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錦珂

錦珂1注塑工藝課(一)《注塑技術與工藝操作》錦珂

注塑工藝課(一)《注塑技術與工藝操作》錦珂2當原料以高壓注入模穴內時會產生一個撐模的力量,因此注塑機的鎖模單元必須提供足夠的“鎖模力”使模具不至于被撐開。一、鎖模力:即是模具合模后所能受的最大分開力,一般塑機均有一個額定的鎖模力,調得太大易使機器或模具產生變形。錦珂

當原料以高壓注入模穴內時會產生一個撐模的力量3(一)、鎖模力的大小與零件投影面積大致成正比例關系,粗略計算方法如下:1、鎖模力(噸)=型腔的投影面積(cm2)×材料壓力系數(shù)÷額定鎖模力的90%附:材料壓力系數(shù)參數(shù)表;錦珂

(一)、鎖模力的大小與零件投影面積大致成正比例關系,粗略計算4例:一模出兩個產品,其中:產品投影面=10×17=170cm2,水口投影面=0.8×14=11.2cm2,使用膠料為ABS材料壓力系數(shù)平均值=0.39,所以:鎖模力=170+11.2=181.2×0.39=70.67噸,70.67÷90%=78.5噸。錦珂

例:一模出兩個產品,錦珂52、此外根據(jù)材料,計算模內壓力方法求塑機的合模力:合模力(F)≥模內壓力(P)(kg/cm2)×成型品投影面積(S)(cm2)錦珂

2、此外根據(jù)材料,計算模內壓力方法求塑機的合模力:錦珂6如何簡單決定模內壓力:答:一般PP,PE,PS,ABS等低端簡單產品:可用150kg/cm2以上計算。粘度較高的工程塑料,及薄壁產品:一般以300kg/cm2計算。高端精密產品:一般以300kg/cm2上計算。錦珂

如何簡單決定模內壓力:錦珂73、如果是說:按產品投影面計算所得的機型,鎖模力雖然80噸已足夠,即考慮產品毛重量是否超出機型最大容膠量(80噸機型最大容膠量為142g),另外鎖模力大于(或等于)85噸,也要考慮容模尺寸關系和產品特性要求,是否使用80噸以上的機型;產品特性要求比較嚴格、機器容模尺寸無法裝模,故一般要使用120噸以上機型。錦珂

3、如果是說:按產品投影面計算所得的機型,鎖模力雖然80噸已8運用組普通一般商品瓶蓋類外蓋類技術包裝品類殼體產品類光學制品

舉例產品的表現(xiàn)質量和此寸要求不高,玩具等商品帶螺紋的瓶蓋,藥瓶及化妝品用瓶蓋吸塵器外殼,汽車保險杠,汽車儀表盤,除草機,電鉆外殼CD包裝盒,錄像帶,滑動機構電視收音機電腦外殼汽車燈反光鏡光學透鏡眼鏡警告標志典型的原料PS,PP,PEPP,PEPS,PP,ABS,PS,ABSABS,PC,PAPMMA,PC不同種類產品的模腔內壓力錦珂

運用普通一般商品瓶蓋類外蓋類技術包裝品類殼體產品類光學制品

9運用組普通一般商品瓶蓋類外蓋類技術包裝品類殼體產品類光學制品

流長與壁厚的比率100-150:130-100:1100-150:1100-150:1100-150:130-100質量需求低中中中中高模腔內壓力(bar)200-250350-400350-400350-400400-500600-650不同種類產品的模腔內壓力錦珂

運用組普通一般商品瓶蓋類外蓋類技術包裝品類殼體產品類光

流長10(二)、注塑參數(shù)的設定:1、鎖模參數(shù):鎖模參數(shù)有:①.4段鎖模速度。②.4段鎖模壓力。③.各鎖模階段的位置。④.各鎖模階段的時間。錦珂

(二)、注塑參數(shù)的設定:錦珂11如前所述,鎖模過程分4段,首先動模板以快的速度鎖模,直到設定的快速鎖模位置值結束,即轉換為中速鎖模階段,此時鎖模動作得到緩沖,便于保護模具且運動平穩(wěn),當鎖模到達低壓鎖模位置值,就進入了低壓鎖模狀態(tài),此時鎖模力立即下降到低壓,如果模具間沒有障礙物,可以順利進入到高壓鎖模狀態(tài),如果模具間夾有異物或模具導柱導套配合不好,則因壓力過低,鎖模運動會停止。錦珂

如前所述,鎖模過程分4段,首先動模板以快的速12當?shù)蛪烘i模保護時間到達模板還不能進入到高壓鎖模狀態(tài),則警報系統(tǒng)啟動,機器自動報警且開模。這樣可以達到保護模具目的。鎖模過程如圖所示。高壓鎖模至鎖模終止過程中有一高壓檢測時間,如果機器在規(guī)定時間內未能鎖模至終止確認,則發(fā)出報警.這樣就需重新調?;蛘邫z查高壓監(jiān)控時間是否太小。錦珂

當?shù)蛪烘i模保護時間到達模板還不能進入到高壓鎖13錦珂

錦珂142、在安裝模具的調模過程中設置鎖模動作的參數(shù),要設置的參數(shù)有4段的速度和壓力,以及控制鎖模過程的位置和時間,現(xiàn)舉例如表所示。鎖模參數(shù)快速階段中速階段低壓階段高壓階段控制方式本階段以速度為主要控制目標,通過調整壓力來達到目標速度,以位置控制速度的轉換點本階段以壓力為主要控制目標,速度可大可小,以時間控制壓力的轉換點位置(mm)50253.2時間(s)無需設定時間52壓力(kg/cm2)605010100速度(%)504010無需設定速度錦珂

2、在安裝模具的調模過程中設置鎖模動作的參數(shù),要設置的參數(shù)有153、在快速和中速階段主要以達到所設定的速度為目標,所設壓力為最高工作壓力,只有當速度未達到設定值時機器才會輸出此壓力,當速度達到速設定值后,鎖模壓力通常小于所設置的壓力??焖俎D中速是用位置來控制的,即當模具達到相應位置后,鎖模動作就由快速轉為中速,中速轉低壓也同樣是用位置來控制的。錦珂

3、在快速和中速階段主要以達到所設定的速度為目標,所設壓力為164、在低壓和高壓階段以壓力達到設定值為主要控制目標,速度可大可小。低壓轉高壓是通過時間來控制的,即正常情況下達到時間后就自動由高壓階段轉入高壓階段,如果模具間夾有異物或模具導柱導套配合不好,則鎖模運動會停止,此時輸出壓力鎖定為零,所以即使時間達到也不能由低壓轉入高壓階段。高壓鎖模至鎖模終止的轉換也是由時間來控制的,如果機器在規(guī)定時間內未能鎖模至終止確認,則發(fā)出報警.這樣就需重新調模或者檢查高壓監(jiān)控時間是否太小。錦珂

4、在低壓和高壓階段以壓力達到設定值為主要控制目標,速度可大175、開模參數(shù):開模參數(shù)有:①.4段鎖模速度。②.4段鎖模壓力。③.各鎖模階段的位置。錦珂

5、開模參數(shù):錦珂18開模過程分4段:前慢——快速——中速——后慢。前段慢速開模,避免拉裂塑件表面,消除開模時噪音。第二段快速開模有利于縮短生產周期時間,提高生產效率。第三段中速開模有利于動模板平滑過渡到慢速開模,消除機器震動,使機器動作更平穩(wěn)。第四段慢速開模,可以使機器準確的停留在開模終止位置。從而保證頂針動作的正常輸出。錦珂

開模過程分4段:前慢——快速——中速——后慢19開模過程如圖所示。錦珂

開模過程如圖所示。錦珂206、開模參數(shù)也在調模過程中設置,要設置的參數(shù)有4段的速度和行程,應根據(jù)機臺大小,以機臺動作平穩(wěn)為原則進行調整。前段慢速開模是為了避免拉裂塑件表面,所以此行程不必太長;第二段快速開模的行程應長;第三段中速開模與第四段慢速開模也不必太長?,F(xiàn)舉例如圖所示。錦珂

6、開模參數(shù)也在調模過程中設置,要設置的參數(shù)有4段的速度和行21開模參數(shù)前慢快速中速后慢位置(mm)51580100壓力(kg/cm2)80503015速度(%)10403010錦珂

開模參數(shù)前慢快速中速后慢位置(mm)51522在開模過程中主要以達到所設定的速度為目標,所設壓力為最高工作壓力,只有當速度未達到設定值時機器才會輸出此壓力,當速度達到速設定值后,開模壓力通常小于所設置的壓力。錦珂

在開模過程中主要以達到所設定的速度為目標,所237、射臺動作參數(shù)射臺動作參數(shù)有:①射臺快進、慢進、快退、慢退的速度。②射臺快進、慢進、快退、慢退的壓力。③射臺慢進到位的位置。④射臺快進、快退、慢退的時間。錦珂

