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1、气体辅助射出成型工艺模具设备的特点及故障排除 模具特点 1. 气道横截面一般为半圆型，其直径的设计要求尽量小且保持一致，一般为壁厚的2-3倍。过大或过小会对气道末端的穿透不利。气道拐弯处应有较大的圆弧过渡；在加强筋、自攻螺钉柱等结构的根部可布置气道，以利用结构件作为分气道补缩。 2. 气针的配合间隙应小于0.02mm，以防止熔料进入气针间隙；气针外周与模具的密封必须良好，要求使用耐高温的密封圈。 3. 气针的结构形式要求能防止在冷却过程中氮气从气针与制品之间的间隙逸出。 4. 气针位置离浇口不能太近。因为在充填时浇口附近料温最高，粘度较低，易使熔料进入气针间隙，造成制品缩痕、吹裂等缺陷。 5.
2、 在进行流道、浇口的设计时，由于气辅成型取消了注射补偿相，故可以设置较少的流道和浇口数量。为保证较快的充模速度，应将流道和浇口扩大。潜伏式浇口直径一般为1.5mm左右。过大的浇口尺寸，会增加浇口凝固时间，影响生产效率，而且还可能引起氮气经浇口和流道后串入料桶的危险。 设备特点 气辅射出系统通常由低压氮气气源发生系统、氮气增压及控制系统两部分组成。具体包括空气压缩机、冷冻干燥机、氮气发生器、氮气缓冲罐、管路过滤器、隔膜式氮气增压机、高压氮气储罐和气辅控制台组成的封闭系统。 常见缺陷及排除方法 1. 气体贯穿。这种缺陷可通过提高预填充程度，加快注射温度，提高熔体温度，缩短气体延迟时间或选用流动性较
3、高的材料等方法来解决。 2. 无腔室或腔室太小。可以通过降低预填充程度，提高熔体温度和气体压力，缩短气体延迟时间，延长气体保压和泻压时间，选用流动性较高的材料，加大气体通道，使用侧腔方式等方法中一种来解决。另外，可检查气针有无故障或堵塞，气体管路有无泄漏。 3. 缩痕。消除缩痕可以参考的方法有降低预填充程度和熔体温度，提高熔体保压压力，缩短气体延迟时间，提高气体压力，延长气体泻压时间，降低模具温度，加大浇口直径、流道口和气道等。另外，可调整注气的压力曲线，检查管路和气针是否工作正常。 4. 重量不够稳定。降低注射速度，提高背压，改进模具排气，改变浇口位置和加大浇口等方法都有利于克服这种缺陷。
4、5. 气道壁太薄。可以采取降低注射速度、降低料桶温度和气体压力、延长气体延迟时间及加大气道等方法来克服这种缺陷。 6. 指形效应。出现这种现象时可以考虑提高填充程度，降低注射速度，降低料桶温度和气体压力，延长气体延迟时间，缩短气体和泻压时间，重新设定注气的压力曲线，选用流动性较低的材料，降低模具温度和减小壁厚等方法。此外，浇口位置的改变和气道的加大也有助于改进这种缺陷。 7. 气体进入螺杆桶。出现这种现象时可以考虑提高熔体保压压力和保压时间，降低射嘴温度和气体压力，缩短气体保压时间和泻压时间，重新设定注气的压力曲线，选用流动性较低的材料，减小浇口直径和改变浇口位置等方法。 8. 脱模后产生爆裂
5、。出现这种现象时可以考虑降低气体压力，延长保压时间，重新设定注气的压力曲线，减小气量等，检查气针有无堵塞。 精密射出塑料加工工艺技术的介绍 塑料电子零部件大都采用射出成型，由于这些塑料件本身具有较高的设计精度，使用特殊的工程塑料加工，对这些塑料件不能采用常规的射出成型，而必须采用精密射出成型工艺技术。为了保证这些精密塑料件的性能、质量与可靠性及长期使用的稳定性，射出成型出质量较高、符合产品设计要求的塑料制品，必须对塑料材料、射出设备与模具设计及射出工艺以及射出现场管理进行完善。 我们通常说的精密射出成型是指射出制品的外型精度应满足严格的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。要进行精密射出必须有许多相
