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注塑試模相關(guān)簡介注塑試模是根據(jù)塑料制品所設(shè)計的模具在相應的注射機上進行的。主要驗證模塑出的制品是否符合設(shè)計標準和質(zhì)量要求。其目的:一是驗證所設(shè)計模具的可生產(chǎn)性,保證注射成型的佳工藝參數(shù)。二是確定該制品注射成型的佳工藝參數(shù),相應的注射模具的調(diào)試經(jīng)過工藝確定、流道修改和型腔處理三個大的階段。
  首先要根據(jù)注射機和制件材料的性質(zhì)確定佳的工藝條件,保證物料塑化良好,然后在確定的工藝條件下,修改流道,使得物料充填均勻飽滿,后通過修改型腔,保證制件的外形尺寸符合要求。
  試模是技術(shù)管理、生產(chǎn)管理、經(jīng)營管理的基礎(chǔ),它為生產(chǎn)的全過程提供原始數(shù)據(jù)。因此,模具調(diào)試是塑料制品廠的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié),由技術(shù)人員承擔這一重任。調(diào)試人員必須具備注塑設(shè)備、原料性能、工藝方法及模具結(jié)構(gòu)等方面的知識和豐富的實踐經(jīng)驗,對注射成型工藝十分熟習,對注射機的傳動調(diào)整操作自如,對模具結(jié)構(gòu)清楚,有時打開模具,不通過試模就能指明模具存在的問題、不必要上機調(diào)試。如模具定位圈尺寸同注射機模板定位孔是否吻合,噴嘴球體R和噴嘴孔徑與模具的主流道套及孔徑是否吻合,流道尺寸、形式、澆口大小、位置等問題在試模前很容易被發(fā)現(xiàn)。調(diào)試過程中的問題,能夠及時反應并處理。長時間認真地試模和經(jīng)驗積累,必然有利于模具設(shè)計和制定成型工藝水平的提高^[1-4]。

1模具調(diào)試傳遞程序

  注塑模具調(diào)試傳遞過程^[1]是先由技術(shù)部門編寫模具調(diào)試程序表,轉(zhuǎn)交給生產(chǎn)計劃或新產(chǎn)品開發(fā)部納入工作計劃,按計劃要求準備原料、工裝或零部件、嵌件、工具等。檢查注塑機的配備是否合理,就可通知模具調(diào)試部門實施。常見的模具調(diào)試傳遞程序見圖1。

2模具調(diào)試前的準備

2.1圖紙檢查

  模具調(diào)試必須按對外協(xié)作部門或生產(chǎn)部門下達的模具調(diào)試通知單,開始準備。步是圖紙的審核,這里指的圖紙有二份,一份是模具調(diào)試的產(chǎn)品圖紙,一份是模具圖紙。根據(jù)產(chǎn)品圖紙了解產(chǎn)品要求的材料,幾何尺寸,功能和外觀要求,如顏色、斑點、雜質(zhì)、接痕、凹陷等。根據(jù)模具圖紙可以了解到模具調(diào)試選用的設(shè)備,技術(shù)參數(shù)同模具要求是否吻合,工具及附件是否齊全。把圖紙審理后傳遞到下道工序。

2.2設(shè)備檢查

  檢查所使用設(shè)備的油路、水路、電路、機械運動部分,按要求保養(yǎng)設(shè)備;檢查設(shè)備的技術(shù)參數(shù):定位圈的直徑、噴嘴球體R的大小、噴嘴孔徑、小模具厚度、大模具厚度、移模行程、拉桿間距、頂出方法等都要滿足試模要求,作好開車前的準備工作。
  試模設(shè)備應該同將來生產(chǎn)時的機器相一致。這是因為設(shè)備的技術(shù)參數(shù)同試模產(chǎn)品的技術(shù)標準有聯(lián)系,溫度的波動、壓力的變化幅度、空循環(huán)的時間以及機械和液壓傳動的穩(wěn)定性等都會影響產(chǎn)品的質(zhì)量。采用大合模力的設(shè)備試模,調(diào)換到小合模力的注射機上,成型條件有可能需要改變。

