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注塑机 调机技术
浏览: 发布日期:2019-09-10

  注塑机调机技术_材料科学_工程科技_专业资料。注塑机的背压 压力是不影响颜色的,压力只会影响产品的单重,◆●△▼●及表面光洁度和批风;温度对颜色有影响,当温度过高或者 过低时,原料中的色粉或者色母会因材料的不同产生响应的变化 二、注塑机的温度和压力对色粉有

  注塑机的背压 压力是不影响颜色的,压力只会影响产品的单重,及表面光洁度和批风;温度对颜色有影响,当温度过高或者 过低时,原料中的色粉或者色母会因材料的不同产生响应的变化 二、注塑机的温度和压力对色粉有何影响? 温度高颜色分散,色粉的作用减少,颜色变淡,再高就烧焦,压力大,颜色饱满。 三、背压气源定义 背压其实叫汽轮机出口排汽压力,大家俗称背压,是指做完功以后还具有一定压力和温度的蒸汽,在发电厂这些蒸 汽经过凝汽器变为水补充到锅炉,在其他厂矿是要输送给其他部门做生产用蒸汽,以及生活中的烧洗澡水用,所以 要保证一定的压力和温度,一般在 0.5MP~1MP 之间.温度 200 多度,不回到锅炉. A、背压的形成 在塑料熔融、塑化过程中,熔料不断移向料筒前端(计量室内) ,且越来越多,逐渐形成一个压力,推动螺杆向 后退。为了阻止螺杆后退过快,确保熔料均匀压实,需要给螺杆提供一个反方向的压力,这个反方向阻止螺杆 后退的压力称为背压。背压亦称塑化压力,它的控制是通过调节注射油缸之回油节流阀实现的。预塑化螺杆注 塑机注射油缸后部都设有背压阀,调节螺杆旋转后退时注射油缸泄油的速度,使油缸保持一定的压力(如下图 所示) ;全电动机的螺杆后移速度(阻力)是由 AC 伺服阀控制的。 B、适当调校背压的好处 1、▲★-●能将炮筒内的熔料压实,增加密度,提高射胶量、制品重量和尺寸的稳定性。2、可将熔料内的气体“挤出”, 减少制品表面的气花、内部气泡、提高光泽均匀性。减慢螺杆后退速度,使炮筒内的熔料充分塑化,增加色粉、 色母与熔料的混合均匀度,避免制品出现混色现象。3、减慢螺杆后退速度,使炮筒内的熔料充分塑化,增加色 粉、色母与熔料的混合均匀度,避免制品出现混色现象。4、适当提升背压,可改善制品表面的缩水和产品周边 的走胶情况。5、★-●△▪️▲□△▽能提升熔料的温度,使熔料塑化质量提高,改善熔料充模时的流动性,制品表面无冷胶纹。 C、背压太低时,易出现下列问题 1、背压太低时,螺杆后退过快,流入炮筒前端的熔料密度小(较松散) ,夹入空气多。2、会导致塑化质量差、 射胶量不稳定,产品重量、制品尺寸变化大。3、制品表面会出现缩水、气花、冷料纹、光泽不匀等不良现象。 4、产品内部易出现气泡,产品周边及骨位易走不满胶。 D、过高的背压,易出现下列问题 1、炮筒前端的熔料压力太高、料温高、粘度下降,熔料在螺杆槽中的逆流和料筒与螺杆间隙的漏流量增大,会降 低塑化效率(单位时间内塑化的料量). 2、对于热稳定性差的塑料(如:PVC、POM 等)或着色剂,因熔料的温度升高且在料筒中受热时间增长而造成热 分解,或着色剂变色程度增大,制品表面颜色/光泽变差。 3、背压过高,螺杆后退慢,预塑回料时间长,会增加周期时间,导致生产效率下降。 4、背压高,熔料压力高,射胶后喷嘴容易发生熔胶流涎现象,下次射胶时,水口流道内的冷料会堵塞水口或制 品中出现冷料斑。 5、在啤塑过程中,常会因背压过大,喷嘴出现漏胶现象,浪费原料并导致射嘴附近的发热圈烧坏。 6、预塑机构和螺杆筒机械磨损增大。 E、背压的调校 注塑背压的调校应视原料的性能、干燥情况、产品结构及质量状况而定,背压一般调校在 3-15kg/cm3。