注塑设计手册.docx
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注塑设计手册
注塑机设置手册的作用4
第一部分:
初次试模6
过程流程图6
1.塑料材料的准备7
2.模具安装8
3.注塑机的基本设置9
4.预运行及对注塑机的评估12
5.浇注系统的评估13
6.寻找成型方法14
7.对于不同方法的预设置14
7.1单一压力法14
7.2分压法14
8.寻找99%填充板15
8.1单一压力法15
8.2分压法15
8.3两种方法的区别15
9.寻找外观合格压力16
9.1单一压力法16
9.2分压法16
9.3两种方法的区别16
10.设定压力窗口的低压值并寻找最短保压及冷却时间17
10.1压力窗口的低压值17
10.2寻找最短保压时间17
10.3寻找最短冷却时间17
11.寻找压力窗口并制备样板18
11.1单一压力法18
11.2分压法18
11.3样板制备18
11.4寻找并确定压力窗口19
11.5压力窗口的要求19
12.填充顺序板的制备19
12.1单一压力法19
12.2分压法20
13.测量溶胶温度20
14.完成成型参数卡20
第二部分:
成型参数卡在开发阶段及生产中的应用21
模卡使用流程图21
条件:
22
1.塑料材料的准备22
2.模具安装22
3.注塑机的基本设置22
4.预运行及对注塑机的评估23
4.1参数设置23
4.2按照模卡开始运行.23
4.3注塑机的评估23
5.测量溶胶温度24
6.寻找99%填充板25
6.1单一压力法25
6.2分压法25
7.按照模卡设置成型参数.26
7.1单一压力法26
7.2分压法26
8.校核循环周期26
9.制件的质量评估26
第三部分:
如何使用成型参数卡?
27
1.作用27
2.各部门的职责27
注塑机设置手册的作用
找出模具，设备以及材料的基本情况并优化机器设定.
提供了在进行成型过程前对机器进行合理的开合模，顶出以及锁模等参数的预设置的方法.
统一压力的概念：
为了确保在不同的注塑机上运行相同的成型过程，那么在操作中需要使用到有效压力而并不仅仅是液压压力。
使用有效压力的原因是，使用有效压力值才可能实现在不同注塑机之间进行压力的转换。
有效压力是指实际作用于螺杆前端塑料上的压力
如何进行有效压力与液压压力的转换：
压力转换系数：
一般在注塑机上或者说明书上可以找到类似右侧的压力图表，可以看出对应不同的螺杆直径有相应不同的斜线，这也说明压力的转换是基于机器所使用的螺杆的直径。
下式为压力转换系数的计算公式：
压力转换系数=
相应螺杆下最大有效压力值
相应螺杆下最大液压压力值
举例:
1>按照右图螺杆直径为34mm,那么压力转换系数为：
压力转换系数=
1800
=12.86
140
2>当我们已知有效压力为700bar,那么如何将它设置到上述的机器上呢?
根据公式可以计算出所需要的液压压力及相对于最大液压压力的百分比：
:
700/12.86=54.43bar/140bar=39%
那么可以在注塑机上设置压力为39%并从液压表上确认读数近似于54.5巴.
