注塑基础知识及调机方法精编版.docx

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注塑基础知识及调机方法精编版

第一章注塑基础知识简

1塑料注射成型机生产简介

注射成型机（简称注射机或注塑机）是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。

注射成型是通过注塑机和模具来实现的。

尽管注塑机的类型很多，但是无论那种注塑机，其基本功能有两个：

（1）、加热塑料，使其达到熔化状态；

（2）、对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。

2注塑机的结构及功能

注塑过程是将已熔融的热塑性塑料用压力将它从一个已加热的料筒注入闭合着的模具内，经过一段时间冷却后，将模具分开，取出制成的制品。

模具再闭合与塑料注入进行配合，形成有次序的操作过程，并不断重复进行。

注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。

（1）注塑系统

注射系统的作用：

注射系统是注塑机最主要的组成部分之一，一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。

目前应用最广泛的是螺杆式。

其作用是，在注塑料机的一个循环中，能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后，在一定的压力和速度下，通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。

注射结束后，对注射到模腔中的熔料保持定型。

注射系统的组成：

注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。

螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、射咀部分组成。

动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置（熔胶马达）。

（2）合模系统

合模系统的作用：

合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。

同时，在模具闭合后，供给予模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。

合模系统的组成：

合模系统主要由合模装置、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。

（3）液压系统

液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力，并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。

它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成，其中油泵和电机是注塑机的动力来源。

各种阀控制油液压力和流量，从而满足注射成型工艺各项要求。

（4）电气控制系统

电气控制系统与液压系统合理配合，可实现注射机的工艺过程要求（压力、温度、速度、时间）和各种程序动作。

主要由电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。

一般有四种控制方式，手动、半自动、全自动、调整。

（5）加热/冷却系统

加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的，注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置，安装在料筒的外部，并用热电偶分段检测。

热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源；冷却系统主要是用来冷却油温，油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。

另一处需要冷却的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，导致原料不能正常下料。

（6）润滑系统

润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路，以便减少能耗和提高零件寿命，润滑可以是定期的手动润滑，也可以是自动电动润滑；

（7）安全保护与监测系统

注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。

主要由安全门、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成，实现电气——机械——液压的联锁保护。

监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载，以及工艺和设备故障进行监测，发现异常情况进行指示或报警。

3注塑机的工作过程

塑料注射成型机是利用塑料不同状态，借助于注塑机和模具，成型出所需要的塑料制品。

尽管所用的注塑机不同,但要完成的工艺内容和基本过程还是相同的，以下以卧式螺杆注塑机的加工过程进行说明。

*合模与锁紧

注射成型过程是一循环工作过程，一般以合模作为工作过程的起点，合模过程中动模板的移动速度需要符合要求，一定要有低压模保的作用.一方面是保证模具平稳地合模，减小冲击，延长模具使用寿命；另一方面是当动模与定模接触时，转变为高压锁模阶段，该阶段的作用是保证模具有足够的锁模力，以免在注射、保压时产生飞边等现象。

*注射座前移

当合模机构闭合锁紧后，注射座整体移动油缸工作，使注射装置前移，保证射咀与模具浇道口贴合，为注射阶段作好准备。

完成上述工作过程后，注射装置的注射油缸工作推动注塑机螺杆前移，使料筒前部的熔料以一定的压力及速度注入模腔内。

此时螺杆头部作用于熔料上的压力称之为注射压力。

熔料注入模腔后，由于模具的冷热传导，使模腔内物料产生体积收缩。

为了保证塑料制品的致密性、尺寸精度、强度及刚度，必须使注射系统对模具施加一定的压力进行补料，直到浇注系统（关键是浇口处）的塑料冻结为止，此时螺杆作用于熔料上的压力称之于保压。

（1）制品冷却和预塑化（熔胶）

随着模具的进一步冷却，模具浇注系统内的熔料逐渐趋于冻结，尤其当浇口冻结时，保压已失去补料的作用，此时，可以卸去保压压力，使制品在模内充分冷却定型。

同时，螺杆传动装置带动螺杆转动，料斗内的塑料经螺杆向前输送，在料筒加热系统的外加热和螺杆的剪切、混炼作用下，塑料逐渐依次熔融塑化，并由螺杆运送到料筒的端部，产生一定的压力。

这压力是根据所加工的塑料及制品性质,调节注塑机液压系统的背压阀和克服螺杆后退的运动阻力建立的，统称为预塑背压（熔胶背压）。

其目的是保证塑料塑化质量。

是注射成型中一个比较关键的工艺。

由于螺杆不停地转动，熔料也不断地向料筒端部输送，螺杆端部的熔料已满足下次注射量时，由于制品冷却与预塑同时进行一般要求预塑时间不超过制品冷却时间，以免影响成型周期。

