姚永燕

摘 要：塑料是人類生產(chǎn)、生活中不可獲缺的工具材質(zhì)。注塑成型指的是加熱材料融化后在高壓下射入模腔，在溫度下降后固化，得到成型制品的一種方法。注射成型是依靠模具和注塑機(jī)械來(lái)完成的，通常用于形狀復(fù)雜的零件大規(guī)模生產(chǎn)，是一種重要的加工方法。新的注塑模具確認(rèn)，包含的內(nèi)容很多，有些從模具鋼材材質(zhì)，模具尺寸，模具動(dòng)作結(jié)構(gòu)等各個(gè)方面進(jìn)行確認(rèn)。該文主要從產(chǎn)品的角度對(duì)注塑模具確認(rèn)流程進(jìn)行介紹模具確認(rèn)包含的內(nèi)容以及各步驟的主要目的。

關(guān)鍵詞：注塑 流程 流道平衡 澆口凍結(jié)

中圖分類號(hào)：TQ320 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）01（a）-0037-02

1 模具空運(yùn)行

模具安裝到匹配的機(jī)臺(tái)后，需要進(jìn)行空運(yùn)行，驗(yàn)證模具機(jī)械動(dòng)作是否正常、無(wú)異響。檢查的內(nèi)容包括（1）模具定位環(huán)與注塑機(jī)噴嘴配合是否正常，無(wú)縫隙。（2）冷卻系統(tǒng)檢查，模具各組水路的流量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并聯(lián)水路的水流量，水壓是否一致。（3）絞牙類模具傳動(dòng)部件是否安裝動(dòng)作正常，能按照正常絞牙方面轉(zhuǎn)動(dòng)。（4）點(diǎn)澆口模具檢查流道脫料板的動(dòng)作能否開模能正常彈開。（5）模具導(dǎo)柱與定位塊是否合模正常，開模檢查導(dǎo)柱，定位塊沒(méi)有擦傷或磨損。（6）抽芯裝置/頂出裝置是否動(dòng)作正常，無(wú)卡死或者有異響。（7）型腔表面無(wú)碰傷。（8）輔助系統(tǒng)液壓油缸/限位開關(guān)到位后信號(hào)能反饋到模具或者能夠機(jī)臺(tái)；熱流道系統(tǒng)各區(qū)能按照設(shè)定溫度加熱；輔助吹氣系統(tǒng)：閥針類模具澆口位置氣閥是否能正常控制閥針開啟，頂出動(dòng)作需要輔助吹氣的模具是否能在頂出時(shí)正常吹氣[1]。只有模具空運(yùn)行檢查結(jié)果通過(guò)，才能進(jìn)行下一步測(cè)試，否則需要調(diào)整模具或機(jī)臺(tái)后重測(cè)試。

2 穩(wěn)定性測(cè)試

通過(guò)調(diào)整注塑速度、保壓壓力、冷卻時(shí)間等參數(shù)探索工藝參數(shù)范圍，同時(shí)評(píng)估產(chǎn)品與模具，如：產(chǎn)品是否有披鋒、拉傷、縮水、氣泡、燒焦等。模具各步動(dòng)作是否正常、是否漏水、是否有排氣問(wèn)題等。若有問(wèn)題則需要進(jìn)行模具調(diào)整后再次進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試。

3 量具重復(fù)性與重復(fù)能力測(cè)試

此測(cè)試的目的是評(píng)估儀器重復(fù)性以及不同人員測(cè)量同一尺寸的重復(fù)性，只有儀器重復(fù)性以及人員重復(fù)性R&R結(jié)果小于20%，才能確保后面測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確定。

若R&R結(jié)果測(cè)試結(jié)果大于20%，則需要檢查是儀器結(jié)果超標(biāo)還是人員測(cè)試結(jié)果超標(biāo)，若是儀器，則需要校準(zhǔn)儀器后重測(cè)量；若是人員，則需要重新培訓(xùn)后重測(cè)量。

4 粘度測(cè)試

粘度測(cè)試的主要目的是確定最佳注塑速度范圍。注塑速度越快，注塑時(shí)間越短，周期越快；反之，注塑速度越慢，注塑時(shí)間越長(zhǎng)，周期越慢。注塑速度對(duì)材料熔體的粘度影響比較大，在一定的速度范圍內(nèi)，隨著速度增加，速度跟粘度的變化時(shí)線性關(guān)系，粘度測(cè)試的目的是找出這種線性的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)速度過(guò)大，熔體變稀后，塑料材料性能將急劇下降，速度跟粘度不再是線性變化，不能使用此時(shí)速度來(lái)成型制品[2]。

5 流道平衡測(cè)試

流道平衡的主要目的是確認(rèn)多型腔的模具各腔產(chǎn)品完成注塑時(shí)間的一致性。通常以平均不平衡度小于或等于5%，最大不平衡度小于或等于10%來(lái)判定流道平衡性。流道平衡測(cè)試，保壓時(shí)間為零，每腔均缺料，按照最重1腔重量為90%產(chǎn)品單重進(jìn)行測(cè)試。

