CN112776292A - 一种注射成型工艺优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注射成型工艺优化方法，包括步骤S1、根据注射成型目标需求，在注射前进行注塑机参数设置；步骤S2、根据设置的注塑机参数进行注射成型阶段性测试，并基于测试结果优化注射成型工艺主参数；步骤S3、随机取样，验证样件工艺参数的稳定性和样件外观稳定性。本发明可以使其模具在生产过程中保持良好的产品品质，良品率达99.9％，还可减少检验人员的投入达到成本降低的目的。

Description

一种注射成型工艺优化方法

技术领域

本发明属于塑胶注射成型的技术领域，具体涉及一种注射成型工艺优化方法。

背景技术

目前产品的利润随着市场激烈的竞争，以及作业的浪费越来越薄，在生产过程中人工检测的手段效率低下，并且容易出错，导致良品率与机台稼动率得不到值的改善，注射成型过程中对于工艺参数的选择就尤为重要。

现有注射成型生产过程中次品主要由以下几种因素造成：

1、成型机台选择不合理，如螺杆大小，机台吨位。

2、模具温度的变化，如模具水路不畅通，堵塞影响到模具温度不均衡。

3、成型工艺参数因技术人员的能力差异不同对工艺的选择有差异。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种注射成型工艺优化方法，以解决现有注射成型生产过程中次品率较高的问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种注射成型工艺优化方法，其包括：

S1、根据注射成型目标需求，在注射前进行注塑机参数设置；

S2、根据设置的注塑机参数进行注射成型阶段性测试，并基于测试结果优化注射成型工艺主参数；

S3、随机取样，验证样件工艺参数的稳定性和样件外观稳定性。

优选地，S1中根据注射成型目标需求，在注射前进行注塑机参数设置，包括：

S1.1、根据整模重量占螺杆注射重量的百分比，选择注塑机螺杆规格；

S1.2、根据模具灌嘴尺寸，选择比模具灌嘴直径小10％～30％的螺杆喷嘴直径；

S1.3、根据塑料物性表，设置塑料的烘烤温度与时间；

S1.4、根据塑料水分含量测试，检测产品外观稳定性；

S1.5、设置模具每组水路流量为3升/秒；

S1.6、根据产品投影面积计算注塑机锁模力。

优选地，S2中根据设置的注塑机参数进行注射成型阶段性测试，并基于测试结果优化注射成型工艺主参数，包括：

S2.1、测试在两分钟不动作时，模具热流道或浇口套喷嘴处是否流延或冻结；

S2.2、测试注射填充到产品40％时，产品是否可通过模具顶出系统顶出；

S2.3、以注射速度为70mm/s～90mm/s将产品填充至85％，且连续注射10模，并通过热流道温度或浇口尺寸调整多穴模具穴与穴之间的重量误差；同时检查、调整模与模之间的重量误差；

S2.4、在产品填充70％的螺杆切换位置，依次从速度15打到速度140，记录每一个速度的注射压力与注射时间，通过注射压力与注射时间曲线图选择剪切率小于3且平滑的点对应的速度作为注射速度；

S2.5、调整螺杆切换位置，将产品填充至98％，将对应的注射压力的35％作为保压设定压力，连续注射保压时间从小到大生产样品，并记录每一个时间点的产品重量，设定产品重量不再发生变化时的时间作为保压时间；

S2.6、将填充98％的注射压力的5％～60％的每5％作为一个窗口，测试每个窗口保压压力下产品的状态，并记录5种状态：缺料、缩水、良品、飞边、烧焦，同时记录对应的整模重量，选择良品窗口偏下的压力做为保压压力。

