塑料注塑成型及其模具的運(yùn)用

李勇（成都彩虹電器（集團(tuán)）股份有限公司，四川 成都 610106）

?

塑料注塑成型及其模具的運(yùn)用

李勇
（成都彩虹電器（集團(tuán)）股份有限公司，四川 成都 610106）

摘要：注塑成型的加工方法，在工業(yè)生產(chǎn)中占有很重要的地位，其關(guān)系著我國工業(yè)更好的發(fā)展。研究和探討塑料注塑成型及其模具的運(yùn)用，不僅能夠提高制品質(zhì)量，還能夠降低制作成本。基于此，本文主要對(duì)塑料注塑成型及其模具的運(yùn)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞:塑料注塑成型；模具；運(yùn)用

注塑成型的加工方法，在工業(yè)生產(chǎn)中占有很重要的地位，其關(guān)系著我國的工業(yè)的發(fā)展。注塑成型具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如，生產(chǎn)效率高、制品精密度高、操作自動(dòng)化等。注塑模具作為工藝裝備的最主要設(shè)備，傳統(tǒng)的塑膠模具設(shè)計(jì)方法無法滿足當(dāng)前對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的高要求。因此，通過分析塑料注塑成型及其模具的運(yùn)用，創(chuàng)新加工方法，以期提高工藝水平。

1　注塑成型方法及模具特色

注塑成型方法較多使用的是熱塑性塑料注塑成型法。就是將塑料材料熔融后，將其注入到模腔里的一種注塑成型方法。利用溫度的變化將熔融的塑料進(jìn)入模具后，按照模腔的形狀形成制品。若對(duì)制品沒有特別要求，其成型的制品不需要另外在進(jìn)行加工，其制品最終成為成品。在注射模塑中，細(xì)小的部分都可以完成。

要想得到的產(chǎn)品質(zhì)量好，最為關(guān)鍵的就是精密注塑中模具的運(yùn)用。模具的運(yùn)用要滿足4個(gè)要求：精度、外形、尺寸以及收縮量。塑料制品僅僅滿足前3個(gè)要求是不夠的，由于收縮量不同，模具出來的塑料制品的實(shí)際尺寸也會(huì)不同，因此，在精密注塑過程中，要控制好收縮率。判斷注塑是否精密，可從制品的形位和尺寸公差以及表面粗糙度著手。精密注塑涉及的方面較多，注塑的設(shè)備、模具、工藝技術(shù)以及塑料的構(gòu)成都將影響著精密注塑的效果。在精密注塑中，要考慮的因素有很多，首先，要確定材料種類，其次，選擇合適的注塑機(jī)，最后，控制好溫度和濕度。

2　注塑成型的分類以及模具結(jié)構(gòu)的基本規(guī)律

注塑成型的分類分為兩種，一種是橡膠注射法，另一種是塑料注塑法。這兩中注塑成型方法得到的制品都是成品，不需要另外進(jìn)行加工。在注塑模塑中，很多細(xì)微的部分都可以完成，一次成型。橡膠注射法是指將膠料直接從機(jī)桶注入模型進(jìn)行硫化。橡膠注射法模塑周期短、生產(chǎn)效率高，工序不復(fù)雜、其成型的產(chǎn)品質(zhì)量好。塑料注塑法是指在壓力的作用下，將熔融的塑料注進(jìn)模具中，通過降低溫度的辦法形成各種塑料件。常見的塑料聚苯乙烯就是用機(jī)械注塑機(jī)成型的。

注塑模具由兩部分組成，主要是由安裝在注塑機(jī)的模板的位置決定的，若模板是固定的，為定模，若模板是移動(dòng)的，為動(dòng)模。其工作流程為：當(dāng)注塑機(jī)工作的時(shí)候，動(dòng)模會(huì)慢慢靠近定模，直到兩者重合，形成澆注系統(tǒng)和型腔。在開模的時(shí)候，定模從動(dòng)模里分離出去，頂出機(jī)構(gòu)，將塑件從模腔中頂出去，注塑制品完成脫模過程。

