试模资料_1.doc

試模試模的目的1. 找出模具的問題點模具廠完成的模具，希望是一副成型視窗寬廣的模具。2. 找出最佳化的成型條件在試模過程中，試模人員可以找出一組最適化的成型條件；而該組數據可提供注塑廠的操作人員作為設定預設值，根據該組數據調整出量產的最適化製程條件。CAE的配合在分析軟體內，以真實的機台規格，配合電腦試模，找出產品射出的最適化參數。在未來規劃中，希望CAE工程師先完成電腦試模，在試模時能夠將分析數據直接作為預設數值輸入。 試模人員可以藉此檢驗分析工程師是否有考慮不周處。試模重點影響成型的參數有非常多組。 在試模時如果要找出最適化參數，基本概念在於一次更改一組參數，如此才可較快的找出最適化的解決方法。根據現有機台 Demag ergotech viva系列射出機，與成型有密切關係且可調整參數主要有下列六項：1. 料管溫度2. 保壓時間3. 保壓壓力/段數4. 充填起始點（料管位置）5. 保壓切換點（料管位置）6. 螺桿行程設定以上六組參數會相互影響，在設定時務必只調整一組參數，而其他五組固定不動。以下將先條列出最基本的標準試模程序，並且以現有機台設定做說明。 在說明正常試模程序後，將CAE觀念與試模程序結合，整理出一套合乎實際的試模準則。試模過程中，CAE工程師必須全程參與，試模人員可根據實際狀況與CAE工程師討論及交換意見標準試模準則（最嚴苛標準）1. 設定塑膠熔融溫度2. 設定冷卻液溫度（接模溫機）3. 設定轉換位置4. 設定螺桿轉動速度5. 設定背壓壓力6. 設定機器射出壓力7. 設定保壓壓力8. 設定射出速度9. 設定保壓時間10. 設定樣品剩餘冷卻時間11. 設定模具打開時間12. 成型一系列的短射實驗，藉著增加射出體積，直到95%的體積填滿13. 切換到自動操作14. 設定模具打開行程15. 設定頂出板行程、起始點以及速度16. 設定射出體積為99%填滿17. 逐步增加保壓18. 最小化保壓時間19. 最小化剩餘冷卻時間1.設定塑膠熔融溫度塑膠熔融溫度對成型品的成型影響非常大。 熔膠溫度過低，則塑料可能無法完全融化、或者是因為黏度太低而不易流動；熔膠溫度過高，則塑膠可能會裂解。一般而言，材料商必須提供材料最適的成型溫度與模具溫度。在成型機的加熱系統設定中，可以找到四組數據（DH、MH3、MH2、MH1）。四組數據的量測位置以下列簡圖表示之。熱電偶加熱器 Heater BandDHMH3MH2MH1DH、MH3、MH2、MH1為四組連接於加熱器的熱電偶。DH為噴嘴端的加熱器溫度。對塑膠而言，螺桿旋轉摩擦造成的摩擦熱已足以使塑膠融化，加熱器的作用在於保持溫度。 因此，當機台上顯示溫度為230時，螺桿內實際溫度可能高於230。加熱器的溫度控制，必須注意的重點在於DH與MH3區域的溫度要盡量保持穩定，溫度從MH1到DH區的設定為由低到高。1. 設定模具溫度模具溫度的設定主要由模溫機控制。 模溫機的溫度控制應該設定在低於所需模溫的10到20。2. 設定轉換位置最大螺桿行程充填保壓緩衝區轉換位置緩衝量位置放大圖示轉換位置為射出過程中從充填過程切換到保壓過程的位置，也稱為保壓切換點。緩衝量距離則是從轉換位置到螺桿可到達的最遠位置。因此，轉換位置可以決定緩衝量的距離。典型的緩衝量距離可以設定為5-10mm。 在這個步驟中，設定轉換位置以充填2/3的模具，以避免對模板或模具造成損害。3.設定螺桿轉動速度螺桿轉動速度的快慢會影響塑膠塑化的時間。轉動速度過慢，塑膠所需塑化時間必須增長；轉動速度過快，雖然塑化時間可以縮短，但材料容易因為加熱過快而發生品質上的問題（如材料裂解），導致成型品的外觀問題。 最佳的螺桿轉動速度，是使得可塑化時間發生在製程循環的最終點，而且不延長循環時間。3. 設定背壓背壓的設定值建議在510Mpa。背壓過低，成型品品質無法穩定。背壓適當增加，可以增加螺桿摩擦加熱的效果，同時減少可塑化時間。4. 設定射出壓力到機器最大值將射出壓力設定到機器的最大值，其主要目的在於能夠完全利用機器的射出速度。也就是說將控制項單純的以射出速度作為控制，射出壓力僅用來做保護（超過最大射出壓力，機器將自動切換到保壓）5. 設定保壓壓力設定保壓壓力為0，螺桿可以在到達轉換位置便自動停止。