注塑成型工艺与注塑模教材课件.ppt
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1、模具设计与制造1 9.19.1注射成形工艺原理及工艺特性注射成形工艺原理及工艺特性9.29.2注射模结构注射模结构9.39.3分型面分型面9.49.4浇注系统设计浇注系统设计 第九章 注塑成型工艺与注塑模模具设计与制造21.注射成型原理及其成型特点注塑成型是热塑性塑料制品生产的一个重要方法,几乎所有的热塑性塑料制品都可以用注塑成型方法生产。注塑机的基本作用:加热熔融塑料,使其达到粘流状态;对粘流的塑料施加高压,使其射入模具型腔。一、注塑成型原理及工艺特点模具设计与制造3一、注射成型原理及工艺特性注射成型原理以螺杆式注射机为例介绍注射成型原理,如图1-1所示。模具设计与制造4模具设计与制造5一、
2、注射成型原理及工艺特性模具设计与制造6一、注射成型原理及工艺特性模具设计与制造7一、注射成型原理及工艺特性模具设计与制造8一、注射成型原理及工艺特性螺杆式注塑机工作循环如图1-2所示:返回模具设计与制造9一、注射成型原理及工艺特性一、注射成型原理及工艺特性成型前的准备工作:p原理检查、预热、干燥原理检查、预热、干燥 塑料色泽、颗粒大小及均匀性和流动性、热稳定性、收缩性及含水量等检查,吸水性强的塑料进行干燥处理。p料筒清洗料筒清洗 改变产品、更换原理、调换颜色或发现塑料变质p嵌件预热嵌件预热p模具预热模具预热p脱模剂的选用脱模剂的选用模具设计与制造10注射过程:p加料加料;p塑化塑化;p充模;充
3、模;p保压保压 由于塑件在由熔融状态冷却凝固到固态的过程中有收缩现象,使熔融态的塑料经浇注系统不断得到补充,得到形状完整、质地致密的塑件;p冷却;冷却;p脱模;脱模;一、注射成型原理及工艺特性一、注射成型原理及工艺特性模具设计与制造11塑件的后处理:p退火处理退火处理 定温的加热装置或热空气循环烘箱中静置,然后缓冷,较小塑件的内应力;温度:高于使用温度10-20或低于塑料热变形温度10-20;p调湿处理调湿处理 ;刚脱模的塑件放到热水中,隔绝空气,防止氧化,加快吸湿平衡;概述塑件的柔韧性,提高抗拉、冲击等力学性能,温度颜色、尺寸。一、注射成型原理及工艺特性一、注射成型原理及工艺特性模具设计与制
4、造12注射成型工艺条件:正确的注射成型工艺可以保证塑料熔体良好地塑化,顺利充模、冷却和定型,产生合格的塑料制件。温度、压力、时间是影响注射成型工艺的重要条件,此外还有用料量和合模力等问题。一、注射成型原理及工艺特性一、注射成型原理及工艺特性模具设计与制造13l注射成型的工艺条件1 1、温度、温度料筒温度料筒温度 决定塑化质量:温度过低塑化不充分,温度过高,会发生塑料分解;喷嘴温度喷嘴温度 略低于料筒温度,防止喷嘴处产生“流涎”;温度过低会产出早凝现象,堵塞喷嘴;模具温度模具温度 影响塑料的流动、冷却定型及塑件的内在性能和外观质量;一、注射成型原理及工艺特性一、注射成型原理及工艺特性模具设计与制
5、造14l注射成型的工艺条件 2 2、压力、压力塑化压力(背压)定义:采用螺杆式注射机时,螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力。可以通过液压系统中的溢流阀调整压力大小确定因素:螺杆设计、塑件质量要求、塑料种类塑化压力 ,熔体温度 ,塑化速率 ,成型周期 ,甚至可能导致塑料降解。一、注射成型原理及工艺特性一、注射成型原理及工艺特性模具设计与制造15l注射成型的工艺条件 2 2、压力、压力一、注射成型原理及工艺特性一、注射成型原理及工艺特性注射压力定义:柱塞或螺杆头部轴向移动时期头部对塑料熔体所施加的压力。选择:应该注射机允许的压力范围内作用:克服塑料熔体从料筒向模腔的流动阻力,给予熔体一定的充
6、填速率以及对熔体进行压实等。大小取决于:很多因素,目前尚无定量关系。模具设计与制造16l.注射成型的工艺参数 3 3、时间(成型周期)、时间(成型周期)充填时间保压时间冷却时间:约占整个成型周期的80%其他时间(包括开模、合模、脱模、安放嵌件等时间)约占整个成型周期的15%成型周期的长短直接影响生产效率和注射机的使用率。故应在保证质量的前提下尽可能缩短时间。注射时间,约占整个成型周期的5%一、注射成型原理及工艺特性一、注射成型原理及工艺特性模具设计与制造17压缩成型又称压制成型、压塑成型、模压成型等。压注成型又叫传递成型,挤塑挤出成型气动成型(中空吹塑成型、真空成型、压缩空气成型)其他塑料成型
7、其他塑料成型模具设计与制造18压缩成型又称压制成型、压塑成型、模压成型等。成型方法:将松散的固态成型物料加入到模具中,通过加热、加压方法使他们逐渐软化熔融,然后根据模腔形状进行流动成型,最终经过固化转变为塑料件。中空吹塑成型:借助压缩空气或抽真空的方法来成型塑料瓶、罐、盒类塑料。挤出成型:主要用于生产管材、板材、棒材、片材、线材、薄膜等连续型材模具设计与制造19注塑成型特点成型周期短对成型各种塑料的适应性强生产率高设备昂贵,模具结构复杂,制造成本高。适合大批量生产一、注射成型原理及工艺特性一、注射成型原理及工艺特性注射模具分为动模和定模两大部分注射模具分为动模和定模两大部分根据模具上各个部件所
