淺議精密注塑成型

1、淺議精密注塑成型摘要：精密塑膠制件因?yàn)榉细呔纫?，同時(shí)具備良好的機(jī)械、力學(xué)性能以及尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械、電子、儀器、通訊、汽車和航空儀表等行業(yè)領(lǐng)域里，取代了部分高精度的金屬零件而得到了廣泛應(yīng)用。精密注塑由于制件的尺寸精度高，公差范圍小， 制品重復(fù)精度高等因素，對(duì)原料、模具和注塑機(jī)都提出了特殊要求，主要是：模具的材料好，剛性足，型腔的尺寸精度、光潔度以及模板間的定位精度高，塑料原料主要為適應(yīng)精密注射成型的材料，主要為一些滿足尺寸精度、使用性能和成型要求的工程塑料，精密注射機(jī)除了穩(wěn)定性好，重復(fù)精度高之外，對(duì)注射速度和注射壓力也都有一定的要求。精密注塑成型，從嚴(yán)格意義上來說，指的是通過注塑機(jī)

2、設(shè)備生產(chǎn)出來的塑膠制品的尺寸精度，可以達(dá)到以下，通常在之間的一種注射成型生產(chǎn)方式?！熬茏⑸涑尚汀边@一概念，主要是區(qū)別于“常規(guī)注射成型”。隨著高分子材料和微電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子電路高度集成化，使得工業(yè)設(shè)備零件逐漸發(fā)展為高性能化、高精度化、輕量化、小型化和微型化。這樣，精密塑膠制件因?yàn)榉细呔纫螅瑫r(shí)具備良好的機(jī)械、力學(xué)性能以及尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械、電子、儀器、通訊、汽車和航空儀表等行業(yè)領(lǐng)域里，取代了部分高精度的金屬零件而得到了廣泛應(yīng)用。 由精密注塑成型的定義可知，精密塑膠件的尺寸公差范圍是非常窄的。而實(shí)際上，塑膠成型行業(yè)內(nèi)公認(rèn)，當(dāng)塑膠制件的尺寸公差在以下，或者說制件尺寸正負(fù)公差在以

3、下，都可稱之為精密成型，制件的尺寸公差達(dá)到微米級(jí)的，可以稱之為超精密級(jí)注塑成型。 相對(duì)精密注塑成型而言，普通注塑成型的制件的尺寸公差通常在以上，制件的尺寸公差范圍相對(duì)較寬，并且隨著制件體積或重量的增加，制件的尺寸公差也會(huì)有所增加。值得一提的是，由于材料本身的性質(zhì)和加工手段不同，不能把塑料制件的精度與金屬零件的精度等同起來。塑料制品最高的精度等級(jí)是三級(jí)精度，即尺寸公差可達(dá)以下，而金屬零件尺寸可分為十四級(jí)，加工精度分有九級(jí)。1 精密注塑制品及成型特點(diǎn)在塑膠行業(yè)內(nèi)，精密塑膠制品常見的有數(shù)碼相機(jī)零件、光電產(chǎn)品、聯(lián)接器、鏡片、導(dǎo)光板、機(jī)芯齒輪、光盤、手機(jī)配件等。是不是精密制品的每一個(gè)尺寸公差都在以下呢？

4、答案是否定的。以下圖連接器為例，該產(chǎn)品尺寸公差分為兩種，一種非功能尺寸公差為標(biāo)準(zhǔn)的正負(fù)公差，公差為；另一類尺寸為功能尺寸公差，公差隨尺寸標(biāo)注，大部分尺寸公差在以下。對(duì)于體積較大的連接器產(chǎn)品，產(chǎn)品的輪廓尺寸（長、寬、高）的正負(fù)公差都在以下。精密注塑成型主要特點(diǎn)有：（）制件的尺寸精度高，公差范圍小，即有高精度的尺寸界限。精密塑膠制件的尺寸偏差會(huì)在以內(nèi)，有的甚至小到微米級(jí)，檢測工具依賴于投影儀。精密注塑成型，從嚴(yán)格意義上來說，指的是通過注塑機(jī)設(shè)備生產(chǎn)出來的塑膠制品的尺寸精度，可以達(dá)到以下，通常在之間的一種注射成型生產(chǎn)方式?！熬茏⑸涑尚汀边@一概念，主要是區(qū)別于“常規(guī)注射成型”。隨著高分子材料和微電子