3　注塑作業(yè)中的工藝技術(shù)

3.1注射過程

模塑的注射過程對(duì)溫度的要求較高，主要是對(duì)噴嘴、模具和料筒的溫度要求較高。其中，噴嘴和料筒的溫度對(duì)塑料的滾動(dòng)和塑化產(chǎn)生影響，噴嘴的溫度會(huì)對(duì)塑料的冷卻和流動(dòng)產(chǎn)生影響。由于塑料的內(nèi)部分子分布不同，塑料的來源跟牌號(hào)不同，使得塑料的分解溫度和流動(dòng)溫度不同，同時(shí)，注射機(jī)的種類也會(huì)影響塑料的塑化過程，所以料筒溫度的選擇也會(huì)不同。在熔料時(shí)，若不注意料筒和噴嘴的溫度，直通式噴嘴中會(huì)發(fā)生流涎的現(xiàn)象。要想避免這種現(xiàn)象發(fā)生，可將料筒的溫度調(diào)整到最高溫度，且略高于噴嘴的溫度就可以了。

3.2控制壓力

在應(yīng)用螺桿式注射機(jī)過程中，塑化壓力為在螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)后，螺桿頂部熔料在后退時(shí)受到的壓力，這種壓力并不是一成不變的，是能夠通過調(diào)整液壓系統(tǒng)的溢流閥而控制的。在注射時(shí)，隨著螺桿轉(zhuǎn)速的大小，而塑化壓力也會(huì)隨之變化，在塑化壓力的提高下，熔體溫度也會(huì)隨之加強(qiáng)，但塑化速度會(huì)減小。另外，提高塑化壓力可以控制好熔體的溫度。在通常情況下，塑化壓力的決定應(yīng)在確保制品質(zhì)量良好的基礎(chǔ)上，其越低是越好的。其具體數(shù)值都是與塑料品種有很多關(guān)系的，在當(dāng)前國內(nèi)生產(chǎn)過程中，大多數(shù)注射機(jī)中所衡量的注射壓力，一般都是以螺旋頂部或者柱塞中的壓力為基準(zhǔn)的，在注塑成型過程中，其注射壓力有著積極的作用，即將塑料中流動(dòng)阻力克服，進(jìn)而壓實(shí)熔料。

3.3模塑周期

通常將一次注射模塑過程完成所花費(fèi)的時(shí)間稱之為模塑周期。模塑周期的長短影響著設(shè)備的利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。具體包括成型周期、自接影響勞動(dòng)生間率、設(shè)備利用率等三方面。所以在實(shí)際生產(chǎn)中，在確保質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡量將各個(gè)成型周期中的時(shí)間縮短。在這一周期中，冷卻時(shí)間、注射時(shí)間最為關(guān)鍵了，這兩種因素直接影響著制品的質(zhì)量。在注射時(shí)間中，生產(chǎn)充滿時(shí)間大約為3～5 h。如果注射時(shí)間之中，保壓時(shí)間就是對(duì)型腔內(nèi)部塑料壓力時(shí)間，這樣在整個(gè)注射時(shí)間過長中，其占有著很大的比例。在澆口之處熔料還沒有封凍之時(shí)，有多少保壓時(shí)間，影響著制品尺寸。同時(shí)，保壓時(shí)間也有惠值，與料溫、模具、主流道等有關(guān)系。工藝條件、澆口尺寸、主流道等全部是正常的，也就以得出制品收縮率最下波動(dòng)范圍為準(zhǔn)。通常情況下，冷卻時(shí)間決定著塑料性能、模具溫度、制品厚度等，冷卻時(shí)間應(yīng)以確保制品脫模變動(dòng)為工作原則，通常冷卻時(shí)間最長不能超過130 h，最短不能少于35 h，冷卻太長時(shí)間耗能耗電，沒有任何必要。在成型周期時(shí)，其他時(shí)間是與生產(chǎn)過程是否連續(xù)化、自動(dòng)化有著密切關(guān)系。

