Page 40 - 《橡塑技术与装备》2020年16期（8月下半月）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS) 工艺与设备 陶永亮 等·注塑过程中注射阶段射胶位置计算方法

标准规格（冰色）材料进行生产。材料颜色带蓝影影（冰 注射重量 = 注射容量 × 原料的熔融密度 × 注射效 的重量，根据产品表面要求进行自由设定，本案设定 高。像这样结构复杂，形状奇异，最容易出现熔接痕、
色），材料有室外耐候 UV-stabilized，能满足产品要 率系数 ； 三段重量为 680 g、四段重量为 580 g。 排气不良等缺陷，为消除缺陷，利用射胶分段、结合
求。 原料的熔融密度 = 原料相对密度 /1.05=PC 材料 射胶第三段行程 ： 压力和速度调整。根据设备上的六段，在产品上也是
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1.3 设备选择 密度 1.2 g/cm /1.05=1.141 86 g/cm 。 680×0.0877=59.7 mm 分六段。一段为浇口，二段为螺钉安装面，三、四、
[6]
模具是一出二的，中心侧浇口进料，热流道进料， 注射效率系数一般取 0.86 。 射胶第四段行程 ： 五段最重要的成型段，也是消除缺陷主要分布位置，
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如图 2 所示。对其进行锁模力计算，锁模力计算公式 [3] ： 注射重量 =4 847 cm ×1.141 86 g/cm ×0.86=4 764 580×0.0877=50.8 mm 末端是个较平正面。对产品不好分段可用工具割开，
F 0 ≥ F=P 模 A 分 ×100 g 这个重量是设备加工 PC 时最大注塑重量。 射胶第五段行程 ： 22.4 mm ，取 23 mm（前面有 称每段的重量，进行射胶位置的计算、设定和调整，
F 0 —— 注射机的公称锁模力 ； 注塑机在单位行程的注塑质量 ［7] : 说 明 ）；射 出 终止（六 段 ）18.48 mm， 取 18 mm(前 能够达到消除缺陷的目的。
P 模 —— 模内平均压力（型腔内熔体平均压力 MPa）； 510/5 816=0.087 7(mm/g) 即在 1 g PC 料有 0.087 7 面保压段有说明）。
A 分 —— 塑件，流道，浇口在分型面上投影面积之 mm 行程。 对工艺进行多次试验，根据上述的计算，对六级
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和，cm ； 配光镜产品为一模出两件，左右各一模。总重 实际走胶的位置，再联系实际情况进行微调，直至找
F—— 注射压力在型腔内所产生的作用力，N。 量为 929 g，其中浇口重量 34 g，两件产品重 895 g, 到选择的位置，最后调整和确定其他参数（压力、速
P 模 按模内平均压力中等黏度塑料和精度要求制品 929 g 重产品射胶位置 : 度参数供参考），如表 1 所示。
图 2 汽车后灯灯体示意图
查得 34.3（MPa) [4] ，模内平均压力试验制品尺寸为 929×0.087 7=81.5 mm 表 1 参数表
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（长 × 宽 × 高）371×271×53 mm，壁厚 2.5 时测得数 假设垫料量为 18.5 mm, 故溶胶停止位置为 81.5+ 射出 起始位置 /mm 压力 /MPa 速度 /(g s ） 3 结束语
射出一段 97 120 28
据 [5] ，其投影面积远远大于本产品投影面积，在本产 18.5=100 mm 。 射出二段 75 130 34 注塑过程中射胶位置的确定是借助电子控制技术
品实际设计中可用 34.3 的 80% 为 27.36 MPa。 射胶第一段设定位置为料头质量为 34 g 射出三段 60 135 45 和传感器技术的引入，注塑机电子控制技术 20 世纪
射出四段 50 140 50
A 分 =（产品投影面积 ×2）+ 浇口流道等投影面积 射胶第一段行程 ： 射出五段 23 135 40 80 年代初由日本最先应用，我国从 90 年代初应用于
射出终止 18 130 30
=(700×2)+200=1 600 cm 2 34×0.087 7=3 mm 注塑机控制部分。目前，射胶位置的确定靠分析靠计
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F=P 模 A 分 ×100=27.36 MPa×1 600 cm ×100=4 射胶第一段设定位置 ： 现有的设备上已经有六级的射胶供选择，将射胶 算得来的较理想的位置，同时也给注塑压力和速度调
377 600 N=4 344 kN 100-3=97 mm（浇口段） 第二段行程 74.6 mm，分成射出三到射出五，进行分 整带来了方便，由于计算较繁琐，计算方法使用的人