7、射臺動作參數(shù)錦珂24在手動操作時,可設定射臺射臺前進及后退的位置和時間,這兩個動作的速度及壓力均是在廣內設定,操作者是不能任意調節(jié)的。在射膠動作之前,射臺會前進,使射嘴緊貼模具澆口,在射膠進行時,射臺亦繼續(xù)前進,使射嘴緊貼模具澆口,以防止漏膠。射臺進動作分為快進與慢進2個階段。在溶膠及倒索后,可選擇令射臺后退,以增加工模冷卻效率及用以拉斷澆口。射臺退動作分為慢退與快退2個階段。射臺快進、快退、慢退三個動作都是由工作時間來控制的,即用時間來決定該動作的開始與結束。慢進由射臺到位吉制控制,即由位置來控制慢進的結束。錦珂

在手動操作時,可設定射臺射臺前進及后退的位置258、射膠參數(shù)射膠參數(shù)包括3部分:①.填充參數(shù)、②.保壓參數(shù)、③.冷卻參數(shù)。錦珂

8、射膠參數(shù)錦珂261)、填充參數(shù)填充參數(shù)有:①.各段射膠的注射壓力。②.各段射膠的注射速度。③.多段射速的轉化控制位置。當座臺前進到位吉制被壓下,電腦收到此信號隨即發(fā)出射膠動作信號。目前很多機型可進行多段射速射膠,操作者可根據(jù)具體的產品形狀、大小、結構、壁厚等因素來確定實行幾段射膠,并確定相應的壓力、速度等參數(shù)。錦珂

1)、填充參數(shù)錦珂272)、注射速度和注射壓力。注塑制品的表面光潔度和質地均勻程度,主要取決于在填充過程中熔膠前沿的流動速度。所以,注塑機在注射過程中主要是比較精確的控制注射速度,注射壓力只需控制在一個范圍內,通常需根據(jù)不同的射速段設置該段的最大注射壓力和最小注射壓力。只有當速度未達到設定值或遇到阻力大于所設定的壓力時機器才會輸出此所設定的最大注射壓力,此時如果注射速度仍不能達到所設定的速度注射壓力不再增加。錦珂

2)、注射速度和注射壓力。注塑制品的表面光潔度和質地均勻程度28所以,在填充階段注射壓力主要是通過影響注塑速度來間接影響注塑制品的質量,只有在填充完成前熔膠基本不流動時,熔膠受到的阻力急劇上升,此時注射壓力也跟著上升到所設置的該段的最大輸出值,起到壓實熔膠并克服熔膠在填充模具邊角時由于熔膠接觸模具面積大而快速冷卻造成的填充不足。錦珂

所以,在填充階段注射壓力主要是通過影響注塑速29①、位置控制。多段射速的轉換是用位置來控制的,即當螺桿達到一段射速的位置后,注射速度自動由一速轉換為二速。②、報警時間。有些機器還需設定各注射段的控制時間,若未能在時間內完成各階段的速度轉換,則系統(tǒng)產生射出監(jiān)控失敗警報,此時除了調整切換位置也可以延長射出計時。錦珂

①、位置控制。錦珂309、保壓參數(shù)保壓參數(shù)有:①各段的壓力。②各段的注射速度。③各段的保壓時間。錦珂

9、保壓參數(shù)錦珂31當射膠螺桿前進終止,驅動射膠的液壓缸仍繼續(xù)輸出向前推動的壓力及速度,用以補償制品的冷卻收縮,起到補縮增密的作用,此時的注射壓力叫做保壓壓力。影響制品尺寸公差的最重要的變量是保壓壓力和溫度,而與充模壓力無關,一般保壓壓力是塑料充模時最高壓力的50%~60%。注塑機上的注射壓力和保壓壓力都是通過調節(jié)注射系統(tǒng)油路壓力來實現(xiàn)的。因此,在充模階段和保壓階段任何影響油路系統(tǒng)壓力穩(wěn)定的因素都會引起注射壓力和保壓壓力的波動,最終影響產品的完整性。錦珂

當射膠螺桿前進終止,驅動射膠的液壓缸仍繼續(xù)輸32二、注塑部分的主要參數(shù):(一)注塑部分的主要技術參數(shù)及意義:1.理論注射容積Vi(cm3)一一一次注射的最大理論容積。2.理論注射量Gi(g)一一一次注射的最大理論質量,一般用PS料。3.注射壓力pi(MPa)一一-注射時螺桿頭部熔料的最大壓強。(一般而言,螺桿直徑D與最高注射壓力成反比,與塑化能力成正比。)4.注射速率qi(cm3/s,g/s)一一-單位時間內,注射的最大理論容積或最大理論質量(PS);錦珂

二、注塑部分的主要參數(shù):錦珂335.注射功率Ni(kW)一一-螺桿推進熔料的最大功率;6.塑化能力Qs(cm3/s,g/s)一一-單位時間內,螺桿可塑化好的塑料量(PS);7.螺桿轉速ns(r/min)--一預塑時,螺桿每分鐘最高轉數(shù);8.注座推力P(kN)一一-注射噴嘴對模具主澆套的最大密封推力;9.料筒加熱功率NT(KW)一一-料筒加熱圈單位時間供給料筒表面的總熱能。錦珂

5.注射功率Ni(kW)一一-螺桿推進熔料的最大功率;錦珂34三、淺談幾種常用的注塑螺桿的選擇與應用:眾所周知,注塑機的“螺桿塑化組件”是注塑機主要核心單元。直接體現(xiàn)了注塑機性能的優(yōu)劣。而有“心臟”之稱的螺桿則是至關重要的零件,其性能決定著加工制品的質量.效率等指標的高低.錦珂

三、淺談幾種常用的注塑螺桿的選擇與應用:錦珂35隨著塑料工業(yè)的迅猛發(fā)展,特別是我國經過二十幾年的發(fā)展,注塑設備已經成熟,作為注塑設備的設計者和使用者,需要清楚地了解哪些螺桿適用于哪些物料的加工,特別是在物料品種繁雜的今天,市場上螺桿種類也日異繁多,但在實際使用中卻比較混亂,使用者經常把某根螺桿用來加工不適宜的物理特性的塑料.更有一個觀念誤區(qū)是:“認為一根螺桿是萬能的”,其實不然,借此,簡單介紹幾種常用的主體結構的螺桿.以便加工制品時提供一些參考。隨著塑料工業(yè)的迅猛發(fā)展,特別是我國經過二十幾36(一)、普通螺桿:(普通單頭全螺紋螺桿)1、普通注射螺桿螺紋有效長度通常分成加料段(輸送段)、壓縮段(塑化段)、均化段(計量段)。計量段混鍊/壓縮供給段(一)、普通螺桿:(普通單頭全螺紋螺桿)計量段372、輸送段:(供給段)

1)、負責塑料的輸送,進料供給作用,推擠與預熱,應保證預熱到熔點;

2)、結晶性塑料宜長(如:POM、PA)非晶性料次之(如:PS、PU、ABS),熱敏性最短(如:PVC)。輸送段2、輸送段:(供給段)

1)、負責塑料的輸送,進料供給作用,383、壓縮段(混鍊/壓縮段):

1),負責利用牙深產生剪熱壓塑料的混煉、壓縮與加壓排氣,通過這一段的原料已經幾乎全部熔解,但不一定會均勻混合;

2),在此區(qū)域,塑料逐漸熔融,螺槽體積必須相應下降,以對應塑料幾何體積的下降,否則料壓不實,傳熱慢,排氣不良;

3)、一般占25%以上螺桿工作長度,但尼龍(結晶性料)螺桿的壓縮段約占15%螺桿工作長度,高粘度、耐火性、低傳導性、高添加物等塑料螺桿,占40%/50%螺桿工作長度,PVC螺桿可占100%螺桿工作長度,以免產生激烈的剪切熱。3、壓縮段(混鍊/壓縮段):

1),負責利用牙深產生剪熱394、計量段:

1)、一般占20\25%螺桿工作長度,確保塑料全部熔融以及溫度均勻,混煉均勻;

2)、計量段長則混煉效果佳,太長則易使熔體停留過久而產生熱分解,太短則易使溫度不均勻;

3)、PVC等熱敏性塑料不宜停留時間過長,以免熱分解,可用較短的計量段或不要計量段。4、計量段:

1)、一般占20\25%螺桿工作長度,確保塑料405、進料螺槽深度,計量螺槽深度:

1)、進料螺槽深度越深,則輸送量越大,但需考慮螺桿強度,計量螺槽深度越淺,則塑化發(fā)熱、混合性能指數(shù)越高,但計量螺槽深度太淺則剪切熱增加,自生熱增加,溫升太高,造成塑料變色或燒焦,尤其不利于熱敏性塑料;

2)、計量螺槽深度=KD=(0.03~0.07)×D。D增大,則K選小值。

5、進料螺槽深度,計量螺槽深度:

1)、進料螺槽深度越深,則416、螺桿可以說是注塑機的心臟,螺桿的品質好壞決定制品的質量好壞。相關工藝介紹如下:

