注射成型概述

南京化工职业技术学院高材专业注射成型概述南京化工职业技术学院高材专业南京化工职业技术学院高材专业4.1概述1、注射成型过程及特点1）注射成型的过程成型前的准备注塑过程制件的后处理南京化工职业技术学院高材专业南京化工职业技术学院高材专业南京化工职业技术学院高材专业南京化工职业技术学院高材专业南京化工职业技术学院高材专业南京化工职业技术学院高材专业南京化工职业技术学院高材专业南京化工职业技术学院高材专业南京化工职业技术学院高材专业南京化工职业技术学院高材专业1、注射成型过程及特点2）注射成型过程注射成型就是将塑料经加热熔化呈流动状态后，由柱塞或螺杆的推动，使其通过料筒前端的喷嘴注入闭合的模具中，充满模具的熔料在受压的情况下，经冷却（热塑性塑料）或加热固化（热固性塑料）后即可保持与注塑模型腔一致的形样，然后开启模具取得制品，完成一个模塑周期。3）成型过程对注射机应具备功能的要求（目标：制备出与模具模腔结构一致的塑料制品）对塑料实现熔融塑化、计量并将熔料射出的功能对成型模具实现开启、闭合和锁紧的功能实现在成型过程中所需能量的转化与传递的功能对工作程序及工艺条件的设定与控制的功能制件的后处理1.1概述南京化工职业技术学院高材专业1.1概述1、注射成型过程及特点4）注射成型的特点成型周期短，劳动强度低可一步成型外形复杂，尺寸精确、带有嵌件的制品制品无需修整或仅需少量修整边角料、废料较少塑料种类广，注塑制品约占制品总量～30%易于全自动化生产，生产效率高。南京化工职业技术学院高材专业挤出成型和注射成型是塑料制品生产两种主要方式这两种工艺都要将塑料先进行熔融塑化、使其具有流动性，但挤出成型为连续性的生产工艺，没有周期性，而注射成型为间歇性的生产工艺，生产具有明显的周期性特征，一个周期内生产一件和一组（一模多腔）产品，每个周期中的生产作业由多个不同步骤的操作组成。1.1概述南京化工职业技术学院高材专业1.1概述2、注射成型的发展历程注射成型机是在金属压铸机的原理上逐渐形成的。1932年德国弗兰兹－布劳恩厂生产出全自动柱塞式卧式注射成型机；随后出现了单螺杆定位预塑注塑机；1956年世界上出现了第一台移动螺杆式注射成型机。南京化工职业技术学院高材专业金属压铸成型机南京化工职业技术学院高材专业柱塞式注射机南京化工职业技术学院高材专业南京化工职业技术学院高材专业1.1概述2、注塑成型的发展趋势向高速化方向发展向高度自动化方向发展注塑机的发展注塑工艺的发展注塑方法的发展南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理1、注塑成型设备由注射机（包括注射系统和锁模系统）和模具组成。南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理1、注塑成型设备1）注塑成型机的形式与种类柱塞式注塑机塑料的塑化不够均匀注塑量受到一定限制注塑压力损耗大注塑速度低且不均匀南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理1、注塑成型设备1）注塑成型机的形式与种类螺杆式注塑机注射装置合模装置液压传动系统电气控制系统南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理1、注塑成型设备1）注塑成型机的形式与种类螺杆柱塞式注塑机南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理1、注塑成型设备2）螺杆式注塑机的基本结构及工作原理注塑系统注塑机螺杆螺杆螺杆头南京化工职业技术学院高材专业4.2普通注塑成型原理南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理1、注塑成型设备2）螺杆式注塑机的基本结构及工作原理注塑系统料筒加料装置料筒喷嘴南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理1、注塑成型设备2）螺杆式注塑机的基本结构及工作原理锁模系统机械式南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理1、注塑成型设备2）螺杆式注塑机的基本结构及工作原理锁模系统液压式南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理1、注塑成型设备2）螺杆式注塑机的基本结构及工作原理锁模系统液压-机械式南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理1、注塑成型设备2）螺杆式注塑机的基本结构及工作原理辅助系统供料系统吸式供料系统压式供料系统螺旋管式供料系统干燥系统热风式干燥料斗加压热风干燥料斗抽湿干燥料斗南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理1、注塑成型设备2）螺杆式注塑机的基本结构及工作原理辅助系统加料系统强制加料系统混合加料系统温控系统南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理1、注塑成型设备3）注塑成型机的调整和安装（略）注塑机的调节注塑压力调节锁模力注射速度合模速度循环时间南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理1、注塑成型设备3）注塑成型机的调整和安装注塑机的安装地面水平，地基要有一定承载能力车间墙壁及厂房顶部与机器之间应保持一定距离应考虑冷却水流量、水管、气管的排放口安装时，一般首先安装合模部分，当机身稳固后，再安装合模部件与注射部件之间的各种管路最后安装注射料斗南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理2、注塑成型模具1）塑模的分类按塑料材料类别：热塑性塑料塑模和热固性塑料塑模按模具型腔数：单型腔塑模和多型腔塑模按模具的安装方式：分为移动式塑模和固定式塑模按模具的浇注系统：分为冷流道模具、绝热流道模具、热流道模具、温流道模具南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理2、注塑成型模具1）塑模的分类按模具的结构特征，可分为8类单分型面模具双分型面模具带有活动镶件的模具横向分型侧抽芯模具自动卸螺纹模具定模设顶出装置的模具无流道模具叠式型腔模具南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理2、注塑成型模具2）塑模的基本结构及工作原理南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理2、注塑成型模具2）塑模的基本结构及工作原理成型零件：直接形成塑料制品形状和尺寸的部分，包括凹模、凸模、型芯、镶块、成型杆、排气口等。