噴霧器主體注塑部件質(zhì)量缺陷分析與管控

【摘要】 噴霧器部件注塑過程中經(jīng)常出現(xiàn)各種質(zhì)量缺陷和異常，本文從影響噴霧器零部件質(zhì)量的三個因素（塑料材料、注塑工藝和注塑模具），分析了在噴霧器主體注塑過程中存在拉白、拉傷的問題的根本原因，解決問題并對相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行受控，達(dá)到對噴霧器注塑零部件的質(zhì)量管控，從而達(dá)到對整體產(chǎn)品的質(zhì)量管控。

【關(guān)鍵詞】 質(zhì)量控制;質(zhì)量缺陷;注塑成型;噴霧器;模具

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.05.019

Quality Defect Analysis and Control of Injection Molding Parts

of Sprayer Body

ZHENG Yang

（Aofa Spray Co.，Ltd.，Shanghai 200233，China）

Abstract： Spray body injection parts quality defects analysis and control sprayer parts often appear all sorts of quality defects in the process of injection molding and exceptions. From the three factors affecting the quality of sprayer parts（plastic material，injection process and injection mold），the root cause of the problem of pulling and pulling is analyzed in the process of sprayer injection，and the problem is solved，and the relevant process parameters are controlled to achieve the quality control and control of the sprayed injection parts，so as to achieve the quality control of the whole product.

Key words： quality control;quality defect;injection molding;sprayer;mould

隨著塑料工業(yè)的快速發(fā)展，塑料制品越來越普及，家用噴霧器的所有部件幾乎都是由注塑成型制成。在平時注塑噴霧器零部件的過程中，注塑部件外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)處都存在一些缺陷，造成這些缺陷的原因是多方面的，如塑料材料的特性和注塑參數(shù)等，這就需要具體分析情況，確定解決這些質(zhì)量缺陷的措施。

1 噴霧器主體注塑缺陷分析

主體部件活塞腔拉傷白?。ㄈ鐖D1所示），主體拉白，拉斷是注塑PCR材料中碰到的最主要的問題，此問題不但會對噴霧器的外觀造成影響，同時也會對噴霧器的產(chǎn)品功能造成影響，拉白的位置處于產(chǎn)品活塞腔體的位置，若此位置出現(xiàn)拉白、拉傷的問題，會使噴霧器噴射時水從活塞腔內(nèi)漏出，從而導(dǎo)致噴霧器噴射量不足，以及噴射液體時液體從噴霧器泄露到消費(fèi)者手里，這些屬于噴霧器產(chǎn)品最嚴(yán)重的質(zhì)量問題，必須予以解決。

1.1 模具問題引發(fā)缺陷

一般注塑件拉白、拉傷的問題主要是由于模具的脫模角度斜度過小，模具滑塊型腔處粗糙不光滑，存在毛刺以及倒扣，從而導(dǎo)致主體在脫出模具的過程中存在拉白、拉傷的現(xiàn)象。

1.2 注塑工藝問題引發(fā)缺陷

要從注塑入手，對原材料特性的分析就必不可少，噴霧器主體材料用的是立利安德巴塞爾的牌號為HP500N的聚丙烯塑料粒子，其彎曲模量為1480 Mpa，而換為PCR材料（消費(fèi)回收塑料）之后，其彎曲模量為141603 psi，換算為兆帕的單位后，彎曲模量為976.57 Mpa，彎曲模量是塑料在彈性極限內(nèi)抵抗彎曲變形的能力，所以彎曲模量的值越大，表示塑料在其彈性極限內(nèi)抵御彎曲形變的能力相對性小，因此對于普通的HP500N牌號的聚丙烯，PCR材料（消費(fèi)回收塑料）的聚丙烯料性較軟，導(dǎo)致若使用常規(guī)HP500N材料的注塑工藝，主體部件在模具脫模時會有拉白、拉傷的問題，這便是該缺陷的根本問題所在。

按照平時生產(chǎn)的經(jīng)驗，注塑零部件的拉白拉傷主要和三個注塑參數(shù)有關(guān)，分別是注射材料的注射溫度（注塑機(jī)炮筒溫度），注塑時的保壓壓力和頂針頂出時速度的快慢有關(guān)。

第一，注射溫度會對聚丙烯材料的成型有著很大的影響。料溫過高會使材料硬度下降，變軟同時韌性下降，反之降低料溫可以使材料硬度提高，同時提高韌性，若調(diào)整得當(dāng)，噴霧器主體部件在脫出時便不會因為材質(zhì)過硬，韌性過低而產(chǎn)生拉白拉傷的問題。

第二，保壓壓力對拉白、拉傷也有很重要的影響。保壓就是在注塑機(jī)運(yùn)作的過程中，注塑機(jī)噴嘴射膠動作完成后，注塑機(jī)螺桿繼續(xù)保持一定的壓力不變，從而使注塑產(chǎn)品飽滿且無收縮。但若是保壓過大，會使模具對于主體的包緊力變大，若是包緊力變大則不利于產(chǎn)品脫模。如果產(chǎn)品模具結(jié)構(gòu)在型腔內(nèi)部，要減小保壓，如果在型腔外部，則要加大保壓。針對噴霧器主體模具，由于其結(jié)構(gòu)在型腔內(nèi)部，所以應(yīng)適當(dāng)減小保壓，以減少模具型腔對主體的包緊力，從而使主體能夠更容易從模具中脫出。

