
1 范围
本规程规定了聚乙烯管件注塑过程的技术要求及操作规程;本规程用于指导按国家标准(GB/T 13663.2-2005)“给水用聚乙烯(PE)管道系统 第2部分:管件”规定进行生产的聚乙烯管件。
提示性附录供工艺操作参考。
2 技术要求
2.1原料
2.1.1采用PE80、PE100等级管材专用料、或PE80、PE100等级管材专用料基料与色母混合料。
2.1.2注塑前后熔指变化率(190℃)不大于±25%,热稳定性(200℃)不少于20min.。水分含量(内控指标)不大于300ppm。
2.2打印标识
2.2.1标识内容完整,清晰、牢固,字体规范。
2.2. 2标识内容包括:商标、公司名称、产品名称(或代号)、材料等级、产品规格、执行标准、生产时间、生产班组。
2.2.3标识包括模具刻蚀、合格证填写两部分。
3 工艺操作规程
3.1工艺流程
物料配贮→熔融塑化→施压注射→充模冷却→脱模→检验→修边(车削)→合格品包装入库
计量包装←粉碎←分类清洁←不合格品
3.2操作规程
⑴、合上控制柜上的主开关,同时置操作选择开关为点动或手动。
⑵、打开料筒夹套的冷却水。
⑶、接通加热电源,设置加热温度。
表1
注塑机 | 料筒温度(℃) | 喷嘴温度 (℃) | |||||||||
1区 | 2区 | 3区 | 4区 | 5区 | 6区 | 7区 | 8区 | 9区 | 10区 | ||
NCF160 | 200 | 205 | 205 | 195 | 200 | ||||||
NCF200 | 200 | 205 | 205 | 195 | 200 | ||||||
NCF330 | 200 | 205 | 205 | 200 | 195 | 200 | |||||
NF450 | 195 | 200 | 210 | 200 | 195 | 200 | |||||
NTF720 | 195 | 200 | 210 | 205 | 200 | 200 | 205 | 205 | 200 | 190 | 200 |
NTF1000 | 195 | 200 | 210 | 205 | 200 | 200 | 205 | 205 | 200 | 195 | 200 |
注:机筒温度允许偏差±15℃,注射头温度允许偏差±10℃。
⑷、预热液压油。
正常油温应控制在30-55℃,最合适温度控制在40-50℃,最高油温不超过60℃。
⑸、在系统无压的情况下,启动油泵。
⑹、关闭所有安全门,按紧急按钮,检查油泵是否会停止工作。
⑺、调整好所有行程开关的位置,使动模板运行畅通。
⑻、安装模具。
清理模具表面及与模具接触的机器模板的接触面。检查模具的定心是否与动模板的定心相符。检查顶出杆是否伸进动模板内太多。检查模具的定心凸缘是否进入定模板的同心圆内。然后在低压下将模具锁上,拧紧模具压板螺丝,固定模具。最后,调节行程滑块,限制动模板的行程。
⑼、调整顶出机构,直到能顺利地将制品从型腔中顶出的行程。
⑽、调整模具保险装置,再次调整模具闭合时的限位开关。
⑾、调整锁模力,在保证制品质量的前提下,将锁模力调整到能满足要求的最小值。
⑿、调节开闭模运动的速度及压力。
⒀、检查料斗是否有杂质或异物。
⒁、在闭模状态下,调整注射座台行程。
⒂、调节计量及防御行程。
⒃、根据制品质量情况,调节注射压力及时间,保压压力及时间。
⒄、调节背压压力,以及顶出压力。
⒅、手动合模开模1-2次,并检查顶针及行位是否顺畅。
⒆、试注制品,调整工艺,直至通过QC检验合格,记录温度、时间、压力等参数,并将一模制品留样保存。
⒇、调整机械手位置行程,尽量缩短间歇时间,同时将手动转换到全自动或半自动进行正常注塑作业。
3.3停机
⑴、将选择开关转到手动位置。
⑵、关闭入料闸板,停止供料。
⑶、注射座台退回,使喷嘴脱离模具。