浇注系统：是将塑料由注射机喷嘴引向型腔的流道部分，包括主流道、冷料穴、分流道、浇口等。结构零件：构成模具结构的各种零件，包括实现定位、导向、顶出、抽芯、分型等动作的各种零件。其它零件：加热和冷却系统、测量系统等注射成型工艺过程动画演示南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理2、注塑成型模具2）塑模的基本结构及工作原理热流道或冷流道系统：注射过程中，流道内塑料一直保持熔融或流动状态，脱模时不与制品一同脱出，无流道赘物。热塑性塑料：热流道热流道模具绝热流道模具带加热探针的绝热流道热固性塑料：冷流道南京化工职业技术学院高材专业4.2普通注塑成型原理南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理2、注塑成型模具3）塑模的设计要点分析制品结构和技术要求了解注塑机的技术规格了解塑料的性能，特别是成型加工性能了解不同塑料品种的加工性能考虑塑料在模具内的结晶、取向及导致的内应力问题考虑塑料的收缩率及其补偿问题考虑塑料对模具温度的要求南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理2、注塑成型模具3）塑模的设计要点分析制品结构和技术要求了解注塑机的技术规格了解塑料的性能，特别是成型加工性能了解不同塑料品种的加工性能考虑塑料在模具内的结晶、取向及导致的内应力问题考虑塑料的收缩率及其补偿问题考虑塑料对模具温度的要求南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理2、注塑成型模具3）塑模的设计要点考虑模具的结构与制造问题正确选择分型面、排气隙、浇口位置及模腔的布置等。成型零件结构形式、结构及位置的选择，对成型零件的工作尺寸及受力状况进行精确校核，以保证塑料制件的尺寸及形状的精度。考虑采用何种脱模机构和侧抽芯、分型机构，并对脱模力进行核对。模具总体结构和零件形状应简单合理、容易加工。详细分析模具的受热情况，计算冷却水输道功率，设计好冷却水通道。合理选择制造模具的材料。南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理2、注塑成型模具4）塑模的加工与调试塑模的加工塑模的调试试模工艺的制定与调整、流道修改、型腔处理5）计算机技术在塑料模具设计、制造中的应用CAD/CAE/CAMMoldflow、Polyflow附图南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理3、注塑成型制品设计（略）1）材料选择力学性能成型加工性能热性能物理性能南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理2）设计方法（略）设计方法根据经验设计根据实验设计根据分析设计（计算机技术在塑料制品设计中的应用）设计过程和步骤顺序设计法合作式设计法塑料制件的设计步骤确定塑料制件的使用性能材料选择生产初步的结构设计草图尺寸设计对性能进行校核试生产及定型南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理2）设计方法（略）设计过程和步骤塑料制件的设计步骤尺寸设计对性能进行校核试生产及定型南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理3、注塑成型制品设计（略）3）结构设计功能结构设计工艺结构设计脱模斜度塑料制件壁厚塑料制件的精度嵌件的设计造型结构设计造型顶出部位结构设计还需考虑模具的结构和制造南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理3、注塑成型制品设计4）样模设计及生产样模的手工二次加工和机加工塑料导热性较好塑料的耐热性要好避免引起局部高应力快速样模制造技术样模浇注技术南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理3、注塑成型制品设计5）注塑成型制件的组装压制组装搭配组装机械紧固组装焊接黏结南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理4、注塑成型过程的工艺控制1）注塑成型周期合模高压低速锁紧座台前移注射开模冷却保压固定塑化塑化退回退回塑化制品顶出试合模发信息注射动作选择制品落下检测发信注射成型工艺过程动画演示南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理4、注塑成型过程的工艺控制2）注射过程及其控制塑化作用与控制塑化的特点固体床易破碎物料受热随时间变化料筒中停留时间长注射室内熔体温度分布不均匀南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理4、注塑成型过程的工艺控制2）注射过程及其控制塑化作用与控制影响注塑过程塑化的因素热均匀性传导热、剪切热塑化量螺杆参数、工艺条件决定了塑化量重要的螺杆参数：长径比、压缩比、熔融段的长度22hNDvvQs南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理4、注塑成型过程的工艺控制2）注射成型过程（塑化、流动、冷却、定型）及其控制充模过程与控制塑料熔体的充模过程充模过程是塑料熔体在相对较冷的模具内的流动复杂而又重要制品平面内的浇口流动，分为三个阶段：开始阶段、过渡阶段、主流动阶段前缘膜、后进的熔体：被模壁冻结、或冲破前缘膜的膜壁而形成新的前缘膜南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理4、注塑成型过程的工艺控制2）注射成型过程（塑化、流动、冷却、定型）及其控制充模过程与控制塑料熔体的充模流动形式浇口厚度远小于制品厚度，且熔体流动速率很大的情况：不稳定、脉动浇口厚度小于制品厚度，且熔体流动速率较大的情况：滞流浇口厚度略小于制品厚度，且熔体流动速率适中的情况：铺展流，附图塑料熔体遇到障碍物的情况，p208,图4-33南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理4、注塑成型过程的工艺控制2）注射过程及其控制充模过程与控制关于塑料熔体充模过程的讨论压力损失因素：粘度（温度、压力、速度），流道长度，熔体流动性，流道的几何形状热平衡熔体温度决定于：沿流动方向传来的热量，剪切热，向模具传出的热量，绝热膨胀做功消耗的能量南京化工职业技术学院高材专业1.2普通注塑成型原理4、注塑成型过程的工