6、螺桿可以說是注塑機的心臟,螺桿的品質好壞決定制品的質量好421)、ds一一-螺桿外徑。螺桿直徑大小直接影響著塑化能力的大小,也就直接影響到理論注射容積的大小。因此,理論注射容積大的注塑機其螺桿直徑也大。1)、ds一一-螺桿外徑。螺桿直徑大小直接影響著塑化能力的大432)、L1--一加料段長度。加料段又稱輸送段或進料段度應保證物料有足夠的輸送長度,一般L1=(9~10)ds。2)、L1--一加料段長度。加料段又稱輸送段或進料段度應保證443)、h1一一-加料段的螺槽深度。hl深,則容納物料多,提高了供料量,但會影響物料化效果以及螺桿根部的剪切強度。一般hl(0.12~0.16)ds。3)、h1一一-加料段的螺槽深度。hl深,則容納物料多,提高454)、L3一一-熔融段(均化段、計量段)螺紋長度。熔體在L3段的螺槽中得到進一步的均化:溫度均勻,黏度均勻,組分均勻,分子量分布均勻,形成較好的熔體質量。L3長度有助于穩(wěn)定熔體在螺槽中的波動,有穩(wěn)定壓力的作用,使物料以均勻的料量從螺桿頭部擠出,所以又稱計量段。一般L3=(4~5)ds。4)、L3一一-熔融段(均化段、計量段)螺紋長度。熔體在L3465)、h3一一-熔融段螺紋深度。h3小,螺槽淺,提高了塑料熔體的塑化效果,有利于熔體的均化。但h3過小會導致剪切速率過高,以及剪切熱過大,引起大分子鏈的降解,影響熔體質量。反之,如果h3過大,由于在預塑時,螺桿背壓產生的回流作用增強,會降低塑化能力。所以合適的h3應由壓縮比ε來決定。ε=h1/h3。5)、h3一一-熔融段螺紋深度。h3小,螺槽淺,提高了塑料熔47①、對于結晶型塑料,如PP、PE、PA以及復合塑料,ε=3~3.5;②、對黏度較高的塑料,如VPVC、ABS、HIPS、AS、POM、PC、PMMA、PPS等。ε=1.4~2.5。③、對蒙自磨較高的塑料,如VPVC-ABS,HIPS,AS,POM,PC,PMMA,PPS等,ε=1.8-2.3①、對于結晶型塑料,如PP、PE、PA以及復合塑料,ε=3~486)、L2一一-塑化段(壓縮段)螺紋長度。物料在此錐體空間中不斷地受到壓縮、剪切和混煉作用,物料從L2段入點開始,熔池不斷地加大,到出點處熔池已占滿全螺槽,物料完成從玻璃態(tài),經過黏彈態(tài)向黏流態(tài)的轉變,從固體床向熔體床的轉變。L2長度會影響物料從固態(tài)到黏流態(tài)的轉化歷程,太短會來不及轉化,固料堵塞.在L2段的末端,形成很高的壓力、扭矩或軸向力、太長也會增加螺桿的扭矩和不必要的能耗,一般L2=(6~8)ds。對于結晶型的塑料,物料熔點明顯,熔融范圍窄,所以L2可短些,一般為(3~4)ds。6)、L2一一-塑化段(壓縮段)螺紋長度。物料在此錐體空間中497)、S一一-螺距,其大小影響螺旋角B,從而影響螺槽的輸送效率,一般S=ds。7)、S一一-螺距,其大小影響螺旋角B,從而影響螺槽的輸送效508)、e一一-螺棱寬度,其寬窄影響螺槽的容料量、熔體的漏流以及螺棱耐磨損程度,一般為(0.05~0.07)ds。8)、e一一-螺棱寬度,其寬窄影響螺槽的容料量、熔體的漏流以519)、螺棱后角α、螺棱推力面圓角R1和背面圓角R2的大小影響螺槽的有效容積,物料的滯留情況以及螺棱根部的強度等,一般a=25°~30°。R1=(0.3~0.5)R2。9)、螺棱后角α、螺棱推力面圓角R1和背面圓角R2的大小影響527、普通螺桿各段長度如下所列:螺桿類型加料段(L1)壓縮段(L2)均化段(L3)漸變型25~30%50%15~20%突變型65~70%15~5%20~25%通用型45~50%20~30%20~30%7、普通螺桿各段長度如下所列:53(二)普通螺桿參數(shù):1、螺桿長徑比(L/Ds):螺桿長徑比大,可以實現(xiàn)低溫、均質、穩(wěn)定的塑化,螺桿長徑比一般取18~22。(二)普通螺桿參數(shù):542、壓縮比(ε)h1/h3:注射螺桿壓縮比是指計量段螺槽深度(h1)與均化段螺槽深度(h3)之比。壓縮比大,會增強剪切效果,但會減弱塑化能力,相對于擠出螺桿,壓縮比應取得小些為好,以有利于提高塑化能力和增加對物料的適應性。2、壓縮比(ε)h1/h3:55對于結晶型塑料,如聚丙烯、聚乙烯、聚酷胺以及復合塑料,一般取2.6~3.0;對高黏度的塑料,如硬聚氯乙烯、丁二烯與ABS共混、高沖擊聚苯乙烯、AS、聚甲醛、聚碳酸酯、有機玻璃、聚苯醚等,約為1.8~2.3,通用型螺桿可取2.3~2.6,在均化段螺槽深度和螺桿壓縮比確定后,對于單頭等距變深螺桿,可由式∈=0.93計算出加料段的螺槽深度。若h1/hs=2,實際壓縮比為1.86。通常所說的壓縮比,大于實際壓縮比。對于結晶型塑料,如聚丙烯、聚乙烯、聚酷胺以及復合塑563、螺桿材料與熱處理:目前,國內常用的材料為38CrMoA1,或者日本進口的SACM645。國內螺桿的熱處理,一般采取鍍鉻工藝,鍍鉻之前高頻淬火或氮化,然后鍍鉻,厚度0.03~0.05mm。此種螺桿適于阻燃性塑料,如透明PC、PMMA。但鍍鉻層容易脫落,防腐蝕性能差,所以大多采用不銹鋼材料。3、螺桿材料與熱處理:57(三)普通單頭全螺紋螺桿:1、該螺桿是常規(guī)的三段式單頭全紋螺紋結構:即加料段、熔融段、均化段。一般它有三種結構形式:1)、等距變深;2)、等深變距;3)、變深變距。(三)普通單頭全螺紋螺桿:582、由于從實用性能及加工角度考慮,后兩種較少用,目前應用最多的是第一種結構形式,即等距變深結構,該種結構從加料段、熔融段至均化段螺距全部相等,螺棱寬度不變,熔融段是由加料段最后一個螺槽由深變淺至均化段第一個螺槽過渡而成,即形成了幾何壓縮比。在熔融段建立壓力區(qū),構造固體床和熔池以壓縮、熔融物料,實現(xiàn)固相到液相的轉變過程,是固液混合區(qū)。這種結構形式又分為兩種:等距漸變型和等距突變型。前者主要是加料段和均化段各螺槽等深,而熔融段較長,一般占螺桿有效螺紋長度20%~50%左右,如圖:

2、由于從實用性能及加工角度考慮,后兩種較少用,目前應用最多59①、這類螺桿主要適用范圍:1).熔融溫度范圍較寬的非結晶型聚合物。如:PS、HPVC、ABS、PC、PMMA、PPO、PPS、CA等。2).成型加工溫度范圍較寬的結晶型聚合物。如:HDPE、PP、PET等。3).部份熱塑性彈性體。如:PU、TPU等。①、這類螺桿主要適用范圍:60②、等距突變型螺桿則相反,其均化段較長,熔融段相對較短,一般占螺桿有效螺紋長度15%~30%,如圖:③、這類螺桿主要適用范圍:熔融溫度范圍較窄的結晶型聚合物。如:LDPE、PA等。②、等距突變型螺桿則相反,其均化段較長,熔融段相對較短,一般61與其它結構形式比較,單頭等矩變深螺桿的優(yōu)點是:具有應用范圍廣的特點。雖說具體加工不同的聚合物表現(xiàn)出不同性能,但基本上能實現(xiàn)上述多種物料的加工,故被稱作通用型螺桿;再加上是單頭螺紋,結構簡單,加工制造容易,成本低,能耗小,驅動扭矩小,所以被廣泛應用。缺點是:由于整體結構簡單,導致加料段輸送效率不高,在熔融段固液不能分離導致軸、徑向溫差大,熔融速度慢,氣體排出不暢。末端未充分熔融的物料進入均化段時會引起熔融段的壓力、溫度、熔融速率的波動。

與其它結構形式比較,單頭等矩變深螺桿的優(yōu)點是62特別是設計時為適應多種物料,對主要的幾何參數(shù)作了不當設計折中,其通用型反而會更差。所以這種結構螺桿的塑化質量、熔膠能力一般不高,僅是相對意義上的通用型螺桿。如為提高產量和塑化質量,加大長徑比和轉速后對剪敏性(剪敏性:物料的有效粘度對剪切速率的敏感性。)塑料有一定的效果,但對于熱敏性塑料會有熱分解的可能。故此類螺桿一般適合用于中、低質量和中小注射量的制品的加工,在中小直徑螺桿上采用較多。特別是設計時為適應多種物料,對主要的幾何參數(shù)作了不63(四)雙頭全螺紋漸變型螺桿:

