新项目试模与改善对策培训教材PPT课件.ppt

新项目试模与改善对策培训 1 主要内容 试模流程图试模工作过程试模工作职责与范围试模工作步骤塑料的工艺成型因素常用塑料工艺参数一览表常见塑料特征与工艺特点产品常见缺陷与改善对策注塑发展趋势 2 试模工作过程 目的对新模具修改后的模具 外移回公司的模具进行试模 验证 以便对模具不良问题作进一步的改善 最终达到适合最佳注塑生产 适用范围适用于注塑车间对公司制作及外移回公司的注塑模具进行试模作业 3 试模流程图 试模通知 试模计划 清洁模具 确认合格 批量生产 组织评审 不合格 提前烘干原料 模具安装 试模领班 参数设定 试啤 4 工作职责 注塑部试模组负责对公司以及外移回公司的注塑模具进行试模工作 工艺工程师协助科长负责整个试模过程的安排 协调 指导和管理 并负责试模跟进 模具不良问题的分析 注塑工艺解决 审核 内部试模报告 并将问题反馈到产品开发部 制模部 对T1后的模具进行评审等 试模工作步骤 1 试模领班根据 试模通知 样品制作通知书 的要求 按工艺工程师的安排 将当班的工作任务填写在 试模计划 上 并按后续的工作视交板的紧急程度调整计划 以紧急优先的原则 有条有理的按计划进行试模 2 试模技术员按 试模计划 需要的原料 颜色 数量到车间物料员处领取备好 并按原料需要的烘干时间配合试模时间提前烘干好原料 具体参照 烘干作业指导书 3 试模技术员按 试模计划 进行模具安装及油温机 油管 水管 冷水机 配电箱等安装 并在模具安装过程中注意以下几项 3 1模具顶针微触开关是否按规范安装到位 油管运水孔牙纹是否符合本公司要求 5 3 2模具高度在超过300mm高时 应检查模具是否有三个顶杆孔 模具在试模前检查行位 铲机 直顶 斜顶是否有开油槽 并且油槽是否已开到指定深度0 2 0 4mm 斜顶 直顶 油槽到封胶面5mm 所选机台是否适合该模具在此机台试模 模温机恒温系统是否正常 3 3模具安装过程必须按 模具安装作业指导书 操作 4 试模领班与试模技术员按产品开发部提供的尺寸 产品外观 结构配合要求进行调校注塑参数 注塑成型 若试模过程中发现模具有异常或产品达不到品质要求时 应及时通知本部门工艺工程师或科长现场监督试模 共同分析和解决问题 并视情况决定是否作落模处理 自检确认产品已符合要求或已是最好状态时 则通知质量保证部QC员或样板工程师到机位检测 若有异常再调校注塑参数 直至达到符合产品要求 4 1为使模具适合在不同机型的注塑机上都能正常生产 试模过程中注塑工艺参数要求控制在压力 125kg cm2 速度 85 PC ABS模温 80 100 按键除外 5 试模技术员在试模时 公司制作的新模具或是外移回公司的模具 按产品开发部或制模部的 试模通知 或 样品制作通知书 的要求试模 注塑参数调到符合产品要求或最好状态后 按要求数量进行注塑成型 如需要样品制作时则对产品按要求剪平水口 削披锋 压边 压定型等后续加工 加工包装后移交工艺技术员整理 5 1工艺技术员将试模样品整理好后 通知产品开发部相关项目工程师 移交样品记录 工作步骤 6 5 2试模时使用的新物料 包括不同厂家 不同型号的原料 色粉等试用后 试模领班负责将试用情况详细填写在 物料使用报告 上 交科长审核后由工艺技术员交质量保证部签收 5 3试模领班或试模技术员将试模情况详细记录在 内部试模报告 上 交工艺工程师审核反馈至产品开发部 模具设计部 制模部 并保留三碑未加工的样板 其中两啤带水口 以便分析问题或称重量用 不良问题点在样板上画上标记 并签上试模人员姓名和试模时间 并交工艺技术员统一管理 