（机械设计及理论专业论文）精密注射装置的研究.pdf

i ih 叶h 学位论文数据集 中图分类号t q 3 2学科分类号 4 6 0 9 9 论文编号 1 0 0 1 0 2 0 0 7 0 3 8 4 密级公开 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称 北京化工大学 作者姓名 赖士兴 学号 2 0 0 4 0 0 0 3 8 4 获学位专业名称 机械设计及理论 获学位专业代码 0 8 0 2 0 3 课题来源其它项目研究方向高聚物注射成型加工 论文题目 精密注射装置的研究 关键词精密注射，重复精度，止逆环，对空注射 论文答辩日期2 0 0 7 年6 月6 日论文类型 应用研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师杨卫民教授北京化工大学聚合物成型加工 评阅人l郭英教授北京服装学院化学纤维机械 评阅人2曹志清教授北京化工大学 聚合物成型加工 评阅人3 评阅入4 评阅人5 撇员蝴郭英教授北京服装学院化学纤维机械 答辩委员l曹志清教授北京化工大学聚合物成型加工 答辩委员2何雪涛副教授北京化工大学机电控制 答辩委员3丁玉梅副研究员北京化工大学 聚合物成型加工 答辩委员4 答辩委员5 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在中国图书资料分类法查询。 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( c b i 1 3 7 4 5 - 9 ) 学科分类与代码中查询 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成 摘要 精密注射装置的研究 摘要 随着人们对注射制品质量要求的不断提高，各种新型注射成型技术不 断发展，精密注射成型技术便是其中一种。对于精密注射成型，精密注射 装置起着决定性的作用，它直接关系到制品的内在质量，整机的能耗。目 前中国在精密注射成型方面与发达国家相比有较大的差距，因此本课题希 望通过对现有注射机进行性能方面的实验研究，找出与世界上现有精密注 射机的差距及其根本原因，提出改进措施，使现有注射机精度大幅度地提 高，并研究开发一种新型精密注射装置。 通过对空、非充满和全充满方式对现有四种类型注射机进行了不同工 艺参数条件、不同材料的重复精度对比考核实验，深入研究机械结构、工 艺条件和控制系统对制品精度的影响及与现有精密机的差距，在此基础上 提出改进措施和开发一种新型精密注射装置。通过研究，主要得出以下结 论： l 、h t h 2 0 0 x 2 型注射机的重量重复精度最高，为1 1 4 ；h t d 8 6 - e 21 0 型其次，为1 1 6 ，h t f 8 6 x 5 重量重复精度最低。 2 、全电动式h t d 8 6 - e 2 1 0 型注射机在温度控制、计量精度等方面要高 于其它注射机；在液压式注射机里面，a l l r o u n d e r2 7 0 s 的液压油温控制 精度高，h t h 2 0 0 x 2 和h t f 8 6 x 5 型注射机的液压冷却系统存在相应的不足。 3 、h t f 8 6 x 5 型注射机的液压油路系统设计存在着一定的问题。 4 、新型位移传感器磁尺的计量精度高于电子尺，但是受磁尺的安 装、环境、与控制器的兼容及控制器的解析精度的影响，使用磁尺后制品 重量重复精度要低于使用电子尺后的制品重量重复精度。 5 、背压、射速和射压、螺杆射退、转速等参数与制品重量重复精度 间并不存在着线性的关系，但是存在使重复精度最高的取值范围。 6 、新型止逆环整体性能上要高于旧型止逆环，重复精度提高了将近 2 3 倍；改进设计后解决了新型止逆环流道阻力大的问题，实现了以低成 本大幅度提高重复精度目标。 关键词：精密注射，重复精度，止逆环，对空注射 摘要 s t u d yo np r e c i s i 0 ni n 。