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文档简介

注塑成型工艺2016.07.16第一页,共七十四页。目录12345塑料解释注塑成型工艺解释6789塑料造粒塑料性能测试塑料搅拌混合塑料烘干10注塑机分类塑料储存高分子材料解释塑料改性11注塑机系统组成第二页,共七十四页。目录1213141516注塑机过胶头和射咀注塑机螺杆17181920注塑成型常见缺陷注塑成型模具模温机冷却塔21冷却水道和模具清洗机注塑成型模具保养和防护注塑机料筒注塑机参数22注塑件后续处理23粉碎机第三页,共七十四页。广义注塑成型工艺:是指将塑料原料通过专用设备,经过配料、混合、造粒、烘料、加热熔融、加压、注入、冷却、脱模、修边等操作制作一定形状的塑料成品件的工艺过程。一、注塑成型工艺解释第四页,共七十四页。狭义的注塑成型工艺过程:一、注塑成型工艺解释第五页,共七十四页。高分子材料也称为聚合物材料,是以高分子化合物为基体,再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。分为:塑料、橡胶、纤维、涂料、泡沫、黏合剂。高分子材料按来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。二、高分子材料解释特征:一是分子量大,二是分子量分布具有多分散性。即高分子化合物与小分子不同,它在聚合过程后变成了不同分子量大小的许多高聚物的混合物。我们所说的某一高分子的分子量其实都是它的一种平均的分子量,当然计算平均分子量也以不同的权重方式分为了数均分子量、粘均分子量、重均分子量等。而小分子的分子量固定,都由确定分子量大小的分子组成。这是高聚物与小分子一个特征区别。第六页,共七十四页。二、高分子材料分子链形状,造成注塑各向异性大厂的塑料的分子量正态分布小厂的塑料的分子量正态分布分子量的正态分布第七页,共七十四页。加热后软化,形成高分子熔体的塑料成为热塑性塑料。主要的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。加热后固化,形成交联的不熔结构的塑料称为热固性塑料。常见的有环氧树脂,酚醛塑料,聚酰亚胺,三聚氰氨甲醛树脂等。塑料是指以聚合物为主要成分,在一定条件(温度、压力等)下可塑成一定形状并且在常温下保持其形状不变的材料。塑料根据加热后的情况又可分为热塑性塑料和热固性塑料。三、塑料解释第八页,共七十四页。三、塑料解释六大常见塑料的基本知识:PE是聚乙烯塑料,化学性能稳定,通常制作食品袋及各种容器,耐酸、耐碱及盐类水溶液的侵蚀,但不宜用强碱性洗涤剂擦拭或浸泡。加工稳定性好,不易吸湿。PP是聚丙烯塑料,无毒、无味,可在100℃的沸水中浸泡不变形、不损伤,常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用。多用于食具。。加工稳定性好,不易吸湿。

PS是聚苯乙烯塑料,容易着色、透明性好,多用于制作灯罩、牙刷柄、玩具、电器零部件。它耐酸碱腐蚀,但易溶于氯仿、二氯乙烯、香蕉水等有机溶剂。加工稳定性好,易吸湿。

PVC是聚氯乙烯塑料,色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用,由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料,故其产品一般不存放食品和药品。加工稳定性差,易吸湿。

ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯聚合的塑料,它色彩醒目,耐热、坚固、外表面可镀铬、镍等金属薄膜,可制作琴键、按钮、刀架、电视机外壳、伞柄等。加工稳定性差,易吸湿。

PA是尼龙塑料,它的特性坚韧、牢固、耐磨,常用于制作梳子、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋等。无毒性,但不可长期与酸碱接触。加工稳定性差,易吸湿。