工艺工程师跟进试模情况 对模具不良问题的分析 提出改善意见 跟进至解决问题为止 有困难请示科长探讨解决 试模技术员按产品不同规格填写新机型量产前 注塑产品物料使用统计表 经工艺工程师审核后交产品开发部项目签收 并根据 注塑产品物料使用统计表 建立 包装作业指导书 试模技术员试完模后必须擦干净模腔表面 并在模腔表面上加喷防锈油后再卸模 新模具或未生产的模具交制模部模具管理员统一管理 特殊情况需马上修模或改模的模具 可直接交到制模车间由制模科长即时安排修模或改模 7 注塑部试模组对试模后产品不良问题过程说明 试模 T1 T2出现时要求至少试出10啤样板 如果严重不能出模的要通知项目工程师及制模部负责人 如项目科急需要样板时要打出样板 T2时仍出现严重不能出模的 通知项目工程师 对不能出模停止试模的一定要通知项目工程师 并附带注明有型号并带水口的产品 在上次试模时没有出现的问题 在模具未变动情况下此次试模对发现的新问题 如披锋 试模组与制模部检查机台及模具是否有变动 对严重问题的要及时交制模部 8 塑料的工艺成型因素 一 注塑量注射量是指注塑机螺杆在注塑时 向模具内所注射的熔体量 注射量 螺杆推进容积 C 为注塑物料密度C对结晶型聚合物为0 85 对非结晶型聚合物为0 93注塑机不可用来加工小于注射量1 10或超过注射量70 的制品二 计量行程 预塑行程 注射量的大小与计量行程的精度有关 太小 注射量不够 太大 使料桶前部每次注射后射出残量太大 使熔体温度不均或过热分解 预塑后计量的熔体其纵向温度和径向温度都有温差 螺杆转数 预塑背压和料桶温度都将对熔体温度和温差有较大影响 三 松退量 防涎量 1 防涎量 螺杆计量到位后 又直线地倒退一距离 使计量室的比容变大 内压下降 防止流体从计量室中流出 2 防流涎还有一目的是注射喷嘴不退后进行预塑时 降低喷嘴流道系统压力 降低内应力 并在开模时容易抽出水口 3 防涎量大会使计量室中挟杂有气泡 甚至造成成品外观不良 对粘度大的物料可不设防涎量 9 四 螺杆转速螺杆转速影响注塑物料在螺杆中运送和塑化的热厉程和剪却效应 因此它是影响塑化能力 塑化质量和成型周期的重要参数 螺杆转速越高 塑化能力越强 塑料的熔融 大体是因螺杆旋转所产生的热量 因此螺杆转速太快 则有下列影响 1 塑料的热裂解 2 使螺杆或螺缸磨损加速 主要优点为增加塑化能力 降低塑化时间 在螺杆直径较大或螺槽较深时 如果无法降低背压 可以增加螺杆转速来提高塑化速度 减少塑化时间 当计量后段螺杆转速应特别低 以降低惯性冲击 提高计量精度 多级控制有利于消除温差并提高塑化质量 五 加料背压预塑时的背压表示螺杆在预塑时计量室中压力 背压对熔体温度影响较大 背压提高使螺槽中物料密实 延长物料在螺杆中热厉程 塑化质量也得到改善 过高背压会使剪切热过高 可能会使物料降解 塑料的工艺成型因素 10 六 料筒温度料筒温度指设定注意事项 1 是为使滞留于料筒及螺杆内之冷硬树脂熔融 以利螺杆之转动 2 熔胶温度 料筒温度 机械热能所以料管温度的设定应比该材料所能承受的温度要低 3 料筒温度设定通常分为4段控制 大机台更多 最好能配合螺杆的进料段 压缩段及计量段 另外再加上喷嘴分别给予不同的温度设定控制 由于熔胶温度才是绝对的条件 而料筒温度是相对的 所以应根据料流的状况来设定料筒温度 七 射出速度射出速度的设定是控制熔胶充填模具之时间及流动模式 他是流动过程中之最重要条件 射出速度的调整正确与否对产品外观品质有绝对的支配 射出速度设定的基本原则是配合塑料在模穴内流动时 按其流动所形成之断面大小来升降 并且遵守 慢 快 慢 而尽量快 