选择海天注塑机型号 ： SA10000/8400U，螺杆型 射胶第二段设定位置为产品质量的 95%，即 ： 级注塑，便于消除成型中的缺陷。 员不是很多。随着计算机技术引入到注塑机控制中，
号： B-D110 螺杆直径 Φ110 mm，锁模力 10 000 kN 95% ×895=850.3 g 注塑射胶位置的计算需要工艺人员在平时对不同 智能技术引入 [9] ，在不久的将来 CAE 模流分析技术引
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注塑容量 4 847 cm ，完全能满足产品注塑要求。 射胶第二段行程 ： 材料加工时，对每克材料所需要螺杆的行程有较明确 入到注塑机控制系统中，射胶位置位置的计算就不需
模 温机 ：选 择 三台 油 温机 调 节 温度 最 高在 120~ 850.3×0.087 7=74.6 mm 的记录，到时候可以直接选用。在实际生产中，多数 要人工计算了，只要输入塑件的 3D 模型，让系统给
140 ℃，以保证注塑工艺调节。 射胶第二段设定位置 ： 工艺人员通过短射法来确定射胶位置，或者先设定一 出射胶位置分段和注塑工艺，减少报废，提高效益，
97-74.6=22.4 mm （全部产品成型段）（即射出的 些位置再通过注塑产品后来调整，这两种方法都要用 指日可待 [10] 。
2 注塑量位置计算 尾端，是案例中射出五段位置） 材料进行调试，逐步找到比较合适的位置，对无论有
根据理论注射容量＝ ( 注塑机 ) 料筒截面积 × 螺 射胶最后段设定位置为产品质量的 5%，即 ： 否实践经验的人员都是一种考量，每个单位对工艺人 参考文献 ：
[1] 王立敏，朱成杰，于景贤，等 . 注塑过程中注射保压阶段最小
杆行程，计算设备螺杆行程（也称料筒长度）。 5% ×895=44.75 g 员调试车用料的考核都是很严格的，工艺人员先对射 运行时间控制方法 [J]. 工程塑料应用，2016，4(4):53~56.
设备螺杆有效行程计算 ： 射胶最后段行程 ： 胶位置进行分析后计算，进行设定可以减少一些材料 [2] 陶永亮 . 直线位移传感器在注塑机上的应用 [J]. 电子科技，
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S= 注塑容量 / 螺杆截面积 =4 847 cm /(3.14×11 2 44.75×0.087 7=3.92 mm 浪费。 2012,25(10):134~137.
［3-4] 谭雪松 . 林晓新 . 温丽 . 新编塑料模具设计手册 [M]. 北京 ：
/4)=51.02 cm =510 mm 。 射胶最后段设定位置 ： 注塑工艺中注塑压力和注塑速度都是建立在射胶 人民邮电出版社，2007.11:245~246.
螺杆有效最大行程在有的设备中有直接表示出 22.4-3.92=18.48 mm（保压段） 位置的基础上进行有针对性的设定或调整。没有射胶 ［5] 李秦蕊 . 塑料模具设计 [M]. 西安 ：西北工业大学出版社，
来，有的设备没有表示出来的，需要做计算的。 与垫胶量 18.50 mm 基本吻合。注塑到最后段为 位置的设定注塑压力和注塑速度都是徒劳的。对于表 1991.7:113~114.
[6] 注塑机理论注射容量怎么计算转换为注射重量 [2015-10-25]
注塑量位置计算 : 产品质量的 5%，以位置进行切换保压。在实际生产 面要求严格，形状奇异，结构复杂的产品（如图 2 所
https://wenda.so.com/q/1478031687724133.
注塑机在有效行程内射出质量 = 注塑容量 ×PC 材 中射胶第二段行程往往会被分解为两段，形成三、四 示），是通过射胶位置的设定，结合压力和速度的调整， ［7-8］ 崔继耀 . 谭丽娟 . 注塑成型技术难题解答 [M]. 北京 ：国防工
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料密度 =4 847 cm ×1.2 g/cm =5 816 g。 级射胶，特别是要求高产品，更需要多级射胶去完成 来解决注塑中出现的缺陷，由此射胶位置设定在整个 业出版社，2007.6:20~26.
上面两项是对注塑机螺杆行程，注塑 PC 时设备 的。 注塑工艺起着重要的作用 [8] 。 [9] 陶永亮 . 注塑过程智能控制方法及应用实例 [J]. 橡塑技术与装
备（塑料），2019,45(16):38~41.
的最大射出质量，最大射出质量是理论值，在实际中 射胶第三、四段设定位置为产品质量第二段时重 图 2 所示的汽车后灯灯体，PC+ABS 材料制作， [10] 陶永亮，姚科 . 注塑工程控制技术和智能化发展趋势 [J]. 工业
还要考虑注射效率系数。 量 850.3 g 进行分成三段和四段的重量，三段和四段 左右对称。灯体表面需要镀铝处理，对毛坯的要求很 控制计算机，2019,32(4):17~20.

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