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注塑机成型工艺技术

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Post time 2015-8-8 15:35:03 | Show all posts |Read mode
本帖最后由 Tom 于 2015-8-8 15:37 编辑

我看您太懂我给您点资料看对您有帮助吧
注塑机维护保养注塑机具有能次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件质地密致塑料制品被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各领域注射成型工艺对各种塑料加工具有良好适应性生产能力较高并易于实现自动化塑料工业迅速发展今天注塑机论数量上或品种上都占有重要地位从而成目前塑料机械增长快生产数量多机种之
我国塑料加工企业星罗其布遍布全国各地设备技术水平参差齐大多数加工企业设备都需要技术改造几年来我国塑机行业技术进步十分显著尤其注塑机技术水平与国外名牌产品差距大大缩小控制水平、产品内部质量和外观造型等方面均取得显著改观选择国产设备较小投入同样也能生产出与进口设备质量相当产品些企业技术改造创造了条件
要有好制品必须要有好设备设备磨损和腐蚀种自规律人们掌握了种规律预防或减少设备磨损和腐蚀延长设备使用周期保证设备完好率
加强塑料机械使用、维护和管理工作我国有关部门已制订了有关标准和实施细则要求各设备管理部门和生产企业对设备管理和使用做"科学管理、正确使用、合理润滑、精心维护、定期保养、计划检修提高设备完好率使设备经常处于良好状态
本文撰写了注塑机维护、保养有关知识和技术资料供设备管理部门和生产企业管理人员和技术人员参考
塑料注射成型技术根据压铸原理从十九世纪末二十世纪初发展起来,目前塑料加工普遍采用方法之该法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料(约占塑料总量1/3)
1.1 注塑成型机工作原理
注塑机工作原理与打针用注射器相似借助螺杆(或柱塞)推力已塑化好熔融状态(即粘流态)塑料注射入闭合好模腔内经固化定型取得制品工艺过程
注射成型循环过程每周期主要包括:定量加料-熔融塑化-施压注射-充模冷却-启模取件取出塑件又再闭模进行下循环
1.2 注塑机结构
注塑机根据 塑化方式分柱塞式注塑机和螺杆式注塑机;按机器传动方式又分液压式、机械式和液压-机械(连杆)式;按操作方式分自动、半自动、手动注塑机
(1)卧式注塑机:常见类型其合模部分和注射部分处于同水平心线上且模具沿水平方向打开其特点:机身矮易于操作和维修;机器重心低安装较平稳;制品顶出利用重力作用自动落下易于实现全自动操作目前市场上注塑机多采用此种型式
(2)立式注塑机:其合模部分和注射部分处于同垂直心线上且模具沿垂直方向打开因此其占地面积较小容易安放嵌件装卸模具较方便自料斗落入物料能较均匀地进行塑化制品顶出易自动落下必须用手取下易实现自动操作立式注塑机宜用于小型注塑机般60克下注塑机采用较多大、型机宜采用
(3)角式注塑机:其注射方向和模具分界面同面上特别适合于加工心部分允许留有浇口痕迹平面制品占地面积比卧式注塑机小放入模具内嵌件容易倾斜落下种型式注塑机宜用于小机
(4)多模转盘式注塑机:种多工位操作特殊注塑机其特点合模装置采用了转盘式结构模具围绕转轴转动种型式注塑机充分发挥了注射装置塑化能力缩短生产周期提高机器生产能力因而特别适合于冷却定型时间长或因安放嵌件而需要较多辅助时间大批量塑制品生产因合模系统庞大、复杂合模装置合模力往往较小故种注塑机塑胶鞋底等制品生产应用较多