圖2-1(四)雙頭全螺紋漸變型螺桿:圖2-164圖2-2圖2-31、該結構形式也是三段式螺桿,它是在一種分離型和等距變深螺桿的基礎上演變而來,只在熔融段設有一段起分離屏障作用的副螺紋,結構見圖2-1、2-2所示,而加料段和均化段與單頭全螺紋螺桿相似。而與分離型螺桿不同的是其副螺紋的始端和終端與主螺紋不相交,螺距一般大于主螺紋螺距,副螺紋外徑、螺棱寬度均小于主螺紋,副螺紋外徑與機筒內徑的徑向間隙構成熔體流通的唯一通道。圖2-2652、主螺紋推進面與副螺紋后緣構成的熔體槽寬由窄變寬,直至均化段尾部,而副螺紋的推進面與主螺紋的后緣構成固體槽寬由寬變窄,直至熔融段尾部,固液兩槽槽深相同,如圖2-2。此種結構螺桿主要是使固、液兩相分離,固體床迫使熔池中的熔體通過副螺紋頂隙進入熔體槽,使得熔料及時分離,保護固體床不易破碎。當熔料通過頂隙時會受到一定的剪切作用,能提高熔體剪切、塑化效果,即使有一些未熔融的小顆粒進入熔體槽后也能與熔體進行熱交換,塑化、混合。該結構螺桿與普通單頭螺桿相比,幾何壓縮比小,均化段相對較長。

2、主螺紋推進面與副螺紋后緣構成的熔體槽寬由窄變寬,直至均化66它的優(yōu)點是:1).由于固、液分離,熔料與熔膜熱交換面積小,而固體床則反之,傳熱勻衡。2).能提高熔融速率和熔融穩(wěn)定性,熔體溫度低。3).固體床的氣體能較好地排出,能減小壓力波動,固體段壓力建立較快。它的優(yōu)點是:67它的缺點是:1)、由于副螺紋不與主螺紋相交,實際不能完全充分隔離固液兩相,特別是在副螺紋起始處會有部分固體床被分散成碎片進入熔體槽與熔體混合,導致不完全熔融的固體碎片進入均化段,在相同熔膠周期內會降低均化效果,其最終塑化質量及熔膠能力不會太高。并且總體功耗偏大,加工工藝相對復雜,成本會偏高。它的缺點是:683、這類螺桿主要適用范圍:1)、成型加工溫度范圍較寬的結晶型聚合物。如:PE、PET、PP、POM等。2)、熔融溫度范圍寬的非結晶型聚合物。如:PS、ABS、PPS等。3)、熔融粘度高非剪敏性塑料。如:PC、PMMA等。這種主體結構是普遍采用的形式,根據(jù)具體物料特性選擇合適的螺桿頭及止逆結構,均能應用于各種熱塑性物料,適合于要求中、高塑化質量的制品的加工,在中、大直徑螺桿中應用較多。

3、這類螺桿主要適用范圍:69(五)、分離屏障型螺桿:

1、該螺桿同樣設有常規(guī)三段結構:嚴格說它也是在分離型螺桿基礎上演變而來的。主要是通過在熔融段和均化段改變螺距和槽深來實現(xiàn)功能。在熔融段設計成由主副螺紋構成的分離屏障型結構,如圖,屏障結構的副螺紋始端和終端與主螺紋相交,形成完全各自獨立的固、液兩相螺槽。該段固體槽由加料段固體槽延伸逐漸變淺至結束端而成,槽寬由寬變窄。熔體槽在熔融段起始處由淺變深,由窄變寬延伸至均化段。

(五)、分離屏障型螺桿:1、該螺桿同樣設有常規(guī)三段結構:嚴702、該段主副螺矩較大,且副螺距一般大于主螺距,副螺紋外徑、螺棱寬度小于主螺紋,副螺紋外徑與機筒內徑的徑向間隙構成熔體流通的唯一通道。這種螺桿結構與上述雙頭螺紋漸變型螺桿相比,熔融工作原理基本相似,區(qū)別在于固、液兩相螺槽深、寬不一致,固體槽采用正壓縮比,而熔體槽采用負壓縮比,且熔融段較長,長徑比較常規(guī)螺桿大。是有著一個較長熱歷程的螺桿,這種結構追求的是高速、高質、高產目的。2、該段主副螺矩較大,且副螺距一般大于主螺距,副螺紋外徑、螺71它的優(yōu)點是:由于分離屏障型的結構,固、液兩相完全分離,熔融、塑化充分,徑向、軸向溫差小。能實現(xiàn)低溫塑化,熔融速率高,熔溫、壓力穩(wěn)定。因螺距容積大,壓力建立快,單位時間內產量高。它的優(yōu)點是:72它的缺點是:

結構復雜,長徑比大,因熔融熱歷程較長能耗大,需要較大的驅動扭矩。同時加工困難,成本較高,因螺槽較深螺桿強度會有所減弱。它的缺點是:733、這類螺桿主要適用范圍:1).成型溫度范圍寬,熔融粘度不高的結晶型聚合物。如PE、PET、PP等。2).部分熔融溫度范圍寬的非結晶型聚合物。如PPS、PPO等。適合于要求中、高塑化質量和高產量的制品的加工,在中、大直徑螺桿中應用較多。而對于成型溫度窄、親水性強和高粘度非剪敏性的塑料不太適合,如POM、PA、CA、PC、PMMA等,一般不推薦使用。3、這類螺桿主要適用范圍:74癥狀螺桿料管部分原因解決方案不下料螺桿斷裂換新的螺桿料斗架“橋”把“橋”弄塌料管進料段溫度過高重設進料段溫度保證運水圈暢通運行粉碎料體積過大將原料重新破碎,改變料管進料口的設計(內壁拉槽,做偏心銑斜度),加深螺桿槽的深度產品發(fā)黃有黑點螺桿料管磨損根據(jù)磨損情況換相應的螺桿或材料螺桿組件有死角重新更換相應的專用材料或三小件螺桿被原料碳化使用防腐性好一點的螺桿材料射嘴孔過大將射嘴小孔重新鉆大螺桿壓縮比過大換相應的壓縮比螺桿螺桿溫度過高包料螺桿芯部打冷卻深孔癥狀螺桿料管部分原因解決方案不下料螺桿斷裂換新的螺桿料斗架“75癥狀螺桿料管部分原因解決方案產品塑化不良原料在螺桿里面不能充分融化提高料管的溫度,使用分離型螺桿產品混色不均螺桿混煉效果不好用高混煉螺桿射膠終點不穩(wěn)定過膠圈左右活動間隙過大重新更換活動間隙小的過膠圈過膠圈和介子配合不好換外徑和端面垂直度好的圈和介子過膠圈和料管間隙過大更換相應的磨損零件料管和法蘭接觸點容易漏膠料管和法蘭兩端面沒貼緊檢修兩工件的內外止口長度法蘭的端面和外止口不垂直檢修兩工件的內外止口和端面的垂直度螺絲或料管抗拉強度不夠用12.9級螺絲,用調過質的料管,料管外徑癥狀螺桿料管部分原因解決方案產品塑化不良原料在螺桿里面不能充76癥狀螺桿料管部分原因解決方案螺桿后退困難進料段溫度偏高;破碎料過大;貝壓設置過大;料筒進料段設置不合理;螺桿料筒間隙過小。設置合理的參數(shù);重新破碎更小原料;間隙過大更換新的螺桿料筒;設計合理的進料口。制品有氣泡貝壓太低;壓縮比太?。簧渌偬荒厍犯撸辉O置合理的工藝參數(shù),選擇大一點壓縮比的螺桿螺桿有異響料管沒裝配到位;料筒料斗口檔尺寸太??;螺桿柄部直徑太??;螺桿直線度不好;螺桿出料設計夠順暢;雜物掉進料筒檢查各檔尺寸;重新安裝;取出異物;流動性不好的原料生產時用出料順暢結構的三小件。癥狀螺桿料管部分原因解決方案螺桿后退困難進料段溫度偏高;破碎77(六)、屏障型混煉剪切元件:1、以上幾種主體結構的注射螺桿是基本且常用的。如今高分子聚合物的種類、配方、添加劑、添加物及改良性材料已日新月異,各個注塑設備廠家為適用新物料制品的加工,投入了大量資源進行產品改進、開發(fā),使得螺桿塑化技術也得到了相適應地發(fā)展。(六)、屏障型混煉剪切元件:78圖4-3

