4.4 注塑工艺参数的校核

为了使注塑成型过程顺利进行,须对以下工艺参数进行校核。

1.最大注塑量的校核

为确保塑件质量,注塑模一次成型的塑料质量(塑件和流道凝料质量之和)应在公称注塑量的35%~75%范围内,最大可达80%,最小应不小于10%。为了保证塑件质量,充分发挥设备的能力,选择范围通常在50%~80%。

2.注射压力的校核

所选用注塑机的注射压力须大于成型塑件所需的注射压力。成型所需的注射压力与塑料品种、塑件形状及尺寸、注塑机类型、喷嘴及模具流道的阻力等因素有关。根据经验,成型所需注射压力大致如下:

1)塑料熔体流动性好,塑件形状简单、壁厚,所需注射压力一般小于70MPa。

2)塑料熔体黏度较低,塑件形状复杂度一般,精度要求一般,所需注射压力通常选为70~100MPa。

3)塑料熔体具有中等黏度(改性PS、PE等),塑件形状复杂度一般,有一定精度要求,所需注射压力选为100~140MPa。

4)塑料熔体具有较高黏度(PMMA、PPO、PC、PSF等),塑件壁薄、尺寸大,或壁厚不均匀,尺寸精度要求严格,所需注射压力约在140~180MPa范围。

实际上,热塑性塑料注塑成型所需注射压力,可通过理论分析,如用澳大利亚的Moldflow软件、美国的C-mold软件及国内郑州大学的Z-MOLD软件、华中科技大学的HS-FLOW软件等,进行流动模拟分析确定更为合理、准确。

3.锁模力校核

高压塑料熔体充满型腔时,会产生使模具沿分型面分开的胀模力,此胀模力的大小等于塑件和流道系统在分型面上的投影面积与型腔内压力的乘积。胀模力必须小于注塑机额定锁模力,如图4-10所示。图中型腔压力pc可按下式粗略计算:

pc=κp (4-9)

式中 pc——型腔压力(MPa);

p——注射压力(MPa);

κ——压力损耗系数,随塑料品种、浇注系统结构、尺寸、塑件形状、成型工艺条件以及塑件复杂程度不同而异,通常在0.25~0.5范围内选取。

根据经验,型腔压力pc常取20~40MPa。

通常根据塑料品种及塑件复杂程度,或精度的不同,选用的型腔压力可从相关的工程手册中查得。

型腔平均压力pc决定后,可以按下式校核注塑机的额定锁模力:

FKpcA (4-10)

式中 F——注塑机额定锁模力(kN);

A——制件和流道系统在分型面上的总投影面积(mm2);

K——安全系数,通常取1.1~1.2。

于是,注塑机的最大成型(投影)面积为

AF/Kpc) (4-11)