6、关的条件，而最本质的是塑料材料、射出模具、射出工艺和射出设备这四项基本因素。设计塑料制品时，应首先选定工程塑料材料，而能进行精密射出的工程塑料又必须选用那些力学性能高、尺寸稳定、抗蠕变性能好、耐环境应力开裂的材料。其次应根据所选择的塑料材料、成品尺寸精度、件重、质量要求以及预想的模具结构选用适用的射出机。在加工过程中，影响精密射出制品的因素主要来自模具的温度、射出工艺控制，以及生产现场的环境温度和湿度变化幅度及后天产品退火处理等方面。 就精密射出而言，模具是用以取得符合质量要求的精密塑料制品的关键之一，精密射出用的模具应切实符合制品尺寸、精度及形状的要求，模具材料应严格选取。但即使模具的精度、
7、尺寸一致，其模塑的塑料制品之实际尺寸也会因收缩量差异而不一致。因此，有效地控制塑料制品的收缩率在精密射出技术中就显得十分重要。 射出模具设计得合理与否会直接影响塑料制品的收缩率，由于模具型腔尺寸是由塑料制品尺寸加上所估算的收缩率求得的，而收缩率则是由塑料生产厂家或工程塑料手册推荐的一个范围内的数值，它不仅与模具的浇口形式、浇口位置与分布有关，而且与工程塑料的结晶取向性(各向异性)、塑料制品的形状、尺寸、到浇口的距离及位置有关，同时和模具冷却分布系统紧密相关。影响塑料收缩率的主要有热收缩、相变收缩、取向收缩、压缩收缩与弹性回复等因素，而这些影响因素与精密射出制品的成型条件或操作条件有关。因此，在
8、设计模具时必须考虑这些影响因素与射出条件的关系及其表观因素，如射出压力与模腔压力及充模速度、射出熔体温度与模具温度、模具结构及浇口形式与分布，以及浇口截面积、制品壁厚、塑料材料中增强填料的含量、塑料材料的结晶度与取向性等因素的影响。上述因素的影响也因塑料材料不同、其他成型条件如温度、湿度、继续结晶化、成型后的内应力、射出机的变化而不同。 由于射出过程是把塑料从固态(粉料或粒料)向液态(熔体)又向固态(制品)转变的过程。从粒料到熔体，再由熔体到制品，中间要经过温度场、应力场、流场以及密度场等的作用，在这些场的共同作用下，不同的塑料(热固性或热塑性、结晶性或非结晶性、增强型或非增强型等)具有不同的
9、聚合物结构形态和流变性能。凡是影响到上述场的因素必将会影响到塑料制品的物理力学性能、尺寸、形状、精度与外观质量。这样，工艺因素与聚合物的性能、结构形态和塑料制品之间的内在联系会通过塑料制品表现出来。分析清楚这些内在的联系，对合理地拟定射出加工工艺、合理地设计并按图纸制造模具、乃至合理选择射出加工设备都有重要意义。精密射出与普通射出在射出压力和射出速率上也有区别，精密射出常采用高压或超高压射出、高速射出以获得较小的成型收缩率。综合上述各种原因，设计精密射出模具时除考虑一般模具的设计要素外，还须考虑以下几点：?采用适当的模具尺寸公差；?防止产生成型收缩率误差；?防止发生射出变形；?防止发生脱模变形
10、；?使模具制造误差降至最小；?防止模具精度的误差；?保持模具精度。 收缩率会因射出压力而发生变化，因此，对于单型腔模具，型腔内的模腔压力应尽量一致；至于多型腔模具，型腔之间的模腔压力应相差很小。在单型腔多浇口或多型腔多浇口的情况下，必须以相同的射出压力射出，使型腔压力一致。为此，必须确保使浇口位置均衡。为了使型腔内的模腔压力一致，最好使浇口入口处的压力保持一致。浇口处压力的均衡与流道中的流动阻力有关。所以，在浇口压力达到均衡之前，应先使流通均衡。 由于熔体温度和模具温度对实际收缩率产生影响，因此在设计精密射出模具型腔时，为了便于确定成型条件，必须注意型腔的排列。因为熔融塑料把热量带入模具，而模