圖4-1

圖4-2圖4-3

因此目前市場上出現(xiàn)了各種結構的專用螺桿,這些螺桿的設計不外乎是在上述幾種主體結構中設置一些混煉和剪切元件進行排列組合。如圖4-1、圖4-2、圖4-3。對于這些螺桿的應用,更需要明確加工物料的物理特性,從而才能更好地合理地應用并有效地節(jié)約能源。圖4-3圖4-1圖4-2圖4-3因此792、圖4-1是螺旋槽屏障剪切元件,其工作原理是在螺桿直徑圓周上成對交替均布一定數(shù)量的進、出料槽,屏障螺棱設置于進出料槽之間,每一個屏障螺棱比螺桿直徑小一徑向間隙,這是熔體唯一的通道。對來自均化段未熔融的顆粒料進入進料槽后,通過屏障螺棱間隙對其進行強烈的剪切、塑化后,經出料槽推出。2、圖4-1是螺旋槽屏障剪切元件,其工作原理是在螺桿直徑圓周80它的優(yōu)點是:一方面使熔料與固體顆粒能得到進一步熱交換,起到良好的混合、均化效果。另一方面可以提高物料的剪切速率,極大降低了物料的粘度,減小流動阻力增強熔體流動性能,從而可以較好的避免流動性較差的物料因滯留時間過長而分解的危險。它的優(yōu)點是:81它的缺點是:能耗大、結構復雜加工困難,設計不合理時,會導致因剪切過熱熔體溫度偏高、溫升快且波動不穩(wěn)定,也正因為如此,多數(shù)場合會與圖4-3配套使用,對降低融體溫度有明顯效果。它的缺點是:823、圖4-2是直槽屏障剪切元件,其工作原理與螺旋槽屏障剪切元件大同小異,應用場合基本相同。區(qū)別在于其剪切速率的提高不如前者,且剪切熱也比前者高,而混合效果稍強。這兩者適用于高粘度剪敏性塑料和成型溫度寬的結晶型塑料,效果明顯。對于高粘度非剪敏性塑料和成型溫度窄的塑料不推薦使用。這兩者常設置于熔融端或均化端,一般設于均化段較多。3、圖4-2是直槽屏障剪切元件,其工作原理與螺旋槽屏障剪切元834、圖4-3是銷釘混煉元件,主要對熔體起進一步混合、均化作用,能較好的降低剪切過熱時熔體的溫度。和提高著色劑的混色效果。它常與上述兩種剪切元件配合使用,與圖(三)分離屏障型螺桿配合使用也較多,常位于螺桿的尾部。4、圖4-3是銷釘混煉元件,主要對熔體起進一步混合、均化作用84以上只是簡單的描述了注射螺桿的主體工作結構類型,一般還需配置螺桿頭及止逆環(huán),其結構及類型變化不大,千篇一律,具體選擇與應用仍需考慮加工的聚合物的物理特性,只有這樣才是合理、有效的。

以上只是簡單的描述了注射螺桿的主體工作結構類型,一85注塑工藝培訓課程86四、螺桿頭及工藝:1、注塑螺桿和擠出螺桿之間重要區(qū)別,在于前者裝有各種特殊結構形式的螺桿頭,這是由螺桿工作特性所決定的。在注射螺桿中螺桿頭的作用是預塑時,能將塑化好的熔體放流到儲料室中,而在高壓注射時,又能有效地封閉螺桿頭前部的熔體,防止倒流。四、螺桿頭及工藝:872、螺桿頭分兩大類:帶止逆環(huán)的和不帶止逆環(huán)的.帶止逆環(huán)的螺桿頭如圖所示。預塑時,螺桿均化段的熔體將止逆環(huán)推開,通過與螺桿頭形成的間隙,流人儲料室中;注射時,螺桿頭部的熔體壓力形成推力,將止逆環(huán)退回將流道封堵,防止回流。2、螺桿頭分兩大類:帶止逆環(huán)的和不帶止逆環(huán)的.帶止逆環(huán)的螺桿883、對螺桿頭的要求:止逆環(huán)要靈活,光潔,有的要求增強混煉效果等,又有多種形式,對有些高黏度物料如PMMA、PC、AC或都熱穩(wěn)定性差的物料PVC等,為減少剪切作用和物料的滯留時間,可不用止逆環(huán),但這樣在注射時會產生反流,延長建壓時間。3、對螺桿頭的要求:止逆環(huán)要靈活,光潔,有的要求增強混煉效果894、對螺桿頭的其它一些要求:1)、止逆環(huán)與料筒配合間隙要適宜,既要防止熔料回泄又要靈活。2)、既有足夠的流通截面,又要保證止逆環(huán)端面有回程力,使在注射時快速封閉。3)、止逆環(huán)屬易磨損件,應采用硬度高的耐磨、耐蝕合金材料制造。4)、結構上應拆裝方便,便于清洗。5)、螺桿頭的螺紋與螺桿的螺紋方向相反,防止預塑時螺桿頭松脫。4、對螺桿頭的其它一些要求:90五、噴嘴及工藝:五、噴嘴及工藝:91(一)、噴嘴功能:噴嘴是連接塑化裝置與模具流道的重要組件。噴嘴有多種功能:預塑時,在螺桿頭部建立背壓,阻止熔體從噴嘴流出;注射時,建立注射壓力,產生剪切效應,加速能量轉換,提高熔體溫度均化效果;保壓時,起保溫補縮作用。(一)、噴嘴功能:92(二)、噴嘴形式:1.敞開式噴嘴結構形式:噴嘴可分為敞開式噴嘴、鎖閉噴嘴、熱流道噴嘴和多流道噴嘴。撇開式噴嘴,結構簡單,制造容易,壓力損失小,但容易發(fā)生流延。(二)、噴嘴形式:93圖(a)軸孔型,d=2~3mm,L=(10~15)d,適宜中低黏度,熱穩(wěn)定性好的如PE、ABS、PS等薄壁制品。圖(a)軸孔型,d=2~3mm,L=(10~15)d,適94圖(b)長錐形,D=(3~5)d,適宜高黏度,熱穩(wěn)定性差,如PMMA、PVC等厚酒壁刷品。

圖(b)長錐形,D=(3~5)d,適宜高黏度,熱穩(wěn)定95噴嘴與澆口套的關系噴嘴與澆口套的關系962、自鎖噴嘴結構形式有多種:1)、此種結構主要用于加工某些低黏度塑料,如PA類,防止預塑時發(fā)生流延。自鎖原理基本一致。在預塑時,靠彈簧力通過擋圈和導桿將頂針壓住,用其錐面將噴嘴孔封死;注射時,在高壓作用下,用熔體壓力在頂針錐面上所形成的軸向力,通過導桿、檔圈將彈簧壓縮,高壓熔體從噴嘴孔注入模具流道。此種噴嘴,注射時壓力損失大,結構復雜,清洗不便,防流延可靠性差,容易從配合面泄露。2、自鎖噴嘴結構形式有多種:972)、結構的動作原理是借助注射座的移動力將噴嘴打開或關閉:預塑時,噴嘴與模具主澆套脫開,熔料在背壓作用下,使噴嘴芯前移封閉進料斜孔;注射時,注射座前移,主澆套將噴嘴芯推后,斜孔打開,熔體注入模腔。2)、結構的動作原理是借助注射座的移動力將噴嘴打開或關閉:預983、液壓控噴嘴:液壓控噴嘴結構形式,噴嘴頂針在外力操縱下在預塑時封死,注射時打開。此種噴嘴釘針的封口動作參加注射機的控制程序,需設置噴嘴控制油缸.此種結構噴嘴頂針和導套之間的密封十分重要,在較大的背壓作用下,熔體有泄漏可能,為此需與防延程序配合。3、液壓控噴嘴:液壓控噴嘴結構形式,噴嘴頂針994、熱流道噴嘴:1)、由于噴嘴流道很細,并與模具主澆套接觸,容易散熱,經過保壓、冷卻后,噴嘴中的余料變冷料而封堵,影響下一次注射程序,且冷料也會影響制品質量。所以近代注射成型常采用熱流道噴嘴,并與熱流道模具配合,形成一套完整的熱流道注塑系統(tǒng),保證了制品質量,縮短了注射成型周期,節(jié)約了原料,降低了能耗。4、熱流道噴嘴:4、熱流道噴嘴:1)、由于噴嘴流道很細,并與模具主澆套接觸,1002)、噴嘴要求:噴嘴安裝:噴嘴頭與模具的澆套要同心,兩個球面應配合緊密,否則會溢料。一般要求兩個球面半徑名義尺寸相同,而取噴嘴球面為負公差,其口徑略小于澆套口徑≤0.5~lmm為宜,二者同軸度公差0.25~0.32)、噴嘴要求:1013).噴嘴口徑:

噴嘴口徑尺寸關系到壓力損失、剪切發(fā)熱以及補縮作用,與材料、注塑座及噴嘴結構形式有關,如下表所示。3).噴嘴口徑:102七、塑化過程理論—料筒溫度:七、塑化過程理論—料筒溫度:103模溫控制模溫控制104模溫控制模溫控制105八、注射工藝過程:八、注射工藝過程:106九、注塑過程分析:一、九、注塑過程分析:一、107九、注塑過程分析:二、九、注塑過程分析:二、108九、注塑過程分析:三、九、注塑過程分析:三、109十、注射理論參考:十、注射理論參考:110注塑工藝培訓課程111注塑工藝培訓課程112注塑工藝培訓課程113十一、注射成型條件要素:(一)、時間要素:1、射出時間。2、保壓時間。3、冷卻時間。4、開關模時間。5、低壓保護時間。6、周期時間。7、烘料時間。8、頂針時間。9、中子時間。十一、注射成型條件要素:114(二)、壓力要素:1、背壓壓力。2、射出壓力。3、保壓壓力。