当产品 表面有少许气花、混色、缩水及产品尺寸、重量变化大时,可适当增加背压。当射嘴出现漏胶、流涎、◆◁•熔料过 热分解、产品变色及回料太慢时可考虑适当减低背压。 背压是注塑成型工艺中控制熔料质量及产品质量的重要参数之一,合适的背压对于提高产品质量有着重要的作 用,不可忽视! 1 注塑速度 注塑速度的比例控制已经被注塑机制造商广泛采用。虽然电脑控制注塑速度分段控制系统早已存在,但由 于相关的资料有限,这种机器设置的优势很少得到发挥。本文将系统的说明应用多段速度注塑的优点,并概括 地介绍其在消除短射、困气、缩水等制品缺陷上的用途。 射胶速度与制品质量的密切关系使它成为注塑成型的关键参数。通过确定填充速度分段的开始、中间、终 了,并实现一个设置点到另一个设置点的光滑过渡, 可以保证稳定的熔体表面速度以制造出期望的分子取问及最 小的内应力。我们建议采用以下这种速度分段原则:1)流体表面的速度应该是常数。2)应采用快速射胶防止 射胶过程中熔体冻结。3)射胶速度设置应考虑到在临界区域(如流道)快速充填的同时在入水口位减慢速度。 4)射胶速度应该保证模腔填满后立即停止以防止出现过填充、飞边及残余应力。 设定速度分段的依据必须考虑到模具的几何形状、其它流动限制和不稳定因素。速度的设定必须对注塑工 艺和材料知识有较清楚的认识,否则,制品品质将难以控制。因为熔体流速难以直接测量,可以通过测量螺杆前 进速度,或型腔压力间接推算出(确定止逆阀没有泄漏) 。 材料特性是非常重要的,因为聚合物可能由于应力不同而降解,增加模塑温度可能导致剧烈氧化和化学结 构的降解,但同时由剪切引起的降解变小,因为高温降低了材料的粘度,减少了剪切应力。无疑,多段射胶速 度对成型诸如 PC、POM、UPVC 等对热敏感的材料及它们的调配料很有帮助。 模具的几何形状也是决定因素:薄壁处需要最大的注射速度;厚壁零件需要慢—快—慢型速度曲线以避免 出现缺陷;为了保证零件质量符合标准,注塑速度设置应保证熔体前锋流速不变。熔体流动速度是非常重要的, 因为它会影响零件中的分子排列方向及表面状态;当熔体前方到达交叉区域结构时,应该减速;对于辐射状扩 散的复杂模具,应保证熔体通过量均衡地增加;长流道必须快速填充以减少熔体前锋的冷却,但注射高粘度的 材料,如 PC 是例外情况,因为太快的速度会将冷料通过入水口带入型腔。 调整注塑速度可以帮助消除由于在入水口位出现的流动放慢而引起的缺陷。当熔体经过射嘴和流道到达入 水口时,熔体前锋的表面可能已经冷却凝固,或者由于流道突然变窄而造成熔体的停滞,直到建立起足够的压 力推动熔体穿过入水口,这就会使通过入水口的压力出现峰形。高压将损伤材料并造成诸如流痕和入水口烧焦 等表面缺陷,这种情况可以通过刚好在入水口前减速的方法克服上述缺陷。 这种减速可以防止入水口位的过度剪 切,然后再将射速提高到原来的数值。因为精确控制射速在入水口位减慢是非常困难的,所以在流道末段减速 是一个较好的方案。 我们可以通过控制末段射胶速度来避免或减少诸如飞边、烧焦、困气等缺陷。填充末段减速可以防止型腔 过度填充,避免出现飞边及减少残余应力。由于模具流径末端排气不良或填充问题引起的困气,也可以通过降 低排气速度,特别是射胶末段的排气速度加以解决。 短射是由于入水口处的速度过慢或熔体凝固造成的局部流动受阻等原因产生的。在刚刚通过入水口或局部 流动阻碍时加快射胶速度可以解决这个问题。 流痕、入水口烧焦、分子破裂、脱层、剥落等发生在热敏性材料上的缺陷是由于通过入水口时的过度剪切 造成的。 光滑的制件取决于注塑速度,玻璃纤维填充材料尤其敏感,特别是尼龙。暗斑(波浪纹)是由于粘度变化 造成的流动不稳定引起的。扭曲的流动能导致波浪纹或不均匀的雾状,究竟产生何种缺陷取决于流动不稳定的 程度。 