注塑加工的降低成本技术和管控措施.docx

注塑加工的降低成本技术和管控措施注塑加工中的降低成本技术和管控措施的培训班。通过此次培训主要学习了注塑加工的降低成本技术一 注塑加工的基本特征： 注塑加工的基本特征就是注塑加工过程涉及的各种机器、原料、模具等因素及他们之间的相互关系。1、 注塑件的基本特征：注塑件的特征分为结构特征和物理力学特征。结构特征包含形状特征和尺寸属性。塑料件关注的是形状特性的塑料件的壁厚、平面、转角、立体性状、加强筋、支柱、螺纹、轴、孔、嵌件等。塑料件关注的尺寸属性是基本特征的大小和基本状态功能。2、 注塑生产的基本特征：注塑件是以单机台为生产单元操作中心，具备独立控制的特点。制品的加工能力由设备的加工能力和操作者的能力决定。塑料件的的形状特征是由模具来塑造，而塑料件的的力学性能是由原材料决定的。因而产品的决定因素不在机台，而控制因素在机台。二 产品设计与降低成本 产品设计是注塑生产降低成本要考虑的首要源头。在所有的项目费用中设计费用只占成本的15%-20%，但决定着80%的制造生产成本。而产品设计又决定着模具制造、注塑生产和注塑机器。 在产品设计时可以参考英国塑料联盟、精密工具制造与标准协会、材料协会共同发展起来的五角模式。成本管理 产品设计 模具制造 模具设计 生产工艺 原料特性 站在注塑生产工艺立场上 站在注塑模具制造和生产工艺立场上 能够满足产品的特性 为设计人员提供需要的信息 减少注塑生产的缺陷 降低成本、改变质量、缩短开发时间产品设计时考虑成本最小化：1. 产品的设计要求是否清楚、是否实际？2. 注塑件的设计是否达到或超过要求？3. 产品的设计适合注塑工艺吗？4. 是否考虑产品过度设计或是设计不足带来的成本效应？5. 若新设计基于更改旧有设计是否考虑因环境或是材料的变化可以减掉的旧有设计多余的或不需要的部分？6. 设计的材料要求和规格是否清楚？7. 设计上是否容许以后的自动装配过程？8. 塑料件的设计是否已是最简单？因为越简单越可靠。9. 塑料件的设计壁厚是否均匀且已达到极限？10. 塑料件的设计是否已达最大的圆弧？11. 塑料件的设计是否可以避免凹字和弧形的字体？12. 塑料件的设计螺纹部分是否延伸至塑料件的表面？13. 塑料件的设计是否有靠边的细长凸柱？14. 塑料件的设计是否的分模线是否已是最简单？15. 塑料件的设计是否已经避免采用大件的金属镶件？16. 塑料件的设计是否考虑到材料的收缩和变形？17. 是否考虑到可以采用气辅成型来注塑以降低成本？18. 是否利用了MOLDFLOW来分析预测产品设计和优化设计方案？三、模具的设计与降低成本 模具设计决定着模具的制造、注塑生产、生产效率和注塑机器。模具设计应该站在注塑生产的立场从实用的观点出发，以操作简易和注塑稳定性为目标。1.在模具设计时尽可能少的模腔数，采用最短的流道，最匀称的型腔布置，考虑浇口的位置和排布。模具有滑块时产品直线排列的流道系统是实用的。短的流道可以节省原料还可以减少射胶压力和溶胶热的损耗，降低成本。可以利用机器加长射嘴，来缩短模嘴，达到减少流道的目的。2.对注塑件成型来说，良好的充模形式可使制品成型可靠，经济。3.通过流动设计，可帮助设计者判断设计的流道系统中的压力是否平衡，温度是否平衡，流道内剪切速率和摩擦热的大小，尽可能避免材料的分解和型腔内存在过高的温度。4.通过冷却分析，可以优化冷却管的布局和工作条件。从而产生均匀冷却，缩短制造周期，减少产品成型后的内应力。5.考虑模具设计的安全保护，增加模具的安全性能。四、 注塑机的选择与降低成本1. 根据产品的壁厚与形状大小，计算锁模力，来选择合适的注塑机，避免使用大功率的设备。2. 注塑成型工艺在乎正确的选择适合自己产品的注塑机螺杆，以从事所需品质和特定成本的零件生产。3. 在普通注塑机上加装闭环射胶，闭环射胶是指射胶压力和速度是机器电脑根据实际产生的射胶压力速度反馈信号重新输出压力和速度。同样可以达到精密注塑机的要求，不但价格低，生产成本也可以降低。