注塑成型工艺试验优化设计.pdf

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1、第４２卷第１期化工机械１９注塑成型工艺试验优化设计李雪源*（天津大学管理学院）摘要针对注塑成型工艺中存在的缺陷，引入正交试验设计方法，进行模具结构和工艺参数的优化设计。以模具温度、保压压力、保压时间和模内冷却时间作为影响因素，以体积收缩率、缩痕指数和熔接痕长度作为评估指标，通过利用Ｍｏｌｄｆｌｏｗ软件模拟熔体在型腔内的流动，得到各工艺参数影响制品成型质量的趋势图。通过正交试验设计分析，得到各工艺因素对体积收缩率、缩痕指数和熔接痕影响的程度，结合极差分析、方差分析法综合比较各组试验模拟结果，获得最优化的工艺参数组合。关键词注塑成型正交试验模

2、具温度工艺优化＋中图分类号ＴＱ０５１．９３文献标识码Ａ文章编号０２５４-６０９４（２０１５）０１-００１９-０５随着社会的飞速发展，竞争日益加剧，商品经型时的工艺条件、模具条件和成型物料选择密切济的观念深入人心。塑料制品的生产质量和成本相关。注塑成型产品常见缺陷有翘接痕、缩痕、翘［３］控制是塑料制品企业竞争的主要集中点。注塑成曲变形、表面光泽不均匀、气穴及飞边等。型作为塑料加工中的主要成型方法之一，应用得１．１熔接痕［１］非常普遍。注塑成型是将颗粒状或粉状原料熔接痕是注塑成型产品常见的外观缺陷之从注塑机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔一

3、，该缺陷直接影响塑料制品的外观质量，甚至会融塑化成为黏流态熔体，在注塑机柱塞或螺杆的损坏产品的力学性能。在充模过程中，两股相向高压推动下，以很高的流速通过喷嘴，注入模具型聚合物熔体的流动前沿汇集到一起或一股流动前腔，经一定时间的保压冷却定型后可保持模具型沿经过障碍物后再汇合时，因流动前沿部分已经腔的形状，然后开模分型获得成型塑料制件。虽冷却，以致于不能很好地熔合，在汇合处形成熔接然注塑成型在各个方面都有很广泛的应用，但是痕或熔接线的现象。通常会有两种形式：一种是在实际的生产中由于经验不足、塑料成分结构复当产品中存在镶嵌件、孔洞或者产品的厚

4、度变化杂及注塑成型工艺影响等因素造成塑料件不合较大时，熔体在模具内发生两个方向上的流动，交［２］格。所以，如何从复杂的工艺参数试验中脱离汇形成熔接痕迹；另一种是当采用多浇口时，会导出来，增加试模的成功率，从而优化注塑工艺参致多股熔体以相对运动汇合而形成熔接痕迹。注数，是各个企业迫切需要解决的问题。优化工艺塑成型时，要尽量减少熔接痕的数量，控制熔接痕参数对企业提高成品率和降低生产成本是非常重的位置。应对措施为：优化注塑成型工艺，增大注要的。射压力及注射速度等；增加排气槽，减少熔体流动１塑料注塑成型缺陷及应对措施的阻力；控制浇口位置和浇口数量

5、。注塑成型质量分为内部质量和外部质量。内１．２表面缩痕部质量包括塑件的形状与尺寸精度、内部组织结表面缩痕是影响注塑制品质量的重要因素，构形态、密度、物理力学性能及熔接痕强度等；外主要是由注射过程中塑件产品收缩不均匀造成部质量包括表面粗糙度和表观缺陷状况等。实际的，体现在塑件厚度方向的收缩率不同，或熔体流上，不论是塑件的内部质量还是外部质量，均与成动方向的收缩率和垂直方向的收缩率不同。引起*李雪源，男，１９７０年１０月生，助理经济师。天津市，３０００７２。２０化工机械２０１５年表面缩痕的原因有很多，产品的结构、模具设计及ｍ———每个因素的水

6、平数；ｋ注塑成型工艺参数的选择等都会对最后的产品质Ｓ———因素Ａ的方差。Ａ量产生影响，其中对成型工艺参数的研究得到了极差计算公式为：［４］ｘ＝ｘ－ｘ（２）人们的重视。应对措施为：可通过注射后退火ｍａｘｍｉｎ其中ｘ为试验结果，ｘ为试验结果的最大处理方法消除内应力；冷却时间不足时，可采用延ｍａｘ值，ｘ为试验结果的最小值。长冷却时间。ｍｉｎ１．３翘曲变形２．２注塑工艺评价指标和试验因素的选择翘曲变形是塑件最严重的质量缺陷，其产生通常出现的注塑缺陷有熔接痕、缩痕缩孔及与注塑成型工艺参数和模具的设计有很大关系，翘曲变形等。这些都是衡量塑料制品质量好

7、坏的塑件在成型后期因收缩产生的不均匀变形和制品重要指标，反映着整个注射成型工艺的优劣。本内部产生的内应力均会导致翘曲变形，影响尺寸次试验所使用的评价指标有顶出时的体积收缩和装配。因此，需要优化注塑成型工艺参数，对模率、缩痕指数和熔接痕长度，分别记为Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３。这３个指标能实现数值化，给试验分析带来很大具的设计进行改进以解决翘曲变形。的便利。１．４表面光泽度差［６］通过对ＲＨＣＭ成型工艺的研究，选择模具塑料产品表面光泽度差是指产品表面失去塑温度、保压压力、保压时间和模内冷却时间这４个料本身的光泽，整体光泽度较低。造成光泽不良因素作为考

8、察因素，分别对应记为Ａ、Ｂ、Ｃ和Ｄ。的原因有很多，如模具表面过于粗糙、树脂干燥不工艺参数的水平和取值根据生产厂商的推荐值和充分使挥发物在模具与树脂之间凝缩。常用的提试验经验制定出合理的方案。高