确认外观有无瑕疵 的要领 塑料的工艺成型因素 11 八 射出压力射出压力的设定主要是控制油压使足以推动螺杆达到所设定的射出速度要求 由于每种塑料的特性不同 流动的难易程度即不同 同种材料熔胶温度不同 黏度也会发生变化 产品不同 模具设计 模温不同均会使材料流动形成之阻力改变 要在种种不同状况下维持同一射出速度 就得改变射出压力 使克服熔胶流动所造成之阻力 射出压力与保持压力不同 射出压力主要影响的是充填阶段 而保持压力影响的却是冷却阶段 九 保持压力保持压力的设定是为使树脂在冷却的过程中不致产生回流 且能继续补充因树脂冷却收缩而不足的空间 而得到最佳的模具复制效果 保持压力设定过高 易造成毛边 过度充填浇口附近的应力集中等不良现象 保持压力设定过低 又易造成收缩太大 尺寸不安定等现象 保持压力必须伴随保压切换点及保压时间设定方为有效 保压不足时会导致 1 凹陷 2 气泡 3 收缩率增加 4 成形品尺寸变小 5 尺寸的波动性变大 6 由于熔胶回流导致内层配向 过大的保压则会造成 1 注道 Sprue 区域的应力 2 脱模困难 3 外皮层的拉伸应力 塑料的工艺成型因素 12 十 保压时间保压时间的设定是为控制保压产生作用的时间 保压时间设定不足将使产品发生尺寸 重量不安定 但保压时间设定太长 又会影响成形效率 适当的保压时间是维持到浇口凝固的时间即可 同时保压大小与保压时间的适当配合 可使程序式保压控制发挥最大效用 保压系为了射出终了时密封注道及因体积收缩的补偿 因此保压必须高于内部残留的压力 保压时间设定如果在最大有效保压时间之前停止 即保压时间过短 则可能产生下列之结果 1 凹陷 2 气泡 3 重量不足 4 尺寸较小 5 由于熔胶之回流产生内部配向 6 更高的翘曲 尤其在半结晶性的材料 7 更大尺寸波动 8 收缩率增加设定有效的 保压时间至少须到注道固化 一般约为冷却时间的30 即够 十一 模温在模具设计及成型工程的条件设定上 重要的是不仅维持适合的温度 还要能让其均匀分布 不均匀的模温分布 会导致不均一的收缩和内应力 因而使成形品易产生变形和翘曲 模温的高低会影响塑料在模腔内硬化的速度 太低会使充填较困难以及未适当的收缩 或再结晶 即硬化 使得成型品有较多的充填和热应力之残留 太高则容易出现毛边及需要较长的冷却时间 提高模温可以获致以下的效果 1 增加成形品结晶度及较均匀的结构 2 使成形收缩较充分 后收缩减少 3 提高成形品的强度和耐热性 4 减少内应力残留 分子配向及变形 5 减少充填时的流动阻抗 降低压力损失 6 使成形品外观光泽较低 7 增加成形品发生毛边的机会 8 增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会 9 减少结合线明显的程度 10 增加冷却的时间 塑料的工艺成型因素 13 十二 内应力注塑制品的内应力包括两种 一种是注塑制品成型应力 另一种是温度应力影响内应力的工艺因素对取向应力的影响在速冷条件下 取向会导致聚合物内应力的形成 熔体温度高 粘度低 取向度降低 另一方面 由于熔体温度高会使应力松弛加快 促使取向能力加强 延长保压时间会导致取向压力增加 提高注射压力 保压压力 会增大取向压力 令材料变脆的几种状况 十三 熔胶温度内应力释放 模温 保压 烘料条件 太久或不彻底 滞留时间太久结合线聚合物的分子一般呈链状结构 线型分子链和支链型分子认为是热塑性塑料 可反复加热冷却加工 而经过加热多个分子发生交联反应 连结成网状的体型分子结构的塑料通常是一此次性的 不能重复注射加工 也就是所说的热固性塑料 塑料的工艺成型因素 14 