，e c t i o nu n i t a b s t r a c t n e wi n j e c t i o n m o l d i n gt e c h n o l o g i e si n c l u d i n gp r e c i s i o ni n j e c t i o n m o l d i n gt e c h n o l o g ya r ed e v e l o p i n gw i t ht h er e q u i r e m e n t so fh i 曲q u a l i t yo f i n j e c t i o nm o l d i n gp a r t s p r e c i s i o ni n j e c t i o nu n i ti st h ek e yf a c t o ra f f e c t i n g i n t e m a lq u a l i t yo fp a r t sa n dp o w e rc o n s u m p t i o nf o rp r e c i s i o ni n j e c t i o n m o l d i n g t h e r ei sm a j o rg a pb e t w e e nc h i n aa n dd e v e l o p e dc o u n t r i e si n p r e c i s i o ni n j e c t i o nm o l d i n g ，t h i ss u b j e c t a i m st of i n dt h ec a u s e so f g a p ，i m p r o v ep r e c i s i o no fi n j e c t i o nm o l d i n gm a c h i n e sa tl o w c o s ta n dd e v e l o p an e wp r e c i s i o ni n j e c t i o nu n i tb yp e r f o r m a n c ee x p e r i m e n t so fm a c h i n e sa n d i m p r o v i n gm e a s u r e m e n t s c o n t r a s te x p e r i m e n t so fr e p e a tp r e c i s i o nw e r ec a r r i e do u tw i mf o u r d i f f e r e n tt y p e so fi n j e c t i o nm o l d i n gm a c h i n e si ns h o t - t o a i r , n o n - f u l l n e s sa n d f u l l n e s sa td i f f e r e n tp r o c e s sc o n d i t i o n sa n dw i t hd i f f e r e n tm a t e r i a l s 比w a st o r e s e a r c ht h ea f f e c to fm a c h i n es t r u c t u r e ，p r o c e s sc o n d i t i o n sa n dc o n t r o ls y s t e m o nt h ep r e c i s i o no fp a r t s ，a n df i n do u tt h ed i f f e r e n c e sw i t he x i s t i n gp r e c i s i o n i n j e c t i o nm o l d i n g m a c h i n ef o rp u t t i n gf o r w a r ds o m ei m p r o v i n gm e a s u r e m e n t s a n dd e v e l o p i n gan e wt y p eo fi n j e c t i o nu n i t t h em a i nc o n c l u s i o n sa r ea s f o l l o w s ： i i i 北京化j i ：人学硕i 二学位论文 1 、h t h 2 0 0 x 2 sr e p e a tp r e c i s i o ni st h eh i g h e s tb y1 1 4 o ；h t d 8 6 一e 210i s s e c o n db y1 16 o ；h t f 8 6 x 5 s r e p e a tp r e c i s i o ni st h el o w e s t 2 、h t d 8 6 e 210 sp r e c i s i o ni sh i g h e rt h a no t h e rm a c h i n e si nt e m p e r a t u r e a n dm e t e r i n gc o n t r o l ；a m o n ga l lh y d r a u l i cm a c h i n e s ，a l l r o u n d e r2 7 0 s h y d r a u l i ct e m p e r a t u r ec o