如何縮短成形周期

注塑成型技術(shù)培訓(xùn)教材 SANSEI精密注塑成型第6頁(yè)共13頁(yè) 段安明注塑成型技術(shù)培訓(xùn)教材 SANSEI精密注塑成型第1頁(yè)共13頁(yè)如何縮短成形周期段安明在這個(gè)日益競(jìng)爭(zhēng)劇烈的商業(yè)社會(huì)中，提高生產(chǎn)效率是一個(gè)很值得關(guān)注的問(wèn)題。本文闡述了使用已有或新設(shè)計(jì)的注塑機(jī)或模具，改善注塑周期的多種方法。注塑周期圖一：標(biāo)準(zhǔn)的注塑周期 加料完成模腔充填滿冷流道凝固合模注射保壓加料開模頂出頂退合模保壓時(shí)間冷卻時(shí)間成品不會(huì)變形一臺(tái)油壓驅(qū)動(dòng)注塑機(jī)的注塑周期是從合模開始，到下一次合模為止。合模一般分為四段：快速合模，慢速合模，低壓護(hù)模及高壓合模。注射在高壓合模完成后開始，亦分為多段。注射時(shí)熔融塑料充填模腔。當(dāng)模腔充滿，壓力驟升，故注射的末端亦稱為擠壓段（SPAKINGPHASE）?？刂撇灰说臅r(shí)候，成品就產(chǎn)生披鋒。保壓在注射完成后開始。其實(shí)冷卻是從模腔填充滿后開始，亦退即是從保壓開始。模具冷卻時(shí)，成品受冷收縮。保壓的作用是經(jīng)過(guò)還未凝固的冷流道，以一股低于注射壓力的保壓壓力，填充收縮時(shí)形成的凹陷，使成品脫模時(shí)飽滿（沒(méi)有凹痕）。當(dāng)冷流道凝固后，再保壓已沒(méi)有意義，保壓便可終止。保壓可分為多段，每段的保壓壓力不同（一般是逐段遞減），以時(shí)間劃分?？偟谋簳r(shí)間是由稱量成品的重量；或從成品沒(méi)有縮水而定出來(lái)的。從短采用保壓裝置，使螺桿在保壓段也可以進(jìn)行塑化（圖六）圖五：采用預(yù)塑器或油壓封咀裝置注射保壓加料冷卻時(shí)間開模頂出頂退合模圖六：厚壁注塑/保壓裝置注射保壓（冷卻時(shí)間）開模加料 方法1-5：是試圖將圖三的情況轉(zhuǎn)換為圖一的情況。方法6-7：是采用并行動(dòng)作，加料為獨(dú)立的油路或電路驅(qū)動(dòng)。方法8：最適用于厚壁注塑，為了避免縮水，厚壁產(chǎn)品的保壓時(shí)間冗長(zhǎng)。加料前后的倒索在需要時(shí)，宜采用彈簧咀或油壓封咀取代，省卻倒索動(dòng)作，也可縮短時(shí)間。開模在不撕裂成品及不產(chǎn)生大的開模聲音的情況下，用最高速開模。某些講究的注塑機(jī)有開模前的減壓設(shè)備，即使高速開模也不會(huì)產(chǎn)生響聲。為了能在高速開模下停模位置精確，可用剎車閥或閉環(huán)控制。機(jī)械臂的伸入要求停模位置精確。頂出在頂出力不大的小型注塑機(jī)上，可采用氣動(dòng)頂出，比油壓頂出的速度高。電動(dòng)頂出又比氣動(dòng)快。模具可設(shè)計(jì)成由開模動(dòng)作帶動(dòng)頂出，而不采用注塑機(jī)上的頂出裝置，但此方法只能頂出一次。這是最簡(jiǎn)單的邊開模邊頂出的方法。采用獨(dú)立的電路、氣路或者油路控制，可以做到多次頂出的邊開模邊頂出的功能。圖七：邊開模邊頂出開模頂出尤其是多型腔的模具，一次頂出不一定使每件成品都掉落。為了保護(hù)昂貴的模具，只要有1%的機(jī)會(huì)出現(xiàn)成品不會(huì)掉落，便要全面增加一次頂出，付出約半秒種的時(shí)間。