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注塑新手技术员培训课件第一章注塑基础概述什么是注塑成型注塑成型定义广泛应用领域注塑成型是一种将热塑性或热固性塑料加热熔融后,在高压下注入闭合模•汽车工业保险杠、仪表盘、内饰件具型腔内,经冷却固化后得到塑料制品的成型方法这是目前最主要的塑•电子产品手机外壳、电脑配件、连接器料加工工艺,具有生产效率高、成本低、产品精度高等优点•日用品塑料椅、玩具、容器•医疗器械注射器、医用管路、器械外壳注塑机的基本构造注射系统锁模系统液压系统负责将塑料熔融并注入模具实现模具的开闭与锁紧为各部件提供动力•料斗存储原料•固定模板与移动模板•液压泵产生压力•螺杆塑化、计量、注射•锁模机构提供足够锁模力•油箱储存液压油•加热圈提供熔融温度•顶出装置脱模产品•阀组控制油路方向•喷嘴连接模具与料筒•调模装置调整模具厚度•冷却器保持油温稳定注塑成型的基本流程注塑成型是一个循环往复的过程,每个循环包含六个关键阶段掌握各阶段的控制要点是确保产品质量的基础塑化螺杆旋转,塑料在料筒中被加热熔融,形成均匀熔体注射螺杆快速前进,将熔体高压注入模具型腔保压维持压力,补充因冷却收缩而产生的体积减少冷却熔体在模具中冷却固化,形成稳定形状开模锁模系统打开,移动模板后退,分离模具顶出顶出装置将产品从模具中推出,完成一个周期每个环节的关键控制点周期时间优化合理设置各阶段参数可以缩短成型周期,提高生产效率,但必须确保产塑化温度均匀性、螺杆转速、背压控制品质量不受影响注射注射速度、注射压力、充模时间保压保压压力、保压时间、切换位置冷却冷却时间、模温控制、冷却均匀性开模/顶出开模速度、顶出力度、脱模顺畅性注塑机结构示意图清晰展示了注射系统、锁模系统、液压系统的相对位置关系理解机器结构是进行日常操作和故障排查的基础图中标注了料斗、螺杆、料筒、加热圈、喷嘴、固定模板、移动模板、锁模装置、顶出装置、液压缸等主要部件第二章塑料材料基础塑料材料是注塑成型的核心要素不同的塑料具有不同的物理化学性能,需要采用相应的工艺参数本章将介绍常用塑料种类、添加剂作用以及熔体流动特性,帮助您理解材料与工艺的关系常用塑料种类及特性PP聚丙烯PE聚乙烯特性密度低、耐化学性好、韧性强特性柔韧性优、电绝缘性好、耐低温应用汽车配件、家电外壳、包装容器应用薄膜、管材、日用品加工温度200-280°C加工温度160-260°CABS工程塑料PC聚碳酸酯特性刚性好、表面光泽、易加工特性透明度高、抗冲击强、耐高温应用电子外壳、玩具、汽车内饰应用光学镜片、安全防护、电子产品加工温度200-240°C加工温度260-320°C热塑性塑料特点热固性塑料简介可以反复加热软化和冷却硬化,具有可回收利用的优势加工温度范围相对加热后发生化学交联反应,一旦固化就不能再次熔融常见的有酚醛树脂、较宽,是注塑成型的主要材料类型常见的PP、PE、ABS、PC、PS、PA等环氧树脂等主要用于电气绝缘、高温部件等特殊领域,在普通注塑中较少都属于热塑性塑料使用塑料添加剂的作用为了改善塑料的加工性能和使用性能,通常需要添加各种助剂了解常用添加剂的作用,有助于理解材料性能变化和工艺调整需求增强剂抗紫外线剂玻璃纤维(玻纤)显著提高材料刚性、强度和耐热性,常用于结构件添加防止塑料在阳光照射下老化、变色和性能下降特别重要用于户外产品,如汽比例通常为10-40%车外饰件、户外家具等碳纤维更高的强度和更轻的重量,但成本较高,用于高端产品常见类型包括紫外线吸收剂和光稳定剂,添加量通常为
