首页材料科学材料合成与加工工艺塑料成型及模具设计 03-1 第三章(1) 注射.pptx

03-1 第三章(1) 注射.pptx

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本课件讲解注射成型原理与工艺,覆盖螺杆式与柱塞式注射机、卧式立式和角式机型、注射量与锁模力等参数校核,以及热塑性、热固性塑料注射成型工艺参数和气体辅助注射、共注射等特殊工艺方法。

第三章塑料成型工艺,列出本章各节的标题与内容安排
第一节注射成型原理及工艺讲解,一、注射成型原理及分类(一)注射成型原理注射成型过程:闭模—塑化—注射(注射充模—保压补塑—(倒流)—冷却—
螺杆式注射成型机原理示意图,展示螺杆式注射成型机原理的工作原理与主要组成
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第1页:第三章塑料成型工艺

  • 第三章塑料成型工艺
  • 第一节注射成型原理及工艺
  • 第二节压缩成型与传递成型原理及工艺
  • 第三节挤出成型原理及工艺
  • 第四节其他塑料成型工艺
  • 第五节塑料成型制品结构工艺性

第2页:第一节注射成型原理及工艺

第一节注射成型原理及工艺一、注射成型原理及分类(一)注射成型原理注射成型过程:闭模—塑化—注射(注射充模—保压补塑—(倒流)—冷却—开模顶出

第3页:螺杆式注射成型机原理示意图

螺杆式注射成型机原理示意图

本页为图片内容,展示螺杆式注射成型机原理示意图的结构与要点。

第4页:注射机成型原理示意图

注射机成型原理示意图

本页为图片内容,展示注射机成型原理示意图的结构与要点。

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第9页:全自动生产注塑车间

全自动生产注塑车间

本页为图片内容,展示全自动生产注塑车间的结构与要点。

第10页:三自由度机械手

三自由度机械手

本页为图片内容,展示三自由度机械手的结构与要点。

第11页:二、注射成型设备

二、注射成型设备(一)注射机的分类、应用塑料注射成型设备有:通用注射机热固性塑料注射机专用注射机。

第12页:通用注射机的分类

通用注射机的分类1、按照注射机的注射方向和模具的开合方向分类,可分为

  • 卧式注射机特点:注射方向与开合模方向均在水平方向,重心低,加料,操作方便,产品可自动脱落。但占地面积较大,嵌件定位较难。
  • 立式注射机特点:注射方向与开合模方向均垂直地面,占地面积较小,模具装卸方便,放嵌件稳定。但重心高,不稳定,产品不易自动脱落。(小型机)
  • 角式注射机特点:开模方向与注射方向垂直,一般多采用水平开合模,垂直注射。模具受冲击和振动较大。(多用于制鞋业)

第13页:卧式注射机

卧式注射机

本页为图片内容,展示卧式注射机的结构与要点。

第14页:立式注射机

立式注射机

本页为图片内容,展示立式注射机的结构与要点。

第15页:

第16页:角式注塑机

角式注塑机

本页为图片内容,展示角式注塑机的结构与要点。

第17页:转盘机、角式注塑机

转盘机、角式注塑机

本页为图片内容,展示转盘机、角式注塑机的结构与要点。

第18页:(一)注射机的分类、应用

(一)注射机的分类、应用2、按注射装置分类,可分为以下三类

  • 螺杆式螺杆、料筒实现塑化注射
  • 柱塞式料筒、分流梭、柱塞实现塑化和注射(材料滞留)
  • 螺杆预塑化型螺杆、料筒塑化,柱塞、料筒注射(计量准确)

第19页:螺杆式注射装置

螺杆式注射装置

本页为图片内容,展示螺杆式注射装置的结构与要点。

第20页:柱塞式注射成型动画演示

柱塞式注射成型动画演示

本页为图片内容,展示柱塞式注射成型动画演示的结构与要点。

第21页:柱塞式注射装置

柱塞式注射装置

本页为图片内容,展示柱塞式注射装置的结构与要点。

第22页:螺杆塑化柱塞注射原理图

螺杆塑化柱塞注射原理图

本页为图片内容,展示螺杆塑化柱塞注射原理图的结构与要点。

第23页:注射机按锁模装置分类

(一)注射机的分类、应用3、按锁模装置分类,可分为

  • 液压-双曲肘式(肘拐式)
  • 全液压式(直压式)

第24页:液压双曲肘注塑机

液压双曲肘注塑机

本页为图片内容,展示液压双曲肘注塑机的结构与要点。

第25页:液压双曲肘锁模机构

液压双曲肘锁模机构

本页为图片内容,展示液压双曲肘锁模机构的结构与要点。

第26页:液压单曲肘锁模装置

液压单曲肘锁模装置

本页为图片内容,展示液压单曲肘锁模装置的结构与要点。

第27页:

