第3章 注塑成型工艺及模具与设备ppt课件

本章导读 第三章注射成型工艺与模具及设备 塑料的品种很多 工艺性能互有差异 而塑料制品又有各式各样的形式结构 因此必须采用相应的成型工艺 成型模具 成型设备来成型塑料制品 很多塑料制品的获得取决于注射设备 注射模具及注射工艺 本章主要讲述塑料注射成型工艺 塑料成型模具 塑料注射机 塑料模与注射机的关系 基本内容 重点难点 1 了解注塑工艺过程及工艺条件的选择 了解塑料模具的分类方法 掌握单分型面注射模的结构特点和动作过程 掌握注射模的组成结构 2 掌握工艺条件对塑件质量的影响 难点 工艺条件与各个因素之间的关系 塑料模具的基本结构及各零部件在模具中的功能 重点 成型时间 成型温度 成型压力 塑料模具结构的组成 第三章注射成型工艺与模具及设备 基本资源 第一节注塑成型工艺 第二节注塑成型模具 第三节注塑模具与注塑机的关系 第三章注射成型工艺与模具及设备 第一节注射成型工艺 一 注射成型工艺过程 注射过程 成型后处理 成型前准备 原料的检验 染色和干燥 模具清理 嵌件预热 料筒清理 退火 调湿 第三章注射成型工艺与模具及设备 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 第一节注射成型工艺 一 注射成型工艺过程 第三章注射成型工艺与模具及设备 2 注射过程 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 第一节注射成型工艺 一 注射成型工艺过程 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 1注射成型工艺过程 3 注射成型后处理 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 100 120 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10 20 低于相变温度10 20 第一节注射成型工艺 一 注射成型工艺过程 第三章注射成型工艺与模具及设备 温度 压力 时间 成型周期 第一节注射成型工艺 二 注射成型工艺参数 第三章注射成型工艺与模具及设备 1 温度 料筒温度 喷嘴温度 模具温度 成型周期长 脱模后翘曲变形 影响尺寸精度 产生较大内应力 开裂 表面质量下降 温度过高 温度太低 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 第一节注射成型工艺 二 注射成型工艺参数 第三章注射成型工艺与模具及设备 2 压力 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40 130MPa 它的作用是克服熔体的流动阻力 保证一定的充模速率 注射压力与塑料品种 注射机类型 模具浇注系统结构尺寸 塑件壁厚流程大小等因素有关 第一节注射成型工艺 二 注射成型工艺参数 第三章注射成型工艺与模具及设备 完成一次注射模塑过程所需的时间 3 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 第一节注射成型工艺 二 注射成型工艺参数 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 2成型周期 热固性塑料模 按成型材料分 按成型工艺分 按模具装卸方式分 一 塑料模具的分类 热塑性塑料模 压缩模 压注模 注射模 移动式模具 移动式模具 第二节注射成型模具 第三章注射成型工艺与模具及设备 一 塑料模具的分类 按型腔数目分 单型腔模具 多型腔模具 按分型面特征分 水平分型面模具 垂直分型面模具 水平 垂直分型面模具 第二节注射成型模具 第三章注射成型工艺与模具及设备 注射模 料筒内塑料 螺杆或柱塞作用 浇注系统 型腔 如图3 5所示 压缩模 直接在型腔内加料 加压加热 如图3 3所示 压注模 加料腔 浇注系统 如图3 4所示 一 塑料模具的分类 按成型工艺分 第二节注射成型模具 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 3压缩模 图3 4压注模 图3 5注射模 固定式模具 适用于成型各种批量的大中小型塑件 不便成型嵌件太多的塑件 如图3 7所示 移动式模具 适用于成型小批量的中小型件 形状复杂 嵌件多 加料困难的情况 如图3 6所示 一 塑料模具的分类 按模具固定方式分 第二节注射成型模具 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 6移动式模具 图3 7固定式模具 一 塑料模具的分类 多型腔模具 成型较小 批量较大的塑件 如图3 9所示 单型腔模具 成型大型 嵌件较多 批量不大或试制品塑件 如图3 8所示 按型腔数目分 第二节注射成型模具 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 8单型腔模具 图3 9多型腔模具 一 塑料模具的分类 分型面 分开模具取出塑件或浇注系统凝料的面 按分型面特征分 水平分型面模具 分型面与压机工作台面平行 与合模方向垂直 垂直分型面模具 分型面与压机工作台面垂直 与合模方向平行 水平 垂直分型面模具 多分型面模具 第二节注射成型模具 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 10 二 塑料模具的基本结构 1 模具基本组成 注射模 压缩模 动模 安装在注射机移动工作台面上的那一半模具可随注射机做开合运动 定模 安装在注射机固定工作台面上的那一半模具 上模 安装压机上工作台面上的那一半模具 下模 安装压机下工作台面上的那一半模具 第二节注射成型模具 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 11 图3 12 二 塑料模具的基本结构 2 模具基本结构 结构零件 在模具中起安装 定位 导向 装配等作用的零件 成型零件 直接与塑料接触的决定塑件形状和尺寸精度的零件 第二节注射成型模具 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 13注射模结构 3 注射模结构及动作原理 单分型面注射模 图3 14 二 塑料模具的基本结构 第二节注射成型模具 第三章注射成型工艺与模具及设备 固定式压缩模 图3 15 4 压缩模结构及动作原理 二 塑料模具的基本结构 第二节注射成型模具 第三章注射成型工艺与模具及设备 2 压注模结构及动作原理 二 塑料模具的基本结构 第二节注射成型模具 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 16固定式压注模 三 塑料模与冷冲模不同点 4 模具所受的外力是非冲击力 1 成型制件是立体形状 型腔是封闭的 2 材料处于熔融状态充模 定型后取件 3 模具一般处于热状态 第二节注射成型模具 第三章注射成型工艺与模具及设备 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 一 注射模塑原理 注射模塑 颗粒 粉状塑料 注射机料筒 加热熔融 充模 冷却固化 塑件 第三节注射模具与注射机的关系 第三章注射成型工艺与模具及设备 合模单元 注射单元 二 注射成型设备 1 注射机的主要作用 顶件 开模与合模动作 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 第三节注射模具与注射机的关系 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 17卧式注射机 2 注射机的分类 二 注射成型设备 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 第三节注射模具与注射机的关系 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 18注射机分类 二 注射成型设备 3 柱塞式注射机 第三节注射模具与注射机的关系 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 19 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 二 注射成型设备 3 柱塞式注射机 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 第三节注射模具与注射机的关系 第三章注射成型工艺与模具及设备 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 二 注射成型设备 3 柱塞式注射机 注射速度不均 4 螺杆式注射机 柱塞式注射机存在的缺点 第三节注射模具与注射机的关系 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 20螺杆式注射机 二 注射成型设备 4 螺杆式注射机 螺杆式注射机模塑工作循环 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 第三节注射模具与注射机的关系 第三章注射成型工艺与模具及设备 二 注射成型设备 4 螺杆式注射机 螺杆式注射机的优点 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 第三节注射模具与注射机的关系 第三章注射成型工艺与模具及设备 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 二 注射成型设备 5 螺杆式注射机与柱塞式注射机的比较 第三节注射模具与注射机的关系 第三章注射成型工艺与模具及设备 图3 21 思考与练习 3 1简述注射工艺的特点 画出流程图 3 2注射成型有几个阶段 如何确定注射温度 压力与周期 3 3查出PE ABS PA6 PC塑料的料温 模具温度 注射压力 保压压力 注射时间 保压时间 冷却时间 成型周期 3 4注射模具的基本组成 按结