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精密注塑件成型技術(shù)精密注塑件成型一般是指成型制件的精度和表面質(zhì)量都要求很高的工藝，也有人認為，精密注塑件是指塑件的尺寸精度達到0.01～0.001 mm 的注塑件成型工藝。近年來(lái),隨著(zhù)電子、醫療、通訊、汽車(chē)等行業(yè)的迅速發(fā)展,人們對塑料制品的高精度、高性能要求與日俱增,傳統的塑料成型工藝已經(jīng)很難滿(mǎn)足目前高標準的要求，同時(shí)，注塑件成型是最重要的塑料成型方法之一，因此，精密注塑件成型技術(shù)愈來(lái)愈受到人們的重視，使得精密注塑件成型技術(shù)不斷地進(jìn)步,新的技術(shù)不斷地涌現。影響精密注塑件成型的因素精密注塑件成型要求制品不僅具有較高的尺寸精度、較低的翹曲變形、優(yōu)良的轉寫(xiě)特性,而且還應有優(yōu)異的光學(xué)性能等，因此，它對注塑件機、注塑件注塑件模具、成型工藝、原材料性能和配方等均有特殊的要求，影響精密注塑件成型的因素很多。根據目前的實(shí)際生產(chǎn)來(lái)看，影響精密注塑件成型的因素主要有以下幾個(gè)方面: （1）塑料收縮率設計精密塑料制品時(shí)，應需考慮塑料的收縮率。精密注塑件制品的公差等級可以按照SJB72-7.8中的第1和第2兩個(gè)公差等級確定。（2）制品形狀及尺寸塑件的形狀及尺寸對制件的精度有很大的影響，生產(chǎn)實(shí)踐表明，制品形狀越復雜和尺寸愈大時(shí)，其精度就越低。（3）注塑件模具結構塑件的精度與注塑件模具型腔數目和生產(chǎn)批量密切有關(guān)。同樣表明，單型腔注塑件模具結構的精度比多型腔注塑件模具結構要高，小批量生產(chǎn)的精度比大批量要高。（4）注塑件模具加工精度由于注塑件制品必須在模腔內成型，因此，制品的精度無(wú)論如何也不會(huì )超過(guò)模腔的精度。通常情況下，注塑件制品精度要比注塑件模具精度低一到兩個(gè)公差等級。就目前注塑件模具制造技術(shù)而言，注塑件模具型腔大部分采用高速銑削、磨削、拋光或電加工等方法制造，這些加工方法可以達到所需的最高精度。（5）注塑件機由于精密注塑件成型對制品具有較高的精度要求，所以，它們一般都需要在專(zhuān)門(mén)的精密注塑件機上進(jìn)行。精密注塑件機的注塑件功率要大，控制精度要高，液壓系統的反應速度要快，合模系統要有足夠的剛性。精密注塑件成型塑料的選擇塑料制品成型時(shí)收縮率波動(dòng)較大，另外，不同的塑料品種，由于采用的聚合物和助劑的種類(lèi)及其配比不同，它們在注塑件成型時(shí)所表現的流動(dòng)性能和成型性能將會(huì )具有很大的差異;即使對于組分和配比完全相同的塑料，由于生產(chǎn)注塑件加工家、出注塑件加工季節和環(huán)境條件等因素影響，用它們注塑件出來(lái)的制品之間也還存在形狀及尺寸是否穩定的問(wèn)題。因此，精密注塑件成型的塑料除了要求具有良好的流動(dòng)性能和成型性能之外，還要求用它們成型出的制品能夠具有形狀和尺寸方面的穩定性。否則，制品的精度就很難保證。因此，注塑件成型精密塑料制品時(shí)，必須對塑料品種及其成型性能生中的考慮,盡可能選擇收縮率小、長(cháng)期穩定性好的材料。通常，PS、ABS、AS、PMMA、PC、 PPO、PSU可成型3 、4級精度的制品；PA系列可成型4級精度的制品;而POM、 PP、PE、TPE等不適宜成型4級以上精度的制品。另外，由于無(wú)機物填充或玻纖增強的塑料收縮率低、尺寸穩定性高，故常被用來(lái)成型高精度的制品。精密注塑件成型的工藝特點(diǎn)精密注塑件成型的工藝特點(diǎn)主要是注射壓力高、注射速度快和溫度控制必須精確。（1）注射壓力高試驗證明，對于不同塑料品種、形狀及尺寸，精密注塑件成型所需的壓力應為180—250MPa(普通注塑件所用的注射壓力一般為40—200MPa )，在某些特殊情況下要求更高一些。最高己達450MPa左右。（2）注射速度快注射速度的大小，不僅明顯影響制品的生產(chǎn)率，更重要的是能減少制品的尺寸公差。