注塑件尺寸偏差分析及解决专项方案.doc

注塑件尺寸偏差分析及处理方案摘要:针对注塑过程中出现尺寸偏差缺点现象，从注塑设备，模具设计和制造, 注塑工艺条件及成型原料等方面, 分析了影响注塑制品尺寸精度多种原因, 并给出了控制制品尺寸误差对应方法, 以提升制品尺寸正确性。关键词：尺寸精度;收缩率;流动性一、引言伴随注塑成型技术不停发展, 对制品尺寸精度要求越来越高。但在生产实践中, 常常会因制品尺寸偏差给装配造成困难, 造成资源浪费。怎样提升注塑制品尺寸精度, 是成型加工领域中很关键课题之一。 针对塑料制品产生尺寸偏差这一缺点，本文对其产生原因进行了分析和研究，造成其产生尺寸误差原因很多, 也很复杂。现有外部温度、湿度原因, 也有内部分子结晶、取向和内应力改变等原因。经分析认为造成制品尺寸误差关键原因, 可归结为模具设计和制造和注塑工艺条件影响, 此二者引发制品尺寸误差约占制品尺寸误差2/3 ；其次是塑料材料性能，制品设计及注塑设备等其它原因影响。二、产生尺寸偏差原因尺寸偏差是因为收缩率、流动性及工艺参数等原因，造成加工好塑件实际尺寸和要求尺寸间出现误差。1.注塑设备影响注塑机塑化容量小当制品质量超出注塑机实际最大注射质量时，显然地供料量是入不敷出。若制品质量靠近注塑机实际注射质量时，就有一个塑化不够充足问题，料在机筒内受热时间不足，结果不能立即地向模具提供合适熔料。液压系统不稳定液压系统不稳定, 直接影响注射压力、保压压力和锁模压力稳定, 造成制品尺寸稳定性下降。喷嘴影响注塑机通常全部因顾及压力损失而只装直通式喷嘴。不过假如机筒前端和喷嘴温度过高，或在高压状态下机筒前端储料过多，产生“流涎”，使塑料在未开始注射而模具敞开情况下，意外地抢优异入主流道入口并在模板冷却作用下变硬，而妨碍熔料顺畅地进入型腔。另外，喷嘴太小，则因为流通直径小，料条比容增大，轻易致冷，堵塞进料通道或消耗注射压力；太大，则流通截面积大，塑料进模单位面积压力低，形成射力小情况。其它影响加料系统供料不稳定，螺杆转速不稳定，停止作用失常，温度控制系统出现热电偶烧坏，加热器断路等，全部会造成塑件成型尺寸不稳定1。2.模具设计和制造影响模具设计制造水平高低，直接反应了塑件尺寸精度高低。模具设计结构选择，浇注系统形式，型腔结构，脱模顶出系统，冷却系统等设计，全部会影响塑件成型后尺寸精度高低。模具制造工艺设备不一样，手段不一样，加工精度不相同也全部在改变着塑件尺寸精度有不一样命运。模具设计不合理, 零件加工不正确, 装配误差较大, 将直接造成制品尺寸误差。模具制造误差对制品尺寸精度影响很大,尤其是成型零件加工精度及装配尺寸误差等直接影响制品尺寸。型腔尺寸必需正确，确保在要求公差范围之内, 任何方向偏差全部将影响制品尺寸正确性。另外, 模具总体加工质量也应确保, 因模具是由多个零件组合而成, 尤其当型腔采取镶拼结构时, 相关零件尺寸必需正确装配是确保模具最终质量关键步骤。单个零件加工正确, 装配时调整不好, 也会造成制品误差大。装配过程中零件碰伤, 型芯固定不牢, 零件相对位置偏移及配合间隙过大等, 全部会造成制品尺寸偏差。因为注塑过程是多个原因综合作用结果模具对制品尺寸精度影响, 除上述部分原因外, 模具使用过程中造成碰伤或型腔型芯表面被腐蚀等;也会影响制品尺寸。有些材料，在成型时还会产生析出物附着于成型部位表面形成模垢, 严重时也影响制品尺寸2。3.注塑工艺条件影响塑件成形操作条件，如温度、压力、时间和在成形期间塑件中产生分子取向、纤维状填料取向和分子结晶等，均会对塑件尺寸精度产生影响。成形条件改变表现为塑件收缩波动，是产生塑件尺寸误差直接原因，仅次于模具加工精度关键原因。