【原创】当塑件尺寸出现问题你是如何解决的？

亦好

在现代塑料生产中，随着人们对生活质量的提高，设备和模具越来越精细化，对于产品尺寸要求也严格也是重要的指标之一。但是每个产品都不能达到所想要的零误差，通常都是在保持一定取值范围之内，对于塑料制品的尺寸精度分有很多个等级，而超出这个范围内的产品就是不合格的产品。

如果尺寸出现问题批量报废也是最多的，在实际生产中，主要会出现产品整体尺寸偏大或偏小、内径和外径尺寸偏差、长度尺寸偏差、高度尺寸偏差。

尺寸在装配的时候如果尺寸偏大会出现装配不严，导致产品出现缝隙影响产品美观；尺寸偏小会会影响产品的强度，装配处容易破裂和变形，产品使用寿命降低。通过调机改变材料的收缩率（熔体密度）控制进胶量，从而达到改变制品尺寸精度，是一个复杂且耗费时间的调机过程。

一、模具设计与制造

1.模具加工：

在模具设计和模具制造的时候，通常都会将模具型芯制作的大一些而模具型腔制作的小一点，留有加工余量，当出现尺寸问题的时候方便钳工修模。在模具试模时尺寸出现偏差时，应第一时间进行分模拆解，测量尺寸确定是不是模具加工的问题而避免耽误时间浪费产能。

2. 模具水路：

模具的水路应合理分布不能出现干涉。要保证水路与产品的距离、水路与水路的距离、水流的横截面积以及水路的数量排布合理，当壁厚的位置适当增加冷却水塔。批量生产验证水路的均匀性，模具的各个位置温度是否一致。

3. 模具精度和强度：

对于精度高的模具和大型模具，通常不仅仅靠导柱与导套对模具进行定位，还会增设承压板增加强度，承受注塑机合模的压力和注塑机注射的压力；增设多个定位装置对模具的导向精确定位，增加模具的精度，使模具更经久耐用。（模具精度和强度是否有问题）

4. 模具材料：

模具的钢材要确保足够的硬度和使用寿命而对模具进行热处理。防止模具在长时间工作材料会腐蚀模具的产品表面出现磨损，模具的精度降低。特别对于TPU、PVC腐蚀性强的材料，表面需要进行镀铬处理；而使用PA材料的产品需要玻璃纤维作为填充剂时，需要考虑钢材的耐磨性。

二、注塑机性能

1.注塑机选用：

全电动注塑机和液压注塑机相比较而言，高精密零件大部分使用全电动伺服控制注塑机生产。其生产精度、重复性高、波动误差量小，电子尺感应开关模位置准确，速度范围宽以及注射压力都相比液压油泵注塑机好。

2. 螺杆计量比例：

产品重量取值应占螺杆总计量的50%-75%之间，如果超出计量范围，无法满足塑化要求，材料无法保证均匀同质；如果产品重量占料筒的计量太小也不利于成型，不仅仅会造成能源浪费，熔体在螺杆重滞留时间太长，易导致材料热分解。

3. 螺杆温度控制：

螺杆驻留的时候会产生聚集热，而当螺杆转动时摩擦会产生剪切热。料筒温度实测温度波动（可控范围）应在5℃之间，特别螺杆磨损后无法确保螺杆的转动速率的稳定性，而造成产品尺寸出现偏差。

4. 注塑机完好：

确保注塑机的炮台和唧嘴的连接是否漏胶，液压系统、背压阀和流量阀是否出现故障，监测记录查看设备是否存在不稳定的情况，注塑机的完好程度会直接影响料筒中的熔体密度、注塑压力和注射速率。

三、材料选用

材料名称		收缩率
ABS	丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)的共聚物	0.3%-0.8%
AS	丙烯腈(A)-苯乙烯(S)的共聚物	0.3%-0.7%
ASA	丙烯酸酯（A-苯乙烯(S)-丙烯腈(A)的共聚物	0.3%-0.6%
PP	聚丙烯	1.3%-3.0%
PPG30	30%玻纤增强聚丙烯	0.7%-1.0%
PA6	尼龙6	0.7%-1.5%
PA6G15	15%玻纤增强尼龙6	0.5%-0.8%
PA6G30	30%玻纤增强尼龙6	0.3%-0.5%

