注塑成型工艺5.ppt

1、1. 了解注塑成型机原理、结构、分类； 2. 学习注塑成型基本知识、工艺流程。,注塑成型工艺,学习目的：,整理：赵世坤 2011年12月27日,注塑机能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品，被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。注射成型工艺对各种塑料的加工具有良好的适应性，生产能力较高，并易于实现自动化。在塑料工业迅速发展的今天，注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位，从而成为目前塑料机械中增长最快，生产数量最多的机种之一。,塑料注射成型技术是根据压铸原理从十九世纪末二十世纪初发展起来的，是目前塑料加工中最普遍采用的

2、方法之一。该法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料(约占塑料总量的1/3)。,一 注塑机概述：,二 注塑成型工艺：,1 原理：注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，它是借助螺杆(或柱塞)的推力，将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。 注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料熔融塑化施压注射充模冷却启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。,2 结构：注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。,（1）注射系统 注射系统的作用：注射系统是注塑机最主要的组成部分之一，

3、一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注 立式注塑机 射式3种主要形式。目前应用最广泛的是螺杆式。其作用是，在注塑料机的一个循环中，能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后，在一定的压力和速度下，通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。注射结束后，对注射到模腔中的熔料保持定型。 注射系统的组成：注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。 螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、射嘴部分组成。动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置（熔胶马达）。 （2）合模系统 合模系统的作用：合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时，在模具闭合后，供给予模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进

4、入模腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。 合模系统的组成：合模系统主要由合模装置、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。 （3）液压系统 液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力，并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成，其中油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制油液压力和流量，从而满足注射成型工艺各项要求。,（4）电气控制系统 电气控制系统与液压合理配合，可实现注射机的工艺过程要求（压力、温度、速度、时间）和各种 原理示意图 程序动作。主要由电器、电子元件、仪表、加热

5、器、传感器等组成。一般有四种控制方式，手动、半自动、全自动、调整。 （5）加热/冷却系统 加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的，注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置，安装在料筒的外部，并用热电偶分段检测。热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源；冷却系统主要是用来冷却油温，油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，导致原料不能正常下料。 （6）润滑系统 润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路，以便减少能耗和提高零件寿命，润滑可以是定期的手动润滑，也可以是自动电动润滑； 上海正艺科技的节能改造用

6、电对比图片 （7）安全保护与监测系统 注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。主要由安全门、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成，实现电气机械液压的联锁保护。 监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载，以及工艺和设备故障进行监测，发现异常情况进行指示或报警。,3 分类： 常见的三种分类方法如下 1）依注射方式可分为： 卧式注塑机： 这是最常见的类型。其合模部分和注射部分处于同一水平中心线上，且模具是沿水平方向打开的。其特点是：机身矮，易于操作和维修；机器重心低，安装较平稳；制品顶出后可利用重力作用自动落下，易于实现全自动操作。目前，市场上的注塑机多采用此种型式。 优点：a. 即是大型

7、机由于机身低，对于安置的厂房无高度限制; b. 产品可自动落下的场合，不需使用机械手也可实现自动成型; c. 由于机身低，供料方便，检修容易; d. 模具可以通过吊车安装; e. 多台并列排列下，成型品容易由输送带收集包装 缺点：模具安装比较麻烦，嵌件发表过如模具有倾斜或 落下之可能，机床占地面积较大。 立式注塑机 a注射装置和锁模装置処于同一垂直中心线上，且模具是沿上下方向开闭。其占地面积只有臥式机的约一半，因此，换算成占地面积生产性约有二倍左右。b容易实现嵌件成型。因为模具表面朝上，嵌件放入定位容易。采用下模板固定、上模板可动的机种，拉带输送装置与机械手相组合的话，可容易地实现全自动嵌件成

8、型。c模具的重量由水平模板支承作上下开闭动作，不会发生类似臥式机的由于模 具重力引起的前倒，使得模板无法开闭的现象。有利于持久性保持机械和模具的精度。d通过简单的机械手可取出各个塑件型腔，有利于精密成型。e一般锁模装置周围为開开放式，容易配置各类自動化装置，适应于复杂、精巧产品的自动成型。f拉带輸输送装置容易实现串过模具中间安装，便于实现成型自动生产。g容易保证模具内树脂流动性及模具温度分布的一致性。h配备有旋转台面、移动台面及倾斜台面等形式，容易实现嵌件成型、模内组合成型。i . 小批量试生产时，模具构造简单成本低，且便于卸装。j经受了多次地震的考验，立式机由于重心低，相对臥式机抗震性更好。

