注射成型机的工作过程.ppt

注射成型机的工作过程,塑料注射成型：利用塑料的三种物理状态（玻璃、高弹和粘流），在一定的工艺条件下，借助于注射机和模具，成型出所需要的制件。,图6-11注射成型机的工作流程1、模具2、喷嘴3、加热圈4、料斗5、螺杆传动装置6、注射液压缸7、行程开关8、螺杆9、料筒,图6-12注射成型模拟动画,合模与锁紧,注射装置前移,注射与保压,制件冷却与预塑化,注射装置后退,开模与顶出制件,模具低压快速闭合，再高压低速锁模。,确认模具合紧后，注射装置前移，保证喷嘴与模具主流道入口以一定的压力贴合，为注射阶段做好准备。,螺杆以高压高速将头部的熔料注入模腔，螺杆保持一定的压力于熔料上以进行补缩。,制件冷却后，旋转的螺杆在熔料的反压力作用下后退。螺杆退至计量预定的位置时，压下限位开关，预塑停止。,避免使喷嘴与冷模长时间接触产生喷嘴内料温过低，影响下次注射和制件质量，同时便于清料。,模具内的制件冷却定型后，合模机构就开启模具。在注射机的顶出系统和模具的推出机构的联合作用下，将制件自动推出。,图6-15注射成型机的工作循环,注射成型机的技术参数,1注射量,概念：对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量，也称公称注射量。表示方法：以聚苯乙烯为标准，用注射出熔料的质量(单位为g)表示，又称为注射质量；用注射出熔料的容积(单位为立方厘米)表示，又称为注射容积。我国注射机系列采用后一种表示方法。,根据对注射机注射量的定义，公称注射量应为：,Vc公称注射量(cm3)；Ds螺杆或柱塞的直径(cm)；S螺杆或柱塞的最大行程(cm)。,一、注射容积,理论上直径为Ds的螺杆移动S距离，应当射出Vc的注射量，但实际注射量要小于理论注射量。为描述二者的差别，引入射出系数。,V实际注射量(cm3)；射出系数。,在实际使用中，射出系数并非是一个恒定的数值，而是通常在0.70.9之间变化。,2注射压力,概念：注射时为了克服熔料流经喷嘴、流道和型腔时的流动阻力，螺杆(或柱塞)对熔料所施加的压力。如何影响制品质量？,注射压力的大小与流动阻力、制件的形状、塑料的性能、塑化方式、塑化温度、模具温度及对制件精度要求等因素有关。归纳起来，影响所需注射压力的因素主要有以下三个方面：影响塑料流动性能的因素（树脂的熔融指数、塑化与模具温度与注射速度等）。模具流道与制品的形状和尺寸，即影响流动阻力的因素。对制品尺寸精度的要求。,注射压力的理论计算式为：,P1注射压力D0注射活塞内径Ds注射螺杆直径P0注射缸的油压。,目前国产注射机压力一般为105150MPa。选择设备时，要考虑所需的注射压力是否在注射机的理论注射压力范围以内。,根据塑料的性能，目前对注射压力的使用情况可大致分为以下几类：注射压力小于70MPa；注射压力为70100MPa；注射压力为100140MPa；注射压力为140180MPa；对于一些精密塑料制件的注射成型，注射压力可用到230250MPa。,表6-2部分塑料在加工时所需注射压力,3注射速度、注射速率与注射时间,注射速率是指将公称注射量的熔料在注射时间内注射出去，单位时间内所能达到的体积流率；注射速度是指螺杆或柱塞的移动速度；注射时间是指螺杆(或柱塞)射出一次注射量所需要的时间。,注射速度v与注射时间的关系为:,v注射速度(m/s)；s注射行程(m)；t注射时间(s)。,注射速率q与注射时间的关系为:,q注射速率(cm3/s)；Vc公称注射量(cm),一般说来，注射速率应根据工艺要求、塑料的性能、制件的形状及壁厚、浇口设计以及模具的冷却情况来选定。注射速率过低？注射速率过高？,目前，注射机所采用的注射速度范围，一般在812cm/s，高速时大概为1520cm/s。,表6-3注射机（通用型）注射量与注射时间的关系,4塑化能力,概念：塑化能力是指单位时间内所能塑化的物料量。要求：注射机的塑化装置应该在规定的时间内，保证能够提供足够量的、塑化均匀的熔料。塑化能力应与注射机的整个成型周期配合协调。,图6-17注射螺杆结构尺寸,螺杆塑化能力G表示为:,h3均化段螺纹深度(cm)；n螺杆转速(cm)；螺杆轴向夹角(度)；修正系数，一般取0.850.9；塑化温度下的塑料密度(g/cm3)。,5锁模力,注射时熔料进入模腔时仍有较大的压力，它促使模具从分型面处涨开。为了平衡熔料的压力，夹紧模具，保证制件的精度，注射机合模机构必须有足够的锁模力。锁模力与注射量一样，也在一定程度上反映出注射机所能塑制制件的大小，是一个重要参数。,锁模力F可由下式计算：,F锁模力(N)pm模腔平均压力(Pa)；A最大成型面积(m)；C安全系数，一般为1.11.2。,最大成型面积A可用如下经验公式计算:,V注射量(cm3)；K经验系数，约为1215，注射量大则取大值。,模腔压力约为注射压力的25%50%。对于一般熔料粘度的制件，模腔压力为2030MPa；对于熔料粘度较高、制件精度要求高的情况，模腔压力为3040MPa。,6合模装置基本尺寸,作用：规定了所用模具的尺寸范围、定位要求、相对运动程度及其安装条件。主要包括：模板尺寸、拉杆空间、模板最大开距、动模板行程、模具最大厚度和最小厚度等。,模板尺寸为LH，拉杆间距为L0,两个尺寸参数表示了模具安装面积的大小，模具模板尺寸必须在模板尺寸及拉杆间距尺寸规定范围之内，模板面积大约为注射机最大成型面积的410倍。,1、模板尺寸,图6-18模具与模板及拉杆间距的尺寸关系,2、模板最大开距模板最大开距是动模开启时，动模板与定模板之间的最大距离（包括调模行程在内）。为了使成型制件便于取出，一般最大开距Lk为成型制件最大高度的34倍。,图6-19模板间的尺寸Lk模板最大开距(mm)；S动模板行程(mm)；Hmax模具最大厚度,模板最大开距可用如下公式计算:,Lk模板最大开距(mm)；S动模板行程(mm)；Hmax模具最大厚度,3、动模板行程动模板行程是指动模能够移动的最大值。对曲肘式合模机构，其动模板行程是一定的；而液压式合模机构的动模板行程是可变的，它与所安装的模具厚度有关，当所安装的模具厚度为最小值时，动模板行程为最大值。反之为最小值。为便于取出制件，一般动模板行程要大于制件高度的2倍。,图6-20模板间最大开距及动模板行程,4、模具最大厚度Hmax和最小厚度Hmin模具最大厚度和最小厚度是指动模板闭合后达到规定锁模力时，动模板与定模板之间所达到的最大和最小距离，这两值之差就是调模机构的调模行程。这两个基本尺寸对模具安装尺寸的设计十分重要：若模具实际厚度小于注射机的模具最小厚度，则必须设置模厚调整块,使模具厚度尺寸大于Hmin，否则就不能实现正常合模。若实际模具厚度大于模具最大厚度，则模具也不能正常合模，达不到规定的锁模力。这一点对曲肘式合模机构尤为突出。一般模具