n t r o li st h eh i g h e s ti np r e c i s i o n ，a n dt h e r ea r es o m e p r o b l e m sw i t hh y d r a u l i cc o o l i n gs y s t e mo fh t h 2 0 0 x 2a n dh t f 8 6 x 5 3 、t h e r ea r es o m ep r o b l e m sw i t hh y d r a u l i cc i r c u i t so fh t f 8 6 x 5 4 、m a g n e t o s t r i c t i v ed i s p l a c e m e n tt r a n s d u c e r sp r e c i s i o ni sh i g h e rt h a n l i n e a rp o s i t i o nt r a n s d u c e r , b u tt h ep a r t s r e p e a tw e i g h t p r e c i s i o ni sl o w e rd u et o a s s e m b l y , e n v i r o n m e n t , r e s o l u t i o n o f c o n t r o l l e r , c o m p a t i b i l i t y b e t w e e n m a g n e t o s t r i c t i v ed i s p l a c e m e n tt r a n s d u c e ra n dc o n t r o l l e r 5 、t h e r ea r en o tl i n e a rr e l a t i o n s h i pb e t w e e n r e p e a tp r e c i s i o na n dp r o c e s s p a r a m e t e r sa sb a c k p r e s s u r e ，i n j e c t i o ns p e e d , i n j e c t i o np r e s s u r ea n dr o t a t i o n s p e e d , b u tt h e r ei sar a n g eo f t h eh i g h e s tr e p e a tp r e c i s i o n 6 、g l o b a lp e r f o r m a n c eo ft h en e wn o n - r e t u r nv a l v ei sm o r ee x c e l l e n tt h a n o l dn o n - r e t u r nv a l v e ，a n dt h er e p e a tp r e c i s i o ni si m p r o v e db y2 3 t i m e s ；i t r e s o l v e df l o wr e s i s t a n to fn e wn o n - r e t u r nv a l v e b yi m p r o v i n gd e s i g nt o i m p r o v er e p e a tp r e c i s i o na tl o wc o s t k e y w o r d s ：p r e c i s i o ni n j e c t i o n ，r e p e a tp r e c i s i o n ，n o n - r e t u r nv a l v e ， s h o t - t o a i r i v 目录 目录 第一章绪论l 1 1 注射成型及注射成型机的介绍l 1 2 精密注射装置的发展历史及现状4 1 3 课题来源、研究的主要内容和意义l l 产 第二章精密注射成型影响因素1 3 2 1 材料 2 2 模具 2 3 注射机 2 4 工艺参数 2 5 其它相关因素 1 3 1 4 1 6 1 9 2 l 第三重复精度实验研究2 3 3 1a r b u r g2 7 0 s 注射机重复精度实验2 3 3 1 1 对空实验2 4 3 1 2 非充满实验3 3 3 2 海天h t f 8 6 x 5 型注射机重复精度实验3 7 3 2 1 对空实验3 7 3 2 2 非充满实验4 0 3 3 海天h t h 2 0 0 x 2 型注射机重复精度实验：”4 2 3 3 1 全充满实验4 2 3 3 2 位移传感器实验4 6 3 4 海天h t d 8 6 一e 2 1 0 型注射机重复精度实验4 8 3 4 1 对空实验：4 9 3 4 2 非充满实验5 0 3 4 3 全充满实验+ 5 1 3 5 本章小结5 3 第四章新型精密止逆环研究5 6 v 北京化1 ：人学颂i j 学位论义 4 1 注射成型止逆环5 6 4 1 1 功能原理简介5 6 4 1 2 止逆环分类，5 6 l j 录 c o n t e n t s c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 。