8、起的作用,注射模具根据模具上各个部件所起的作用,注射模具又可具体分为以下几个部分:又可具体分为以下几个部分:(1)成型零件)成型零件 (2)浇注系统)浇注系统(3)导向与定位机构)导向与定位机构 (4)脱模机构)脱模机构(5)侧向分型抽芯机构)侧向分型抽芯机构(6)温度调节系统)温度调节系统(7)排气系统)排气系统二、注射模的结构组成及分类二、注射模的结构组成及分类注射模的结构组成注射模的结构组成20模具设计与制造 定模部分借助于定模安装板及定位环安装在定模部分借助于定模安装板及定位环安装在注塑机的定模座上,动模部分借助于导柱对准位注塑机的定模座上,动模部分借助于导柱对准位置将动模安装板安装在
9、注塑机的动模座上。置将动模安装板安装在注塑机的动模座上。21模具设计与制造1-螺钉 2-定位环 3-浇口套 4-定模安装板 5-导套 6-凹模 7-定模板 8-导柱 9-定模板 10-回程杆 11-动模垫板 12-垫铁 13-动模安装板 14-顶出固定板 15-顶出板 16-凸模 17-顶杆22模具设计与制造注射模的结构组成注射模的结构组成23模具设计与制造(1)成型零件)成型零件指构成型腔,直接与熔体相接触并成型塑料制件指构成型腔,直接与熔体相接触并成型塑料制件的零件。通常有凸模、型芯、成型杆、凹模、成的零件。通常有凸模、型芯、成型杆、凹模、成型环、镶件等零件。在动模和定模闭合后,成型型环、
10、镶件等零件。在动模和定模闭合后,成型零件确定了塑件的内部和外部轮廓和尺寸。图零件确定了塑件的内部和外部轮廓和尺寸。图3.1-1所示模具,型腔是有凹模所示模具,型腔是有凹模3、凸模、凸模4和动模和动模板板12构成的。构成的。注射模的结构组成注射模的结构组成24模具设计与制造(2)浇注系统)浇注系统 将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的流道称为浇将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统,有主流道、分流道、浇口和冷料井组成。注系统,有主流道、分流道、浇口和冷料井组成。(3)导向与定位机构)导向与定位机构 为确保动模和定模闭合时,能准确导向和定位对为确保动模和定模闭合时,能准确导向和定位对中,通常
11、分别在动模和定模上设置导柱和导套。中,通常分别在动模和定模上设置导柱和导套。深腔注射模还必须在主分型面上设有锥面定位。深腔注射模还必须在主分型面上设有锥面定位。有时为保证脱模机构的准确运动和复位,也设置有时为保证脱模机构的准确运动和复位,也设置导向零件。导向零件。注射模的结构组成注射模的结构组成25模具设计与制造(4)脱模机构)脱模机构 指在开模过程的后期,将塑件从模具中脱出的指在开模过程的后期,将塑件从模具中脱出的机构。图机构。图3.1-1中脱模机构有顶杆中脱模机构有顶杆5、拉料杆、拉料杆6、顶出固定板顶出固定板7、顶出板、顶出板8及回程杆及回程杆10组成。组成。(5)侧向分型抽芯机构)侧向
12、分型抽芯机构 带有侧凹或侧孔的塑件,在被脱出模具之前,必带有侧凹或侧孔的塑件,在被脱出模具之前,必须先进行侧向分型或拔出侧向凸模或抽出侧型芯。须先进行侧向分型或拔出侧向凸模或抽出侧型芯。注射模的结构组成注射模的结构组成26模具设计与制造(6)温度调节系统)温度调节系统 为了满足注射工艺对模具温度的要求,模具设有冷却或加为了满足注射工艺对模具温度的要求,模具设有冷却或加热的温度调节系统。模具冷却,一般在模板内开设冷却热的温度调节系统。模具冷却,一般在模板内开设冷却水道。加热则在模具内或周边安装电加热元件。有的注水道。加热则在模具内或周边安装电加热元件。有的注射模须配备模温自动调节装置。射模须配备
13、模温自动调节装置。注射模的结构组成注射模的结构组成(7)排气系统)排气系统 为了在注射充模过程中将型腔内原有气体排出,常在分型为了在注射充模过程中将型腔内原有气体排出,常在分型面处开设排气槽。小型腔的排气量不大,可直接利用分型面处开设排气槽。小型腔的排气量不大,可直接利用分型面排气。也可利用模具的顶杆或型芯与配合孔之间间隙排面排气。也可利用模具的顶杆或型芯与配合孔之间间隙排气。大型注射模须先设置专用排气槽。气。大型注射模须先设置专用排气槽。27模具设计与制造按模具型腔容量分类按模具型腔容量分类按注射件尺寸精度分类按注射件尺寸精度分类按所安装注射机类型分类按所安装注射机类型分类按模具成型型腔数目
14、分类按模具成型型腔数目分类按射料品种分类按射料品种分类按结构特征分类按结构特征分类注射模的分类注射模的分类28模具设计与制造按模具型腔容量分类按模具型腔容量分类大型注射模具:一般将模具型腔容积大型注射模具:一般将模具型腔容积3000cm3以上,以上,模具重量大于模具重量大于2T,需锁模力约,需锁模力约600T以上的注射模模具以上的注射模模具的设计制造难度高,价格昂贵。必须慎重考虑射料熔的设计制造难度高,价格昂贵。必须慎重考虑射料熔体流动性,模具的力学特性和温度调节系统。体流动性,模具的力学特性和温度调节系统。小型注射模具:型腔容积在小型注射模具:型腔容积在100 cm3以下的注射模以下的注射模
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