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文檔簡介
模塑工藝與模具結構(第二版)第1章
塑料及其成型基礎知識第2章
注射成型工藝及設備第3章
注射成型模具結構第4章
其他塑料成型工藝與模具結構全套可編輯PPT課件
本課件是可編輯的正常PPT課件第一章塑料及其成型基礎知識第一節(jié)塑料及其鑒別第一節(jié)塑料的成型本課件是可編輯的正常PPT課件第一節(jié)塑料及其鑒別本課件是可編輯的正常PPT課件
自合成樹脂——酚醛塑料面世以來,塑料工業(yè)得到了飛速發(fā)展,并在國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)了重要地位。塑料與鋼鐵、木材、水泥一起構成了現(xiàn)代工業(yè)四大基礎材料,從舉世矚目的奧運場館到日常生活工具處處可見塑料的蹤影。a)b)
塑料應用示例a)水立方“泡泡膜”
b)電動車本課件是可編輯的正常PPT課件一、塑料及其特性1.塑料的成分
塑料是以高聚物為主要成分,并在加工為成品的某階段可流動成型的材料。
塑料是以樹脂為基礎原材料(含量一般在40%~100%),并輔以添加劑而制成的有機合成材料。
塑料常以其中的樹脂來命名。本課件是可編輯的正常PPT課件(1)樹脂
樹脂是一種相對分子量不確定但通常較高,呈現(xiàn)固態(tài)、半固態(tài)、假固態(tài),有時也可以是液態(tài)的有機物質。樹脂具有軟化或熔融范圍,在外力作用下有流動傾向,這也是塑料成型的基礎。樹脂天然樹脂:天然樹脂包括樹木分泌出的脂物、熱帶
昆蟲分泌物中的提取物或石油中的提取
物。合成樹脂:合成樹脂則為采用人工方法制得,又稱
聚合物,例如聚乙烯、尼龍、環(huán)氧樹脂
等。本課件是可編輯的正常PPT課件
a)b)c)
d)e)f)樹脂a)老樹樹脂b)蟲膠c)石油樹脂d)聚乙烯e)尼龍f)環(huán)氧樹脂
本課件是可編輯的正常PPT課件(2)添加劑
添加劑是為改善塑料的成型工藝性能、改善塑料制品的使用性能或降低塑料制品的成本而加入的一些物質。添加劑包括填充劑、增塑劑、著色劑、穩(wěn)定劑等,其相關內容見下表。
需要指出的是,有些樹脂可以直接作為塑料使用,如聚乙烯、聚苯乙烯、尼龍等,但多數(shù)樹脂必須在其中加入一些添加劑,方能作為塑料使用,如酚醛樹脂、氨基樹脂、聚氯乙烯等。所以,在塑料中,樹脂雖然起著決定性的作用,但添加劑的作用也不能忽視。本課件是可編輯的正常PPT課件(2)添加劑本課件是可編輯的正常PPT課件2.塑料的分類
(1)熱塑性塑料
所謂熱塑性塑料,是指在特定溫度范圍內能反復加熱軟化熔融,冷卻后硬化定型的塑料,它是可重復成型的塑料。
常用的熱塑性塑料有聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA俗稱尼龍)、聚苯醚(PPE)、聚砜(PSU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA俗稱有機玻璃)等。本課件是可編輯的正常PPT課件
結晶型塑料一般比較耐熱,不透明或半透明,具有較高的力學強度,而無定形塑料則與之相反。不過也有例外,例如聚4—甲基戊烯—1為結晶型塑料,卻有高透明性,而ABS為無定形塑料,卻是半透明的。熱塑性塑料結晶型塑料無定形塑料分子鏈排列整齊、穩(wěn)定、緊密分子鏈雜亂無章本課件是可編輯的正常PPT課件
常用的結晶型塑料有聚乙烯、聚酰胺等,常用的無定形塑料有聚苯乙烯、聚氯乙烯和ABS等。a)聚乙烯襯板b)聚苯乙烯塑料尺c)ABS風機葉片熱塑性塑料制品示例
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(2)熱固性塑料
所謂熱固性塑料,是指加熱到一定溫度時能軟化熔融,可塑制成型,并硬化定型的塑料,這類塑料在成型過程中,既有物理變化又有化學變化,成型后再次加熱時不會再度軟化熔融。
常用的熱固性有酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧樹脂(EP)、有機硅塑料、硅酮塑料、聚鄰苯二甲酸二烯丙酯(PDAP)等。
由于上述特性,加工中的邊角料和廢品不可回收再生利用。a)酚醛塑料腳輪b)有機硅塑料按鍵c)環(huán)氧樹脂板材熱固性塑料制品示例本課件是可編輯的正常PPT課件
根據(jù)塑料的性能和用途,在實際使用中,還可將其分為通用塑料、工程塑料和增強塑料,有關內容見下表。類別相關說明通用塑料
主要是指產(chǎn)量大、用途廣、價格低的塑料。主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料六大品種。它們占塑料總產(chǎn)量的一大半以上工程塑料
常指力學強度高、剛性好、可代替金屬用作工程材料的塑料。例如ABS、聚碳酸脂等,常用工程塑料的應用見教材附錄一增強塑料
是指加入玻璃纖維填料或其他纖維作為增強材料,以樹脂為黏結劑的塑料,熱固性塑料的增強塑料又稱為玻璃鋼塑料按性能和用途分類本課件是可編輯的正常PPT課件3.塑料的應用、特性和使用性能(1)塑料的應用
隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,塑料制品已滲透到人們生活和生產(chǎn)的各個領域。領域說明農(nóng)業(yè)薄膜、管道、片板、繩索和編織袋等,農(nóng)田水利工程,農(nóng)舍建設等交通運輸門把手、方向盤、儀表板等電氣工業(yè)電線、電纜、開關、插頭、插座絕緣體、家用電器、計算機鍵盤套件、顯示器外殼、各種通訊設備等通信產(chǎn)品電話機、手機、傳真機等外殼日常生活用品塑料桶、塑料盆、熱水器外殼、塑料袋、航空杯、尼龍繩等醫(yī)療人工血管、輸液器、輸血袋、注射器、插管、檢驗用品、手術室用品等塑料制品的應用本課件是可編輯的正常PPT課件(2)塑料的特性
塑料(制品)在眾多領域得到廣泛的應用的根本原因在于塑料具有優(yōu)異的性能,主要表現(xiàn)在:1)低密小,質量輕。2)高化學穩(wěn)定性。3)電絕緣、絕熱、隔聲性能好。4)耐磨。5)比強度、比剛度高。6)成型方便,來源豐富。
無需回避的是,塑料雖然具有許多優(yōu)點和廣泛用途,但并非十全十美,甚至有些缺陷至今未能克服,如老化(在陽光、壓力等作用下,經(jīng)一定時間后會“變老”、變色、變脆易碎)、不耐高溫等。所以,塑料還不能從根本上替代金屬材料。本課件是可編輯的正常PPT課件(3)塑料的使用性能
塑料的使用性能是指塑料制品在實際使用中需要的性能,是塑料使用價值的體現(xiàn),主要包括:物理性能、化學性能、機械性能、熱性能、電性能等,這些性能可以通過一定的指標來衡量。使用性能衡量指標物理性能密度、表觀密度、透濕性、吸水性、透明性、透光性等化學性能耐化學性、耐老化性、耐候性、光穩(wěn)定性、抗霉性等機械性能抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、斷后伸長率、沖擊韌性、疲勞強度、耐蠕變性、摩擦因數(shù)及磨耗、硬度等熱性能線膨脹系數(shù)、熱導率、玻璃化溫度、耐熱性、熱變形溫度、熱穩(wěn)定性、熱分解溫度、耐燃性、比熱容等電性能介電常數(shù)、介電強度、耐電弧性等塑料使用性能指標本課件是可編輯的正常PPT課件二、常用塑料的鑒別