6. 設定射出速度到機器最大值以最高射出速度充填模具，往往流動阻力較小，而流長較長，結合線較佳。 7. 設定保壓時間理想的保壓時間為澆口凝固時間或者是成品(在澆口下游處)固化時間（取兩者中短者）。 第一次試驗時，可以估計保壓時間為充填時間的10倍。8. 設定冷卻時間冷卻時間初步估計也約等於保壓時間。9. 設定模具打開時間10. 做一系列的短射實驗，藉著增加射出體積，做到充填95%的體積。11. 切換到自動操作目的在於獲得製程的穩定性12. 設定模具打開13. 設定頂出板行程、起始點及速度14. 設定射出體積為99%的模具充填15. 逐步增加保壓每次增加10MPa，直到填滿。不過，盡量取得最小保壓壓力（降低保壓壓力，可以減少塑膠件的內應力，可以節省塑料和操作費用）。16. 最小化保壓時間先設定一較長的保壓壓力時間，再逐漸降低保壓壓力，直到澆口處產生凹陷為止。 該時間為最小化之保壓時間。17. 最小化冷卻時間減少冷卻時間，直到產品發生熱變形。 該時間為最小化之冷卻時設定熔膠溫度設定充填起始點設定切換位置調整螺桿行程設定保壓時間設定保壓壓力段數充填起始位置設定公式切換位置（20mm）試模程序要求重點1. 塑膠熔膠溫度2. 充填起始點3. 切換位置4. 螺桿行程5. 保壓時間6. 保壓壓力段數試模時，如果沒有做過任何分析，第一次的螺桿行程設定必須設為一段。 如此才可抓出問題是出在充填前段或是充填後段。 如果第一次就作多段設定，就無法抓出問題點。以下將以C-MOLD分析一個實際案例。 分析過程則以真實試模方法模擬。需要的數據資料將在文中說明。充填起始位置設定從CAD軟體可以得知模穴內總體積為33cm3（包含產品及流道），料管的起始值設定可以以下列公式計算。Shot Volume (cm3)射料量Feed Course (mm)Screw Diameter (cm) 螺桿直徑2轉換距離= 12 上述公式為 Demag ergotech技術手冊內之敘述，其物理意義如下：料管簡圖如下：螺桿直徑D螺桿面積為 PI/4 * D2產品體積為 V cm3（cm3）所以每次需要填滿模穴時螺桿需要推進的距離K(mm)為:（cm2）Feed Course K轉換距離 螺桿直徑 ( 1 3)假設有一個產品體積為 80cm3Feed Course = 12 803.52 20 = 78.362098.36螺桿直徑為35mm，所以Feed Course最大值必須小於 335 105mm所以實際機台設定為 100是沒有問題的。由前文中可知，轉換距離包括了保壓距離以及機台的緩衝量，一般而言，機台的緩衝量為6mm10mm，因此保壓距離大約需要10mm。在作CAE分析的時候，不用將機台的緩衝量計算進去。所以Absolute Injection Molding Machine的設定中的充填起始位置，其轉換距離留大約10mm即可。CAE試模便簽盒產品及流道設計如下圖產品預估重量約為75g（含流道）材料為PC/ABS，密度約為1.18g/cm3總體積預估為63.5cm3本產品將在Demag ergotech viva 80-400的射出機上試模其螺桿直徑為35mm = 3.5cm根據前文所述，Feed Course (F)mm35182.2353所以充填起始距離可以預估為82.2mm，實際試模可以大概抓90mm在C-MOLD分析時，以Process Condition Optimization做成型預估，最佳的充填起始位置約為84mm，成型機設定如下圖。（軟體計算時最大速度會以機台的最高速度為設定，但是一般操作時不會以該數值為控制點。以目前的設定而言，充填時間約為0.6秒，與實際成型不合。 將最高速度調整到程式預測值的40%到50%，比較符合現場的操作習慣。）基本上，螺桿的行程編排是根據產品的肉厚決定，所以螺桿的趨勢對該產品是經過校正的。 根據這個概念，分析人員可以調整不同的螺桿速度比例，以找出較佳的充填時間。附錄一、塑膠熔融溫度與模具溫度參考表材料熔膠溫度建議的熔膠溫度模具溫度建議的模具溫度PA-1223030025570110190PA-6（Nylon 6）2303002557011