塑料选材须知 所有的塑料选材都要把全部功能要求转换成与实际使用性能有关的工程性能 并根据要求的性能进行选材 通常根据性能选材的方法有 对塑料性能分项考虑 比较的选材 同时考虑多项性能综合评价的选材 1 跟据应用目的 列出部件的全部功能要求 并不是材料的性能 并尽可能定量化 例如 在额定的连续载荷下允许的最大变形量 使用和运输过程中所受的应力种类和大小 是否长期受力 是动态或是静态应力 最高工作温度 在工作温度下允许的尺寸变化 零部件允许的尺寸公差 零部件的使用性能要求 部件是否要求着色 粘接 电镀等 要求贮存期多长 是否在户外使用 有无耐燃性要求 等等 2 根据部件的功能要求 考虑使用性能数值 工程性能 和设计数据 提出目标材料 部件材料 的性能数值 并通过这些性能要求来选定材料 即使这些性能估计是粗略的 也会大大方便候选材料的筛选 为最终材料的选定提供有益的依据 15 选择恰当材料性能是很关键而又复杂的 因为零部件的某一功能常常包含几种性能 例如在尺寸稳定性的要求中除尺寸精度外 还要考虑线胀系数 模塑收缩率 吸水性 蠕变性等等 零件的强度和刚度 除了从材料性能上考虑以外 还要从制品结构设计上 如厚度和加强筋等 加以考虑 材料的成型工艺性 耐久性 经济性等也都是选材时应考虑的因素 有时候 某些使用要求不一定能明确对材料性能的定量要求 如电镀性往往要通过实际试验或已有的经验来筛选 又如塑料炮弹弹带 要求材料经受高速冲击 压缩 扭拧 剪切等复杂的外力作用和高速高温高压气流的影响 很难直接提出材料的定量性能要求 因此 除了通过力学计算外 还可通过模拟试验和探索试验来推算受力情况 提出粗略的性能要求 3 最后通过部件工程性能要求与材料性能的比较来确定候选材料 选择塑料时应注意下面几个问题 必须对选用塑料的性能有较全面的了解 然后根据使用条件去考虑配方 工艺和制品设计等 塑料一般导热性低 选用和设计时要充分注意 塑料的线胀系数一般比金属大 有的易吸水 因此尺寸变化较大 选用和设计时要考虑恰当的配合间隙和公差范围 有的塑料有应力开裂的倾向 选用和设计时要尽量减少应力 制品设计要避免应力集中 或作适当的后处理 并要严格控制加工工艺 有的塑料有蠕变和后收缩或变形的倾向 选用和设计时应充分注意 各种塑料有 一定的使用强度范围和允许接触的介质以及能承受的压力和速度极限 选用和设计时应该考虑 16 常用塑料工艺参数一览表 17 18 19 ABS 超不碎胶 丙烯睛 丁二桸 苯乙烯共聚物 1 塑料主要性能 ABS有较强的抗冲击强度 收缩率较小 尺寸稳定 具有良好电镀性能 也是所有塑料中电镀性能最好的 2 注塑工艺要点 1 吸湿性较大 必须干燥 干燥条件70 90 1 2H以内 如要求胶件表面光泽 更需长时间干燥 ABS 常见塑料性能与工艺特点 2 温度参数 料筒温度180 250 一般不宜超过250 因过高温度会引致橡胶成份分解反而使流动性降低 模温40 80 正常 若要求外观光亮则模温取较高 3 注射压力一般取70 100Mpa 保压取第一压的30 60 注射速度取中 低速 3 共混改性塑料 1 ABS PC 提高ABS耐热性和抗冲击强度 充电器 手机的外壳 2 ABS PVC 提高ABS的韧性 耐热性及抗老化能力 20 PC 防弹玻璃胶 聚碳酸脂塑料主要性能 高透明度 接近PMMA 非结晶体 耐热性优异 成型收缩率小 高度的尺寸稳定性 胶件精度高 冲击强度高居热塑性塑料之冠 蠕变小 刚硬而有韧性 耐疲劳强度差 耐磨性不好 对缺口敏感 而应力开裂性差 2 注塑工艺要点 高温下PC对微量水份即敏感 必须充分干燥原料 使含水量降低到0 