作為一般塑料的初步鑒別,可采用外觀識別法和燃燒觀察法進行。燃燒觀察法外觀識別法本課件是可編輯的正常PPT課件1.外觀識別法方法說明摸敲聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺等塑料,具有不同程度的可彎性,手觸有硬蠟樣滑膩感,敲擊時有軟性角質類聲音。與此相比,聚苯乙烯、ABS、聚碳酸、有機玻璃等,無延展性,手觸有剛性感、敲擊時聲音清脆投水聚乙烯、聚丙烯浮于水,其他絕大多數(shù)塑料沉于水。聚酰胺在水中接近懸浮狀觀色高壓聚乙烯未染色前呈乳白色,半透明,較軟,柔而韌,稍能伸長;低壓聚乙烯未染色前也呈乳白色,但不透明,質地較硬,不易延伸;聚丙烯未染色前呈白色,半透明,但比高壓聚乙烯更透明、更輕、更硬;聚酰胺未染色前呈微黃在未染色前,聚苯乙烯是透明的,改性聚苯乙烯呈乳白色,而ABS呈淺象牙色彎折聚苯乙烯為脆性,改性聚苯乙烯和ABS為韌性。在彎折試樣時,聚苯乙烯易脆裂,而后兩者很難折斷,且裂口發(fā)白,并有特殊氣味外觀識別法包括摸敲、投水、觀色、彎折等,具體說明見下表。常用塑料外觀識別法說明本課件是可編輯的正常PPT課件2.燃燒觀察法
外所有熱固性塑料,受熱或燃燒時都沒有發(fā)軟熔融過程,只會變脆和焦化(燃焦)。聚苯乙烯及其他所有熱塑性塑料,受熱或燃燒時都必先經(jīng)歷發(fā)軟熔融過程,但不同種類塑料有著不同的燃燒現(xiàn)象。常用熱塑性塑料的燃燒現(xiàn)象見下表。塑料種類燃燒現(xiàn)象聚乙烯容易燃燒,離火源后仍能繼續(xù)燃燒。燃燒時,火焰上端呈黃色,下端呈藍色。由于燃燒比較完全,黑煙甚少??拷鹧嫣帲芰嫌腥廴诘温洮F(xiàn)象,類似于靠近火焰部分的融蠟的流淌,熔融物亦很少被顏色熏染。火焰熄滅后,有較明顯的石蠟燃燒氣味聚丙烯燃燒現(xiàn)象與聚乙烯大體相同,可能有少量黑煙。火焰熄滅后,聞到的是略像煤油的氣味,這是與聚乙烯特別不同的地方常用熱塑性塑料的燃燒現(xiàn)象本課件是可編輯的正常PPT課件塑料種類燃燒現(xiàn)象聚酰胺不像聚乙烯或聚丙烯那樣容易起燃,燃燒較為緩慢,移走火源后,如果環(huán)境溫度不太高,或有金屬附件將熱帶走,維持燃燒的時間不很長,稍后便自行熄滅。火焰顏色也是呈上黃下藍。在靠近火焰處,表面既熔融滴落,又會起泡。熄滅后有類似燒焦羊毛或指甲的氣味聚苯乙烯、改性聚苯乙烯和ABS均容易燃燒,在取走火源后,仍會繼續(xù)燃燒。由于燃燒極不完全,火焰呈黃色,并伴有濃密黑煙和炭束,隨煙氣飛逸,彌漫四周。不過聚苯乙烯的炭束稍少一些。燃燒時,近火焰的塑料表面軟化而不易發(fā)生滴落。聚苯乙烯和改性聚苯乙烯表面會起泡,ABS塑料不起泡而呈焦化狀態(tài)。這幾種塑料在火焰熄滅時發(fā)出的氣味差別很大,聚苯乙烯具有同苯乙烯單體相同的氣味,ABS有一種非常獨特的臭味,用已知的ABS塑料樣品比較容易做出判斷聚碳酸燃燒現(xiàn)象接近聚苯乙烯,但燃燒速度緩慢,離火后會慢熄,熄滅后發(fā)出的是花果臭原色有機玻璃與聚苯乙烯從外觀上較難識別,都有較好的透光性。即使染上顏色,其透色效果、光澤度、硬度等幾乎都一樣。燃燒時,則情況大為不同。前者沒有炭束飛逸而后者有。特別是有機玻璃,燃燒時火焰呈淺藍色、頂端呈白色,燃燒后發(fā)出強烈的花果臭和腐爛的蔬菜臭味聚氯乙烯較之上述各種塑料難燃,離開火源后容易自熄,燃燒時火焰上方呈黃色,底部呈綠色,有時還噴濺黃色或綠色小焰,冒出白煙,發(fā)出辛辣刺鼻的氣味,熔體一邊燃燒一邊軟化,可以拉扯出絲常用熱塑性塑料的燃燒現(xiàn)象續(xù)表本課件是可編輯的正常PPT課件第二節(jié)塑料的成型本課件是可編輯的正常PPT課件一、成型方法方法應用場合注射成型主要用來成型熱塑性塑料制品,從日常生活用品到各類復雜的機械、電器、交通工具等零件,幾乎涵蓋所有的熱塑性塑料制品。另外,某些熱固性塑料也可采用此法成型壓塑成型熱固性塑料通常采用的成型方法。典型制品有樹脂鏡片、汽車方向盤、儀表殼、電器開關和插座等壓注成型熱固性塑料通常采用的成型方法。主要用于封裝電器元件等擠出成型適用于所有的熱塑性塑料及部分熱固性塑料(如酚醛塑料、脲醛塑料等)管材、棒材、板材、薄膜及電線電纜的加工成型吹塑成型常用于生產(chǎn)熱塑性塑料制成的容器類中空制品(如塑料飲料瓶、塑料水桶等)氣壓成型熱塑性塑料桶、瓶、罐、盒類制品采用的成型方法發(fā)泡成型常用于制作隔熱材料、保溫材料、隔音材料、防振材料、緩沖材料等的發(fā)泡塑料的成型方法塑料制品主要成型方法及應用場合本課件是可編輯的正常PPT課件1.注射成型
注射成型是熱塑性塑料產(chǎn)品最為普遍的一種成型方法,它是在加壓條件下,將塑料物料由注射機加熱料筒經(jīng)過模具澆注系統(tǒng),注入閉合模具模腔的模塑方法。
注射成型也稱注塑成型,它是在金屬壓鑄法的基礎上發(fā)展起來的一種成型方法,由于它與醫(yī)用注射器工作原理基本相似,因而得名。本課件是可編輯的正常PPT課件注射成型示意及注射成型產(chǎn)品示例
a)注射成型示意
b)注射成型產(chǎn)品示例
本課件是可編輯的正常PPT課件2.壓縮成型
壓縮成型是指塑料物料在模具模腔中,通過加壓且通常需要加熱的成型方法。壓縮成型又稱壓制成型、壓塑成型或模壓成型,它是較早采用的塑料成型方法。本課件是可編輯的正常PPT課件壓縮成型示意及壓縮成型產(chǎn)品示例a)壓縮成型示意
b)壓縮成型產(chǎn)品示例本課件是可編輯的正常PPT課件3.壓注成型
壓注成型是指使塑料物料經(jīng)過加熱室進入熱模具的閉合模腔而成型的模塑方法。壓注成型又稱傳遞成型或擠塑成型,它是在壓縮成型基礎上發(fā)展起來的塑料成型方法。
壓縮成型主要用于熱固性塑料制品的生產(chǎn)。由于能生產(chǎn)比較精密的帶細薄嵌件的制品,因此,廣泛應用于電機、電器、燈具等行業(yè)。本課件是可編輯的正常PPT課件壓注成型示意及壓注成型產(chǎn)品示例b)壓注成型產(chǎn)品示例
a)壓注成型示本課件是可編輯的正常PPT課件4.擠出成型
擠出成型是將固態(tài)塑料在一定溫度和一定壓力下熔融、塑化,利用擠出機的螺桿旋轉(或柱塞)加壓,使其通過特定形狀的口模成為截面與口模形狀相仿的連續(xù)型材的方法。
擠出成型是塑料型材的主要成型方法,軸向任何處斷面形狀和尺寸一樣的制品,均可采用擠出方法成型。本課件是可編輯的正常PPT課件擠出成型示意及擠出成型產(chǎn)品示例b)擠出成型產(chǎn)品示例a)擠出成型示意本課件是可編輯的正常PPT課件二、成型模具
依據(jù)實物形狀和結構按等比例制成的,可以用壓制或澆灌等方法使塑料物料成為一定形狀的模具,稱為塑料成型模具,簡稱塑料模。它是構成塑料制品(模制品)成型空間所有零部件的組合體。塑料成型模具本課件是可編輯的正常PPT課件
塑料成型模具是塑料成型加工三個必備物質條件之一,是塑料成型的關鍵工藝裝備。根據(jù)塑料制品成型方法不同,通常將塑料成型模具分為:壓縮成型模具(簡稱壓縮模)注射成型模具(簡稱注射模,也稱注塑模)壓注成型模具(簡稱壓注模)擠出成型模具氣壓成型模具發(fā)泡塑料成型模具等本課件是可編輯的正常PPT課件1.注射模具
