合模细节,事关利润

作者: Injection Molding Solutions John Bozzelli 文章来源:PT塑料网 点击数:16 发布时间:2019-08-07
花时间来研究合模细节并不是很有趣,但它们确实对注塑加工商的最终效益产生影响。
合模细节,事关利润

注塑成型所涉及的几百个变量中,对合模运动的设置通常在设置和维护中得不到应有的重视。适当的合模设置和合模性能需要专知和对细节的关注。抽芯顺序和开启速度、加速、减速、合模吨位、模具保护和顶出是合模设置的必需项目。所有这些设定都会影响部件的质量(如溢料)、合模性能、周期时间和部件成本。对于注塑加工商而言,合模是影响成型部件成本的非常重要的一个方面。例如,弄错模具保护设置,就可能会严重损坏模具,如果未能快速修复就会使生产停顿。

关注合模设置
图1 适当关注合模设置可以最大限度地减少模具的损坏和磨损,并优化周期时间,从而有助于获得最佳的部件质量以及最低的废品率

应用压板机构合模和的目的包括:夹持模具;使用适当的抽芯序列和模具保护关闭模具;使用适当的抽芯序列打开模具;用充分均匀的力保持模具闭合,以承受注射压力;顶出部件。

令我惊讶的是针对每个目的所需要的细节数量。大约两年前,我和4位同事在一个关于模具安装的正确方法的专栏中合作撰文发表我们的看法。大约是同时,专栏作家Jim Fattori写了一篇关于对位圈和压板损坏的文章。这两篇文章只是讨论了上面列出的第一个目的,其中提供了大量细节、提示以及需要重视那些从事该项工作的人的理由。下面让我们来看看清单的其余部分。

再次关闭模具需要关注细节。首个也是最艰巨的挑战之一,是确保抽芯装置、凸轮动作或任何其他内部或外部模具运动按顺序进行并正常工作。这不是一项日常的杂务,而且有各种各样的模芯、喇叭销及安全装置等。我没有简单的“待办事项”清单可用。我所能提供的是,如果可能的话,让模具制造商为其“艺术品”进行首次安装和加工设置。毕竟,在一副25万美元模具的初步试验中弄坏一些东西是丢脸的。

一旦模具运动顺序列出,使用模具运动安全模式以低压缓慢关闭模具,确定模具/合模在你希望模具保护起作用的位置。设定模具保护起始位置和一个慢速度来保护模芯、喇叭销或模具的其他精密部件。这不是模具接触之前的最后一英寸。设定一个模具保护速度、力和距离,以确保生产速度下的动量不会超过模具保护。然后用切成合适高度的泡沫杯进行检查。在周期时间和模具保护之间通常存在一个微妙的平衡。不良的模具保护经常会导致芯销断裂,这需要后续维修,从而导致没有盈利的停工时间。相反,设定得太慢的模具保护顺序会导致周期时间过长,这也是另一个影响利润的因素。

清单中的下一步是打开模具。我的建议是先慢慢打开几毫米。部件并不总是在同一时刻从所有的面上均匀脱模。有时候,部件是通过真空或其他因素夹持,需要时间脱模。将模具突然打开只会加剧问题。所以先慢慢打开模具一小段距离,但在实际生产中我很少看到,因为加工商需要更快的周期。然而,制造一个无法使用的部件会影响到制造另一个部件的周期时间。如果脱模是一个问题,请搜寻一些方法来解决,例如增加抛光、打磨、半径、真空断路器或气动提升阀等,会有助于部件脱模并缩短周期时间。

速度很重要。由于这些压板的巨大重量以及相应的动量,加工商打开模具时需要先加速至适当的模具打开速度,然后再使模具减速到达全开位置。这种加速和减速也适用于模具闭合。压板的重量很大,如果你没有正确设定这些参数,就会使机器跳出它的位置,导致扯坏电线和水路这样严重的安全问题!我看到有的加工商将轨道用螺栓固定在地板上,以防止机器跳来跳去。当然,有些机器比其他机器更容易设置加速和减速,但重要的是要解决高速行驶的大型压板的动量问题。机器不应该四处乱窜!打开和关闭模具是一个问题,在第一阶段和第二阶段注射期间保持关闭模具是另一个问题。

保持模具闭合听起来很简单,但是再次正确地完成它需要注意一些细节。首先,模具应占据压板面积的70%以上。为什么呢?大部分的合模力,特别是在肘节合模中,是位于模具的角上。角上合模力实际上可以高得使模具在中心弯曲,这称为压板包裹(如图2所示)。这就是为什么一台模压机并不总能说明实际注塑机中正在发生的情况。模压机不能提供成型机合模的高压。分模线在模压机中可以是完美的,但在成型机中则不是这样。实际上,一些模具制造商通过在模具中心使用稍长的支模柱来对模具施加预应力进行补偿。合模夹紧力需要均匀,只要比所需的高一点即可,并不是越高越好。

肘杆式合模装置
图2 大部分的合模力在模具的角上,特别是在肘杆式合模装置中。角上合模力实际上可以高得使压板在中心处弯曲,这称为压板包裹

不要简单地将安装在机器中的每副模具的合模力最大化。过高的合模力只会使模具磨损得更快,尤其是分模线和放气口。从可能的最低合模力开始,根据需要增加或减少。如果机器能在模具升温和膨胀时自动补偿合模压力,是最好不过的了。一致的合模力对于一致的过程是最佳的,这是成型机的一个必备条件。

最后一步的顶出,让它正确完成也有一些细节要注意。我的建议类似于模具打开的建议:在前几毫米内慢慢顶出,然后加速直到顶出部件所要求的最小距离。部件很少从模具中均匀地顶出。如果不相信,请观看被顶出部件的高速视频。虽然这很贵,但很有教育意义。你经常会看到部件的一侧或一角粘住或扭曲。慢速顶出使其有时间脱离而不会被扭曲或弄弯。此外,部件不会顶出和飞出得太快,避免其弹离静止侧并刮伤或飞到涂过油的拉杆或导轨上。毕竟,损失部件就等于损失利润。

此外,重要的是使用尽可能小的压力来弹出部件。为什么呢?顶销虽经过硬化处理,但在多次行程后会磨损。有时候顶销突出来实际上已发生了断裂——它的一部分仍会伸出。机器将后退顶杆托板,没有迹象表明机器出了什么问题。然而当机器关闭模具时,将迫使断裂的顶销插入模具的另一侧,造成重大且昂贵的损坏。如果顶出压力设置得恰当——恰好可以推出顶销——当发生磨损时,将没有足够的力来完成顶出行程,机器会停止并发出顶出警报。然后机器的操作人员检查模具和顶出操作,找到磨损的顶销并叫人去维修。尽管这仍然会有停机时间,但比模具损坏要便宜很多。

花点时间研究合模细节并不是很有趣,但它们确实对你公司的最终效益产生了影响。你需要花时间培训加工人员和安装人员,为他们提供时间、工具和设备,使他们可以执行成型的细节。虽然这要花一大笔钱,但可以从你的投资中获取最大的收益。

关于作者

John Bozzelli是美国密歇根州米德兰市Injection Molding Solutions (Scientific Molding) 的创始人,该公司向注塑成型商(包括LIMS)和其他专业公司提供培训和咨询服务。

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