4、頂出壓力。5、低壓保護壓力。6、高壓鎖模壓力。7、系統(tǒng)壓力。8、頂針壓力9、調模壓力。10、儲料壓力。11、中子壓力。(二)、壓力要素:115(三)、速度要素:1、開關模速度。

2、射出速度。

3、頂出速度。

4、儲料速度。

5、中子速度。6、調模速度。注塑工藝培訓課程116注塑工藝培訓課程117注塑工藝培訓課程118注塑工藝培訓課程119注塑工藝培訓課程120注塑工藝培訓課程121注塑工藝培訓課程122(四):位置要素:1,計量位置。2,低壓保護位置。3,開模位置。4,頂針位置。5,中子位置。6,儲料位置。(四):位置要素:123十二,多級注射成型工藝:(一)、多級注射成型工藝說明:1、近代注塑制品,由于澆道系統(tǒng)及各部位幾何形狀不同,不同部位對于充模熔體的流動(速度、壓力)提出要求,否則就要影響熔體在這一部位的流變性能或高分子的結晶定向作用,以及制品的表觀質量。在一個注射過程中,螺桿向模具推進熔體時,要求在不同位置上有不同注射速度和不同注射壓力等工藝參數(shù)的控制,稱這種注射過程為多級注塑。十二,多級注射成型工藝:1242、目前,大多數(shù)是注射速度進行多級控制的注塑機,通??梢园炎⑸淙珱_分3個或4個區(qū)域,并把各區(qū)域設置成各自不同的適當注射速度。采用在注射的初期使用低速,模腔充填時使用高速,充填接近終了時再使用低速注射的方法。通過注射速度的控制和調整,可以防止和改善制品外觀。如毛邊、噴射痕、銀條或焦痕等各種不良現(xiàn)象。2、目前,大多數(shù)是注射速度進行多級控制的注塑機,通??梢园炎?25(二)、多級注射控制程序形式:1、可以根據(jù)流道的結構、澆口的形式及注塑件結構的不同,來合理設定多段注射壓力、注射速度、保壓壓力和熔膠方式,有利于提高塑化效果、提高產品質量、降低不良率及延長模具/機器壽命。通過多級程序控制注塑成型機的油壓、螺桿位置、螺桿轉速,能謀求改善成型件的外觀不良,改善縮水、翹曲和毛邊的對應措施,減少各模每次注射成型件的尺寸不均一。

(二)、多級注射控制程序形式:126通過多級程序控制注塑成型機的油壓、螺桿位置、螺桿轉速,能謀求改善成型件的外觀不良,改善縮水、翹曲和毛邊的對應措施,減少各模每次注射成型件的尺寸不均一。然而,很多注塑技術人員仍然習慣使用過去一段射膠的方法,不懂得如何尋找多段射膠位置和方法,使具有多段射膠功能的機器發(fā)揮不了其優(yōu)勢。通過多級程序控制注塑成型機的油壓、螺桿位置、1272、對于直澆口的產品,既可以采用單級注射的形式,也可以采用多級注射的形式。對于結構簡單精度要求不高的小型塑料制件,可采用低于三級注射的控制方式。

2、對于直澆口的產品,既可以采用單級注射的128(三)、多級控制的效果:(三)、多級控制的效果:129(四)、設定多級注射程序的方法:1、一般的塑件注塑時至少要設定三段或四段射膠才是比較科學的。2、對于結構簡單且外觀質量要求不高的膠件注塑時,可采用三段射膠的程序。但對結構比較復雜、外觀缺陷多、質量要求高的膠件注塑時,需采用四段以上的射膠控制程序。3、設定幾段射膠程序,一定要根據(jù)流道的結構、澆口的形式/位置/數(shù)量/大小、注塑件結構、產品質量狀況及模具的排氣效果等因素進行科學分析、合理設定。(四)、設定多級注射程序的方法:130(五)、多級注射位置的選擇方法:1、計算重量法:總重量=所有膠件部分的重量+流道部分的重量。(五)、多級注射位置的選擇方法:1312、注射時的射膠量即為總重量。1)、一段射膠位置即為流道部分的射膠量,10%-30%(慢/中速)。2)、二段射膠位置即為產品走膠90%時的射膠量,80%--90%(中/快速)。除直澆口,其余的幾乎都采用中壓,中速或者中壓低速;第二級注射的終止位置是從澆口終點開始至整個型腔1/2-2/3的空間,第二級注射適宜采用高壓、高速,高壓、中速或者中壓、中速??粗破方Y構和使用的材料而定。3)、三段為末段的射膠量,98%-100%(慢速).,最后一級注射屬于增壓相范圍,保壓切換點就在這級注射終止位置之間。2、注射時的射膠量即為總重量。1322、調試觀察法:根據(jù)自己的初步估計,將注射時所找位置點的壓力/速度設為零,觀察實際走膠的位置,再根據(jù)實際情況進行微調,直至找到你要選擇的位置。2、調試觀察法:1333、基于對制品幾何形狀分析的基礎上選擇的多級注塑工藝:由于制品的型腔較深而壁又較薄,使模具型腔形成長而窄的流道,熔體流經這個部位時必須很快地通過,否則易冷卻凝固,會導致充不滿模腔的危險,在此應設定高速注射。但是高速注射會給熔體帶來很大的動能,熔體流到底時會產生很大的慣性沖擊,導致能量損失和溢邊現(xiàn)象,這時須使熔體減緩流速,降低充模壓力而要維持通常所說的保壓壓力(二次壓力,后續(xù)壓力)使熔體在澆口凝固之前向模腔內補充熔體的收縮,這就對注塑過程提出多級注射速度與壓力的要求

。3、基于對制品幾何形狀分析的基礎上選擇的多級注塑工藝:134(六)注塑充模過程:1、注塑充模過程可分為以下幾個階段:1)、注塑充模流動階段:2)、保壓補塑流動階段:3)、保壓:(六)注塑充模過程:135注塑工藝培訓課程136(七)、注射速度設定值:(七)、注射速度設定值:137注塑工藝培訓課程1381、多級速度和多級壓力解決排氣只是其中一方面,對于很多產品控制尺寸,外觀,翹曲,機械強度,離型粘模,等都很有用!射壓一段為實際射壓,后面的實際上為保壓,似覺得太片面了,要看什么機,它的射出控制怎么設計的,象住友,發(fā)那克,日精,德馬格等頂尖機就是只有一段射出監(jiān)視壓,后面保壓再分段.再射出階段設定的射壓不起什么作用,由射速帶起來機器會隨機給個壓力,只有在實際射壓要接近或超過設定產值時,設定的射壓才起作用,強制的降低射速以抑制射壓的增大!

1、多級速度和多級壓力解決排氣只是其中一方面,對于很多產品控1392、注塑工藝是一個需要經驗和理論結合工作,只有理論的人很多,只有經驗的人更多,但真正作到用理論來指導實踐的人不多!在要求越來越高的今天,只有突破自己的局限,去尋求更高的發(fā)展!但并不是文憑的高低決定你的發(fā)展,而是你的上進心和學習精神!2、注塑工藝是一個需要經驗和理論結合工作,只有理論的人很多,140(八)注射保壓位置切換點的選擇方法:1、計時和位置兩種方法。當射出開始時,同時射出計時.也同時計算各級射出終止位置,如果射出參數(shù)不變,依照原料的流動性不同,流動性較佳的,則最后一級終止位置比計時先到達保壓切換點,這時完成充填、增壓兩相充模,射出進入保壓(補償相),未達到的計時則不再計時直接進入保壓,如果流動性較差的,計時完成而最后一級射出終止位置還未到達切換點,一樣不等位置到達,直接進入保壓。因此應注意以下幾點:

(八)注射保壓位置切換點的選擇方法:1411)、原料流動性較平均,可在測得保壓點后,再把時間加幾秒,作為補償。2)、原料流動性料佳,例如混合次料,低粘度材料,射出較不穩(wěn)定,應使用計時較佳,將保壓切換點減?。ㄒ话惆呀K止位置設定為零),以計時來控制,自動切換進入保壓。3)、原料流動性較差,以位置來控制保壓切換點較佳,將計時加長,到達設定切換點后進入保壓。