*注射装置后退

注射装置是否进退是根据所加工的塑料的工艺而定。

有时在预塑（熔胶），有的在熔胶前退回，有的注射装置射咀内料温过低而影响下次注射和制品质量。

有时是便于清料，也常使注射装置退回。

*开模和顶出制品

模具内的制品冷却定型后，合模机构就打开模具。

在注塑机的顶出系统和模具的顶出机构联合作用下，将制品自动顶落，为下次成型过程做好准备。

循环过程：

锁模——（射台前进）——射胶——保压——熔胶（同时冷却）——（射台后退）——开模——顶出——顶退——锁模

4、周边辅机

周边辅机是指直接安装于注塑机或设置于其前后等相关设备，使注塑机的各种关连作业自动化、省力化及工艺品质需求所用机械装置的总称。

现在一般所用的周边机器可依其机能大分为以下几类：

（1）成型材料处理、供给；

（2）成型品的取出及后处理；

（3）模具的温度调整；

热风式干燥机

热风式干燥机是成型材料在供给注塑机使用前，进行干燥排除原料中的水份。

热风式干燥机工作原理是将干燥的热风通过风机输送到原料中带走原料中水份。

粉碎机

粉碎机将注射成型过程中出现的水口或不良品进行粉碎，粉碎成为可再次成型的粒料。

混色机

混色机将不同的原料或在原料中添加各种色粉、母粒及添加剂等进行均匀的混合，提高产品的质量，减低成本，减轻人力。

自动填料机

吸料机是与各种储量装置进行配合，将原料输入筒内，保障原料的清洁，减少人力，保证高空上料安全。

冷水机

冷水机是用来降低水温，控制模具温度（3—50℃），保障制品成型需要。

恒温机

恒温机是用来稳定水温或油温，控制模具的温度（30—300℃），保障制品的成型的需要

机械手

机械手将成型完毕的制品从模腔中取出，节省人力，提高生产效率，提高产品成型品质。

输送带

输送带是将制品运输到制品集中的地方，节省人力，从而提高自动化生产，提高生产效率。

5、注塑机的正确操作程序

操作前准备

（1）准备适当的工具；

（2）核对生产资料，将温度、压力等各参数进行修正；

（3）开启干燥机，将塑料干燥及预热。

检查安全装置

（1）低压护模动作是否正常；

（2）检查安全门保护装置是否正常；

（3）检查其它安全保护装置。

开机程序

（1）检查水路是否完全开启；

（2）检查各电源是否正常。

（3）开启马达电源，打开模具，进行清洁模具工作以及模具润滑。

（4）检查安全装置。

（5）待温度到达设定值后将料斗打开。

清除料筒内过热的塑料；

（6）锁模，射台前进，进行手动、半自动或全自动生产。

关机程序

1.料闸合上，继续操作直到产品不完整，即料筒内塑料用完。

2.如果工作在全自动或半自动。

需要在制品不完整时切换至手动。

3.清洁模面，喷上防护剂，合模当不能起高压，将射台退出。

4.将机器各部分电源及总电源关闭，清洁机身及机位。

半自动操作程序

在半自动操作前，可采用手动操作几次，当制品品质符合要求即可转换至半自动生产。

全自动操作程序

在全自动生产前，必须经过手动及半自动生产。

首先要检查制品是否符合全自动生产条件，如果符合，待半自动生产几模正常后可采用全自动生产。

上模程序

（1）注塑机开电源、开运水、开温控电源；

（2）选定原料放入料斗；

（3）检查模具是否能够安装在注塑机内调校；

（4）检查模具的顶针是否与注塑机顶棍相吻合；

（5）检查上模具所需要的工具是否齐全；

（6）模具配上吊模具阔度及厚度，启动马达进行调模；

（7）测量模具阔度及厚度，启动马达进行调校；

（8）将模具小心放入注塑机内，取消高压进行操作。

（9）固定模具，检查安全杆位置，接好模具运水；

（10）调整适当锁模力；

（11）待温度达到后，开始手动操作。

上模完毕。

吊机的正确使用

（1）注意吊机的最大重量，清楚确定吊机的每一按钮功能方可使用。

（2）吊机不可以长时间性受吊重量负荷以免发生危险；

（3）上下模具时，吊机可能会暂停，但谨记关闭电源确保安全。

调模

（1）选择调整模式，取消高压位置点，机铰伸直，调校模厚装置至模面贴合；

（2）调校锁模行程，顶针位置，调整机械保护杆位置；

（3）输入所需的压力参数，通过调模前或后调整适当锁模力；

（4）准确调校护模点及护模参数。

调模完毕。

下模程序

（1）先拆除运水水管，放掉运水，清理模腔，模具内喷上防护剂，关闭模具。

（2）切断马达电源，用吊机将模具吊住，拆除码模夹。