第28页:单缸直压式锁模装置

单缸直压式锁模装置

本页为图片内容,展示单缸直压式锁模装置的结构与要点。

第29页:(二)注射机的组成

(二)注射机的组成

  • 注射机构
  • 锁模机构
  • 液压系统与电器控制系统

第30页:(三)注射机与注射模的关系

(三)注射机与注射模的关系1、注射量的校核注意:每一模所需注射的塑料熔体的容量或质量必须在注射机额定注射量的80%以内,即:nVz+Vj≤0.8Vgnmz+mj≤0.8mgn——行腔数Vz(mz)———单个塑件的容量或质量(cm3或g)Vg(mg)——注射机额定注射量(cm3或g)以重量表示的注塑机,其最大注射量Gmax为:Gmax=G*ρ1/ρ2式中:ρ1加工材料的密度(g/mm3),ρ2--聚苯乙烯的密度

第31页:2、锁模力的校核

2、锁模力的校核为防止模具分型面被型腔压力顶开,必须对模具施加足够的锁模力,以保证在分型面处不产生溢料,所以锁模力必须大于分型面的胀开力,即F≥pm(nAz+AJ)F——锁模力(N)Az,AJ——分别为制品和浇注系统在分型面上的垂直投影面积(mm2)pm——塑料熔体在模具型腔内的平均压力(MPa)一般Pm=(0.25~0.5)PoPo——注射压力

第32页:3、最大注射压力的校核

大注射压力的校核最大注射压力
注射机料筒内柱塞或螺杆对塑料熔体所施加的单位面积上的压力,用于克服熔料流经喷嘴、流道、浇口和型腔时的阻力

第33页:4、安装模具部分尺寸校核

4、安装模具部分尺寸校核

  • 喷嘴尺寸
  • 模具厚度注射机规定的模具最大最小距离是指动模板闭合后达到规定锁模力时动定模板之间的最大最小距离,模具的厚度必须在此范围之内。
  • 模具的长度和宽度模具的长度和宽度必须在注射机四条拉杆的内侧距离之内,一般注射机说明书的标注是:水平拉杆内侧距离×垂直拉杆内侧距离
  • 模具安装在注射机上必须使主流道中心线与注射机喷嘴中心线重合一般用定位环保证或模具安装螺孔中心与注射机安装螺孔中心重合。

第34页:注射机拉杆距离

注射机拉杆距离

本页为图片内容,展示注射机拉杆距离的结构与要点。

第35页:5、开模距离的校核

5、开模距离的校核模具开模后为便于取出塑件,必须有足够的开模距离,而各种型号的注射机其开模距离是一定的,所以选择注射机必须校核其开模距离。

  • 注射机最大开模距与模具厚度无关当注射机的锁模机构是采用液压—双曲肘结构时,其开模行程由曲肘机构决定,与模具的厚度无关。所以注射机的最大开模距≥模具所需的开模距
  • 注射机最大开模距与模距厚度有关当注射机的锁模机构采用全液压机构时,最大开模距=注射机动定模板的最大开模距-模具厚度

第36页:开模距离与模具厚度

开模距离与模具厚度

本页为图片内容,展示开模距离与模具厚度的结构与要点。

第37页:开模距离

开模距离模具所需开模距:①单分型面注射模当开模距离与模具厚度无关时,开模距Sk≥H1+H2+(5~10)mm当开模距离与模具厚度有关时,开模距Sk≥Hm+H1+H2+(5~10)mm

第38页:注射机最大开模距与模距厚度有关

注射机最大开模距与模距厚度有关

本页为图片内容,展示注射机最大开模距与模距厚度有关的结构与要点。

第39页:双分型面注射模所需开模距

开模距离②双分型面注射模S=H1+H2+a+(5~10)mm当开模距离与模具厚度无关时,开模距Smax≥H1+H2+a+(5~10)mm当开模距离与模具厚度有关时,开模距Sk≥Hm+H1+H2+a+(5~10)mm

第40页:(3)利用开模动作完成侧向分型抽芯

(3)利用开模动作完成侧向分型抽芯当最大开模距与模厚无关时当Hc≥H1+H2时,取Smax=Hc+(5~10)mm当Hc≤H1+H2时,取Smax=H1+H2+(5~10)mmHc为保证侧向抽芯所需开模行程

第41页:6、顶出装置的校核

  • 顶出装置的校核注射机顶出装置的三种类形:
  • 机械顶出(中心顶出、两侧顶出)
  • 中心液压顶出
  • 辅助液压、气动顶出顶出装置的校核:顶出距离、顶出形式、顶出力与模具是否相匹配

第42页:三、热塑性塑料注射成型工艺

三、热塑性塑料注射成型工艺(一)注射成型工艺过程1、成型前的准备:主要是进行塑料和嵌件进行预热和(或)干燥等2、注射成型过程:闭模—塑化—注射(注射充模—保压补塑—(倒流)—冷却—开模顶出3、塑件后处理

  • 退火后处理
  • 吸湿处理

第43页:注射成型工作循环

注射成型工作循环预塑合模注射充模保压补缩冷却定型开模顶出

第44页:注射成型产品

注射成型产品

本页为图片内容,展示注射成型产品的结构与要点。

第45页:(二)注射成型工艺参数

(二)注射成型工艺参数1、温度

  • 料筒温度根据塑料流动性(熔体指数)、热性能和注射机的形式来确定的。料筒温度的分布从料斗方向到喷嘴逐渐生高,最高温度略高于材料的熔化温度,最低温度略高于软化温度。
  • 喷嘴温度略低于料筒的最高温度(防止流延)
  • 模具温度主要根据塑料的性能确定,一般塑料加工的模温是在40-80℃。

