一、注塑件上缺陷的綜合論治

注塑模具結(jié)構(gòu)方案的可行性分析，東莞市馬馳科注塑模具廠注塑件的每種成型方法都會(huì)產(chǎn)生多達(dá)幾十種的缺陷，注塑件上哪怕只有一種缺陷，這個(gè)注塑件就是廢品或次品。還有些缺陷可以稱作是頑癥，在多達(dá)幾個(gè)月的反復(fù)地試模與修理注塑模具之中，甚至注塑模具多次重新制造仍然無效。這不僅影響到經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是不能盡快地生產(chǎn)出合格產(chǎn)品交付使用。而注塑件上產(chǎn)生缺陷的因素又是多種的，如何能夠迅速而準(zhǔn)確地找到缺陷產(chǎn)生的原因，并制訂出整治的措施，這就是我們必須要做的事情。因此，尋找這種治理注塑件上缺陷的方法就顯得特別重要，而在這之前的內(nèi)容中只有簡單的注塑件次廢品原因分析，還談不上是注塑件缺陷的完整和系統(tǒng)整治方法。

整治注塑件上的缺陷是個(gè)涉及多門學(xué)科和多種技術(shù)的綜合性技術(shù)，而缺陷的形成、缺陷產(chǎn)生原因的分析及整治方法，更是屬于一種科學(xué)的辨證方法。只有將缺陷的因果關(guān)系科學(xué)地處理好了之后，才會(huì)有完善的缺陷處置方法。有了注塑件缺陷的綜合辨證論治，就會(huì)對(duì)缺陷的形成有清晰的認(rèn)識(shí)，這樣就為后面的注塑件缺陷的綜合辨證施治創(chuàng)造有利的條件。

1.注塑件缺陷綜合整治方法的分類

注塑模具結(jié)構(gòu)方案的可行性分析，注塑件缺陷的綜合辨證論治和辨證施治，存在著先期的預(yù)防和后期的整治兩種方法：先期的預(yù)防是在試模之前，或者說是在制訂注塑模具結(jié)構(gòu)方案的同時(shí)，甚至是在注塑件設(shè)計(jì)的同時(shí)，就需要進(jìn)行注塑件缺陷的預(yù)期分析。后期的注塑件缺陷的整治，是指在試模時(shí)對(duì)所發(fā)現(xiàn)的注塑件上的缺陷進(jìn)行整治。注塑件缺陷預(yù)期分析可分成兩種，一種是注塑模具計(jì)算機(jī)輔助工程分析對(duì)注塑件缺陷的預(yù)期分析方法;另一種是注塑件缺陷圖解預(yù)期分析的方法，簡稱圖解法。注塑件的整治是在注塑件試模之后，對(duì)形成的缺陷進(jìn)行整治的方法，也存在著兩種。一種是排查法或排除法，另一種是痕跡法。

2.注塑件上缺陷綜合整治辨證的方法

注塑件上的缺陷預(yù)期分析方法和試模之后的缺陷整治方法，統(tǒng)稱為注塑件缺陷綜合辨證整治的方法，可稱為注塑件缺陷綜合辨證論治，簡稱為缺陷綜合論治。缺陷綜合辨證整治法由CAE法、圖解法、排查法和痕跡法組成，這樣就可以形成系統(tǒng)而整治缺陷的方法。

(1)注塑件上缺陷的CAE預(yù)測方法，簡稱CAE法，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)在很大程度上改變了注塑模具生產(chǎn)理念和方式，計(jì)算機(jī)在注塑模具生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用，已經(jīng)成為解決設(shè)計(jì)和制造中很多難題中一種不可代替的手段，在注塑模具設(shè)計(jì)和制造過程中已經(jīng)發(fā)揮出積極有效的作用。注塑模具計(jì)算機(jī)輔助工程( CAE)是指用科學(xué)方法，以計(jì)算機(jī)軟件形式為制造業(yè)提供一種有效的輔助工具。它使工程技術(shù)人員能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)注塑件、模具結(jié)構(gòu)和成型工藝等進(jìn)行反復(fù)的修改和優(yōu)化，直至獲得結(jié)果。但是，由于開發(fā)成功的CAE軟件有限，離系列化和集成化的距離還相差甚遠(yuǎn)。目前CAE軟件僅可用作模擬注塑件成型部分缺陷的預(yù)測，如模擬注射流動(dòng)過程、保壓過程、冷卻過程、氣體輔助成型過程、應(yīng)力分析和翹曲分析等內(nèi)容的預(yù)測。