有助于关键零件再生产的质量保证，原因在于：
注:
单位转换:
1MPa=10bar
1bar=1Kg/cm2
对于使用时间切换的，我们很容易通过外观及称重的方法来进行控制。
对于使用位置切换的，我们也很容易通过外观及称重的方法来进行控制。
成型过程仅使用了一段。
成型时间是由测量得到的。
机器的稳定性容易被检测。
第一部分:
初次试模
过程流程图
停止
修改流道及入水。
更换注塑机
14.记录相关参数完成成型参数卡
13.测量熔胶温度
12.制备填充顺序板
10.设置压力窗口最小值并寻找最短保压时间和冷却时间
11.寻找压力窗口并留取样板
9.寻找外观合格压力
8.寻找99%填充板
7.不同成型方法的初步设置
6.寻找成型方法
5.流道系统的评估
合格
不合格
4.预运行及设备检测
2.模具安装
ΔP>150bar
3.注塑机基本设置
1.准备材料
1.塑料材料的准备
1．1工程师必须在“成型参数卡”上填写正确的塑料材料和型号，确保试模时使用正确的材料。
1．2按照要求混合正确的色粉。
1．3干燥材料
塑料分为吸湿性和非吸湿性材料两种，吸湿材料是将空气中的水分吸收到材料内部，而非吸湿材料只是由于潮湿的空气中在表面形成水汽。
因此对于不同的材料应使用不同的干燥方法。
对于吸湿性材料必须使用去湿干燥机，对于非吸湿性材料则采用热风干燥。
下表为部分塑料材料干燥工艺参数供参考：
塑料材料
干燥方法
干燥温度（oC）
干燥时间（小时）
备注
PC
去湿干燥机
120~
4
PA
70~80
4~6
PA6;PA66;PA601;PA11;PA12
POM
80~120
3~6
PMMA
70~100
8
TPU
100~110
1~2
ABS
70~80
2~4
PP
热风干燥机
60~80
1~2
根据环境的湿度情况，目的是去除材料表面的湿气。
PE
SEBS
备注
对于具体型号的材料，请参考相应的材料规格书。
2.模具安装
将模具吊装入相应规格的注塑机。
接驳冷却水。
通常接驳冷却水的方法有并联和串联，而模具在设计时对于每一组运水要求有独立的冷却水，因此我们要求使用并联的连接方法，对每一组运水使用独立的出入水管。
只有在中小型模具上才根据设备情况使用串联，但是极限是两组串联成一组。
下表供参考：
正常要求
两组并一组，基本接受
不接受
不接受
检查并确保水管畅通。
水管不允许有折叠现象，如有发现应及时更换。
.
检查机台的冷却系统压力差，确保压力差大于3.5巴，否则需要使用增压泵。
前后模必须使用相同的冷却介质及温度设定。
检查射嘴孔，确保使用直径为4毫米的射嘴。
清洗炮筒并装入正确的塑料材料。
3.注塑机的基本设置
设置炮筒温度
炮筒温度设置参考值如下表：
塑料材料
温度（oC）
射嘴
一段
二段
三段
模具温度
PC
310~350
305~350
285~310
235~290
80~120
PA6
230~260
240~260
220~230
200~210
70~110
PA66
260~280
255~280
240~260
230~255
POM
190~215
195~215
180~205
150~180
70~120
PMMA
200~250
200~250
185~225
140~180
50~80
TPU
205~240
205~240
180~210
180~200
50~80
ABS
220~260
215~260
190~230
180~210
50~90
PP
240~300
240~290
210~250
150~210
20~75
LD-PE
220~260
220~260
200~250
140~200
20~70
HD-PE
220~300
215~300
200~250
180~200
10~90
SEBS
195~205
195~205
185~195
160~185
20~40
备注：
对于具体型号的材料，请参考相应的材料规格书。
设置注射量
打开模具观察型腔大小估算所需的注射量，并设置足够的注射量。
.
设置螺杆转速
螺杆转速参考值如下表：
塑料材料
ABS
PC
PMMA
PA
POM
PP
PE
SEBS
TPU
螺杆转速
mm/s
400~600
300~500
400~600
800~1000
600~800
800~1200
800~1200
200~300
150~300
rpm
N=19.1xV/DD=螺杆直径（mm）
备注：
对于具体型号的材料，请参考相应的材料规格书。
设置背压
为材料设置相应的背压并检查射嘴是否漏料，下表为参考值：
塑料材料
背压（bar）
ABS;PC;PMMA
50~100
PP;LDPE;HDPE;PA;POM;SEBS;TPU
2~50
设置倒索及射嘴回退距离
倒索：
设置适当的值防止开模时漏料，一般情况下设3~4mm.
