《塑料成型工藝與設(shè)備》課件-項(xiàng)目三 注塑成型技術(shù)

1.注塑成型設(shè)備概述目錄注塑成型過(guò)程01注塑成型特點(diǎn)02注塑成型設(shè)備分類03注塑成型設(shè)備操作方式04目錄注塑成型過(guò)程01注塑成型特點(diǎn)02注塑成型設(shè)備分類03注塑成型設(shè)備操作方式04一、注塑成型過(guò)程是將塑料加熱熔融塑化后，在柱塞或螺桿加壓下，物料通過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴快速注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，經(jīng)過(guò)冷卻定型后，開(kāi)啟模具即得制品。注塑成型:（1）注塑成型是一種間歇式的操作過(guò)程，可生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜制品，其成型制品占目前全部塑料制品的20~30%，是塑料成型加工中重要方法之一。（2）隨著工藝、理論與設(shè)備的研究進(jìn)展，注塑成型已被廣泛應(yīng)用在熱固性塑料、泡沫塑料、多色塑料、復(fù)合塑料及增強(qiáng)塑料等領(lǐng)域的成型中。應(yīng)用:一、注塑成型過(guò)程1.

閉模和鎖緊

2.

注射座前移和注射

3.

保壓補(bǔ)液

4.

制品冷卻和預(yù)塑化

5.

注射座后退

6.