1.共聚物：

由ABS得出，相同材料兑(混)入不同的材料(共聚物)，会使材料的性能发生改变，成为另外一种材料，其收缩率也会发生改变。

2. 添加剂：

由PA6得出，相同的材料，（玻璃纤维）添加剂的比例不同，会使材料的性能发生改变，其收缩率也会发生改变。

3. 回用料：

精密零件很少用使用兑入的水口料和造粒料生产，回用料的比列会影响熔体的密度，产品的尺寸立马偏差，制品也容易出现杂志黑点，强度降低导致制品不合格。

4. 调控比例：

塑料不单单只是由树脂组成，根据所需求的性能不同填充物不同，比如需要增强或者增韧的，还有硅藻土、石英、硫酸钙、云母、碳酸钙等作为填充的。相同的材料当配比管控不严，当批次和日期不同，其收缩率也会发生改变。

四、成型条件

1.注塑速率&注射压力：

注射压力是克服阻力而存在的，对于粘度高的材料或者流道长的模具，当相同的注射速度时，当阻力太大，注射压力堆积能使熔体密度增大。而在调机过程中，产品进胶位置相同时（注射压力/保压压力/保压时间等参数相同），速度高的会先充满型腔，如果在进胶，产品会出现毛边/毛刺；而速度慢，可能会在相同的进胶量时没有填充满而缺胶现象。

注塑速度低→进胶量多→产品尺寸大

注塑速度高→进胶量少→产品尺寸小

2. 模具温度&材料温度：

在调机过程中，产品的工艺参数相同时，模具温度（材料温度）高的先充满型腔，（材料受热膨胀，温度越高，收缩程度越大）；而模具温度（材料温度）低的可能会缺胶，若想不缺胶只能增加进胶量。

模具温度高→收缩率大→产品尺寸小

模具温度低→收缩率小→产品尺寸大

3. 保压时间&保压压力：

在调机过程中，注射时间相同，保压压力大小直接影响溶体在型腔的补料的多少，与保压时间相辅相成，起着保持型腔压力和补缩材料的作用。保压时间的长短决定着熔体模具型腔的型腔空隙的大小。当注射条件相同时，保压时间越长，模具型腔空隙越小，产品密度越大；而保压时间短，模具型腔空隙大，产品密度小。


保压时间长→型腔空隙小→ 产品尺寸大

保压时间短→型腔空隙大→产品尺寸小

4. 塑化背压&塑化速率：

适当的背压可以保证材料均匀同质。在相同的注射量，适当增加背压可以使熔体的分子空隙缩小，熔料压实，提高产品尺寸和重量。但是背压过大会导致喷嘴处漏胶，还会影响整个注塑成型周期。

背压大→熔体密度大→产品尺寸大

背压小→熔体密度小→产品尺寸小

五、生产案例

案例1：






体温计外壳，使用大水口模具生产，使用pp料，收缩率1.0%-2.0%。对于尺寸没有太多要求，超过0.2mm为不合格品，如果尺寸超过0.2mm会导致内部零件安装不进去。

结论：模具温度的高低影响材料的收缩率。调整模具温度，当模具温度60℃产品尺寸合适，当模具低于60℃，使用相同的工艺参数会产生缺料，需要进胶，尺寸就会变大。

案例2：






汽车天窗框架，使用玻纤PP增强，收缩率0.4%-0.7%。之前一套模具无法满足生产需求，做了一套一模一样的模具，使用同样的设备和同样的工艺条件（生产周期）。在生产20分钟的时候尺寸在可用范围，超过20分钟后，尺寸偏差超过1mm ，判为不合格产品。在工艺上无法调整，下模拆解测量尺寸没问题。

结论：水路直径太小和水路距离产品表面距离太远，而导致在成型生产20分钟后，模温不均匀，而导致尺寸偏差。

案例3：







割草机的连轴齿轮，使用细水口模具生产，一模八穴，使用pom材料，收缩率1.5%-2.0%。生产的产品，中间的尺寸大一些，旁边的四个尺寸小一些。误差量不超过0.01mm为不合格品。

结论：前端冷固层太薄，熔体过早凝固，跑胶不到位，使浇口的型腔压力太高，而导致尺寸太大。调试工艺参数，改变提升速率和补缩速率。使用多段注射，提升注射速度，提高注射压力；使用两段保压时间，一段保压时间大一些，二段保压时间短一些，保持模腔压力均匀。









欢迎加入“注塑塑料制品设计群”作讨论
长按识别二维码，发送“塑料制品设计群”