当熔体通过入水口时高速注射会导致高剪切,热敏性塑料将出现烧焦,这种烧焦的材料会穿过型腔,到达 2 流动前锋,呈现在零件表面。 为了防止射纹,射胶速度设置必须保证快速填充流道区域然后慢速通过入水口。找出这个速度转换点是问 题的本质。如果太早,填充时间会过度增加,如果太迟,过大的流动惯性将导致射纹的出现。熔体粘度越低, 料筒温度越高则这种射纹出现的趋势越明显。由于小入水口需要高速高压注射,所以也是导致流动缺陷的重要 因素。 缩水可以通过更有效的压力传递,★△◁◁▽▼更小的压力降得以改善。低模温和螺杆推进速度过慢极大地缩短了流动 长度,必须通过高射速来补偿。高速流动会减少热量损失,并且由于高剪切热产生磨擦热,会造成熔体温度的 升高,减慢零件外层的增厚速度。型腔交叉位必须有足够厚度以避免太大的压力降,否则就会出现缩水。 总之,大多数注塑缺陷可以通过调整注塑速度得到解决,所以调整注塑工艺的技巧就是合理的设置射胶速 度及其分段。 注塑成型调校指引 为了提高产品质量及生产效率,调校机技工必须熟悉注射工艺参数和机器调整环节准则,并充分灵活运用才能 改善塑胶制品之缺陷,■□以下是调整注塑机的主要参数和塑胶制品常见缺陷及改善措施。 (资料谨供参考指引) 第一章注塑成型调校的主要参数 注塑加工上讲的调机是指根据某一具体模具、原材料不断的调整注塑机的各种参数及其它辅助参数,直到生产 出合格的塑胶件的一系列调校方案,称为调机。注塑机的主要参数有如下一些: 1 综合参数 1.1 容模尺寸:宽× 厚 高× 1.2 最大射胶量:即为注塑机所能射出的最大胶量,重量一般用克(g)或安士(oz)表示(1oz=28.4g),由于各 种胶料比重不同,一般都是以 PS(比重约为 1)来作参照的,啤作其它胶料时进行换算,○▲所啤胶件的啤总重(包括 水口)必须小于(或等于)最大射胶量的 80%,同时不能小于最大射胶量的 15%,否则会影响注塑效益。 1.3 锁模力:即是模具合模后所能受的最大分开力,一般啤机均有一个额定的锁模力,调得太大易使机器或模具 产生变形。 锁模力的大小与啤件投影面积大致成正比例关系,粗略计算方法如下: 锁模力(吨)=型腔的投影面积(cm? 材料压力系数÷ )× 额定锁模力的 90% 附:材料压力系数参数表 塑料名称 PS PE PP ABS 尼龙 赛钢 玻璃纤维 其他工程塑料 KP(t/cm? 0.32 0.32 0.32 0.39 ) 0.68 0.64~0.72 0.64~0.72 0.64~0.8 例:一模出两个产品,其中:产品投影面=10× 17=170cm? ,水口投影面=0.8× 14=11.2cm? ,使用胶料为 ABS 材料 压力系数平均值=0.39,所以:锁模力=170+11.2=181.2× 0.39=70.67 吨,70.67÷ 90%=78.5 吨。如果是说:按产品 投影面计算所得的机型,锁模力虽然 80 吨已足够,即考虑产品毛重量是否超出机型最大容胶量(80 吨机型最 大容胶量为 142g) ,另外锁模力大于(或等于)85 吨,也要考虑容模尺寸关系和产品特性要求,是否使用 80 吨(5 安)以上的机型;产品特性要求比较严格、机器容模尺寸无法装模,故一般要使用 120 吨(7 安)以上机型。 2 温度参数 注塑加工中涉及到温度限制有以下几方面: -烘料干燥温度 -炮筒温度 -模具温度 2.1 烘料干燥温度 啤作时需要将原料中的水份含量干燥到一定百分比以下称之为焗料, 因为原料水分含量过高会引起汽花、 剥层、 3 脱皮、发脆等缺陷。 2.2 炮筒温度 螺杆从进料口到螺杆头可分为输送段、压缩段、计量段、每段对应的炮筒温度一般是由低到高分布;另:炮嘴 温度通常略高于计量末端之温度,而加长射嘴则稍高于计量末端之温度。 