通常塑料熔体温度高、模腔内压力传输快、塑件收缩小,其尺寸精度高。模内压力高、保压时间长，亦有塑件尺寸精度高结果。但模温高、温差大、浇口冻结快，会得到塑件尺寸精度差效果。模具温度影响注塑成型中温度以模具温度对制品尺寸精度影响最大。模具温度是经过熔融态高分子取向和结晶度高低, 直接影响制品收缩率改变,从而引发尺寸误差。对于非结晶性树脂，模温高, 熔体冷却慢, 分子有充足松弛时间, 结晶趋于更完全, 结晶度高, 使收缩加大。但对结晶性树脂, 高模温可减小后收缩, 使制品尺寸稳定。模温低,则冷却快,熔体分子被冻结取一直不及松弛,不易结晶, 体积改变小,制品收缩小。但低模温使制品后收缩加大,收缩时间加长,不易稳定尺寸。温度是结晶过程中最敏感原因,温差1 ,结晶速度可相差几倍。模具温度不均或不稳定,直接影响结晶度大小,从而使制品收缩产生尺寸误差。注射压力影响注射压力改变造成制品尺寸波动。其它工艺参数不变时, 提升注射压力, 可改善熔体充模流动性,增加流动长度,充模速度加紧,制品密实,收缩减小,但易产生取向应力。压力低时,制品得不到充足压实,收缩加大。保压压力影响保压压力对稳定制品尺寸相关键作用,提升保压压力,可对模内制品收缩进行补料压实,减小收缩。但保压压力太高,会造成制品脱模时残余应力增大,引发变形或开裂,影响制品尺寸。注射时间影响在浇口封闭前，注射时间越短，收缩率越大，而且收缩率改变幅度也越大；当注射时间达成或超出浇口凝固时间时，即使再延长注射时间，制品质量和收缩率也不再发生改变，注射时间控制和所设计浇口厚度关系亲密，浇口厚度能够在很大程度上左右浇口封闭时间。保压时间影响保压时间越长有利于熔体补塑压实，塑件密度越大，收缩率越小。当浇口凝封后，保压对制品收缩减小不再起作用，过长保压时间会延长成型周期。4.成型原料影响成型原料收缩率对塑件尺寸精度影响很大。假如成型设备和模具精度很高，但成型原料收缩率很大，则极难确保塑件尺寸精度。通常情况下，成型原料收缩率越大，塑件尺寸精度越难确保。通常，结晶型和半结晶型树脂收缩率比非结晶型树脂大，而且收缩率改变范围也比较大，和之对应塑件成型后产生收缩率波动也比较大；对于结晶型树脂，结晶度高，分子体积缩小，塑件收缩大。另外，假如成型原料颗粒大小不均，干燥不良，再生料和新料混合不均匀，每批原料性能不一样，也会引发塑件成型尺寸波动。三、经典实例分析轮弧下饰板图该轮弧下饰板是在1600T注塑机中生产，产品图号51A1-05021/22，材料牌号TPO（黑色），毛重1587g,净重1561g,成型周期90s。轮弧下饰板标准尺寸为1345mm（上图红色线条所标长度），出现尺寸偏差不合格产品会相差810mm。轮弧下饰板装配孔分布图1. 轮弧下饰板产生尺寸偏差原因经分析造成尺寸偏差原因关键有：注射量不足；模具浇注系统有缺点；背压过低或熔胶量不稳定；注射压力及保压压力偏低；模温过低塑料结晶不充足；保压时间过短；模具温度不均匀。2.改善方法增大注射量。先检验粒料是否均一、加料口有没有架桥。调整改善模具冷却水流量，确保模具温度均匀。提升背压，增大熔料密度。增大注射压力或保压压力。提升模具温度，使熔料充足结晶。增加保压时间。3四、结语注射成型过程中尺寸偏差存在是普遍，经过优化模具结构及成型工艺参数，选择适宜原料，能够降低甚至避免尺寸偏差产生，或减小尺寸偏差，改善塑件产品性能，从而使制品尺寸及性能能够满足设计要求.参考文件1 蔡恒志:注塑制品成型缺点图集.北京：化学工业出版社，.2 李海梅:注塑成型及模具设计实用技术.北京：化学工业出版社，3 崔继耀:注塑生产疑难问题和对策.北京：国防工业出版社，.