S2.7、将计量时间增加1.5秒作为冷却时间。

优选地，S2.3中，多穴模具产品重量在0.5g以上时，预设误差不超过5％,产品重量在0.5g以下时，预设误差不超过15％。

优选地，S3中随机取样，验证样件工艺参数的稳定性和样件外观稳定性，包括：

S3.1、连续生产当注射压力值已处于10bar以内波动时，提取样件，在20X显微镜下对样件外观进行检查，并对样件进行外观判定；

S3.2、通过8小时连续生产，根据注射压力波动，对样件产品品质稳定进行判定。

优选地，S3.2中注射压力波动不超过5％。

本发明提供的注射成型工艺优化方法，具有以下有益效果：

本发明可以使其模具在生产过程中保持良好的产品品质，良品率达99.9％，还可减少检验人员的投入达到成本降低的目的。

附图说明

图1为注射成型工艺优化方法的重量误差。

图2为注射成型工艺优化方法注射速度图。

图3为注射成型工艺优化方法注射压力与注射时间曲线图。

图4为注射成型工艺优化方法的保压时间。

图5为注射成型工艺优化方法的保压压力。

图6为注射成型工艺优化方法注射压力和波动图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

根据本申请的一个实施例，本方案的注射成型工艺优化方法，包括：

步骤S1、根据注射成型目标需求，在注射前进行注塑机参数设置；

步骤S2、根据设置的注塑机参数进行注射成型阶段性测试，并基于测试结果优化注射成型工艺主参数；

步骤S3、随机取样，验证样件工艺参数的稳定性和样件外观稳定性。

根据本申请的一个实施例，以下将对上述步骤进行详细描述。

步骤S1、注塑机开机前检查，其具体步骤包括：

步骤S1.1、注塑机螺杆大小选择

整模重量处于的螺杆注射重量25％～65％来选择，例如整模重量是20g，可以选择螺杆最大注射重量在32g～80g的螺杆，通常选择中值，目的在于可以利用螺杆合理的压缩比避免塑料在注射过程中降解。

步骤S1.2、螺杆喷嘴直径选择

螺杆喷嘴直径选择比模具灌嘴小10％～30％，以避免喷嘴处漏料导致产生不稳定和因素。

步骤S1.3、塑料的烘烤温度与时间

塑料的烘烤温度与时间按照塑料物性表推荐要求执行，数据来自于塑料生产厂商，以避免过度烘烤或烘烤不充分。

步骤S1.4、塑料水分含量测试

测试结果需要控制在塑料物性表推荐要求范围内，以避免生产过程中产品外观不稳定，例如色差，烧焦，变形不一致，缺料等缺陷。

步骤S1.5、检查模具每组水路流量的大小

优选模具每组水路流量的大小在3升/秒，因为水路是模具稳定的重要因素,充足的流量可以保持均的循环，模具温度可以恒定，以保证产品的品质。

步骤S1.6、注塑机锁模力

注塑机锁模力可根据产品投影面积常规计算，但锁模力不可超过机器自身吨位的90％，以提高模具使用寿命。

步骤S2、根据设置的注塑机参数进行注射成型阶段性测试，并基于测试结果优化注射成型工艺主参数，其具体步骤包括：

步骤S2.1、测试在2分钟不动作时，模具热流道或浇口套喷嘴处是否流延或冻结，以减少生产过程中问题处理导致重新调试开始的时间。

步骤S2.2、测试注射填充到产品40％，产品是否可以依靠模具顶出系统顶出。以避免在生产过程中因供料不及时或机台故障未供料而导致短射，重启生产后产品未顶出而导致的压模等风险。

步骤S2.3、参考图1，选择注射速度为70mm/s～90mm/s，将产品填充至85％左右，连续注射10模，多穴模具检查穴与穴之间的重量通过热流道温度或浇口大小调整将误差控制在范围内，产品重量在0.5g以上误差在5％以内，0.5g以下误差在15％以内；同时检查模与模之间的重量误差是否在范围内，整模重量在2g以上误差为2％以内，2g以下误差在3％以内。

单穴模具只检查模与模之间的重量误差，此点可以保证生产过程中每模产品质量的稳定性，提高产品良率。

步骤S2.4注射速度优化

参考图2和图3，在位于产品填充70％的螺杆切换位置，依次从15的速度打到140的速度，记录下每一个速度的注射压力与注射时间，通过注射压力与注射时间曲线图选择一个剪切率小于3且平滑的点对应的速度作为注射速度，速度的合理选择可以减少塑料在成型过程中分解，提高产品的品质。

步骤S2.5、保压时间优化

参考图4，调整螺杆切换位置，将产品填充至98％，将此时的注射压力的35％作为保压设定压力，连续注射通过保压时间从小到大生产样品，并记录每一个时间点的产品重量，直至产品重量不再发生变化，说明浇口已冻结，将重量没有变化的时间作为保压时间。将浇口冻结时间作为保压时间，生产过程中不会因为注射压力波动导致产品不稳定。

步骤S2.6，保压压力优化

保压时间设定后，对保压压力进行测试，将填充98％的注射压力的5％～60％，每5％为一个窗口，测试每个窗口保压压力下产品的状态，对产品进行外观检查，记录5种状态：缺料、缩水、良品、飞边、烧焦。同时记录下对应的整模重量。

处于良品的保压等级说明都是可以选择的窗口，但要求良口窗口一般大于5个或以上(若达不到，需要对模具排气，分型面进行检查优化)。这时选择良品窗口偏下的压力做为保压压力。

