关于注塑模具确认流程

姚永燕

摘 要：塑料是人类生产、生活中不可获缺的工具材质。注塑成型指的是加热材料融化后在高压下射入模腔，在温度下降后固化，得到成型制品的一种方法。注射成型是依靠模具和注塑机械来完成的，通常用于形状复杂的零件大规模生产，是一种重要的加工方法。新的注塑模具确认，包含的内容很多，有些从模具钢材材质，模具尺寸，模具动作结构等各个方面进行确认。该文主要从产品的角度对注塑模具确认流程进行介绍模具确认包含的内容以及各步骤的主要目的。

关键词：注塑 流程 流道平衡 浇口冻结

中图分类号：TQ320 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0037-02

1 模具空运行

模具安装到匹配的机台后，需要进行空运行，验证模具机械动作是否正常、无异响。检查的内容包括（1）模具定位环与注塑机喷嘴配合是否正常，无缝隙。（2）冷却系统检查，模具各组水路的流量是否达到设计要求，并联水路的水流量，水压是否一致。（3）绞牙类模具传动部件是否安裝动作正常，能按照正常绞牙方面转动。（4）点浇口模具检查流道脱料板的动作能否开模能正常弹开。（5）模具导柱与定位块是否合模正常，开模检查导柱，定位块没有擦伤或磨损。（6）抽芯装置/顶出装置是否动作正常，无卡死或者有异响。（7）型腔表面无碰伤。（8）辅助系统液压油缸/限位开关到位后信号能反馈到模具或者能够机台；热流道系统各区能按照设定温度加热；辅助吹气系统：阀针类模具浇口位置气阀是否能正常控制阀针开启，顶出动作需要辅助吹气的模具是否能在顶出时正常吹气[1]。只有模具空运行检查结果通过，才能进行下一步测试，否则需要调整模具或机台后重测试。

2 稳定性测试

通过调整注塑速度、保压压力、冷却时间等参数探索工艺参数范围，同时评估产品与模具，如：产品是否有披锋、拉伤、缩水、气泡、烧焦等。模具各步动作是否正常、是否漏水、是否有排气问题等。若有问题则需要进行模具调整后再次进行稳定性测试。

3 量具重复性与重复能力测试

此测试的目的是评估仪器重复性以及不同人员测量同一尺寸的重复性，只有仪器重复性以及人员重复性R&R结果小于20%，才能确保后面测量数据的准确定。

若R&R结果测试结果大于20%，则需要检查是仪器结果超标还是人员测试结果超标，若是仪器，则需要校准仪器后重测量；若是人员，则需要重新培训后重测量。

4 粘度测试

粘度测试的主要目的是确定最佳注塑速度范围。注塑速度越快，注塑时间越短，周期越快；反之，注塑速度越慢，注塑时间越长，周期越慢。注塑速度对材料熔体的粘度影响比较大，在一定的速度范围内，随着速度增加，速度跟粘度的变化时线性关系，粘度测试的目的是找出这种线性的对应关系。当速度过大，熔体变稀后，塑料材料性能将急剧下降，速度跟粘度不再是线性变化，不能使用此时速度来成型制品[2]。

5 流道平衡测试

流道平衡的主要目的是确认多型腔的模具各腔产品完成注塑时间的一致性。通常以平均不平衡度小于或等于5%，最大不平衡度小于或等于10%来判定流道平衡性。流道平衡测试，保压时间为零，每腔均缺料，按照最重1腔重量为90%产品单重进行测试。

流道平衡的主要影响因素。（1）流道以及流道拐角设计的尺寸。（2）入胶口尺寸。（3）带铰链的产品铰链尺寸。（4）热流道模具感温线安装高度。只有流道平衡，才能确保一整模产品中各腔都是饱模无披锋的，才能确保工艺方面能统一调整，对后续生产产品质量以及工艺范围影响很大。

6 浇口冻结

浇口冻结的主要目的是确定最佳的保压时间，同时确定最佳的产品单重。制品越饱满，制品的后收缩就越小。为确保产品外观饱满无缩水现场，需通过调整保压时间来补充物料压实制品内部。除了阀针式的浇口外，其他类型浇口的制品都是刚开始随着保压时间增加，整模产品重量增加；当保压时间增大到一定范围后，整模产品重量不再变化，此时浇口冻结。若浇口不能冻结，则浇口设计不合理影响产品的冷却、脱模、外观等。需要调整模具，但这种情况比较少见。

7 多型腔分析

多腔模具的产品，通过上面的基本测试确定工艺后运行1～2小时，收集样品测量数据，通过数据以及X-chart，R-chart图表分析来判定腔与腔之前的平衡性；对于新产品，也可以通过X-chart来确定公差。

8 DOX测试

当通过以上所有测试确定工艺进行MCA运行，有些项目数据结果跟预期的标准结果有差异时，需要通过DOX运行确定最佳工艺。即通常选出3～4个关键工艺参数，每次只变化一个工艺，通过排列组合的形式确定工艺组合。按照工艺组合中的每组工艺进行运行取样品测试尺寸，从尺寸与标准相符合性的角度确定出最佳工艺。

9 过程能力确认

过程能力运行确认，通常运行24 h，在24 h内按照均衡时间取出不少于30组的样品，通过样品测试，计算出CPK值，Cr值，Tz值来判定过程能力的可靠性。CPK越高，过程的稳定性、可靠性就越高。在日化包装行业，关键项目通常要求CPK>1.33。Cr也是过程可靠率的一个指标，通常<0.75说明过程变化在标准公差范围内。Tz是过程的平均值跟标准目标值之前的差异情况，通常Tz<0.5说明实际值跟目标值比较接近。

10 30天运行验证

通过以上测试预计验证，模具能投入批量生产后，还需要通过30天的运行验证模具内部的各运动部位的材质、结构、动作是否无异常。若模具设计或选材料有问题，则会出现丝筒磨损、油缸磨损或推板卡死、顶针断等问题，所以在日化行业通常还有通过30天的运行来才能验收模具。（如图1）

以产品为导向，按照确认流程进行确认，若达不到要求，则需要返回检查后重运行通过才可以到下一步，以上所有步骤中，只有比较简单的产品在MCA结果数据跟标准相符性比较佳，不需要进行DOX测试外，其他步骤均需要进行。以上是笔者10多年在日化包装注塑模具确认的经验总结。

参考文献

[1] 范鹏.海拉车灯注塑模具供应商选择与管理研究[D].吉林大学，2014.

[2] 孙传亭.基于WEB的注塑模知识库系统的建立[D].大连理工大学，2004.

[3] 王毅.注塑模改模知识的增量式发现研究[D].广东工业大学，2014.