注塑机的工作原理及成型分析PPT幻灯片课件

锦珂国际塑料中心培训部，gienkee.plasticcenter，1，注射成型机的工作原理和成型分析，2，注射成型机的工作原理注射成型机简称注射成型机，利用塑料的热物理性质从料斗向料筒中加入材料，用加热环加热料筒外使材料熔融， 缸内装有由外动力马达旋转驱动的螺杆，材料在螺杆的作用下沿螺杆槽前进并压实化，材料在热和螺杆剪切的双重作用下逐渐塑化，熔融和均匀化，螺杆旋转时，材料在螺杆槽的摩擦力和剪切力的作用下按压螺杆的头部同时，螺杆在材料的反作用下后退，在螺杆的头部形成贮存空间，完成增塑过程，然后，螺杆在注射缸的活塞推力的作用下，以高速、高压将贮存材料室内的熔融物通过喷嘴注射到模具的模腔中，模腔内的熔融物被保压、冷却、固化设置后，模具通过合模机构注塑成型是一个循环过程，各个周期主要是定量供应熔融塑化冲压注塑填充型冷却冲模零件，取出成型品闭模，进行下一个循环。 4、注射动作循环图、注射座前进、合模、注射、保压、产品挤出、开模、产品冷却、后退塑化、塑化后退、固定塑化、后退、注射座动作选择：， 注射机的分类注射机根据增塑方式分为柱塞式注射机和螺杆式机械的传动方式分为液压式、机械式和液压-机械(连杆)式的操作方式，自动、半自动、手动注射机分为合模部件和注射部件配置的模式为横型、纵型、方型、多型旋转盘4种：6、6 注射组件的中心线与合模组件的中心线同心或重合，且与安装平面平行。 其优点是重心低，工作平稳，模具安装、操作和维护方便，产品出厂后在重力作用下自动坠落，易于实现全自动操作。 模具开口大，占地空间高度小，但占地面积大，大、中、小型机得到广泛应用，7、立式注塑机：其特征在于合模装置和注塑装置的轴线排成一条直线，垂直于地面。 占地面积小，模具装卸容易，镶块安装容易，从料斗掉落的材料能够比较均匀地塑化，具有容易实现自动化和多台机的自动线管理等优点。 其缺点是挤出的产品难以自动脱落，多采用人工或其他方法取出，难以实现全自动操作和大型产品的注射，一般多采用60克以下的注射成型机，不采用大型、中型机的机体较高，进料、修理不方便。 8、方型注射成型机：注射装置和合模装置的轴线相互垂直排列，注射方向和模具界面在同一面上，特别适合于加工在中心部不留浇口痕迹的平面产品。 设置面积比卧式注射成型机小，但装入模具的镶块容易倾斜落下。 这种注塑机适合小型机。 的双曲馀弦值。 根据注射组件中心线与安装基面的相对位置，有横型、纵型、平横型的区别：横型、注射组件线与基面平行，合模组件中心线与基面垂直竖立横型，注射组件中心线与基面垂直，合模组件中心线与基面平行。 矩形注射机的优点兼具卧式和立式注射机的优点，特别适合开设侧浇口非对称几何形状产品的模具。 9、多模旋转盘式注射成型机：是在多工位操作的特殊注射成型机，其特征在于合模装置采用旋转盘式结构，模具绕旋转轴旋转。这种注射成型机充分发挥注射装置的塑化能力，能够缩短生产周期，提高机械的生产能力，因此特别适合冷却固定时间长，或者为了设置嵌件而辅助时间多的大量成型品的生产，但合模系统大而复杂，合模装置的合模力小的情况较多10、注射成型机的结构分析注射成型机根据注射成型技术的要求，是机电一体化较强的机种，主要由注射部件、合模部件、机体、液压系统、加热系统、电气控制系统、充气装置等部分构成。11、12、注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。 塑化是实现和保证成型品质量的前提，为了满足成型的要求，注射必须保证足够的压力和速度。 同时，由于注射压力较高，因此在模腔中产生较高的压力(模腔内的平均压力一般在2045MPa之间)，因此需要充分的合模力。 因此，注塑装置和合模装置是注塑机的重要部件。 13、注射部件的构成目前常见的注射装置有单缸形式和双缸形式，用液压马达直接驱动螺杆注射。 不同厂家、不同机型的机台结构也完全不同，下面对双缸型机台进行具体分析。 