参考图5，保压压力选择300bar，良品窗口越多说明工艺窗口较宽，选择中值偏下既能保证生产过程中，异常波动不会导致产品缺料、缩水、飞边、烧焦等次品出现，同时产品品质稳定性。

步骤S2.7，冷却时间的设定为计量时间增加1.5秒，可以保证计量充分不会出现计量不充分导致产品缺陷。

步骤S3、取样检验

步骤S3.1、连续生产当注射压力值已处于10bar以内波动时，提取样件，对样件外观(主要是外观缺陷)在20X显微镜下进行检查，并对样件进行外观判定。

步骤S3.2、参考图6，在试生产过程中验证工艺参数的稳定性，通过8小时连续的生产，将机台中记录的注射压力进行分析，波动越小，证明产品品质越稳定，一般检查波动在5％以内。

通过以上优化的工艺参数，在生产过程中进行验证8/24/72小时验证，从而获得最佳的生产良品率，如良品率达不到要求，可以就出现的问题进行模具优化，或以本发明方法重复优化工艺，使良品率达标。

当良品率达标，通过对注射压力的控制，将超过5％波动的模次信号传递给机械手，机械手自动识别后隔离放置待人工确认。其余5％以内波动的良品可以免检，从而达到减少人工成本，降低生产成本的目的。

虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种注射成型工艺优化方法，其特征在于，包括：

S1、根据注射成型目标需求，在注射前进行注塑机参数设置；

S2、根据设置的注塑机参数进行注射成型阶段性测试，并基于测试结果优化注射成型工艺主参数；

S3、随机取样，验证样件工艺参数的稳定性和样件外观稳定性。

2.根据权利要求1所述的注射成型工艺优化方法，其特征在于，所述S1中根据注射成型目标需求，在注射前进行注塑机参数设置，包括：

S1.1、根据整模重量占螺杆注射重量的百分比，选择注塑机螺杆规格；

S1.2、根据模具灌嘴尺寸，选择比模具灌嘴直径小10％～30％的螺杆喷嘴直径；

S1.3、根据塑料物性表，设置塑料的烘烤温度与时间；

S1.4、根据塑料水分含量测试，检测产品外观稳定性；

S1.5、设置模具每组水路流量为3升/秒；

S1.6、根据产品投影面积计算注塑机锁模力。

3.根据权利要求1所述的注射成型工艺优化方法，其特征在于，所述S2中根据设置的注塑机参数进行注射成型阶段性测试，并基于测试结果优化注射成型工艺主参数，包括：

S2.1、测试在两分钟不动作时，模具热流道或浇口套喷嘴处是否流延或冻结；

S2.2、测试注射填充到产品40％时，产品是否可通过模具顶出系统顶出；

S2.3、以注射速度为70mm/s～90mm/s将产品填充至85％，且连续注射10模，并通过热流道温度或浇口尺寸调整多穴模具穴与穴之间的重量误差；同时检查、调整模与模之间的重量误差；

S2.4、在产品填充70％的螺杆切换位置，依次从速度15打到速度140，记录每一个速度的注射压力与注射时间，通过注射压力与注射时间曲线图选择剪切率小于3且平滑的点对应的速度作为注射速度；

S2.5、调整螺杆切换位置，将产品填充至98％，将对应的注射压力的35％作为保压设定压力，连续注射保压时间从小到大生产样品，并记录每一个时间点的产品重量，设定产品重量不再发生变化时的时间作为保压时间；

S2.6、将填充98％的注射压力的5％～60％的每5％作为一个窗口，测试每个窗口保压压力下产品的状态，并记录5种状态：缺料、缩水、良品、飞边、烧焦，同时记录对应的整模重量，选择良品窗口偏下的压力做为保压压力。

S2.7、将计量时间增加1.5秒作为冷却时间。

4.根据权利要求1所述的注射成型工艺优化方法，其特征在于，所述S2.3中，多穴模具产品重量在0.5g以上时，预设误差不超过5％,产品重量在0.5g以下时，预设误差不超过15％。

5.根据权利要求1所述的注射成型工艺优化方法，其特征在于，所述S3中随机取样，验证样件工艺参数的稳定性和样件外观稳定性，包括：

S3.1、连续生产当注射压力值已处于10bar以内波动时，提取样件，在20X显微镜下对样件外观进行检查，并对样件进行外观判定；

S3.2、通过8小时连续生产，根据注射压力波动，对样件产品品质稳定进行判定。

6.根据权利要求1所述的注射成型工艺优化方法，其特征在于，所述S3.2中注射压力波动不超过5％。

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