第九页,共七十四页。1、添加改性

(1)添加小分子无机物或有机物在聚合物(树脂)中加入小分子无机物或有机物,通过物理或化学作用,以取得某种预期性能的一种改性方法。这种方法是最早的一种改性方法,它改性效果明显,工艺简单,成本低,因而应用十分广泛。相信在高校做过毕业课题的都接触和了解这种方法。这种改性方法按照改性目的分为降低成本(添加各种价廉的无机、有机填料)、提高强度(添加各种增强纤维)、提高韧性(添加弹性体及超细填料等)、提高阻燃性(添加金属氧化物、金属氢氧化物、无机磷、有机卤化物、有机磷化物、有机硅及氮化物等)、提高寿命(添加各种抗氧剂、光稳定剂等)、改善加工性(添加增塑剂、热稳定剂、润滑剂及加工助剂等)、增加耐磨性(添加石墨、MoS2、SiO2等)、改善结晶结构(添加成核剂,具体有有机羧酸类、山梨醇类等)、改善抗静电及导电性(添加抗静电剂及导电剂)、改善可降解性(淀粉填充、降解添加剂等)、改善抗射线辐射性能等。这种方法常用的添加剂有:无机添加剂(填充剂、增强剂、阻燃剂、着色剂及成核剂等)、有机添加剂(增塑剂、有机锡稳定剂、抗氧剂及有机阻燃剂、降解添加剂等)。

(2)添加高分子物质这种方法也成为共混改性,其主要的方法是在一种树脂中掺入一种或多种其它树脂(包括塑料和橡胶),从而达到改变原有树脂性能。由于共混改性的复合体系中都为高分子物质,因而其相容性好于添加小分子的体系,改性同时对原有树脂的其它性能没有太大影响。我们常见的聚合物合金就是此方法改性产物。共混改性是一种开发新型高分子材料最有效的办法,也是对现有塑料品种实现高性能化、精细化的主要途径。四、塑料改性第十页,共七十四页。2、形态及结构改性这种方法主要是针对塑料本身的树脂形态及结构来改性。通常方法是改变塑料的晶型状态、交联、共聚、接枝等。(1)形态控制改性塑料的形态控制改性即控制塑料制品不同的聚集形态,使之取得我们预期的性能。这种方法是在非外力作用下通过加工成型工艺条件的调整,进行形态控制,一般称之为自我改性,其中以自增强最为常用。通过塑料形态控制可以改善塑料的许多性能,如力学、热学、光学等各个方面,有些方面的改性效果十分明显。例如通过成核技术控制结晶质量,用双向拉伸技术获取高度取向。

(2)交联改性交联应该很熟悉,一般为线性结构交联为网状结构或立体结构。引发交联是需要外界条件的,通常为不同形式的能源(例如光、热、辐射等)。大分子链由于外界作用产生可反应自由基或官能团,从而在大分子链之间形成新的化学键,使线型结构聚合物形成不同程度网状结构聚合物。例如聚丙烯的交联改性可以提高其机械性能。(3)共聚及接枝改性这种方法主要是在原有的分子链上加上其他分子链段或功能基团。共聚是指两种或多种单体共同参加的聚合反应,能够扩展聚合物性能,是改进聚合物性能和用途的重要途径。例如聚苯乙烯与丙烯腈共聚改善聚苯乙烯性脆的弱点;聚氯乙烯与醋酸乙烯酯共聚改善聚氯乙烯的塑性。接枝有链转移接枝、化学接枝、辐射接枝,其改性在刚性体和弹性体方面的应用较多,例如苯乙烯-丁二烯接枝共聚物改善PS的冲击性能。四、塑料改性第十一页,共七十四页。3、复合改性

塑料的复合改性即通过粘合剂或热熔等方法将两层或两层以上的膜、片等材料复合在一起而形成一种多层膜、片等材料的方法。塑料的复合改性实际上是塑料共混改性方法中层状共混的极端化,也可以看成是一种特殊的塑料共混改性。四、塑料改性4、表面改性塑料表面改性是指通过物理或化学方法使塑料制品表面性能发生变化的一类改性方法。塑料表面改性与其它改性不同之处有二点:一是其改性仅局限于制品的表面,其内部性能不发生变化;二是其改性实施于塑料制品一次成型加工之后,属于二次加工改性。塑料表面改性的目的主要可分为两大类:一类是直接应用的改性,另一类是间接应用的改性。

(1)直接应用的塑料表面改性直接应用改性是指可以直接获得应用的一些改性,具体有表面光泽度、表面硬度、表面耐磨性及摩擦性、表面防老化、表面阻燃、表面导电及表面阻隔等。塑料表面这方面的改性近年来开发应用很快,如在塑料阻隔改性方面,表面阻隔改性占有很重要的地位。(2)间接应用的塑料表面改性间接应用改性是指为直接应用打基础的一些改性,具体如为改善塑料的粘接性、印刷性及层化性等而进行的提高塑料表面张力的改性。例如,以塑料电镀为例,未经表面处理的塑料品种只有abs的镀层牢度能达到要求;尤其聚烯烃类塑料品种,镀层牢度十分低,必须进行表面改性以提高与镀层的结合牢度,方可进行电镀处理。第十二页,共七十四页。造粒工序:是将高聚物树脂与各种添加剂、助剂,经过计量、棍合、塑化、切粒制成颗粒状塑料的生产过程,塑料颗粒是塑料成型加工业的半成品生产工艺:

