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內(nèi)螺紋管接頭注塑模具設(shè)計1第一章緒論第一節(jié)注塑成型技術(shù)的發(fā)展一、注塑成型技術(shù)發(fā)展概況注塑成型是一種注射兼模塑的成型方法，又稱注射成型。通用注塑方法是將聚合物組分的粒料或粉料放入注塑機(jī)的料筒內(nèi)，經(jīng)過加熱、壓縮、剪切、混合和輸送作用，使物料進(jìn)行均化和熔融。這一過程又稱塑化。然后再借助于柱塞或螺桿向熔化好的聚合物熔體施加壓力，則高溫熔體便通過料筒前面的噴嘴和模具的澆道系統(tǒng)射入預(yù)先閉合好的低溫模腔中，再經(jīng)冷卻定型就可開啟模具，頂出制品，得到具有一定幾何形狀和精度的塑料制品。上述這種通用注塑方法，是塑料成型加工最普遍也是最早的成型方法。早在工業(yè)革命末期，塑料、橡膠才開始面世，而最初發(fā)明的成型方法就是注塑成型法。1862年英國亞歷山大柏士（AlexanderParKes）展出了用注塑成型制成的塑料梳子、傘柄和其他制品。當(dāng)時希望使用在電器工業(yè)上，需要能夠代替天然石蠟、樹脂、角質(zhì)、蟲膠和天然橡膠作為電絕緣體的新材料。“柏士”塑料的主要成分是硝酸纖維素再加上少量其它物質(zhì)，可使它具有塑性和其它物理機(jī)械等性質(zhì)。1869年英國一位印刷員海特（Hytt）改良了“柏士”塑料，制成了賽璐鉻，但仍以硝酸纖維素（CN）為主，1879年他把賽璐鉻注入一模出六個制品的模具中，這個模子已有主流道、分流道和澆口。實際上，在注塑成型之前，已經(jīng)有了橡膠擠出機(jī)和金屬壓鑄機(jī)。如在18451850年修筑英法的第一條海底電纜時，就是利用擠出機(jī)在外層包上橡膠生產(chǎn)出來的。直至20年以后才有熱塑性聚合物面世。1979年Gray在英國發(fā)明了第一部螺旋擠出機(jī)。差不多在同一時期，有人設(shè)計出更多的機(jī)型。在聚合物材料和注塑成型方法的發(fā)展中，聚合物材料和機(jī)器有著十分密切的聯(lián)系，兩者是相輔相成的。由于賽璐鉻可燃性強(qiáng)，不適宜注塑，直到1919年Eichengrun推出醋酸內(nèi)螺紋管接頭注塑模具設(shè)計2纖維素（CA）后，注塑技術(shù)才得到了進(jìn)一步的發(fā)展。1920年注塑已發(fā)展成為工業(yè)化的加工方法，可以使熱塑性材料聚合物生產(chǎn)出復(fù)雜的制品。1926年在市場上已出售注射量為56.7g（20Z）用壓縮空氣推動的活塞式注塑機(jī)；1930年在德國和美國已有電力驅(qū)動的注塑機(jī)；英國FRNcisshawLTD還發(fā)明了壓縮空氣油壓注塑機(jī)。料筒是注塑機(jī)的心臟，HansGastrovl在1932年發(fā)明了有分流梭的料筒，增大了聚合物材料的加熱面積，克服了塑料導(dǎo)熱性差、受力不均勻等缺點。但是分流梭卻占去了料筒內(nèi)的一部分容積，增加了阻力，是熔體注入模腔困難。1930年美國賽璐鉻公司開發(fā)了螺桿熔料器式注射法。1940年德國BASF公司又發(fā)明了螺桿直射注塑法，但是當(dāng)時仍受到聚合物品的限制而沒有很大的發(fā)展，直到第二次世界大戰(zhàn)后，工程用的聚合無品種增加并相繼投入工業(yè)化生產(chǎn)，才使注塑成型得到迅速的發(fā)展。70年代以來是整個塑料工業(yè)發(fā)展的重要歷史時期，從民用塑料開發(fā)轉(zhuǎn)向工程塑料是這個時期的主要特征之一。推動這種轉(zhuǎn)變的重要因素是世界能源危機(jī)和金屬材料價格的上漲。因而迫使人們大力發(fā)展過程塑料，實現(xiàn)“以塑代鋼”、“以塑代木”、以石料代替其它非金屬工業(yè)材料的愿望。在此期間除了對原有過程塑料進(jìn)行共混改性外，還創(chuàng)造了許多新型高分子材料。這些新型高分子材料的誕生對注塑技術(shù)提出了更高的要求?，F(xiàn)在世界工程塑料的銷售量正以10%的速度增長。在工程塑料中由30%采用注塑成型，其產(chǎn)品雖然只占全部注塑制品產(chǎn)量的20%，但總產(chǎn)量卻占40%。如ABS經(jīng)共混改性后，如今已有40多個品種，其中絕大部分用于注塑成型，聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）、聚酯等類經(jīng)過共混改性后可注塑成各種“塑料合金”制品，作各種結(jié)構(gòu)零件，廣泛地應(yīng)用在汽車、機(jī)械、航空、宇航、建筑等行業(yè)中。由熱彈性體TPR、TRE和“亞加力”共混后，再加入不同的增塑劑，可注塑成各種電子工業(yè)零件；用玻璃纖維增強(qiáng)的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PETP）、聚對二甲酸丁二醇酯（PBTP）熱塑性聚酯塑料可注塑成型各種軸套、齒輪、滾輪等機(jī)械零件，使其熱變形溫度可達(dá)224C，彎曲強(qiáng)度達(dá)176.5MPa（1800kgf/cm2）。