成型加工ppt塑料注射成型原理及工藝

1、第二章 注射工藝及設(shè)備,2.1 注射成型原理及工藝,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。,注射模塑,特點(diǎn)：成型周期短、可成型外形復(fù)雜且?guī)в星都乃芗⒊叽缇雀?，易于?shí)現(xiàn)自動化。,2.1.1 注射成型原理及注射機(jī),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),注射成型原理：,冷卻定型,開模頂出塑件,2.1.1 注射成型原理及注射機(jī),1.注射機(jī)的分類及其工作原理, 指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動狀態(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

2、：柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)。,2.1.1 注射成型原理及注射機(jī),1.注射機(jī)的分類及其工作原理,柱塞式注射機(jī),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，柱塞推動塑料無混合作用，易產(chǎn)生塑化不均的現(xiàn)象。,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)：,3.1.1 注射成型原理及注射機(jī),1.注射機(jī)的分類及其工作原理,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,注射速度不均：,螺桿式注射機(jī),3.1.1 注射成型原理及注射機(jī),1.注射

3、機(jī)的分類及其工作原理,螺桿式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：,借助螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，材料內(nèi)部也發(fā)熱，均勻塑化，塑化能力大。,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。,螺桿式較柱塞式多一旋轉(zhuǎn)動作，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。,螺桿式注射機(jī)與柱塞式注射機(jī)的比較,3.1.1 注射成型原理及注射機(jī),1.注射機(jī)的分類及其工作原理,3.1.1 注射成型原理及注射機(jī),2.注射機(jī)的規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù),注塑機(jī)的最大注射量：注射壓力

4、為100MPa時的理論注射容量。 注射量的表示方法：1.公稱質(zhì)量（g） 2.公稱容積（cm3） 鎖模力：是指注射機(jī)的合模裝置對模具所施加的最大夾緊力 注射機(jī)型號表示：國產(chǎn)注塑機(jī)sz-z-30/1000型、sz-zy-500/1000型、sz-zy-1000/1000型，表示注塑機(jī)可注射聚苯乙烯塑料的公稱容積為30cm3、500cm3和1000cm3，鎖模力為1000kN，sz-塑料注射成型機(jī)，z-柱塞式，zy-螺桿式。,此外，注射機(jī)還有其他很多技術(shù)參數(shù)，件附錄G,3.1.2 注射成型工藝過程,原料檢驗(yàn) 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、

5、預(yù)熱,預(yù)塑化,塑件后處理,冷卻,3.1.2 注射成型工藝過程,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,原料的預(yù)處理,3.1.2 注射成型工藝過程,1.成型前準(zhǔn)備,原料的預(yù)處理 料筒的清洗 對空注射發(fā) 嵌件的預(yù)熱 脫模劑的選用,3.1.2 注射成型工藝過程,2.注射過程,塑化、計(jì)量階段 塑化 塑料熔融具備較好的流動性 計(jì)量 塑化好的熔體定量定壓地輸出 塑化效果 物料轉(zhuǎn)變成熔體之后的均化程度 塑化能力 單位時間內(nèi)能夠塑化好的物料質(zhì)量或體積,3.1.2 注射成型工藝過程,2.注射過程,流動充型 塑料熔體由料筒

6、流入型腔并充滿型腔 保壓補(bǔ)縮 塑料熔體為彌補(bǔ)熔體因冷卻收縮而產(chǎn)生 的空隙 倒流階段 噴嘴壓力下降后，塑料熔體在型腔壓力下，從型腔向澆注系統(tǒng)倒流,注射充型,3.1.2 注射成型工藝過程,2.注射過程,冷卻定型,模溫不宜過低 脫模溫度不宜太高,3.1.2 注射成型工藝過程,3.塑件的后處理,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。,3.1.3 注射成型工藝參數(shù),溫度,壓力,

7、注射速率,成型周期,1.溫度,3.1.3 注射成型工藝參數(shù),料筒溫度：,噴嘴溫度：,模具溫度：,模具溫度的確定受很多因素的影響，見圖3-10,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，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，不發(fā)生變質(zhì)分解；,2.壓力,3.1.3 注射成型工藝參數(shù),塑化壓力：,又稱背壓（螺桿頭部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力），由液壓系統(tǒng)溢流閥調(diào)整大小。,注射壓力：,柱塞或螺桿頭部對塑料熔體施加的壓力。注射壓力的大小一般為40130MPa，

8、它的作用是克服熔體的流動阻力，保證一定的充模速率。,保壓壓力：,注射完成后，注射壓力用于將模內(nèi)熔體壓實(shí),型腔壓力：,作用在型腔單位面積上的壓力,3. 注射速率,3.1.3 注射成型工藝參數(shù),注射速率高有利于降低熔體粘度，熔體溫度也隨之 升高，從而有利于充型,注射速率過高又會使熔體產(chǎn)生噴射，而造成模內(nèi)空氣無法排除，壓縮空氣使熔體局部升溫導(dǎo)致局部燒焦或分解, 完成一次注射模塑過程所需的時間。,4.成型時間,成型周期或總周期,成型周期,充模時間,注射時間,閉模冷卻時間,其它時間,保壓時間,3.1.3 注射成型工藝參數(shù),3.2 塑料成型工藝規(guī)程的制訂,塑件的分析 塑件成型方法及工藝流程的確定 塑料模具類型和結(jié)構(gòu)形式的確定 成型工藝條件的確定 設(shè)備和工具的選擇 工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)項(xiàng)目及方法的確定 技術(shù)安全措施的制訂 工藝文件的制訂,3.2.1 塑件的分析,分析塑料的適用性能能否滿足塑料的適用要求 分析塑料的工藝性能是否適應(yīng)成型工藝要求,1.塑件所用塑料的分析,2.塑件結(jié)構(gòu)、尺寸及公差、表面質(zhì)量、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的分析,考慮到模具的設(shè)計(jì)、和塑件的實(shí)際用途,3.塑件熱處理和表面處理分析,考慮后處理對塑件形狀尺寸的影響，事先給予補(bǔ)償,3.2.2 塑件成型方法及工藝流程的確定,塑料的工藝性能,