1)、原料流動性較平均,可在測得保壓點后,再把時間加幾秒,作1424)、保壓切換點即模具型腔已充填滿的位置,射出位置已難再前進,數(shù)字變換很慢,這時必須切換壓力才能使制品完全成型,該位置在操作畫面上能觀察到(計算機語言)。至于三級保壓的使用是這樣確定的:骨位不多,無尺寸配合的制品及高粘度原料的制品使用一級保壓,保壓壓力比增壓相高,而保壓時間短。凡骨位(加強筋)較多,要求有公差配合的制品,一定啟用多級保壓。5)、分段減速掌握正確的保壓切換點可以有效確保品質的穩(wěn)定。4)、保壓切換點即模具型腔已充填滿的位置,射出位置已難再前進143(九)、多段注射應該注意的事項:1、成型塑膠流動太好時,以防止毛邊產生采取低速射膠,但不得使原料冷卻固化為原則,待熔融樹脂通過肉厚處再提高射速快速充滿模穴,流痕(是熔融脂逐漸以澆口為中心而呈現(xiàn)的條紋狀模樣)是最初流入模穴內的樹脂冷卻過快而與其次流入的樹脂之間形成的交界所致。(九)、多段注射應該注意的事項:1442、進膠口(即澆口)部位成型較厚的情況,射速太快會造成亂流,冷料易殘留通道而形成流痕,故應慢速低壓進膠推開冷料頭,使后面的塑料順利進入。3、射出成型工程中噴嘴部與模具接觸因模具冷卻水冷卻模具溫度較射嘴低,部分熱被模具帶走,噴嘴容易產生冷料頭,這些冷料頭射入模具中,會在澆口處阻塞而引起流紋或銀條狀痕跡,探取分段射出可以改善此不良。2、進膠口(即澆口)部位成型較厚的情況,射速太快會造成亂流,1454、精密細小零件,澆口尺寸精細,且多數(shù)模穴之澆口平衡制作上極困難不易,將澆口開同一尺寸大小再利用多段射出技術就可克服。5、第一段低速射出與第二段高速射出之交界切換位置的改變,可以將熔接線局部位移修正,如在外觀上明顯的部位移至較不明顯位置(如貼簽處)。4、精密細小零件,澆口尺寸精細,且多數(shù)模穴之澆口平衡制作上極1466、凹陷與熔合不良現(xiàn)象在成型中是互相對立的,用此方法可同時改善;產品凹陷部位射速急降,充填表層至冷固后快速提高射速充填模穴,產生熔接線部位應采取快速射膠以防止熔合不良。

(一般成型品表面下陷均在肉厚處發(fā)生,它乃是熔融樹脂冷卻固化時的體積收縮所致)。6、凹陷與熔合不良現(xiàn)象在成型中是互相對立的,用此方法可同時改1477、在保壓過程中分段降低可使成型品殘留應力減小。8、成型品薄而流動距離長的成型條件需高壓力能順利完成,但高速高壓射膠容易造成澆口部殘留應力,從而影響品質所以采取高速進膠,中速充填,低速保壓消除殘留應力,從而防止成品變形。9、模具冷卻方面來改善:若動模溫度低定模溫度高成型品不會發(fā)生內向翹曲,若動模溫度較高則成型品可能發(fā)生外向翹曲現(xiàn)象。7、在保壓過程中分段降低可使成型品殘留應力減小。14810、燒焦(是由于模穴內氣體壓縮燃燒引起的現(xiàn)象)最容易發(fā)生在分模線或熔接處,樹脂的表面呈現(xiàn)黑色碳化之痕跡,而需使空氣瓦斯能順利排出模穴,必須降低射速。11、流體表面的速度應該是常數(shù),應采用快速射膠防止射膠過程中熔體凍結。射膠速度設置應考慮到在臨界區(qū)域(如流道)快速充填的同時在入水口位減慢速度。應該保證模腔填滿后立即停止以防止出現(xiàn)過填充、飛邊及殘余應力。10、燒焦(是由于模穴內氣體壓縮燃燒引起的現(xiàn)象)最容易發(fā)生在14912、設定速度分段的依據(jù)必須考慮到模具的幾何形狀、薄壁處需要最大的注射速度;厚壁零件需要慢—快—慢型速度曲線以避免出現(xiàn)缺陷。為了保證零件質量符合標準注塑速度設置應保證熔體前鋒流速不變。熔體流動速度是非常重要的,因為它會影響零件中的分子排列方向及表面狀態(tài);當熔體前方到達交叉區(qū)域結構時,應該減速;對于輻射狀擴散的復雜模具,應保證熔體通過量均衡地增加;

12、設定速度分段的依據(jù)必須考慮到模具的幾何形狀、薄壁處需要150長流道必須快速填充以減少熔體前鋒的冷卻,但注射高粘度的材料,如PC是例外情況,因為太快的速度會將冷料通過入水口帶入型腔。其它流動限制和不穩(wěn)定因素。速度的設定必須對注塑工藝和材料知識有較清楚的認識,否則,制品品質將難以控制。因為熔體流速難以直接測量,可以通過測量螺桿前進速度,或型腔壓力間接推算出(確定止逆閥沒有泄漏)。

長流道必須快速填充以減少熔體前鋒的冷卻,但15113、材料特性是非常重要的,因為聚合物可能由于應力不同而降解,增加模塑溫度可能導致劇烈氧化和化學結構的降解,但同時由剪切引起的降解變小,因為高溫降低了材料的粘度,減少了剪切應力。無疑,多段射膠速度對成型諸如PC、POM、UPVC等對熱敏感的材料及它們的調配料很有幫助。13、材料特性是非常重要的,因為聚合物可能由于應力不同而降解15214、調整注塑速度可以幫助消除由于在入水口位出現(xiàn)的流動放慢而引起的缺陷。當熔體經過射嘴和流道到達入水口時,熔體前鋒的表面可能已經冷卻凝固,或者由于流道突然變窄而造成熔體的停滯,直到建立起足夠的壓力推動熔體穿過入水口,這就會使通過入水口的壓力出現(xiàn)峰形。高壓將損傷材料并造成諸如流痕和入水口燒焦等表面缺陷,這種情況可以通過剛好在入水口前減速的方法克服上述缺陷。

14、調整注塑速度可以幫助消除由于在入水口位出現(xiàn)的流動放慢而153這種減速可以防止入水口位的過度剪切,然后再將射速提高到原來的數(shù)值。因為精確控制射速在入水口位減慢是非常困難的,所以在流道末段減速是一個較好的方案。我們可以通過控制末段射膠速度來避免或減少諸如飛邊、燒焦、困氣等缺陷。填充末段減速可以防止型腔過度填充,避免出現(xiàn)飛邊及減少殘余應力。由于模具流徑末端排氣不良或填充問題引起的困氣,也可以通過降低排氣速度,特別是射膠末段的排氣速度加以解決。這種減速可以防止入水口位的過度剪切,然后再15415、短射是由于入水口處的速度過慢或熔體凝固造成的局部流動受阻等原因產生的。在剛剛通過入水口或局部流動阻礙時加快射膠速度可以解決這個問題。流痕、入水口燒焦、分子破裂、脫層、剝落等發(fā)生在熱敏性材料上的缺陷是由于通過入水口時的過度剪切造成的。15、短射是由于入水口處的速度過慢或熔體凝固造成的局部流動受15516、光滑的制件取決于注塑速度,玻璃纖維填充材料尤其敏感,特別是尼龍。暗斑(波浪紋)是由于粘度變化造成的流動不穩(wěn)定引起的。扭曲的流動能導致波浪紋或不均勻的霧狀,究竟產生何種缺陷取決于流動不穩(wěn)定的程度。當熔體通過入水口時高速注射會導致高剪切,熱敏性塑料將出現(xiàn)燒焦,這種燒焦的材料會穿過型腔,到達流動前鋒,呈現(xiàn)在零件表面。16、光滑的制件取決于注塑速度,玻璃纖維填充材料尤其敏感,特15617、為了防止射紋,射膠速度設置必須保證快速填充流道區(qū)域然后慢速通過入水口。找出這個速度轉換點是問題的本質。如果太早,填充時間會過度增加,如果太遲,過大的流動慣性將導致射紋的出現(xiàn)。熔體粘度越低,料筒溫度越高則這種射紋出現(xiàn)的趨勢越明顯。由于小入水口需要高速高壓注射,所以也是導致流動缺陷的重要因素。17、為了防止射紋,射膠速度設置必須保證快速填充流道區(qū)域然后15718、縮水可以通過更有效的壓力傳遞,更小的壓力降得以改善。低模溫和螺桿推進速度過慢極大地縮短了流動長度,必須通過高射速來補償。高速流動會減少熱量損失,并且由于高剪切熱產生磨擦熱,會造成熔體溫度的升高,減慢零件外層的增厚速度。型腔交叉位必須有足夠厚度以避免太大的壓力降,否則就會出現(xiàn)縮水。18、縮水可以通過更有效的壓力傳遞,更小的壓力降得以改善。低158十三、注道、澆道、冷料井、澆囗:(一)注道:1、(直澆道):是接合注塑成型機噴嘴的部份,其末端連接於澆道(橫澆道)。注道澆套前端、的R半徑應稍大於噴嘴的r半徑(大1-2mm),以免在與噴嘴的接觸部分溢漏料而不易剝脫注道。為了容易剝脫固化的注道,設計2-4度的斜度。十三、注道、澆道、冷料井、澆囗:1592、(橫澆道):是自注道至成形品之通路,通常設在合模線兩側,澆道的剖面通常是園形。多模穴模具的成形品與澆道配置很重要,應使流進各模穴的成形材料同步而均勻。2、(橫澆道):是自注道至成形品之通路,通常設在合模線兩側,160(二)、冷料井:1、射出成形機的噴嘴前端在射出后仍有少量熔融材料殘留,此殘留材料在下次射出前凝固,若直接進入成型品中會造成制品外觀不良,為了防止如此設計冷料井,使射出材料前端的凝塊積滯此處。(二)、冷料井:161(三)、澆囗:1、澆囗,是成型材料自澆道進成形品的入口,它與成形品設計有直接關系,澆口原則上設於成形品中央附近較厚部位。設計時需考慮產品尺寸,截面積尺寸,模具結構,成型條件及塑膠性能有關。澆口盡量短小,與產品分離容易,不造成明顯痕跡,其類型多種多樣。2、澆囗一般有直接、側向、跳動、潛入式(隧道)、針點、薄膜形、盤形,柄形、扇形、環(huán)形、熱流道用等澆囗。(三)、澆囗:162成形品豎澆道分模線潛道料口無段道長度頂出梢料口側打光平順,Min.20FastenPinHeadToPreventTurning潛道式料口澆口設計成形品豎澆道分模線潛道料口無段道長度頂出梢料口側打光平順163潛道成品豎澆道分模線澆口

