第六章 注射成型.ppt

第六章注射成型，6.1概述注射成型(也称为注射成型或注射成型)是塑料制品成型的一种重要方法。几乎所有的热塑性塑料和各种热固性塑料都可以用这种方法成型。可用于成型各种形状、尺寸、精度的成型产品，满足各种要求。注塑制品占塑料制品总量的20 30%。各种工业配件、仪器部件、结构部件、外壳等。注射成型是将塑料(通常是粒料)从注塑机的料斗送入加热的料筒。在加热和熔化后，塑料(通常是粒料)被柱塞或螺杆推动，通过料筒前端的喷嘴注射到封闭的塑料模具中。在压力条件下，填充有塑料模具的熔融材料可通过冷却(热塑性塑料)或加热(热固性塑料)而固化，以保持注射模腔所给出的形状，释放模具以获得产品，并完成成型循环。6.1概述，注射成型的优点：成型周期短；产品外观复杂，尺寸准确，一次成型镶件；适应性强，生产效率高；易于完全自动化生产；经济和先进。6.1概述，注塑机的基本功能：1。将塑料加热熔化；2.对熔融塑料施加高压，使其射出并填充模腔；注塑机的发展历史：1。柱塞式注塑机，生产60g以下产品；2.单螺杆定位预塑注塑机；3.移动螺杆注塑机。6.2、注塑设备由注塑系统、锁模系统和塑料模具组成。6.2.1注射系统，功能：塑料塑化均匀，达到流动状态。在高压和高速下，通过推动螺杆或柱塞将其注射到模具中。该系统包括：加料装置、料筒、螺杆(或柱塞和分流梭)和喷嘴等。1。进料装置，倒锥形或锥形，容量为1-2小时。有些配有计量装置、加热或干燥装置、自动进料装置等。6.2.1注射系统，2。桶，加热和加压容器，桶类似于挤出机。它能承受压力、热量、疲劳、腐蚀和热传递。柱塞式的气缸容积大约是最大注射容积的3 5倍。螺杆大约是气缸最大注射量的2 3倍。外部装有加热装置，可分段加热和控制，通过热电偶显示和恒温控制仪表来精确控制。3。柱塞和分流梭、柱塞是注塑机料筒的重要组成部分。6.2.1注射系统，(1)柱塞功能：将注射缸的压力传递给塑料，并将内容物注射到模具中。它是一种具有高表面硬度的实心金属柱。直径为20 100毫米。注射容量=柱塞冲程*柱塞横截面积，(2)一个形状类似鱼雷体的金属部件，安装在装药筒前端的内腔中。功能：将流经料筒的塑料分成薄层，使塑料呈分流和汇聚流动，从而缩短传热时间，加速传热，提高塑化质量。表面往往是4 8条流线型凹槽，深2 10毫米，有几条凸出的肋，起到定位和传热的作用。6.2.1喷射系统，6.2.1喷射系统，4。螺杆，移动式螺杆注射机的重要部件。作用：输送、压实、塑化和压制塑料。当螺杆在料筒中旋转时，料斗中的塑料首先被吸入并逐渐向前推动、压实、排气和塑化。熔融的塑料被连续地推到螺杆的顶部和喷嘴之间。螺杆本身在熔化物的压力下慢慢后退。当累积的熔体到达注射体积时，螺杆停止旋转，并传递液压或机械力以将熔体注射到模具中。螺杆的结构与挤出机基本相同。6.2.1注射系统、注塑机螺杆结构特点：(1)轴向位移、有效长度发生变化；(2)长宽比和压缩比小；(3)螺旋槽更深以提高生产率；(4)进料段较长；(5)螺钉头：锥形头常用于高粘度塑料；止逆环通常安装在塑料上类型：(1)直通式喷嘴短而呈管状，压力和热量损失很小。不容易产生停滞和分解，不需要加热装置。加长喷嘴需要额外的加热装置。适用于加工高粘度塑料。6.2.1注射系统，防止熔体流涎或收缩，并暂时堵塞喷嘴通道。弹簧式：喷嘴体内的阀芯被弹簧压紧，实现堵塞，有效防止流涎。针形阀类型：外部液压系统通过杠杆控制联动机构打开和关闭阀芯。(2)自锁喷嘴，(3)杠杆针阀喷嘴，喷嘴的选择应根据加工的塑料性能和成型产品的特点来考虑。