- - - ：1 1 1i n t r o d u c t i o no fi n j e c t i o nm o l d i n ga n di n j e c t i o nm o l d i n gm a c h i n e 1 1 2d e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no f p r e c i s i o ni n j e c t i o nu n i t 4 1 3s o u r c e 、m a i nw o r ka n dm e a n i n go fs u b j e c t 。1l c h a p t e r 2i n f l u e n c i n gf a c t o r so np r e c i s i o ni n j e c t i o nm o l d i n g 1 3 2 1m a t e r i a l 1 3 2 2m o l d 1 4 2 3i n j e c t i o nm o l d i n gm a c h i n e 。1 6 2 4p r o c e s sp a r a m e t e r s 。- - 1 9 2 5o t h e rf a c t o r sr e l a t e d “2 1 c h a p t e r 3e x p e r i m e n tr e s e a r c ho fr e p e a tp r e c i s i o n 。2 3 3 1e x p e r i m e n to fr e p e a tp r e c i s i o no na r b u r g2 7 0 si n j e c t i o nm o l d i n gm a c h i n e 2 3 3 1 1s h o t t o a i re x p e r i m e n t 2 4 3 1 2n o n f u l l n e s se x p e r i m e n t 3 3 3 2e x p e r i m e n to fr e p e a tp r e c i s i o no nl j i t 】j ；6 x 5i n j e c t i o nm o l d i n gm a c h i n e 。3 7 3 2 1s h o t t o a i re x p e r i m e n t 3 7 3 2 2n o n f u l l n e s se x p e r i m e n t 4 0 3 3e x p e r i m e n to fr e p e a tp r e c i s i o no nh t h 2 0 0 x 2i n j e c t i o nm o l d i n gm a c h i n e 4 2 3 3 1f u l l n e s se x p e r i m e n t 4 2 3 3 2p o s i t i o nt r a n s d u c e re x p e r i m e n t 4 6 3 4e x p e r i m e n to fr e p e a tp r e c i s i o no nh t d 8 6 - e 2 1 0i n j e c t i o nm o l d i n gm a c h i n e 4 8 3 4 1s h o t t o a i re x p e r i m e n t 4 9 3 4 2n o n f u l l n e s se x p e r i m e n t 5 0 3 4 3f u l l n e s se x p e r i m e n t 5 1 3 5b r i e fs u m m a r y 5 3 c h a p t e r4 r e s e a r c ho fn e ws t y l en o n r e t u r nv a l v e 5 6 v l i 北京化t 人学f 蛳i j 学位论义 4 1n o n r e t u r nv a l v ef o ri n j e c t i o nm o l d i n g 5 6 4 1 