5、技術(shù)的高速發(fā)展，電子電路高度集成化，使得工業(yè)設(shè)備零件逐漸發(fā)展為高性能化、高精度化、輕量化、小型化和微型化。這樣，精密塑膠制件因?yàn)榉细呔纫?，同時(shí)具備良好的機(jī)械、力學(xué)性能以及尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械、電子、儀器、通訊、汽車和航空儀表等行業(yè)領(lǐng)域里，取代了部分高精度的金屬零件而得到了廣泛應(yīng)用。 由精密注塑成型的定義可知，精密塑膠件的尺寸公差范圍是非常窄的。而實(shí)際上，塑膠成型行業(yè)內(nèi)公認(rèn)，當(dāng)塑膠制件的尺寸公差在以下，或者說制件尺寸正負(fù)公差在以下，都可稱之為精密成型，制件的尺寸公差達(dá)到微米級(jí)的，可以稱之為超精密級(jí)注塑成型。 相對(duì)精密注塑成型而言，普通注塑成型的制件的尺寸公差通常在以上，制件的尺寸公差范

6、圍相對(duì)較寬，并且隨著制件體積或重量的增加，制件的尺寸公差也會(huì)有所增加。值得一提的是，由于材料本身的性質(zhì)和加工手段不同，不能把塑料制件的精度與金屬零件的精度等同起來。塑料制品最高的精度等級(jí)是三級(jí)精度，即尺寸公差可達(dá)以下，而金屬零件尺寸可分為十四級(jí)，加工精度分有九級(jí)。1 精密注塑制品及成型特點(diǎn)在塑膠行業(yè)內(nèi)，精密塑膠制品常見的有數(shù)碼相機(jī)零件、光電產(chǎn)品、聯(lián)接器、鏡片、導(dǎo)光板、機(jī)芯齒輪、光盤、手機(jī)配件等。是不是精密制品的每一個(gè)尺寸公差都在以下呢？答案是否定的。以下圖連接器為例，該產(chǎn)品尺寸公差分為兩種，一種非功能尺寸公差為標(biāo)準(zhǔn)的正負(fù)公差，公差為；另一類尺寸為功能尺寸公差，公差隨尺寸標(biāo)注，大部分尺寸公差在以

7、下。對(duì)于體積較大的連接器產(chǎn)品，產(chǎn)品的輪廓尺寸（長、寬、高）的正負(fù)公差都在以下。精密注塑成型主要特點(diǎn)有：（）制件的尺寸精度高，公差范圍小，即有高精度的尺寸界限。精密塑膠制件的尺寸偏差會(huì)在以內(nèi)，有的甚至小到微米級(jí)，檢測工具依賴于投影儀。（）制品重復(fù)精度高。主要表現(xiàn)在制件重量偏差小，重量偏差通常在以下。（）模具的材料好，剛性足，型腔的尺寸精度、光潔度以及模板間的定位精度高。（）采用精密注射機(jī)設(shè)備。（）采用精密注射成型工藝，精確控制模具溫度、成型周期、制件重量、成型生產(chǎn)工藝。（）選擇適應(yīng)精密注射成型的材料，如、加玻纖或碳纖的工程材料等。2 精密注塑成型主要因素要注塑出精密的塑料制品，材料選擇、模具設(shè)計(jì)

8、和加工、注射成型工藝、成型人員的技術(shù)水平以及精密注塑成型機(jī)，五大因素缺一不可。精密塑膠制件的精度包括尺寸精度、形位精度和表面精度，分別對(duì)應(yīng)尺寸公差、形位公差和表面粗糙度，其中尺寸精度是塑膠制件重要的制造和使用質(zhì)量指標(biāo)。影響制件的尺寸精度主要有：（）成型材料的收縮特性，采用尺寸穩(wěn)定性高的塑料塑料的收縮特性是塑料固有特性之一，它對(duì)塑料件尺寸穩(wěn)定性和精度起著重要的作用。塑料的收縮特性包括塑料的熱收縮、彈性回復(fù)、塑性變形、后收縮和老化收縮的綜合反映。它表現(xiàn)為成型過程和使用過程中受環(huán)境影響而發(fā)生的線性收縮率和體積收縮率的變化，常用收縮特性值表示。（）模具設(shè)計(jì)和加工精度 、精密模具的材料制作型腔、澆道的材

9、料要經(jīng)過嚴(yán)格的熱處理。要選擇機(jī)械強(qiáng)度高的合金鋼，或硬度高（成型零件要達(dá)到左右）、耐磨性好、抗腐蝕性強(qiáng)的材料。、可加工性與剛性在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中型腔數(shù)不宜過多，而底板、支承板、型腔壁都要厚一些，避免零件在高溫、高壓作用下發(fā)生劇烈彈性形變。模具零件材料情況見表。、制品脫模性模具要盡量采取少的型腔數(shù)、少而短的流道以及比普通模具有更高的光潔度，這樣有利于脫模。、塑件的精度主要取決于模具型腔尺寸精度、型腔定位精度、分型面精度。判斷的標(biāo)準(zhǔn)是塑件的設(shè)計(jì)是否易于加工、模具澆口的充模性能是否良好、模具的冷卻系統(tǒng)是否能夠均勻冷卻模具等等。一般精密注塑模具的尺寸公差應(yīng)控制在制品尺寸公差的以下。（）制品使用環(huán)境的溫度、