五、 注塑材料与降低成本1. 注塑生产前要充分了解所用材料的特性，减少调机的盲目性和原了的浪费；2. 对原料的验收不能只看包装，要验证其他指标；3. 注塑成型生产时原材料的含水量、挥发性、流动性对产品影响最大，决定了产品的品质和产品的而合格率；4. 生产时一定要防止原材料的水分污染、氧化、过热、尘埃污染，减少材料的损失；在注塑工段的温度一般高于仓库温度，所以在领完料搬运到注塑工段时不能立即打开包装原材料的胶带，应在工段放一两个小时，防止原材料被凝固的水分污染，增加烘料时间，造成浪费；5. 控制添加剂的使用量；在搅拌时控制时间，太短可能搅拌不均匀，加工时需要增加螺杆背压满足产品混色均匀，而增加背压可能导致产品重量增加，从而增加成本；搅拌太长时间可能导致分层现象，造成产品出现色斑和色差。6. 减少烘料时间，减少烘料浪费；包装完好的原材料大部分是干燥的，不需要烘干很长时间；包装完好的原材料不宜过早打开胶袋，原材料吸水大部分是在打开胶袋以后；过长的烘干时间不但会造成能量的浪费，还会使原材料的性能下降，甚至原材料的颜色发生变化，氧化现象；六、 注塑生产与降低生成本注塑工段的首要任务是以最经济和最有效的途径来满足客户的要求，他的利润来源是从正确的设定注塑生产条件开始的。1. 工艺参数时间与降低成本：注塑工艺参数是注塑加工整个过程的技术核心。缩短成型周期是最有效的成本控制手段，成型周期缩短增加了单位能耗、提高效率,减少了非生产的消耗。工艺工程师应不断地对参数进行优化，改善条件，降低生产周期。可以考虑降低非冷却时间及冷却时间，要降低冷却时间必须改善冷却条件，如对冷却水道的改造和对冷却水的处理；2. 工艺参数压力与降低成本： 工艺参数中的压力与注塑加工成本相关的参数包括开锁模压力、注塑压力、保压压力。过大的压力每天几千次的开合模，那么模具的压力控制不好会使模具变形，甚至注塑机的模板会变形，产品也因模具变形而造成许多缺陷，浪费了成本。过大的注射压力和保压压力会使产品脱模困难，产品变形和产品内应力大等缺陷，增加产品的废品率。过大的压力会使模具和注塑机的寿命缩短。使用变量泵的注塑机能耗的大小和压力成正比。3. 工艺参数温度与降低成本： 工艺参数中的温度与注塑加工成本相关的参数包括注塑模具温度和注塑机溶胶温度。提高50%的模温，可以改善20%的产品表面质量，却延长了15%的生产周期。4. 质量控制与成本的关系：生产中废品是注塑生产中的最大浪费，浪费的不仅是产品还有人力，材料和能源。产品的质量控制是采取有效手段对不合格品的控制。质量控制是生产过程中的原材料的控制、工艺参数控制、制品检测三大环节；5. 员工素质与成本的关系： 人力资源是生产力，高素质的员工，富有经验的员工会给企业生产带来效益的提高，因而企业的增效与发展离不开员工经验与技能的提高，一般最有效的方法是培训，通过全面系统的培训注塑的基本知识才能提高岗位能力和工作质量，才能实现全员参于的降本。6. 工段管理与成本关系：注塑件设计要点1、 利用注塑工艺生产产品时，由于塑料在模腔中的不均匀冷却和不均匀收缩以及产品结 构设计的不合理，容易引起产品的各种缺陷： 缩印、熔接痕、气孔、变形、拉毛、顶伤、飞边。 2、 为得到高质量的注塑产品，我们必须在设计产品时充分考虑其结构工艺性，下面结合 注塑产品的主要结构特点分析避免注塑缺陷的方法。 2.1开模方向和分型线 每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯 机构和消除分型线对外观的影响。 2.1.1开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一 致，以避免抽芯减少拼缝线，延长模具寿命。 2.1.2例如：保险杠的开模方向一般为车身坐标方向，如果开模方向设计成与轴 不一致，则必须在产品图中注明其夹角。 2.1.3开模方向确定后，可选择适当的分型线，以改善外观及性能。 22脱模斜度 2.2.1适当的脱模斜度可避免产品拉毛。