射嘴回退距离：
由于此动作占用一定的机器时间，因此一般不使用。
调节注塑机的锁模力
根据模具的锁模力计算值设置注塑机的锁模力。
设置开合模距离及速度
开合模距离
对于开合模距离的基本要求是距离越短越好，只要满足制件及流道可以坠落而不触及前模模面，或者适合机械手或手工取件的需要即可。
开合模速度:
对于开合模速度的基本要求是越快越好。
基本上至少设置3个步骤及相应的速度；
第一段：
距离5~10mm（根据模具的具体结构进行调整）；速度采用低速约为5%~8%；
第二段：
采用高速；
第三段：
开模距离的最后10~15mm作为缓冲;使用低速约为（20%~30%；
以上是常规的设定，同时请关注以下情况并做适当调整：
∙模具结构：
2P/3P/有无抽芯机构模具大小
∙考虑机器的承载能力，在最后调整时必须确保机器的运动顺畅且无震动。
设置顶出距离及速度
顶出距离：
制件及模具结构决定了可以顶出以及需要顶出的距离。
一般情况下在满足制件质量要求的前提下制件可以容易的跌落或由机械手或手工取出的最短距离。
顶出速度：
制件结构，塑料材料以及模具结构决定了允许的顶出速度，因此需要针对不同的情况进行调整。
顶出速度的一般设置：
:
顶出速度
15%~30%
60%~80%
ABS;PA;PP;PE;POM;
3%~8%
30%~60%
PC;PMMA;SEBS;TPU
0
10mm
复位速度
80%~95%
次数
1~2次
4.预运行及对注塑机的评估
预设置
∙关闭保压设置，采用一段注射。
∙注射速度=99%
∙注射时间=8~10sec
∙冷却时间=8~10sec
∙压力：
以低压开始，逐渐加压至刚刚添满型腔。
在半自动或全自动下运行.
∙如果冷却介质是机水或冻水，那么临时关闭冷却系统以令模温提升。
注塑机评估
∙评估止回阀，螺杆及炮筒的间隙是否存在回料现象
在注塑机运行越10分钟左右可以将注射时间延长并超过15秒,观察螺杆在整个注射过程中是否会保持在某个位置不变。
如果螺杆在整个注射过程中始终处于前进状态，这就意味着止回阀或螺杆及炮筒的间隙过大，存在回料现象，那么就必须更换注塑机。
测试完成后请设回原来的注射时间值。
.
∙评估系统压力是否稳定
在注塑机运行越10分钟左右观察压力显示值及油压表的指示，当表板上的压力在每次注射时都是一致的（只在小数位存在0.1~0.3的偏差），而且油压表的指针的指示也是一致的并且不存在颤抖现象则表明压力已经趋于稳定可以进行后续的工作。
∙检测模具温度
将磁性温度计吸附于模胚上，观察温度是否稳定在某个值上。
对于使用机水或冻水的冷却，当温度接近于50~60oC时，打开冷却系统并继续观察温度直至温度趋向于稳定。
5.浇注系统的评估
此步骤只针对多型腔的模具。
降低注射压力直至第一个型腔填充到99%或刚刚添满。
记录此时的压力值。
增加注射压力直至最后一个型腔填充到99%或刚刚添满。
记录此时的压力值。
对以上两个压力值进行分析及判断：
当上述两个压力差小于等于50巴时，浇注系统被认为是平衡的，否则则是不平衡的。
注释：
1.当发现浇注系统是不平衡状态时必须进行记录并在下次试模时重新评估并且重新进行全过程来寻找正确的压力窗口。
2.当压力差超过150巴时，原则上不必再继续后续的步骤，必须对浇注系统进行修改后再重新开始。
因为在如此大的压力差下得到的压力窗口已经没有实际意义。
6.寻找成型方法
记录末件填充至99%时的注射量为D99。
测量出末件填充至99%时的时间。
可以使用秒表进行测量。
判断：
当末件99%的填充时间短于2秒，同时填充压力小于800巴时，采用单一压力法。
当以上任何一个条件不满足时则采用分压法。
7.对于不同方法的预设置
单一压力法
单一压力法是指使用同一个压力进行注射和保压的成型方法，注射时间包括了填充和保压时间，填充与保压的转换是以时间进行切换的。
而这种切换又是由注射过程自动完成的。
7.1.1当使用此方法时，保持所有的设置不变。
7.1.2仅调整注射量为D99+15mm。
分压法
分压法是指对注射和保压分开进行独立的设置。
7.2.1设置总注射量为D99mm.
7.2.2设置切换点为D99X25%mm,并取整到10,15,20,25….mm
7.2.3设置保压压力为零或注塑机最低要求设置值
7.2.4设置保压速度为零或注塑机最低要求设置值
7.2.5设置保压时间为6~8秒或更多（基于入水口的尺寸，但必须确保足够）
7.2.6将注射速度调整为90%
7.2.7检查螺杆的开始位置是否与设置一致，此值必须一致。
7.2.7设置注射压力为取整后的末件99%的填充压力加上600巴。
8.寻找99%填充板
单一压力法
8.1.1当使用单一压力法时，目前的注塑机状态已经是99%的填充状态。
因此可以连续成型5~8啤来判断填充是否稳定。
根据样板的填充状态无法确定是否稳定时则必须加大取样数量至20啤。
如果从大量的样板情况分析到填充状态不稳定时，检查炮筒的发热装置是否出现故障或者是炮筒尚未清洗干净。
.
