第三章塑料成型工艺及成型制品结构工艺性课件.ppt

塑料成型工艺与模具设计 第一节 注射成型原理及工艺 一、注射成型原理及分类 注射成型——又称注塑成型(Injection Molding )，主要用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。 一、注射成型原理及分类 一、注射成型原理及分类 一、注射成型原理及分类 注射成型特点： 成型周期短 ，生产效率高，易于实现全自动化生产。 能一次成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件。 对成型各种塑料的适应性强，到目前为止，几乎所有的热塑性塑料（除氟塑料外）及一些热固性塑料均可用此方法成型。 注射成型的设备价格及模具制造费用较高，对于单件及小批量的塑料件生产不宜采用此法。 一、注射成型原理及分类 注射成型分类 普通注射成型：主要针对要求较低的热塑性塑料和一些热固性塑料制品成型。 精密注射成型：可以成型要求较高的塑料制品。 特种注射成型：共注射成型、结构发泡注射成型等等。 二、注射成型设备 （一）注射成型机的分类、应用 注射机的主要作用： 加热熔融塑料，达粘流态。 在一定压力和速度下将塑料注入型腔。 注射结束，进行保压与补缩。 开模与合模动作。 顶出塑件。 注射机的分类 按照注射机的注射方向和模具的开合方向分类： 典型卧式注射机 卧式注射机特点 优点：重心低，稳定，加料、操作及维修均很方便，塑件推出后可自行脱落，便于实现自动化生产。 缺点：模具安装较麻烦，嵌件放入模具有倾斜和脱落的可能，机床占地面积较大。 是当前广泛应用的一种。 立式注射机特点 优点：注射系统与合模系统轴线垂直于地面的注射机。这类注射机占地面积较小，模具装卸方便，动模侧安放嵌件便利。 缺点：重心高、不稳定，加料较困难推出的塑件要人工取出，不易实现自动化生产。 注射系统一般为柱塞结构，注射量小于60g。 角式注射机特点 注射系统与合模系统轴线相互垂直布置的注射机。常见的角式注射机是沿水平方向合模，沿垂直方向注射。这类注射机结构简单，可利用开模时丝杠转动对有螺纹的塑件实现自动脱卸。注射系统一般为柱塞结构，采用齿轮齿条传动或液压传动。 缺点：机械传动，无准确可靠的注射和保压压力及锁模力，模具受冲击和振动较大。 二、注射成型设备 按照注射装置分类：柱塞式注射机和螺杆式注射机 柱塞式注射机：以加热料筒、分流梭和柱塞实现成型物料的塑化及注射。 柱塞式注射机存在的缺点： ①塑化不均：塑料靠料筒壁和分流梭传热，柱塞推动塑料无混合作用，易产生塑化不均的现象。 ②最大注射量受限：最大注射量取决于料筒的塑化能力（与塑料受热面积有关）与柱塞直径与行程。 ③注射压力损失大：很大一部分压力用在压实固体塑料和克服塑料与料筒摩擦。 ④注射速度不均：从柱塞开始接触塑料到压实塑料，注射速度逐渐增加。 ⑤易产生层流现象且料筒难于清洗 螺杆式注射机：以同一螺杆实现成型物料的塑化和注射。虽然它的压力损失较大，但成型物料的混炼塑化均匀，没有材料滞流，构造简单，是当前应用广泛的机型。 螺杆式注射机原理图： 螺杆式注射机与柱塞式注射机的比较： 螺杆式较柱塞式多一旋转动作，产生分力(Ft)，可使材料在螺旋槽间产生混炼作用，增加了塑化能力。 螺杆式注射机的优点： 可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌件的塑件。 塑化能力强，成型周期短、效率高，生产过程可实现自动化。 由于加热缸的压力损失小，用较低的射出压力也能成型。 加热缸內的材料滞留处少，热稳定性差的材料也很少因滞留而分解。 螺杆预塑化型注射机： 是双料筒形式，螺杆料筒进行塑化，柱塞料筒进行注射。它能使塑化均匀，计量注射准确，适合于精密成型。但其结构复杂，材料滞流大。 （二）注射机的组成 注射机构 ：主要作用是使固态的成型物料均匀地塑化成熔融状态，并以足够的压力和速度将熔融物料注入到闭合的模具型腔中。注射机构包括加料器、料筒、螺杆（或柱塞与分流梭）及喷嘴等部件。 锁模机构 ：锁模机构的作用有三点：第一是锁紧模具；第二是实现模具的开合动作；第三是开模时顶出模内制品。 液压传动和电器控制系统：液压传动和电器控制系统是保证注射成型过程按照预定的工艺要求（压力、速度、时间、温度）和动作程序能准确进行而设置的。 习题 1.螺杆式注射机与柱塞式注射机相比具有哪些优点？ 2.简述注射成型工艺过程？ （三）注射机基本参数及与注射模的关系 1.最大注射量校核 所需一次注射量：完成一次注射所需从料筒中注射出的塑料熔体量，等于单个塑件质量×型腔个数＋浇注系统消耗质量。 0.2mmax≤nm＋m1≤0.8mmax mmax：注射机额定最大注射量 n： 型腔个数 m1： 浇