流道平衡的主要影響因素。（1）流道以及流道拐角設(shè)計(jì)的尺寸。（2）入膠口尺寸。（3）帶鉸鏈的產(chǎn)品鉸鏈尺寸。（4）熱流道模具感溫線安裝高度。只有流道平衡，才能確保一整模產(chǎn)品中各腔都是飽模無(wú)披鋒的，才能確保工藝方面能統(tǒng)一調(diào)整，對(duì)后續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量以及工藝范圍影響很大。

6 澆口凍結(jié)

澆口凍結(jié)的主要目的是確定最佳的保壓時(shí)間，同時(shí)確定最佳的產(chǎn)品單重。制品越飽滿，制品的后收縮就越小。為確保產(chǎn)品外觀飽滿無(wú)縮水現(xiàn)場(chǎng)，需通過(guò)調(diào)整保壓時(shí)間來(lái)補(bǔ)充物料壓實(shí)制品內(nèi)部。除了閥針式的澆口外，其他類型澆口的制品都是剛開始隨著保壓時(shí)間增加，整模產(chǎn)品重量增加；當(dāng)保壓時(shí)間增大到一定范圍后，整模產(chǎn)品重量不再變化，此時(shí)澆口凍結(jié)。若澆口不能凍結(jié)，則澆口設(shè)計(jì)不合理影響產(chǎn)品的冷卻、脫模、外觀等。需要調(diào)整模具，但這種情況比較少見(jiàn)。

7 多型腔分析

多腔模具的產(chǎn)品，通過(guò)上面的基本測(cè)試確定工藝后運(yùn)行1～2小時(shí)，收集樣品測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)以及X-chart，R-chart圖表分析來(lái)判定腔與腔之前的平衡性；對(duì)于新產(chǎn)品，也可以通過(guò)X-chart來(lái)確定公差。

8 DOX測(cè)試

當(dāng)通過(guò)以上所有測(cè)試確定工藝進(jìn)行MCA運(yùn)行，有些項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)果跟預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果有差異時(shí)，需要通過(guò)DOX運(yùn)行確定最佳工藝。即通常選出3～4個(gè)關(guān)鍵工藝參數(shù)，每次只變化一個(gè)工藝，通過(guò)排列組合的形式確定工藝組合。按照工藝組合中的每組工藝進(jìn)行運(yùn)行取樣品測(cè)試尺寸，從尺寸與標(biāo)準(zhǔn)相符合性的角度確定出最佳工藝。

9 過(guò)程能力確認(rèn)

過(guò)程能力運(yùn)行確認(rèn)，通常運(yùn)行24 h，在24 h內(nèi)按照均衡時(shí)間取出不少于30組的樣品，通過(guò)樣品測(cè)試，計(jì)算出CPK值，Cr值，Tz值來(lái)判定過(guò)程能力的可靠性。CPK越高，過(guò)程的穩(wěn)定性、可靠性就越高。在日化包裝行業(yè)，關(guān)鍵項(xiàng)目通常要求CPK>1.33。Cr也是過(guò)程可靠率的一個(gè)指標(biāo)，通常<0.75說(shuō)明過(guò)程變化在標(biāo)準(zhǔn)公差范圍內(nèi)。Tz是過(guò)程的平均值跟標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)值之前的差異情況，通常Tz<0.5說(shuō)明實(shí)際值跟目標(biāo)值比較接近。

10 30天運(yùn)行驗(yàn)證

通過(guò)以上測(cè)試預(yù)計(jì)驗(yàn)證，模具能投入批量生產(chǎn)后，還需要通過(guò)30天的運(yùn)行驗(yàn)證模具內(nèi)部的各運(yùn)動(dòng)部位的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、動(dòng)作是否無(wú)異常。若模具設(shè)計(jì)或選材料有問(wèn)題，則會(huì)出現(xiàn)絲筒磨損、油缸磨損或推板卡死、頂針斷等問(wèn)題，所以在日化行業(yè)通常還有通過(guò)30天的運(yùn)行來(lái)才能驗(yàn)收模具。（如圖1）

以產(chǎn)品為導(dǎo)向，按照確認(rèn)流程進(jìn)行確認(rèn)，若達(dá)不到要求，則需要返回檢查后重運(yùn)行通過(guò)才可以到下一步，以上所有步驟中，只有比較簡(jiǎn)單的產(chǎn)品在MCA結(jié)果數(shù)據(jù)跟標(biāo)準(zhǔn)相符性比較佳，不需要進(jìn)行DOX測(cè)試外，其他步驟均需要進(jìn)行。以上是筆者10多年在日化包裝注塑模具確認(rèn)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

參考文獻(xiàn)

[1] 范鵬.海拉車燈注塑模具供應(yīng)商選擇與管理研究[D].吉林大學(xué)，2014.

[2] 孫傳亭.基于WEB的注塑模知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的建立[D].大連理工大學(xué)，2004.

[3] 王毅.注塑模改模知識(shí)的增量式發(fā)現(xiàn)研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2014.