2.3 模具温度 模具温度指模腔表面温度,根据模具型腔各部分的形状不同,一般是难走胶的部位,模温要求高一点,前模温 度略高于后模温度,当各部位设定温度后,要求其温度波动小,所以往往要使用模具恒温机,冷水机等辅助设 备来调节模温。 3 位置参数 3.1 低压锁模位置: 低压锁模位置要在高压位置前 30mm 左右,压力一般设定为 0, (以刚好够力将前后模贴合为宜)时间不要超过 1 秒,要求当模具有杂物时能在设定时间内自动反弹开模。 3.2 高压锁模位置: 高压锁模位置必须要在前后模合贴后才起高压锁模,时间不超过 1 秒。 3.3 螺杆位置: 螺杆位置指螺杆的射胶速度,压力的分段转换位置,熔胶终止位置,一般射胶终止位置选在 10~20mm 为宜。 3.4 索退位置: 索退位置当螺杆回料完停止转动后,PK牛牛螺杆有一个向后松退的动作,称之为索退,也可称为抽胶,一般索退距离 为 2~5mm 左右,太大会产生汽泡等缺陷。 3.5 开模终止位置: 开模终止位置即后模面离开前模面的距离,其大小为能顺利取出胶件为宜,太大会延长周期。 3.6 顶针位置: 顶针位置即为模具顶针顶出后模面的距离, 使产品顶出后面且能顺利取出胶件为宜, 注意不要使顶针顶到尽头, 必须留有足够的余量,以免造成模具顶针板弹弓被顶断。 4 压力参数 4.1 射胶压力: 螺杆给予熔胶的推进力,称之为射胶压力,根据螺杆位置的各个分段,可设置螺杆不同的推进力给熔胶,各段 推进力大小的设置,主要取决于熔胶在模具型腔里的位置,当流经的模腔形状复杂,胶位薄,熔胶受到的阻力 就大,则需要较大的的推进力,当流经的位置形状简单,熔胶受到的阻力小,则可设置小的推进力,从而减轻 啤机的损耗。 4.2 保压: 当熔胶注满模腔后,为了补偿胶料冷却收缩使模腔形成的空间和压实胶料,这时螺杆还需给予熔胶一定的推进 力,该力即为保压.保压用 HP 表示,一般大胶件采用中压,小胶件采用低压.(一般情况下,保压压力小于射胶压 力)。 4.3 背压: 当射胶,保压完成后,螺杆开始旋转,这样,原来在螺杆槽内和料门内的胶料通过螺杆槽被压入炮筒的前端(计 量室),这时熔胶对螺杆有一反作用力迫使螺杆向后退,称之为回料。为了增加熔胶在炮筒前端(计量室)的密度, 和调节螺杆后退的速度,必须给螺杆增加一个可调的推力,这个力称之为背压,调节背压可以调节色粉与塑胶 原料的混合程度,影响塑化效果,适当的背压可以减轻胶件的混色、气泡、光泽不均等缺陷;但背压不能太大, 太大背压会使熔胶产生分解,从而引起胶件变色、黑纹等缺陷;另加大背压就势必延长了生产周期,加剧了啤 机的损耗.(一般为 10kg/cm? 左右)。 4.4 锁模低压: 亦称低压保护,是啤机对模具的保护装置,从模具保护位置到前后模面贴合的那一瞬间,这段时间内锁模机构 推动模具后模的力是比较低的,同时当推进过程中,遇到一个高于推动力的阻力时,模具会自动打开,从而停 止合模动作,这样合模时前后模之间如有异物,模具就可以得到保护,锁模低压压力一般设定为 0,若是有行 位的模具稍比没行位的模具大一些,取值 5kg/cm? 。 4 4.5 锁模高压: 亦称锁模压力,当合模使前后模面贴合后,锁模力自动由低压转为高压,目的是前模面和后模面贴合时有一定 的压力, 锁模压力不能太高, 太高会压伤模面; 调节时, 使前后模有一定的压力即可, 一般取 80~100kg/cm? .(一 般锁模状态:高速—低压低速—高压合模)。 4.6 开模高压: 开模高压是指把锁模机铰由高压锁模状态开模,称为开模高压,一般模面分开时采用高压慢速,模板不同的模 具在设定时是有所差异的。 