塑料注塑成型工艺PPT演示文稿

1、1,塑 料 射 出 成 型 机 基 础,一、塑料射出成型机概述： 1、塑料制品生产过程与塑料成型机械； 2、塑料射出成型机的类型及组成。 二、塑料射出成型机的主要技术规范 三、塑料射出成型机各组成部分介绍： 1、合模部分； 2、注射部分； 3、液压传动系统； 4、电气控制系统； 5、润滑系统； 6、安全防护装置。 四、塑料射出成型机的维护与保养,2,A,塑 料 射 出 成 型 机 概 述 ( 1,一、塑料制品生产过程与塑料成型机械： 1、 塑料制品生产过程-从原料粒到合格的塑料成品，其完整的 加工过程为：预处理(干燥等) -模塑成型-后处理(修整、 去应力等)-机械加工-修饰-装配 *上述各工

2、序中，除了“模塑成型”是必不可少的外，其它步 骤的有无则视原料的不同和对塑制品的使用要求的不同而定。 * 塑料成型技术涉及到四个方面的问题：成型物料；成型模具； 成型机械和成型工艺。 2、 塑料成型机械-最常用的包括： a、注塑机(使用注塑模)； b、油压机(使用压塑模、挤塑模)； c、吹塑机(使用吹塑模)； d、吸塑机(使用吸塑模)； e、挤出机(使用机头模,3,A,塑 料 射 出 成 型 机 概 述 ( 2,3、塑料射出成型机(注塑机) * 塑料注射成型：是一次生产单个制品或在一个模具内同时制得多个 制品的方法.。(塑料注射成型在注塑机上进行。) * 塑料射出成型机的工作原理：利用塑料的可

3、塑性与流动性，先将原 料粒加热到熔融状态，再以一定的速度和压力注入紧锁的模具型腔 内，经保压、冷却后即可取出与模具型腔“一模一样”的塑料制品。 * 注塑机的分类-其分类方法很多,按注塑机的外形特征可分为： a、卧式注塑机-锁模部分与注射部分处在同一水平中心线上，且 模具沿水平方向运行； b、立式注塑机-锁模部分与注射部分处在同一垂直中心线上，且 模具沿垂直方向运行； c、角式注塑机-锁模部分处在垂直中心线上，注射部分在水平中 心线上，模具沿垂直方向运行,4,d、转盘注塑机-外形特征与卧式注塑机相同，只不过注射部分多了 一套塑化装置，而锁模部分的活动模板可以旋转，以 便于多模成型或多色成型。 (

4、这几种形式的注塑机优缺点明显：(1)卧式机机身低，便于操作和维 修，制件顶出后可自动下落，容易实现全自动生产；缺点为模具安 装和放置嵌件困难，占地面积大，常用于大中型注塑机。(2)立式机 占地面积小，容易安装模具和放置嵌件，料粒能均匀地进入料筒塑 化；缺点是重心不稳，平衡性差，料斗上料困难，制品顶出后不能 自动落下，不易实现自动化生产，常用于注射量在60g以下的机 型。,A,塑 料 射 出 成 型 机 概 述 ( 3,5,A,塑 料 射 出 成 型 机 概 述 ( 4,注塑机的结构组成-通用注塑机主要包括注射部分、合模部分 和控制系统三大部分。可细分为： a、注射部分-将塑料均匀地塑化，并以足

5、够的压力和速度将一定量的熔 融塑料注射到模具型腔中； b、合模部分-实现模具的启闭，提供足够的锁模力，并顶出制品； c、液压系统-提供注射部分和合模部分运行时所需的压力、速度和方向； d、电气系统-保证机器按工艺过程预定的压力、速度、温度和时间的要 求及动作程序准确有效地工作； e、润滑系统-为各运动部件提供润滑油； f、安全装置-为操作者及机器、模具和电器提供安全保障； g、机 架-有效连接机床各部位； (通过注塑机的各组成部分的运转可以实现有效的工作循环：合模- 注射 -保压-预塑(冷却)-开模-顶出-下一循环。,6,B,注塑机的主要技术参数(1,塑料注射成型工艺参数(三要素：温度、压力、

6、时间)的设定，除了需满 足成型要求外，还需考虑机床的承受能力。衡量注塑机性能的主要技 术指标包括：(1)最大注射量；(2)最大注射压力；(3)最大注射速率； (4)最大塑化能力；(5)最大锁模力；(6)最大开模行程；(7)最大顶出力； (8)最大顶出行程；(9)允许最大模具周边尺寸(拉杆内间距)；(10)允许 最大及最小模具闭合高度。 (另有电机功率、电热功率、定位孔径、模具安装螺孔(或T型槽)的排 列、顶出杆的排列、油箱容积等一般性指标；) (另有空气吹出、液压中子、铰牙等辅助功能指标。) *设置压力、速度等工艺参数的原则是：在能满足塑料模塑成型工艺要求的 前提下，应尽可能使用较低的压力和速