2.3材料準備

  檢查所加工的塑料原料的規(guī)格、型號、牌號、添加劑、色母料等是否滿足要求,對于濕度大的原料應進行干燥處理,確定配比。
  原則上原料應采用圖紙規(guī)定的原料,因為模具是根據(jù)原料的物理力學性能設(shè)計的。也可以用流動性好、易快速固化、熱穩(wěn)定性好的原料。試驗模具的結(jié)構(gòu),使產(chǎn)品各部位、圓角、壁厚、加強筋的分布情況真實地體現(xiàn)出來,可以作為修改模具的參考使用。

2.4模具檢查

  模具安裝到注射機前,應該根據(jù)模具圖紙對模具檢查,以便及時發(fā)現(xiàn)問題,進行修模。根據(jù)模具裝配圖可以檢查模具的外形尺寸、定位圈尺寸、主流道入口的尺寸、與噴嘴相配合的球體R尺寸以及冷卻水的進口與出口、壓板墊塊高度、寬度等。模具的澆注系統(tǒng)、型腔等需要打開模具檢查,當模具動模和定模分開后,應該注意方向記號,以免合攏時搞錯。

2.5冷卻水管或加熱線路

  接通模具冷卻水管或加熱線路檢查,如果分型面采用液壓或馬達,也應該分別接通檢查。

2.6工具及附件

  試模工具是試模人員的專用工具,盛裝在手提式工具箱內(nèi),攜帶方便。每個調(diào)試人員應該配備一套。
  同試模有關(guān)的工具是機械搬手、墊塊、檢查模具溫度測溫計、檢查模具尺寸的量卡器具、檢查制品用的工具等,以及操作時常用的銅棒、銅片及砂紙等必備品。
  嵌件的檢查很重要,試模的各種嵌件包括金屬嵌件、塑料嵌件、橡膠嵌件、紙制品嵌件,還有為保證制品成型后不變形用的定型件等,必須進行嚴格檢測,以免損傷模具,造成不可彌補的損失。

3裝模

3.1吊裝

  模具吊裝時必須注意安全,兩個人要密切配合,盡量整體安裝。若有側(cè)向分型機構(gòu),大多數(shù)情況下,滑塊在水平位置,活塊在平面內(nèi)左右移動。

3.2緊固

  模具定位圈裝入注射機的定位圈后,用極慢的速度閉模,使動模板將模具輕輕壓緊,然后上壓緊板。壓緊板根據(jù)模具的大小,可以有4-8塊。壓緊板的調(diào)節(jié)螺釘高度必須與模腳同高,以保證壓緊板平,能夠壓緊模腳。檢查模具平行度、垂直度,托架的牢固程度,調(diào)整料筒和模具中心孔的同心度。

3.3頂出距離和頂出次數(shù)的調(diào)節(jié)

  模具緊固后慢慢啟模,直到動模板不再后退,調(diào)節(jié)頂出桿的位置,使得頂出板與動模底板之間有5mm以上的間隙,以保證能夠頂出制品而又不損壞模具。
  頂出次數(shù)根據(jù)制品需要而定,可以一次頂出,也可多次頂出,可以在注射機操作面板上選擇頂出次數(shù)。對于依靠頂出力和開模力實現(xiàn)抽芯的模具,應注意頂出距離和抽芯機構(gòu)工作的協(xié)調(diào),以保證動作起止、定位、行程的正確,以免發(fā)生干涉現(xiàn)象。

3.4鎖模松緊度的調(diào)節(jié)

  鎖模松緊度要調(diào)節(jié)得合適,既要防止溢料,又要保證型腔適當排氣。對于需要加熱的模具,應該在模具達到規(guī)定的溫度后再校正閉模松緊度。對于全液壓式合模機構(gòu),鎖模的松緊度只要觀察鎖模壓力是否在預定的工藝范圍內(nèi);對于液壓肘桿式合模機構(gòu),可根據(jù)鎖模力的大小或經(jīng)驗來判別。

3.5模具低壓保護調(diào)節(jié)