4.7 顶针压力: 啤机施加于模具顶出板后面的顶出力,大小为顶落塑胶件为宜。 5 速度参数 5.1 射胶速度: 射胶速度即指:啤机在射胶进螺杆推动熔胶时,螺杆的移动速度,射胶速度主要受射胶压力,模具型腔对熔胶 的阻力,熔胶本身具备的精度等因素的影响,射胶压力大于熔胶粘度和型腔阻力时,设置的射胶速度才得以充 分发挥,根据螺杆位置的各个分段,可设置不同的射胶速度,如:射胶一段,此时熔胶流经水口到胶件,需要 低速中压,射胶二段,此时熔胶填充型腔,需要高速高压,射胶三段,熔胶填充胶件周边,需要中速低压,而 且射胶速度随着模腔的填满阻力的增大而慢慢降低,直到为零,具体各段的射胶速度的设定,要根据熔胶流经 模腔的形状而定。 5.2 螺杆转速: 螺杆向炮筒计量室供料时的转速,称之为螺杆转速,它影响螺杆的后退速度,当背压设定后,螺杆转速越高, 后退速度越快,调节螺杆的转速则可以调节胶料的塑化效果,改善制品的色调不均、混色等缺陷,但螺杆转速 过高会导致胶料过度剪切而产生分解,同时还造成空气混入料筒,使制品产生气泡,PC、PVC、POM、PMMA 等粘度较大或热敏性塑料都不宜用高螺杆速度,震德注塑机有三级熔胶速度控制选择:一般而言,前段是用较 大的速度熔胶以提高效率,一般前段是采用较低或不用背压,▼▲中段是保证熔胶在炮筒前端(计量室)的密度,所 以中段一般要保持一定的背压,后段减速以保持熔胶位置稳定螺杆索退时的后退速度,称之为索退速度,一般 选择低速为宜。 5.3 开模速度: 开模速度一般为前后模面分开时采用慢速,△待产品脱离前模后转入快速,☆△◆▲■但由于模板不同的模具在设定时应有 差异,两板模一般设置:慢→快→慢;三板模一般设置:中→慢→慢。 5.4 锁模速度 锁模速度一般为:快速→低压低速→高压中速。 5.5 顶针速度: 顶针顶出胶件的速度,称之为顶针速度,不同结构的胶件其设置不同,一般采用中速。 6 时间参数 6.1 焗料时间: 焗料所需的时间,不同的胶料所需的时间不同,应参照不同胶料特性设置。 6.2 射胶时间 螺杆注射胶料所需的时间,其设定一定和螺杆位置移动吻合。 6.3 保压时间 螺杆进行保压到开始回料的时间,一般为 1~5 秒,不可太长,太长则浪费时间。 6.4 冷却时间 螺杆开始回料到模具准备打开这段时间为冷却时间,冷却时间不可小于回料时间。 6.5 周期时间 啤机由开始啤作到下一个啤作的开始所需的时间,要求是在啤出合格胶件的前提下,越短越好。 以上项目为各个设定的简单介绍,具体各参数的设定,取决于各种不同的模具、塑料种类,应分别而论。 第二章几个重要控制参数的注塑工艺分析 本章将粗略地归纳,注塑生产中的几个重要工艺参数,调校以及相互间的关系。 5 1 塑胶的粘度及条件对粘度的影响 熔融塑料流动时大分子之间相互摩擦的性质称为塑料的粘性,而把这种粘性大小的系数称为粘度,所以粘度是 熔融塑料流动性高低的反映,粘度越大,熔体粘性越强,流动性越差,加工越困难。 工业应用上,比较一种塑料的流动性并不是看其粘度值,而是看其熔体流动指数大小(称 MFI):所谓 MFI,就是 在一定熔化温度下,熔体受到额定的压力作用下,单位时间内(一般为 10 分钟)通过标准口模的熔体重量,以 g/10min 表示,如注塑级的 PP 料,牌号不同,MFI 的值可以从 2.5~30 间变化,塑料的粘度并非一成不变,塑料 本身特性的变化,外界温度,压力等条件的影响,都可促成粘度的变化。 1.1 分子量的影响: 分子量越大,分子量分布越窄,反映出来的粘度愈大。 1.2 低分子添加济的影响: 低分子添加济可以降低大分子连之间的作用力,因而使粘度减小,有些塑料成型时间加入溶济或增塑剂就是为 了降低粘度,使之易于模成型。 