02 以下 干燥条件 120 130 时间4 8小时以内 PC 常见塑料特征与工艺特点 PC对温度很敏感 熔体粘度随温度升高而明显下降 料筒温度 250 320 不超过350 适当提高后料筒温度对塑化有利 模温控制 85 120 模温宜高以减少模温及料温的差异从而降低胶件内应力 模温高虽然降低了内应力 但过高会易粘模 且使成型周期长 流动性差 需用高压注射 但需顾及胶件残留大的内应力 可能导至开裂 注射速度 壁厚取中速 壁薄取高速 必要时内应力退火 烘炉温度125 135 时间2H 自然冷却到常温 模具方面要求较高 21 共混改性塑料 PC ABS 随着ABS的增加 加工性能得到改善 成型温度有所下降 流动性变好 内应力有改善 但机械强度随之下降 PC POM 可直接任何比例混和 其中比例在PC POM 50 70 50 30在很大程度上保持了PC优良的机械性能 而且应力开裂能力显著提高 PC PE 目的是降低熔体粘度 提高流动性 也可使PC的冲击强度 拉伸强度 断裂强度得到一定程度改善 PC PMMA 可使胶件呈现珠光效果 常见塑料特征与工艺特点 22 常见塑料特征与工艺特点 POM 赛钢 聚甲荃1 塑料主要性能 高结晶 乳白色料粒 很高刚性和硬度 耐磨性及自润滑性仅次于尼龙 但价格比尼龙便宜 并具有较好韧性 温度 湿度对其性能影响不大 耐反复冲击性好过PC及ABS 耐疲劳性是所有塑料中最好的 2 注塑工艺要点 结晶性塑料 原料一般不干燥或短时间干燥 100 1 2H 流动性中等 注射速度宜用中 高速 温度控制 料筒温度 170 220 注意料温不可太高 240 以上会使熔料颜色变暗 使胶件性能变差及腐蚀模腔 模温 80 100 压力参数 注射压力100Mpa 背压0 5Mpa 正常注射压力宜采用较高的注射压力 因流体流动性对剪切速率敏感 不宜单靠提高料筒温度来提高流动性 否则有害无益 赛钢收缩率很大 须尽量延长保压时间来补缩改善缩水现象 23 常见塑料特征与工艺特点 PMMA 亚加力 聚甲基丙烯酸甲脂1 塑料主要性能 最优秀的透明度 仅GPPS可与之相比 及良好的导旋光性 常温下较高的机械强度 表面硬度较低 易擦花 对包装要求很高 2 注塑工艺要点 原料必须经过严格干燥 干燥条件 95 100 时间6H以上 料斗应持续保温以免回潮 流动性稍差 宜高压成型 80 10Mpa 宜适当增加注射时间及足够保压压力 注射压力的80 补缩 注塑速度不能太快以免气泡明显 但速度太慢会使熔合线变粗 料温 模温需取高 以提高流动性 减少内应力 改善透明性及机械强度 料温参数 前200 230 中215 235 后140 160 模温 30 70 PMMA极易出现啤塑黑点 请从以下方面控制 保证原料洁净 尤其是翻用的水口料 定期清洁模具 机台清洁 清洁料筒前端 螺杆及喷咀等 24 原因分析 a 射胶 保压压力过大或过小 时间过长或过短 b 成型周期不稳定 c 浇口 流道不均匀 位置不当 d 模腔尺寸不一致 e 每批材料性能变化 f 液压系统不稳定 g 加料系统不正常 h 螺杆转速不稳定 产品常见缺陷与改善对策 尺寸控制不良 射胶压力 保压压力 小 大 大 尺寸 25 产品常见缺陷与改善对策 产生原因 排气不良或设计不合理注射速度过快或压力太大熔料温度过低模壁温度过低浇口太大或太小改善方法 增加排气或修模改善适当减速或降压增加料温与模温模具改善 困气 烧胶 26 产品常见缺陷与改善对策 产生原因 注射速度太低保压太低熔料温度过低模壁温度过低浇口位置不合理料流道处无排气孔改善方法 增加注射速度增加模壁温度与料筒温度增加保压 