般注塑机包括注射装置、合模装置、液压系统和电气控制系统等部分
注射成型基本要求塑化、注射和成型塑化实现和保证成型制品质量前提而满足成型要求注射必须保证有足够压力和速度同时由于注射压力高相应地模腔产生高压力(模腔内平均压力般20~45MPa之间因此必须有足够大合模力由此见注射装置和合模装置注塑机关键部件
1.4 注塑机操作
1.4.1注塑机动作程序
喷嘴前进→注射→保压→预塑→倒缩→喷嘴退→冷却→开模→顶出→退针→开门→关门→合模→喷嘴前进
1.4.2注塑机操作项目:注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制柜操作和液压系统操作三方面分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式选择料筒各段温度及电流、电压监控注射压力和背压压力调节等
1.4.2.1注射过程动作选择:
般注塑机既手动操作也半自动和全自动操作
手动操作生产周期每动作都由操作者拨动操作开关而实现般试机调模时才选用
半自动操作时机器自动完成工作周期动作每生产周期完毕操作者必须拉开安全门取下工件再关上安全门机器方继续下周期生产
全自动操作时注塑机完成工作周期动作自动进入下工作周期正常连续工作过程无须停机进行控制和调整须注意需要全自动工作则(1)途要打开安全门否则全自动操作断;(2)要及时加料;(3)若选用电眼感应应注意要遮闭了电眼
实际上全自动操作通常也需要途临时停机给机器模具喷射脱模剂等
正常生产时般选用半自动或全自动操作操作开始时应根据生产需要选择操作方式(手动、半自动或全自动)并相应拨动手动、半自动或全自动开关
半自动及全自动工作程序已由线路本身确定好操作人员只需电柜面上更改速度和压力大小、时间长短、顶针次数等等会因操作者调错键钮而使工作程序出现混乱
当周期各动作未调整妥当之前应先选择手动操作确认每动作正常之再选择半自动或全自动操作
1.4.2.2预塑动作选择
根据预塑加料前注座否退,即喷嘴否离开模具,注塑机般设有三种选择(1)固定加料:预塑前和预塑喷嘴都始终贴进模具注座也移动(2)前加料:喷嘴顶着模具进行预塑加料预塑完毕注座退喷嘴离开模具选择种方式目:预塑时利用模具注射孔抵助喷嘴避免熔料背压较高时从喷嘴流出预塑避免喷嘴和模具长时间接触而产生热量传递影响们各自温度相对稳定(3)加料:注射完成注座退喷嘴离开模具预塑预塑完再注座前进该动作适用于加工成型温度特别窄塑料由于喷嘴与模具接触时间短避免了热量流失也避免了熔料喷嘴孔内凝固
注射结束、冷却计时器计时完毕预塑动作开始螺杆旋转塑料熔融并挤送螺杆头前面由于螺杆前端止退环所起单向阀作用熔融塑料积存机筒前端螺杆向迫退当螺杆退预定位置时(此位置由行程开关确定控制螺杆退距离实现定量加料)预塑停止螺杆停止转动紧接着倒缩动作倒缩即螺杆作微量轴向退此动作使聚集喷嘴处熔料压力得解除克服由于机筒内外压力平衡而引起"留涎"现象若需要倒缩则应把倒缩停止开关调适当位置让预塑停止开关被压上同时刻倒缩停止开关也被压上当螺杆作倒缩动作退压上停止开关时倒缩停止接着注座开始退当注座退至压上停止开关时注座停止退若采用固定加料方式则应注意调整好行程开关位置
般生产多采用固定加料方式节省注座进退操作时间加快生产周期
1.4.2.3注射压力选择
注塑机注射压力由调压阀进行调节调定压力情况下通过高压和低压油路通断控制前期注射压力高低
普通型上注塑机设置有三种压力选择即高压、低压和先高压低压高压注射由注射油缸通入高压压力油来实现由于压力高塑料从开始高压、高速状态下进入模腔高压注射时塑料入模迅速注射油缸压力表读数上升快低压注射由注射油缸通入低压压力油来实现注射过程压力表读数上升缓慢塑料低压、低速下进入模腔先高压低压根据塑料种类和模具实际要求从时间上来控制通入油缸 压力油压力高低来实现