8.1.2称每一整啤不含流道的制件总重量，计算平均重量值并记录。
.留取5啤（连同流道）作为今后试模和生产参考。
分压法
3.2.4增加总注射量直至填充到整啤的99%
连续成型5~8啤比较并判断填充的稳定性。
根据样板的填充状态无法确定是否稳定时则必须加大取样数量至20啤。
如果从大量的样板情况分析到填充状态不稳定时，检查炮筒的发热装置是否出现故障或者是炮筒尚未清洗干净。
.
3.2.5称每一整啤不含流道的制件总重量，计算平均重量值并记录。
.留取5啤（连同流道）作为今后试模和生产参考。
两种方法的区别
单一压力法：
通过对调整注射压力的方法来寻找99%的填充状态。
分压法：
通过调整总的注射量的方法来寻找99%的填充状态。
9.寻找外观合格压力
外观合格是指制件被完全填充并符合外观上的质量要求。
单一压力法
增加注射压力直到制件的外观看上去符合质量要求，记录压力值。
分压法
将保压速度设为90%
建立并不断增加保压压力制件的外观看上去符合质量要求，记录保压压力值。
两种方法的区别
对于单一压力法，外观合格板是在99%填充的注射压力上继续增加注射压力实现的。
数据的记录是相对于99%填充压力的增加值。
例如：
某制件的99%填充压力为500巴，外观合格的绝对压力值为600巴，那么外观合格的记录值是“+100”。
对于分压法，外观合格板是在保压压力为零的情况下建立保压压力实现的。
注射压力是固定不可变的值。
因此数据的记录是保压压力的绝对值。
例如：
某制件的外观合格的保压压力是300巴，那么记录值就是“300”
10.设定压力窗口的低压值并寻找最短保压及冷却时间
压力窗口的低压值
压力窗口的低压值等于外观合格压力加50巴。
对于单一压力法，压力窗口的低压值同样是在99%填充的注射压力上继续增加注射压力实现的。
因此数据的记录是相对于99%填充压力的增加值。
例如：
某制件的99%填充压力为500巴，压力窗口的低压值为650巴，那么压力窗口的低压值的记录值是“+150”。
对于分压法，压力窗口的低压值是在保压压力为零的情况下建立保压压力实现的。
注射压力值仍然是固定不可变的值。
因此数据的记录是保压压力的绝对值。
例如：
某制件的压力窗口的低压值是350巴，那么记录值就是“350”
寻找最短保压时间
10.2.1以0.5秒为单位，缩短注射或保压时间同时增加冷却时间，保持注射或保压时间与冷却时间的总和不变。
留取对应时间下的样板并称不含流道的整啤制件的重量，记录时间及对应的重量值。
10.2.2重复步骤10.2.1直到注射或保压时间为0.5秒或者发现制件出现明显的缩痕为止。
10.2.3根据上述的数据绘制时间-重量曲线图，从图中找到重量开始趋于稳定的时间点，在此基础上增加0.5秒作为最短注射或保压时间
寻找最短冷却时间
以1秒为单位，缩短冷却时间用手感觉制件的重要部位及流道的温度。
10.3.2重复步骤10.3.1直到手感微烫。
测量制件的重要部位或流道的温度，当温度等于下表中的温度值或低于表中值5oC左右，那么在对应此温度的冷却时间上加上1秒作为最短冷却时间。
塑料材料
LDPE
HDPE
PP
PC
POM
PA6
PA66
PMMA
ABS
维氏软化温度（oC）
65
65
90
138
165
180
200
85
102
表面温度（oC）
<=60
<=60
<=85
<=130
<=160
<=175
<=195
<=80
<=95
注释：
1.制件与流道的温度必须相互兼顾，通常情况下制件表面温度会远远低于表中的值，而流道温度已经很高，因此必须注意流道保证流道可以顺利脱落。
2.此时间必须经过在生产条件下并运行2小时以上来最后确认。
3.对于某些注塑机冷却时间必须长于螺杆计量时间，为了提高生产效率应尽量避免使用转速低的螺杆装置甚至注塑机。
11.寻找压力窗口并制备样板
单一压力法
以50~70巴为单位，从注射压力窗口的最小值开始增加注射压力，连续做5个循环。
检查每一循环中制件的质量情况。