1.3 温度粘度的影响: 温度对大多数熔融塑料的粘度影响是很大的,一般温度升高,反映出来的粘度越低,但各种塑料熔体粘度降低 的幅度大小有出入 PE/PP 类塑料,升高温度对提高流动性,降低熔体粘度作用很小,温度过高,消耗加大,反 而得不偿失。 PMMA、PC、PA 类等塑料,温度升高粘度就显著下降,PS、ABS 升高温度对于降低粘度于成型亦有较大好处。 1.4 剪切速度的影响: 有效的增加塑料的剪切速度可使塑料粘度下降,但有部分塑料,如 PC 亦有例外,其粘度几乎不受螺杆转速的 影响。 1.5 压力的影响: 压力对粘度的影响比较复杂,一般 PP、PE 类粘度受压力的影响不是很大、但对 PS 的影响却相当显著,实际生 产中,在设备较完善的机器上,应注意发挥高速注射,即高剪切速度的作用,而不应盲目地将压力提高。 2 注射温度的控制对成型加工的影响 所谓炮筒温度的控制,是指塑料在料筒内如何从原料颗料一直均匀地被加热为塑性的粘流体,也就是料筒烤温 如何配置的问题。 2.1 料筒温度调节应保证塑料塑化良好, 能顺利注射充模又不引起分解这就要求我们不能因受制于塑胶对温度的 敏感性而有意识地降低塑化温度,用注塑压力或注射速度等办法强行充模。 2.2 塑料熔融温度主要影响加工性能,同时也影响表面质量和色泽。 2.3 料温的控制与制件模具有关,大而简单的制件,制件重量与注射量较接近的,需用较高的熔温,薄壁、形状 复杂的也要用高熔温,反之,对于厚壁制件,某些需要附加操作的,如装嵌件的,可以使用低的熔温,鉴别塑 料溶体温度是否得宜可以用点动动作在低压速下对空注射观察, 适宜的料温应使喷出来的料刚劲有力, 不带泡、 不卷曲、光亮连续。 2.4 料温的配置一般都是从进料段到出料段依次递升, 但为了防止塑料的过熟分解和制件颜色的变化也可略低于 中段, 料温配置不当有时会造成卡螺杆故障——螺杆不转或空转,△▪️▲□△ 这还可能是注射压力过大或螺杆止逆环(介子) 失效造成料筒前端的稀薄熔料向进料区方向反流,当这些反流的料灌进螺纹端面与料筒内壁间的微小间隙而受 到较低温度冷却时,将冷固成一层薄膜紧紧卡在两个壁面之间,使螺杆不能转动或打滑,从而影响加料,此时, 切勿强行松退或注射,建议加料口冷却水暂时关闭,强化升高加料段温度直至比塑料熔点高 30~50 摄氏度,并 同时地出料段温度降低至熔化温度附近,待 10~20 分钟后,小心地转动螺杆,能转动时才重开机,然后缓慢加 料。 3 注射周期中压力的控制 3.1 实际施用的压力应比充满型腔压力偏高,在注射过程中,模控压力急剧上升,最终达到一个峰值,这个峰值 就是通常所说的注射压力,注射压力显然要比充满型腔压力偏高。 3.2 保压压力的作用: 模腔充满塑料后直到浇口完全冷却对闭前的一段时间, 模腔内的塑胶仍然需要一个相当高 的压力支持,即保压,其具体的作用是: 3.2.1 补充靠近浇口位置的料量,并在浇口冷凝对闭以前制止模腔中尚未硬化的塑料在残余压力作用下,向浇口 6 料源方向倒流。 3.2.2 防止制件的收缩,减少线 减少因制件过大的注射压力而产生粘模爆裂或弯曲变形的现象,所以保压压力通常是注射压力的 50%~60%,保压压力或时间太长太大的话有可能将浇口及流道上的冷料挤进制件内,使靠近浇口位置上添上冷 料亮斑,同时毫无好处地延长了周期。 3.3 注射压力的选择: A.根据制件形状.厚薄选择;B.针对不同的塑料原料选择; 在生产条件和制件质量标准许可的情况下,建议采用就温低压的工艺条件。 3.4 背压压力的调节 背压所代表是塑料塑化过程所承受的压力,有进也称之为塑化压力。 3.4.1 颜色的混和效果受背压的影响,背压加大,混和作用加强。 3.4.2 背压有助于排除塑料件的各种气体,减少银纹和气泡现象。 