了满足同塑料要求有同注射压力也采用更换同直径螺杆或柱塞方法样既满足了注射压力又充分发挥了机器生产能力大型注塑机往往具有多段注射压力和多级注射速度控制功能样更能保证制品质量和精度
1.4.2.4 注射速度选择
般注塑机控制板上都有快速-慢速旋钮用来满足注射速度要求液压系统设有大流量油泵和小流量泵同时运行供油当油路接通大流量时注塑机实现快速开合模、快速注射等当液压油路只提供小流量时注塑机各种动作缓慢进行
1.4.2.5 顶出形式选择
注塑机顶出形式有机械顶出和液压顶出二种,有还配有气动顶出系统,顶出次数设有单次和多次二种顶出动作手动也自动
顶出动作由开模停止限位开关来启动操作者根据需要通过调节控制柜上顶出时间按钮来达顶出速度和压力亦通过控制柜面上开关来控制顶针运动前距离由行程开关确定
1.4.2.6 温度控制
测温热电偶测温元件配测温毫伏计成控温装置指挥料筒和模具电热圈电流通断有选择地固定料筒各段温度和模具温度表5列出了些塑料成型加工温度范围供参考
料筒电热圈般分二段、三段或四段控制电器柜上电流表分别显示各段电热圈电流大小电流表读数比较固定运行发现电流表读数比较长时间偏低则能电热圈发生了故障或导线接触良或电热丝氧化变细或某电热圈烧毁些都使电路并联电阻阻值增大而使电流下降
电流表有定读数时也简单地用塑料条逐电热圈外壁上抹划看料条熔融与否来判断某电热圈否通电或烧毁
1.4.2.7 合模控制
合模巨大机械推力模具合紧抵挡注塑过程熔融塑料高压注射及填充模具而令模具发生巨大张开力
关妥安全门各行程开关均给出信号合模动作立即开始首先动模板慢速启动前进小短距离原来压住慢速开关控制杆压块脱离活动板转快速向前推进前进至靠近合模终点时控制杆另端压杆又压上慢速开关此时活动板又转慢速且低压前进低压合模过程模具之间没有任何障碍则顺利合拢至压上高压开关转高压了伸直机铰从而完成合模动作段距离极短般只有0.3~1.0mm刚转高压旋即触及合模终止限位开关时动作停止合模过程结束
注塑机合模结构有全液压式和机械连杆式管种结构形式都由连杆完全伸直来实施合模力连杆伸直过程活动板和尾板撑开过程也四根拉杆受力被拉伸过程
合模力大小从合紧模瞬间油压表升起之高值得知合模力大则油压表高值便高反之则低较小型注塑机带合模油压表时要根据连杆伸直情况来判断模具否真合紧某台注塑机合模时连杆轻松地伸直或"差点点"未能伸直或几副连杆有副未完全伸直注塑时会出现胀模制件会出现飞边或其毛病
1.4.2.8 开模控制
当熔融塑料注射入模腔内及至冷却完成,随着便开模动作,取出制品开模过程也分三阶段第阶段慢速开模防止制件模腔内撕裂第二阶段快速开模缩短开模时间第三阶段慢速开模减低开模惯性造成冲击及振动
1.4.3 注塑工艺条件控制
目前,各注塑机厂家开发出了各式各样程序控制方式大致有:注射速度控制、注射压力控制、注入模腔内塑料充填量控制、螺杆背压和转速等塑炼状态控制实现工艺过程控制目提高制品质量使机器效能得大限度发挥
1.4.3.1 注射速度程序控制
注射速度程序控制螺杆注射行程分3~4阶段,每阶段分别使用各自适当注射速度例:熔融塑料刚开始通过浇口时减慢注射速度充模过程采用高速注射充模结束时减慢速度采用样方法防止溢料消除流痕和减少制品残余应力等
低速充模时流速平稳制品尺寸比较稳定波动较小制品内应力低制品内外各向应力趋于致(例某聚碳酸脂制件浸入四氯化碳用高速注射成型制件有开裂倾向低速开裂)较缓慢充模条件下料流温差特别浇口前料温差大有助于避免缩孔和凹陷发生由于充模时间延续较长容易使制件出现分层和结合良熔接痕影响外观而且使机械强度大大降低