数据的记录形式是记录相对于99%填充压力的增加值“+XXX”
分压法
11.2.1以50~70巴为单位，从保压压力窗口的最小值开始增加保压压力，连续做5个循环。
检查每一循环中制件的质量情况。
数据的记录形式是记录保压压力的绝对值。
样板制备
样板数量
作用
Min
10
压力窗口的最小值的板，送交进行尺寸测量。
1st
5
工程部保留样板，当压力窗口的最小值的板的尺寸超差时立即送交测量部门进行尺寸测量。
2nd
10
临时中压板，送交进行尺寸测量。
3rd
5
工程部保留样板，当其他样板的尺寸超差时立即送交测量部门进行尺寸测量。
4th
5
工程部保留样板，当其他样板的尺寸超差时立即送交测量部门进行尺寸测量。
5th
10
临时高压板，送交进行尺寸测量。
寻找并确定压力窗口
11.4.1压力窗口的确定是基于制件尺寸测量报告。
根据测量报告可以清楚地知道要求的尺寸公差所对应的压力区间，从而确定压力窗口的范围。
11.4.2当根据测量报告得到的窗口值大于200巴时：
根据压力窗口的最大和最小值计算出压力中值，在计算得到的中值上分别加减100巴得出生产可用的压力窗口的高压和低压值，从而确定最终的压力窗口。
11.4.3当根据测量报告得到的窗口值大于100巴而小于200巴时：
以测量报告中符合尺寸要求的高低压值分别作为压力窗口的高低压值，并计算出压力窗口的中压值。
11.4.4当根据测量报告得到的窗口值小于100巴时：
对于压力窗口的要求不得小于100巴以保证生产时质量的稳定，此时需要对尺寸公差的要求进行研讨，在满足功能的前提下适当放宽公差值。
然后再确定相应的压力窗口。
压力窗口的要求
压力窗口的范围必须满足于100~200巴之间，即100≤Window≤200巴。
12.填充顺序板的制备
单一压力法
设置保压
设置保压压力为零或注塑机最低要求设置值
设置保压速度为零或注塑机最低要求设置值
设置保压时间为1秒
切换点为5毫米
此设置是为了保护炮筒部分。
保持其他的设置，确认注射压力为中压值。
.
分5步减少注射量，分别制备填充状态为25%；40%；55%；70%和85%的样板。
分压法
关闭保压
设置保压压力为零或注塑机最低要求设置值
设置保压速度为零或注塑机最低要求设置值
检查并确认保压压力设置为中压值。
分5步减少注射量，分别制备填充状态为25%；40%；55%；70%和85%的样板。
13.测量溶胶温度
∙对测温棒进行预加热，直至温度接近被测温度。
∙用测温杯从射嘴处取适量的熔融塑料。
∙将棒式温度计插入熔融塑料的芯部。
∙在熔胶芯部均匀搅动测温棒。
∙观察温度显示值直到显示值停止上升并出现下降为止，记录温度最高显示值。
∙重复上述过程，确保测量的准确性。
测量熔胶温度在整个过程中是一个极其重要的步骤，它是整个成型参数可否在后续阶段和生产中被使用，并且是否可以获得相同制件品质的重要基础。
14.完成成型参数卡
按照注塑机表板的显示，将参数卡中未填写的部分完成。
第二部分:
成型参数卡在开发阶段及生产中的应用
模卡使用流程图
5.测量熔胶温度
更换注塑机
9.制件的质量评估
8.校核成型周期
7.按照模卡设置成型参数
6.寻找99%填充板
1.准备材料
No
OK
4.预运行及设备检测
3.注塑机基本设置
2.模具安装
条件:
当完成第一次试模后，并且也找到了一定范围的压力窗口，那么原则上在后续的各个阶段的试模过程中必须使用相同的设置。
只有当流道系统或浇口在上次试模后做了修改，那么整个过程必须重新进行。
1.塑料材料的准备
同第一部分的步骤一。
2.模具安装
同第一部分的步骤二。
3.注塑机的基本设置
3.1检查并确定使用孔径为4毫米的射嘴。
3.2按照模卡设置炮筒温度。
3.3参照模卡上的啤重记录设置足够的注射量。
3.4参照第一部分步骤3.3设置螺杆转速，并按照模卡上的“螺杆回退时间”调整转速获得相同的螺杆回退时间。
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