（3）开启马达电源，用慢速将模具吊下。

（4）切断电源，小心将模具吊下，将模具存放在适当位置。

（5）关闭注塑机整个电源，清理机位及机身。

6、注塑机的正确调校程序

调校注塑部分时必须按照正确的程序，才能达到理想的效果和效率，

调校的基本程序如下：

（1）在开始调校前先要将料斗清理，加满原料并清楚原料品种及清楚原料是否需要干燥；

（2）调整适当的料筒温度，温度由低至高。

（3）根据制品及原料调整适当注射压力及注射速度。

（4）估计料量，预留多一些。

（调校完成后，将料量调至适当，根据制品原料的不同适当预留一些垫胶位置）

（5）输入初步的时间，制品成型过程要进行修改，直致产品质量合格。

（6）输入适当的模具冷水或热模温度。

主要是根据原料成型的需要。

确定上述各项已预调后，可以进行注塑。

可在半自动生产过程中进一步调校，待产品合格后可转入全自动生产。

射胶时间的设定方法

射胶时间的基本设定有两种。

第一种就是从产品的外现中辨别品质而得知其射胶时间。

第二种是从制品的重量中得知射胶时间。

当射胶时间开始时流道及模腔是不断被注入熔融胶料。

当产品完全饱满且重量最重时，再添加射胶时间，产品重量也不会增加时，这个时间即为最佳射胶时

7、塑料注射工艺

常用塑料的注塑温度

塑料种类

模温℃

料筒温度℃

起始段

中段

前段至射咀

10-75

150-160

200-260

200-280

HIPS

10-75

150-160

190-260

200-280

ABS

10-80

150-160

190-260

220-270

LDPE

20-60

130-200

220-300

230-310

HDPE

20-60

130-200

220-300

230-310

10-80

140-180

220-290

220-325

70-115

230-270

280-340

300-350

PMMA

30-70

140-170

190-220

190-240

PA6

50-80

200-210

210-230

PA66

50-80

190-250

250-280

POM

60-90

160-180

175-210

190-210

PPO

40-80

250-290

300-320

300-330

40-80

170-200

180-210

190-240

30-80

160-180

190-220

180-210

常用塑料注塑条件

塑料

压力

射胶

注射压力

Kg/cm2

保压

背压

Kg/cm2

注射速度

不需高压

30-60%

100-200

取决制品形状

ABS

1000-1500

30-60%

100-250

先慢后快

不需高压

30-60%

150-250

取决制品形状

1200-1800

50-70%

120-200

高速注射

PVC

1000-1600

不能过高

50以下

不能太快

1300-1800

40-60%

60-150

取决制品形状

PMMA

高压注射

较长

150-400

取决制品形状

不能太高

50-150

快速注射

POM

1200-1500

取决制品情况

100-200

不能太慢

8、影响产品品质的因素

影响产品品质的因素主要分为：

1、注塑机机械方面的因素；2模具方面的因素；3、原料方面的因素；4、人为因素；5、环境因素等五个因素。

（1）注塑成型机械因素

时间

温度

压力

螺杆前进的时间

发热器温度

射料杆压力

胶料冷却的时间

射咀温度

射胶入模腔不足

开模时间

原料干燥温度

保压

注射胶料速度

螺杆旋转产生的热量

（2）模具因素

时间控制

压力控制

温度控制

射胶时间

主浇道及分浇道的设计

熔料在模腔内流线长度的设计

冷却时间

熔料在模腔内流线长度的设计

模具内冷却管设计是否均匀合理

模具的排气

（3）原料的因素

流动特性

热性质

胶粒

在注塑时的熔融粘度

热传导性

胶粒大小及形状

在不同流粒下的粘度改变（即剪切力受粘度的影响）

胶料由冷却至结晶开始所需的时间

胶粒大润滑性

树脂配方

（4）人为因素：

