注塑成型工艺参数课件

注塑成型工艺参数一一.注射压力注射压力二二.保压压力保压压力三三.螺杆背压螺杆背压四四.锁模力锁模力五五.料筒温度料筒温度六六.模具温度模具温度七七.注射速度注射速度八八.注射量注射量九九.射胶位置射胶位置十十.注射时间注射时间十一十一.冷却时间冷却时间十二十二.螺杆转速螺杆转速十三十三.防延量防延量(松退松退,倒索倒索)十四十四.残料量残料量(缓冲垫缓冲垫)十五十五.喷嘴温度喷嘴温度注塑成型工艺参数一.注射压力1注射压力n n一一.注射过程中的压力分布注射过程中的压力分布n n二二.影响注射压力的因素影响注射压力的因素n n三三.注射压力与胶口位置和数量的关系注射压力与胶口位置和数量的关系n n四四.注射压力与制品厚度的关系注射压力与制品厚度的关系n n五五.注射压力与材料的关系注射压力与材料的关系n n六六.注射压力与注射时间的关系注射压力与注射时间的关系n n七七.注射压力与熔体及模壁温度的关系注射压力与熔体及模壁温度的关系n n八八.注射压力与注射速度的关系注射压力与注射速度的关系注射压力一.注射过程中的压力分布2注塑过程的压力分布n n注塑压力:是为了克服熔体流动过程的阻力.反过来讲,流动过程存在的阻力需要注塑机的压力来抵消.并且要以一定的速度来对熔体进行压实,补缩,保证填充过程进行顺利.n n随着流动长度的增加,沿途需要克服的阻力也增加,注塑压力随着增大.图图 一一 注射压力沿着熔体流动注射压力沿着熔体流动路径上的分布路径上的分布压力熔体压力流动长度主流道分流道型腔浇口熔体大气压力注塑过程的压力分布注塑压力:是为了克服熔体流动过程的阻力.反3影响注射压力的因素n n影响熔体注射压力因素很多,主要有三类:n nA类材料因素:塑料的类型,粘度.n nB类结构性因素:如注射系统的类型,数目和位置,模腔形状,制品的厚度等.n nC类是成型的工艺要素.n n注射压力与熔体粘度,流动长度,熔体流动速度成正比,和胶口或流道的截面积成反比.(图示)影响注射压力的因素影响熔体注射压力因素很多,主要有三类:4注射压力随各因素的变化简图注射压力随各因素的变化简图流动长度注射压力熔体粘度注射压力体积流动速率注射压力制品厚度注射压力注射压力随各因素的变化简图流动长度注射压力熔体粘度注射压力体5参参参参 数数数数 需要高射出压力需要高射出压力需要高射出压力需要高射出压力 可以使用低射出压力可以使用低射出压力可以使用低射出压力可以使用低射出压力 塑塑塑塑件件件件设设设设计计计计 壁壁 厚厚 塑塑 件件表表 面面 薄壁制品厚壁制品和模具接触表面大阻力大和模具接触表面小阻力小表一表一 注塑压力与制品注塑压力与制品/模具和工艺的关系模具和工艺的关系参 数 需要高射出压力 可以使用低射出压力 塑壁 厚 塑6参参参参 数数数数 需要高射出压力需要高射出压力需要高射出压力需要高射出压力 可以使用低射出压力可以使用低射出压力可以使用低射出压力可以使用低射出压力 浇浇浇浇口口口口设设设设计计计计 浇口浇口尺寸尺寸 流动流动长度长度 限制性浇口普通浇口流动长度长流动长度短参 数 需要高射出压力 可以使用低射出压力 浇浇口尺寸 流7参参参参 数数数数 需要高射出压力需要高射出压力需要高射出压力需要高射出压力 可以使用低射出压力可以使用低射出压力可以使用低射出压力可以使用低射出压力 成成成成型型型型条条条条件件件件熔胶熔胶温度温度 模具模具温度温度 注射注射速度速度 较冷的熔体较热的熔体冷却液温度低冷却液温度高注射速度不合理优化的注射速度参 数 需要高射出压力 可以使用低射出压力 成熔胶温度 模8参参参参 数数数数 需要高射出压力需要高射出压力需要高射出压力需要高射出压力 可以使用低射出压力可以使用低射出压力可以使用低射出压力可以使用低射出压力 选选选选择择择择材材材材料料料料熔融熔融指数指数熔融指数低的材料熔融指数高的材料参 数 需要高射出压力 可以使用低射出压力 选熔融熔融指数9注射压力与浇口位置和数目的关系n n流动长度越长,熔体在流动过程中损失的压力也越大.