10、濕度以及尺寸蠕變的幅度制件在承受外力作用或在溫度變化的環(huán)境里，保持不發(fā)生形變的能力要好。（）注塑成型設(shè)備用精密注塑機(jī)代替常規(guī)注塑機(jī)精密注塑機(jī)是帶有射膠閉環(huán)控制的注射機(jī)，通常注塑機(jī)的注射壓力和注射速度是采用閉環(huán)控制的，所謂閉環(huán)控制，也叫反饋控制，指的是在控制系統(tǒng)中，通過檢測元件對(duì)控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)進(jìn)行檢測，將檢測信號(hào)再傳遞到控制器，控制器對(duì)該檢測信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，從而實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)與系統(tǒng)要求的輸出信號(hào)一致，使輸出信號(hào)更接近于期望值，系統(tǒng)輸出偏差最小。簡單的講，閉環(huán)控制就是更接近期望值的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。注塑機(jī)由于采用了注射閉環(huán)控制，大大提高了注射成型的重復(fù)性和穩(wěn)定性，減小了制件的尺寸波動(dòng)，也就提高了制

11、件的尺寸精度和尺寸穩(wěn)定性。注塑機(jī)要實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，對(duì)于液壓式注塑機(jī)而言，就必須采用伺服閥，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力和流量的閉環(huán)控制。超精密型注塑機(jī)除了采用伺服閥之外，還會(huì)配合使用伺服控制板，伺服控制板配合電腦控制系統(tǒng)，進(jìn)一步提高液壓系統(tǒng)輸出壓力和流量的重復(fù)精度，實(shí)現(xiàn)超精密注塑成型。全電動(dòng)式注塑機(jī)同比液壓式注塑機(jī)，在實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)注射控制上，要有很大的優(yōu)勢。全電動(dòng)注塑機(jī)的電腦運(yùn)動(dòng)控制器，對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制驅(qū)動(dòng)，再通過邏輯控制器對(duì)傳感器反饋的信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)注塑動(dòng)作包括注射、塑化、開合模、頂針動(dòng)作的全閉環(huán)控制，位置控制可達(dá)到，制件的尺寸精度更高，機(jī)臺(tái)的穩(wěn)定性和重復(fù)精度也就高得多。（）、采用精密成型工藝精

12、密成型工藝主要是在精密注塑機(jī)上實(shí)現(xiàn)的工藝手段，主要是采用多級(jí)注塑，并精確控制模具溫度。多級(jí)注塑是指在一個(gè)注射過程中，螺桿向模具推進(jìn)熔體時(shí)，要求實(shí)現(xiàn)在不同位置上的有不同注射速度和不同注射壓力等工藝參數(shù)的控制。多級(jí)注射控制程序可以根據(jù)流道的結(jié)構(gòu)、澆口的形式及注塑件結(jié)構(gòu)的不同，來合理設(shè)定多段注射壓力、注射速度、保壓壓力和熔膠方式，有利于提高塑化效果、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低不良率及延長模具機(jī)器壽命。多級(jí)注塑將根據(jù)制品結(jié)構(gòu)、出現(xiàn)缺陷的位置及注塑機(jī)螺桿尺寸等設(shè)定，也涉及到很多現(xiàn)場技巧，受篇幅所限，將另文討論，此處不詳議。3 精密注塑成型中制件收縮的問題精密注塑制品不僅有尺寸公差、幾何精度、表面光潔度的概念，而

13、且有重復(fù)精度，對(duì)日、月、年以及應(yīng)用環(huán)境穩(wěn)定精度的概念，這些精度不僅與材料的性質(zhì)、模具精度有關(guān)，而且與影響制品精度的成型收縮有關(guān)，影響制品收縮的因素有四種：（）熱收縮熱收縮是成型材料與模具材料所固有的熱物理特性，模具溫度高制品的溫度也高實(shí)際收縮率是要增加因此精密注射的模具溫度不宜過高。（）相變收縮由于結(jié)晶型樹脂在定向過程中伴隨高分子的結(jié)晶化比容要減少而引起的收縮即叫相變收縮。模具溫度高結(jié)晶度大收縮率大；但另一方面結(jié)晶度提高會(huì)使制品密度增加線膨脹系數(shù)減小收縮率降低。因此實(shí)際收縮率由兩者綜合作用而定。（）取向收縮由于分子鏈在流動(dòng)方向上的強(qiáng)行拉伸使在冷卻時(shí)的大分子有重新卷曲恢復(fù)的趨勢在取向方向?qū)a(chǎn)生收