1b r i e fi n t r o d u c t i o no fp r i n c i p l ea n df u n c t i o n 5 6 4 1 2c l a s s i f i c a t i o no f n o n r e t u r nv a l v e 5 6 4 1 3 d e s i g na n da t t e n t i o n so f n o n r e t u r nv a l v e 5 8 4 2d e s i g na n de x p e r i m e n tr e s e a r c ho f n e wn o n r e t u r nv a l v e 5 9 4 2 1n e wn o n r e t u r nv a l v ed e s i g n 5 9 4 2 2c o n t r a s te x p e r i m e n t so f n o n r e t u r nv a l v e ，- 6 0 4 3i m p r o v i n gd e s i g no fn o n r e t u r nv a l v e - 6 5 4 4b r i e fs u m m a r y 6 6 c h a p t e r5c o n c l u s i o n sa n dp r o b l e m s ：6 7 5 1m a i nc o n c l u s i o n sa n dr e s u l t s 6 7 5 2p r o b l e m st ob er e s e a r c h e di nd e p t h 6 8 r e f e r e n c e s 6 9 7 1 7 3 7 4 e x p r e s s e d 7 5 7 6 符口说明 符号说明 注射行程，m m 螺杆射退，m m 保压压力，m p a 背压压力，m p a 塑化率，g - s 1 平均重量，g 注射速度，m m s 1 注射压力，m p a 标准偏差_ 螺杆转速，r p m 或m m s 1 i x 最 忍 一 b 眦 一 第帚绪论 第一章绪论 1 1 注射成型及注射成型机的介绍 金属和聚合物是当今材料体系中应用最多的两类材料，聚合物材料中尤以塑料应 用最多、最广。目前全球每年塑料消费量达2 4 亿吨，年增长达4 左右；中国每年消 费塑料4 0 0 0 多万吨，今后几年内仍将会以最低8 的速度增长。中国塑料工业已形成 较完整的行业体系，成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的新型基础材料产业，其应用 领域已远远超越上述三大产业n 1 。目前注射制品的产量占总塑料制品的3 0 9 6 以上脚。塑 料注射成型是塑料加工的重要方式之一，它是一种将注射机料筒内塑料原料塑化成具 有良好流动性的熔体，并将其快速注入温度较低的模具内，冷却固化形成与模腔形状 一致的塑料制品的加工方法。注射成型与其它方法相比具有一些明显的优点：能一次 成型外形复杂、尺寸精确可带有各种金属嵌件的塑料制品；可加工的塑料种类繁多， 几乎可以加工所有的热塑性塑料、热固性塑料和弹性体；成型过程自动化程度高，生 产周期短，生产率高等。正是这些优越的特性促使注射成型得到广泛的发展，广泛应 用于家电、电子、汽车、建筑、医疗和航空航天等部门。 注射机最早用于加工纤维素硝酸酯和醋酸纤维一类的塑料。1 8 7 2 年h y a 仕兄弟取 得了第一台塑料注射机的专利，1 8 7 8 年h y a r 制造出了第一个多模腔注射模具，并把 赛璐璐注入模具中制备注射制品。到了1 9 1 9 年，由e i c h e n g r u n 推出乙酸纤维素后注 射技术得到了长足的发展。1 9 3 2 年，德国f r a n z b r a u n 厂生产出全自动柱塞式卧 式注射成型机，这也是目前所用的柱塞式注射机的基本形式。二次世界大战以后，随 着石油工业的发展，塑料工业得到进一步的发展，1 9 5 6 年出现了第一台往复螺杆式注 射机。这是注射成型技术的重大突破。7 0 年代以后，随着科学技术的发展，注射设备 和技术开始向高速高效化、自动化、专门化方向发展。 1 1 1 注射成型过程啪 注射成型过程是一个周期性的循环过程，主要由合模和锁模、注射座前移和注射、 保压、制品冷却和预塑、注射座后退和开模顶出制品等动作过程组成。 合模和锁模过程：合模过程是一个注射成型周期的开始，模具首先以低压快速进 行闭合，当动模与定模快要接近时，合模系统切换成低压低速合模，最后切换成高压 对模具进行锁模。 注射座前进和注射：合模后，注射座前移，将喷嘴与模具紧贴。此后，螺杆以一 定的速度和压力将料筒内的塑化好的熔体注入到模具内成型制品。