因此,要求到达制品末端的压力也越高.流动长度越短,则相反.n n缩短流动长度唯一的办法:增加浇口数目,调整浇口位置.n n浇口位置对注射压力,熔料流程的影响.(图示)注射压力与浇口位置和数目的关系流动长度越长,熔体在流动过程中10浇口模式浇口模式浇口模式浇口模式 射射射射 胶胶胶胶 压压压压 力力力力 填充模式填充模式填充模式填充模式 及相应的流径及相应的流径及相应的流径及相应的流径 单点边单点边单点边单点边浇口浇口浇口浇口 132.6 MPa 132.6 MPa 单点单点单点单点中央中央中央中央浇口浇口浇口浇口 84.3 MPa 84.3 MPa 三点三点三点三点浇口浇口浇口浇口 41.2 MPa 41.2 MPa 浇口位置对注射压力、熔料流程的影响浇口位置对注射压力、熔料流程的影响 浇口模式 射 胶 压 力 填充模式 及相应的流径 单点边1311注射压力与制品厚度的关系n n成品的厚度越小,则熔体流动时越容易冷却,流动受到限制,因此熔体填充所需的压力越高.n n熔体的流动长度越长,则制品的厚度必须越大(L=30-40t2)流长比(流动长度/制品的最小厚度注射压力与制品厚度的关系成品的厚度越小,则熔体流动时越容易冷12注射压力与材料的关系n n不同的材料显示流动速度不一样,所需的压力亦不同.n n熔体的粘度是流动性质影响注射压力最显著的因素.n n注射压力选择范围参考数据(图表)注射压力与材料的关系不同的材料显示流动速度不一样,所需的压力13注射压力选择范围参考数据注射压力选择范围参考数据 制制制制 品品品品 形形形形 状状状状 要要要要 求求求求注射压力注射压力注射压力注射压力/MPa/MPa/MPa/MPa适用塑料品种适用塑料品种适用塑料品种适用塑料品种1 1、熔体黏度较低、精度一般、熔体黏度较低、精度一般、流动性好、形状简单流动性好、形状简单7070100100PEPE、PSPS等等2 2、中等黏度、精度有要求、中等黏度、精度有要求、形状复杂形状复杂100100140140PPPP、ABSABS、PCPC等等3 3、黏度高、薄壁长流程、精、黏度高、薄壁长流程、精度高且形状复杂度高且形状复杂140140180180聚砜、聚苯醚、聚砜、聚苯醚、PMMAPMMA等等4 4、优质、精密、微型、优质、精密、微型180180250250工程塑料工程塑料注射压力选择范围参考数据 制 品 形 状 要 求注射压力/M14注射压力与注射时间的关系n n一般而言,填充时间愈短,熔体的容积流动率愈高,所需的注射压力也越高.n n填充时间同时取决于模壁的冷却效果.注射压力与注射时间的关系一般而言,填充时间愈短,熔体的容积流15注射压力与熔体温度,模具温度的关系n n熔体及模具温度的高低将影响熔体及模具温度的高低将影响:注射压力注射压力,制品的制品的表面质量表面质量,成品的收缩成品的收缩/变形变形,成型周期成型周期,内应力等内应力等.n n在特定材料的成型温度范围内在特定材料的成型温度范围内,熔体温度每增加熔体温度每增加1010,将导致熔体粘度降低而引起注射压力约降低将导致熔体粘度降低而引起注射压力约降低10%10%n n过分地升高料筒温度过分地升高料筒温度,则会使塑料降解则会使塑料降解,影响制品影响制品的表面质量和强度的表面质量和强度.据经验证明据经验证明,料筒温度每升高料筒温度每升高1 1,注射压力往往下降注射压力往往下降1.5Ma1.5Ma左右左右.注射压力与熔体温度,模具温度的关系熔体及模具温度的高低将影响16序序序序 号号号号 熔体温度熔体温度熔体温度熔体温度（）模壁温模壁温模壁温模壁温度度度度（）注塑压注塑压注塑压注塑压力力力力（MPaMPaMPaMPa）1 1205205404057.257.22 2215215505048.648.63 3215215404051.8 51.8 4 4225225404048.2 48.2 5 5215215303054.8 54.8 注射压力与熔体注射压力与熔体/模壁温度的关系模壁温度的关系（示例）序 号 