①注射流動(dòng)過程的模擬：通過對(duì)注射流動(dòng)過程的模擬，東莞市馬馳科注塑模具廠可以獲得注塑件充模過程的注射壓力場、溫度場、速度場和流場的模型，由此可以分析得到任意時(shí)刻和位置塑料熔體料流的壓力、溫度和流動(dòng)的狀態(tài)。通過對(duì)大量數(shù)據(jù)的分析和總結(jié)，結(jié)合注射實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以對(duì)模擬注塑件的工藝性進(jìn)行原則性的判斷，從而提出優(yōu)化的工藝方案。

注射流動(dòng)可以分成一維流動(dòng)、二維流動(dòng)和三維流動(dòng)三種基本流動(dòng)形式，分別應(yīng)用于不同的充模過程。并建立各種流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，有機(jī)地組合運(yùn)用各種流動(dòng)模式到實(shí)際的注塑件充模過程中，借助計(jì)算機(jī)的手段對(duì)實(shí)際注塑件的充模流動(dòng)過程進(jìn)行模擬。

②注塑模具冷卻系統(tǒng)模擬：注塑模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，直接影響到注塑件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。而影響注塑模具冷卻系統(tǒng)因素有很多，如注塑件形狀和壁厚、高分子材料、冷卻管道類型、尺寸與位置、冷卻介質(zhì)的流速與溫度等。目前，可以利用計(jì)算機(jī)分析影響冷卻系統(tǒng)的各個(gè)因素，模擬注塑件在注塑模具內(nèi)的冷卻過程，找出注塑模具所存在的缺陷，提高模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

③注塑模具熔體充模流動(dòng)模擬CAE軟件：由于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的開發(fā)，編制出了注塑模具熔體充模流動(dòng)模擬CAE軟件?？梢越柚邢拊?、有限差分法和邊界元法等數(shù)值計(jì)算方法，分析型腔中塑料熔體的流動(dòng)狀況，能夠預(yù)測注射過程中的壓力場、溫度場、鎖模力、密度場以及剪切速率等物理量，利用這些分析結(jié)果，來指導(dǎo)成型工藝參數(shù)的選定及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，分析工藝條件、材料參數(shù)及注塑模具結(jié)構(gòu)對(duì)注塑件質(zhì)量的影響，以達(dá)到優(yōu)化注塑件和注塑模具結(jié)構(gòu)，優(yōu)化成型工藝參數(shù)的目的。目前，注塑模具CAE軟件能夠進(jìn)行注塑件冷卻過程模擬、氣體輔助成型過程模擬、應(yīng)力分析和翹曲分析等。相信隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)不斷地開發(fā)，日后只要輸人注塑件的造型，再輸入注塑件材料和澆口及注塑設(shè)備的型號(hào)。然后像操作注塑機(jī)一樣，輸入料筒溫度、注射壓力、注射速度、螺桿轉(zhuǎn)速、注射時(shí)間、冷卻時(shí)間、背壓和鎖模力等工藝參數(shù)后，計(jì)算機(jī)的顯示屏上就能夠?qū)⒆⑺芗麄€(gè)成型的過程，包括各種缺陷的生成等顯現(xiàn)出來，輸入缺陷的分析的指令后，解決缺陷的措施便可立即顯現(xiàn)出來。

④注塑模具計(jì)算機(jī)輔助工程分析(CAE)內(nèi)容和功能：注塑模具計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)功能主要有優(yōu)化注塑件和注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化成型工藝參數(shù)的設(shè)置。注塑模具計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)軟件包括前置處理、初始設(shè)計(jì)、簡易流動(dòng)分析、流動(dòng)分析、保壓分析、冷卻分析和后置處理七個(gè)模塊。

a.前置處理模塊是建立模型并進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分的建模器，包括幾何造型拓?fù)涠x網(wǎng)格劃分，直接定義澆口、澆道的位置和尺寸功能，適用于CAE分析。

b.初始設(shè)計(jì)模塊是樹脂材料、注塑模具材料和成型工藝條件的選擇器，用戶可選擇所需的材料，也可添加自己需要的材料，自動(dòng)形成分析所需的輸入文件。