為了提高注塑件件的精度，尤其對形狀復雜制品的成型，近年來(lái)發(fā)展了變速注射，即注射速度是變化的，其變化規律根據制件的結構形狀和塑料的性能決定。（3）溫度控制必須精確溫度對制品成型質(zhì)量影響很大，是注塑件成型的三大工藝條件之一。對于精密注塑件來(lái)講，不僅存在溫度的高低問(wèn)題，而且還存在溫度控制精度問(wèn)題。很顯然，在精密注塑件成型過(guò)程中，如果溫度控制得不精確，則塑料熔體的流動(dòng)性以及制品的成型性能和收縮率就不會(huì )穩定，因此也就無(wú)法保證制品的精度。從這個(gè)角度來(lái)講，采用精密注塑件成型時(shí)，不論對于機筒和噴嘴，或是對于注塑件注塑件模具，都必須嚴加控制它們的溫度范圍。例如，精密注塑件時(shí)，對機筒和噴嘴處的溫度采用PID控制器，溫度的波動(dòng)范圍控制在1℃之內，而對于普通注塑件機，該處的溫度可達20℃一300℃。進(jìn)行精密注塑件成型生產(chǎn)時(shí)，為了保證制品的精度，除了必須嚴格控制機筒、噴嘴和注塑件模具的溫度之外，還要注意脫模后周?chē)h(huán)境溫度對制品精度的影響。設計精密注塑件的注意事項設計精密注塑件模時(shí)，除了普通注塑件模的設計方法及要求之外，因精度方面的嚴格要求，還要特別注意下面一些事項： 4.1 注塑件模具應有較高的設計精度注塑件模具精度雖然與加工和裝配技術(shù)密切相關(guān)，但若在設計時(shí)沒(méi)有提出恰當的技術(shù)要求，或者注塑件模具結構設計不合理，那么無(wú)論加工和裝配技術(shù)多么高，注塑件模具精度仍然不能得到保證。為了保證精密注塑件模不因設計問(wèn)題而影響精度，必需注意如下4點(diǎn)： ①零部件的設計精度和技術(shù)要求應與制品精度相適應要使注塑件模具保證制品精度，首先要求模腔精度和分型面精度必須與制品精度相適應。一般來(lái)講，精密注塑件模腔的尺寸公差應小于制品公差的三分之一，并需要根據制品的實(shí)際情況具體確定。分型面精度(分型面平行度)主要用來(lái)保證模腔精度。對于小型精密注塑件模，分型面平行度的技術(shù)要求約為0.005mm。注塑件模具中的結構零部件雖然不會(huì )直接參與注塑件成型，但是影響模腔精度，并進(jìn)而影響制品精度，所以均應對它們的結構零部件提出恰當合理的精度。 ②確定動(dòng)、定模的配合精度一般情況下，普通注塑件模主要依靠導柱導向機構保證其對合精度。但是，由于導柱與導向孔的間隙配合性質(zhì)，兩者之間或大或小總有一定間隙，該間隙經(jīng)常影響注塑件模具在注塑件機上的安裝精度，一導致動(dòng)模和定模兩部分發(fā)生錯移，因此很難用來(lái)注塑件精密制品。除此之外，在高溫注塑件條件下，動(dòng)、定模板的熱膨脹有時(shí)也會(huì )使兩者之間發(fā)生錯移，最后導致制品精度發(fā)生變化。在精密注塑件模中，應當盡量減小動(dòng)、定模之間的錯移，設法確保動(dòng)模和定模的對合精度，可以設計錐面定位機構或圓柱導正銷(xiāo)定位機構與導柱導向機構配用。 ③注塑件模具結構應有足夠的剛度精密注塑件模必須具有足夠的結構剛度，否則，它們在注塑件壓力或合模力作用下將會(huì )發(fā)生較大的彈性變形，從而引起注塑件模具精度發(fā)生變化，并因此影響制品精度。對于整體式凸、凹模，其結構剛度需要由自身的形狀尺寸及注塑件模具材料來(lái)保證，而對于鑲拼式凸、、凹模，其結構剛度往往還與緊固鑲件所用的?？蛴嘘P(guān)。?？虿牧蠎捎煤辖鸾Y構鋼40Cr,熱處理硬度要求HRC30左右。 ④注塑件模具中活動(dòng)零部件的運動(dòng)應當準確精度注塑件模中，往往也會(huì )帶有一些能夠活動(dòng)的成型鑲塊或者活動(dòng)型芯。如果這些活動(dòng)零部件運動(dòng)不準確，即每次運動(dòng)之后不能準確地返回到原來(lái)的位置，那么無(wú)論注塑件模具零件的加工精度有多高、注塑件模具本身的結構精度以及制品的精度都會(huì )因此而出現很大波動(dòng)。為了解決這一問(wèn)題，需要采用一些比較特殊的運動(dòng)定位結構。 