3.4螺桿式注射機(jī)注射

塑料注塑一般使用的是螺桿式注射機(jī)。在注塑過程中，要特別留意塑化壓力的大小，因其會(huì)對(duì)塑料的塑化和制品的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。在注射過程中，為了避免螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退過快，需要給螺桿上部提供一個(gè)作用力，這個(gè)作用力就是塑化壓力。調(diào)整塑化壓力的大小，需要借助液壓系統(tǒng)中的溢流閥。螺桿的轉(zhuǎn)速跟塑化壓力的大小沒有關(guān)系，塑化壓力增加，熔體溫度相應(yīng)提高，塑化的速率則會(huì)變低。塑化壓力增加可以排出熔體中的氣泡，使色料均勻的混合，并且可以使熔體的溫度變得均勻。塑料的種類不同，其塑化的壓力值也不一樣。一般情況下，要想制品的質(zhì)量良好，其塑化壓力值應(yīng)不大于20 kg/cm，越低越好。

3.5評(píng)價(jià)塑料注塑制品的注意事項(xiàng)

一是，評(píng)價(jià)外觀質(zhì)量，即：顏色、是否完整、是否有光澤等；二是，尺寸與位置是否準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)；三是，與用途有關(guān)的多種性能，如：電性能、物理性能、化學(xué)性能等。這些質(zhì)量要求和制品使用場(chǎng)介、要求尺度等有關(guān)系。制品的不足主要體現(xiàn)在制造精度、模具設(shè)計(jì)、損壞程度等。

在生產(chǎn)中，調(diào)節(jié)工藝作為加強(qiáng)制品質(zhì)量和提高產(chǎn)品產(chǎn)量的有效方法。注塑周期原本就非常短，如果沒有掌握好工藝條件，廢品出現(xiàn)率就會(huì)大大提高。在工藝調(diào)整過程中，應(yīng)每次只改變一個(gè)條件，反復(fù)觀察和檢測(cè)，如果將時(shí)間、溫度和壓力等因素統(tǒng)一的話，很容易出現(xiàn)誤解或者混亂狀況，在這樣的情況下，一旦出了問題也很難找出是哪環(huán)節(jié)出了錯(cuò)誤。調(diào)整工藝的手段有多種方式，比如：當(dāng)前解決制品很難注滿這一問題，就有至少十個(gè)解決方案，但要選擇出最佳的解決方案，才能完善解決問題，如果沒有選用出最佳方案，很可能浪費(fèi)了資源，也耗費(fèi)了人力，最終還沒有達(dá)到想要的效果，因此，在選擇方案時(shí)應(yīng)慎重和仔細(xì)。另外，還要注重解決方案各種因素的關(guān)系，如果制品出現(xiàn)了問題，有時(shí)候是需要增加料量、有時(shí)候需要降低料溫，一定要明確制品哪里出了問題，才能對(duì)癥下藥。

4　結(jié)束語

總而言之，研究和探討塑料注塑成型及其模具的運(yùn)用，不僅能夠提高制品質(zhì)量，還能夠降低制作成本，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王宏亮.塑料模具加工工藝的發(fā)展趨勢(shì)研究[J].機(jī)電信息，2016,(03).

[2] 許穎，劉華華，段利英，等.計(jì)算機(jī)仿真在注塑機(jī)設(shè)計(jì)及工藝中的運(yùn)用[J].電子制作，2014,(22).

[3] 田勇峰.淺析注塑成型中模具制造技術(shù)的應(yīng)用[J].同行，2016,(02).

(P-01)

Application of plastic injection molding and its mould

中圖分類號(hào)：TQ320.52

文章編號(hào)：1009-797X(2016)12-0059-02

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2016.12.025

作者簡(jiǎn)介：李勇（1972-），男，大學(xué)本科，工程師，研究方向?yàn)樗芰霞庸ぴO(shè)備及模具，化纖機(jī)械，機(jī)械自動(dòng)化。

收稿日期：2016-04-29