+(5~10)mm
式中﹕ S1---注(zhù)射行(háng)程,mm
M–“產品(pǐn)+澆口”總(zǒng)重量,g
Mmax–注塑機最大注射(shè)量,g
Smax–注塑機最大注射行程,mm
由於澆道係(xì)統及模具各部位幾何(hé)形狀不同,為(wéi)滿足產(chǎn)品質量要求,在(zài)不同部位對充模熔體的流動狀態(主要指流動時壓力、速度(dù))有不同要求。在一個注射(shè)過程中,螺杆向模具推進熔體時,要(yào)求實現在不同的位置上有不(bú)同(tóng)的壓力和速度,稱之為多級注射成型。
一般塑件在(zài)成型時至少設定三段或四段以上注射才是比較科(kē)學的,即主流道(dào)處為第一(yī)段,分流道至澆口處為第二段,產(chǎn)品充滿(mǎn)型腔約90%為第(dì)三段,剩餘部分為第四段,可用計算重量法來確定各段的切(qiē)換位置點;實際生產中,應根據產品質(zhì)量要求(qiú)、流(liú)道結構、模具排氣狀況等對多級注射工藝參數(shù)進行科學分析,合理設定。
通常可采用調(diào)試(shì)觀察法進行設(shè)定,將注(zhù)射時所需找切換(huàn)位置點的壓力/速度設定為0,觀察熔體的走向位置及產品(pǐn)缺陷狀(zhuàng)況(kuàng),逐步進行調(diào)整,直至找出合理的位置點。但在調試觀察的過程中必須(xū)注意欠注產品的脫模狀況,以免(miǎn)在模具某些凹陷部位因欠注而發生粘模。
(五)其它工藝參(cān)數
在注塑加(jiā)工中,除了成型溫度(dù)、壓力、速度、時間、多級注射切換位置等幾個主要(yào)參數(shù)的設定以外,還有許多其它的工(gōng)藝參數,如背壓、螺杆轉速、螺杆倒索(suǒ)防流(liú)延以及其它各(gè)動作參數設定等,也不能忽視其設定。