注射模具是一種生產(chǎn)塑料制品的工具,也是賦予塑料制品完整結構和精確尺寸的工具。注射模具主要用來成型熱塑性塑料制品,當然,某些熱固性塑料制品也可采用注射模具來成型。注塑模具示例a)實物圖b)結構示意圖本課件是可編輯的正常PPT課件2.壓縮模具和壓注模具
壓縮模具主要用于熱固性塑料制品的成型,有時也用于熱塑性塑料制品的成型,而壓注模具則主要用于熱固性塑料制品的成型。壓縮模具和壓注模具結構示意圖b)壓注模具a)壓縮模具本課件是可編輯的正常PPT課件三、成型設備
成型設備是塑料成型加工的又一個必備物質條件,它隨成型工藝的不同而不同。用于塑料成型的主要設備包括:應用最多、用于注射成型工藝的注射機(也稱注塑機),用于壓縮成型工藝和壓注成型工藝的壓力機,用于擠出成型的擠出機。主要的塑料成型設備a)注射機b)壓力機c)擠出機本課件是可編輯的正常PPT課件四、塑料制品的工藝性塑料制品示例本課件是可編輯的正常PPT課件1.塑料制品工藝性的概念
塑料制品的工藝性,是指所設計塑料制品的形狀結構、尺寸大小、精度和表面質量要求等,對采用的成型工藝和模具結構的適應程度。它反映了塑料制品加工成型的難易程度,如果塑料制品的形狀結構簡單、尺寸適中、精度要求低、表面質量要求不高,則成型就比較容易,所需的工藝條件就比較寬松,模具結構將相對簡單,就可認為塑料制品的工藝性較好;反之,則可認為塑料制品的工藝性較差。本課件是可編輯的正常PPT課件2.塑料制品工藝性的分析內容
塑件制品工藝性分析涉及的內容主要包括:塑料制品原材料分析、塑料制品的尺寸和精度分析、塑料制品的表面質量分析、塑料制品的幾何形狀及結構分析、塑料制品的特殊結構(例如文字、螺紋、齒輪、嵌件)分析等。
(1)塑料制品的幾何形狀
在滿足使用功能的前提下,塑料制品上應盡可能避免出現(xiàn)影響和阻礙脫模的表面,如側孔或側凹等。為便于塑料制品的成型和脫模,必要時,可以考慮改變其幾何選擇形狀。本課件是可編輯的正常PPT課件原設計更改后原設計更改后圖示說明將左圖側孔容器改為右圖側凹容器,則不需要采用側抽芯或瓣合分型的模具應避免塑料制品表面橫向凹臺,以便于脫模圖示說明塑料制品外側凹,必須采用瓣合凹模,使塑料模具結構復雜,塑件表面有接縫
塑料制品內側凹,抽芯困難改變塑件形狀以利于成型的典型示例本課件是可編輯的正常PPT課件原設計更改后原設計更改后圖示說明改變塑料制品形狀避免側孔抽側型芯
將橫向側孔改成垂直向孔,可免去側向抽芯機構圖示
說明將滾花改成直紋,便于脫模
改變塑件形狀以利于成型的典型示例續(xù)表本課件是可編輯的正常PPT課件
(2)制品結構
塑料制品結構包括脫模斜度、壁厚、加強肋、支承面、圓角和孔等。1)脫模斜度是指使塑料制品順利脫模、防止擦傷其表面而允許的斜度量。塑件的脫模斜度
塑料制品上與脫模方向平行的表面一般應設計有合理的脫模斜度國家標準《塑料模塑件尺寸公差》(GB/T14486-2008)對脫模斜度的選取和標注作了相應規(guī)定。至于脫模斜度的大小,由于尚無精確的計算公式,主要憑經(jīng)驗或查表確定。本課件是可編輯的正常PPT課件2)壁厚
塑料制品必須有一定的厚度(一般為1~6mm),以滿足制品使用、制品成型以及生產(chǎn)效率等方面的需要。3)加強肋所謂加強肋,是指在塑料制品某個需要增加強度或剛度的部位設置的工藝肋或筋板。a)加強肋加強肋及其應用b)帶有加強肋塑料制品示例
本課件是可編輯的正常PPT課件序號不合理合理說明1
過厚處應減薄并設置加強肋,以保持原有強度2
過高的塑料制品應設置加強肋,以減薄塑料制品壁厚3
平板狀塑料制品,加強肋應與塑料流動方向平行,以免造成充模阻力過大和降低塑料制品韌性4
非平板狀塑料制品,加強肋應交錯排列,以免塑料制品產(chǎn)生翹曲變形5
加強肋之間的中心距應大于制品壁厚的兩倍
加強肋應設計得矮一些,與支承面的間隙應大于0.5mm加強肋設計的典型參考示例本課件是可編輯的正常PPT課件4)支承面
當塑料制品需要有一個表面作為支承面(基準面)時,以整個底平面作為支承面是不合理的,因為塑料制品的稍許翹曲或變形就會造成底面不平。為此,通常采用底腳(三點或四點)或凸起的邊框來代替整個支承面。a)平面支承c)
底腳支承
b)凸起的邊框支承塑料制品的支承面本課件是可編輯的正常PPT課件5)圓角和孔
為避免塑料制品應力集中引起的變形或裂紋,提高強度,改善熔體在模腔中的流動,有利于充模(尤其對增強塑料),有利于改善塑料制品外觀和便于脫模,塑料制品的轉角連接處應盡可能采用圓角過渡。帶有孔的塑料制品示例本課件是可編輯的正常PPT課件合理不合理說明
孔間距或孔邊距小于規(guī)定值時的改進設計
固定用螺釘孔,如果不需要露出螺釘頭時,應使用圓柱頭螺釘、孔做成沉頭孔,而不用錐孔
對穿孔應注意設計成能設置型芯的結構
緊固用孔或其他受力的孔,應設計出凸邊或凸臺予以加強表1-2—4
設計孔時的注意事項本課件是可編輯的正常PPT課件6)強行脫模結構
對于具有較淺的內外側凹槽或凸臺(并帶有圓角)的塑料制品,可利用塑料在脫模溫度下具有足夠彈性的特性強行脫模,而不必采用組合型芯的方式。強行脫模示意本課件是可編輯的正常PPT課件
具體來說,對于聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等塑料制品,5%的內凹或外凸均可采用強行脫模方式。
可強行脫模的結構尺寸示意本課件是可編輯的正常PPT課件
對于多數(shù)情況下的塑件側向凹凸,不可能強行脫模,此時應采用帶有側向分型抽芯機構的模具,其結構示意如圖所示。當然這樣會使模具結構復雜,制造成本提高。
帶側向分型抽芯機構模具本課件是可編輯的正常PPT課件第二章注射成型工藝與設備第一節(jié)注射成型工藝第二節(jié)注射成型設備本課件是可編輯的正常PPT課件第一節(jié)注射成型工藝本課件是可編輯的正常PPT課件
盡管塑料原料、塑料成型設備和成型模具是塑料成型生產(chǎn)中的三個必不可少的物質條件,但要形成一定的塑料制品生產(chǎn)能力,還必須依賴相應的技術方法將這三者聯(lián)系起來,這種方法就是塑料成型工藝。注射成型示意本課件是可編輯的正常PPT課件一、塑料成型工藝過程
塑料制品注射成型生產(chǎn)工藝過程循環(huán)如圖所示,其過程可概括成三個階段:成型前的準備、注射過程、塑料制品的后處理。注射成型生產(chǎn)工藝過程循環(huán)本課件是可編輯的正常PPT課件一、塑料成型工藝過程1.成型前的準備成型前的準備工作工作內容相關說明原料檢驗和工藝性能測定成型前應對原料的種類、外觀(色澤、粒度及均勻性等)進行檢驗,并進行流動性(熔體指數(shù)和黏度)、熱穩(wěn)定性、收縮率、水分含量等方面的測定原料著色根據(jù)塑料制品顏色,加入一定劑量色母粒,滿足著色要求色母粒本課件是可編輯的正常PPT課件工作內容相關說明原料預熱干燥針對吸水性強的塑料,應根據(jù)注射成型工藝允許的含水量要求進行適當?shù)念A熱干燥(采用紅外線烘箱或熱風烘箱,時間0.5~4h不等,甚至更長,如6h以上,溫度由具體塑料材料而定),去除原料中過多的水分及揮發(fā)物,防止塑料制品出現(xiàn)斑紋、氣泡,甚至發(fā)生降解等嵌件的預熱減少塑料和嵌件的溫度差,降低嵌件周圍塑料的收縮應力,保證塑料制品質量。預熱應根據(jù)塑料的性能和嵌件大小而定。對于成型時容易產(chǎn)生應力開裂的塑料(如聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等),其制品的金屬嵌件,尤其是較大的嵌件,一般都要預熱。