  初步完成鎖模松緊度調(diào)整之后,為確保模具工作安全,必須進行模具定位。選定低壓保護的起始點,然后在低壓保護作用下,以慢的速度閉模,調(diào)整行程開關(guān),使模具分型面相間0.2-0.5mm時,低壓保護作用結(jié)束。反復試驗,保證低壓保護靈敏可靠。

4工藝條件確定

,   根據(jù)加工塑料的特性,按推薦的工藝參數(shù),先取預選的工藝參數(shù)較低的值,然后在模具調(diào)試過程中進行調(diào)整。

4.1判別機筒和噴嘴溫度

  根據(jù)熔料塑化質(zhì)量來確定機筒和噴嘴溫度。將噴嘴脫離固定模板主流道,用較低的注射壓力,使熔料從噴嘴緩慢流出,觀察料流,若沒有硬塊、氣泡、銀絲、變色等缺陷,料流光滑明亮,則說明機筒和噴嘴溫度比較適合,就可以開始試模,反之,則需進行適當?shù)恼{(diào)整。

4.2加料方式的選擇

  注射機加料方式有如下三種,根據(jù)物料及模具情況選擇合適的加料方法。
  一是前加料,即每次注射后,塑化達到要求容量時,注射座后退,直至下一工作循環(huán)開始時再前進,使噴嘴與模具接觸,進行注射。此法用于噴嘴溫度不易控制、背壓較高、防止回流的場合。
  二是后加料,即注射后注射座后退再進行預塑化工作,待下一工作循環(huán)開始,復回進行注射。此法用于噴嘴溫度不易控制及加工結(jié)晶塑料。
  三是固定加料,即在整個成型周期中,噴嘴與模具一直保持接觸,是目前常用方法,適用于塑料成型溫度范圍較廣,噴嘴溫度易控制的場合。

4.3注射量的調(diào)節(jié)

  注射量即是一次注入模內(nèi)的物料量,它包括塑料量及流道中物料量。加料量通過注射機的加料裝置調(diào)節(jié),后以試模結(jié)果為準。注射量一般不應超過注射機注射量的80%。

4.4塑化能力調(diào)整

  塑化能力主要調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速、預塑背壓和料筒、噴嘴溫度。這三者是互相聯(lián)系和互相制約的,必須協(xié)調(diào)調(diào)整,整個塑化時間不應超過制品冷卻時間,否則就要延長成型周期。螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的范圍稍大一些,但不得超出工藝所要求的范圍,并選用注射機螺桿轉(zhuǎn)速的佳工作范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速,以減小螺桿轉(zhuǎn)速的波動。
  在預塑化時,控制合理的預塑背壓,有利于物料中氣體排出,提高塑化質(zhì)量。背壓的高低由所加工的塑料性能以及有關(guān)工藝參數(shù)決定,一般為0.5-1.5MPa,對于高粘度和熱穩(wěn)定性差的塑料,宜用較慢的螺桿轉(zhuǎn)速和較低的預塑背壓,對中低粘度和熱穩(wěn)定性好的塑料,可采用較快的螺桿轉(zhuǎn)速和略高的預塑背壓,但應防止熔料的流涎現(xiàn)象。

4.5注射壓力調(diào)節(jié)

  根據(jù)加工制品形狀、壁厚、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、塑料性能等參數(shù),可預先選取注射壓力和注射速度。但開始時,原則上選取較小的注射壓力,待模具溫度達到要求的工藝參數(shù)范圍,觀察熔料充模情況,若充模不足或有其它相應的缺陷,則逐漸升高注射壓力。在保證完成充模情況下,應盡量選取較低的壓力,這樣可以減小鎖模力和降低功率的消耗。

4.6注射速度調(diào)節(jié)

  一般注射機設(shè)有高速和慢速注射,對于薄壁成型面積大的塑件,宜用高速注射,厚壁成型面積小的塑件,采用低速注射。某些塑料對剪切速度十分敏感,注射速度的控制應有利于熔料充模和防止熔料變質(zhì)。在高速和低速注射成型都能滿足的情況下,宜采用低速注射(玻璃纖維增強除外)。

