（参考课件）成型加工塑料注射成型原理及工艺.ppt

第二章注射工艺及设备,2.1注射成型原理及工艺,又称注射成型(InjectionMolding)，主要用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。,注射模塑,特点：成型周期短、可成型外形复杂且带有嵌件的塑件、尺寸精度高，易于实现自动化。,1,2.1.1注射成型原理及注射机,注射结束，进行保压与补缩,在一定压力和速度下将塑料注入型腔,加热熔融塑料，达粘流态,注射成型原理：,冷却定型,开模顶出塑件,2,2.1.1注射成型原理及注射机,1.注射机的分类及其工作原理,指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的过程。,按外形可分为：卧式、立式和角式注射机。,塑化,注射机按塑化方式分为：柱塞式注射机和螺杆式注射机。,3,2.1.1注射成型原理及注射机,1.注射机的分类及其工作原理,柱塞式注射机,4,很大一部分压力用在压实固体塑料和克服塑料与料筒摩擦。,最大注射量取决于料筒的塑化能力（与塑料受热面积有关）与柱塞直径与行程。,塑料靠料筒壁和分流梭传热，柱塞推动塑料无混合作用，易产生塑化不均的现象。,塑化不均：,最大注射量受限：,注射压力损失大：,柱塞式注射机存在的缺点：,3.1.1注射成型原理及注射机,1.注射机的分类及其工作原理,从柱塞开始接触塑料到压实塑料，注射速度逐渐增加。,易产生层流现象且料筒难于清洗,注射速度不均：,5,螺杆式注射机,3.1.1注射成型原理及注射机,1.注射机的分类及其工作原理,6,螺杆式注射机的优点：,借助螺杆的旋转运动，材料內部也发热，均勻塑化，塑化能力大。,加热缸內的材料滞留处少，热稳定性差的材料也很少因滞留而分解。,由于加热缸的压力损失小，用较低的射出压力也能成型。,成型周期短、效率高，生产过程可实现自动化,可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌件的塑件。,7,螺杆式较柱塞式多一旋转动作，产生分力(Ft)，可使材料在螺旋槽间产生混炼作用，增加了塑化能力。,螺杆式注射机与柱塞式注射机的比较,3.1.1注射成型原理及注射机,1.注射机的分类及其工作原理,8,3.1.1注射成型原理及注射机,2.注射机的规格及主要技术参数,注塑机的最大注射量：注射压力为100MPa时的理论注射容量。注射量的表示方法：1.公称质量（g）2.公称容积（cm3）锁模力：是指注射机的合模装置对模具所施加的最大夹紧力注射机型号表示：国产注塑机sz-z-30/1000型、sz-zy-500/1000型、sz-zy-1000/1000型，表示注塑机可注射聚苯乙烯塑料的公称容积为30cm3、500cm3和1000cm3，锁模力为1000kN，sz-塑料注射成型机，z-柱塞式，zy-螺杆式。,此外，注射机还有其他很多技术参数，件附录G,9,3.1.2注射成型工艺过程,原料检验预处理,合模,注射,装入料斗,保压,脱模,装入嵌件,清理料筒清理模具涂脱模剂,嵌件清理、预热,预塑化,塑件后处理,冷却,10,3.1.2注射成型工艺过程,1.成型前准备,原料检验,原料染色,原料干燥,质量体积,流动性,水分及挥发物含量,收缩率,烘箱干燥,红外线干燥,热板干燥,高频干燥,原料的预处理,11,3.1.2注射成型工艺过程,1.成型前准备,原料的预处理料筒的清洗对空注射发嵌件的预热脱模剂的选用,12,3.1.2注射成型工艺过程,2.注射过程,塑化、计量阶段塑化塑料熔融具备较好的流动性计量塑化好的熔体定量定压地输出塑化效果物料转变成熔体之后的均化程度塑化能力单位时间内能够塑化好的物料质量或体积,13,3.1.2注射成型工艺过程,2.注射过程,流动充型塑料熔体由料筒流入型腔并充满型腔保压补缩塑料熔体为弥补熔体因冷却收缩而产生的空隙倒流阶段喷嘴压力下降后，塑料熔体在型腔压力下，从型腔向浇注系统倒流,注射充型,14,3.1.2注射成型工艺过程,2.注射过程,冷却定型,模温不宜过低脱模温度不宜太高,15,3.1.2注射成型工艺过程,3.塑件的后处理,放在一定温度的红外线或循环热风烘箱、液体介质中（矿物油，石蜡）一段时间，再缓慢冷却。,将刚从模具中脱出的塑件放在热水中(100120)，隔绝空气，进行防氧化处理，达到吸湿平衡。调湿后缓冷至室温。,退火：,调湿：,退火的温度：高于使用温度1020，低于相变温度1020。,16,3.1.3注射成型工艺参数,温度,压力,注射速率,成型周期,17,1.温度,3.1.3注射成型工艺参数,料筒温度：,喷嘴温度：,模具温度：,模具温度的确定受很多因素的影响，见图3-10,略低于料筒最高温度：防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象；但温度也不能太低，否则易堵塞喷嘴。,当Tf(Tm)Td范围窄时，料筒温度取偏低值。,料筒后端温度最低，喷嘴前端最高；,在Tf(Tm)Td之间，保证塑料熔体正常流动，不发生变质分解；,18,2.压力,3.1.3注射成型工艺参数,塑化压力：,又称背压（螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力），由液压系统溢流阀调整大小。,注射压力：,柱塞或螺杆头部对塑料熔体施加的压力。注射压力的大小一般为40130MPa，它的作用是克服熔体的流动阻力，保证一定的充模速率。,保压压力：,注射完成后，注射压力用于将模内熔体压实,型腔压力：,作用在型腔单位面积上的压力,19,3.注射速率,3.1.3注射成型工艺参数,注射速率高有利于降低熔体粘度，熔体温度也随之升高，从而有利于充型,注射速率过高又会使熔体产生喷射，而造成模内空气无法排除，压缩空气使熔体局部升温导致局部烧焦或分解,20,完成一次注射模塑过程所需的时间。,4.成型时间,成型周期或总周期,成型周期,充模时间,注射时间,闭模冷却时间,其它时间,保压时间,3.1.3注射成型工艺参数,21,3.2塑料成型工艺规程的制订,塑件的分析塑件成型方法及工艺流程的确定塑料模具类型和结构形式的确定成型工艺条件的确定设备和工具的选择工序质量标准和检验项目及方法的确定技术安全措施的制订工艺文件的制订,22,3.2.1塑件的分析,分析塑料的适用性能能否满足塑料的适用要求分析塑料的工艺性能是否适应成型工艺要求,1.塑件所用塑料的分析,2.塑件结构、尺寸及公差、表面质量、技术标准的分析,考虑到模具的设计、和塑件的实际用途,3.塑件热处理和表面处理分析,考虑后处理对塑件形状尺寸的影响，事先给予补偿,23,3.2.2塑件成型方法及工艺流程的确定,塑料的工艺性能,塑件的形状特点,24,