高速注射时料流速度快当高速充模顺利时熔料快充满型腔料温下降得少黏度下降得也少采用较低注射压力种热料充模态势高速充模能改进制件光泽度和平滑度消除了接缝线现象及分层现象收缩凹陷小颜色均匀致对制件较大部分能保证丰满容易产生制品发胖起泡或制件发黄甚至烧伤变焦或造成脱模困难或出现充模均现象对于高黏度塑料有能导致熔体破裂使制件表面产生云雾斑
下列情况考虑采用高速高压注射1)塑料黏度高冷却速度快长流程制件采用 低压慢速能完全充满型腔各角落;(2)壁厚太薄制件熔料达薄壁处易冷凝而滞留必须采用次高速注射使熔料能量大量消耗前立即进入型腔;(3)用玻璃纤维增强塑料或含有较大量填充材料塑料因流动性差了得表面光滑而均匀制件必须采用高速高压注射
对高级精密制品、厚壁制件、壁厚变化大和具有较厚突缘和筋制件好采用多级注射二级、三级、四级甚至五级
1.4.3.2 注射压力程序控制
通常注射压力控制分成次注射压力、二次注射压力(保压)或三次上注射压力控制压力切换时机否适当对于防止模内压力过高、防止溢料或缺料等都非常重要模制品比容取决于保压阶段浇口封闭时熔料压力和温度每次从保压切换制品冷却阶段压力和温度致么制品比容会发生改变恒定模塑温度下决定制品尺寸重要参数保压压力影响制品尺寸公差重要变量保压压力和温度例:充模结束保压压力立即降低当表层形成定厚度时保压压力再上升样采用低合模力成型厚壁大制品消除塌坑和飞边
保压压力及速度通常塑料充填模腔时高压力及速度50%~65%即保压压力比注射压力大约低0.6~0.8MPa由于保压压力比注射压力低观保压时间内油泵负荷低固油泵使用寿命得延长同时油泵电机耗电量也降低了
三级压力注射既能使制件顺利充模又会出现熔接线、凹陷、飞边和翘曲变形对于薄壁制件、多头小件、长流程大型制件模塑甚至型腔配置太均衡及合模太紧密制件模塑都有好处
1.4.3.3 注入模腔内塑料填充量程序控制
采用预先调节好定计量使得注射行程终点附近螺杆端部仍残留有少量熔体(缓冲量)根据模内填充情况进步施加注射压力(二次或三次注射压力)补充少许熔体样防止制品凹陷或调节制品收缩率
1.4.3.4 螺杆背压和转速程序控制
高背压使熔料获得强剪切低转速也会使塑料机筒内得较长塑化时间因而目前较多地使用了对背压和转速同时进行程序设计控制例:螺杆计量全行程先高转速、低背压再切换较低转速、较高背压切换成高背压、低转速低背压、低转速下进行塑化样螺杆前部熔料压力得大部分释放减少螺杆转动惯量从而提高了螺杆计量精确程度过高背压往往造成着色剂变色程度增大;预塑机构合机筒螺杆机械磨损增大;预塑周期延长生产效率下降;喷嘴容易发生流涎再生料量增加;即使采用自锁式喷嘴背压高于设计弹簧闭锁压力亦会造成疲劳破坏所背压压力定要调得恰当
随着技术进步小型计算机纳入注塑机控制系统采用计算机来控制注塑过程已成能日本制钢所N-PACS(微型电子计算机控制系统)做四反馈控制(保压调整、模压调整、自动计量调整、树脂温度调整)和四过程控制(注射速度程序控制、保压检验、螺杆转速程序控制、背压程序控制)
1.4.4 注塑成型前准备工作
成型前准备工作能包括内容多:物料加工性能检验(测定塑料流动性、水分含量等);原料加工前染色和选粒;粒料预热和干燥;嵌件清洗和预热;试模和料筒清洗等
1.4.4.1 原料预处理
根据塑料特性和供料情况般成型前应对原料外观和工艺性能进行检测所用塑料粉状:聚氯乙烯还应进行配料和干混;制品有着色要求则加入适量着色剂或色母料;供应粒料往往含有同程度水分、熔剂及其易挥发低分子物特别些具有吸湿倾向塑料含水量总超过加工所允许限度因此加工前必须进行干燥处理并测定含水量高温下对水敏感聚碳酸酯水分含量要求0.2%下甚至0.03%~0.05%因此常用真空干燥箱干燥已经干燥塑料必须妥善密封保存防塑料从空气再吸湿而丧失干燥效此采用干燥室料斗连续地注塑机提供干燥热料对简化作业、保持清洁、提高质量、增加注射速率均有利干燥料斗 装料量般取注塑机每小时用料量2.5倍