0.1-2%注意增强材料会增加磨损,需要更高的注射压力防静电剂色母粒降低塑料表面电阻,防止静电积累对于电子产品包装和精密仪器外壳尤为重用于为塑料制品着色的浓缩颜料使用色母粒比粉末颜料更均匀、更清洁、要更易操作可分为外部添加型和内部混合型,根据产品要求选择合适类型添加比例通常为1-5%,根据所需颜色深度调整注意事项不同批次色母需要试色,确保颜色一致性塑料熔体流动行为黏度与温度的关系流动性对成型质量的影响塑料熔体的黏度是影响注塑工艺的关键参数流动性好的表现黏度描述了熔体的流动阻力大小温度升高分子链运动加剧,黏度降低,流动性•充模容易,可成型薄壁制品增强温度过高可能导致材料降解,产生气泡、变•模具温度可适当降低色等缺陷•注射压力需求较低温度过低黏度过大,充模困难,易产生短射、熔接痕流动性差的应对最佳温度区间每种材料都有推荐的加工温度范围•提高料筒温度和模具温度除温度外,剪切速率也显著影响黏度注射速度越快,剪切速率越高,熔体黏度降低(剪切变•增加注射压力和速度稀特性)•优化浇口和流道设计第三章模具基础知识模具是注塑成型的核心工装,决定了产品的形状、尺寸和表面质量理解模具的结构、设计原理和制造工艺,是注塑技术员必备的专业知识本章将系统介绍模具的组成、分类及关键设计要点模具的组成与分类010203型腔与型芯浇注系统冷却系统型腔和型芯共同形成产品的形状型腔通常在定模侧,包括主流道、分流道、浇口等,引导熔体从注塑机喷嘴由冷却水道组成,控制模具温度,加速产品冷却固化冷型芯在动模侧两者的配合精度直接影响产品尺寸精流入型腔设计合理的浇注系统能确保充模均匀、减少却布局直接影响成型周期和产品翘曲变形度压力损失0405顶出系统导向与支撑包括顶针、顶块、斜顶等机构,用于将成型产品从模具中推出顶出位置和力度设计导柱导套保证动定模精确合模,模板和支撑柱提供结构强度这些部件确保模具在高不当会导致产品变形或损伤压下稳定工作模具的主要分类按型腔数量分类按浇注系统分类单腔模一次成型一个产品,适合大型或试模产品冷流道模具流道随产品一起顶出,需要后续分离多腔模一次成型多个相同产品,提高生产效率热流道模具流道保持熔融状态,无需分离,节省材料多件模一次成型多个不同产品,常用于配套零件半热流道结合两者优点,在主流道使用热流道模具设计关键点浇口位置与类型选择排气设计与冷却布局浇口是熔体进入型腔的通道,其位置和类型对产品质量影响巨大排气系统设计浇口位置原则模具型腔内的空气必须顺利排出,否则会导致气泡、烧焦、充模不满等缺陷•选择产品壁厚最大的位置进浇•在分型面设置排气槽(深度
0.02-
0.04mm)•使熔体流程最短、阻力最小•在熔体流动末端和困气区域重点排气•避免在外观面留下明显浇口痕迹•利用顶针与孔的间隙辅助排气•考虑熔接痕位置,避开受力部位•排气槽过深会产生飞边常见浇口类型冷却系统布局侧浇口最常用,易于加工和去除合理的冷却设计能缩短周期、减少翘曲、提高尺寸稳定性点浇口浇口痕迹小,适合外观件•冷却水道均匀分布,距型腔表面10-15mm潜伏式浇口自动脱浇口,提高自动化程度•进出水温差控制在3-5°C以内热嘴直浇口用于热流道系统,无浇口痕•壁厚较大部位加强冷却•型芯与型腔分别独立冷却模具制造工艺简介数控加工电火花加工表面处理工艺CNC使用计算机数控铣床、加工中心等设备加工利用电极放电腐蚀工件材料,可加工复杂形状抛光使用砂纸、油石、抛光膏逐级提高表模具零件优点是精度高、效率高、适合复和硬质材料分为电火花成型加工(EDM)面光洁度,达到镜面效果,用于透明件或高光杂曲面和线切割加工(WEDM)泽外观件•三轴、四轴、五轴加工中心•适合深窄槽、尖角等CNC难加工部位喷砂/咬花通过高压喷射磨料或化学腐蚀•加工精度可达±