4.2 避免因注塑件模具設計不良而使制品出現不均勻收縮設計精密注塑件時(shí)，如果注塑件模具結構或溫度控制系統設計不當，便容易使制品出現收縮率不均勻的現象，這種現象對制品的精度以及制品精度的穩定性均會(huì )產(chǎn)生不良影響。為了避免出現這類(lèi)問(wèn)題，需要注意下面積點(diǎn)： ①澆注系統應盡量使料流保持平衡。 ②模腔的布排應盡量使注塑件模具溫度保持熱平衡。 ③溫控系統最好能對各個(gè)模腔的溫度進(jìn)行單獨調節。 ④凸模和凹模兩部分最好分設冷卻水路。 4.3 避免因注塑件模具問(wèn)題使制品出現脫模變形目前的精密注塑件制品尺寸一般都不太大，壁厚也比較薄，有的還帶有許多薄肋，因此很容易在脫模時(shí)產(chǎn)生變形，這種變形必然會(huì )造成制品精度下降。為了避免制品出現脫模變形，應注意下面三點(diǎn)。 ①注塑件模具除應具有足夠的剛度之外，其結構還要適合制品脫模； ②一般來(lái)講，精密注塑件制品最好用脫模板(推板)脫模，這樣有利于防止制品發(fā)生脫模變形； ③精密注塑件制品的脫模斜度一般都比較小，但不大容易脫模。 4.4 對于形狀復雜的制品應采用鑲拼注塑件模具結構欲使制品能夠達到較高的精度，必須對模腔進(jìn)行磨削，但對模腔能否磨削加工，將受制品形狀的復雜程度限制。為了解決這一問(wèn)題，對于形狀復雜的精密注塑件制品，最好將其模腔設計成鑲拼結構。精密成型新技術(shù) 5.1 在注塑件模具中應用注射壓縮成型( ICM)技術(shù) ICM技術(shù)是指注塑件模具開(kāi)啟一定距離的條件下開(kāi)始注射,注射到一定量后,注塑件模具開(kāi)始閉合對型腔內的熔體實(shí)施壓縮，注塑件模具完全閉合時(shí)注射終止,然后保壓、冷卻直到取出制品。注射壓縮成型是通過(guò)壓縮行為來(lái)壓實(shí)制品,使得制品的表面具有均勻的壓力分布,這樣壓實(shí)的制品尺寸精度高且穩定,變形小。它是在注塑件模具開(kāi)啟的情況下將熔體注入型腔的,因而流動(dòng)通道大,所需的注塑件壓力很低,并且減小或消除了由保壓引起的樹(shù)脂分子取向和制品的內應力,從而提高制品的尺寸穩定性。ICM技術(shù)的柔性與控制能力都較一般的注射模有較大的提高。因此利用這項技術(shù)可以生產(chǎn)更高精度的制件,尤其是高精度的圓柱狀制件。 5.2 高速注塑件成型高速注塑件成型方法的熔體填充速度較傳統的快10 ～ 100倍,使熔體在模腔內產(chǎn)生高剪切的流動(dòng),粘度下降,充模速度快,塑料表面硬化減慢,因而可提高薄壁制品的成型厚度極限,抑制過(guò)度的成型壓力,同時(shí)由于模內低壓流動(dòng),制品的內應力降低。對于薄壁精密制品,可以利用注塑件時(shí)螺桿前移引起熔體吸收能量,在螺桿移動(dòng)停止后通過(guò)熔體膨脹高速充滿(mǎn)型腔來(lái)實(shí)現。 5.3 無(wú)保壓的注塑件成型無(wú)保壓注塑件成型技術(shù)是指將塑料熔體以高速、高壓充填入注塑件模具,然后關(guān)閉設于噴嘴的針閥,以模腔內的塑料熔體自動(dòng)彌補制品各部分的收縮,這樣可以大大降低制品的翹曲變形。但是這種方法需要事先估計保壓的收縮補充部分,因此在注射中需要有較高的型腔壓力值,需要的鎖模力也高。 5.4 其它的智能控制技術(shù)精密注塑件成型過(guò)程中對加工條件實(shí)行持續性監測和精確控制非常重要。隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展,計算機化的注塑件成型已得到廣泛的應用。其中有統計過(guò)程控制( SPC)技術(shù)、P ID技術(shù)、模糊邏輯控制( FCC)方法、中樞網(wǎng)絡(luò )控制(NNC)方法和基于逆向加工模型的中樞網(wǎng)絡(luò )尺寸控制等。結語(yǔ)隨著(zhù)新技術(shù)、新材料、新工藝和新設備的相繼出現,尤其是計算機在塑料加工中的廣泛應用,為精密注射技術(shù)創(chuàng )造了良好的條件，將繼續向著(zhù)超高速、超精密、微型化及智能化方向發(fā)展和完善。