14、工作的原理是，预成型时，可塑化部件的螺杆通过液压马达使主轴旋转，主轴的一端与螺杆键连接，另一端与液压马达键连接，螺杆旋转时，材料可塑化，在将可塑化的熔融物推出缸体前端的储藏室的同时， 螺杆在材料的反作用下后退，通过推力轴承使推力座后退，通过螺母拉动活塞杆使其直线后退，完成计量，注射时，注射缸的活塞杆室的供油通过轴承按压活塞杆使其动作完成，活塞杆室的供油通过活塞杆和螺杆、15、1液压马达2、6-导向支承台3-导杆4-注射缸5-进料口7-推力座8-注射台9塑化部件10-座位移动缸、16、塑化部件塑化部件有柱塞式和螺杆式两种。 介绍螺旋式。 如图所示，螺杆式可塑部件主要由螺杆、缸体、喷嘴等构成，塑料在旋转螺杆的连续推进过程中，实现物理状态的变化，最后成为熔融状态注入型腔。 因此，塑化部件是完成均匀塑化、实现定量注射的核心部件。 17、螺杆式可塑部件的结构图1-喷嘴2-螺杆头3-止回环4-缸体5-螺杆6-加热环7-冷却水环18、螺杆式可塑部件的动作原理：预塑化时，螺杆旋转，使从材料口落入螺杆槽的材料前进， 加热环通过缸壁向螺杆槽的材料传热，固体材料在热和螺杆旋转剪切的双重作用下，经过螺杆各功能部的热过程达到可塑化和熔融，熔融材料推开止回环，通过螺杆头周围的通路流入螺杆的前端， 推动产生背压的螺杆后移动完成熔融物的计量，注射时螺杆作为柱塞发挥作用，在缸体的作用下迅速前进，将储藏室的熔融物通过喷嘴注入模具。 19、螺杆式可塑部件一般具有螺杆可塑化和注射两种功能螺杆可塑化时，仅作为预成形件用塑料在可塑化过程中，经过的热历史比挤出长螺杆可塑化和注射时发生轴向位移，同时螺杆旋转时20、螺杆是可塑部件的重要部件，与塑料直接接触，塑料通过螺杆槽的有效长度，经过较长的热历史，经过3个状态(玻璃状态、粘弹状态、粘流状态)的转换，螺杆各功能段的长度、几何形状、几何参数为塑料注射螺杆与挤出螺杆相比，具有注射螺杆的长宽比和压缩比小的特征，注射螺杆的平均化段的螺纹槽深的注射螺杆的进料段长，但平均化段短的注射螺杆的头部构造具有特殊的形状。 注射螺杆启动时，塑化能力和熔融温度随螺杆轴向位移而变化。 21、螺杆的分类注射螺杆根据对塑料的适应性分为通用螺杆和特殊螺杆，通用螺杆通常也称为螺杆，大部分是加工低、中粘度的热塑性塑料、晶型和非晶型的民用塑料和工程塑料以螺杆最基本的形式，与其对应的特殊螺杆根据加工普通螺杆难以加工的塑料的螺杆结构及其几何形状的特征，分为普通螺杆和新型螺杆。 普通螺杆又称三级螺杆，是螺杆的基本形式，新型螺杆形式有很多种类。 例如分离型螺杆、分流型螺杆、波状螺杆、无计量级螺杆等。 普通螺杆的有效长度通常分为进料段(输送段)、压缩段(塑化段)、计量段(平均化段)，22、根据塑料性质分为渐变型、突变型和通用型螺杆。 渐变型螺杆：压缩段长，可塑化时的能量转换缓和，多用于PVC等热稳定性差的塑料。 突变型螺杆：压缩段短，塑化时能量转换剧烈，多用于聚烯烃、PA等晶体塑料。 通用型螺杆：适应性较高的通用型螺杆可适应多种塑料加工，有助于防止螺杆更换频繁，提高生产效率。 23、普通螺杆各段的长度为螺杆类型进给段(L1 )压缩段(L2 )平均化段(L3 )渐变型2530P20%突变型65705 25%通用型4550 30 30%、24、螺杆的基本参数螺杆25、ds螺杆外径、螺杆直径直接影响可塑性能力的大小，理论注射容积大的注射成型机螺杆直径也大，理论注射容积(g)=圆周率*(D/2)2*S (注射行程) *比重/1000； 一般来说，螺杆直径与最高注射压力成反比，成为塑化能力和反作用力。 26、L/ds螺丝长宽比。 l是螺纹部分的有效长度，螺纹的长径比越大，螺纹的长度越长，直接影响材料在螺纹上的热历史，影响吸收能量的能力。 能源有两个：一部分从缸体的外部加热环传递，另一部分是螺纹旋转时产生的摩擦热和剪切热，从外部机械能转化，因此L/ds直接影响材料的熔融效果和熔融品质，但L/ds过大时，传递转矩增大，能量消耗增加、27、l1-供给段长度。 进料段也称为运输段或进料段，为了提高运输能力，螺旋槽的表面必须清洁。 L1的长度必须保证材料的足够运输长度。 由于过短的L1材料会快速熔融，因此难以保证稳定的压力输送条件，也难以保证螺杆以后的各管段的塑化品质和塑化能力。 塑料因其自重而从料斗滑入螺杆槽，螺杆旋转时，通过由缸体和螺杆槽构成的各推力面摩擦力，材料被压缩成密集的固体插头螺母，沿螺杆方向相对运动，在该阶段塑料为固体状态，即玻璃状态、28、h1-进料段的螺纹槽深度。 