0.01mm•可加工淬火后的硬质钢材形成均匀的粗糙表面纹理,提供防滑或特殊外观效果•适合型腔、型芯、镶件加工•精度受电极损耗影响电镀/涂层镀硬铬提高耐磨性,氮化处理提高表面硬度,延长模具寿命模具结构剖面图展示了完整的模具系统从图中可以清晰看到浇口如何连接主流道与型腔,分流道如何分配熔体到各个型腔,冷却水道如何环绕型腔布置,以及顶针系统如何配置理解这些结构关系是进行模具调试和维护的基础注意观察浇口位置通常在产品最厚位置,冷却水道距型腔表面保持合理距离,排气槽设置在分型面等设计细节第四章注塑工艺参数详解工艺参数是注塑成型的灵魂,直接决定产品质量和生产效率本章将深入讲解关键工艺参数的作用、调整方法及其对产品质量的影响,帮助您掌握参数优化的核心技能关键工艺参数及其作用注射速度作用控制熔体充填型腔的快慢,影响充模时间和剪切热1过快产生喷射、困气、烧焦,表面光泽度差过慢熔体提前冷却,造成短射、流痕、熔接痕明显调整技巧薄壁件需要高速,厚壁件用中低速;外观面用慢速避免喷射注射压力作用克服熔体流动阻力,确保型腔充满2过高产生飞边、顶白、内应力大,模具磨损加剧过低充模不足,产生短射、缩水、表面不平设定原则以刚好充满型腔为准,通常为最大压力的60-80%保压时间与压力作用在浇口封闭前持续补充熔体,补偿收缩3保压不足产品缩水、凹陷、重量不足保压过度飞边、顶白、难脱模,周期延长最佳设定保压时间略大于浇口封闭时间,保压压力为注射压力的50-70%模具温度作用影响熔体冷却速度、流动性和产品外观4温度高流动性好、表面光泽、尺寸稳定,但周期长温度低周期短、产品易脱模,但易产生熔接痕、翘曲建议范围PP/PE:20-60°C,ABS:50-80°C,PC:80-120°C熔体温度(料温)作用控制塑料熔融状态,影响流动性和降解5温度高流动性强、色泽均匀,但易降解、气泡温度低流动性差、充模困难、表面粗糙设定方法按材料供应商推荐值,分段设置料筒温度(后→前逐渐升高)冷却时间作用确保产品充分冷却固化,可以顺利脱模6时间短产品未固化,脱模时变形、顶白、尺寸不稳定参数调整对产品质量的影响理解各参数与缺陷的对应关系,是快速解决生产问题的关键下面列举常见缺陷及其参数调整方向短射(充模不满)现象产品不完整,型腔未充满解决方向提高注射压力和速度→提高料温和模温→检查浇口和排气→增加保压飞边(溢料)现象分型面出现薄片状多余材料解决方向降低注射压力和保压压力→降低料温和模温→增加锁模力→检查模具合模精度缩水/凹陷现象产品表面局部凹陷,尤其是厚壁位置解决方向增加保压压力和时间→降低料温→延长冷却时间→优化产品结构(减少壁厚差异)翘曲变形现象产品弯曲、扭曲,尺寸超差解决方向调整模温(使冷却更均匀)→降低料温和注射速度→减少内应力→优化浇口位置和冷却系统注塑重要参数及调控技巧除了前面介绍的6大核心参数外,注塑机还有多个辅助参数需要关注掌握这些参数的调控技巧,能够实现更精细的工艺优化螺杆相关参数多段控制技术背压控制螺杆后退阻力,影响塑化质量背压高则混料均匀、排气好,但周期长、现代注塑机支持多段注射和多段保压,可实现更精细的控制能耗高典型值5-15bar多段注射螺杆转速控制塑化速度转速高则塑化快,但剪切热增加,可能导致降解根据材料选择合适转速•第一段慢速避免