澆口冷料區(qū)潛道設計之冷料區(qū)潛道成品豎澆道分模線澆口澆口冷164RR料口腰果式料口

(牛角式)澆口設計LRR料口腰果式料口澆口設計L1650.5mm段道長度1.27mm900澆口設計針點式料口0.5mm段道長度1.27mm900澆口設計針點式料口166加工空隙0.05mm頂出梢部份模具排氣加工空隙0.05mm頂出梢部份模具排氣167分模面部份深度0.03-0.06mm料口排風孔1.5mmMin.NoteStep1.27mm1.3mmMin.模具排氣深度料口排風孔1.5mmMin.NoteStep1.271683、澆口位置的選擇和應用:3、澆口位置的選擇和應用:1691)、盡量短,減少彎曲,光潔度在Ra=1.6—0.8um之間。2)、考慮模具穴數(shù),按模具型腔布局設計,盡量與模具中心線對稱。

3)、當產品投影面積較大時.避免單面開設澆口.以防注射受力不均。

4)、澆口位置應去除方便,在產品上不留明顯痕跡,不影響產品外觀。

5)、主流道設計時,避免塑料直接沖擊小型芯或小鑲件,以免產生彎曲或折斷。

6)、主流道先預留加工或修正余量,以便保證產品精度。1)、盡量短,減少彎曲,光潔度在Ra=1.6—0.8um之間1704、主流道設計:1)、主流道是連接機臺噴嘴至分流道入口處之間的一段通道,是塑料進入模具型腔時最先經過的地方.其尺寸,大小與塑料流速和充模時間長短有密切關系.太大造成回收冷料過多,冷卻時間增長,包藏空氣增多.易造成氣泡和組織松散,極易產生過流和冷卻不足;如流徑太小,熱量損失增大.流動性降低,注射壓力增大,造成成型困難.一般情況下,主流道會制造成單獨的澆口套,鑲在母模板上.但一些小型模具會直接在母模板上開設主流道,而不使用澆套.

4、主流道設計:1715、主流道設計要點:1)、澆口套內孔為圓錐形(2--6°),光潔度Ra=1.6—0.8um.錐度須適當,太大造成壓力減少,產生瀚流,易混進空氣產生氣孔,錐度過小會使流速增大,造成注射困難。

2)、澆口套口徑應比機臺噴嘴孔徑大1—2mm,以免積存殘料,造成壓力下降,澆道易斷。

3)、一般在澆口套大端設置倒圓角(R=1—3mm),以利于料流。

4)、主流道與機臺噴嘴接觸處,設計成半球形凹坑,深度常取3—5mm.特別注意澆口套半徑比注嘴半徑大1—2mm,一般取R=19—22mm之間,以防溢膠。5、主流道設計要點:1725)、主流道盡量短,以減少冷料回收料,減少壓力和熱量損失。

6)、主流道盡量避免拼塊結構,以防塑膠進入接縫,造成脫模困難。

7)、為避免主流道與高溫塑膠和射嘴反復接觸和碰撞造成損壞,一般澆口套選用優(yōu)質鋼材加工,并熱處理。

8)、其形式有多種,可視不同模具結構來選擇,一般會將其固定在模板上,以防生產中澆口套轉動或被帶出。5)、主流道盡量短,以減少冷料回收料,減少壓力和熱量損失。

1736、分流道設計:1)、分流道是主流道的連接部分,介于主流道和澆口之間,起分流和轉向作用.分流道必須在壓力損失最小的情況下,將熔融塑膠以較快速度送到澆口處充模,因在截面積相等的條件下,正方形之周長最長,圓形最短.面積如太小,會降低塑料流速,延長充模時間,易造成產品缺料,燒焦,銀線,縮水;如太大易積存過多氣體,增加冷料,延長生產周期,降低生產效率.對于不同塑膠材質,分流道會有所不同,但有一個設計原則:必須保證分流道的表面積與其體積之比值最小,即在分流道長度一定的情況下,要求分流道的表面積或側面積與其截面積之比值最小.6、分流道設計:1747、設計時基本原則:1)、在條件允許下,分流道截面積盡量小,長度盡量短。2)、分流道較長時,應在末端設置冷料穴,以容納冷料和防止空氣進入,而冷料穴上一般會設置拉料桿,以便于膠道脫模。3)、在多型腔模具中,各分流道盡量保持一致,長度盡量短,主流道截面積應大于各分流道截面積之和。4)、其表面不要求過分光滑(Ra=1.6左右),有利于保溫。7、設計時基本原則:1755)、如分流道較多時,應考慮加設分流錐,可避免熔融塑膠直接沖擊型腔,也可避免塑料急轉彎使塑膠平穩(wěn)過渡。6)、分流道一般采用平衡式方式分布,特殊情況可采用非平衡方式,要求各型腔同時均衡進膠,排列緊湊,流程短,以減少模具尺寸。7)、流道設計時應先取較小尺寸,以便于試模后有修正余量。5)、如分流道較多時,應考慮加設分流錐,可避免熔融塑膠直接沖176注塑工藝培訓課程177注塑工藝培訓課程178注塑工藝培訓課程179熱流道系統(tǒng)固定側模板=50℃Manifold=260℃優(yōu)點快速循環(huán)時間

-15-20%時間減少節(jié)省材料

-沒有澆道和流道較好成品品質

-減少應力殘留

-較佳外觀熱流道系統(tǒng)固定側模板=50℃Manifold=260180注塑工藝培訓課程1818、一般流道直徑(尺寸):樹脂流道徑(mm)ABS,AS4.8—9.5ACETAL(POM)3.2—9.5壓克力8.0—9.5耐沖擊用壓克力8.0—12.7酢酸寒璐路4.8—11.1IONOMER2.3—9.5耐龍1.6—9.58、一般流道直徑(尺寸):樹脂流道徑(mm)ABS,AS4.182樹脂流道徑(mm)PC4.8—9.5PB4.8—9.5PE1.6—9.5PPO6.4—9.5PS3.2—9.5PVC3.2—9.5樹脂流道徑(mm)PC4.8—9.5PB4.8—9.5PE1183十四、工藝叁數(shù)解釋:(一)背壓叁數(shù):1、背壓的形成:在塑料熔融、塑化過程中,熔料不斷移向料筒前端(計量室內),且越來越多,逐漸形成一個壓力,推動螺桿向后退。為了阻止螺桿后退過快,確保熔料均勻壓實,需要給螺桿提供一個反方向的壓力,這個反方向阻止螺桿后退的壓力稱為背壓。背壓亦稱塑化壓力,它的控制是通過調節(jié)注射油缸之回油節(jié)流閥實現(xiàn)的。預塑化螺桿注塑機注射油缸后部都設有背壓閥,調節(jié)螺桿旋轉后退時注射油缸泄油的速度,使油缸保持一定的壓力.全電動機的螺桿后移速度(阻力)是由AC伺服閥控制的。十四、工藝叁數(shù)解釋:1842、適當調校背壓的好處:1)、能將機筒內的熔料壓實,增加密度,提高射膠量、制品重量和尺寸的穩(wěn)定性。2)、可將熔料內的氣體“擠出”,減少制品表面的氣花、內部氣泡、提高光澤均勻性。減慢螺桿后退速度,使炮筒內的熔料充分塑化,增加色粉、色母與熔料的混合均勻度,避免制品出現(xiàn)混色現(xiàn)象。

2、適當調校背壓的好處:1853)、減慢螺桿后退速度,使炮筒內的熔料充分塑化,增加色粉、色母與熔料的混合均勻度,避免制品出現(xiàn)混色現(xiàn)象。4)、適當提升背壓,可改善制品表面的縮水和產品周邊的走膠情況。5)、能提升熔料的溫度,使熔料塑化質量提高,改善熔料充模時的流動性,制品表面無冷膠紋。3)、減慢螺桿后退速度,使炮筒內的熔料充分塑化,增加色粉、色1863、背壓太低時,易出現(xiàn)下列問題:1)、背壓太低時,螺桿后退過快,流入炮筒前端的熔料密度?。ㄝ^松散),夾入空氣多。2)、會導致塑化質量差、射膠量不穩(wěn)定,產品重量、制品尺寸變化大。3)、制品表面會出現(xiàn)縮水、氣花、冷料紋、光澤不勻等不良現(xiàn)象。4)、產品內部易出現(xiàn)氣泡,產品周

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