6.2.1注射系统6.2.1注射系统6.2.1加压和驱动装置加压装置：提供柱塞或螺杆施加在塑料上的压力，使柱塞或螺杆在注射循环中进行必要的往复运动进行注射。液压式、机械式、驱动装置：使注塑机螺杆旋转，完成塑料的预塑化。包括，单速交流电机，液压电机，6.2.2锁模系统，功能：注射时可锁模，取出产品时可开模。夹紧力：p:注射压力，kg/cm2，A:产品垂直于压制方向的投影面积，cm2。夹紧机构应确保开关灵活、准确、快速、安全，并避免操作过程中的强烈振动；收盘时，应该先快后慢；打开时，应该慢，然后快，然后慢；模板的移动距离和速度可以调整。6.2.2锁模系统，常用的锁模系统：(1)机械式，电机通过齿轮或蜗轮、蜗杆减速器或用杠杆移动曲柄臂的机构来驱动曲柄臂，实现开关和锁模。6.2.2锁模系统，(2)液压式，利用油缸和柱塞推动柱塞依靠液压往复运动，实现开关和锁模。6.2.2模式锁定系统，(3)液压-机械组合型，利用液压控制联动装置或肘杆机构实现开关和模式锁定。6.2.3注塑模具，顶出装置：打开模具时，顶出模内产品。机械、液压、6.2.2锁模系统、模具：它是一种利用自身特定形状将塑料(或聚合物)成型为具有一定形状和尺寸的产品的工具。在塑料成型过程中，塑料被赋予形状、强度和性能，以完成成型设备无法完成的工作，使其成为有用的型材或产品。6.2.3注塑模具的基本结构包括：浇注系统、成型零件、结构零件三部分。浇注系统：流道中塑料从喷嘴进入型腔的部分。包括主流道、冷料腔、分流道和浇口。成型零件：构成产品形状的各种零件。包括动模、定模、型腔、型芯、成型杆和排气口。结构零件：构成模具结构的各种零件。包括执行导向、脱模、抽芯、分型等动作的各种零件。6.2.3注塑模具，6.2.3注塑模具，1。主流道是从喷嘴到支流道或腔的通道，与喷嘴在同一轴线上。(1)安装在模具上，可加工成主浇道衬套，然后紧紧地安装在模板上；(2)主通道形状为3 6的圆锥形，入口端直径应大于喷嘴直径；(3)入口端和喷嘴头之间的接触是球形的。6.2.3注射模具，2 .冷料腔，主浇道出口端的腔，用于捕获喷嘴端两次注射之间产生的冷料，并防止分流道和浇口堵塞。冷料腔的直径约为8-10毫米，深度约为6毫米，底部永久设有脱模杆，脱模杆顶部呈之字形钩形或凹槽状，以便脱模时顺利取出主流道赘物。3。分流通道，连接主通道和多槽模具中每个腔的通道。对称等距地布置在塑料模具上。6.2.3注射模具，通常由圆形、半圆形、梯形、矩形或椭圆形制成。在保证产品质量和正常工艺的条件下，分流寿的截面积6.2.3注射模具，功能：(1)控制材料流动速度，(2)防止回流，(3)使熔体经受更高的剪切以提高温度和改善流动性，(4)便于产品从主浇道系统中分离，以及(5)模具腔，在模具中形成塑料产品的空间。6.2.3注塑模具中，形成型腔的部件统称为成型零件。形成产品外观的成形零件称为阴模(或阴模)；内部形状(孔、槽等。)的产品称为型芯或冲头(或凹模)。型腔设计原则为：6.2.3注塑模具，(1)整体结构根据塑料的性能、产品的几何形状、尺寸公差、使用要求等确定。(2)选择分型面，确定浇口和排气孔的位置，脱模方法等。(3)根据产品的尺寸设计各部分和各部分的组合；(4)依次检查成型零件的材料选择、强度和刚度；(5)考虑加工设备的操作要求。6.2.3注射模具，6 .排气口，在模具中打开的槽形空气出口，用于排出原始气体和从熔体中引入的气体。在物料流动结束时，气体积聚并未及时排出，这将导致产品出现气孔、焊接不良、对充模不满、产品局部烧伤等。排气孔通常布置在模腔中的材料流的末端或模具的分型面上。还可以通过使用顶杆和顶出孔之间的配合间隙以及脱模板和型芯之间的配合间隙来排出气体。