⑷、清除料筒中的余料,直到物料不再从喷嘴流涎为止。
⑸、拆卸模具,喷防护液,并放于指定位置。微合注塑机动、定模板。
⑹、将所有操作开关和选择开关调到断开位置。
⑺、将控制柜电源开关转到断开位置,切断总电源。
⑻、关闭所有冷却水。
⑼、擦净机器和工作台。
4 提示性附录
4.1注塑机工作原理
注塑机的工作原理与打针用的注射器相似,它是借助螺杆(或柱塞)的推力,将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内,经固化定型后取得制品的工艺过程。
注射成型是一个循环的过程,每一周期主要包括:定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件。取出塑件后又再闭模,进行下一个循环。
4.2注塑机的结构
一般注塑机包括注射装置、合模装置、液压系统和电气控制系统等部分。
注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提,而为满足成型的要求,注射必须保证有足够的压力和速度。同时,由于注射压力很高,相应地在模腔中产生很高的压力(模腔内的平均压力一般在20~45MPa之间),因此必须有足够大的合模力。由此可见,注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。
4.3注塑机的操作
4.3.1注塑机动作程序
合模→喷嘴前进→注射→保压→预塑→射退→喷嘴后退→冷却→开模→顶出→退针→开门→关门→合模。
4.3.2注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制柜操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择,料筒各段温度及电流、电压的监控,注射压力和背压压力的调节等。
⑴、注射过程动作选择
一般注塑机既可手动操作,也可以半自动和全自动操作。
手动操作是在一个生产周期中,每一个动作都是由操作者拨动操作开关而实现的。一般在试机调模时才选用。
半自动操作时机器可以自动完成一个工作周期的动作,但每一个生产周期完毕后操作者必须拉开安全门,取下工件,再关上安全门,机器方可以继续下一个周期的生产。
全自动操作时注塑机在完成一个工作周期的动作后,可自动进入下一个工作周期。在正常的连续工作过程中无须停机进行控制和调整。但须注意,如需要全自动工作,则①中途不要打开安全门,否则全自动操作中断;②要及时加料;③若选用电眼感应,应注意不要遮闭了电眼。
实际上,在全自动操作中通常也是需要中途临时停机的,如给机器模具喷射脱模剂等。
正常生产时,一般选用半自动或全自动操作。操作开始时,应根据生产需要选择操作方式(手动、半自动或全自动),并相应拨动手动、半自动或全自动开关。
半自动及全自动的工作程序已由线路本身确定好,操作人员只需在电柜面上更改速度和压力的大小、时间的长短、顶针的次数等等,不会因操作者调错键钮而使工作程序出现混乱。
当一个周期中各个动作未调整妥当之前,应先选择手动操作,确认每个动作正常之后,再选择半自动或全自动操作。
⑵、预塑动作选择
根据预塑加料前后注座是否后退,即喷嘴是否离开模具,注塑机一般设有三种选择。①固定加料:预塑前和预塑后喷嘴都始终贴进模具,注座也不移动。②前加料:喷嘴顶着模具进行预塑加料,预塑完毕,注座后退,喷嘴离开模具。选择这种方式的目的是:预塑时利用模具注射孔抵助喷嘴,避免熔料在背压较高时从喷嘴流出,预塑后可以避免喷嘴和模具长时间接触而产生热量传递。③后加料:注射完成后,注座后退,喷嘴离开模具然后预塑,预塑完再注座前进。该动作适用于加工成型温度特别窄的塑料,由于喷嘴与模具接触时间短,避免了热量的流失,也避免了熔料在喷嘴孔内的凝固。
