關于注塑模具確認流程

姚永燕

摘 要：塑料是人類生產、生活中不可獲缺的工具材質。注塑成型指的是加熱材料融化后在高壓下射入模腔，在溫度下降后固化，得到成型制品的一種方法。注射成型是依靠模具和注塑機械來完成的，通常用于形狀復雜的零件大規(guī)模生產，是一種重要的加工方法。新的注塑模具確認，包含的內容很多，有些從模具鋼材材質，模具尺寸，模具動作結構等各個方面進行確認。該文主要從產品的角度對注塑模具確認流程進行介紹模具確認包含的內容以及各步驟的主要目的。

關鍵詞：注塑 流程 流道平衡 澆口凍結

中圖分類號：TQ320 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（a）-0037-02

1 模具空運行

模具安裝到匹配的機臺后，需要進行空運行，驗證模具機械動作是否正常、無異響。檢查的內容包括（1）模具定位環(huán)與注塑機噴嘴配合是否正常，無縫隙。（2）冷卻系統(tǒng)檢查，模具各組水路的流量是否達到設計要求，并聯(lián)水路的水流量，水壓是否一致。（3）絞牙類模具傳動部件是否安裝動作正常，能按照正常絞牙方面轉動。（4）點澆口模具檢查流道脫料板的動作能否開模能正常彈開。（5）模具導柱與定位塊是否合模正常，開模檢查導柱，定位塊沒有擦傷或磨損。（6）抽芯裝置/頂出裝置是否動作正常，無卡死或者有異響。（7）型腔表面無碰傷。（8）輔助系統(tǒng)液壓油缸/限位開關到位后信號能反饋到模具或者能夠機臺；熱流道系統(tǒng)各區(qū)能按照設定溫度加熱；輔助吹氣系統(tǒng)：閥針類模具澆口位置氣閥是否能正常控制閥針開啟，頂出動作需要輔助吹氣的模具是否能在頂出時正常吹氣[1]。只有模具空運行檢查結果通過，才能進行下一步測試，否則需要調整模具或機臺后重測試。

2 穩(wěn)定性測試

通過調整注塑速度、保壓壓力、冷卻時間等參數探索工藝參數范圍，同時評估產品與模具，如：產品是否有披鋒、拉傷、縮水、氣泡、燒焦等。模具各步動作是否正常、是否漏水、是否有排氣問題等。若有問題則需要進行模具調整后再次進行穩(wěn)定性測試。

3 量具重復性與重復能力測試

此測試的目的是評估儀器重復性以及不同人員測量同一尺寸的重復性，只有儀器重復性以及人員重復性R&R結果小于20%，才能確保后面測量數據的準確定。

若R&R結果測試結果大于20%，則需要檢查是儀器結果超標還是人員測試結果超標，若是儀器，則需要校準儀器后重測量；若是人員，則需要重新培訓后重測量。

4 粘度測試

粘度測試的主要目的是確定最佳注塑速度范圍。注塑速度越快，注塑時間越短，周期越快；反之，注塑速度越慢，注塑時間越長，周期越慢。注塑速度對材料熔體的粘度影響比較大，在一定的速度范圍內，隨著速度增加，速度跟粘度的變化時線性關系，粘度測試的目的是找出這種線性的對應關系。當速度過大，熔體變稀后，塑料材料性能將急劇下降，速度跟粘度不再是線性變化，不能使用此時速度來成型制品[2]。

5 流道平衡測試

流道平衡的主要目的是確認多型腔的模具各腔產品完成注塑時間的一致性。通常以平均不平衡度小于或等于5%，最大不平衡度小于或等于10%來判定流道平衡性。流道平衡測試，保壓時間為零，每腔均缺料，按照最重1腔重量為90%產品單重進行測試。

流道平衡的主要影響因素。（1）流道以及流道拐角設計的尺寸。（2）入膠口尺寸。（3）帶鉸鏈的產品鉸鏈尺寸。（4）熱流道模具感溫線安裝高度。只有流道平衡，才能確保一整模產品中各腔都是飽模無披鋒的，才能確保工藝方面能統(tǒng)一調整，對后續(xù)生產產品質量以及工藝范圍影響很大。

6 澆口凍結

澆口凍結的主要目的是確定最佳的保壓時間，同時確定最佳的產品單重。制品越飽滿，制品的后收縮就越小。為確保產品外觀飽滿無縮水現(xiàn)場，需通過調整保壓時間來補充物料壓實制品內部。除了閥針式的澆口外，其他類型澆口的制品都是剛開始隨著保壓時間增加，整模產品重量增加；當保壓時間增大到一定范圍后，整模產品重量不再變化，此時澆口凍結。若澆口不能凍結，則澆口設計不合理影響產品的冷卻、脫模、外觀等。需要調整模具，但這種情況比較少見。

7 多型腔分析

多腔模具的產品，通過上面的基本測試確定工藝后運行1～2小時，收集樣品測量數據，通過數據以及X-chart，R-chart圖表分析來判定腔與腔之前的平衡性；對于新產品，也可以通過X-chart來確定公差。

8 DOX測試

當通過以上所有測試確定工藝進行MCA運行，有些項目數據結果跟預期的標準結果有差異時，需要通過DOX運行確定最佳工藝。即通常選出3～4個關鍵工藝參數，每次只變化一個工藝，通過排列組合的形式確定工藝組合。按照工藝組合中的每組工藝進行運行取樣品測試尺寸，從尺寸與標準相符合性的角度確定出最佳工藝。

9 過程能力確認

過程能力運行確認，通常運行24 h，在24 h內按照均衡時間取出不少于30組的樣品，通過樣品測試，計算出CPK值，Cr值，Tz值來判定過程能力的可靠性。CPK越高，過程的穩(wěn)定性、可靠性就越高。在日化包裝行業(yè)，關鍵項目通常要求CPK>1.33。Cr也是過程可靠率的一個指標，通常<0.75說明過程變化在標準公差范圍內。Tz是過程的平均值跟標準目標值之前的差異情況，通常Tz<0.5說明實際值跟目標值比較接近。

10 30天運行驗證

通過以上測試預計驗證，模具能投入批量生產后，還需要通過30天的運行驗證模具內部的各運動部位的材質、結構、動作是否無異常。若模具設計或選材料有問題，則會出現(xiàn)絲筒磨損、油缸磨損或推板卡死、頂針斷等問題，所以在日化行業(yè)通常還有通過30天的運行來才能驗收模具。（如圖1）

以產品為導向，按照確認流程進行確認，若達不到要求，則需要返回檢查后重運行通過才可以到下一步，以上所有步驟中，只有比較簡單的產品在MCA結果數據跟標準相符性比較佳，不需要進行DOX測試外，其他步驟均需要進行。以上是筆者10多年在日化包裝注塑模具確認的經驗總結。

參考文獻

[1] 范鵬.海拉車燈注塑模具供應商選擇與管理研究[D].吉林大學，2014.

[2] 孫傳亭.基于WEB的注塑模知識庫系統(tǒng)的建立[D].大連理工大學，2004.

[3] 王毅.注塑模改模知識的增量式發(fā)現(xiàn)研究[D].廣東工業(yè)大學，2014.