熔体温度模壁温度（）注塑压力（MPa）120517注射压力与注射速度的关系n n最佳的注射速度分布使熔体以较缓慢的速率通过最佳的注射速度分布使熔体以较缓慢的速率通过浇口区域浇口区域,以避免喷射流和过高的剪切力以避免喷射流和过高的剪切力.n n注射压力是克服流动阻力注射压力是克服流动阻力,基本较恒定基本较恒定,速度变化速度变化来影响熔体流动来影响熔体流动.n n增加流动速率使熔体填充大部分的模穴增加流动速率使熔体填充大部分的模穴.n n注射压力分二阶段注射压力分二阶段:把熔融物料高速射入模具中的把熔融物料高速射入模具中的阶段阶段,此时的压力称为一次注射压力此时的压力称为一次注射压力.在材料充满在材料充满模具后所加的压力模具后所加的压力,称为二次注射压力称为二次注射压力.(.(保压保压)n n一般二次注射压力约为一般二次注射压力约为(80-120MPa)800-(80-120MPa)800-1200Kg/cm1200Kg/cm2 2n n在一般正常工艺调试在一般正常工艺调试,应从低压力开始并逐渐提高应从低压力开始并逐渐提高.注射压力与注射速度的关系最佳的注射速度分布使熔体以较缓慢的速18保压n n一.定义n n二.保压与注射压力的关系和位置(切换点)n n三.保压过程的控制n n四.保压时间的控制保压一.定义19n n二、保压二、保压n n在注射过程将近结束时，注射压力切换为保压压在注射过程将近结束时，注射压力切换为保压压力后，就会进入力后，就会进入保压保压保压保压阶段。保压过程中注塑机由阶段。保压过程中注塑机由喷嘴不断向型腔补料，以填充由于制件收缩而空喷嘴不断向型腔补料，以填充由于制件收缩而空出的容积；如果型腔充满后不进行保压，制件大出的容积；如果型腔充满后不进行保压，制件大约会收缩约会收缩25%25%25%25%左右，特别是筋处由于收缩过大而形左右，特别是筋处由于收缩过大而形成收缩痕迹。成收缩痕迹。保压压力一般为充填最大压力的保压压力一般为充填最大压力的85%85%85%85%左右左右，当然要根据实际情况来确定。如下图所示，当然要根据实际情况来确定。如下图所示，图图a a表示填充开始，图表示填充开始，图b b表示型腔充满到表示型腔充满到90%90%90%90%左右，左右，图图c c表示保压开始，螺杆缓慢向前推进，图表示保压开始，螺杆缓慢向前推进，图d d表示表示保压结束，型腔完全充满。保压结束，型腔完全充满。二、保压20n n保压压力保压压力保压压力保压压力控制对于减小控制对于减小飞边飞边和防止胶件和防止胶件粘模粘模有着非有着非常重要的意义，良好的保压压力控制方式有助于减常重要的意义，良好的保压压力控制方式有助于减小制品收缩，提高制品的外观质量。小制品收缩，提高制品的外观质量。保压压力保压压力保压压力保压压力一般一般为注射压力的为注射压力的75%75%75%75%85%85%85%85%，采用如下的保压压力控制，采用如下的保压压力控制曲线有助于减小注射压力和锁模力，保持良好的制曲线有助于减小注射压力和锁模力，保持良好的制品质量。品质量。abcd保压压力控制对于减小飞边和防止胶件粘模有着非常重要的意义，良21n n保压时间过长或过短都对成型不利保压时间过长或过短都对成型不利。过长会使得保。过长会使得保压不均匀，塑件内部压不均匀，塑件内部应力应力应力应力增大，塑件容易变形，严增大，塑件容易变形，严重时会发生重时会发生应力开裂应力开裂；过短则保压不充分，制件体；过短则保压不充分，制件体积收缩严重，表面质量差。积收缩严重，表面质量差。n n保压曲线分为两部分，一部分是恒定压力的保压，保压曲线分为两部分，一部分是恒定压力的保压，大约需要大约需要2 2 2 23s3s3s3s，称为，称为恒定保压恒定保压恒定保压恒定保压曲曲线线；另一部分是；另一部分是保压压力逐步减小释放，大约需要保压压力逐步减小释放，大约需要1s1s1s1s，称为，称为延迟保延迟保延迟保延迟保压压压压曲线曲线,延迟保压曲线对于成型制件的影响非常明延迟保压曲线对于成型制件的影响非常明显。如果恒定保压曲线变长，制件体积收缩会减小，显。