《塑料成型工艺和模具设计》第十章 注射模新技术的应用.docVIP

第１０章　注射模新技术的应用 §1 热固性塑料注射工艺及模具 发展概况 热固性塑料可用来填补热塑性塑料和金属之间的不足。 60年代以前热固性塑料制品一直是用压缩和压注成型，其工艺周期长、生产效率低、劳动强度大、模具易损坏、成本较高。 60年代后，热固性塑料注射成型得到迅速发展，压缩成型工艺在欧、美日等先进国家已逐渐被注射工艺取代。日本85%以上的热固性塑料制品都是以注射成型方法获得的。 我国70年代开始推广应用热固性塑料注射成型工艺，但发展较慢，目前只有3—4%。主要是热固性塑料注射成型的原料需要有特殊的工艺性能（流动与固化的特殊要求）。 国外自70年代开始研制应用无流道凝料注射工艺；还开发成功了热固性塑料注压成型新工艺。（将注射和压缩成型两者优点结合）；80年代又在注压工艺上进一步发展为无流道注压成型工艺。 二、工艺要点及模具简介 热固性注射成型需采用专门的热固性塑料注射机。 热固性塑料注射工艺的要点 热固性注射原料在注射机料桶中应处于粘度最低的熔融状态。熔融的塑料高速（3～4.5m/s）流经截面很小的喷嘴和模具流道时，温度从７０——９００C瞬间提高到１３００C左右，达到临界固化状态，是物料流动性最佳状态转优化点，此时注射压力在118～235Mpa。 因热固性塑料中含有 40%以上的填料，粘度与磨擦 阻力较大，注射压力也较大. 注射原料在固化反应中， 产生气体，型腔排气要好， 避免制品上气泡和流痕。 图12-1为热固性塑料注射模结构 热固性塑料注射模设计要点 成型时在料筒内没有加热 到足够的温度，希望主流道 断面积小一些，以增加磨擦热。 因需排除的气体较多， 在模具上要开设专门的排气槽。 （3）要提高模具分型面合模后的接触精度，避免采用推件板式结构，尽量少用镶拼成型零件。 （4）要求模具温度高于注射机料筒温度。制品与型芯之间吸力较大，要提高模具的推出能力。 （5）要求模具成型部位具有较好的耐磨性及较低的表面粗糙度。 （6）热固性塑料注射模在高温、高压下工作，活动型芯推杆等零件中尺寸精度要高， （7）在注射模与注射机之间加设石棉垫板等绝热材料。 §2无流道凝料成型 无流道系指在浇注系统中无流道凝料，采用绝热或加热法，保持流道塑料处于熔融态。 无流道凝料成型的特点 1、优点： （1）有利于改善制品的质量，对大型塑料制品当采用直浇口时，减少了残余应力和变形。 （2）因没有流道凝料，减少了原料消耗。 （3）无二次分型（三板式结构）降低了对注射机开模行程的要求。 （4）易于实现自动化操作。 2、缺点： （1）模具的设计和维护较难 （2）模具费用高，适于大批量生产，高速成型的塑料制品 （3）对制品的形状和使用的塑料有限制 （4）对多型腔模具，采用无流道成型时技术难度较高。 适用范围 （1）塑料对温度不敏感，成型温度范围较宽。 （2）对压力敏感，不施加压力熔体不流动，施加低压力时熔体就能流动。 （3）导热性好，可缩短注射成型周期。比热容低，温度上升和下降迅速。 （4）热变形温度高，能将制品迅速从模具中取出。 §3无流道凝料模具 根据浇注系统方式不同分为： 无流道模具 绝热流道模具 热流道模具 一、无流道模具 无流道模具是在单型腔模具的基础上发展起来的，单型腔模具一般只有主流道，而无流道模具中没有主流道，注塑机喷嘴进入到距型腔很近的位置，熔、融塑料由注塑机喷嘴射出并直接经浇口进入型腔。开模时，只需将塑件顶出模腔，而没有流道凝料。 无流道模具有井式喷嘴和延伸喷嘴两种。 井式喷嘴 （1）井式喷嘴模具也称带有贮料腔的模具，是最简单的无流道凝料模具。在注塑机喷嘴与模具浇口之间有一贮料腔（图 ）熔融塑料贮存在贮料腔内，当有压力作用时，贮料腔内熔融塑料通过点浇口流入型腔。 井式喷嘴成型是一种连续成型方式，在成型过程中，喷嘴与模具不分开，当成型周期较长或成型温度范围小的塑件，浇口前端容易固化。 井式喷嘴的尺寸 塑件重量（ g ） 40～150 15～40 6～15 3～6 成型周期（ s ） 20～30 15～12 10～9 7.5～6 d(mm) 1.5～2.5 1.2～1.6 1.0～1.2 0.8～1.0 R(mm) 5.5 4.5 4 3.5 a(mm) 0.8 0.7 0.6 0.5 有的模具结构要求贮料腔长度尺寸较大，为使贮料腔容积不至增大，常采用喷嘴前部深入贮料腔的结构（图１２—４２） 对成型周期长，浇口可能凝固的塑料，可用图（１２