人为因素是指操作人员自身专业技能。

人为因素是决定着产品质量最关键的因素。

（5）环境因素：

注塑操作环境温度或湿度过高或附近注塑机正进行其它色素的注塑，而此色素在空气中飘扬至模具或原料中造成缺点。

高品质制品对环境因素要求非常严格。

9、改良注塑件缺点的程序

塑件问题成因的分析

先依操作者的经验，决定一个大约的模塑周期。

检查注射成型品的结果，如出现问题，先从注射成型机方面着手，依时间、温度、压力逐次调整一个变素。

若依然无效，可能是工模设计或原料本身的问题，不过这两类情况不多，特别是模具方面。

解决问题必须遵守五个项目原则

（1）定下一个计划；

（2）每次只可改变一个变素；（3）每次转变一个变素；（4）明确记录下每次的操作情况；（5）将适合的操作情况记录好，或进行储存，以备下次操作。

10、常见的塑件问题分析及处理方法

成型不良

原因及改善方法

成型原料

注塑机，注射条件

制品模具设计

填充不足

例1：

制品并不完全填充

在制品末端部分出现不完整现象

原料流动性不足。

先用流动较佳的原料

1、温度过低

1、入水口的设计不良

2、射胶压力不足

3、射胶进行太快转保压

2、入水口太小或太长

4、保压过低

3、流道太细

5、射胶速度太慢

4、流程太长

6、模具温度过低

5、冷料井不足

7、止逆环磨损或动作不正常

6、浇口太细太长

例2、制品多个数没有问题，但某一个发生填充不良

模具内排气不良，形成腔内空气不能排出

1、原料分解产生空气

1、射胶速度过快

1、在模具上加排气

2、料温过度高

缩水/肋线

例1、在制品厚肉部份缩水

成品之表面成波浪形

成型收缩率太大

1、射胶压力太低

1、入水口太细太长

2、保压不足够

3、射胶速度太慢

2、入水口设计位置不正确

4、模温过高，在模具内温度高的部份发生缩水

3、流道太细

4、制品太厚

5、料温过高

5、流动抵抗力大

6、止逆环动作不顺畅或磨损

6、肋线，凸出部份过大

例2、在平均厚度之制品上出现波浪现象

1、止逆环动作不顺畅或磨损

烂胶

1、原料或添加剂受热反应敏锐

1、料温过高

2、射胶压力过高

3、射胶速度太快

1、入水口太细或太长

模具排气不良气体积

使制品的某部份变色

黑条纹

1、原料或附加剂受热反应敏锐

1、料温太高

1、入水口太细太长

制品由入水口起黑条延伸出来

2、原料在料筒内滞留时间太长

2、原料润滑性不足够

3、注塑机料筒受损使原料积聚

云雾

1、塑料的稳定性不足够

1、料温太高

1、模具抛光太差

制品表面的光洁度不良

2、模温过低

3、原料在料筒滞留得太长

4、脱模剂使用不当

银条

1、原料干燥不足

1、干燥料斗潮湿

在制品胶料流动方向出现银色线条

2、料温太高

2、原料的热稳定不够

3、背压不足

4、原料在料筒中滞留时间太长

流痕

1、原料动性不够

1、料温太低

2、模温太低

1、冷料井没有或不足够

在制品入水口为中心形成波幅

熔接线

1、原料流动性不够

1、料温太低

2、射速太慢

3、模温太低

4、射胶压力太低

5、使用过脱模剂

1、入水口太细或太长

2、入水口位置及方法不适当

3、料井不够

4、加排气体设备

5、在熔接线出现的地方价冷料井

在制品上有孔穴的地方都会产生熔接线痕，若要完全消除比较困难

喷射流

1、原料流动性不足

1、料温太低

2、射胶速度不适当

3、模温太低度

1、入水口位置不良

2、冷料井不够

3、在入水口原料流入地方加设阻碍针

在入水口部份起形成蚯蚓状的线条

顶白

1、射胶压力太高

2、射胶速度太快

3、顶出速度太快

1、模具扣位斜度不够

2、模具的某一部份有凹槽

3、顶出结构不适当

顶针接触部白化如HLPS和ABS容易发生

破裂

1、原料分子量太低

2、原料的强度不够

1、射胶压力太高

2、射胶速度过快

顶出速度太快冷却时间太短

1、扣位斜度不够2、模具的某一部份有凹槽

3、顶出结构不适当

4入水口的设置及位置不当

制品上出现裂纹

气泡

例子：

在厚件中心出现孔穴

由于熔料中充气过多或排气不良而导致塑件内残留气体，并成空穴或成串空穴

要透明制品上必须清除，但非透明制品则不须清除，而必须在不影响制品本身强度