7、度；避免粗暴使用设备。 *应避免大机小用(会造成资源浪费，并可能造成活动模板断裂等故障)，避 免小机大用(超常规运行会大大降低机械寿命。,7,B,注塑机的主要技术参数(2,1、最大注射量-在对空注射条件下，螺杆作一次最大注射行程时， 注射装置所能达到的最大注射量。它有两种表示方法： a、重量法-以PS为标准，用注射出熔料的重量表示(单位：g)； b、容积法-用注射出熔料的容积表示(单位：Cm3)。 *公称注射量即实际注射量，通常它取理论注射量(依据于料筒与螺 杆间的容积计算而得)的80%。 2、最大注射压力-在注射过程中，螺杆施于料筒中物料的单位压力 (单位：Mpa)。 *注射压力用来克服熔融

8、物料在注射过程中所遇到的阻力，并使制 品具有一定的密度； *注射压力的选取很重要：过高时，制品会出现飞边、会造 成涨模、 难脱模、影响产品光洁度、增加内应力，同时还会损坏注射装置及 传动装置；而过低时，则会产生充模不满,8,B,注塑机的主要技术参数(3,3、最大注射速率-机器在注射过程中，单位时间内注入模腔的熔 料的最大容积(单位：Cm3/s)。 *注射速率的选取应适宜：过低时，制品易形成冷接痕，且难 以充满复杂模腔；过高时，则易使塑料发生分解和变色，并 可能于排气口处灼伤塑件。 4、最大塑化能力-以PS为标准，单位时间内所能塑化的物料量 (单位：g/s)。是衡量注塑机性能的另一个重要指标。

9、5、最大锁模力-注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。 在此力的作用下，模具不应在注射时被熔融塑料所顶开。 *锁模力的选择视注射压力而定：过高时会加剧锁模机构的 磨损；过低则会因锁模不紧而溢料,9,B,注塑机的主要技术参数(4,6、最大开模行程-动模板所能运行的最大距离。决定塑件的取出 空间。(开模行程一般取塑件最大高度的2倍。) 7、最大顶出力-机械顶出装置克服塑件对模芯的包容力为顶出力。 8、最大顶出行程-机床顶出装置推动模具脱模机构所能达到的最大 距离。 9、允许最大模具周边尺寸(拉杆内间距)-包括水平拉杆内间距和垂 直拉杆内间距。决定所能使用模具的周边尺寸。 10、允许模具最大及

10、最小闭合高度-决定了模具的最大及最小闭合 高度。 *当模具的闭合高度小于机床所允许的最小值时，可以通过增加 垫板的方法来实现模具的安装,10,C,注塑机各组成部分介绍(1,注塑机通常包括七大部分：(1)注射部分；(2)合模部分；(3)液压系统； (4)电气系统；(5)润滑系统；(6)安全防护装置；(7)机架。 一、注射部分：以设定的压力和速度将额定的经塑化的熔融物料注射 入模具型腔中，并迅速塑化储料以备下一次注射。它通常有 5部分组成：(1)塑化装置；(2)注射装置；(3)螺杆驱动装置； (4)计量装置；(5)注射座移动装置。 1、塑化装置-有柱塞式和螺杆式两种形式，较常使用的为后者。 螺杆式

11、塑化装置的主要零部件包括；(1)料斗；(2)螺杆： (3)螺杆头；(4)料筒；(5)喷嘴。 * 料斗-下部呈倒锥状的储料容器； * 螺杆-表面镀硬铬、带螺棱的细长丝杆。 *螺杆的分段：在其长度方向可分为加料段、压缩段和计 量段三部分,11,C,注塑机各组成部分介绍(2,螺杆的类型：按螺杆各段占总长度的比例不同，可分为渐变 型、突变型和通用型三种； *螺杆的参数：包括直径、螺距、螺棱宽、螺旋角、长径比、 螺槽深度、压缩比、与料筒的径向间隙等。 (一台注塑机通常配备A、B、C三种直径的螺杆，其直径(D)、注 射量(Q)、注射压力(P)之间的比较关系为： (1)DaPbPc。 ) * 螺杆头-由螺杆

