1、本章導(dǎo)讀,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,塑料的品種很多，工藝性能互有差異，而塑料制品又有各式各樣的形式結(jié)構(gòu)，因此必須采用相應(yīng)的成型工藝、成型模具、成型設(shè)備來成型塑料制品。很多塑料制品的獲得取決于注射設(shè)備，注射模具及注射工藝。本章主要講述塑料注射成型工藝、塑料成型模具、塑料注射機(jī)、塑料模與注射機(jī)的關(guān)系。,基本內(nèi)容,重點(diǎn)難點(diǎn)：,1.了解注塑工藝過程及工藝條件的選擇；,.了解塑料模具的分類方法。,.掌握單分型面注射模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和動(dòng)作過程。,.掌握注射模的組成結(jié)構(gòu)。,2.掌握工藝條件對(duì)塑件質(zhì)量的影響。,難點(diǎn)：、工藝條件與各個(gè)因素之間的關(guān)系、塑料模具的基本結(jié)構(gòu)及各零部件在模具中的功能； 重點(diǎn)：、成型

2、時(shí)間、成型溫度、成型壓力、塑料模具結(jié)構(gòu)的組成,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,基本資源,第一節(jié)注塑成型工藝,第二節(jié)注塑成型模具,第三節(jié)注塑模具與注塑機(jī)的關(guān)系,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,第一節(jié)注射成型工藝,一、注射成型工藝過程,注射過程,成型后處理,成型前準(zhǔn)備,原料的檢驗(yàn)、染色和干燥,模具清理,嵌件預(yù)熱,料筒清理,退火,調(diào)濕,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,1.成型前準(zhǔn)備,原料檢驗(yàn),原料染色,原料干燥,質(zhì)量體積,流動(dòng)性,水分及揮發(fā)物含量,收縮率,烘箱干燥,紅外線干燥,熱板干燥,高頻干燥,第一節(jié)注射成型工藝,一、注射成型工藝過程,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,2.注射過程,原料檢驗(yàn)

3、 預(yù)處理,合模,注射,裝入料斗,保壓,脫模,裝入嵌件,清理料筒 清理模具 涂脫模劑,嵌件清理、預(yù)熱,預(yù)塑化,塑件后處理,冷卻,第一節(jié)注射成型工藝,一、注射成型工藝過程,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖3-1 注射成型工藝過程,3.注射成型后處理,放在一定溫度的紅外線或循環(huán)熱風(fēng)烘箱、液體介質(zhì)中（礦物油，石蠟）一段時(shí)間，再緩慢冷卻。,將剛從模具中脫出的塑件放在熱水中(100120)，隔絕空氣，進(jìn)行防氧化處理，達(dá)到吸濕平衡。調(diào)濕后緩冷至室溫。,退火：,調(diào)濕：,退火的溫度：高于使用溫度1020，低于相變溫度1020。,第一節(jié)注射成型工藝,一、注射成型工藝過程,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,溫度

4、,壓力,時(shí)間 （成型周期）,第一節(jié)注射成型工藝,二、注射成型工藝參數(shù),第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,1.溫度,料筒溫度：,噴嘴溫度：,模具溫度：, 成型周期長，脫模后翹曲變形，影響尺寸精度；, 產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，開裂，表面質(zhì)量下降。,溫度過高,溫度太低,略低于料筒最高溫度：防止熔料在噴嘴處產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象；但溫度也不能太低，否則易堵塞噴嘴。,當(dāng)Tf(Tm)Td范圍窄時(shí)，料筒溫度取偏低值。,料筒后端溫度最低，噴嘴前端最高；,在Tf(Tm)Td之間 ，保證塑料熔體正常流動(dòng)，不發(fā)生變質(zhì)分解；,第一節(jié)注射成型工藝,二、注射成型工藝參數(shù),第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,2.壓力,塑化壓力：,又稱背壓