1.4.4.2 嵌件预热
注射成型制品了装配及强度方面要求需要制品嵌入金属嵌件注射成型时安放模腔冷金属嵌件和热塑料熔体起冷却时由于金属和塑料收缩率显著同常常使嵌件周围产生大内应力(尤其象聚苯乙烯等刚性链高聚物更多 显著)种内应力存使嵌件周围出现裂纹导致制品使用性能大大降低通过选用热膨胀系数大金属(铝、钢等)作嵌件及嵌件(尤其大金属嵌件)预热同时设计制品时嵌件周围安排较大厚壁等措施
1.4.4.3 机筒清洗
新购进注塑机初用之前或者生产需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料有分解现象时都需要对注塑机机筒进行清洗或拆洗
清洗机筒般采用加热机筒清洗法清洗料般用塑料原料(或塑料回收料)对于热敏性塑料聚氯乙稀存料用低密度聚乙烯、聚苯乙烯等进行过渡换料清洗再用所加工新料置换出过渡清洗料
1.4.4.4 脱模剂选用
脱模剂能使塑料制品易于脱模物质硬脂酸锌适用于除聚酰胺外般塑料;液体石蜡用于聚酰胺类塑料效较好;硅油价格昂贵使用麻烦较少用
使用脱模剂应控制适量尽量少用或用喷涂过量会影响制品外观对制品彩饰也会产生良影响
1.5 注塑机操作过程注意事项
养成良好注塑机操作习惯对提高机器寿命和生产安全都大有好处
1.5.1 开机之前:
(1)检查电器控制箱内否有水、油进入若电器受潮切勿开机应由维修人员电器零件吹干再开机(2)检查供电电压否符合般应超过±15%(3)检查急停开关前安全门开关否正常验证电动机与油泵转动方向否致(4)检查各冷却管道否畅通并对油冷却器和机筒端部冷却水套通入冷却水(5)检查各活动部位否有润滑油(脂)并加足润滑油(6)打开电热对机筒各段进行加温当各段温度达要求时再保温段时间使机器温度趋于稳定保温时间根据同设备和塑料原料要求而有所同 (7)料斗内加足足够塑料根据注塑同塑料要求有些原料好先经过干燥(8)要盖好机筒上隔热罩样节省电能又延长电热圈和电流接触器寿命
1.5.2 操作过程:
(1)要贪图方便随意取消安全门作用(2)注意观察压力油温度油温要超出规定范围液压油理想工作温度应保持45~50℃之间般35~60℃范围内比较合适(3)注意调整各行程限位开关避免机器动作时产生撞击
1.5.3 工作结束时:
(1)停机前应机筒内塑料清理干净预防剩料氧化或长期受热分解(2)应模具打开使肘杆机构长时间处于闭锁状态(3)车间必须备有起吊设备装拆模具等笨重部件时应十分小心确保生产安全
1.6 注塑制品产生缺陷原因及其处理方法
注塑成型加工过程能由于原料处理好、制品或模具设计合理、操作工没有掌握合适工艺操作条件或者因机械方面原因常常使制品产生注满、凹陷、飞边、气泡、裂纹、翘曲变形、尺寸变化等缺陷
对塑料制品评价主要有三方面第外观质量包括完整性、颜色、光泽等;第二尺寸和相对位置间准确性;第三与用途相应机械性能、化学性能、电性能等些质量要求又根据制品使用场合同要求尺度也同
生产实践证明制品缺陷主要于模具设计、制造精度和磨损程度等方面事实上塑料加工厂技术人员往往苦于面对用工艺手段来弥补模具缺陷带来问题而成效大困难局面
生产过程工艺调节提高制品质量和产量必要途径由于注塑周期本身短工艺条件掌握好,废品会源源绝调整工艺时好次只改变条件多观察几回压力、温度、时间统统起调易造成混乱和误解出了问题也知道何道理调整工艺措施、手段多方面例:解决制品注满问题有十多能解决途径要选择出解决问题症结、二主要方案才能真正解决问题此外还应注意解决方案辨证关系比:制品出现了凹陷有时要提高料温有时要降低料温;有时要增加料量有时要减少料量要承认逆向措施解决问题行性
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