俗稱“賽鋼”、“奪鋼”的縮醛塑料是一內(nèi)螺紋管接頭注塑模具設(shè)計3種由聚甲醛衍生出來的甲醛環(huán)狀三聚物；再加上25%玻璃纖維的增強(qiáng)填料，采用注塑法可加工出尺寸精度為0.1%的齒輪，以及彈簧、軸承和滾筒等精密零件。用注塑成型方法還能成功地生產(chǎn)出一些復(fù)合型材料的制品，如復(fù)合型導(dǎo)電塑料產(chǎn)品，是以不同樹脂為基礎(chǔ)，添加碳黑、金屬氧化物、金屬薄片、導(dǎo)電有機(jī)化合物或無機(jī)化合物，具有防靜電、消靜電和電磁波屏蔽等性能的塑料構(gòu)成的，其注塑制品可廣泛應(yīng)用與電子工業(yè)部門，做各種電器元件。用注塑法還可生產(chǎn)熱塑料磁鐵；這是由稀土類磁粉與聚酰胺等樹脂經(jīng)過混煉后在磁場中注塑的制品，磁粉最高充填密度可達(dá)95%。用注塑方法生產(chǎn)的塑料品種十分廣泛，除了大多數(shù)熱塑性樹脂，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、ABS、聚酰胺（PA）、有機(jī)玻璃（PMMA）等通用塑料和工程塑料外，還有它們的共混料，都可用注塑法生產(chǎn)出具有不同力學(xué)、物理、耐磨、耐腐蝕等性能的結(jié)構(gòu)零件。近年來高分子材料的品種得到迅速的發(fā)展，而這些材料的特性差異很大，普通注塑已不再能適應(yīng)這些材料的工藝要求，因此在通用注塑成型基礎(chǔ)上又發(fā)展了其他許多注塑方法，主要有：（1）、熱固性塑料注塑；（2）、結(jié)構(gòu)發(fā)泡注塑；（3）、多組發(fā)泡注塑；（4）、反應(yīng)注塑成型。這些成型技術(shù)正迅速的發(fā)展。二、注塑成型設(shè)備的近況注塑機(jī)是注塑成型設(shè)備的主設(shè)備，注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)和性能與塑料性質(zhì)和注塑成型工藝有著密切的關(guān)系。注塑成型設(shè)備的進(jìn)一步完善和發(fā)展必將推動注塑成型技術(shù)的進(jìn)步。為注塑制品的開發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)造條件。隨著塑料和成型工藝的發(fā)展，注塑機(jī)無論從產(chǎn)量上還是從品種上都有很大的增長。從世界塑料機(jī)械主要生產(chǎn)國：美、德、日、意、來看，注塑機(jī)產(chǎn)量在逐年增長，并在整個塑料機(jī)械中占有很大比重。以意大利為例：1981年注塑機(jī)的生產(chǎn)噸位為9845噸。占塑料機(jī)械出口重量的24.7%，占出內(nèi)螺紋管接頭注塑模具設(shè)計4口額的31.2%。日本的注塑機(jī)增長速度令人注目。70年代中期10000太，80年代為10500臺，不到十年增長72%。新型工程材料的發(fā)展和應(yīng)用必將對注塑成型機(jī)械和設(shè)備提出更高的要求，使之向品種多、規(guī)格全、高效、高速、高精度、省能和低噪音方向發(fā)展。從注塑機(jī)的大型化方面來說，在70年代中期還被認(rèn)為是無發(fā)展前途的品種，而今大型注塑機(jī)有重新崛起。從注塑機(jī)生產(chǎn)的幾個發(fā)達(dá)國來看，在70年代中期生產(chǎn)鎖模力在600噸以上的注塑機(jī)占4%，千噸以上的占2%，但到70年代末期，由于過程塑料的發(fā)展，特別是結(jié)構(gòu)泡沫塑料等制品在汽車、機(jī)械、大型家用電器、建筑、宇航、船舶等工業(yè)部門的廣泛開發(fā)可應(yīng)用，使注塑機(jī)又轉(zhuǎn)向大型化。這種情況，在美國反映的尤為明顯：1980年初千噸鎖模力以上的大型注塑機(jī)年產(chǎn)140臺，而到1985年年產(chǎn)量增至500臺。其中一半以上更用于生產(chǎn)汽車的大型部件。85年用在汽車制造業(yè)上塑料總消耗量已達(dá)140萬噸，由此可推測大型注塑機(jī)需要量之大。美國市場常用的大型注塑機(jī)鎖模力在3000噸和5000噸的居多，而萬噸級的較多。欲生產(chǎn)制造萬噸級以上的注塑機(jī)，需要55噸以上的吊車。美國、聯(lián)邦德國、日本、意大利等具備生產(chǎn)大型注塑機(jī)的能力。在大型注塑機(jī)的技術(shù)發(fā)展方向，尚存爭議的問題是合模系統(tǒng)是采用全液壓式好呢？還是采用液壓機(jī)械式好呢？暫時還很難討論清楚，從目前來看，各自都在發(fā)展，在市場上均有競爭能力。但不論哪種型式的注塑機(jī)，其發(fā)展方向都必向低能耗、低噪音、鎖模力容易控制、運行平穩(wěn)、安全可靠和便于維修方向發(fā)展。盡管大型注塑機(jī)有回升的趨勢，發(fā)展大型注塑機(jī)的技術(shù)不可忽視，但是就目前注塑機(jī)的產(chǎn)