5、（螺桿頭部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力），由液壓系統(tǒng)溢流閥調(diào)整大小。,注射壓力：,柱塞或螺桿頭部對(duì)塑料熔體施加的壓力。注射壓力的大小一般為40130MPa，它的作用是克服熔體的流動(dòng)阻力，保證一定的充模速率。,注射壓力與塑料品種、注射機(jī)類型、模具澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸、塑件壁厚流程大小等因素有關(guān)。,第一節(jié)注射成型工藝,二、注射成型工藝參數(shù),第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備, 完成一次注射模塑過程所需的時(shí)間。,3.成型時(shí)間,成型周期或總周期,成型周期,充模時(shí)間,注射時(shí)間,閉模冷卻時(shí)間,其它時(shí)間,保壓時(shí)間,第一節(jié)注射成型工藝,二、注射成型工藝參數(shù),第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖3-2成型周期,熱

6、固性塑料模,按成型材料分,按成型工藝分,按模具裝卸方式分,一、塑料模具的分類,熱塑性塑料模,壓縮模,壓注模,注射模,移動(dòng)式模具,移動(dòng)式模具,第二節(jié)注射成型模具,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,一、塑料模具的分類,按型腔數(shù)目分,單型腔模具,多型腔模具,按分型面特征分,水平分型面模具,垂直分型面模具,水平、垂直分型面模具,第二節(jié)注射成型模具,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,注射模：料筒內(nèi)塑料螺桿或柱塞作用澆注系統(tǒng)型腔 （如圖3-5所示）,壓縮模：直接在型腔內(nèi)加料加壓加熱（如圖3-3所示）,壓注模：加料腔澆注系統(tǒng) （如圖3-4所示）,一、塑料模具的分類,按成型工藝分：,第二節(jié)注射成型模具,第三章

7、 注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖3-3壓縮模,圖3-4 壓注模,圖3-5 注射模,固定式模具：適用于成型各種批量的大中小型塑件，不便成型嵌件太多的塑件。（如圖3-7所示）,移動(dòng)式模具：適用于成型小批量的中小型件；形狀復(fù)雜、嵌件多、加料困難的情況。（如圖3-6所示）,一、塑料模具的分類,按模具固定方式分：,第二節(jié)注射成型模具,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖3-6 移動(dòng)式模具,圖3-7 固定式模具,一、塑料模具的分類,多型腔模具：成型較小、批量較大的塑件 （如圖3-9所示）。,單型腔模具：成型大型、嵌件較多、批量不大或試制品塑件（如圖3-8所示）。,按型腔數(shù)目分：,第二節(jié)注射成型模具,第三章

8、注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖3-8 單型腔模具,圖3-9 多型腔模具,一、塑料模具的分類,分型面：分開模具取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面。,按分型面特征分：,水平分型面模具：分型面與壓機(jī)工作臺(tái)面平行，與合模方向垂直。,垂直分型面模具：分型面與壓機(jī)工作臺(tái)面垂直，與合模方向平行。,水平、垂直分型面模具：（多分型面模具）,第二節(jié)注射成型模具,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖 3-10,二、塑料模具的基本結(jié)構(gòu),1.模具基本組成,注射模,壓縮模,動(dòng)模,安裝在注射機(jī)移動(dòng)工作臺(tái)面上的那一半模具可隨注射機(jī)做開合運(yùn)動(dòng)。,定模,安裝在注射機(jī)固定工作臺(tái)面上的那一半模具。,上模,安裝壓機(jī)上工作臺(tái)面上的那一半模具。,下

9、模,安裝壓機(jī)下工作臺(tái)面上的那一半模具。,第二節(jié)注射成型模具,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖3-11,圖3-12,二、塑料模具的基本結(jié)構(gòu),2.模具基本結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)零件：在模具中起安裝、定位、導(dǎo)向、裝配等作用的零件。,成型零件：直接與塑料接觸的決定塑件形狀和尺寸精度的零件。,第二節(jié)注射成型模具,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖3-13 注射模結(jié)構(gòu),3.注射模結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理,單分型面注射模（圖3-14）,二、塑料模具的基本結(jié)構(gòu),第二節(jié)注射成型模具,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,固定式壓縮模（圖3-15）,4.壓縮模結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理,二、塑料模具的基本結(jié)構(gòu),第二節(jié)注射成型模具,第三章 注射成