開(kāi)模和頂出制品

注塑成型循環(huán)周期過(guò)程注射成型周期從幾秒鐘到幾分鐘不等。周期的長(zhǎng)短取決于制品的壁厚、大小、形狀、注射機(jī)的類型以及所采用的塑料品種和工藝條件等。目錄注塑成型特點(diǎn)02注塑成型設(shè)備分類03注塑成型設(shè)備操作方式04注塑成型過(guò)程01與其它成型方法相比，注塑成型有下述主要特點(diǎn)：二、注塑成型特點(diǎn)生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高；能成型形狀復(fù)雜、尺寸精確或帶嵌件的制品；成型塑料品種多；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。目錄注塑成型設(shè)備分類03注塑成型特點(diǎn)02注塑成型設(shè)備操作方式04注塑成型過(guò)程01三、注塑成型設(shè)備分類按外形特征分臥式注塑機(jī)立式注塑機(jī)角式注塑機(jī)三、注塑成型設(shè)備分類臥式注塑機(jī):注射方向和合模方向一致，呈水平排列；機(jī)身較低，容易操作和加料，床身重心較低而比較穩(wěn)定，成型后頂出塑件可利用重力作用自動(dòng)落下。立式注塑機(jī):三、注塑成型設(shè)備分類注射方向與合模方向一致，呈垂直裝設(shè)；占地面積小，安裝或拆卸方便，嵌件便于安放，但塑件頂出后必須用手取出，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。三、注塑成型設(shè)備分類按物料塑化方式分柱塞式注塑機(jī)螺桿式注塑機(jī)柱塞式注塑機(jī)特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但壓力損失大、塑化不均勻，不適合熱敏性塑料。實(shí)際應(yīng)用:目前工廠中廣泛使用的是螺桿式注塑機(jī)，60g以下的小型制件多用柱塞式注塑機(jī)。按加工能力分（注射量和鎖模力）超小型注塑機(jī)大型注塑機(jī)中型注塑機(jī)小型注塑機(jī)超大型注塑機(jī)注射量：注塑機(jī)在注射螺桿（柱塞）作一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量。鎖模力：注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的最大模具閉緊力。三、注塑成型設(shè)備分類鎖模力/kN＜400400~20003000~60008000~20000＞20000注射量/cm3＜3060~500500~2000大于2000三、注塑成型設(shè)備分類按機(jī)器傳動(dòng)方式分機(jī)械式注塑機(jī)全液壓式注塑機(jī)液壓-機(jī)械式注塑機(jī)全電動(dòng)注塑機(jī)目錄注塑成型設(shè)備操作方式04注塑成型設(shè)備分類03注塑成型特點(diǎn)02注塑成型過(guò)程01四、注塑成型設(shè)備操作方式調(diào)整操作手動(dòng)操作半自動(dòng)操作全自動(dòng)操作（1）調(diào)整操作（2）手動(dòng)操作四、注塑成型設(shè)備操作方式指注塑機(jī)所有動(dòng)作，都須在按住相應(yīng)按鈕開(kāi)關(guān)的情況下慢速進(jìn)行。放開(kāi)按鈕，動(dòng)作停止，又被稱為點(diǎn)動(dòng)。該操作方式適合于裝拆模具、螺桿或檢修、調(diào)整注塑機(jī)時(shí)。指按動(dòng)按鈕后，相應(yīng)的動(dòng)作便進(jìn)行，直至動(dòng)作完成。該操作方式多用于試模或開(kāi)始生產(chǎn)階段或自動(dòng)生產(chǎn)有困難的制品時(shí)。（3）半自動(dòng)操作（4）全自動(dòng)操作四、注塑成型設(shè)備操作方式指將安全門(mén)關(guān)閉以后，工藝過(guò)程中的各個(gè)動(dòng)作按照一定的順序自動(dòng)進(jìn)行，直到打開(kāi)安全門(mén)取出制件為止。該操作方式適合于不具備自動(dòng)化生產(chǎn)條件的塑料注射制品的生產(chǎn)，如人工取出制品或放入嵌件等。采用半自動(dòng)操作，可減少勞動(dòng)力和避免因操作錯(cuò)誤而造成事故。指注塑機(jī)全部動(dòng)作由電器控制，自動(dòng)地往復(fù)循環(huán)進(jìn)行。由于模具頂出并非完全可靠，加上其他附屬裝置的限制，目前使用比較少。采用全自動(dòng)操作，可減少勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)車間機(jī)臺(tái)集中管理，是自動(dòng)化生產(chǎn)的必備條件。2.注塑機(jī)基本參數(shù)和規(guī)格表示目錄注塑系統(tǒng)基本參數(shù)01合模系統(tǒng)基本參數(shù)02綜合性能參數(shù)03規(guī)格表示04目錄注塑系統(tǒng)基本參數(shù)01合模系統(tǒng)基本參數(shù)02綜合性能參數(shù)03規(guī)格表示04一、注塑系統(tǒng)基本參數(shù)理論注塑容量規(guī)定以注塑塑料的最大容積（cm3）為標(biāo)準(zhǔn)。理論注塑質(zhì)量規(guī)定以注塑聚苯乙烯塑料（密度約1g/cm3）的最大克數(shù)（g）為標(biāo)準(zhǔn)。1理論注塑量指注塑機(jī)在對(duì)空注塑條件下，注塑螺桿（或柱塞）做一次最大注塑行程時(shí)，注塑裝置所能達(dá)到的最大注出量。一般有兩種表示方法。通常要求制品和澆注系統(tǒng)的總用料量在注塑機(jī)理論注塑量的25~80%之間。2注射壓力一、注塑系統(tǒng)基本參數(shù)指注射充模時(shí)注塑機(jī)螺桿（或柱塞）對(duì)料筒內(nèi)物料施加的壓力。作用是克服塑料從料筒流向型腔的流動(dòng)阻力，使熔料以適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)速率充模，并使進(jìn)入模具型腔內(nèi)的物料獲得足夠壓力（模腔壓力），以使制品完整、密實(shí)，保證制品質(zhì)量。對(duì)特定的成型過(guò)程，注塑機(jī)必須能提供足夠大的注射壓力。注射壓力是模具設(shè)計(jì)必須考慮的注塑機(jī)的重要技術(shù)參數(shù)之一。2注射壓力對(duì)流動(dòng)阻力大、形狀復(fù)雜、壁厚、流程長(zhǎng)的制件來(lái)說(shuō)，注射壓力應(yīng)選大些；反之選小一些。1)2)但注射壓力不可過(guò)大，過(guò)大所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力增大，制件重量增加，易發(fā)生溢邊現(xiàn)象；壓力過(guò)低會(huì)產(chǎn)生凹陷、熔接痕、充模不滿等現(xiàn)象。注射壓力的確定一般從熔體流動(dòng)阻力大小、制件形狀、復(fù)雜程度、壁厚、流程長(zhǎng)短等方面考慮。一、注塑系統(tǒng)基本參數(shù)為了能及時(shí)充滿型腔，熔料除了必須有足夠的注射壓力外，還必須有一定的流動(dòng)速率。q注=Q公/t注