12、头主体、止逆环、推力环三部分组成(部分机型 在螺杆头后段还加有混炼环)。 * 料筒-采用38CrMoAl制成，经氮化处理后有较高的表面硬度。 *料筒内壁与螺杆螺棱顶的配合间隙是一个主要参数，过大 会使塑化能力下降，注射时增加回流；过小则制造困难， 并增加螺杆功率的消耗,12,C,注塑机各组成部分介绍(3,料筒的加热通常使用电阻式加热圈，用热电偶及固态继 电器等对料筒温度进行分段控制； * 喷嘴-是连接料筒与模具浇注系统的部件。形式有： a、开式喷嘴； b、阀式喷嘴； c、特殊用途喷嘴。 2、注射装置：采用双缸平衡式设计，由液压系统实现压力、速度 和方向的调节。 3、螺杆驱动装置：提供螺杆预塑时

13、所需要的扭矩与角速度，有两 种形式： a、用低速大扭矩油马达经联轴节与螺杆连接，驱动螺杆； b、用高速电机经变速齿轮与螺杆连接，驱动螺杆。 4、计量装置：用以满足注射成型工艺对注射量(含模腔总容量和多 级注射时各级的注射量)的要求,13,C,注塑机各组成部分介绍(4,通过控制螺杆的行程来达到控制注射量的目的； * 螺杆行程的常用控制元件有： a、行程开关； b、微动开关； c、接近开关； d、电位尺； e、旋转编码器。 5、注射座移动装置：根据需要，用注射座移动油缸可以驱动整个注 射部分做往复运动，使喷嘴与模具接触或分离。 * 射移油缸有单缸式和双缸式两种； * 无论是单缸式还是双缸式，又有缸

14、体固定和活塞杆固定两种。 # # 由于液压传动客观存在的不足之处，现已有全电机式注塑机 出现：改注射油缸、射移油缸为电机驱动丝杠进行注射和整 移，改油马达预塑为电机经减速装置驱动螺杆转动。(同样在 合模部分也使用电机调模、使用电机锁模、使用电机实现制 件的顶出。,14,C,注塑机各组成部分介绍(5,二、合模部分：提供模具安装、运行所需的空间，提供足够的模具夹紧 力，并提供制件顶出、液压抽芯和铰牙等功能。 合模部分由锁模机构、调模机构、顶出机构、固定模板、活动 模板和拉杆等组成。 1、锁模机构-按实现锁模力的方式可分为：全液压式和液压-机械 组合式两种。 * 全液压式：较多使用的有套缸(增压、差

15、动)直压式和四缸平衡式。 * 液压-机械组合式：利用油缸活塞杆的往复运动，推拉曲肘机构 使其伸直和并拢，从而实现模具的闭锁与开启。其又可分 为单曲肘式和双曲肘式两种。 *液压-曲肘式锁模机构通常采用双排、五支点内卷式设 计，除油缸外，主要的机械部件有：推力架及其拉杆； 前后支架、前后连杆、小连杆、大小锁轴及大小钢套等,15,C,注塑机各组成部分介绍(6,全液压式锁模机构与液压-机械组合式锁模机构各有各的特点： A、全液压合模机构优点为；其模板开距大，能方便地实现模档、 锁模力和锁模速度的调节，零部件自润滑好，磨损小； 缺点是：由于液压元件多，外泄内漏会造成压力损失，以致 锁模力的稳定性差，同时

16、管路、阀等的维修工作量大增。 B、 液压-机械组合式锁模机构优点为：具有增力作用和自锁作 用，压力稳定性好； 缺点是：需设置专门的调模机构来调节模档，锁模压力及速 度调节困难，最主要的是曲肘各组件磨损严重，维修频率高、 维修成本大。 2、模厚调整机构：由于不同的模具有不一样的闭合高度，因此在使用 时就必须对机械的模档进行调整,16,C,注塑机各组成部分介绍(7,对于全液压式锁模机构而言，只需通过调整锁模缸柱塞的行程即 可达到调节模档的目的； * 对于液压-机械组合式锁模机构，则需增加一套专门的模具调整 机构； *调模机构通过使整个锁模机构前移或后退，从而达到减小 或增大活动模板与固定模板之间的

17、距离的目的。 *调模机构的主要部件包括：调模油马达、调模齿圈、调模 丝母等(另有调模板、拉杆等关联部件)。 3、顶出机构：结合模具的顶出机构完成塑件脱模动作。可分为： a、机械顶出； b、液压顶出； c、气辅吹出。 * 机械顶出-利用油缸活塞杆的直线运动来推动模具机械脱模 机构完成塑件脱模,17,C,注塑机各组成部分介绍(8,液压顶出-利用机器上专设的油路驱动模具上的油缸活塞杆运 行，从而使塑件脱模； (注塑机只是设有供液压顶出的油路和控制电路，用以驱动 和控制模具上另设的油缸，来实现顶出(或抽芯)动作。) * 气辅顶出-机器上设有的电路控制外加的气阀，使压缩空气通 过模具上的气道，把制件从型