對于成型時不易產(chǎn)生應力開裂的塑料,且嵌件較小時,則可不進行預熱料筒的清洗在改變成型產(chǎn)品、更換原料及顏色時進行。通常,柱塞式注射機料筒可拆卸清洗,螺桿式注射機料筒采用對空注射法清洗成型前的準備工作續(xù)表本課件是可編輯的正常PPT課件成型前的準備工作工作內容相關說明脫模劑的選用脫模劑是使塑料制品容易從成型模具中脫出而噴涂在模具模腔表面上的一種助劑。注射成型時,塑料制品的脫模主要依賴于合理的成型工藝條件和正確的成型模具設計。然而,由于塑料制品本身的復雜性或工藝條件控制不穩(wěn)定,不可避免地會出現(xiàn)脫模困難的情況,所以在生產(chǎn)中經(jīng)常使用脫模劑。常用的脫模劑有三種:硬脂酸鋅、液態(tài)石蠟(白油)和硅油。硬脂酸鋅可用于除聚酰胺外的塑料制品脫模;液體石蠟用于聚酰胺塑料制品脫模效果較好;硅油具有較好的潤滑效果,但價格稍貴,使用也較麻煩,需配制成甲苯溶液,涂抹于模腔表面,還要加熱干燥脫模劑使用續(xù)表本課件是可編輯的正常PPT課件2.注射過程注射過程是一個間歇過程,是塑料原料轉變?yōu)樗芰现破返淖钪饕A段,加熱塑化、加壓注射、冷卻定型是其三個基本工步。加熱塑化加壓注射冷卻定型本課件是可編輯的正常PPT課件(1)加熱塑化塑料的塑化是一個比較復雜的物理過程。簡單地說,加熱塑化是塑料在料筒內經(jīng)過加熱達到熔融流動狀態(tài)并具有良好可塑性的過程,通過塑化,物料由松散的粉狀或粒狀固體轉變成連續(xù)的均化熔體。生產(chǎn)中對該工步的要求為:在規(guī)定時間內提供足夠的熔融塑料;塑料在進入模腔前達到規(guī)定的成型溫度,且熔體各點溫度盡可能均勻。加熱塑化本課件是可編輯的正常PPT課件(2)加壓注射加壓注射是指通過注射機柱塞或螺桿,按要求的壓力和速度將已經(jīng)塑化好的塑料熔體,推擠至料筒前端,經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)高速注射入模腔的過程。該工步所經(jīng)歷的時間雖短,但熔體在其間所發(fā)生的變化卻不少,而且這些變化對塑料制品的質量有著重要影響。加壓注射(螺桿式注射機)本課件是可編輯的正常PPT課件(3)冷卻定型冷卻定型是自塑料熔體完全冷凝,至塑料制品從模腔中脫出時的過程。在該工步內,模具內的塑料主要是繼續(xù)進行冷卻、凝固、定型,以使塑料制品在脫模時具有足夠的強度和剛度,而不至于破壞及變形。當塑料制品完全冷卻凝固后,即可打開模具,在推出機構作用下,塑料制品被推出模外,完成一個注射工作循環(huán)。塑料制品脫模本課件是可編輯的正常PPT課件3.塑料制品的后處理根據(jù)塑料的特性和使用要求,塑料制品的后處理包括退火處理和調濕處理,相關內容見下表,當然,如果塑料制品要求不高,可以不進行后處理。塑料制品的后處理方法相關說明退火處理
退火處理是將注射成型塑料制品在一定溫度的加熱液體介質(如熱水、熱的礦物油、甘油、乙二醇和液體石蠟等)或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時間,然后緩慢冷卻的過程。其目的是消除塑料制品的內應力。退火溫度控制在塑料制品使用溫度以上10~20℃,或塑料熱變形溫度以下10~20℃調濕處理
調濕處理是將剛脫模的塑料制品放在熱水中,以隔絕空氣,防止塑料制品氧化,加快吸濕平衡速度的一種后處理方法,其目的是使塑料制品的顏色、性能以及尺寸得到穩(wěn)定。通常聚酰胺類塑料需要進行調濕處理本課件是可編輯的正常PPT課件二、成型工藝條件
在塑料制品的注射成型生產(chǎn)中,工藝條件的選擇和控制是保證順利成型和制品質量的關鍵。注射工藝最主要的工藝條件是溫度、壓力和時間,它們被稱為注射成型工藝條件的三大要素。溫度壓力時間注射成型工藝條件本課件是可編輯的正常PPT課件1.溫度注射成型過程中需要控制的溫度包括:料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。其中,料筒溫度和噴嘴溫度關系到塑料的塑化和塑料熔體的流動(充模),模具溫度則關系到塑料熔體的流動和冷卻定型。
(1)料筒溫度料筒溫度的選擇應考慮塑料的品種和特性。不同的塑料具有特定的粘流溫度或熔點,為了保證塑料熔體的正常流動,不使塑料發(fā)生過熱分解,料筒最適合的溫度范圍應在粘流溫度(或熔點溫度)和熱分解溫度之間。本課件是可編輯的正常PPT課件料筒的溫度分布一般采用前高后低的原則,即料筒的加料口(后段)處溫度較低,噴嘴處的溫度較高。料筒后段溫度應比中段、前段溫度低5~10℃。對于吸水性偏高的塑料,料筒溫度應偏高一些;對于螺桿式注射機,由于螺桿的剪切摩擦熱有助于塑化,料筒前段溫度可略低于中段,以防止塑料的過熱分解。材料聚丙烯聚碳酸料筒溫度一區(qū)(℃)150~170260~290240~270二區(qū)(℃)180~190—260~290三區(qū)(℃)190~205270~300240~280注射機類型螺桿式柱塞式螺桿式吸水性傾向不具有具有料筒溫度參數(shù)選擇本課件是可編輯的正常PPT課件噴嘴溫度的影響因素很多,在實際生產(chǎn)中可根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù),結合實際條件,初步確定適當?shù)臏囟龋缓笸ㄟ^對塑料制品的直觀分析或熔體“對空注射”進行檢查,并進行調整。噴嘴溫度一般略低于料筒的最高溫度,例如,采用螺桿式注射機注射成型聚丙烯制品時,噴嘴溫度推薦值為170~190℃,而采用柱塞式或螺桿式注射機注射成型聚碳酸制品時的噴嘴溫度推薦值分別為240~250℃或230~250℃。
噴嘴溫度太高,熔體在噴嘴處產(chǎn)生流涎現(xiàn)象,塑料易發(fā)生熱分解;但噴嘴溫度也不能太低,否則易產(chǎn)生冷塊或僵塊,使熔體產(chǎn)生早凝,其結果是凝料堵塞噴嘴,或是將冷料注入模具模腔,導致塑料制品缺陷。
(2)噴嘴溫度本課件是可編輯的正常PPT課件模具溫度取決于塑料的特性(有無結晶性)、塑料制品的結構及尺寸、塑料制品的性能要求及其成型工藝條件(如熔體溫度、注射速度、注射壓力和成型周期)等。選擇模具溫度還要考慮塑料制品的壁厚,壁厚大的塑料制品,模溫一般應較高,以減小內應力和防止塑料制品出現(xiàn)凹陷等缺陷。模具溫度一般采用通入一定溫度的冷卻介質來控制,也可依靠熔料注入模具自然升溫或自然散熱達到平衡而保持一定的模溫,在特殊情況下還可以采用電加熱器加熱模具來保持模溫。不過,無論采用哪種方法使模具保持模具溫度,對塑料熔體而言都是冷卻,因此,模具溫度應低于塑料的玻璃化溫度或熱變形溫度,以保證塑料熔體的凝固定型和脫模。
(3)模具溫度本課件是可編輯的正常PPT課件2.壓力注射成型過程中需要控制的壓力包括塑化壓力、注射壓力和保壓壓力,它們選擇得合適與否,將直接影響塑料的塑化和塑料制品的質量。