V注=S/t注其中，Q公為公稱注塑量（cm3），S為注塑行程（mm）。

注射速率q注（cm3/s）:單位時(shí)間內(nèi)所能達(dá)到的體積流率；注射速度V注（mm/s）:螺桿或柱塞在注射時(shí)移動(dòng)速度的計(jì)算值；注射時(shí)間t注（s）:螺桿或柱塞在完成一次最大注塑行程時(shí)所用的最短時(shí)間。3注射速率一、注塑系統(tǒng)基本參數(shù)式中：Q---塑化能力（kg/h），G---注塑量（聚苯乙烯，g），t---成型周期（s）。4塑化能力指單位時(shí)間內(nèi)注射裝置所能塑化的塑料量（kg/h），又稱塑化效率或塑化容量。影響因素：螺桿直徑、螺桿長(zhǎng)徑比、螺桿轉(zhuǎn)速等。塑化能力、注塑量、成型周期三者關(guān)系：一、注塑系統(tǒng)基本參數(shù)目錄注塑系統(tǒng)基本參數(shù)01合模系統(tǒng)基本參數(shù)02綜合性能參數(shù)03規(guī)格表示04二、合模系統(tǒng)基本參數(shù)1鎖模力指鎖模裝置對(duì)模具施加的最大夾緊力。合模力的確定非常重要。1)合模力不足，制品易產(chǎn)生飛邊、溢料等現(xiàn)象；2)合模力過(guò)大，容易壓壞模具，制品內(nèi)應(yīng)力增大；3)常用合模力（kN）：160、200、250、……、32000、40000、50000。模板尺寸二、合模系統(tǒng)基本參數(shù)2基本尺寸模具的最小和最大厚度等模板間最大開(kāi)距拉桿間距動(dòng)模板行程模板尺寸與模具有關(guān)的尺寸（1）模板尺寸和拉桿間距模具與模板、拉桿間距尺寸關(guān)系二、合模系統(tǒng)基本參數(shù)2基本尺寸模板尺寸（H×V）和拉桿間距（H0×V0）如右圖所示，模板尺寸和拉桿間距限制了裝模方向和模具尺寸（長(zhǎng)×寬）。二、合模系統(tǒng)基本參數(shù)2基本尺寸（2）模板間最大開(kāi)距模板間最大開(kāi)距L：一般為制品最大高度的3~4倍。為適應(yīng)不同閉合高度的模具使用，配有調(diào)模裝置。二、合模系統(tǒng)基本參數(shù)2基本尺寸（3）動(dòng)模板行程動(dòng)模板最大行程S：應(yīng)為制品最大高度的2倍。（4）模具的最小和最大厚度指閉模狀態(tài)下，移動(dòng)模板與固定模板間的最大和最小距離，其差值為調(diào)模行程。目錄注塑系統(tǒng)基本參數(shù)01合模系統(tǒng)基本參數(shù)02綜合性能參數(shù)03規(guī)格表示04三、綜合性能參數(shù)1開(kāi)模與合模速度開(kāi)模與合模速度是反映注塑機(jī)工作效率的參數(shù)；直接影響成型周期的長(zhǎng)短；動(dòng)模板速度是變化的，合模時(shí)先快后慢，開(kāi)模時(shí)先慢后快再慢。三、綜合性能參數(shù)指注塑機(jī)在沒(méi)有塑化、注射、保壓、冷卻、取出制品等動(dòng)作時(shí)，完成一個(gè)循環(huán)所需的時(shí)間。2空循環(huán)時(shí)間合模注射座前進(jìn)注射座后退開(kāi)模目錄注塑系統(tǒng)基本參數(shù)01合模系統(tǒng)基本參數(shù)02綜合性能參數(shù)03規(guī)格表示04四、規(guī)格表示對(duì)注塑機(jī)的規(guī)格表示：注塑容量表示法鎖模力表示法注塑容量與鎖模力表示法以注塑機(jī)標(biāo)準(zhǔn)螺桿的80%理論注塑容量（cm3）為注塑機(jī)的注塑容量，我國(guó)以前生產(chǎn)的設(shè)備均用此法表示。1注塑容量表示法四、規(guī)格表示以注塑機(jī)最大鎖模力（單位為噸）來(lái)表示注塑機(jī)的規(guī)格。鎖模力不受其他取值的影響，可直接反映出注塑機(jī)成型制品面積的大小，使用該方法直接。但鎖模力不能直接反映出制品體積大小，該法不能表示設(shè)備加工制品時(shí)的全部能力及規(guī)格大小，因此使用受到一定限制。2鎖模力表示法四、規(guī)格表示為國(guó)際規(guī)格表示法。以理論注塑容量作為分子，鎖模力作分母。目前我國(guó)注射成型機(jī)的規(guī)格按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12783-2000編制。四、規(guī)格表示注塑機(jī)的表示：SZ-250/100的注射機(jī)：S代表塑料；Z代表注射機(jī)；理論注射量是250cm3；鎖模力是100t。3注塑容量與鎖模力表示法3.注塑成型過(guò)程目錄注塑前準(zhǔn)備01注塑過(guò)程02注塑后處理03目錄注塑前準(zhǔn)備01注塑過(guò)程02注塑后處理03一、注塑前準(zhǔn)備塑料原料的種類、外觀和工藝性能等。1塑料原料的檢驗(yàn)外觀：塑料色澤、形狀、粒度和均勻性、雜質(zhì)等。要求：色澤均一、大小均勻、無(wú)雜質(zhì)。工藝性能:流動(dòng)性（熔體指數(shù)、粘度）、熱性能（熱穩(wěn)定性、熱擴(kuò)散系數(shù)）、收縮率等。干混法色母料著色法染色造粒法一、注塑前準(zhǔn)備2塑料原料的著色一、注塑前準(zhǔn)備除去物料中過(guò)多的水分和揮發(fā)物，以防止成型后塑件表面有缺陷或發(fā)生降解，影響塑料制件的外觀和內(nèi)在質(zhì)量。3塑料預(yù)熱和干燥物料干燥的方法：小批量生產(chǎn)，采用烘箱干燥；大批量生產(chǎn)，采用沸騰床干燥或真空干燥。干燥時(shí)間干燥溫度料層厚度一、注塑前準(zhǔn)備3塑料預(yù)熱和干燥影響干燥效果的三個(gè)因素：柱塞式注塑機(jī)