此时，作用于熔体 北京化i ：大学硕j j 学位论艾 上的压力称为注射压力。 保压过程：当熔体注入模具后，由于低温模具的冷却作用，模腔内的熔体便开始 收缩。为了获得致密的制品，注射后继续对熔体施加一定的压力对制品进行补缩。此 时，作用于熔体的压力称为保压压力。 制品冷却和预塑过程：当保压进行到模腔内的熔料失去从浇口回流的可能性，即 浇口封闭时，卸去保压压力，使制品在模腔内逐步冷却定型。为了提高生产效率，在 冷却的同时，螺杆旋转塑化为下一次的注射作储料准备。 注射座后退和开模顶出制品：当螺杆塑化完结束，为避免出现长时间冷却导致冷 料等现象，需将注射座后退。目前注射成型过程中一般不进行这一步动作。当模具内 的制品冷却定型后，模具开模，顶出机构将模腔内的制品顼出。然后模具闭合，开始 一个新的循环周期。 1 1 2 注射成型原理嗍 注射成型基本原理就是利用塑料的可挤压性与可模塑性，将粒状或粉状塑料通过 高温的料筒内加热熔融塑化，使之成为粘流熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下， 快速通过料筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过保压冷却定型后，开 模从型腔中顶出具有一定形状和尺寸的塑料制品，过程如图卜1 所示。注射成型主要 有合模、注射、保压、塑化、冷却定型及脱模顶出等步骤，总体上可以划分为预塑计 量、注射充模、冷却定型等三个重要的过程。 a c 2 b d 第一章绪论 e t 图1 - 1 注射成型原理 a 一合模b 一注射c 一保压d 一塑化e 一顶出f - 开始下一个周期 f i g 1 - 1p r i n c i p l eo fi n j e c t i o nm o l d i n g a - c l a m p i n gb - i n j e c t i o nc - h o l d i n gd - p l a s t i c i z i n ge 匐枷n g f - s t a r tf o rn e x tc y c l e 预塑计量：预塑计量过程就是将固体粒料或粉料通过螺杆机筒及外加热的作用下 逐步压实、混合，从玻璃态转变为均化的粘流态熔体的过程。所谓均化是指聚合物熔 体组分均匀、密度均匀、粘度均匀和温度分布均匀。只有连续均化的熔体才能保证注 射充模过程中具有良好的流动性。良好的塑化质量为得到高质量塑料制件提供了可 能。在这一过程进行的同时完成计量程序。计量是指将塑化好的熔体定温、定压、定 量地输出料筒所进行的准备工作。计量精度越高，获得高精度制件的可能性越大。 注射充模：注射充模过程即是将塑化均匀存储于料筒内的熔体，以一定的注射速 度和注射压力通过喷嘴、模具流道和浇口注入到模具型腔内的过程。这一过程主要有 三个阶段：注射充模阶段、保压补缩阶段和倒流阶段。注射充模阶段是指螺杆推进熔 体开始，到模具型腔注满为止，是一个体现熔体速度的过程。保压补缩阶段则是从型 腔充满开始到浇1 ：i 封冻为止。即注射后要继续维持一定的压力，对型腔内的熔体继续 进行压实，同时向型腔内压入一定量的熔体来补偿因冷却造成的熔体收缩。保压的目 的一是防止型腔内物料在浇i ：i 凝固前产生倒流；二是充分压实型腔中的物料，降低其 收缩率，提高强度；三是补充因为收缩而造成的型腔内物料体积的变化，确保形状尺 寸的稳定。保压过程是一个体现压力的过程。倒流阶段是指柱塞或螺杆倒退时，型腔 内的熔体向浇口倒流的阶段，持续到浇口封冻为止。 冷却定型：冷却定型过程即从浇口封冻到制品顶出为止，是注射成型过程的最后 一个阶段。这一过程主要是为了当保压压力卸去以后，制品有足够的冷却时间进行冷 却，避免制品顶出时因刚度不够出现扭曲变形等情况的发生。在冷却定型过程中，熔 体没有流动，模腔内的温度和压力逐步下降减少。 1 1 3 注射成型机嘲 注射机是将熔融塑料在模具内成型制品的设备，为了实现这项功能，注射机需有 相应的装置。目前通用的注射机主要包括注射系统、合模系统、液压系统、控制系统 四部分，此外，还包括安全系统和一些辅助设备，如图卜2 示。 3 台接系缝 j 嘞 洼 霹孺篙。驻 壶：_ i - ?。r 凶肘蠢 縻瓣爨阙 一嗤一鲤? ln 文。、u 艮奠。荡蕴爱囊戮 麓潮 二o 一。 