喷射计量行程控制注射量大小应设置为产品重量+流道系统重量,预留10-20%缓•第二段高速快速充填冲•第三段慢速填充末端,避免困气时间控制参数多段保压注射时间充满型腔所需时间,通常1-3秒太快易喷射,太慢熔体冷却•第一段高压补缩保压切换位置从注射切换到保压的时机通常在95-99%充满时切换•第二段中压维持开模时间模具打开速度影响生产效率,但过快可能拉伤产品•第三段低压减少内应力调试窍门先设置单段参数达到基本合格,再用多段精细优化每次只调整一个参数,观察效果后再调下一个,避免参数相互干扰第五章常见缺陷及故障排查注塑生产中不可避免会遇到各种产品缺陷快速识别缺陷类型、分析成因并采取正确措施,是注塑技术员的核心能力本章将系统介绍常见缺陷的表现、成因分析和解决方案注塑缺陷分类与成因银纹/银丝气泡/空洞烧焦/焦斑翘曲/变形表现产品表面出现银白色条纹或雾状痕表现产品内部或表面出现球形气泡表现产品表面局部出现黑色或褐色烧焦表现产品脱模后发生弯曲、扭曲变形迹痕迹主要成因主要成因主要成因主要成因•原料干燥不充分•冷却不均匀,内应力大•原料含水分或挥发物过多•料温或模温过高•冷却速度不均,内外温差大•顶出不平衡,受力不均•料温过高导致材料分解•保压不足,内部收缩产生真空•注射速度过快,剪切热过大•模具温度分布不合理•注射速度过快,剪切过度•模具排气不畅•困气严重,气体压缩发热•产品壁厚差异过大•模具排气不良•排气槽堵塞或位置不当粘模/脱模困难熔接痕/流痕表现产品难以从模具中取出,或脱模时表现两股熔体汇合处出现可见线条损伤主要成因主要成因•料温或模温过低•模温过高,产品未充分冷却•注射速度过慢•脱模斜度不足•浇口位置不当,流程过长•顶出力不足或位置不当•排气不良,困气于汇合处•模具表面粗糙或有倒扣典型缺陷解决方案针对最常见的注塑缺陷,我们提供系统的排查和解决思路实际调试时应按优先级逐项检查银纹/银丝解决方案第一步检查原料•对吸湿性材料(PA、PC、ABS等)进行充分干燥•检查原料是否过期或混入杂质•确认料斗盖密封,防止吸潮第二步调整工艺参数•适当降低料温,避免材料分解(降低10-20°C)•降低注射速度,减少剪切热•增加背压,改善排气第三步检查模具•清理排气槽,确保通畅•在银纹出现位置增加排气翘曲变形解决方案冷却优化•调整模温,确保动定模温度均衡•延长冷却时间,使产品充分定型•检查冷却水道是否堵塞,流量是否充足工艺调整•降低料温和注射速度,减少内应力•采用多段保压,逐渐降低压力•优化浇口位置,使流动更对称模具检查•检查顶出系统是否平衡•必要时增加顶出点,分散顶出力•考虑产品结构优化,增加加强筋熔接痕解决方案提高熔体温度和流动性•提高料温10-30°C,改善流动性•提高模温,延缓熔体冷却•增加注射速度和压力模具改善案例分析多腔模不均匀充填问题问题描述原因分析一副8腔模具生产手机支架,出现以下现象主要问题流道设计不平衡,导致各型腔流动阻力不同•4个靠近主流道的型腔充填饱满流程差异远端型腔流程更长,熔体到达时温度更低,流动阻力更大•4个远离主流道的型腔充填不足,产生短射压力损失长流道造成压力损失增大,远端型腔压力不足•即使提高注射压力,不均匀现象仍然存在冷却不均近端型腔先充满开始冷却,远端型腔仍在充填•远端型腔的产品熔接痕明显解决方案与结果方案一工艺调整(短期)•提高料温至280°C(原270°C),改善流动性•提高注射速度30%,减少充填时间•采用多段注射前段快速,末段中速方案二模具改造(长期)•采用平衡流道设计,确保各型腔