(1)塑化壓力塑化壓力的選擇隨所用塑料的品種而定,例如,注射聚甲醛時,較高的塑化壓力會使塑料制品的表面質量提高,但也可能導致塑料變色、塑化速率降低和流動性下降;又如,注射聚酰胺時,塑化壓力必須降低,否則塑化速率將很快降低,這是因為螺桿中逆流和漏流增加的緣故;再如,聚乙烯的熱穩(wěn)定性較高,提高塑化壓力不會有降解的危險,這有利于混料和混色,不過塑化速率會隨之降低。本課件是可編輯的正常PPT課件注射壓力是指柱塞或螺桿軸向移動時其頭部對塑料熔體所施加的壓力。其大小由注射機上的壓力表來指示,并可通過控制系統(tǒng)來調整。注射壓力的大小取決于注射機的類型、塑料的品種、模具澆注系統(tǒng)(例如結構、尺寸與表面結構)、模具溫度、塑料制品的壁厚及流程大小等。選用低壓慢速注射是確定注射壓力的原則。對于一般熱塑性塑料,一般在40~130MPa之間;對于聚砜、聚酰亞胺等,注射壓力則應高些。當然,熔體黏度高、冷卻速度快的塑料以及成型薄壁和流程長的塑料制品,不采用高壓注射不能充滿模腔,或者成型玻璃纖維增強制品,不用高壓注射,其表面可能產(chǎn)生不均勻、不光滑等情況除外。
(2)注射壓力本課件是可編輯的正常PPT課件熔體充滿模腔后,繼續(xù)對模內熔體施加的壓力稱為保壓壓力。保壓壓力的作用是使熔體在壓力下固化,并在收縮時進行補縮,從而確保獲得完整的塑料制品。保壓壓力通常不大于注射時的注射壓力,例如,聚碳酸制品注射成型時,其保壓壓力僅需50~60MPa(采用柱塞式注射機)或40~60MPa(采用螺桿式注射機)。過大的保壓壓力易產(chǎn)生溢料、溢邊,并增加塑料制品的應力。
(3)保壓壓力本課件是可編輯的正常PPT課件3.時間在注射生產(chǎn)中,完成一次注射成型過程所需要的時間稱為成型周期。成型周期包括合模時間、注射時間、保壓時間、模內冷卻時間和其他時間。其中,注射時間和模內冷卻時間最為重要,對塑料制品的質量有著決定性影響。時間段相關說明合模時間注射之前模具閉合的時間。合模時間太長,則模具溫度過低,熔體在料筒中停留時間過長;合模時間太短,模具溫度相對較高注射時間從注射開始到充滿模具模腔的時間,即柱塞或螺桿前進的時間。生產(chǎn)中,小型塑料制品注射時間一般為3~5s,大型塑料制品可達幾十秒。注射時間中的充模時間與充模速度成反比。注射時間縮短,充模速度提高,取向下降,剪切速率增加,絕大多數(shù)塑料的表觀黏度下降,對剪切速率敏感的塑料尤為明顯注射成型周期的有關時間說明本課件是可編輯的正常PPT課件時間段相關說明保壓時間型腔充模后繼續(xù)施加壓力的時間,即柱塞或螺桿停留在前進位置的時間,一般為20~25s,特厚塑料制品可高達5~10min。保壓時間過短,塑料制品不緊密,易產(chǎn)生凹痕和尺寸不穩(wěn)定等;保壓時間過長,會加大塑料制品的應力,產(chǎn)生變形、開裂,脫模困難。保壓時間的長短不僅與塑料制品的結構尺寸有關,還與料溫、模具溫度以及澆注系統(tǒng)的大小有關模內冷卻時間塑料制品保壓結束至開模以前所需的時間(包含柱塞后撤或螺桿轉動后退的時間)。冷卻時間主要取決于塑料制品的厚度、塑料的熱性能、結晶性能以及模具溫度等。冷卻時間的長短應以脫模時塑料制品不變形為原則,一般為30~120s。冷卻時間過長,不僅延長生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)效率,對復雜塑料制品還會造成脫模困難、易變形、結晶度高等;冷卻時間過短,塑件易產(chǎn)生變形等缺陷其他時間其他時間是指開模、脫模、噴涂脫模劑、安放嵌件等時間注射成型周期的有關時間說明續(xù)表本課件是可編輯的正常PPT課件三、成型工藝參數(shù)
為了保證塑料制品成型合格,應選擇合理的。這就需要充分了解并分析塑料材料的使用性能、塑料制品的工藝性、塑料的成型性能。如圖所示為某注射成型塑料制品——聚碳酸(PC)燈座,制品質量約為250g,其成型工藝參數(shù)確定如下:成型本制品時,采用螺桿式注塑機,螺桿轉速為20~40r/min;成型前,對材料預干燥6h以上。塑料燈座本課件是可編輯的正常PPT課件1.成型溫度料筒前端:240~270℃;料筒中部:260~290℃;料筒后端:240~280℃;噴嘴:230~250℃;模具:90~110℃2.成型壓力注射壓力:80~130MPa;保壓壓力:40~60MPa3.成型時間注射時間:1~5s;保壓時間:20~80s;冷卻時間:20~50s;成型周期:40~120s
上述工藝參數(shù)在試模時可做適當調整,調整依據(jù)可參考教材附錄三《常見注射成型塑料制品的缺陷及原因分析》中的相關內容。本課件是可編輯的正常PPT課件第二節(jié)注射成型設備本課件是可編輯的正常PPT課件注射機實物圖(螺桿式)1-后模板2-合模系統(tǒng)3-頂桿4-動模板5-導柱
6-前模板7-噴嘴8-機筒9-螺桿10-料斗本課件是可編輯的正常PPT課件一、結構組成及作用
在生產(chǎn)實際中,注射機有多種類型,盡管它們外形不同,但基本上都是由塑化注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)(也稱鎖模系統(tǒng))、液壓傳動系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分組成,如圖所示為臥式注射機結構組成示意圖。注射機結構組成示意圖本課件是可編輯的正常PPT課件1.塑化注射系統(tǒng)
塑化注射系統(tǒng)的主要作用是使塑料物料均勻地塑化成熔融狀態(tài)的熔體,并以一定的注射壓力和注射速度,把一定量的塑料熔體注入成型模具的模腔中。
在塑化裝置中,螺桿是關鍵部件,負責塑化物料并將其注進模具腔體;機筒是重要部件,它與螺桿共同完成對物料的輸送、塑化和注射;而噴嘴則是機筒與模具之間的連接橋梁,是注射時熔體高速注入模具的通道。
塑化注射系統(tǒng)的組成
本課件是可編輯的正常PPT課件2.合模系統(tǒng)
合模系統(tǒng)的作用是保證成型模具靈活、準確、迅速、可靠和安全地啟閉。其中,模板主要用于安裝成型模具、導柱、合模機構、頂出機構等;導柱用于連接前模板、后模板,并保證動模板平行移動。
合模系統(tǒng)的組成a)框圖b)模型圖閉模開模本課件是可編輯的正常PPT課件3.液壓傳動系統(tǒng)
作為動力系統(tǒng)的液壓傳動系統(tǒng),其作用是保證注射機能夠按照預定的工藝過程要求(如壓力、速度、溫度、時間等)和動作順序準確、有效地工作。4.電氣控制系統(tǒng)
與液壓傳動系統(tǒng)相互協(xié)調,完成注射機的各項預定動作,是電氣控制系統(tǒng)的作用所在。本課件是可編輯的正常PPT課件二、工作循環(huán)過程
注射機的工作,是按照預定的塑料制品成型工藝要求,通過安裝于注射機動模板和前模板(也稱固定模板)間的注射模,按部就班地進行的。通常遵循如圖所示的加料→加熱塑化→充模→保壓補縮→卸壓→注射裝置后退→脫模的工作循環(huán)過程,如此往復,不斷生產(chǎn)出所需要的塑料制品。注射機的工作循環(huán)過程本課件是可編輯的正常PPT課件過程具體說明加料將粒狀或粉狀塑料原料加入到注射機料斗中,并由柱塞或螺桿帶入料筒加熱塑化加入的塑料在料筒中經(jīng)過加熱、壓實和混料等過程,由松散的原料轉變成熔融狀態(tài),并具有良好的可塑性注塑機按塑料在料筒內的塑化方式分為柱塞式注射機和螺桿式注射機充模塑化好的熔體被柱塞或螺桿推擠至料筒前端,經(jīng)過噴嘴、模具澆注系統(tǒng)進入并充滿模具模腔保壓補縮模具中的熔體冷卻收縮,柱塞或螺桿迫使料筒中的熔料不斷補充到模具中,以補充因收縮而出現(xiàn)的空隙,保持模具模腔內的熔體壓力卸壓當模具澆口處的熔體凍結后,系統(tǒng)卸壓保壓后,柱塞或螺桿后退,模腔中壓力解除,這時模腔中熔料的壓力將高于澆口前端的壓力,若澆口尚未凍結,型腔中的熔料就會通過澆口流向澆注系統(tǒng),這一過程稱為倒流。若保壓結束時,澆口已經(jīng)凍結,就不會存在倒流現(xiàn)象注射裝置后退為下一次注射做準備脫模塑料制品冷卻定型后,鎖模機構開模,從模具中取出塑料制品注射機的工作循環(huán)過程說明本課件是可編輯的正常PPT課件三、注射機分類1.按外形特征分類立式注塑機、臥式注塑機和角式注塑機a)立式注塑機