c.簡易流動(dòng)分析模塊是熔體在型腔內(nèi)振動(dòng)過程的快速模擬分析模塊，可以迅速預(yù)測不同澆口位置的熔體充模狀況，以便及早掌握熔接痕的位置和氣穴位置。

d.流動(dòng)分析模塊是一個(gè)三維流動(dòng)模擬分析模塊，通過對(duì)熔體料流充模過程的模擬，可獲得型腔內(nèi)溫度場、壓力場和速度場的分布圖及所需鎖模力等信息?？梢詭椭こ倘藛T合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、優(yōu)化注射工藝參數(shù)，發(fā)現(xiàn)可能產(chǎn)生的成型加工的缺陷。并提出相應(yīng)的對(duì)策，分析主澆道、分澆道和澆口，可進(jìn)行澆道平衡計(jì)算，優(yōu)化澆口類型、尺寸和位置，優(yōu)化澆道布局和截面形狀，通過計(jì)算出鎖模力，可用于選擇注射機(jī)的型號(hào)。

e.保壓分析模塊，是預(yù)測熔體在型腔中補(bǔ)料與壓實(shí)過程壓力場和溫度場的分布，計(jì)算體收縮率和壁切應(yīng)力，通過觀察節(jié)點(diǎn)圓和標(biāo)量圓判斷存在的問題，以便改進(jìn)和優(yōu)化成型工藝參數(shù)。

f.冷卻分析模塊是一個(gè)三維冷卻分析的模塊，通過對(duì)注塑模具冷卻過程的模擬，可以優(yōu)化冷卻管道布置，避免產(chǎn)生過熱點(diǎn)，減少注塑件殘余應(yīng)力和翹曲變形，縮短循環(huán)時(shí)間，以達(dá)到使注塑件快速均勻冷卻的目的。

g.后置處理模塊是將分析的結(jié)果以直觀的圖形顯示方式，如等值線圓、陰影圓和文本報(bào)告等的形式展現(xiàn)出來，用戶可直接在屏幕上看到計(jì)算分析的結(jié)果。

(2)注塑件上缺陷的圖解預(yù)測法：為了對(duì)注塑件進(jìn)行預(yù)先的成型加工缺陷分析，從而可以避免注塑模具設(shè)計(jì)和制造之后出現(xiàn)反復(fù)試模和修模的現(xiàn)象。CAE預(yù)測法雖然是利用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)分析方法，但遺憾的是受CAE軟件的限制，無法對(duì)所有成型方法和成型加工缺陷作出分析。因此，只能借助圖解法進(jìn)行分析。圖解法只是CAE法的一種代替方法，是要被CAE法取代的。

①注塑件上缺陷圖解預(yù)測法的原理：注塑件缺陷圖解預(yù)測法的原理應(yīng)該說與CAE法一樣，也是在注塑件二維圖的基礎(chǔ)上，繪制出注塑件熔體充模過程注射時(shí)的壓力場、溫度場、速度場和流場的圖形來進(jìn)行分析，可以分析得到塑料熔體料流的壓力、溫度和流動(dòng)的狀態(tài)圖。因此，通過分析可以得到注塑件成型加工各種缺陷的結(jié)論，進(jìn)而調(diào)整注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和澆注系統(tǒng)的設(shè)置，以達(dá)到滿意的效果為止。

②注塑件上缺陷圖解預(yù)測法的分析圖：注塑件缺陷圖解預(yù)測法是利用圖形進(jìn)行分析的，圖解法的分析圖是以注塑件零件圖為基礎(chǔ)，繪制有澆口的形式、尺寸、位置和數(shù)量，還有熔體的流動(dòng)路線、氣體排出型腔的路線，并根據(jù)熔體充模的情況繪制有用符合表示的溫度、壓力和流速分布的一種圖形。這樣就可以根據(jù)這些物理量的變化狀況，分析出各種成型的方法和成型加工的缺陷，再根據(jù)分析結(jié)果來調(diào)整注塑模具的結(jié)構(gòu)和澆注系統(tǒng)的設(shè)置。一般的情況是進(jìn)行注塑模具結(jié)構(gòu)方案的分析，之后才能進(jìn)行熔體充模的分析。兩者的分析使用兩個(gè)圖形，一種是模具結(jié)構(gòu)方案分析圖，另一種是熔體充模的分析圖，兩者之間的分析應(yīng)該做到協(xié)調(diào)一致。