辩西 北京化t 人学f 吹i j 学位论义 c d 图3 - 8 不同注射速度下对空实验结果 a 一重复精度b 一平均重量c 一注射时间标准偏差d 一料垫标准偏差 f i g 3 - 8r e s u l t so fs h o t - t o a i ra td i f f e r e n ti n j e c t i o ns p e e d s a r e p e a tp r e c i s i o nb - a v e r a g ew e i g h t c - s t do fi n j e c t i o nt i m ed s t do fc u s h i o n b 、实验结果分析 注射速度重复精度的实验结果如图3 8 a 所示，随着注射速度的增加，重复精度 逐步提高，当k = 1 0m m s 时，重复精度最高为1 2 2 2 ，当注射速度超过1 0 m m s 之后，重复精度呈现下降的趋势。在整个实验过程中，制品的平均重量随注射速度的 提高而增加，如图3 8 b 所示。这跟高速注射时，螺杼冲击惯性大，建压快等有很大 的关系。射速增加的过程中，制品平均重量增加，同时制品的重量重复精度下降，即 意味着制品重量波动随着射速的增加而增大。但是注射速度不能过小，过小的射速将 会导致建压慢，漏流量增加。 在射速增加的过程中，注射时间的变化总体上越来越小，趋向于稳定，如图3 8 c 所示。但是料垫在注射速度增加后呈现不稳的现象，波动变化越来越大，如图3 - 8 d 所示。 ( 4 ) 注射量对重复精度影响 a 、实验结果 在实验过程中，保持所有的工艺参数值不变，改变螺杆的计量值，测定不同注射 量下的重量重复精度，实验结果如图3 9 所示。 3 2 第三章重复精度实验研究 图3 - 9 不同注射量下的重复精度 f i g 3 9r e p e a tp r e c i s i o n a td i f f e r e n ts h o ts i z e s b 、实验结果分析 注射量重复精度如图3 - 9 所示，随着注射量的增加，重量重复精度增加，当注射 量为8 0 m m 时，重复精度最高，达到9 4 6 。根据重复精度的定义，注射量的改变更 多影响的是平均重量，而对其重量波动影响的因素基本上存在且没有改变，因此重量 的波动与之前相比变化不大，提高了重复精度。 3 1 2 非充满实验 非充满注射，即将塑化好的熔体向模具内注入，但不充满，测试加上模具后注射 装置的性能。 1 、实验条件： 实验设备： 实验材料： 2 、实验内容 注射机，a r b u r ga l l r o u n d e r2 7 0 s ，螺杆直径西j 8m m ； 烘箱，型号1 0 l l b ，上海文皓塑料机械厂； 精密电子称，型号j t 2 0 0 3 ，精度0 0 0 1 9 ，金诺天平仪器有限公司； 可视化模具。 l d p e ( 1 ) 背压对重复精度影响。 。a 、实验结果 在非充满背压实验过程中，改变背压值，保持其余工艺参数值不变，实验结果 如图3 _ 9 所示。 北京化工大学硕上学位论文 c b d 图3 - 1 0 不同背压下非充满实验结果 a - 重复精度b 平均重量c 一螺杆实际预塑位d _ 塑化时间标准偏差 f l g 3 - x or e s u l t so f n o n - f u l l n e s s 仞甲时i n 碹吣a td i f f e r e n ti n j e c t i o ns p e e d s a r e p e a t p r e c i s i o nb - a v e r a g ew e i g h t c - s c r e wp o s i t i o nd - s t do fp l a s t i c i z i n gt i m e b 、实验结果分析 ， 当背压在0 5 m p a 时，重量重复精度变化不大，但背压过了5 m p a 之后，重复精 度出现了急据下降，如图3 - 1 0 a 所示。相应的平均重量变化情况相似，在0 - - 一5 m p a 内，制品重量逐步增加，变化幅度较小。但是过了5 m p a 之后，重量急剧增加。 在背压增加过程中，螺杆的实际预塑位则出现了与对空注射相反的现象，背压增 加，螺杆实际预塑位则偏离程度更小。这主要跟非充满时制品未完全冷却，而塑化动 作又在同时进行，当背压较高时，计量室内的高压熔体将会沿着冷却速度较慢的制品 浇道的中部继续向型腔内灌注熔体，影响了制品重量及熔体计量的稳定性。因此在测 试过程中，必须确保制品能够完全冷却不会出现熔体向模腔内注熔体的现象。在实际 操作过程中，可以通过配置可视化模具直观了解，或对工艺参数进行分析以保证熔体 的完全冷却，防止出现向模具内注熔体。 lu，uo孽oq9容 第 审重复精度实验研究 在整个实验过程中，塑化时问的变化波动较小，如图3 - 1 0 d 所示。随着背压的增 加，塑化时问的标准偏差越来越小，即塑化时i h j 较稳定。但是重复精度并没有因此提 高，很大程度上和塑化时向模腔内注料有很大的关系。 ( 2 ) 注射速度对重复精度影响 a 、实验结果 在注射速度实验中，设置保压作用，实验结果如图3 - 11 所示。 