14、縮。分子取向程度與注射壓力、注射速度、樹脂溫度及模具溫度等有關(guān)，但主要的是注射速度。（）壓縮收縮與彈性復(fù)位一般塑料都具有壓縮性，即在高壓下比容發(fā)生顯著變化。在一般溫度下，提高壓力，成型，制品比容會(huì)減小，密度會(huì)增加，膨脹系數(shù)減小，收縮率會(huì)顯著下降。對(duì)應(yīng)于壓縮性，成型材料具有彈性復(fù)位作用，使制品收縮減小。而且影響制品成型收縮的因素與成型條件與操作條件有關(guān)。4 精密注塑機(jī)精密注塑機(jī)指的是適于成型生產(chǎn)精密塑膠制品的成型機(jī)械設(shè)備。對(duì)于一臺(tái)精密注塑機(jī)，又該如何去衡量或判斷呢？通常精密注塑機(jī)有兩個(gè)指標(biāo)：一是制品尺寸的重復(fù)偏差，另一個(gè)是制品的重復(fù)重量偏差。前者由于尺寸大小和制品厚薄不同難以比較。而后者代表了注

15、塑機(jī)的綜合水平，一般普通注塑機(jī)的重量重復(fù)誤差在左右，較好的機(jī)器可達(dá)到，低于為精密機(jī)，小于為超精密機(jī)。如前所述，精密注塑機(jī)要求制品尺寸精度一般在以內(nèi)，許多精密注塑還要求注塑機(jī)具有高的注射壓力、高的注射速度；要求合模系統(tǒng)具有足夠大的剛性和鎖模精度，所謂鎖模精度是指合模力的均勻性、可調(diào)、穩(wěn)定和重復(fù)性高，開合模位置精度高；要求對(duì)壓力、流量、溫度、計(jì)量等都能控制精確到相應(yīng)的精度，采用多級(jí)注射，保證成型工藝的再現(xiàn)和制品的重復(fù)精度等。精密注塑成型對(duì)注塑機(jī)的要求（） 技術(shù)參數(shù)方面的特點(diǎn) 注射壓力普通注塑機(jī)：精密注塑機(jī)： 超高壓注塑機(jī)：以上，通常在 之間。精密注塑機(jī)可實(shí)現(xiàn)高壓成型的好處是： 提高精密制品的精度和

16、質(zhì)量，注射壓力對(duì)制品成型收縮率有最明顯的影響。 當(dāng)注射壓力達(dá)到 時(shí)，制品成型收縮率幾乎為零。而這時(shí)制品的精度只受模具控制或環(huán)境的影響。實(shí)驗(yàn)證明：注射壓力從 ，制件的機(jī)械強(qiáng)度可提高。 可減小精密制品的壁厚和提高成型長度。以為例，普通機(jī)注射壓力 可成型壁厚的制品，而精密機(jī)注射壓力在 時(shí)可成型厚度在以上的制品。超高壓注射機(jī)可獲得流長比更大的制品。 提高注射壓力可充分發(fā)揮注射速率的功效。為達(dá)到額定注射速率，有兩種方式一是提高系統(tǒng)最高注射壓力；二是改造注射裝置或注射系統(tǒng)參數(shù)，包括螺桿參數(shù)。 精密注射機(jī)的注射速度要求高精密液壓式注塑機(jī)的注射速度要求到達(dá)以上，全電動(dòng)式注塑機(jī)的注射速度可達(dá)到以上。（2） 精密

17、注射機(jī)在控制方面的特點(diǎn)對(duì)注塑成型參數(shù)的重復(fù)精度（再現(xiàn)性）要求高，宜采用多級(jí)注射反饋控制。如多級(jí)位置控制；多級(jí)速度控制；多級(jí)保壓控制；多級(jí)背壓控制；多級(jí)螺桿轉(zhuǎn)速控制。位移傳感器的精度至少要求達(dá)到，這樣可以嚴(yán)格控制計(jì)量行程，注射行程以及余料墊的厚度（射出監(jiān)控點(diǎn)）。保證每次注射量準(zhǔn)確，提高制品成型精度。料筒及噴嘴溫度控制要精確。溫控系統(tǒng)升溫加熱時(shí)超調(diào)量要小，溫度的波動(dòng)要小。精密注塑采用比例、積分、微分溫度控制，使溫度精確度之間，超精密注塑機(jī)的溫度控制精度達(dá)，溫度偏差可穩(wěn)定控制在之間。注塑機(jī)液壓油的溫度需要控制。注塑機(jī)油溫的變化導(dǎo)致注射壓力的波動(dòng)，必須對(duì)液壓油采用冷卻裝置，把油溫穩(wěn)定在為宜。對(duì)模具溫度