提前进行保压切换重新定位浇口并将其移到不可见的地方流道处增设排气孔 夹水线 27 产品常见缺陷与改善对策 产生原因 冷却时间短顶出受力不均模温太高 制品薄厚不均制品内应力太大通水不良 冷却不均改善方法 加长冷却时间改变顶出位置降低模温消除内应力改变模具水路正确设计制品和模具 变形 28 产品常见缺陷与改善对策 产生原因 模具顶出装置结构不良脱模斜度不够 模面不光滑模腔温度不合适模腔有接缝或存料周期太短或太长模芯无进气孔改善方法 改进顶出装置适当控制模温清理模具适当控制注射周期 粘模 拖伤 29 产品常见缺陷与改善对策 产生原因 射胶 保压压力低射胶速度太低 太高射胶时间不足 模温太低 太高浇口位置不当排气不良 塑化容量 塑胶位置 小改善方法 提高射胶 保压压力提高 降低射胶速度增加射胶时间 提高 降低模温 改变浇口位置 增加排气增加塑化容量 塑胶位置 缩水 30 产品常见缺陷与改善对策 产生原因 料筒 喷嘴及模具温度太高模具分型面精度差注塑压力太大 锁模力不足模具设计和入料配置不合理模腔排气不良模具密封不严 有杂物和模板弯曲变形改善方法 降低注射压力 速度调节锁模力提前保压 降低料温擦净模具 擦净模具 披锋 31 产品常见缺陷与改善对策 产生原因 料温过高 料分解物进入模腔原料含水分高 成型时气化物料含有易挥发物冷胶进入造成倒索太大 空气进入造成改善方法 迅速降低料温原料预热或干燥原料进行预热干燥 减小倒索清除胶屑 提高射嘴温度 增加倒索 银线 料花 32 产品常见缺陷与改善对策 产生原因 料温太高有分解现象 射胶速度太快 磨擦引起原料未烘燥 潮湿 成型周期太长 注塑太饱和改善方法 降低料温射出分解的原料降低射胶速度缩短成型周期原料进行预热干燥 气纹 气纹 33 顶高 顶白a 射胶压力或保压压力过大 填充量过大 b 模腔粗糙 有倒扣 脱模斜度不足 顶针位置不当 产品常见缺陷与改善对策 顶白 34 产品常见缺陷与改善对策 起丝 产生原因 PC ABS料常见注胶速度过快 剪切速率过模温过高 熔胶温度过高浇注系统粗糙 浇口尺寸过小 改善方法 降低注胶速度 剪切速率 降低模温 熔胶温度 修改模具 特征说明 缺陷一般位于产品光滑面 用手用力搓 会有白色的胶丝 35 产生原因 料温太高有分解现象 料筒或喷嘴接合不严模具排气不良染色不均匀 物料中混有深色物改善方法 降低料温修理接合处 除去死角模具排气重新染色将物料中深色物剔除 产品常见缺陷与改善对策 黑点 36 产品常见缺陷与改善对策 纹粗 产生原因 模具内壁纹粗 原料未烘干备压过低模壁有水份脱模剂过多改善方法 对模具进行省模 抛光 按规定进行料的烘烤增加背压适当延长保压时间增加模温保持模具内的干燥减少脱模剂的用量或不使用 37 产品常见缺陷与改善对策 产生原因 断镶件注射压力太大注射速度太快保压太低保压时间太短注射周期太短改善方法 更换硬质较强的镶件减少注射压力减低注射速度增加保压延长保压时间延长注周期 盲孔 38 产生原因 原料中混有杂质混料的色分热安定性不足烘料防尘差料筒料管 炮筒 混有杂质模具内有脏污料在料管内停留时间太长射嘴过热 烧焦胶料改善方法 对原料进行管制 降温 减少材料在机内的成形时间对烘料设备和空间进行净化减少料的停留时间降低射嘴炮筒温度 产品常见缺陷与改善对策 混色 39 产品常见缺陷与改善对策 产生原因 进料口位置设计不合理或小注射压力太小保压太低 保压时间太短保压切换太早模内温度偏低改善方法 增加进料口或进料口加大增加注射压力增加保压延长保压时间延迟从注射到保压的切换增加模温 厚薄胶印 40 塑料成型技术的发展趋势 1 新型挤出混炼技术与