(3)注塑件上缺陷排查法：注塑件上存在著幾十種的成型加工缺陷，影響產(chǎn)生成型加工缺陷的因素可以是單一因素，也可以是多種因素對(duì)成型加工的痕跡的綜合影響。如何能夠準(zhǔn)確地查找到試模時(shí)注塑件上產(chǎn)生缺陷的原因，可以用排查法或排除法對(duì)產(chǎn)生缺陷的原因進(jìn)行梳理，在梳理的過程中還可應(yīng)用優(yōu)選法進(jìn)行排查。

①注塑件上缺陷排查順序：具體排查時(shí)，可按下列順序進(jìn)行;模具澆注系統(tǒng)的設(shè)置→模具溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-→組料材質(zhì)的驗(yàn)收→加工參數(shù)的選擇→加工工序的安排→注塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→注塑模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)→注塑設(shè)備的選用一其他的查驗(yàn)。

②注塑件上缺陷排查表：注件缺陷排查時(shí)常會(huì)應(yīng)用缺陷排查表的方法進(jìn)行排查，根據(jù)注塑件上缺陷所列的表注明產(chǎn)生缺的因，再還項(xiàng)地試模和修模進(jìn)行排查。每進(jìn)行一項(xiàng)排查，應(yīng)該作一次記錄。為了提高排查的效率，還可以采用優(yōu)選法進(jìn)行排查。即可以在許多產(chǎn)生缺陷的原因中，選取產(chǎn)生缺陷概率較大的因素進(jìn)行排查，然后再逐步向產(chǎn)生缺陷概率較小的因素進(jìn)行排查。只要注塑件上的缺陷得到有效的整治，便可停止排查工作。如能夠找到產(chǎn)生缺陷的原因，那么制訂整治的措施就較為容易。

(4)注塑件上缺陷痕跡法：排查的過程越長，經(jīng)濟(jì)的損失和試模的周期就越長。為了縮短排查的周期，可以先運(yùn)用成型加工痕跡分析的方法。即從注塑件的缺陷痕跡辨別入手，對(duì)照注塑件缺陷痕跡規(guī)范文本。應(yīng)用缺陷痕跡技術(shù)進(jìn)行分析，找出注塑件缺陷產(chǎn)生的原因和制訂出缺陷整治的措施，以達(dá)到解決注塑件上缺陷的目的。

①注塑件上缺陷痕跡識(shí)別：注塑件上缺陷都是以痕跡的形式表現(xiàn)出來的，而缺陷痕跡又與產(chǎn)生相應(yīng)缺陷的因素相對(duì)應(yīng)。這是因?yàn)槌尚妥⑺芗蛩貨]有與實(shí)際成型狀況相符合時(shí)，注塑件上便反映出相應(yīng)的缺陷痕跡。不同缺陷具有不同的痕跡，就是同種缺陷，缺陷的性質(zhì)也會(huì)不同，表現(xiàn)出痕跡的形狀、部位、顏色和特征也不同。因此，從注塑件上的缺陷痕跡識(shí)別入手，便可以很快地確定缺陷的性質(zhì)，再應(yīng)用注塑件缺陷痕跡技術(shù)的方法來整治缺陷。

②注塑件上缺陷痕跡技術(shù)：注塑模具結(jié)構(gòu)方案的可行性分析，注塑件缺陷痕跡技術(shù)包括缺陷痕跡的識(shí)別、缺陷痕跡規(guī)范文本、缺陷痕跡的分析和缺陷痕跡的整治等內(nèi)容。注塑件缺陷痕跡技術(shù)有著一定技巧，東莞市馬馳科注塑模具廠為了提高注塑件缺陷痕跡技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確性和效率，應(yīng)該建立相關(guān)缺陷痕跡技術(shù)的規(guī)范文本。人們可以對(duì)照缺陷痕跡技術(shù)的規(guī)范文本，找出注塑件上的缺陷痕跡的名稱、缺陷的性質(zhì)和特征、產(chǎn)生的原因和缺陷整治的方法。當(dāng)然，還可以運(yùn)用注塑件上的缺陷痕跡分析圖進(jìn)行分析，找出注塑件上的缺陷痕跡產(chǎn)生的原因和缺陷整治的方法。