注塑加工经验分享:如何缩短注塑周期(1)
2019-07-05
海智在线
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在这日益竞争剧烈的商业社会中,提高生产效率是一个很值得关注的问题。本文阐述了使用既有或新设计的注塑机或模具,改善注塑周期的多种办法,本篇文章涉及到的方面有:注塑周期,合模,高压, 注射,保压, 冷却时间,加料,开模,顶出,顶退方面。

注塑周期

 一台油压驱动注塑机的注塑周期指从合模开始到下一次合模为止。

合模一般分为四段:快速合模,慢速合模、低压护模及高压锁模。

注射在高压锁模完成后开始,亦分为多段。注射时熔融塑料填充模腔。当模腔填满,压力骤升,故注射的末端亦称为挤压段(packing phase)。控制不合适的时候,成品就会产生毛边。

保压在注射完成后开始。其实冷却是从模腔填充满后开始的,亦即是从保压开始。模具冷却时,成品受冷收缩。保压的作用是经过还未凝固的冷流道,以一般低于注射压力的保压压力,填充收缩所形成的凹陷,使成品脱模时饱满(没有凹痕)。

当冷流道凝固后,再保压已没有意义,保压便可终止。保压可分为多段,每段的保压压力不同(一般是逐段递减),以时间划分。总的保压时间是由秤成品的重量或 从成品没有凹痕而定出来的。从短的保压时间开始调整,每注塑一次都增加一点保压时间,直至成品重量不再增加或产生凹痕可接受时,保压时间便不用再增加。

注塑机上所置的“冷却时间”参数是从保压完成到开模的一段时间,但冷却早在模腔填满塑料后便已开始。“冷却时间”的目的是使成品继续冷却固化,到顶出时已不会因顶出而变形,应该说,“冷却时间”是从试验得出来的。

在“冷却时间”开始时,加料同时进行。“冷却时间”比加料时间长。亦有可能是加料时间比“冷却时间”长,换句话说,显示螺杆的塑化能力不足,做成瓶颈。故增加塑化能力是此案例缩短周期时间的办法,目标是回到缩短加料时间。

“冷却时间”或“加料完成”后便开模,成品顶出一次或多次,顶退后便再合模,下一周期随即开始。

合模

肘节式注塑机都有再生合模油路,以争取更高的合模速度。在模具不受高冲击的大前提下,适宜采用。

高压锁模

采用最低且能使成品不产生毛边的锁模力,能缩短高压锁模段所需的时间。况且,模具、注塑机的拉杆、肘节及模板亦会因采用低的锁模力而延长寿命。如果某模具使用50t的锁模力就足够的话,便不需要用51t的锁模力,尽管你的注塑机具备更高的锁模力。

 注射

在成品不产生气泡或不因烧焦塑料而产生黑点的情况下,可使用最高的注射速度。尤其是厚壁注塑,模腔内有大量存气的空间是由熔融塑料填充的,太高的注射速度使会模腔内的空气来不及排出模具外,致成气泡。

使用最低的注射压力能相应地降低所需的锁模力(胀模力),而使用最低的料筒温度则能缩短“冷却时间”。

保压

从成品重量或可接受的凹痕可定出最短的保压时间。有很多薄壁产品都不用保压,因成品的内层基本上在注射完毕便马上凝固。

 冷却时间

听过一个说法:模具根本是个热交换器。不错,模具经冷水道不断将熔融的热量带走,设计得宜的模具能提高热交换的效率。

然而在允许的情况下,冰水冷却能缩短“冷却时间”。若冰水冷却做成模具凝露,干风机及密封的锁模装置便能降低度露点,防止凝露。

加料

若塑化能力不够而做成瓶颈,则在螺杆设计及参数调整时可作以下处理:

1.屏障式螺杆可增加塑化能力。

2.大直径(C)螺杆可增加塑化能力。

3.加大螺杆的槽深可增加塑化能力。

4.加大螺杆的转速可增加塑化能力(某些对剪切敏感的塑料如PVCPET等则不能用此法)。

5. 尽可能降低背压,否则会增加塑化速度。

6. 采用油压封咀,使开合模时亦能塑化。

7. 采用预塑器设计能使螺杆在周期内除注射及保压时间外都能塑化。

8. 采用保压装置,使螺杆在保压段亦能塑化。

方法15试图在冷却时间上做出优化。

方法67则采用并行动作,加料由独立的油路或电路驱动。

方法8最宜用于厚壁注塑,为了避免凹痕,厚壁的保压时间可能会冗长。

加料前后的倒索耗时,宜采用弹簧咀或油压封咀取代,省却倒索动作。

开模

在不撕裂成品及不产生大的开模响声的情况下,用最高速开模。某些讲究的注塑机有开模前的减压设备,连高速开模亦不会产生响声。为了实现在高速开模下停模位置精确,可用刹车阀或闭环控制。

顶出

在顶出力不大的小型注塑机上,可采用气动顶出,比油压顶出的速度高。电动顶出又比气动顶出快。

模具可设计成由开模动作带动顶出,而不采用注塑机上的顶出装置,唯此法只能顶出一次,这是最简单的边开模边顶出的方法。

 采用独立的油路、气路或电路控制,可以实现多次顶出的边开模边顶出功能。

配有录像及电脑设备便能快速分析出一次顶出后成品是否全部掉落。在不全部掉落时才进行第二次顶出,故上例99%的周期都只顶出一次,节省了平均周期时间。

顶退

有些成品的多次顶出可采用注塑机的振动顶出。顶针不用每次全退,以缩短多次顶出的时间。

最后一次顶退可与合模同时开始。由于顶针的行程比模板短,因此顶针总会全退后才锁模。

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