注塑成型周期和缩短周期时间的技术

如果您读过我以前写的关于注塑成型的文章，您可能已经对注塑成型有了基本的了解。 注塑工艺. .然而，注塑成型周期是整个注塑成型工艺的关键环节，值得进一步探讨。.

接下来，我们将讨论注塑成型周期的高级方面。对于模具行业的从业人员来说，掌握这些知识至关重要。产品设计师需要了解注塑成型周期的基本步骤。.

注塑成型前的准备工作

1.材料检查

通过对包装、形状、大小和颜色的检查 注塑材料, 这样可以确保它们与订单所需的类型和型号相匹配，防止使用不正确的材料。检查包装是否有损坏或污染迹象，尤其是透明材料。.

2.塑料材料的着色和混合

塑料材料通常有本色、白色、米白色、浅黄色或透明色。为满足产品颜色要求，需要在使用前添加色母或色粉。通常情况下，产品的颜色会在试产初期进行调整，设定色粉与色母粒的比例，并制作限色样品。在批量生产过程中，应严格按照材料要求单和作业指导书进行混合。.

混合要点

混合前，先清洁混合器的内壁。用于有色材料的搅拌机应使用模具清洁剂或煤油进行清洁。尽可能使用材料的原包装袋，或确保替代包装袋清洁无尘。.

3.材料干燥

材料中过量的水分会导致产品表面出现裂痕、气泡和凹痕等问题，从而可能导致产品降解，影响外观和质量。因此，有必要在成型前对塑料材料进行干燥处理。.

不同类型的塑料材料具有不同程度的吸湿性，因此可分为吸湿型（如 ABS、PA、PC）和不吸湿型（如 ABS、PA、PC）、, PMMA或非吸湿材料（如 PE、PP、PS、PVC）、, POM).干燥效果取决于三个因素：干燥温度、时间和材料厚度。材料干燥后会重新吸收水分，因此如果长时间不用，应在相同条件下再次干燥。.

4.设备清洁

不同的模具、产品或订单可能使用不同类型的塑料材料或颜色。这些不同的材料和颜色在通过注塑机料筒塑化时无法完全混合，从而导致潜在的质量问题，如容易破损、缺乏弹性、颜色偏差大或出现黑点。模具生产也可能变得不稳定，某些工艺变得不可行（如喷嘴堵塞）。.

因此，在更换模具时，必须彻底清洁机器，清除以前模具或产品的残留物。.

5.模具准备

霉菌清洁

注塑前，清洁模具表面、模腔和周围的缝隙。 嵌件, 喷嘴和流道上的防锈油，以防止其粘在产品上或堵塞模具通风口，影响成型稳定性。.

对于镜面加工产品、电铸外壳或后处理外观要求严格的模具，应避免使用棉签、抹布或旧手套进行清洁，以防划伤模具表面。一般情况下，用模具清洁剂冲洗，然后用气枪吹干。.

在清洁过程中，应注意避免用气枪或其他物体接触模具表面。拆卸模具进行清洗时，应将拆卸下来的镶件和模具盒放入专门的塑料盒中，必要时用泡沫塑料或软布包裹存放。非专业人员不得拆卸和清洗模具。最好在将模具安装到机器上之前对其进行清洁，以便于清洁、保证质量，并在模具更换时节省时间。.

供水连接

为了保证产品的外观和生产效率，应将模具与水、模具温度控制器和冷却器连接起来，以保持理想的、相对稳定的温度，尽量减少外部影响。接通水源并启动模温控制器后，一般需要 15 至 30 分钟才能达到理想温度。.

连接热流道电源：

对于 使用热流道的模具, 安装模具后，连接热流道电源并预热 15 至 30 分钟。只有当热流道控制箱上的显示值达到设定值后，才能开始试注塑。.

注塑成型周期的步骤

1.夹紧

注塑成型中的锁模是指在注塑和冷却阶段之前固定和保持模具闭合。它包括对模具施加一定的力，以抵消注塑过程中熔融塑料材料产生的高压。.

我们将这种特定的力称为夹紧力。.

相信很多人都听说过吨位为 1000 吨或 500 吨的注塑机。但需要注意的是，这些吨位指的是机器施加的最大锁模力，而不是机器的重量。今后，我将详细介绍锁模力及其在注塑成型过程中的意义。.