配備有錄像及電腦設(shè)備（電眼、紅外線、光控儀等）便能快速分析出一次頂出后成品是否全部脫落。在不全部脫落時(shí)才進(jìn)行第二次頂出，故上例中99%的周期都只需要頂出一次，節(jié)省了平均周期時(shí)間。此外，再生油路也可加快頂出速度。頂退有些成品的多次頂出可采用注塑機(jī)的振動(dòng)頂出。頂針不用每次全退，縮短多次頂出的時(shí)間。圖八：全程與振動(dòng)頂出 全程頂出振動(dòng)頂出最后一次頂退可與合模同時(shí)開始。由于頂針的行程比模板短，頂針總會(huì)全退后才會(huì)模的。圖九：最后頂退與合模并行合模最后頂退最短的周期時(shí)間最短的周期時(shí)間是由合模、注射、保壓、冷卻及開模所需的時(shí)間構(gòu)成。加料在冷卻時(shí)間及開模、合模甚至在保壓時(shí)間內(nèi)同時(shí)進(jìn)行；多次頂出在開模時(shí)同時(shí)進(jìn)行；最后一次機(jī)退在合模時(shí)同時(shí)進(jìn)行。此案例最多有三個(gè)動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行，每個(gè)動(dòng)作有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可能三個(gè)都是油路（如三個(gè)油泵）；三個(gè)都是電路（電動(dòng)注塑機(jī)動(dòng)性）；或油路、氣路、電路的組合。圖十：最短的周期時(shí)間合模注射保壓冷卻時(shí)間開模合模注射 加料 頂出頂退電動(dòng)注塑機(jī)一般有四個(gè)伺服馬達(dá)，分別驅(qū)動(dòng)注塑、加料、開、合模及脫模。其優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作并行，能縮短周期。其實(shí)，油壓注塑機(jī)在使用三個(gè)獨(dú)立油路時(shí)亦能達(dá)到這個(gè)目的。因此，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)并非電動(dòng)注塑機(jī)的專利。由于開模時(shí)不能注塑，四個(gè)伺服馬達(dá)亦不能同時(shí)動(dòng)作。圖十的分析顯示了三個(gè)平行動(dòng)作已能達(dá)到最短的周期。空運(yùn)行時(shí)間很多注塑機(jī)的規(guī)格都標(biāo)示出空運(yùn)行時(shí)間，但一般都只是計(jì)算出來(lái)的理論時(shí)間，忽略了模板的加速及減速，當(dāng)然亦沒(méi)有計(jì)算移動(dòng)模具的質(zhì)量。因此，它比實(shí)際的開、合模的時(shí)間短。根據(jù)EUROMAP的標(biāo)準(zhǔn)，空運(yùn)行時(shí)間是模板開、合所需的時(shí)間，而開、合的行程是定為四柱空間的0.7倍的距離.在最短的周期里,只有開、合模時(shí)間（空運(yùn)行時(shí)間）及注射時(shí)間與注塑機(jī)的設(shè)計(jì)有關(guān)。薄壁注塑薄壁注塑的定義是壁厚在0.5MM或者以下；流程/壁厚比在300以上時(shí)的注塑。為了避免熔融塑料在未充滿模腔便已凝固，薄壁注塑都是高速（及高速、減速）的注塑。