注射结束、冷却计时器计时完毕后,预塑动作开始。螺杆旋转将塑料熔融并挤送到螺杆头前面。由于螺杆前端的止退环所起单向阀的作用,熔融塑料积存在机筒的前端,将螺杆向后迫退。当螺杆退到预定的位置时(此位置由行程开关确定,控制螺杆后退的距离,实现定量加料),预塑停止,螺杆停止转动。紧接着是倒缩动作,倒缩即螺杆作微量的轴向后退,此动作可使聚集在喷嘴处的熔料的压力得以解除,克服由于机筒内外压力的不平衡而引起的“留涎”现象。若不需要倒缩,则应把倒缩停止开关调到适当位置,让预塑停止开关被压上的同一时刻,倒缩停止开关也被压上。当螺杆作倒缩动作后退到压上停止开关时,倒缩停止。接着注座开始后退。当注座后退至压上停止开关时,注座停止后退。若采用固
定加料方式,则应注意调整好行程开关的位置。
一般生产多采用固定加料方式以节省注射进退操作时间,加快生产周期。
⑶、注射压力选择
注塑机的注射压力由调压阀进行调节,在调定压力的情况下,通过高压和低压油路的通断,控制前后期注射压力的高低。
普通中型以上的注塑机设置有三种压力选择,即高压、低压和先高压后低压。高压注射是由注射油缸通入高压压力油来实现。由于压力高,塑料从一开始就在高压、高速状态下进入模腔。高压注射时塑料入模迅速,注射油缸压力表读数上升很快。低压注射是由注射油缸通入低压压力油来实现的,注射过程压力表读数上升缓慢,塑料在低压、低速下进入模腔。先高压后低压是根据塑料种类和模具的实际要求从时间上来控制通入油缸的压力油的压力高低来实现的。
为了满足不同塑料要求有不同的注射压力,也可以采用更换不同直径螺杆的方法,这样既满足了注射压力,又充分发挥了机器的生产能力。在大型注塑机中往往具有多段注射压力
和多级注射速度控制功能,这样更能保证制品的质量和精度。
⑷、注射速度的选择
一般注塑机控制板上都有快速—慢速旋钮用来满足注射速度的要求。在液压系统中设有一个大流量油泵和一个小流量泵同时运行供油。当油路接通大流量时,注塑机实现快速开合模、快速注射等,当液压油路只提供小流量时,注塑机各种动作就缓慢进行。
⑸、顶出形式的选择
注塑机顶出形式有机械顶出和液压顶出二种,顶出次数设有单次和多次二种。顶出动作可以是手动,也可以是自动。
顶出动作是由开模停止限位开关来启动的。操作者可根据需要,通过调节控制柜上的顶出时间按钮来达到。顶出的速度和压力亦可通过控制柜面上的开关来控制,顶针运动的前后距离由行程开关确定。
⑹、温度控制
以测温热电偶为测温元件,配以测温毫伏计成为控温装置,指挥料筒和模具电热圈电流的通断,有选择地固定料筒各段温度和模具温度。
料筒电热圈一般分为二段、三段或四段控制。电器柜上的电流表分别显示各段电热圈电流的大小。电流表的读数是比较固定的,如果在运行中发现电流表读数比较长时间的偏低,则可能电热圈发生了故障,或导线接触不良,或电热丝氧化变细,或某个电热圈烧毁,这些都将使电路并联的电阻阻值增大而使电流下降。
在电流表有一定读数时也可以简单地用塑料条逐个在电热圈外壁上抹划,看料条熔融与否来判断某个电热圈是否通电或烧毁。
⑺、合模控制
合模是以巨大的机械推力将模具合紧,以抵挡注塑过程熔融塑料的高压注射及填充模具而令模具发生的巨大张开力。
关妥安全门,各行程开关均给出信号,合模动作立即开始。首先是动模板以慢速启动,前进一小段距离以后,原来压住慢速开关的控制杆压块脱离,活动板转以快速向前推进。在
前进至靠近合模终点时,控制杆的另一端压杆又压上慢速开关,此时活动板又转以慢速且以低压前进。在低压合模过程中,如果模具之间没有任何障碍,则可以顺利合拢至压上高压开关,转高压是为了伸直机铰从而完成合模动作。这段距离极短,一般只有0.3~1.0mm,刚转高压立即就触及合模终止限位开关,这时动作停止,合模过程结束。
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