3.4.3 适当的背压可以避免料筒内局部滞料现象,所以清洗料筒时往往将背压加大。 4 注射速度的控制 4.1 速度高低的影响:低速充模优点是流速平稳,制件尺寸比较稳定,波动较小,制件内应力低,内外各向应力 一致性较好,缺点是制件易出现分层结合不良的熔点痕、水纹等,高速充模可采用较低的注射压力,改进制品 的光泽度和平滑度,消除了接缝线现象及分层现象,收缩凹陷小,颜色更均匀一致:缺点是易产生“自由喷射”, 即出现滞流或涡流,升温过高,颜色发黄,排气不良及有时脱模困难。粘度高的塑料有可能产生熔体破裂,制 件表面产生雾斑,同时也增加了由内应力引起的翅曲和厚件沿接缝线开裂的倾向。 下图是表面因注射速度不当引起的缺陷形态。 4.2 采用高速高压注射的情况:1、塑胶粘度高,冷却速度快,长流程制件;2、壁厚太薄的制件;3、玻纤维增 强的塑料。 4.3 多级调速的应用:由于浇道系统及各部位几何条件不同,不同部位对于充模熔体的流动(特别是速度)提出要 求,这就出现了多级注射,我们可以根据制品的形状,对相对薄壁的,形状复杂的部分实行快速充模,而对于 入水口和易烧焦处用低速或中速充模。大部分产品都可以采用低速→高速→中速充模过程,从而达到改变制品 表观和内在质量的目的,这一设置方法甚至成为现时通用的公式。 机械手在注塑生产中的应用 随着塑料加工行业在我国的迅速发展,注塑成型设备的自动化程度也越来越高。现代化的注塑机常常配置有机 械手,以提高生产效率。机械手可以完成注塑生产中的多个工序,目前在我国注塑行业中比较常用的主要是从 模具中快速抓取制品并将制品传送到下一个生产工序上去的取件机械手,这种机械手一般还附带有向模腔自动 喷灌脱模剂的装置。 1 注塑机械手的作用 注塑机械手是能够模仿人体上肢的部分功能,可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进 行生产操作的自动化生产设备。注塑机械手是为注塑生产自动化专门配备的机械,它可以在减轻繁重的体力劳 动、改善劳动条件和安全生产;提高注塑成型机的生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、□▼◁▼增强 企业的竞争力等方面起到及其重要的作用。 2 注塑机械手的分类 对于注塑生产中使用的机械手一般可按其功能分属以下三种类型: 简易型注塑机械手 筒易型注塑机械手可分为固定程序型和可变程序型两种。固定程序型注塑机械手不能改变其工作程序,它具有 可伸缩、移动的手臂,利用自动控制装置做简单、规则和重复的动作;可变程序型注塑机械手的工作程序可以 改变,一般多为气动或液动,其结构简单,比较容易改变程序,多用于点位控制,近年来普遍采用可编程序控 制器或者微型雷脑来组成控制系统,扩展了其应用范围。 记忆再现型注塑机械手 7 这种机械手具有记忆及可变程序的能力,多为电液伺服驱动,有较多的自由度,能够造行比较复杂的操作。 智能型注塑机械手(机器人) 这种机械手由电脑通过各种传感器进行控制,具有视觉、热觉和触觉等感官功能,可执行各种操作,是能力最 强的一种机械手,目前国内使用较少。 3 注塑机械手的组成 完善的注塑用机械手一般由执行系统、驱动系统、控制系统等部分组成。 1)执行系统,机械手抓取或释放制品、实现各种操作运动的系统,由臂部、腕部和手部等部件姐成。 2)驱动系统,为执行系统的各部件提供动力的系统,有气动、液压、电动及机械等形式,目前比较常用的是气 动和液压两种形式。气动式速度快、结构简单、成本低,有较高的重复定位精度;液压式臂力大,可实现连续 控制,定位精度高,但容易漏油而污染制品。 