18、腔内吹出。 (注塑机只是设有控制电路，用以控制机外另设的气阀，来 通或断压缩空气，以实施塑件的空气吹出。) 4、固定模板、活动模板-用于安装模具，同时活动模板带着固定在 其上的动模在锁模机构的驱动下作开合模运动，实 现模具的启闭。 5、拉杆-有效地串联固定模板(头板)、活动模板(二板)和调模板(尾 板)，并作为活动模板移动的导杆和调模板移动的丝杆,18,C,注塑机各组成部分介绍(9,三、液压传动系统：为合模与注射部分的正常运行提供所必须的压力、 速度和方向。作为一个完整的系统，它有五个组 成部分：(1)动力部分；(2)执行机构部分；(3)控 制装置；(4)辅助装置；(5)传动介质。 1、动力部

19、分-由电动机驱动油泵，将机械能转化为油液的压力能。 * 液压系统中所用油泵一般都为容积式油泵，常用的有齿轮泵、 叶片泵和柱塞泵三种； * 注塑机一般多用双作用式叶片泵： *叶片泵分单作用式和双作用式两种； *双作用式叶片泵往往都是定量泵，而单作用式叶片泵则可 做成变量泵。 * 大部分注塑机均采用单联泵为液压回路供油，而有些机型则采 用双联(或多联)泵，以实现快、慢速启闭模的需求,19,C,注塑机各组成部分介绍(10,2、执行机构部分-压力油驱动油缸或油马达，将压力能转换为机 械能。 * 油缸-将液压油的压力能(压力和流量)转化为活塞杆(或柱塞) 作直线往复运动的机械能(推力和速度)。 *油缸有

20、活塞式和柱塞式两种，注塑机多采用活塞式油缸； *活塞式油缸又分单出杆式和双出杆式，注塑机多用前者； *油缸的固定方式分为活塞杆固定和缸体固定两种，在注塑 机上，除部分机型的射移缸使用活塞杆固定外，其余油缸 均使用缸体固定。 (注塑机中油缸的运用： a、注射油缸-实现动作：注射与倒缩； b、锁模油缸-实现动作：开模与合模,20,C,注塑机各组成部分介绍(11,C、顶出油缸-实现动作：顶出与顶退； d、射移油缸-实现动作：射进与射退。) * 油马达-将油液的压力能(压力与流量)转化为油马达轴作回转 运动的机械能(扭矩和角速度)。 *油马达的类型有叶片式和柱塞式等，注塑机多用柱塞式； *柱塞式油马达

21、又有轴向柱塞式和径向柱塞式两种，注塑机 中多用径向柱塞式油马达(低速大扭矩)。 (注塑机中油马达的运用： a、预塑油马达-实现动作：储料(螺杆转动)； b、调模油马达-实现动作：调模进与调模退。) 3、控制装置：控制液压回路中油液的压力、流量和方向。 液压控制阀按控制方式的不同可分为：(1)开关式；(2) 电液比例控制式；(3)伺服控制式,21,C,注塑机各组成部分介绍(12,开关式控制阀它们对压力、流量、方向的控制是开关式的，需要 人工手调，难以进行连续地、按比例地调节； 比例控制阀则是在开关式控制阀的基础上，引入比例电磁铁(替 换原有的阀芯驱动部分)，将输入信号(电压)放大处理后向比例阀

22、的电磁铁输送直流电流，电磁铁以与输入电流成一定比例的力使 控制阀的阀芯移动，从而可以连续地、按比例地控制系统的压力、 流量和方向。 * 开关式控制阀是各种控制形式控制阀的基础，按其功用不同可分 为：(1)压力控制阀；(2)流量控制阀；(3)方向控制阀。 * 压力控制阀-包括溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器： A、溢流阀-有直动式和直角式两种，用于稳定系统压力或系 统过载保护或旁油路卸荷,22,C,注塑机各组成部分介绍(13,B、减压阀-有定值减压阀和定差减压阀两种，用于降低系统中 某一支路所需要的稳定压力比油泵所供油压更低； C、顺序阀-有直控顺序阀和远程顺序阀两种，用于控制系统中 多执行机