排气孔的槽深为0.025 0.1毫米，宽度为1.5 6毫米，6.2.3注塑模，7。结构件和导向件：当动模和定模闭合时，确保精确对中。脱模装置：产品可以快速顺利地从型腔中取出。抽芯机构：当产品侧面有孔或槽时，除少数产品可以强制脱模外，应在模具中设置侧向分型或侧向抽芯机构。8.加热或冷却装置，以固化和成型模具中的熔体。可以自然冷却，也可以用冷却介质注入模具的特殊管道来实现。6.3注射成型工艺及控制因素，6.3.1成型前的准备，1。成型前原材料的预处理，原材料外观和工艺性能的检查，以及一些粉末材料的造粒、染色和干燥。如聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯等。必须晾干。小批量：热风循环烘箱，红外线加热烘箱，真空烘箱。大批量：沸腾干燥，空气干燥。通常在100以上的常压下，注意干燥时间和干燥后的水分。6.3.1成型前的准备，2。钢瓶的情况，最初使用某种塑料或注塑机，生产中需要更换产品，更换原料，塑料分解需要清洗或拆卸注塑机的钢瓶。柱塞式：拆卸和清洗或使用专用料筒。螺旋式：直接加油和清洗。要求掌握塑料的热稳定性、成型温度范围和各种塑料之间的相容性。6.3.1成型前的准备，3。预热插件以防止插件周围出现裂纹或降低产品强度。预热可以降低熔融材料和镶块之间的温差，从而镶块周围的熔融材料缓慢冷却并均匀收缩，导致热材料的供给并防止内应力的产生。预热温度：110 130。4.脱模剂的选择是一种应用于模具表面的助剂，以便塑料部件可以容易地从模具中分离出来。例如，硬脂酸锌(除聚酰胺外)、液体石蜡(通常用于聚酰胺)和硅油(更贵)。注意适量的润滑剂。6.3.2注射过程，首先是注射过程，一般来说，注射过程应经过加料、塑化、充模、冷却、脱模等步骤。进料和注射成型是一个间歇过程，保持定量进料以确保稳定的操作、均匀的塑料塑化和良好的产品。加料过量：加热时间过长容易导致物料热分解，增加注塑机的功耗。进料太少：料筒中缺乏压力传递物质，塑料熔体的压力降低，4。塑料补充：当模具中的熔体冷却和收缩时，继续保持压力的柱塞或螺杆迫使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充到模具中。6.3.2注射过程，5。保压，使模腔中的塑料能形成完整、致密的产品。6.返回柱塞或螺钉，添加新材料，7。冷却，去除桶内塑料的压力，并引入冷却水、油和其他冷却介质来进一步冷却模具。脱模，冷却至所需温度，脱模可手动或机械完成。6.3.2注射过程2。塑料的塑化原理1。塑化是指塑料在料筒中被加热至流动状态并具有良好塑性的整个过程。(1)加热材料：通过料筒加热塑料。(2)剪切作用：加强混合和塑化的机械力，摩擦热。6.3.2注射过程，3。塑化要求，(1)塑料熔体在进入模腔前应充分塑化；不仅必须达到规定的成型温度，而且塑化材料所有部分的温度应尽可能均匀，以便热分解产物的含量达到最小值。(2)提供足够的上述质量的熔融塑料，以确保连续顺利的生产。总之，它与塑料的特性、工艺条件的控制和注塑机塑化装置的结构有关。6.3.2注射过程，4。塑料塑化原理，以柱塞式注塑机塑化为例。塑料塑化所需的温度来自于从桶壁到材料的热传递和材料内部的摩擦热。如果进入桶内的塑料的初始温度是T1，桶内壁的温度是TW，塑料能达到的最大温升是TW-T1。然而，实际从喷嘴喷出的塑料的平均温度T2总是小于TW，因此实际温度上升是T2-T1。(1)加热效率，6.3.2注射期间的加热效率Eh，即实际温度上升与最大温度上升的比率。Eh值高，有利于塑化。(2)加热效率的影响因素：(1)在圆筒几何形状一定的情况下，圆筒内塑料的加热时间T与圆筒内的存储