由于料筒內(nèi)存料量大，柱塞不能轉(zhuǎn)動(dòng)，故清洗工作比較困難。清洗時(shí)，須要采取拆卸清洗或采用專用料筒。螺桿式注塑機(jī)常采用換料清洗。方法有：直接換料法、間接換料法和料筒清洗劑。一、注塑前準(zhǔn)備當(dāng)改變產(chǎn)品、更換原料及顏色時(shí)均需清洗料筒。4料筒清洗減少物料和嵌件的溫度差，降低嵌件周圍塑料的收縮應(yīng)力，保證塑件質(zhì)量。嵌件預(yù)熱需根據(jù)塑料的性質(zhì)以及嵌件的種類、大小決定。對(duì)具有剛性分子鏈的塑料，嵌件必須加熱；對(duì)具有柔性分子鏈的塑料且嵌件較小時(shí)，嵌件可不預(yù)熱。一般地，預(yù)熱溫度為110~130℃，時(shí)間為數(shù)分鐘即可。5嵌件預(yù)熱一、注塑前準(zhǔn)備一、注塑前準(zhǔn)備脫模劑是使塑料制品容易從模具中脫出而噴涂在模具型腔表面上的一種助劑。使用脫模劑，可減少塑料制品表面與模具型腔表面間的黏結(jié)力，以便縮短成型周期，提高制品的表面質(zhì)量。手涂噴涂?jī)煞N方法常用脫模劑硬脂酸鋅液態(tài)石蠟硅油6脫模劑的選用目錄注塑過(guò)程02注塑后處理03注塑前準(zhǔn)備01二、注塑過(guò)程要

求每個(gè)生產(chǎn)周期中，料量保持一定，采用容積計(jì)量加料；柱塞式注塑機(jī)，可調(diào)節(jié)料斗下面定量裝置的調(diào)節(jié)螺帽來(lái)控制加料量；螺桿式注塑機(jī)，可調(diào)節(jié)行程開(kāi)關(guān)與加料計(jì)量柱的距離控制。將粒狀或粉狀塑料加入至注塑機(jī)的料斗。1加料物料在注射前達(dá)到規(guī)定的成型溫度；保證塑料熔體的溫度及組分均勻，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提供足夠量的熔融物料；保證物料不分解或極少分解。要

求二、注塑過(guò)程通過(guò)注塑機(jī)加熱裝置的加熱，使得料筒中的塑料原料熔融，成為具有良好可塑性的塑料熔體。2塑化柱塞式注塑機(jī)注射壓力一大部分消耗在物料從壓實(shí)到熔化的過(guò)程中，因此注射壓力損失大、注射速度慢。螺桿式注塑機(jī)物料在固體輸送段已形成固體塞，阻力小，到計(jì)量段物料已熔化，因此注射壓力損失小，注射速度快。指用柱塞或螺桿，將具有流動(dòng)性、溫度均勻、組分均勻的熔體通過(guò)推擠注入溫度較低的模具的過(guò)程。注射過(guò)程時(shí)間短，熔體變化大，對(duì)制品質(zhì)量有重要影響。3注射二、注塑過(guò)程二、注塑過(guò)程從熔體充滿型腔后，在注塑機(jī)柱塞或螺桿推動(dòng)下，熔體仍然保持壓力進(jìn)行補(bǔ)料，使料筒中的熔料繼續(xù)進(jìn)入型腔，以補(bǔ)充型腔中塑料的收縮需要，并且可防止熔體倒流。5保壓補(bǔ)縮塑化好的塑料熔體在注塑機(jī)柱塞或螺桿的推動(dòng)作用下，以一定的壓力和速度經(jīng)過(guò)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入并充滿模具型腔。