a 40 2，b2 0 i n j e c t i o ns p e e d m m s 1 b c 图3 - 1 1 不同注射速度一i - - l t - - 充满实验结果 a 重复精度b 一平均重量c 一注射时间标准偏差 f i g 3 - 1 1r e s u l t so fn o n f u l l n e s se x p e r i m e n t sa td i f f e r e n ti n j e c t i o ns p e e d s a - r e p e a tp r e c i s i o nb - a v e r a g ew e i g h t c s t do fi n j e c t i o nt i m e b 、实验结果分析 在整个实验过程中，重复精度先小幅度的提高，然后大幅度的下降，如图3 - 1l a 所示。当巧= 5 m m s 时，重复精度最高4 0 4 ；当巧= 2 0 m m s ，重复精度最小为 5 5 2 3 ，这与料垫值设置过小有一定的关系，保压结束时，料垫剩余量为o ，减弱了 保压作用，影响了重量的稳定性。 3 5 6 2 8 o i s 7 0 l一、oe筝co一芑mfu一苗口历 北京化_ 丁人学坝i j 学位论文 制品的平均重量随着注射速度增加而增加，如图3 - il b 所示。而体现注射稳定性 的注射时间偏差随着注射速度的增加而减小，注射速度稳定性提高。 ( 3 ) 螺杆转速对重复精度影响 1 5 02 0 0 2 5 0枷 s c r e wr o t a t i o ns p o e d m m - s - 1 图3 1 2 不同转速f 重复精度 f i g 3 - 1 2r e p e a tp r e c i s i o na td i f f e r e n tr o t a t i o ns p e e d s 如图3 一1 2 所示，螺杆转速增加时，重量重复精度整体上呈现提高的趋势，与对 空注射时呈现不同的趋势，当e ，= 3 0 0 m m s 时，重复精度最高为3 5 8 。转速增加， 塑化质量提高，而且非充满注射时减少了流涎现象的发生，因此提高了重复精度。 ( 4 ) 注射压力对重复精度影响 a b 图3 - 1 3 不同注射压力一f - - i 仁充满实验结果 a 一重复精度b 一平均重量 f i g 3 - 1 3r e s u l t so fn o n - f u l l n e s se x p e r i m e n t sa td i f f e r e n ti n j e c t i o np r e s s u r e a = r e p e a tp r e c i s i o nb - a v e r a g ew e i g h t 在注射压力增加过程中，制品的重复精度呈现提高的趋势，如图3 1 3 a 所示，当 日= 5 5m p a 时，重复精度最高为3 5 8 。但是制品的平均重量却随着压力的增加而 6 2 8 4 。昶co一一omlj肖ooi 第三章重复精度实验研究 减少，如图3 1 3 b 所示，这跟高压力下的漏流和回流有很大的关系。 3 2 海天h t f 8 6 x 5 型注射机重复精度实验 3 2 1 对空实验 1 、实验条件： 实验设备： 实验材料： 注射机，海天h t f 8 6 x 5 注射机，螺杆直径0 2 8 r a m ，图3 1 4 所示； 精密电子称，a r b l 2 0 ，精度o o l g ，o h a u s 公司； 烘箱。 p p 图3 - 1 4l t t f 8 6 x 5 注射机 f i g 3 - 1 4h t f 8 6 x 5i n j e c t i o nm o l d i n g m a c h i n e 2 、实验内容： ( 1 ) 、注射量对重复精度影响 o2 0柏 1 0 0 s h o ts i z e l m m 图3 - 1 5 不同注射量下的重复精度 f i g 3 1 5r e p e a tp r e c i s i o n a td i f f e r e n ts h o ts i z e s 3 7 阳 怕 撕 柚 伸 o o啦-，co一一釜_西小= 北京化工大学硕士学位论文 如图3 一1 5 所示，重量重复精度整体随着注射量的增加而提高，当w s t = 7 0 r a m 时，重复精度最高为4 7 4 。 ( 2 ) 、螺杆射退对重复精度影响 图3 1 6w s t = 5 0m m 。不同螺杆射退下的重复精度 f i 9 3 1 6w s t25 0m m ，r e p e a tp r e c i s