从一般意义上讲，合模装置在将模具型芯和型腔牢固地固定在一起方面起着至关重要的作用。该单元由各种基本组件组成，如固定压板、活动压板、拉杆、肘杆机构（在肘杆锁模系统中）或液压缸（在液压锁模系统中）。每个元件协调合作，提供所需的力，牢牢固定和密封模具。.

2.注射

如前所述，在注塑成型之前，塑料材料要经过一个被称为塑化的加热过程，将其转化为熔融状态。在注塑步骤中，注塑机的螺杆或柱塞向前移动，推动熔融塑料材料通过喷嘴进入模腔。.

通过协调这种调节运动，可确保熔融塑料精确、均匀地流入模具。通过施加压力，螺杆或柱塞将熔融塑料通过喷嘴推入模腔，填充所需的形状和图案。.

这一关键步骤需要仔细控制注塑速度、压力和时间，以获得最佳的零件质量。熔融塑料材料在流入模腔时会形成模腔的形状和尺寸。在注塑速度、压力和冷却时间之间保持适当的平衡，对于获得高质量、无缺陷的成型零件非常重要。.

注塑阶段通常也被称为填充过程。.

3.住宅或冷却

在停留或冷却步骤中，模具保持闭合，以保持对凝固塑料的压力。这有助于防止工件过早从模具中取出而产生收缩或翘曲。冷却时间的长短会因多种因素而变化，包括所使用的材料、零件几何形状和其他考虑因素。.

适当的冷却对于获得高质量的模塑件至关重要。它能使塑料充分凝固，确保整个零件的均匀性和强度。冷却过程可以通过各种方法得到加强，例如使用冷却通道或应用外部冷却技术（如空气或水冷却）。.

4.模具开口

在这一步骤中，注塑机的锁模单元释放锁模力，以分离型芯和型腔。.

开模过程从活动压盘的移动开始，活动压盘与模具的移动侧相连。液压缸或拨动机构等锁模机构被驱动，使活动压盘缩回并与固定压盘分离。这一动作会在两半模具之间产生间隙，以便取出模制零件。.

5.弹射

顶出是指在开模阶段脱模后，将成型部件从模腔中取出的过程。这里要特别提一下：随着自动化的普及，大多数中国注塑企业都使用自动机械手来取出成型件。.

顶出过程通常包括使用顶出系统，该系统由战略性地放置在模具内的顶针或顶板组成。顶针或顶板驱动将零件从模腔中强行推出。模具的设计包括顶出销孔或顶出板等功能，以方便顶出过程。.

模具打开后，顶出系统启动，顶针或顶板伸入模腔。顶针或顶板与成型零件接触，施加足够的力将其推出模腔。然后，顶出的部件被引导和收集，以便进一步加工或检查。.

必须仔细控制顶出，以确保工件安全有效地顶出，而不会造成任何损坏或变形。顶出力和顶出速度是根据零件的具体特征（如尺寸、形状和材料属性）确定的。正确的顶出有助于防止零件粘连、变形或其他缺陷。.

在某些情况下，可在模具设计中加入额外的辅助顶出机构，如喷气装置、脱模板或机械手系统，以辅助顶出过程，尤其是复杂或精密零件的顶出过程。.

6.模具闭合

在这一阶段，注塑机的锁模装置施加所需的力，将模具的型芯和型腔重新连接在一起。这一步骤可确保模具的正确对齐和闭合，为注塑成型工艺的下一个周期做好准备。.

影响注塑成型周期时间的因素

在注塑成型行业，对于任何项目而言、, 注塑工厂 必须在制造模具前或从客户处收到现有模具后对加工零件进行报价。这就要求工厂准确估算产品的项目周期。.

即使进行了流动分析，周期时间仍然是估计值。虽然流量分析可以相当准确地预测填充和冷却时间，但它无法预测模具、机器的状况，通常也无法预测操作员的表现。它也无法预测任何特定机器的工艺条件，尤其是老机器。因此，在对注塑部件进行报价时，准确估算周期时间至关重要。.

对于年产量较低的项目，低估周期时间不会造成重大损失。然而，对于年产量非常高的项目，周期时间估算的准确性就变得至关重要。在注塑行业，盈利工厂的口头禅可能就是 “周期、时间、周期、时间、周期、时间”。”

影响周期时间的因素

模具的总循环时间是以下 11 个步骤的时间总和。在试图缩短周期时间时，有必要分别优化这些步骤，并考虑它们之间的相互影响。.