9、,角式注塑机 其注射注射螺杆的轴线与合模机构模板的运动轴线相互垂直排列，其优缺点介于立式与卧式之间。因其注射方向和模具分型面在同一平面上，所以角式注塑机适用于开设侧浇口的非对称几何形状的模具或成型中心不允许留有浇口痕迹的制品。 多色注塑机 2）依锁模方式可分为： 直压式注塑机 曲轴式注塑机 直压、曲轴复合式 3）依加料方式可分为： 柱塞式注塑机 单程螺杆注塑机 往复式螺杆注塑机,4 注塑机的技术参数： 1) 额定注射量； 2) 额定注射压力； 3) 额定锁模力； 4) 模具安装尺寸； 5) 开模行程等 。,注塑机的规格目前世界上尚无同一的标准，我国常采用额定注射量来表示注塑机的规格，如XS-Z

10、Y-125注塑机即表示额定注射量为125cm3，其它字母的意义是：X指成型，S指塑料，Z指注射，Y指螺杆式注射机。该机具有两侧双顶杆机械推出装置的螺杆式卧式注射机，锁模力900KN，模具的最大合模行程300mn，模具最大厚度300mm，最小厚度200mm，喷嘴直径4mm，动、定模固定板尺寸428458。,5 注塑机的选用： 1) 最大注射量的校核： 塑件和水口料总重小于额定注射量的80%。 2) 最大锁模力的校核：胀型力小于额定锁模力的80% 胀型力=制品投影面积A模具内压P 模具内压P通常取2040MPa。 (流动性好的塑料取20左右; 流动性中等的塑料取30左右; 流动性差的塑料取40左右

11、.),1 成型前的准备：根据塑料的特性和供料情况，一般在成型前应对原料的外观和工艺性能进行检测。如果所用的塑料为粉状，如：聚氯乙烯，还应进行配料和干混；如果制品有着色要求，则可加入适量的着色剂或色母料；供应的粒料往往含有不同程度的水分、熔剂及其它易挥发的低分子物，特别是一些具有吸湿倾向的塑料含水量总是超过加工所允许的限度。因此，在加工前必须进行干燥处理，并测定含水量。在高温下对水敏感的聚碳酸酯的水分含量要求在0.2%以下，甚至0.03%0.05%，因此常用真空干燥箱干燥。已经干燥的塑料必须妥善密封保存，以防塑料从空气中再吸湿而丧失干燥效果，为此采用干燥室料斗可连续地为注塑机提供干燥的热料，对简

12、化作业、保持清洁、提高质量、增加注射速率均为有利。干燥料斗的装料量一般取注塑机每小时用料量的2.5倍。 2 注射过程：合模预塑倒缩喷嘴前进注射保压喷嘴后退冷却开模顶出开门取工件关门 合模,三 注塑成型工艺,3 塑件的后处理： 1）退火处理:目的是消除或减小内应力,提高制品表面韧性. 烘箱或液体介质（如热水热油等）； 退火温度：塑件使用温度+（1020）或塑件变形温度（1020） 2）调湿处理:主要针对尼龙制品，用于消除内应力，达到吸湿平衡，以稳定尺寸。 热水或醋酸钾溶液, 温度：100120 。,4 注射成型工艺条件 1）温度：主要指料筒温度和模具温度。 不同塑料的料温都不尽相同。 料温太低不

13、利于塑化，料温太高，易导致塑件出飞边，严重时将导致塑料发生降解。 喷嘴的温度通常低于料筒的前段温度，以避免“流涎”现象。,2）压力：包括注射压力,塑化压力（即背压）、保压力和锁模压力。 塑件的尺寸越大，形状越复杂，壁厚越薄，要求注射压力越大。 流动性好的塑料及形状简单的塑件，注射压力较小；玻璃化温度及黏度都较大的塑料，应用较高的注射压力。 模具或熔胶温度较低时，宜用较大的注射压力。 对于同一副模具，注射压力越大，注射速度也越快。,3）成型周期： 完成一次注射成型工艺过程所需的时间，包括合模时间，注射时间，保压时间，冷却时间，开模时间，顶出时间及其它时间（如放嵌件，喷脱模剂等）。其中保压时间和冷却时间占的比例最大，有时可达80%。,总结:,注塑成型工艺是制作塑料产品的一种作方法。 注塑成型的全过程为：把塑料颗粒通过进料斗加入到一筒内逐渐加热到一定温度并保持一定时间，并在一定的搅拌强度（转速）下均匀（塑化）在一定压力（推力）及速度下推注到模具内（注塑成型）在压力作用下（保压），进行冷却（控制冷却速度）当塑料达到一定温