11、具的温度梯度分布一般是围绕在型腔的周围，呈以主流道为中心的同心圆形状。 因此，流道均衡、型腔排列和以主流道为中心的同心圆状排列等设计措施，对减小各型腔之间的收缩率误差、扩大成型条件的允许范围以及降低成本都是必要的。精密射出模具的型腔排列方式应满足流道均衡和以主流道为中心排列两方面的要求，且必须采用以主流道为对称线的型腔排列方式，否则会造成各型腔的收缩率差异。 由于模具温度对成型收缩率的影响很大，同时也直接影响射出制品的力学性能，还会引起制品表面发花等各种成型缺陷，因此必须使摸具保持在规定的温度范围内，而且还要使模具温度不随时间变化而变化。多型腔模具的各型腔之间的温差也不得发生变化。为此，在模具
12、设计中必须采取对模具加热或冷却的温度控制措施，且为了使模具各型腔间的温差尽量缩小，必须注意温控-冷却回路的设计。在型腔、型芯温控回路中，主要有串联冷却与并联冷却两种连接方式。 从热交换效率来看，冷却水的流动应呈紊流。但是在并联冷却回路中，成为分流的一条回路中的流量比在串联冷却回路中的流量小，这样可能会形成层流，而且实际进入每条回路中的流量也不一定相同。由于进入各回路的冷却水温度相同，各型腔的温度也应相同，但实际上因各回路中的流量不同，且每条回路的冷却能力也不相同，致使各模腔的温度也不可能一致。采用串联冷却回路的缺点是冷却水的流动阻力大，最前面的型腔入口处的冷却水温度同最后型腔入口处的冷却水温度
13、有明显的差别。冷却水出入口的温差因流量的大小而变化。对于加工.塑料件的小型精密射出模具而言，一般从降低模具成本考虑，采用串联冷却回路较适宜。如果所使用的模温调节控制仪(机)的性能能在2内控制冷却水的流量，则各型腔的温差最大也可保持在2范围内。 模具型腔和型芯应有各自的冷却水回路系统。在冷却回路的设计上，由于从型腔和型芯上所摄取的热量不同，回路结构的热阻力也不一样，型腔与型芯入口处的水温会产生很大的温差。若采用同一系统，冷却回路设计也较困难。一般.塑料件用的小型射出模具型芯都很小，采用冷却水系统有很大的困难。如有可能，可以采用被青铜材料制造型芯，对实心铍青铜型芯则可采用插入式冷却的方法。另外，在
14、对射出制品采取防止翘曲的对策时，也希望型腔与型芯之间保持一定的温差。因此设汁型腔与型芯的冷却回路时应能分别进行温度的调节和控制。为了保持在射出压力、锁模力下的模具精度，设计模具结构时必须考虑对型腔零件进行磨削、研磨和抛光等加工的可行性。尽管型腔、型芯的加工已经达到高精度的要求，而且收缩率也同所预计的一样，但由于成型时的中心偏移，其所成型的制品内侧、外侧的相关尺寸都很难达到塑料零部件的设计要求。为了保持动、定模型腔在分型面上的尺寸精度，除了设置常规模具所常用的导柱、导套定中心外，还必须加装锥形定位销或楔形块等定位以确保定位精度准确、可靠。 精密射出技术是塑料零部件的主要和关键生产技术，而精密射出模具的设计是这项生产技术的主要部分，合理地设计精密射出模具是获得精密制品的基础和必要前提。通过合理地确定模具的尺寸与公差、采取防止射出制品产生收缩率误差、射出变形、脱模变形、溢边等，以及确保模具精度等技术措施，并采用正确的精密射出工艺、适用的工程塑料材料和精密的射出设备，使之达到最佳的匹配！