如果恒定保压曲线变长，制件体积收缩会减小，反之则增大；如果延迟保压曲线斜率变大，延迟保反之则增大；如果延迟保压曲线斜率变大，延迟保压时间变短，压时间变短，制件体积收缩会变大制件体积收缩会变大，反之则变小；，反之则变小；如果延迟保压曲线分段且延长，制件体积收缩变小，如果延迟保压曲线分段且延长，制件体积收缩变小，反之则变大。反之则变大。保压时间过长或过短都对成型不利。过长会使得保压不均匀，塑件内22螺杆背压n n形成n n调整背压的好处n n背压过高或过低易出现的问题螺杆背压形成23背压的形成n n背压(亦称塑化压力),在塑料熔融,塑化过程中,熔料不断向料筒前端推移,逐渐形成的一个压力,推动螺杆向后退,为了防止螺杆后退过快,确保熔料均匀压实,给螺杆提供一个反方向的压力,这个阻止螺杆后退的压力,称为背压.背压的形成背压(亦称塑化压力),在塑料熔融,塑化过程中,熔料24调整背压的好处n n适当调校背压的好处适当调校背压的好处:n n将螺杆内的熔料压实将螺杆内的熔料压实,增加密度增加密度,增加制品重量和增加制品重量和尺寸的稳定性尺寸的稳定性.n n排气排气(将熔料内的气体挤出将熔料内的气体挤出),),提高光泽均匀性提高光泽均匀性n n提高塑化提高塑化,增加色粉增加色粉.色母与熔料的混合均匀性色母与熔料的混合均匀性n n可以改善制品的表面缩水和飞边可以改善制品的表面缩水和飞边.n n能提升熔料温度能提升熔料温度,提高塑化质量提高塑化质量,改善熔料在充模改善熔料在充模时的流动性时的流动性,制品表面无冷胶纹制品表面无冷胶纹.调整背压的好处适当调校背压的好处:25背压过高或过低易出现的问题n n熔料密度小,易夹入空气(低)n n产品的重量.制品的尺寸变化大(低)n n螺杆熔料后退慢,增加周期时间(高)n n熔料流涎现象,冷料堵胶口,产生冷料斑(高)n n喷嘴漏胶现象.(高)n n预塑机构和螺杆机械摩擦大(高)n n背压调整在3-15Kg/cm2背压过高或过低易出现的问题熔料密度小,易夹入空气(低)26锁模力n n定义n n如何计算锁模力n n注射压力与锁模力的关系锁模力定义27定义n n锁模力:是为了抵抗熔融物料的注射压力而设定,一般到达模腔末端注射压力是初始压力的若干分之一,因此,一般在注塑成型中的模腔平均压力在35-50MPa左右.定义锁模力:是为了抵抗熔融物料的注射压力而设定,一般到达模腔28如何计算锁模力n n计算公式:FAP10-3n nF-锁模力(t)n nA-总投影面积(cm2)n nP-模腔内的平均压力(35-50MPa)n n另一公式F=投影面积系统压力210/螺杆截面积如何计算锁模力计算公式:FAP10-329图图a a 注射压力和模具内压力注射压力和模具内压力成形品末端压力（d）流道压力（c）注射压力（a）喷嘴压力（b）注射力1001402008428105 dcba模具内料筒内平均内压图a 注射压力和模具内压力成形品末端压力（d）流道压力（c30注射压力与锁模力的关系n n模腔内的平均压力一定要小于最小锁模力.n n锁模力可以通过锁模高压来体现,但不等同于它.n n锁模力是在注射压力作用于模腔时,所保持的恒定作用力.而高压是瞬间作用力.注射压力与锁模力的关系模腔内的平均压力一定要小于最小锁模力.31料筒温度n n常用材料的加工温度的范围n n如何检测熔体的实际温度n n如何进行料筒温度的设定n n熔体温度与注射压力的关系料筒温度常用材料的加工温度的范围32常用材料的加工温度的范围n n熔料温度熔料温度:是注塑成型是注塑成型中的一个重要条件中的一个重要条件,同同时是影响注射压力的时是影响注射压力的重要因素重要因素.n