10、型工藝與模具及設(shè)備,2.壓注模結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理,二、塑料模具的基本結(jié)構(gòu),第二節(jié)注射成型模具,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖3-16 固定式壓注模,三、塑料模與冷沖模不同點(diǎn),4.模具所受的外力是非沖擊力。,1.成型制件是立體形狀，型腔是封閉的。,2.材料處于熔融狀態(tài)充模，定型后取件。,3.模具一般處于熱狀態(tài)。,第二節(jié)注射成型模具,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,又稱注射成型(Injection Molding )，主要用于熱塑性塑料的成型，也可用于熱固性塑料的成型。,一、注射模塑原理,注射模塑,顆粒、粉狀塑料,注射機(jī)料筒,加熱熔融,充模,冷卻固化,塑件,第三節(jié)注射模具與注射機(jī)的關(guān)系,第三章

11、 注射成型工藝與模具及設(shè)備,合模單元,注射單元,二、注射成型設(shè)備,1.注射機(jī)的主要作用,頂件,開模與合模動(dòng)作,注射結(jié)束，進(jìn)行保壓與補(bǔ)縮,在一定壓力和速度下將塑料注入型腔,加熱熔融塑料，達(dá)粘流態(tài),第三節(jié)注射模具與注射機(jī)的關(guān)系,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖3-17臥式注射機(jī),2.注射機(jī)的分類,二、注射成型設(shè)備, 指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)并具有良好的可塑性的過程。,按外形可分為：臥式、立式和角式注射機(jī)。,塑化,注射機(jī)按塑化方式分為：柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)。,第三節(jié)注射模具與注射機(jī)的關(guān)系,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖3-18注射機(jī)分類,二、注射成型設(shè)備,3.柱塞式注射機(jī),第

12、三節(jié)注射模具與注射機(jī)的關(guān)系,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖3-19,很大一部分壓力用在壓實(shí)固體塑料和克服塑料與料筒摩擦。,最大注射量取決于料筒的塑化能力（與塑料受熱面積有關(guān)）與柱塞直徑與行程。,塑料靠料筒壁和分流梭傳熱，柱塞推動(dòng)塑料無混合作用，易產(chǎn)生塑化不均的現(xiàn)象。,二、注射成型設(shè)備,3.柱塞式注射機(jī),塑化不均：,最大注射量受限：,注射壓力損失大：,柱塞式注射機(jī)存在的缺點(diǎn)：,第三節(jié)注射模具與注射機(jī)的關(guān)系,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,從柱塞開始接觸塑料到壓實(shí)塑料，注射速度逐漸增加。,易產(chǎn)生層流現(xiàn)象且料筒難于清洗,二、注射成型設(shè)備,3.柱塞式注射機(jī),注射速度不均：,4.螺桿式注射機(jī),柱

13、塞式注射機(jī)存在的缺點(diǎn)：,第三節(jié)注射模具與注射機(jī)的關(guān)系,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖3-20 螺桿式注射機(jī),二、注射成型設(shè)備,4.螺桿式注射機(jī),螺桿式注射機(jī)模塑工作循環(huán),螺桿式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：,借助螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，材料內(nèi)部也發(fā)熱，均勻塑化，塑化能力大。,第三節(jié)注射模具與注射機(jī)的關(guān)系,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,二、注射成型設(shè)備,4.螺桿式注射機(jī),螺桿式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：,加熱缸內(nèi)的材料滯留處少，熱穩(wěn)定性差的材料也很少因滯留而分解。,由于加熱缸的壓力損失小，用較低的射出壓力也能成型。,成型周期短、效率高，生產(chǎn)過程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,可成型形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高及帶各種嵌件的塑件。,第三節(jié)注射模具與注射機(jī)的關(guān)系,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,螺桿式較柱塞式多一旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，產(chǎn)生分力(Ft)，可使材料在螺旋槽間產(chǎn)生混煉作用，增加了塑化能力。,二、注射成型設(shè)備,5.螺桿式注射機(jī)與柱塞式注射機(jī)的比較,第三節(jié)注射模具與注射機(jī)的關(guān)系,第三章 注射成型工藝與模具及設(shè)備,圖3-21,思考與練習(xí),31 簡(jiǎn)述注射工藝的特點(diǎn)，畫出流程圖。 32 注射成型有幾個(gè)階段？如何確定注射溫度、壓力與周期。 33 查出PE、ABS、PA6、PC塑料的料溫、模具溫度、注射壓力、保壓壓力、注射時(shí)間、