1. 合模和锁模时间.
2. 灌装时间.
3. 包装和 保持时间.
4. 螺杆延迟时间。.
5. 螺杆塑化时间.
6. 旋转后螺杆缩回时间。.
7. 冷却时间.
8. 开模前的冷却延迟或闲置时间。.
9. 开模时间。.
10. 部件弹出（和机器人捕捉）时间。.
11. 弹射装置（和机器人）返回时间。.

减少注塑成型周期时间的技术

对于注塑工厂来说，缩短注塑周期是提高利润的间接方法。对于委托生产产品的企业来说，缩短注塑周期可以加快产品投放市场的效率。但是，这涉及到产品质量的保证。因此，找到一个既能缩短注塑周期又不影响产品质量的平衡点，是每个注塑业者都应努力的方向。.

模具设计优化

精心设计的模具有助于缩短生产周期。这包括适当的浇口位置、优化的流道和冷却通道设计以及高效的零件顶出机制等考虑因素。模流分析软件可用于确定潜在的设计改进并优化模具几何形状。.

夹紧和开启时间优化

注塑成型周期以锁模开始和结束。锁模通常分为四个阶段：快速锁模、慢速锁模、低压保护和高压锁模。开模通常包括三个阶段：慢速-快速-慢速开模。优化锁模和开模的速度和位置可以缩短时间。新型注塑机采用再生锁模液压系统（差动锁模），可实现更高的速度。.

注塑时间优化

高压锁模后开始注塑，可采用多级注塑。在注塑阶段，只要不产生气泡或烧焦等缺陷，就可以使用较高的注塑速度。.

保温时间优化

注油后开始保持，通常压力低于注油压力。其主要功能是补偿 缩水, 随着熔融材料的冷却和收缩，所有凹陷都会被填平，从而确保成品在顶出时是饱满的（没有凹痕）。一旦流道凝固，保压压力就会失效并终止。保压压力可在多个阶段中变化（通常逐渐减小），并按时间划分。总体保持时间可通过称量产品或确保产品无凹痕来确定。从较短的保压时间开始，每次注塑时略微增加保压时间，直到产品重量不再增加或凹痕程度可以接受为止。.

冷却时间优化

注塑机上设定的 “冷却时间 ”是从保压结束到开模开始的时间段。冷却时间 “的目的是继续冷却和设定产品，使其在顶出时不会变形。开始时冷却时间较长，每次注塑时逐渐缩短冷却时间，直到产品在顶出时停止变形，然后就不需要再缩短保压时间了。.

充电时间优化

加料从 “冷却时间 ”开始。如果加料时间长于 “冷却时间”，则表明塑化能力不足，影响生产周期。提高塑化能力可以缩短生产周期，可通过以下方法实现：A. 阻隔螺杆可提高塑化能力。B. 大直径螺杆可提高塑化能力。C. 增加螺道深度可提高塑化能力。D. 提高螺杆速度可提高塑化能力（不适用于对剪切力敏感的塑料，如 PVC 和 PET）。E. 降低背压可提高塑化速度。F. 使用液压 关闭 G. 使用可在整个周期内塑化（注塑和保温期间除外）的设备。G. 使用可在整个周期内塑化的设备，注塑和保温期间除外。.

料筒温度优化

在确保顺利注塑的情况下，使用最低的料筒温度可以缩短 “冷却时间”。.

夹紧力优化

使用不会产生飞边的最低锁模力，缩短高压锁模所需的时间，延长模具、注塑机拉杆、弯头和压盘的使用寿命。.

冷却效率优化

优化模具水道设计可提高热交换效率和产品冷却均匀性，缩短冷却时间。在满足产品质量要求的情况下，使用冰水冷却可缩短 “冷却时间”。.

弹射时间优化

在顶出力较低的小型注塑机上，气动顶出比液压顶出更快。独立的液压、气动或电气控制可实现同时开模和顶出。对于多次顶出，使用注塑机的振动顶出意味着顶针不必每次都完全缩回，从而缩短了多次顶出的时间。.

FirstMold 向所有同行重申：在缩短注塑成型周期的同时，应确保产品质量、尺寸、外观、功能和材料不受影响。否则，任何优化努力都将毫无意义。.

注塑成型周期的关键参数

表中的专业术语相当重要，有些术语甚至需要买方的产品设计师来掌握。我们将选择几个关键术语，在今后进行详细介绍。.

结论

了解和计算注塑生产周期有利于注塑工厂以合规的方式管理客户产品生产的每个环节。我是 Lee Young，我向业内同行或注塑新手强烈推荐这篇文章。如果您有任何问题，欢迎在本文评论区留言分享。.