注射成型原理及设备简述.doc

注射成型原理及设备简述一、注射成型原理注射成型（Injection Molding）就是利用类似注射的方式，将熔融状态（塑化后）的树脂（塑料粒子）加入到模具中，最终使树脂成为塑料制品的成型方式。其成型原理可以参考图1、图2、图3所示。图1 树脂在料筒中呈熔融状态 料筒 螺杆 熔融状态的树脂 模具 模具型腔图2 树脂在螺杆的推动下注入模具型腔图3 冷却成型后模具打开，从模具中取出制品二、注射成型设备注射成型是将热塑性或热固性塑料制成各种塑料制件的主要成型方法之一，它是在注射成型机上实现这个生产过程的，注射成型机是注射成型的主要设备。（一） 注射成型机的结构组成 1. 通用型注射成型机的关键部件： 螺杆将料筒中的塑料推送到模具中的装置，可以旋转着前、后运动，表面有螺纹，在旋转时，其螺纹会对树脂产生极大的剪切作用，促进树脂进入熔融状态，同时可以根据螺杆前后运动的距离，确定需要加入到模具中的树脂的量（这个量的确定称为计量）。 料筒将树脂由塑料粒子状态转变为熔融状态的装置，附有大量的高温加热装置，内部有螺杆，外部有一个料斗用来加入树脂。2. 通用型注射成型机的基本组成 （参见图4）注射装置组成塑化部件（螺杆、料筒、喷嘴）、料斗、驱动装置等作用将塑料均匀的塑化，并以足够的压力、速度将一定量的熔料注射到模具的型腔之中合模装置组成固定模板、移动模板、制品顶出装置、驱动装置等作用实现模具的打开和合拢，注射时保证成型模具可靠的合紧，以及使制品从模具中脱出控制装置组成液压系统或/和电气控制系统作用保证注射成型机按工艺过程预定的要求（压力、速度、温度、时间等）和动作程序准确有效的工作图4 通用型注射成型机组成简图注射装置： 驱动装置 料斗 塑化部件合模装置： 固定模板 移动模板 制品顶出装置 驱动装置控制装置 （二） 注射成型机的基本分类 1. 按注射、塑化方式分类（1）柱塞式注射成型机通过柱塞依次将落入料筒的颗粒状塑料推向料筒前端的塑化室，依靠料筒外加热器提供的热量使塑料塑化，然后，呈熔融状态的树脂被柱塞注射到模具型腔中成型。这是早期的注射成型机类型，现在已经很少见。（2）螺杆式注射成型机和柱塞式注射成型机的工作原理基本相同，只是树脂的熔融塑化由螺杆和料筒共同完成，而注射过程则完全由螺杆实现，螺杆取代了柱塞。这是目前最常用的注射成型机类型，使用非常广泛。（3）螺杆塑化柱塞注射式注射成型机有两料筒，一个料筒中用的是螺杆，另一个用的是活塞。树脂的熔融塑化靠螺杆实现，塑化好的塑料通过一个止回阀进入第二个料筒，熔融的树脂在第二个料筒中的柱塞作用下被注射到模具的型腔中。这种类型的注射成型机非常少见，几乎只有在教科书中才能看到。 2. 按驱动方式分类（1）液压注射成型机靠液压油的流动、压力驱动注射、合模等装置的运行。这种注射成型机的造价比较低，容易产生很大的合模力，是现在常见的注射成型机类型，主要用于大塑料件或是精度要求不高的小塑料件的注射成型生产，如电视机外壳等。（2）电动注射成型机主要靠伺服马达驱动注射、合模等装置的运行。这种注射成型机相对于液压式具有精度高、能耗低、污染少、噪声小等优点，但是它的造价也相对比较高。它比较适合精密件的注射成型生产，如手机外壳等。（三） 注射成型机的工作过程塑料从料斗中落入料筒，随螺杆转动向前，塑料被逐渐压实，其中的空气从加料口排出。塑料在料筒外加热和螺杆剪切热作用下熔融并产生压力。当此压力能够克服螺杆后退的阻力（即背压）时，螺杆开始后退，进行计量。同时料筒前端和螺杆头部的熔料逐渐增多。当螺杆后退到注射量要求值时，螺杆停止后退（预塑完毕）。同时，合模机构开始动作，移动模板使模具闭合，然后注射螺杆按要求的压力和速度将熔融状态的树脂注入模具型腔。熔料满腔后，螺杆对熔料仍保持一定的压力（即保压），以防止熔料反流，同时向模具型腔补充因制品冷却收缩所需的物料。完全冷却后，模具打开，在顶出装置的作用下，使制品从模具中脱出。整个循环过程就是：螺杆预塑冷却保压注射合模顶出开模（四） 注射成型机的辅助设备1. 树脂干燥机由于树脂在使用前的存放过程中，难免会吸收一些水分，而这些水分会对注射成型制品的质量产生不良影响，因此在使用前，必须对其进行干燥。通常采用加温干燥的方法，并附以离心、吸湿等办法。2. 自动上料机为了实现自动化生产，通常采用自动将树脂加入注射成型机的方法，自动上料机的作用就在于此。自动上料机有一个监测装置观察料斗中的树脂情况，当发现料斗中的树脂不足时，就自动启动上料操作，通过空气流动，将树脂带入到料斗中。3. 模温控制器其作用