第三，模具頂針的頂出速度。頂針的頂出是指主體注塑部件在脫模需要有模具上的頂針頂出以便產(chǎn)品脫出模具，若頂針的動作錯誤或者頂出速度過快，則會對處于模具中的產(chǎn)品本身產(chǎn)生一個與注塑包緊力反向的作用力，頂出的速度越快，反向的作用力就越大，從而導(dǎo)致主體部件在脫模時出現(xiàn)拉白、拉傷的問題。

2 解決方案

2.1 模具問題解決方案設(shè)計

解決此問題的方案是對模具進(jìn)行拋光處理，拋光滑塊鑲件以及型芯處，使主體脫模時受到的阻力減少，從而解決脫模時對主體的損傷。采用螺旋式砂布磨頭對模具鑲件處進(jìn)行拋光，分別選用600、800、1000目數(shù)的砂紙，分別對模具的不同穴進(jìn)行拋光處理（共12穴），分析對比看能否對拉白拉傷的問題進(jìn)行有效的改善。

實驗設(shè)計：

1）設(shè)計因子：不同目數(shù)的砂紙。

2）實驗水準(zhǔn)：600、800、1000目數(shù)的砂紙。

3）實驗次數(shù)：4次。

4）實驗方案：隨機(jī)針對12穴進(jìn)行三種不同目數(shù)的砂紙拋光，每種目數(shù)的砂紙拋光4個穴。

5）實驗結(jié)果：600目數(shù)的砂紙拋光后依然存在發(fā)白，800、1000目數(shù)的砂紙拋光后拉白、拉傷變輕微。

6）DOE結(jié)論：從結(jié)果來看，可以確定模具拋光可以在一定程度上減輕拉白、拉傷的問題，但無法完全解決該問題，相對于600目數(shù)的砂紙，800目數(shù)的和1000目數(shù)的砂紙拋光結(jié)果并無太大的區(qū)別，所以在以后需要有模具修理的情況下，可以選定800目數(shù)的砂紙來對此套主體模具進(jìn)行拋光。

2.2 注塑工藝問題解決方案設(shè)計

從注塑溫度，保壓壓力以及模具頂出速度這幾個方面對注塑工藝進(jìn)行調(diào)整，利用DOE及交叉實驗法，針對主體拉白，拉傷的問題進(jìn)行分析實驗，并最終標(biāo)準(zhǔn)化注塑工藝?，F(xiàn)有的注塑工藝為，噴嘴處溫度：235 ℃;第四段到第一段螺桿溫度：245 ℃、240 ℃、230 ℃、220 ℃;料口處溫度：35 ℃;保壓壓力110 bar;頂出速度650 mm/s。我們預(yù)設(shè)了幾個不同的工藝參數(shù)，用控制變量的方法來尋找最佳的注塑工藝。

2.2.1 方案1

噴嘴處溫度：230 ℃;第四段到第一段螺桿溫度：240 ℃、235 ℃、225 ℃、215 ℃;料口處溫度：35 ℃;保壓壓力105 bar;頂出速度650 mm/s。

2.2.2 方案2

噴嘴處溫度：225 ℃;第四段到第一段螺桿溫度：235 ℃、230 ℃、220 ℃、200 ℃;料口處溫度：35 ℃;保壓壓力100 bar;頂出速度550 mm/s。

2.2.3 方案3

噴嘴處溫度：225 ℃;第四段到第一段螺桿溫度：230 ℃、225 ℃、215 ℃、200 ℃;料口處溫度：35 ℃;保壓壓力100 bar;頂出速度650 mm/s。

我們針對不同的方案對注塑機(jī)進(jìn)行了調(diào)試，主體模具1模12穴，取10模作為樣本，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。在對不同方案的產(chǎn)品進(jìn)行對比分析并收集數(shù)據(jù)以后，發(fā)現(xiàn)在同時降低螺桿溫度，減少保壓以及減慢頂出速度以后，產(chǎn)品拉白拉傷的問題得到了解決。

針對溫度，把注塑機(jī)噴嘴溫度從235 ℃降到了225 ℃，第四段螺桿溫度從245 ℃降低到了235 ℃，第三段螺桿溫度從240 ℃降低到了230 ℃，第二段螺桿溫度從230 ℃降低到了220 ℃，第一段螺桿溫度從220 ℃降低到了200 ℃，同時把保壓從110 bar降低到了100 bar，模具頂針的頂出速度從650 mm/s降低到了550 mm/s，經(jīng)過以上一系列的措施之后，成功解決了噴霧器主體部件拉白拉傷的問題（見圖2），并受控了注塑工藝參數(shù)。

3 結(jié)語

噴霧器的主體部件是噴霧器最主要的零部件，若是主體出現(xiàn)拉白、拉傷的問題，不但會對噴霧器的外觀造成影響，更會對噴霧器的功能產(chǎn)生影響，導(dǎo)致噴射時泄露，出水量不足等諸多問題。特別是PCR材料，相對于平常的聚丙烯材料特性有了很大的不同。因此對噴霧器注塑部件質(zhì)量缺陷的研究，一方面要找出缺陷產(chǎn)生的根本原因或各種原因，另一方面要考慮整個成型過程和材料性能的各種因素，從而確定改進(jìn)方案。

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【作者簡介】

鄭楊，男，1992年出生，質(zhì)量工程師，學(xué)士，研究方向為標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量。