所謂高速注塑，螺桿往前的速度都在300MM/S以上。在高速注塑下，注射時(shí)間一般都在半秒以下。高速注塑都是用蓄能器輔助的。油泵在冷卻時(shí)間內(nèi)填充蓄能器。亦可用一個(gè)小油泵在注塑及保壓以外的時(shí)間進(jìn)行填充。被蓄存的高壓油在注射時(shí)釋放出來(lái)，一般能提高注射速度3倍。薄壁注塑亦不需要保壓時(shí)間及冷卻時(shí)間，故最短的周期變成如圖十一所示。其中空運(yùn)行時(shí)間便是決定整個(gè)周期時(shí)間的要素。從圖十一可以領(lǐng)悟出加料時(shí)間會(huì)是薄壁注塑的一個(gè)瓶頸。圖十一：薄壁注塑的最短周期空運(yùn)行時(shí)間合模注射開模合模加料頂出頂退氣動(dòng)脫模在一臺(tái)所需頂模壓力不大的小型注塑機(jī)上安裝氣動(dòng)頂出，使開、合模與頂出、頂退并行，節(jié)省了約一秒的頂出動(dòng)作時(shí)間，在小型注塑機(jī)上是可觀的達(dá)到幾秒種的周期。吹氣脫模若產(chǎn)品能用吹氣脫模的話，邊開模邊吹氣是很容易做到的。一般是在開模后延時(shí)吹氣，隱藏脫模時(shí)間在開模時(shí)間里。熱流道模具若冷流道的直徑比成品厚度更大，冷卻時(shí)間要等候流道冷卻到某種程度才能開模，但成品早已冷卻，浪費(fèi)時(shí)間。熱流道的模具不用冷卻，成品決定冷卻時(shí)間。冷流道模具的塑料量是成品塑料量的一個(gè)百分比，甚至有比成品重量更重的。注射及加料時(shí)間會(huì)因此而加長(zhǎng)。采用熱流道模具便省卻了流道塑料所需的注射及加料時(shí)間。冷流道模具留有水口，開模的行程要增加，需要時(shí)間。多模腔模具注射時(shí)，冷流道不保證成品掉落，要用機(jī)械臂取出（全自動(dòng)操作）或半自動(dòng)人工取出，周期也就拖慢了?？偨Y(jié)參數(shù)調(diào)較合模：用最高速度合模及再生油路而不撞擊模具，最低鎖模力而不致成品披鋒。料筒溫度：最低的溫度設(shè)定而不導(dǎo)致螺桿損壞。注射：用最高的速度而成品沒(méi)有氣泡、不燒焦，最低壓力。保壓：最短的時(shí)間而成品沒(méi)的縮水。冷卻：最低的模溫而模具不凝露，最短的時(shí)間而頂出不變形。加料：用最高轉(zhuǎn)速而塑料不降解，最低的背壓而注射穩(wěn)定。倒索：最短的距離甚至不用。開模：用最高的速度最短的行程。頂出：最高的速度而不破壞成品。頂退：在多次頂出時(shí)采用振動(dòng)頂出。注塑機(jī)設(shè)計(jì)合模：有再生油路。注射：蓄能器注射或雙泵注射。保壓：有保壓裝置，邊保壓邊加料。冷卻：鎖模裝置密封以保存干燥空氣，防止模具及產(chǎn)品凝露。加料：大螺桿直徑，大的螺桿槽深，雙螺紋設(shè)計(jì)，雙泵設(shè)計(jì)及油壓封咀，邊開模邊加料，預(yù)塑器設(shè)計(jì)。倒索：彈簧及油壓封咀，不用倒索也不流涎。開模：開模釋壓，短的空運(yùn)行時(shí)間，開模剎車油路，開、合模采用閉環(huán)控制。頂出：邊開模邊頂出，錄像及電腦監(jiān)控，再生油路，高速機(jī)械臂取出，向下吹風(fēng)，加速產(chǎn)品脫落。頂退：邊合模邊頂退。電腦監(jiān)控：以厘秒顯示時(shí)間，測(cè)定每個(gè)動(dòng)作。總體設(shè)計(jì)：大的電馬達(dá)，大的油泵，大直徑的油管及大通量的油閥。