第46页:(二)注射成型工艺参数

(二)注射成型工艺参数2、压力

  • 塑化压力(也称背压):一般在0.5-1MPa
  • 注射压力:一般分为二到四阶段设置,根据材料的流动性和塑件的结构,浇注系统的形式等进行设定,一般在50-120MPa

第47页:(二)注射成型工艺参数:时间

包括在这段时间内)其它时间(
开模,脱模,喷涂脱模剂,安放嵌件和闭模等时间

第48页:四、热固性塑料注射成型

四、热固性塑料注射成型(一)热固性塑料注射成型原理工艺特点

  • 成型温度必须严格控制
  • 合模部分能够满足放气操作要求
  • 塑料在料筒内停留时间不能太长
  • 注射机的锁模力和注射压力较高

第49页:热固性塑料注射成型对原料设备模具的要求

四、热固性塑料注射成型(二)热固性塑料注射成型对原料、设备、模具的要求

  • 对塑料的要求流动性好,塑化温度范围广
  • 对注射机要求料筒加热控温较准确,转速可无级调节,注射压力大,锁模力大,螺杆长径比、压缩比较小。
  • 对模具要求应有加热和控温系统,模具硬度较高,一般要>50HRC,型腔要进行镀铬并设置排气口。

第50页:热固性塑料注射成型工艺参数

四、热固性塑料注射成型(三)工艺参数1、温度

  • 料筒温度:分两段控制,加料段根据材料在20~70℃内选,前段在70~90℃内选
  • 模具温度:在150~220℃范围2、注射压力
  • 注射压力100~170MPa
  • 保压压力
  • 背压0.34~0.52MPa3、成型周期包括注射时间和保压时间4、其他工艺条件控制材料在料筒的停留时间、排气

第51页:五、其他塑料注射成型工艺方法简述

五、其他塑料注射成型工艺方法简述(一)BMC注射成型BMC注射成型是将不饱和聚酯、苯乙烯树脂、矿物填料、着色剂和10%~30%的玻璃纤维等增强材料等组成的块状材料注射成型。塑料制品具有优良的电性能,高强度,高尺寸稳定性且能防潮防腐的性能。

第52页:(二)气体辅助注射成型

(二)气体辅助注射成型 气体辅助注塑技术,是把高压氮气经气辅主控制器(分段压力控制系统)直接注射入模腔内塑化塑料里,使塑件内部膨胀而造成中空,但仍然保持产品表面和外形完整无缺。 解决和消除产品表面缩痕问题。

第53页:汽车配件——气辅注射

汽车配件——气辅注射

本页为图片内容,展示汽车配件——气辅注射的结构与要点。

第54页:气体辅助注射成型过程

气体辅助注射成型过程注塑──以定量塑化塑料充填入模腔内。所需塑料份量要通过实验找出来,以保证在充氮期间,气体不会把成品表面冲破及能有一理想的充氮体积。充气──可以注射期中或后,不同时间注入气体,气体注入的压力必需大于注塑压力,以达至产品成中空状态。

气体保压──当成品内部被气体充填后,气体作用于成品中空部分的压力就成为保压压力,可大大减低成品的缩水及变形率。脱模──随着冷却周期完成,模具的气体压力降至大气压力,成品由模腔内顶出。

第55页:气体辅助注射工艺

气体辅助注射工艺

本页为图片内容,展示气体辅助注射工艺的结构与要点。

第56页:共注射成型

共注射成型

本页为图片内容,展示共注射成型的结构与要点。

第57页:L型双色注射机

L型双色注射机

本页为图片内容,展示L型双色注射机的结构与要点。

第58页:

第59页:

第60页:

第61页:三色注射产品

三色注射产品

本页为图片内容,展示三色注射产品的结构与要点。

第62页:

第63页:双色注射转盘

双色注射转盘

本页为图片内容,展示双色注射转盘的结构与要点。

第64页:

第65页:双物料注射产品

双物料注射产品

本页为图片内容,展示双物料注射产品的结构与要点。

第66页:双物料注射转动托芯

双物料注射转动托芯

本页为图片内容,展示双物料注射转动托芯的结构与要点。

第67页:三文治注射原理

三文治注射原理

本页为图片内容,展示三文治注射原理的结构与要点。

第68页:三文治注射产品

三文治注射产品

本页为图片内容,展示三文治注射产品的结构与要点。

第69页:共注射成型:双层注射成型

共注射成型:双层注射成型

本页为图片内容,展示共注射成型:双层注射成型的结构与要点。

第70页:多物料注射机

多物料注射机

本页为图片内容,展示多物料注射机的结构与要点。

第71页:双物料注射机

双物料注射机

本页为图片内容,展示双物料注射机的结构与要点。

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