18、要求控制。模具溫度對(duì)制件的后期熱收縮有相當(dāng)大的影響，也會(huì)影響制件的表觀質(zhì)量和結(jié)晶度，還會(huì)影響制件的力學(xué)性能。若冷卻時(shí)間相同，模具型腔溫度低的制品的厚度，要比溫度高的制品的厚度尺寸大。（） 精密注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)油路系統(tǒng)需要采用比例壓力閥、比例流量閥或閉環(huán)變量泵系統(tǒng)。注塑機(jī)液壓系統(tǒng)需要采用比例壓力閥、比例流量閥，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)不同的工作壓力和流量。無論是定量泵液壓系統(tǒng)，還是變量泵液壓系統(tǒng)，都存在比例閥，以控制油泵輸出的工作壓力和工作流量，并實(shí)現(xiàn)比例線性調(diào)整。在直壓式合模機(jī)構(gòu)中，把合模部分油路和注射部分油路分開。這種要求是針對(duì)直壓式注塑機(jī)而言的，因?yàn)橹眽菏阶⑺軝C(jī)是在合模起高壓后的瞬間開始注射熔體，填充模具

19、型腔。與此同時(shí)，必須有油液充填合模油缸形成合模高壓力。否則中板會(huì)因受到充填壓力和脹模力的作用而后退，這是不允許發(fā)生的。這就要求合模油路和注射油路分離，否則會(huì)發(fā)生因油液同時(shí)充填合模油缸和注射油缸而發(fā)生油泵過載問題，并且會(huì)影響注射速度和系統(tǒng)穩(wěn)定性。由于精密注塑機(jī)具有高速性，為此必須強(qiáng)調(diào)液壓系統(tǒng)的響應(yīng)速度。精密注塑多數(shù)是在高射壓和高射速的情況下完成的（連接器或手機(jī)按鍵），充填時(shí)間非常短，一般只有零點(diǎn)幾秒，這要求系統(tǒng)具備高應(yīng)答性能，否則出現(xiàn)響應(yīng)遲滯現(xiàn)象，最終導(dǎo)致系統(tǒng)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的要求偏差較大，成型工藝調(diào)試?yán)щy，生產(chǎn)中也會(huì)直接影響制件的尺寸或重量穩(wěn)定性。注塑機(jī)的高應(yīng)答性取決于控制器的掃描時(shí)間、油泵

20、的響應(yīng)時(shí)間、油閥的響應(yīng)時(shí)間。對(duì)于加裝伺服閥的液壓系統(tǒng)，在響應(yīng)方面和重復(fù)精度方面就有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。對(duì)于變量泵注塑機(jī)，因?yàn)橛捅玫膲毫土髁枯敵觯峭ㄟ^油泵斜盤擺角調(diào)整的，因此具備高響應(yīng)性與高應(yīng)答性，油泵的重復(fù)精度可達(dá)到以下。精密注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)，要充分體現(xiàn)機(jī)電液儀一體化工程。當(dāng)前注塑機(jī)普遍采用全電腦控制，功能逐漸完善，具備“人機(jī)對(duì)話”、故障自診斷、成型狀態(tài)監(jiān)控、品質(zhì)監(jiān)測等智能化功能。注塑機(jī)液壓系統(tǒng)是注塑機(jī)各動(dòng)作發(fā)生的動(dòng)力部件，控制器是液壓系統(tǒng)管控中心，各類儀表是機(jī)臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)的輔助監(jiān)控部分。注塑機(jī)其實(shí)是機(jī)、電、液、儀有機(jī)結(jié)合的智能體。（）精密注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 由于精密注射機(jī)注射壓力高。這就要求合模系統(tǒng)

21、的剛度高。動(dòng)、定模板的平行度控制在的范圍內(nèi)。 要求對(duì)低壓模具的保護(hù)及合模力大小精度的控制。因?yàn)楹夏ＡΦ拇笮∫绊懩＞咦冃蔚某潭?，最終要影響到制件的尺寸公差。 啟、閉模速度要快，一般在左右。 塑化部件：螺桿、螺桿頭、止逆環(huán)、料筒等，要設(shè)計(jì)成塑化能力強(qiáng)、均化程度好、注射效率高的結(jié)構(gòu)形式；螺桿驅(qū)動(dòng)扭矩要大，并能無級(jí)變速。5 力勁注塑機(jī)實(shí)現(xiàn)精密注塑的表現(xiàn) 如前所述，注塑制品已應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，廣泛地用來代替精密度高的金屬零件，由此對(duì)注塑件的尺寸精度、質(zhì)量精度、表觀質(zhì)量和力學(xué)性能等提出了嚴(yán)格的要求。與此同時(shí)，對(duì)影響注塑制品質(zhì)量的工藝因素也提出了更高的要求。注塑機(jī)對(duì)制品控制的理想狀態(tài)就是希望能直接控制制品尺