1、塑料流动过高

1、射胶压力太低

1、注口、流道、浇口的直径太小

2、螺杆退回较早

2、成型收缩率太大

3、保压太低

2、模具排气不良

4、注射速度太慢

3、流道不良有死角

5、模温太低

例2、在制品上出现细小的气泡

1、原料对热反应敏锐

2、原料干燥不足

1、螺杆背压太低

2、原料温度太高

3、原料在料筒内滞留太长

飞边过大

1、塑料的流动性太高

1、射胶压力太高

1、模具的硬度不足

由于合模不良，间隙过大，塑料流动性太大，加料过多使用权塑件沿边缘出现多余薄翅

2、射胶速度太快

3、射胶至保压时间太久

2、模具的平面并不紧贴

4、锁模力不足，投影面积大于注塑面的锁模力，形成涨模

射胶量变化

1、原料的流动性太高

1、料温过高

2、止逆环磨损或动作朱顺畅

制品粘在模具上脱模困难

1、成型收缩太大

1、射出压力太大

1、模具扣位斜度不足

2、射胶转保夺慢

2、模具中有凹槽

2、原料的流动过大

3、保压太高

3、模具抛光不良

4、料温太高

4、顶出方式不当

5、使用脱模剂

11、设备生产故障一般处理

油泵马达动作失灵

（1）有不正常噪音。

应检查：

保险丝及接线；

检查三相电供应是否平均；

马达转向是否正常；

油泵是否正常；

油压系统工作压力是否超过额定最高值；

（2）果马达突然停止工作，应检查；

马达是否超载。

启动马达的继电器或其他保险是否有烧坏。

马达是否烧坏。

检查过载保护器回复按扭是否弹起。

检查紧急停止按扭及其他有关的连线是否正常。

（3）油泵转动，但没有压力：

检查马达转向是否正常。

在维修油泵后是否按正确位置装回。

比例阀工作失效，检查比例阀。

控制比例阀电子板出故障或调整不当，检查电子板。

油路中含有较多空气，请检查排气。

不能锁模，包括不能起高压：

检查安全门行程开关接触是否正常及液压保护是否正常。

检查锁模按键是否失效或控制系统坏。

当不能起高压时，应检查低压设置参数是否太低、不当或低压阀卡死以及锁模力太小。

调模不当。

如采用电眼工作需要检查电眼是否正常。

顶针未后退或及锁模方向阀工作是否正常。

不能开模：

检查开模终止位置是否适当；

检查比例阀及开模方向阀工作是否正常；

如停机一段时间后不能开模则需要加大开模压力及流量，如果仍不能开模，则已反铰，需要谨慎处理。

失去高压

重新调整模厚

检查低压终止（即高压起点）位置是否正常

检查油温是否太高。

正常油温在30--55℃

检查比例阀工作是否正常

检查低压阀是否卡死或泄漏严重

射胶动作失灵

半自动或全自动时，射台前进终止开关是否触动

检查射胶方向阀，工作是否正常。

电路控制信号是否正常

检查电脑I/O板是否出问题,射胶参数设置是否正常.

检查温度是否正常.

熔胶动作失灵

检查料筒温度是否过低

熔胶参数设置不当

检查熔胶方向阀，工作是否正常

检查是否有硬物进入料筒内

熔胶筒尾端冷却运水是否正常

熔胶马达坏

射胶不稳定

检查分胶咀的止逆环是否磨损包括检查螺杆及料筒

位置传感器出问题

原料颗粒太大，二次料太多或破碎不量；

温度过高，背压太小。

射胶螺杆转动，但不能回料

料斗内无料

背压阀坏，或背压调节过高

熔胶筒尾端温度过高，冷却不够，造成下料处料熔化，导致不下料

12、注塑工安全检查生产规则

安全为了生产，生产必须安全。

随着塑胶行业的增加，塑胶业每年的因工伤意外损失较大，对厂家及员工伤害也颇为严重。

所以在生产过程中必须遵守一定的规则，尽量避免意外事故的发生。

（1）新雇用工人

a、选择最佳使用人选，将其训练为机器操作员。

b、要将新录用工人选，将其训练为安全操作工人。

c、解释开关机器安全方法，最重要应为如何停止机器。

d、指出机器个别危险部位。

e、应告知新录用工人，因误用机器或工作上下安全举动可招致危险。

f、将机器安装安全设备及防护罩的原因告知新雇用工人。

g、着重说明无论何时均不可破坏、干扰或拆除安全设备及防护罩.

h、着重说明先将机器停止，方可将安全设施移开。

i、在机器开动中，不可擦拭或调整，以免发生危险。

j、当机器出现任何异常时，应立即停机并向主管部门反映。

k、新雇用工人在

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