b)臥式注塑機
c)角式注射機本課件是可編輯的正常PPT課件類型特點說明特點說明立式注射機
注射系統(tǒng)與合模系統(tǒng)的軸線一致并垂直于地面,且多為柱塞式結構
優(yōu)點:占地面積較小,模具裝卸方便,動模一側安放嵌件便利
缺點:機器重心高、不穩(wěn)定,加料比較困難,推出的塑料制品需要用人工或其他方法取出,不易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)等
注射量一般小于60cm3臥式注射機
注射系統(tǒng)與合模系統(tǒng)的軸線都呈水平布置,注射系統(tǒng)有柱塞式和螺桿式兩種結構之分,注射量60cm3及以上的均為螺桿式。
優(yōu)點:機器重心低,比較穩(wěn)定,操作、維修方便,塑料制品推出后可利用其自重自動落下,便于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)等
缺點:模具安裝比較困難
使用最廣泛的注射機,對大、中、小型模具都適用角式注射機
注射系統(tǒng)與合模系統(tǒng)的軸線相互垂直,常見的角式注射機沿水平方向合模,沿垂直方向注射,其注射系統(tǒng)一般為柱塞式結構,采用齒輪齒條傳動或液壓傳動它的優(yōu)點介于臥、立式注射機之間,結構比較簡單,可利用開模時的絲杠轉動
缺點:機械傳動無法準確可靠地注射和保持壓力及鎖模力,模具受沖擊和振動較大對有螺紋的塑件實現(xiàn)自動脫卸
注射量較小,一般小于45cm3按外形特征分類的注射機及特點本課件是可編輯的正常PPT課件2.按塑化方式分類類型注射工作過程說明柱塞式注射機
注射柱塞直徑為20~100mm的金屬圓桿,當其后退時,物料自料斗定量地落入機筒內,柱塞前進,原料通過機筒與分流梳的腔內,將塑料分成薄片,均勻加熱,并在剪切作用下塑料進一步混合和塑化,并完成注射。
多為立式注射機,注射量小于30~60g,不易成型流動性差、熱敏性強的塑料。
柱塞式注塑機由于自身結構特點,在注射成型中存在著塑化不均、注射壓力損失大等問題螺桿式注射機螺桿在機筒內旋轉時,將料斗內的塑料卷入,逐漸壓實、排氣和塑化,將塑料熔體推向機筒的前端,存積在機筒頂部和噴嘴之間,螺桿本身受熔體的壓力而緩慢后退。當積存的熔體達到預定的注射量時,螺桿停止轉動,在液壓缸的推動下,將熔體注入模具。
多為臥式壓力機按塑料在料筒中的塑化方式分類的注射機及特點本課件是可編輯的正常PPT課件3.其他分類方法按設備加工能力分按注射機的用途分超小型注射機小型注射機中型注射機大型注射機通用注射機專用注射機熱固性塑料注射機發(fā)泡塑料注射機排氣注射機高速注射機多色注射機精密注射機氣體輔助注射機本課件是可編輯的正常PPT課件四、型號選用及操作方式1.注射機的選用
(1)注射機型號及主要技術規(guī)范
注射機型號主要有三種標準表示方法:注射量表示、合模力表示、注射量與合模力同時表示,它們是注射機工作能力的表示。
國內標準主要有行業(yè)標準和國家標準。注射機型號中的字母S表示塑料機械;Z表示注射機;X表示成型;Y表示螺桿式(無Y表示柱塞式)。本課件是可編輯的正常PPT課件(2)注射機選用與參數(shù)校核
注射機選用涉及兩方面內容:
第一,確定注射機型號,使注射機規(guī)格參數(shù)滿足塑料、塑料制品、注射模具及注射工藝等要求;
第二,調整注射機技術參數(shù),直至滿足所需要求。本課件是可編輯的正常PPT課件注射機選用具體過程包括三個步驟:1)根據(jù)塑料的品種、塑料制品的結構、成型方法、生產(chǎn)批量、現(xiàn)有設備及注射工藝,選擇注射機類型。2)根據(jù)以往的經(jīng)驗和注射模具大小,初步選擇注射機型號。3)進行注射機參數(shù)校核,以滿足生產(chǎn)的要求;注射機參數(shù)校核通常包括五方面:最大注射量校核、注射壓力校核、鎖模力校核、安裝部分尺寸校核、開模行程和頂出機構校核。本課件是可編輯的正常PPT課件注射機參數(shù)校核校核參數(shù)校核要求最大注射量
塑料制品連同澆注系統(tǒng)凝料在內的質量一般不應大于注射機的公稱注射量的80%注射壓力
注射機的公稱壓力要大于塑料制品成型的壓力鎖模力
高壓塑料熔體充滿模腔時產(chǎn)生的推力應小于注射機的公稱鎖模力,否則將產(chǎn)生溢料現(xiàn)象安裝部分尺寸
模具的設計應校對噴嘴尺寸、定位圈尺寸、最大模具厚度、最小模具厚度及模板上的螺孔尺寸開模行程和頂出機構
塑料制品從注射模具中取出時所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離,否則塑料制品無法從模具中取出本課件是可編輯的正常PPT課件
例:某材料為ABS的底座零件,如圖所示,擬采用注射工藝成型(一模兩件),其注射機選用過程及相關內容說明見下表。底座零件過程內容及說明注射量估算為確定注射機型號,需要計算塑料制品用料。經(jīng)采用UG軟件建模分析,并將澆注系統(tǒng)流道凝料的質量按塑料制品0.6倍估算,注射量大約為90cm3注射機初選根據(jù)注射量大小,結合企業(yè)現(xiàn)有設備情況,初步選擇XS-ZY-125型注射機查得該型號注射機的主要參數(shù)如下:公稱注射量125cm3注射壓力120MPa鎖模力900kN最大成型面積320cm3模具最大厚度300mm模具最小厚度200mm拉桿空間260mm×290mm本課件是可編輯的正常PPT課件
例:某材料為ABS的底座零件,如圖所示,擬采用注射工藝成型(一模兩件),其注射機選用過程及相關內容說明見下表。底座零件過程內容及說明參數(shù)校核最大注射量注射機的公稱注射量為125cm3,其80%為100cm3,超過預估的注射量90cm3,滿足要求注射壓力一般來說,塑料熔體在模腔內的平均壓力為20~40MPa,而所選注射機的公稱注塑壓力為120MPa,遠遠超過塑料制品成型所需的實際注射壓力鎖模力經(jīng)采用UG軟件建模分析,該塑料制品和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積約為4800mm2,故高壓塑料熔體充模時產(chǎn)生的最大推力為4800×40=172000N=172kN,大大低于所選注射機的公稱鎖模力900kN注:未進行安裝部分尺寸、開模行程和頂出機構參數(shù)校核
注射機選用示例續(xù)表本課件是可編輯的正常PPT課件2.注射機的操作方式
注射成型是一個按照預定順序,進行周期性動作的過程。根據(jù)需要,注射機通常有4種操作方式:調整、手動、半自動和全自動。(1)調整