3)控制系统,通过对驱动系统进行控制,使执行系统按照预定的工作要求进行操作,并对执行系统的动作造行 修正的系统。一般包括位置检测装置和程序控制部分,通常采用点位控制和连续轨迹控制两种方式。 4 设计要点 手部 注塑机械手的手部是用来直接抓取注塑制品的部件。由于注塑制品的形状、大小、重量及表面特征等方面存在 着差异,因此注塑机械手的手部有多种形式,一般可分为夹持式和吸附式两种。夹持式手部的主要形式为夹钳 式,常用于抓取不易破碎或变形的制品,它对所抓取的制品的形状有较大的适应性。夹持式手部由手指、传动 机构和驱动装置组成。对于夹持式手部,进行设计选用时主要考虑以下几点:(1)手部应具有适当的夹紧力和驱 动力;(2)手指应具有足够的开关范围;(3)手指对制品应具有一定的夹持精度;(4)手部对制品应具有一定的适应能 力,且要求手部能耐受注塑制品刚从模腔中取出时的高温及腐蚀性。 驱动系统 注塑用机械手的驱动系统一般可分为液压驱动、气压驱动和电力驱动等三类,也可以根据工作要求采用上述三 种类型的但合系统来完成驱动。在设计选用驱动系统时应注意以下几点: (1)根据机械手的负载量来确定驱动系统的类型。一般来说,重负载的机械手可选择液压驱动系统,中负载的可 选择电力驱动系统,轻负载的可选择气压驱动系统。 (2)对于作点位控制的注塑机械手多采用气压驱动系统。 (3)对于需要采用伺服控制的机械手多采用液压驱动系统或电力驱动系统。 控制系统 注塑用机械手的所有动作都在控制系统的指挥下完成,尤其是机械手与注塑机的协调工作关系,更是要依赖控 制系统来达到。在控制系统的指挥下,机械手按照预定的工作程序完成各个动作,从而将注塑生产出的制品从 模具中取出并傅送到指定地点或下一个生产工序中,并向模腔中喷洒脱模剂。在设计时,应根据注塑机的性能、 机械手的作业条件和要求、制品的形状和重量等来确定控制系统。一般来说,设计或选用控制系统应遵循以下 一些要点: (l)应确保机械手有足够的定位精度; (2)应注意机械手与注塑机的动作配合协调,确保机械手抓取制品离开模具后,注塑机和机械手能够各自继续进 行动作,从而减少时间浪费; (3)应注意控制机械手的运行速度,既要使机械手能够满足注塑成型最短周期的要求,又要考虑是否会产生惯性 冲击和振动; (4)应考虑控制系统的费用与实际工作要求之间的平衡关系。 工作步骤 注塑用机械手在抓取制品及喷洒脱模剂时一般采用如下的工作步骤:机械手手臂下降并引发注塑机开模→注塑 机顶出注塑制品并向机械手发出 顶出信号→机械手伸入模腔中抓取制品→机械手向模腔喷洒脱模剂→机械手上升离开模腔→机械手向注塑机发 出闭模信号并引发注塑机闭模→ 机械手移动到指定位置处放下制品→机械手回复到原位准备进行下一次动作。 5 技术参数 8 注塑用机械手的技术参数确定机械手的规格和工作性能,主要的技术参数有以下几点: 抓重:机械手抓取制品的额定重量或载荷; 手臂的运动参数:包括手臂的伸缩、升降、回转等运动速度和范围;手部的抓取范围及抓取力的大小; 定位精度:位置的设定精度和重复定位精度; 定位方式:点位控制或连续轨迹控制方式; 驱动系统参数:控制系统参数;机械手的工作循环时间;自由度数目和坐标形式等。 6 发展趋势 由于注塑机械手能够大幅度的提高生产率和降低生产成本,能够稳定和提高注塑产品的质量,避免因人为的操 作失误而造成的损失。因此,注塑机械手在注塑生产中的作用变得越来越重要。目前国内的机械手类型比较简 单,且大都用于取件和喷洒脱模剂。随着注塑成型工业的发展,以后将有越来越多的机械手用于上料、混合、 自动装卸模具、回收废料等各个工序上,而且将朝着智能化方向发展。 9

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