n目前公司材料成型温目前公司材料成型温度度:材料材料成型温成型温度度材料材料成型温成型温度度ABS/747ABS/747220-250220-250POMPOM160-200160-200ABS/727ABS/727200-240200-240PBTPBT230-260230-260ABS/757ABS/757180-210180-210PPPP180-220180-220PPOPPO240-280240-280HPVCHPVC150-190150-190PPO+GFPPO+GF250-310250-310FPVCFPVC140-180140-180ABS+PCABS+PC230-260230-260HIPSHIPS180-240180-240PCPC240-280240-280TPRTPR150-220150-220PMMAPMMA190-230190-230PC+PBTPC+PBT220-270220-270PA+GFPA+GF260-300260-300山都平山都平180-210180-210PSU+GFPSU+GF320-350320-350HDPEHDPE180-230180-230PP+GFPP+GF220-260220-260LDPELDPE160-220160-220PEIPEI290-350290-350常用材料的加工温度的范围熔料温度:是注塑成型中的一个重要33如何检测熔体的实际温度n n料管温度是通过加热圈来控制,加热温度的升降是通过感温线探测,所以在设定温度时,要考虑设定值,探测温度,熔料温度三者的差异.n n熔料实际温度检测:采用对空注射的方法,将熔融物料射出后,用温度测量仪插入熔体,反复磨擦,检测出来的温度即为熔体的实际温度(包括塑料在螺杆的磨擦热和压缩热)如何检测熔体的实际温度料管温度是通过加热圈来控制,加热温度的34如何进行料筒温度的设定n n原则:一般是以保持一定的梯度来设定.n n从后部下料口到前部的射嘴温度设定是依次增高.n n送料段温度,是对塑料预备加热.n n压缩段前半部温度设定要稍微低于材料的熔点.n n压缩段后半部及计量段温度设定要稍微高于材料的熔点如何进行料筒温度的设定原则:一般是以保持一定的梯度来设定.35溢料熔化热降解短射压力温度熔料温度与注射压力的关系熔料温度与注射压力的关系（成型窗口）（成型窗口）溢料熔化热降解短射压力温度熔料温度与注射压力的关系（成型窗口36模具温度n n模具温度与产品品质,时间的关系n n模具温度的设定与材料的关系n n常用的材料的模具温度介绍模具温度模具温度与产品品质,时间的关系37模具温度与产品品质,时间的关系n n模具温度与成型作业效率(成型周期),产品品质有重要关系.n n模具温度越低,冷却速度越快,成型周期短,效率高.模温过低,则易引起制品的外观不良.如:产生流痕,熔接线和缩痕.n n模温较高,制品表面光泽度好,表面转印性较好,但冷却时间长,成型周期长,效率低.n n正常模具动,定模温度差,最好控制在10左右.模具温度与产品品质,时间的关系模具温度与成型作业效率(成型周38a模腔表面 b冷却管路壁面 c冷却管路出口 d冷却管路进口0 20 40 60 8040302010时间时间/S温温度度/abcd模具内不同位置的温度模具内不同位置的温度 时间曲线时间曲线a模腔表面 b冷却39模具温度的设定与材料的关系n n对结晶性结晶性树脂其结晶速度受冷却速度所支配，如果提高模具温度，由于冷却慢，可以使其结晶度变大，有利于提高和改善其制品的尺寸精度尺寸精度和机械物性等。如：尼龙树脂、聚甲醛树脂、PBT树脂等结晶性树脂，都因这样的理由而需采用较高的模具温度。模具温度的设定与材料的关系对结晶性树脂其结晶速度受冷却速40常用的材料的模具温度介绍常用的材料的模具温度介绍41注射速度n n定义n n不同速度的熔体填充的比较n n注射速度与模具结构的关系n n注射速度与 产品结构的关系注射速度定义42注射量n n定义n n注射量与产品/机台的匹配n n如何计算注射量注射量定义43射胶位置n n射胶位置设定的依据n n射胶位置的构成射胶位置射胶位置设定的依据44注射时间n n定义n n设定注射时间的方法n n设定的依据注射时间定义45冷却时间n n定义 n n依据n n与周期的关系冷却时间定义 46螺杆转速、松退、缓冲垫、喷嘴温度螺杆转速、松退、缓冲垫、喷嘴温度47注塑成型工艺参数课件48注塑成型工艺参数课件49注塑成型工艺参数课件50