流程相等•扩大远端流道直径,减少阻力•在远端浇口附近增加排气实施结果采用方案一后短射率从35%降至5%,熔接痕改善明显后续实施方案二改模后,所有型腔充填均匀,良品率达到98%以上第六章注塑机操作与维护正确的操作规范和定期维护是确保注塑机稳定运行、延长设备寿命的关键本章将详细介绍注塑机的日常操作流程、安全规范以及基础维护保养知识注塑机日常操作流程开机前检查开机前的仔细检查能避免大部分设备故障和安全事故•检查液压油位是否在标准范围内•检查冷却水系统是否正常运行•确认紧急停止按钮功能正常•检查安全门、限位开关等安全装置•清理工作区域,确保无杂物•检查模具安装是否牢固,水管气管连接是否正确标准开机程序
1.打开电源总开关,启动液压系统
2.启动模温机和冷却水循环系统
3.设置料筒各段加热温度,开始加热
4.等待料筒达到设定温度并保温10-15分钟
5.低压慢速合模,检查模具动作是否顺畅
6.清洗料筒,排出旧料或杂质
7.加入生产用原料,等待塑化调机与试模调机过程需要耐心和经验,逐步优化参数•输入已有的工艺参数或从默认值开始•低压低速进行第一次注射,观察充模情况•逐步提高压力和速度,直至产品完整•调整保压和冷却时间•连续生产5-10模,观察产品稳定性•测量关键尺寸,确认符合要求•记录最终工艺参数正常生产•确认工艺参数稳定后开始批量生产•每小时检查产品质量,测量关键尺寸•监控机器运行状态,注意异常声音或振动•定时检查液压油温度,防止过热•及时添加原料,保持料斗充足•记录生产数量和不良品情况注塑机维护基础液压系统检查与保养电气系统维护要点液压系统是注塑机的动力来源,需要重点维护电气系统控制机器的各项动作,需要保持清洁干燥日常检查日常维护•每日检查油位,保持在上下限之间•保持电控箱清洁,防止灰尘积累•观察油液清洁度,如变黑应更换•检查所有指示灯和按钮功能正常•检查油温,正常范围45-55°C•确认急停按钮、安全门开关灵敏可靠•检查是否有漏油现象•检查电缆是否有破损、老化现象定期保养定期保养每月清洗或更换滤芯,检查各接头密封每月清理电控箱灰尘,检查接线端子每季度检查液压油粘度和污染度每季度检查接触器、继电器触点磨损每半年全面检查液压阀组,必要时拆洗每半年检查加热圈电阻值,测试温控精度每年更换液压油,清洗油箱机械部件保养常见问题润滑保养•压力不足检查溢流阀设定、泵磨损情况•导轨、丝杆等运动部件定期加注润滑油•动作缓慢油温过低、油粘度过高、滤芯堵塞•转动部位(如曲肘、连杆)定期加黄油•噪音增大泵吸空、油位过低、管路振动•检查链条张紧度,过松或过紧都要调整磨损检查•定期检查螺杆、止逆环磨损情况•检查模板导柱导套间隙•检查顶出机构是否灵活机器人与自动化辅助设备简介机械手取件系统其他自动化辅助设备机械手(机器人)可以自动抓取成型产品并放置模内贴标系统(IML)在模具内自动放置标签,到指定位置,替代人工取件操作产品成型时标签与塑料熔合,无需后加工广泛用于食品容器、化妆品包装等主要类型模内镶件系统自动放置金属镶件或其他零件,实横走式机械手适合中小型产品,成本较低现多材料一体成型常用于电子连接器、汽车配单轴伺服机械手速度快、精度高,适合大批量生件产输送带与周转箱将取出的产品自动输送到包装多轴机器人灵活性强,可完成复杂取件和装配动区域或周转箱中,配合机械手实现全自动生产线作应用优势视觉检测系统使用工业相机自动检测产品外观•提高生产效率,缩短周期时间5-10秒缺陷,实现100%在线检测,筛选不良品•保证产品质量,避免人工取件划伤•减少人工成本,一人可看护多台机•改善工作环境,减少高温接触自动化提升效率案例某汽车配件厂引入机械手和输送系统后,单机产能从800件/班提升至1200件/班,不良率从3%降至