22、寸、質(zhì)量、表觀質(zhì)量、力學(xué)性能的變量為反饋信號(hào)進(jìn)行反饋控制。但是就目前來說，將這些非電量直接測量并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)還沒解決，因此只能通過控制影響上述制品質(zhì)量的注塑機(jī)可控制變量來解決，力勁集團(tuán)推出精密注塑機(jī)采取的主要手段有： 螺桿熔料筒各段溫度，非周期性信號(hào)，一般至少選用段加熱； 液壓油溫，非周期性信號(hào)，用常規(guī)熱電偶檢測； 螺桿預(yù)塑位移，用位移電子尺檢測周期性信號(hào)，由此引出速度信號(hào)； 注射系統(tǒng)壓力，用應(yīng)變傳感器安裝在注射油缸上，檢測周期性信號(hào)，測定注射壓力、保壓壓力及背壓信號(hào)； 螺桿轉(zhuǎn)速，用轉(zhuǎn)速傳感器檢測螺桿轉(zhuǎn)速，保持背壓恒定； 螺桿后退停止位置，用于計(jì)量注射量，用電子尺檢測； 注射壓力至少級(jí)設(shè)定曲線

23、與反饋信號(hào)檢測，進(jìn)行反饋控制； 注射速度至少級(jí)設(shè)定曲線與反饋信號(hào)檢測，將位移變量轉(zhuǎn)換速度反饋，并進(jìn)行反饋控制。（）制品重復(fù)精度高。主要表現(xiàn)在制件重量偏差小，重量偏差通常在以下。（）模具的材料好，剛性足，型腔的尺寸精度、光潔度以及模板間的定位精度高。（）采用精密注射機(jī)設(shè)備。（）采用精密注射成型工藝，精確控制模具溫度、成型周期、制件重量、成型生產(chǎn)工藝。（）選擇適應(yīng)精密注射成型的材料，如、加玻纖或碳纖的工程材料等。2 精密注塑成型主要因素要注塑出精密的塑料制品，材料選擇、模具設(shè)計(jì)和加工、注射成型工藝、成型人員的技術(shù)水平以及精密注塑成型機(jī)，五大因素缺一不可。精密塑膠制件的精度包括尺寸精度、形位精度和表

24、面精度，分別對(duì)應(yīng)尺寸公差、形位公差和表面粗糙度，其中尺寸精度是塑膠制件重要的制造和使用質(zhì)量指標(biāo)。影響制件的尺寸精度主要有：（）成型材料的收縮特性，采用尺寸穩(wěn)定性高的塑料塑料的收縮特性是塑料固有特性之一，它對(duì)塑料件尺寸穩(wěn)定性和精度起著重要的作用。塑料的收縮特性包括塑料的熱收縮、彈性回復(fù)、塑性變形、后收縮和老化收縮的綜合反映。它表現(xiàn)為成型過程和使用過程中受環(huán)境影響而發(fā)生的線性收縮率和體積收縮率的變化，常用收縮特性值表示。（）模具設(shè)計(jì)和加工精度 、精密模具的材料制作型腔、澆道的材料要經(jīng)過嚴(yán)格的熱處理。要選擇機(jī)械強(qiáng)度高的合金鋼，或硬度高（成型零件要達(dá)到左右）、耐磨性好、抗腐蝕性強(qiáng)的材料。、可加工性與剛

25、性在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中型腔數(shù)不宜過多，而底板、支承板、型腔壁都要厚一些，避免零件在高溫、高壓作用下發(fā)生劇烈彈性形變。模具零件材料情況見表。、制品脫模性模具要盡量采取少的型腔數(shù)、少而短的流道以及比普通模具有更高的光潔度，這樣有利于脫模。、塑件的精度主要取決于模具型腔尺寸精度、型腔定位精度、分型面精度。判斷的標(biāo)準(zhǔn)是塑件的設(shè)計(jì)是否易于加工、模具澆口的充模性能是否良好、模具的冷卻系統(tǒng)是否能夠均勻冷卻模具等等。一般精密注塑模具的尺寸公差應(yīng)控制在制品尺寸公差的以下。（）制品使用環(huán)境的溫度、濕度以及尺寸蠕變的幅度制件在承受外力作用或在溫度變化的環(huán)境里，保持不發(fā)生形變的能力要好。（）注塑成型設(shè)備用精密注塑機(jī)代替常

26、規(guī)注塑機(jī)精密注塑機(jī)是帶有射膠閉環(huán)控制的注射機(jī)，通常注塑機(jī)的注射壓力和注射速度是采用閉環(huán)控制的，所謂閉環(huán)控制，也叫反饋控制，指的是在控制系統(tǒng)中，通過檢測元件對(duì)控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)進(jìn)行檢測，將檢測信號(hào)再傳遞到控制器，控制器對(duì)該檢測信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，從而實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)與系統(tǒng)要求的輸出信號(hào)一致，使輸出信號(hào)更接近于期望值，系統(tǒng)輸出偏差最小。簡單的講，閉環(huán)控制就是更接近期望值的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。注塑機(jī)由于采用了注射閉環(huán)控制，大大提高了注射成型的重復(fù)性和穩(wěn)定性，減小了制件的尺寸波動(dòng)，也就提高了制件的尺寸精度和尺寸穩(wěn)定性。注塑機(jī)要實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，對(duì)于液壓式注塑機(jī)而言，就必須采用伺服閥，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力和流量的閉環(huán)控制。