調整也稱點動,是為裝卸注射模具、螺桿或檢修注射機而設置的。在調整方式下,注射機的所有動作,都必須在按住相應按鈕開關的情況下,慢速進行。放開按鈕,動作停止。(2)手動
手動方式是為試?;蜷_始階段試生產(chǎn)而設置的操作方式。手動操作時,按動相應的按鈕便進行相應的動作并進行到底。當然,在自動生產(chǎn)有困難的情況下,也可采用手動操作方式。本課件是可編輯的正常PPT課件(3)半自動
半自動操作是指,將注射機安全門關閉之后,注射成型工藝過程中的各個動作按照一定的順序自動進行,直至取出塑料制件為止。半自動操作可減輕操作人員的體力勞動、避免操作錯誤造成事故。(4)全自動
全自動操作是指,注射機的全部操作過程都由自動控制裝置控制,操作過程自動往復進行,直至取出塑料制件為止。全自動操作方式可大大提高生產(chǎn)效率,它是注射機最好的操作方式。本課件是可編輯的正常PPT課件第三章注射成型模具結構第一節(jié)結構組成第二節(jié)標準模架及標準零件第三節(jié)成型零件第四節(jié)澆注系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)第五節(jié)推出機構第六節(jié)側向抽芯機構第七節(jié)溫度調節(jié)系統(tǒng)本課件是可編輯的正常PPT課件第一節(jié)結構組成本課件是可編輯的正常PPT課件
注射成型模具是完成注射成型工藝所使用的工藝裝備。它的結構選用對塑料制品的成型起著極其關鍵的作用。結構合理、成型可靠、制造可行、操作簡便、經(jīng)濟實用是模具結構選擇的基本要求。注射成型模具本課件是可編輯的正常PPT課件一、基本結構組成
注射模具的結構是由所選注射機的形式和塑料制品的復雜程度等因素決定的。就基本結構而言,注射模具由定模和動模兩大部分組成,兩部分的接觸面為分型(模)面。注射模具基本結構本課件是可編輯的正常PPT課件
通常情況下,注射模具采用固定式結構。注射機固定模板(前模板)中心有一個起定位作用的基準孔,孔中心與注射機料筒和噴嘴中心一致。定模部分通過定位圈等定位于注射機的固定模板,并用墊板、螺釘壓緊或用螺釘固定;動模部分則通過墊板、螺釘壓緊或用螺釘固定在注射機的動模板上。注射成型時,通過動模部分的移動,完成開?;蚝夏幼?。注射模具安裝示意本課件是可編輯的正常PPT課件1.零部件
每副注射模都由眾多零部件構成,一般可將這些零部件分為成型零部件和結構零部件兩大類。注射模具零部件構成a)爆炸圖
b)框圖本課件是可編輯的正常PPT課件
成型零部件構成模具模腔。它們的作用是成型時形成塑料制品的形狀和尺寸。
結構零部件構成模具的完整結構并各司其職,它通常包括以下幾個組成部分:
合模導向機構
支承零部件
澆注系統(tǒng)
推出(脫模)機構
側向分型與抽芯機構
溫度調節(jié)系統(tǒng)
開??刂屏慵?/p>
排氣系統(tǒng)等。本課件是可編輯的正常PPT課件注射模零部件示例a)成型零件b)澆注系統(tǒng)零件c)合模導向零件d)推出機構零件e)側向分型與抽芯機構零件f)溫度調節(jié)系統(tǒng)零件g)開模控制零件本課件是可編輯的正常PPT課件2.注射模架
注射模架是注射模具的骨架,典型的注射模架(點澆口)如圖所示。主要由定模座板、定模板、動模板、支承板、墊塊、推桿固定板、推板、定模座板、導柱和導套等零件組成。典型注射模模架(點澆口)動模座板內六角螺釘彈簧墊圈擋環(huán)內六角螺釘動模板推件板帶頭導套直導套拉桿導柱定模座板推料板(水口推板)定模板帶頭導套直導套帶頭導柱支承板墊塊復位桿推桿固定板推板內六角螺釘
本課件是可編輯的正常PPT課件模架零件相關說明圖例定模座板和動模座板定模座板也稱面板或上固定板,俗稱T板;動模座板也稱底板或下固定板,俗稱L板。它們是動模和定模的基座,也是注射模與成型設備連接的模板定模板和動模板定模板也稱前模板或上模板,俗稱A板;動模板也稱后模板或下模板,俗稱B板。它們是固定成型零部件導向零部件的模板,又稱固定板支承板支承板也稱承板,俗稱U板,它是墊在固定板背后的模板,用以防止被固定連接脫出,并傳遞成型壓力注射模架主要組成零件本課件是可編輯的正常PPT課件模架零件相關說明圖例墊塊墊塊也稱方鐵,俗稱C板,其作用是使動模支承板與動模座板之間形成推出機構運動的空間,或調節(jié)模具總高度以適應成型設備上模具安裝空間對模具總高度的要求推板和推桿固定板推板也稱底針板,俗稱F板;推桿固定板也稱面針板,俗稱E板。配合其他零部件,以構成推出機構導柱和導套保證動、定模合模時,正確定位和導向,并承受一定的側向力,一般每副模具需要2~4個導柱和導套注射模架主要組成零件續(xù)表本課件是可編輯的正常PPT課件二、分類及典型結構1.注射模的分類
按使用目的可分為如圖所示的普通模具和特殊模具。按使用目的分類本課件是可編輯的正常PPT課件分類方法種類按制品所用塑料熱塑性塑料注射模和熱固性塑料注射模按所用注射機類型臥式注射機用注射模、立式注射機用注射模和直角式注射機用注射模按模具安裝方式移動式注射模和固定式注射模按塑料制品尺寸精度一般注射模和精密注射模按模具澆注系統(tǒng)冷流道模、絕熱流道模、熱流道模和溫流道模注射模的其他分類方法及種類
需要指出的是,由于影響注射模結構的因素很多,實際上并不可能簡單地把所有注射模具按其總體結構統(tǒng)統(tǒng)劃歸分類,一些復雜模具可能會同時并存多種結構。本課件是可編輯的正常PPT課件2.典型結構介紹
典型結構包括:
二板式結構
三板式結構
側向分型與抽芯結構
帶有活動鑲件結構
帶有脫螺紋結構等。本課件是可編輯的正常PPT課件(1)二板式注射模1)結構特征二板式注射模也稱為單分型面注射模。“二板”是指定模板和動模板,其最大特征是:模具上只有一個將動、定模部分分開的分型面;模腔由開設或固定于動模板和定模板上的成型零件構成,當然,成型零件通常都采用鑲件結構(俗稱前、后模仁)形式。二板式注射模模架結構示意本課件是可編輯的正常PPT課件2)工作原理單腔結構的二板式注射模
開模時,動模后退,模具從分型面分開,包裹在成型零件(型芯)上的塑料制品(連同澆注系統(tǒng)凝料)隨動模部分一起右移而脫離成型零件(型腔)。移動一定距離后,通過注射機的頂桿及模具推出機構的作用,使塑料制品脫離型芯。
閉模時,通過注射機合模機構帶動,在導柱和導套的導向定位作用下,動、定模閉合。
a)開模前b)推出制品本課件是可編輯的正常PPT課件(2)三板式注射模1)結構特征
“三板”是指動模板、定模板和推料板(也稱水口推板,俗稱F板),與二板式注射模相比,推料板和定模板可局部移動,定模板的上、下表面為兩個分型面。三板式注射模模架結構示意本課件是可編輯的正常PPT課件2)工作原理
對于三板式注射模具來說,模具開啟時,三板依次分離,經(jīng)歷三次開模動作:第一次發(fā)生在定模板與推料板之間;第二次發(fā)生在定模座板與推料板之間;第三次發(fā)生在定模板和動模板之間。通過三次動作,澆注系統(tǒng)凝料(第二次)和塑料制品(第三次)分別在不同的分型面取出。
本課件是可編輯的正常PPT課件三板式注射模a)開模前
b)一次開模c)二次開模d)三次開模本課件是可編輯的正常PPT課件(3)側向分型與抽芯注射模
成型帶有側孔或側凹(俗稱倒勾結構)的塑料制品,為確保開模時順利脫模,模具結構上必須采用可側向移動的成型零件,即通常所說的活動型芯,并且在塑料制品脫模前先將活動型芯抽出。側向分型抽芯注射模具a)模具結構示意本課件是可編輯的正常PPT課件