h1越深，材料越多，供给量和塑化能力越高，但影响材料的塑化效果和螺杆根部的剪切强度，一般为h1(0. 120.16 ) ds。 l3-熔融段的长度。 熔融段也称为平均化段或计量段，熔融物在L3段的螺旋槽中进一步平均化，形成温度均匀、组成均匀、比较好的熔融品质，L3的长度有助于螺旋槽中熔融物的波动，具有稳定压力的作用，将材料以均匀的材料量从螺旋头部挤出L3短时，有助于提高螺杆塑化能力的一般L3=(45)ds。29、h3-熔融段螺旋槽的深度、h3小，螺旋槽浅，塑料熔体的塑化效果提高，有利于熔体的均匀化，但h3过小，剪切速度过高，剪切热过大，引起分子链分解，影响熔体的质量，相反，h3过大时30、l2-塑化段(压缩段)螺纹长度。 材料在该圆锥空间不断受到压缩、剪切和混炼作用，材料从L2阶段的入点开始，熔池逐渐变大，到出点为止熔池充满了螺旋槽，材料完成了从玻璃状态到粘弹状态的转变，该阶段，塑料处于粒子和熔体的共存状态。 L2的长度影响材料从玻璃状态向粘性流动状态的转换历史，过短则转换不及时，固体堵塞L2段末端而形成高压力、转矩或轴向力的过长则增加螺杆的转矩或无用消耗，一般为L2=(68)ds。 在晶型塑料中，材料熔点明显，熔融范围窄，L2可以短，一般(34)ds，在热敏塑料中，此段可以长。 31、s -节距、其大小影响螺旋角，影响螺旋槽的输送效率的一般的Sds。 -压缩率。 =h1/h3，即进料段螺旋槽深度h1与熔融段螺旋槽深度h3之比。 越大剪切效果越强，但塑化能力越弱。 一般来说，越小越有利于增强塑化能力和增加对材料的适应性。 对于结晶性塑料，压缩比通常为2.63.0。 对于低粘度热稳定性塑料，可选择高压缩比的高粘度热敏性塑料应采用低压缩比。 32、螺杆头在注射螺杆中，螺杆头的作用是使预成形时可塑化的熔融物流入储藏室，高压注射时有效地封闭螺杆头前部的熔融物，防止逆流。 螺杆头分为带止回环和无止回环两种，带止回环时，预成形时螺杆平均化段的熔融物推开止回环，通过与螺杆头的间隙流入贮槽室，注射时螺杆头的熔融压力形成推力，反之对于33、34、35、PMMA、PC、AC或热稳定性差的材料PVC等高粘度材料，也可以不使用止回环来减少剪切作用和材料滞留时间，但这样注射会发生逆流，保压时间变长。 对螺杆头的要求：螺杆头应柔软、清洁的止回环与缸体的配合间隙适当，防止熔融回流，具有必须柔软的充分流通截面，保证止回环端面有回复力，注射时迅速封闭，结构上拆装方便， 必须容易清洗的螺杆头螺钉与螺杆的螺纹方向相反，可防止预成形时螺杆头松动。 36、缸体结构缸体是可塑部件的重要部件，内置螺杆外装加热环，受到复合应力和热应力的作用，缸体结构1-前缸体； 2-电热环3-螺纹孔4-进料口的螺纹孔3安装热电偶，使其与热电偶紧密接触，防止浮起。 影响温度测量精度。 37、供给口的供给口结构形式影响直接供给效果和塑化部件的材料能力，注塑机大多由料斗的材料自重供给，常用的供给口截面形式如图：对称形状的材料口如图(a )，制造简单，但供给不利的现在非对称形式较多，图(b )、(c ) 如所示，这种供给口由于材料与螺杆的接触角大，因此接触面积大，有利于提高供给效率，难以在料斗上开交联空孔。 38、缸体的壁厚缸体的壁厚要求足够的强度和刚性，缸体内必须承受熔融材料和气体压力，缸体的纵横比大，缸体要求足够的热容量，因此缸体壁需要一定的厚度， 否则难以保证温度的稳定性，但过厚时，缸体重，材料浪费，热惯性大，升温慢，温度调节有很大滞后。39、缸间隙缸间隙是指缸内壁与螺杆外径的单面间隙，该间隙过大，塑化能力降低，注射返回量增加，注射时间变长，在此过程中引起材料部分分解，过小时，热膨胀作用会加剧螺杆与缸的摩擦，能量消耗大40、缸体加热和冷却注塑机缸体加热方式有电阻电热、陶瓷加热、铝铸造加热，应根据使用情况和加工材料合理设置。 常用的电阻加热和陶瓷加热满足注射工艺的要求，缸体必须分阶段控制，小型机3段，主机一般5段。 冷却是指，通过冷却供给口，如果供给口的温度过高，则固体物在供给口“交联”，堵塞供给口，影响供给段的输送效率，因此在此设置冷却水套进行冷却。 我们