27、超精密型注塑機(jī)除了采用伺服閥之外，還會(huì)配合使用伺服控制板，伺服控制板配合電腦控制系統(tǒng)，進(jìn)一步提高液壓系統(tǒng)輸出壓力和流量的重復(fù)精度，實(shí)現(xiàn)超精密注塑成型。全電動(dòng)式注塑機(jī)同比液壓式注塑機(jī)，在實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)注射控制上，要有很大的優(yōu)勢。全電動(dòng)注塑機(jī)的電腦運(yùn)動(dòng)控制器，對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制驅(qū)動(dòng)，再通過邏輯控制器對(duì)傳感器反饋的信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)注塑動(dòng)作包括注射、塑化、開合模、頂針動(dòng)作的全閉環(huán)控制，位置控制可達(dá)到，制件的尺寸精度更高，機(jī)臺(tái)的穩(wěn)定性和重復(fù)精度也就高得多。（）、采用精密成型工藝精密成型工藝主要是在精密注塑機(jī)上實(shí)現(xiàn)的工藝手段，主要是采用多級(jí)注塑，并精確控制模具溫度。多級(jí)注塑是指在一個(gè)注射過程中，螺桿向

28、模具推進(jìn)熔體時(shí)，要求實(shí)現(xiàn)在不同位置上的有不同注射速度和不同注射壓力等工藝參數(shù)的控制。多級(jí)注射控制程序可以根據(jù)流道的結(jié)構(gòu)、澆口的形式及注塑件結(jié)構(gòu)的不同，來合理設(shè)定多段注射壓力、注射速度、保壓壓力和熔膠方式，有利于提高塑化效果、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低不良率及延長模具機(jī)器壽命。多級(jí)注塑將根據(jù)制品結(jié)構(gòu)、出現(xiàn)缺陷的位置及注塑機(jī)螺桿尺寸等設(shè)定，也涉及到很多現(xiàn)場技巧，受篇幅所限，將另文討論，此處不詳議。3 精密注塑成型中制件收縮的問題精密注塑制品不僅有尺寸公差、幾何精度、表面光潔度的概念，而且有重復(fù)精度，對(duì)日、月、年以及應(yīng)用環(huán)境穩(wěn)定精度的概念，這些精度不僅與材料的性質(zhì)、模具精度有關(guān)，而且與影響制品精度的成型收縮

29、有關(guān)，影響制品收縮的因素有四種：（）熱收縮熱收縮是成型材料與模具材料所固有的熱物理特性，模具溫度高制品的溫度也高實(shí)際收縮率是要增加因此精密注射的模具溫度不宜過高。 （）相變收縮由于結(jié)晶型樹脂在定向過程中伴隨高分子的結(jié)晶化比容要減少而引起的收縮即叫相變收縮。模具溫度高結(jié)晶度大收縮率大；但另一方面結(jié)晶度提高會(huì)使制品密度增加線膨脹系數(shù)減小收縮率降低。因此實(shí)際收縮率由兩者綜合作用而定。（）取向收縮由于分子鏈在流動(dòng)方向上的強(qiáng)行拉伸使在冷卻時(shí)的大分子有重新卷曲恢復(fù)的趨勢在取向方向?qū)a(chǎn)生收縮。分子取向程度與注射壓力、注射速度、樹脂溫度及模具溫度等有關(guān)，但主要的是注射速度。（）壓縮收縮與彈性復(fù)位一般塑料都具有

30、壓縮性，即在高壓下比容發(fā)生顯著變化。在一般溫度下，提高壓力，成型，制品比容會(huì)減小，密度會(huì)增加，膨脹系數(shù)減小，收縮率會(huì)顯著下降。對(duì)應(yīng)于壓縮性，成型材料具有彈性復(fù)位作用，使制品收縮減小。而且影響制品成型收縮的因素與成型條件與操作條件有關(guān)。4 精密注塑機(jī)精密注塑機(jī)指的是適于成型生產(chǎn)精密塑膠制品的成型機(jī)械設(shè)備。對(duì)于一臺(tái)精密注塑機(jī)，又該如何去衡量或判斷呢？通常精密注塑機(jī)有兩個(gè)指標(biāo)：一是制品尺寸的重復(fù)偏差，另一個(gè)是制品的重復(fù)重量偏差。前者由于尺寸大小和制品厚薄不同難以比較。而后者代表了注塑機(jī)的綜合水平，一般普通注塑機(jī)的重量重復(fù)誤差在左右，較好的機(jī)器可達(dá)到，低于為精密機(jī)，小于為超精密機(jī)。如前所述，精密注塑機(jī)