注射模上驅動活動型芯側向移動的機構稱為側向分型與抽芯機構。一般可采用斜導柱、斜滑塊、彎銷、斜導槽等進行活動型芯側向移動的零件驅動。側向分型抽芯注射模具d)二板式斜頂抽芯
c)二板式后斜抽芯b)二板式斜導柱抽芯本課件是可編輯的正常PPT課件(4)帶活動鑲件的注射模為了滿足使用要求,有些塑料制品上帶有內側凸、凹槽或螺紋孔等結構類型,如塑料瓶蓋等。對于這些注射模的成型零件(型芯),一般需要進行特殊處理,例如,設置活動的對拼組合式鑲塊,這樣可以方便成型,并避免采用機動脫螺紋形式的模具結構。帶活動鑲件的注射模結構示意本課件是可編輯的正常PPT課件(5)帶自動脫螺紋結構的注射模
在模具結構內部設置有可以轉動的螺紋型芯(用于成型內螺紋)或型環(huán)(用以成型外螺紋)。開模時,利用注塑機的往復運動或旋轉運動,或者設置專門的原動傳動裝置(例如電機液壓馬達等),帶動螺紋型芯或型環(huán)轉動,從而使塑料制品自動脫出。帶有自動脫螺紋的注射模本課件是可編輯的正常PPT課件第二節(jié)標準模架及標準零件本課件是可編輯的正常PPT課件
由于注射模具的零部件有很多共同點,極大地方便了標準化工作的開展。生產(chǎn)實際中,標準模架和標準零件被廣泛使用。標準模架及標準零件示例a)標準模架及模板b)標準零件目前,國際上比較知名的注射標準模架品牌有HASCO、DME、FUTABA、KLA等,標準模具零件也有眾多企業(yè)生產(chǎn)提供,例如MISUMI公司產(chǎn)品。本課件是可編輯的正常PPT課件一、標準模架
我國現(xiàn)行塑料注射模模架標準為GB/T12555—2006。該標準代替了GB/T12555.1—1990《塑料注射模大型模架》和GB/T12556.1—1990《塑料注射模中小型模架》。
根據(jù)標準,模架以其在模具中的應用方式,分為直澆口與點澆口兩種形式,模架按結構特征分為36種主要結構。本課件是可編輯的正常PPT課件1.直澆口基本型模架類型圖例及說明A型定模兩模板,動模兩模板B型定模兩模板,動模兩模板,加裝推件板直澆口基本型模架本課件是可編輯的正常PPT課件1.直澆口基本型模架類型圖例及說明C型定模兩模板,動模一模板D型定模兩模板,動模一模板,加裝推件板直澆口基本型模架續(xù)表本課件是可編輯的正常PPT課件1.直澆口基本型模架
生產(chǎn)實際中,結合圖例,我們可以很快判斷出標準注射模架的組合形式。例如,如圖所示注射模具模架為直澆口基本型模B型模架。注射模架組合形式判斷本課件是可編輯的正常PPT課件2.點澆口基本型模架類型圖例及說明DA型DB型點澆口基本型模架本課件是可編輯的正常PPT課件2.點澆口基本型模架類型圖例及說明DC型DD型點澆口基本型模架本課件是可編輯的正常PPT課件3.模架的其他結構
模架的其他結構包括直澆口中的直身基本型(ZA型、ZB型、ZC型和ZD型),直身無定模座板型(ZAZ型、ZBZ型、ZCZ型和ZDZ型),它們的結構示意見表3—2—3。點澆口模架中的直身點澆口基本型(ZDA型、ZDB型、ZDC型和ZDD型),點澆口無推料板型(DAT、DBT、DCT和DDT),直身點澆口無推料板型(ZDAT、ZDBT、ZDCT和ZDDT)和簡化點澆口模架(JA、JC、ZJA、JZC、JAT、JCT、ZJAT和ZJCT),它們的結構可參閱GB/T12555—2006。本課件是可編輯的正常PPT課件3.模架的其他結構類型圖例及說明ZA型ZB型模架的其他結構(直澆口)本課件是可編輯的正常PPT課件3.模架的其他結構類型圖例及說明ZC型ZD型模架的其他結構(直澆口)本課件是可編輯的正常PPT課件3.模架的其他結構類型圖例及說明ZAZ型ZBZ型模架的其他結構(直澆口)本課件是可編輯的正常PPT課件3.模架的其他結構類型圖例及說明ZCZ型ZDZ型模架的其他結構(直澆口)本課件是可編輯的正常PPT課件3.模架的其他結構另外,根據(jù)使用要求,模架中的導柱(包括拉桿導柱)、導套可以有不同的安裝形式,墊塊可以增加螺釘單獨固定在動模座板上,推板可以加裝推板導柱及限位釘,模架中的定模板厚度較大時導套可以配裝成相應結構,其示意如圖所示。模架示意a)導柱導套正裝b)導柱導套反裝本課件是可編輯的正常PPT課件3.模架的其他結構模架示意c)拉桿導柱在內d)拉桿導柱在外e)墊塊與動模座板無固定螺釘f)墊塊與動模座板有固定螺釘g)加裝推板導柱h)加裝限位釘i)較厚定模板導套結構
本課件是可編輯的正常PPT課件二、標準零件模具標準零件(簡稱標準件)涵蓋除成型零件外的模具固定、導向等方面的標準組件,包括推桿(頂桿)、導柱導套、復位桿、推管、定位圈、澆口套等,其部分示例如圖所示。部分塑料模具標準零件本課件是可編輯的正常PPT課件注射模零件國家標準一覽表標準代號標準名稱GB/T4169.1—2006塑料注射模零件第1部分推桿GB/T4169.2—2006塑料注射模零件第2部分直導套GB/T4169.3—2006塑料注射模零件第3部分帶頭導套GB/T4169.4—2006塑料注射模零件第4部分帶頭導柱GB/T4169.5—2006塑料注射模零件第5部分有肩導柱GB/T4169.6—2006塑料注射模零件第6部分墊塊GB/T4169.7—2006塑料注射模零件第7部分推板GB/T4169.8—2006塑料注射模零件第8部分模板GB/T4169.9—2006塑料注射模零件第9部分限位釘GB/T4169.10—2006塑料注射模零件第10部分支承柱GB/T4169.11—2006塑料注射模零件第11部分圓錐定位件
注射模零件的最新國家標準是2007年4月1日開始實施的《塑料注射模零件》GB/T4169.1—2006~GB/T4169.23—2006。該標準分為23部分,有關內容見下表。本課件是可編輯的正常PPT課件標準代號標準名稱GB/T4169.12—2006塑料注射模零件第12部分推板導套GB/T4169.3—2006塑料注射模零件第13部分復位桿GB/T4169.14—2006塑料注射模零件第14部分推板導柱GB/T4169.15—2006塑料注射模零件第15部分扁推桿GB/T4169.16—2006塑料注射模零件第16部分帶肩推桿GB/T4169.17—2006塑料注射模零件第17部分推管GB/T4169.18—2006塑料注射模零件第18部分定位圈GB/T4169.19—2006塑料注射模零件第19部分澆口套GB/T4169.20—2006塑料注射模零件第20部分拉桿導柱GB/T4169.21—2006塑料注射模零件第21部分矩形定位件GB/T4169.22—2006塑料注射模零件第22部分圓形拉??跥B/T4169.23—2006塑料注射模零件第23部分矩形拉模扣注射模零件國家標準一覽表續(xù)表本課件是可編輯的正常PPT課件
部分重要標準件的用途及說明具體見下表。部分標準件的功能說明標準件功用說明推桿可改制成拉桿(例如Z形拉料桿)或直接用作回程桿,也可作為推管的芯桿使用推板用于支承推出復位零件,或用作推桿固定板等墊塊調節(jié)推(頂)件的距離和模具高度。選用時,其長度方向一般應與模板長度方向已知墊板墊板高度主要取決于注射機行程和所需的推(頂)出距離模板主要用于各種板類零件(不包括推板及墊塊
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