0.5%,两年内收回自动化投资成本第七章质量控制与生产管理质量是企业的生命线建立完善的质量控制体系和科学的生产管理流程,是确保产品合格率和客户满意度的基础本章介绍质量检测方法和统计过程控制的基本概念质量检测要点外观检查尺寸测量性能测试目视检查产品外观质量,这是最基本也是最重要的检测环节使用精密测量工具确保产品尺寸符合图纸要求根据产品用途进行相应的功能和性能测试检查项目常用测量工具常见测试项目•表面光泽度、色泽均匀性游标卡尺测量外径、内径、深度,精度
0.02mm跌落测试模拟运输和使用中的冲击•是否有银纹、气泡、黑点、烧焦千分尺测量壁厚等精密尺寸,精度
0.01mm拉力测试测试材料强度和卡扣装配力•熔接痕、流痕是否明显高度规/深度规测量高度和深度尺寸热变形温度测试耐热性能•是否有划伤、压痕、变形投影仪测量复杂轮廓和角度耐候性测试模拟长期使用的老化•飞边、缺料、披锋等成型缺陷三坐标测量机高精度测量复杂三维形状密封性测试检查容器是否漏水漏气•顶白、拉丝、粘模痕迹测量频率首件必检,批量生产中每小时抽检3-5件,记录数据用于SPC分装配测试验证配合尺寸和组装性析检测方法在充足光线下进行目视检查,必要时使用放大镜关键外观件应在标准光源箱内检测统计过程控制(SPC)基础SPC是利用统计方法监控生产过程,及早发现异常趋势,预防不良品产生的质量管理工具核心概念控制图将测量数据绘制成图表,设定上下控制限,监控过程稳定性过程能力指数(Cpk)评估过程满足规格要求的能力,Cpk≥
1.33为良好异常判定规则数据点超出控制限、连续趋势、周期性波动等都是异常信号实施步骤SPC的价值
1.确定关键质量特性(如关键尺寸)•预防为主,而非事后检验
2.制定抽样计划和测量方法•用数据说话,避免主观判断
3.收集数据并绘制控制图•降低废品率和返工成本
4.分析趋势,发现异常及时调整•提供持续改进的依据
5.持续改进,提高过程能力培训总结与提升路径恭喜你完成注塑新手技术员培训课程!让我们回顾核心知识点,并为你的职业发展规划下一步工艺参数理解了注射速度、压力、温度等关键参数的作用及调整方法,能够进行基本的工艺优化基础理论掌握了注塑成型原理、塑料材料特性、模具结构等基础知识,这是一切技能的根基问题解决学会了识别常见缺陷,分析成因并采取针对性措施,具备了基本的故障排查能力质量管理了解了质量检测方法和过程控制的基本概念,树立了质量第一的意识操作规范掌握了注塑机的标准操作流程和安全规范,能够独立完成日常生产任务推荐进阶学习路径持续实践与成长建议技术深化方向每日实践高级工艺多色注塑、气辅注塑、微发泡等特殊工艺•详细记录每次调机的参数和结果模具设计学习CAD/CAE软件,理解模具设计原理•拍照记录典型缺陷案例建立个人档案材料科学深入研究塑料改性、配方设计•主动承担不同产品的生产任务自动化技术学习机器人编程、PLC控制•向资深技术员和工程师请教学习管理提升方向问题导向生产管理学习精益生产、6S管理等•遇到新问题时,先尝试独立分析解决质量体系ISO
9001、TS16949等认证知识•建立问题-分析-解决-总结的思维习惯项目管理新产品导入、工艺改善项目•参与质量改善小组活动。
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