31、要求制品尺寸精度一般在以內(nèi)，許多精密注塑還要求注塑機(jī)具有高的注射壓力、高的注射速度；要求合模系統(tǒng)具有足夠大的剛性和鎖模精度，所謂鎖模精度是指合模力的均勻性、可調(diào)、穩(wěn)定和重復(fù)性高，開合模位置精度高；要求對(duì)壓力、流量、溫度、計(jì)量等都能控制精確到相應(yīng)的精度，采用多級(jí)注射，保證成型工藝的再現(xiàn)和制品的重復(fù)精度等。精密注塑成型對(duì)注塑機(jī)的要求（） 技術(shù)參數(shù)方面的特點(diǎn) 注射壓力普通注塑機(jī)：精密注塑機(jī)： 超高壓注塑機(jī)：以上，通常在 之間。精密注塑機(jī)可實(shí)現(xiàn)高壓成型的好處是： 提高精密制品的精度和質(zhì)量，注射壓力對(duì)制品成型收縮率有最明顯的影響。當(dāng)注射壓力達(dá)到 時(shí)，制品成型收縮率幾乎為零。而這時(shí)制品的精度只受模具控制或

32、環(huán)境的影響。實(shí)驗(yàn)證明：注射壓力從 ，制件的機(jī)械強(qiáng)度可提高。 可減小精密制品的壁厚和提高成型長度。以為例，普通機(jī)注射壓力 可成型壁厚的制品，而精密機(jī)注射壓力在 時(shí)可成型厚度在以上的制品。超高壓注射機(jī)可獲得流長比更大的制品。 提高注射壓力可充分發(fā)揮注射速率的功效。為達(dá)到額定注射速率，有兩種方式一是提高系統(tǒng)最高注射壓力；二是改造注射裝置或注射系統(tǒng)參數(shù)，包括螺桿參數(shù)。精密注射機(jī)的注射速度要求高精密液壓式注塑機(jī)的注射速度要求到達(dá)以上，全電動(dòng)式注塑機(jī)的注射速度可達(dá)到以上。（2） 精密注射機(jī)在控制方面的特點(diǎn)對(duì)注塑成型參數(shù)的重復(fù)精度（再現(xiàn)性）要求高，宜采用多級(jí)注射反饋控制。如多級(jí)位置控制；多級(jí)速度控制；多級(jí)保

33、壓控制；多級(jí)背壓控制；多級(jí)螺桿轉(zhuǎn)速控制。位移傳感器的精度至少要求達(dá)到，這樣可以嚴(yán)格控制計(jì)量行程，注射行程以及余料墊的厚度（射出監(jiān)控點(diǎn)）。保證每次注射量準(zhǔn)確，提高制品成型精度。料筒及噴嘴溫度控制要精確。溫控系統(tǒng)升溫加熱時(shí)超調(diào)量要小，溫度的波動(dòng)要小。精密注塑采用比例、積分、微分溫度控制，使溫度精確度之間，超精密注塑機(jī)的溫度控制精度達(dá)，溫度偏差可穩(wěn)定控制在之間。注塑機(jī)液壓油的溫度需要控制。注塑機(jī)油溫的變化導(dǎo)致注射壓力的波動(dòng)，必須對(duì)液壓油采用冷卻裝置，把油溫穩(wěn)定在為宜。對(duì)模具溫度要求控制。模具溫度對(duì)制件的后期熱收縮有相當(dāng)大的影響，也會(huì)影響制件的表觀質(zhì)量和結(jié)晶度，還會(huì)影響制件的力學(xué)性能。若冷卻時(shí)間相同，

34、模具型腔溫度低的制品的厚度，要比溫度高的制品的厚度尺寸大。（） 精密注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)油路系統(tǒng)需要采用比例壓力閥、比例流量閥或閉環(huán)變量泵系統(tǒng)。注塑機(jī)液壓系統(tǒng)需要采用比例壓力閥、比例流量閥，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)不同的工作壓力和流量。無論是定量泵液壓系統(tǒng)，還是變量泵液壓系統(tǒng)，都存在比例閥，以控制油泵輸出的工作壓力和工作流量，并實(shí)現(xiàn)比例線性調(diào)整。 在直壓式合模機(jī)構(gòu)中，把合模部分油路和注射部分油路分開。這種要求是針對(duì)直壓式注塑機(jī)而言的，因?yàn)橹眽菏阶⑺軝C(jī)是在合模起高壓后的瞬間開始注射熔體，填充模具型腔。與此同時(shí)，必須有油液充填合模油缸形成合模高壓力。否則中板會(huì)因受到充填壓力和脹模力的作用而后退，這是不允許發(fā)生的。這就要求合模油路和注射油路分離，否則會(huì)發(fā)生因油液同時(shí)充填合模油缸和注射油缸而發(fā)生油泵過載問題，并且會(huì)影響注射速度和