光滑表面的脱模斜度应大于0.5度，细皮纹表 面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度。 2.2.2适当的脱模斜度可避免产品顶伤。 2.2.3深腔结构产品设计时外表面斜度要求小于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯 不偏位，得到均匀的产品壁厚，并保证产品开口部位的材料密度强度。 2.3产品壁厚 2.3.1各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.54mm，当壁厚超过4mm时，将引起冷 却时间过长，产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。 2.3.2壁厚不均会引起表面缩印。 2.3.3壁厚不均会引起气孔和熔接痕。 2.4加强筋 2.4.1加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。 2.4.2加强筋的厚度必须小于产品壁厚的1/3，否则引起表面缩印。 2.4.3加强筋的单面斜度应大于1.5，以避免顶伤。 2.5圆角 2.5.1圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。 2.5.2圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂。 2.5.3设置合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工， 而避免低效率的电加工。 2.5.4不同的圆角可能会引起分型线的移动，应结合实际情况选择不同的圆角或清角。 2.6孔 2.6.1孔的形状应尽量简单，一般取圆形。 2.6.2孔的轴向和开模方向一致，可以避免抽芯。 2.6.3当孔的长径比大于2时，应设置脱模斜度。此时孔的直径应按小径尺寸（最大实 体尺寸）计算。 2.6.4盲孔的长径比一般不超过4。 2.6.5孔与产品边缘的距离一般大于孔径尺寸。 2.7注塑模的抽芯机构及避免 2.7.1当塑件按开模方向不能顺利脱模时，应设计抽芯机构。抽芯机构能成型复杂产品 结构，但易引起产品拼缝线，缩印等缺陷，并增加模具成本缩短模具寿命。 2.7.2.设计注塑产品时，如无特殊要求，尽量避免抽芯结构。如孔轴向和筋的方向改 为开模方向，利用型腔型芯碰穿等方法。 2.8一体铰链 2.8.1利用PP料的韧性，可将铰链设计成和产品一体。 2.8.2作为铰链的薄膜尺寸应小于0.5mm，且保持均匀， 2.8.3注塑一体铰链时，浇口只能设计在铰链的某一侧。 2.9嵌件 2.9.1在注塑产品中镶入嵌件可增加局部强度、硬度、尺寸精度和设置小螺纹孔（轴） ，满足各种特殊需求。同时会增加产品成本。 2.9.2嵌件一般为铜，也可以是其它金属或塑料件。 2.9.3嵌件在嵌入塑料中的部分应设计止转和防拔出结构。如：滚花、孔、折弯、压扁、 轴肩等。 2.9.4嵌件周围塑料应适当加厚，以防止塑件应力开裂。 2.9.5设计嵌件时，应充分考虑其在模具中的定位方式（孔、销、磁性） 2.10标识 产品标识一般设置在产品内表面较平坦处，并采用凸起形式，选择法向与开模方 向尺可能一致的面处设置标识，可以避免拉伤。 2.11注塑件精度 由于注塑时收缩率的不均匀性和不确定性，注塑件精度明显低于金属件，应按 标准选择适当的公差要求（OSJ1372-1978） 2.12注塑件的变形 提高注塑产品结构的刚性，减少变形。尽量避免平板结构，合理设置翻边，凹凸 结构。设置合理的加强筋。 2.13气辅注塑 2.13.1采用气辅注塑，可提高产品刚性，减少变形。 2.13.2采用气辅注塑，可以避免缩印。 2.13.3采用气辅注塑，可以节省原材料，缩短冷却时间。 2.14焊接（热板焊、超声波焊、振动焊） 2.14.1采用焊接，可提