5模具調(diào)試過程

  注射模具調(diào)試主要分為如圖2所示的幾個步驟。

5.1試模操作方式

  注射機的操作一般有手動、半自動、全自動三種方式。試模時一般采用手動方式,以便于有關(guān)工藝參數(shù)的控制和調(diào)整,一旦出現(xiàn)問題,可立即停止工作。

5.2壓力、時間、溫度調(diào)整

  試模時,原則上選擇低壓、低溫、較長時間條件下注射成型,然后按壓力、時間、溫度的先后順序調(diào)整。壓力變化的影響很快從制件上反映出來,所以,首先調(diào)節(jié)壓力。只有當調(diào)節(jié)壓力無效時,考慮調(diào)節(jié)時間。延長時間,實質(zhì)是延長物料的受熱時間,提高物料的塑化效果,如果無效,考慮提高溫度。由于物料溫度達到新的平衡要經(jīng)過大約15min左右,不能馬上從制件上反映出來,所以要耐心等待。溫度不能一下升得很高,以免塑料過熱降解。試模時的成型周期較長,待試模正常后,測定成型周期的時間,有時用半自動或全自動操作方式,預測成型周期。

5.3調(diào)節(jié)模具溫度及水冷卻系統(tǒng)

  模溫調(diào)節(jié)對制品質(zhì)量和成型周期都有大的影響。試模時就根據(jù)所加工的塑料及加工工藝條件,合理地進行調(diào)節(jié)。在保證充模和制品質(zhì)量的前提下,應選取較低的模具溫度,以便縮短成型周期,提高生產(chǎn)效率。水冷卻系統(tǒng)用來控制模具溫度、料筒及螺桿溫度以及注射機液壓系統(tǒng)的工作油溫。主要通過調(diào)節(jié)水冷卻系統(tǒng)的流量,達到控制溫度的目的。

5.4模具維修

  待工藝條件穩(wěn)定后,根據(jù)注塑件的形狀、尺寸、外觀修改模具,使得制品達到用戶要求。具體的修模方案,具體情況具體分析。
  在模具的使用過程中,也會產(chǎn)生正常的磨損或不正常損壞,經(jīng)過局部維修后還可以使用,這時要根據(jù)模具的具體情況,更換零件、銅焊或鑲嵌修復型腔等方法修補。模具應該經(jīng)常檢查維修,以保持其在良好的狀態(tài)下生產(chǎn)。

5.5再次調(diào)試

  模具調(diào)整一次,不一定能夠解決所有的問題,有時需要重復上述過程幾次,直到產(chǎn)品達到終的質(zhì)量要求。

5.6模具調(diào)試記錄

  設(shè)計的模具是否合格、成型出的制品是否符合要求、模具是否能用于生產(chǎn)等,在模具調(diào)試過程中基本得到驗證。因此,有必要建立模具調(diào)試檔案,每次模具調(diào)試,都應該作好記錄,主要包括以下這些項目:
  (1)試模所用設(shè)備的規(guī)格、型號、生產(chǎn)廠家。
  (2)試模用塑料的規(guī)格、牌號、生產(chǎn)廠家。
  (3)模具調(diào)試的工藝條件。
  (4)模具名稱及生產(chǎn)廠家。
  (5)試模環(huán)境。
  (6)試模過程紀要:試模過程中一系列工藝參數(shù)的記錄、操作過程以及試模過程中出現(xiàn)的問題、解決方法及措施等。,
  (7)試模結(jié)果:模具是否合格或提出返修、改進等意見。
  (8)試模人員情況及試模人員簽字。
  (9)試模日期。
  (10)模具調(diào)試制品的存放條件:如室溫、濕度、時間及處理后狀況。
  (11)型材的表面質(zhì)量及質(zhì)量和尺寸是否穩(wěn)定。
  原始記錄的數(shù)據(jù)不但對模具調(diào)試、模具的修整有用,而且可以幫助模具調(diào)試人員詳細地研究分析問題。