23、构的动作顺序； D、压力继电器-把油压信号转换为电气信号，当系统压力大于 (或小于)预先调定的压力时，压力继电器发出信号， 通过电气元件来切换油路，起动或停止油泵电机的 转动，实现自动的工作循环。 * 流量控制阀-有节流阀合调速阀两种；用于调节系统的工作流 量。 * 方向控制阀-有单向阀和换向阀两种： A、单向阀-分直通式和直角式两种。其除了作为油液的单向通道,23,C,注塑机各组成部分介绍(14,外，还可更换单向阀的弹簧使其变成背压阀(使回油路保持 一定的压力)，另有一种液控单向阀运用于液压锁紧回路 中， 可使活塞在行程的任意位置锁紧。 B、换向阀-有滑阀式和转阀式两种。(注塑机中多采用滑阀

24、式) *滑阀中由于驱动阀芯的动力来源不同，可分为：(1)手动； (2)机动；(3)电磁；(4)液动；(5)电液。 (注塑机中电磁换向阀和电液换向阀使用较普遍。) 4、辅助装置：包括(1)油箱；(2)滤网；(3)蓄能器；(4)热交换器；(5)压 力表；(6)高压油管；(7)管接头等。 5、传动介质：即液压油(通常使用46#液压油，也有使用68#液压油，后 者较前者的粘度高,24,C,注塑机各组成部分介绍(15,四、电气控制部分：用以控制机器各部分按设定的工作程序运行，包括 1、主电源回路； 2、油泵电机启动主回路及控制回路； 3、润滑电机启动主回路及控制回路； 4、电热主回路及控制回路； 5、电

25、源变压及分配回路； 6、主控制板(主机板)： a、位置尺(注射、锁模、顶出)模拟量输入； b、系统压力、流量模拟量输出； c、行程开关(微动开关、接近开关等)数字量输入、输出； d、电磁阀数字量输入、输出； e、电热、电机启动控制。 7、温度输入板； 8、显示器控制板,25,C,注塑机各组成部分介绍(16,五、润滑系统：为注塑机合模及注射部分各润滑点提供清洁、足量的 润滑油。 1、润滑点-各运动部件都应成为必需的润滑点，注塑机的主要润 滑点分布在： * 注射部分： a、联轴节座； b、射座导滑孔； * 合模部分： a、机铰各支点； b、活动模板导滑孔； b、调模板导滑面； d、推力架导滑孔；

26、e、调模丝母； f、调模齿圈。 *液压油缸等虽具有自润滑功能，但对于活塞杆(或柱塞)的外 露部分应保持清洁，并需抹上一层薄薄的润滑脂，以防其运 行时拉毛及密封件的损坏。 *部分机型的曲肘锁模机构中的支点钢套制成密布石墨储存孔 的铜套，虽石墨具有自润滑性，仍需以稀油灌注，效果更佳,26,C,注塑机各组成部分介绍(17,2、润滑油 * 钙基脂(多用3#钙基脂和MP-3多效润滑脂)；用于联轴节、射 座导滑孔、调模齿圈、调模丝母、调模板导滑面等润滑点。 * 锂基脂(多用00#二硫化钼锂基脂)：用于机铰各支点、二板导 滑孔、推力架导滑孔等润滑点。 * 液压油：用于机铰各支点、二板导滑孔、推力架导滑孔等润

27、滑点。 (对于锁模机构所用润滑油，目前有浓油和稀油之分，各有各的优 缺点：浓油能够留得住，可延长润滑周期；而稀油因其流动性好， 可以带走磨损所产生的铁屑和热量。) 3、润滑方式：可分为单点供油和集中供油两种方式： * 单点供油-由人工手动进行，多使用钙基脂。注塑机的联轴 节、射台导滑孔、调模齿圈、调模丝母等就采用这种 方式进行润滑,27,C,注塑机各组成部分介绍(18,集中供油-由电动泵(或手动泵)集中供油，经管路及定量分 配器到达各润滑点。(于油路最末端设有压力继电器 作为润滑油到达与否报警用。) *注塑机机铰部分的润滑多采用集中供油的形式，使用的 润滑油多为00号MoS2锂基脂或46号抗磨液压油。 六、安全防护装置： 机器的安全防护措施包括(1)人身安全；(2)机器安全；(3)电气 安全； (4)模具安全。 1、人身安全防护装置； a、卧式机的安全门及其联锁装置； b、卧式机的机械保险杠； c、卧式机的液压门阀； d、卧式机的喷嘴防护罩及其联锁装置； e、紧急停止或紧急回升开关； f、立式机的模档防护网； g、立式机的模档光电传感器； h、立式机的喷嘴防护隔板,28,C,注塑机各组成部分介