1、配料前的准备工作2、配方称量3、捏合

捏合可分为加热捏合与冷却捏合,用高速捏合机

4、挤出造粒

挤出造粒可用单螺杆和双螺杆挤出机。主要控制挤出温度、螺杆转速、切刀转速和粒料冷却。使

粒料不发生粘粒,颗粒尺寸均匀,塑化较好

五、塑料造粒第十三页,共七十四页。

1.GB1033⑺0塑料比重实验方法

2.GB1034⑺0塑料吸水性实验方法

3.GB1035⑺0塑料耐热性(马丁)实验方法

4.GB1036⑺0塑料线膨胀系数实验方法

5.GB1037⑺0塑料透湿性实验方法

6.GB1038⑺0塑料薄膜透气性实验方法

7.GB1408⑺8固体电工绝缘材料工频击穿电压、击穿强度和耐电压实验方法

8.GB1409⑺8固体电工绝缘材料在工频、音频、高频下相对介电系数和介质消耗角正切实验方法

9.GB1410⑺8固体电工绝缘材料绝缘电阻、体积电阻系统和表面电阻系数实验方法

10.GB1411⑺8固体电工绝缘材料高压小电流间歇耐电弧实验方法

11.GB1039⑺9塑料力学性能实验方法总则

12.GB1040⑺9塑料拉伸实验方法

13.GB1041⑺9塑料紧缩实验方法

14.GB1042⑺9塑料曲折实验方法

15.GB1043⑺9塑料简支梁冲击实验方法

16.GB1633⑺9热塑性塑料软化点(维卡)实验方法

17.GB1634⑺9塑料曲折负载热变形温度(简称热变形温度)实验方法

18.GB1635⑺9塑料树脂灰分测定方法

19.GB1636⑺9模塑料表观密度实验方法

20.GB1841⑻0聚烯烃树脂稀溶液粘度实验方法

21.GB1842⑻0聚乙烯环境应力开裂实验方法

22.GB1843⑻0塑料悬臂梁冲击实验方法

23.GB1846⑻0聚氯醚树脂稀溶液粘度实验方法

24.GB1847⑻0聚甲醛树脂稀溶液粘实验方法

25.GB2406⑻0塑料燃烧性能实验方法氧指数法

26.GB2407⑻0塑料燃烧性能实验方法炽热棒法

件六、塑料性能测试第十四页,共七十四页。

27.GB2408⑻0塑料燃烧性能实验方法水平燃烧法

28.GB2409⑻0塑料黄色指数实验方法

29.GB2410⑻0透明塑料透光率和雾度实验方法

30.GB2411⑻0塑料邵氏硬度实验方法

31.GB2412⑻0聚丙烯等规指数测试方法

32.GB1657⑻1增塑剂折光率的测定

33.GB1662⑻1增塑剂结晶点的测定

34.GB1664⑻1增塑剂外观色泽的测定(铂-钴比色法)

35.GB1665⑻1增塑剂皂化值及酯含量的测定

36.GB1666⑻1增塑剂比重的测定(韦氏天平法)

37.GB1667⑻1增塑剂比重的测定(比重瓶法)

38.GB1668⑻1增塑剂酸值的测定(1)

39.GB1669⑻1增塑剂加热减量的测定

40.GB1670⑻1增塑剂热稳定性实验

41.GB1671⑻1增塑剂闪点的测定(开口杯法)

42.GB1672⑻1增塑剂体积电阻系数的测定

43.GB1673⑻1增塑剂外观色泽的测定(碘比色法)

44.GB1674⑻1增塑剂酸值的测定(2)

45.GB1675⑻1增塑剂酸值的测定(3)

46.GB1676⑻1增塑剂典值的测定

47.GB1677⑻1增塑剂环氧值的测定(盐酸——丙酮法)

48.GB1678⑻1增塑剂环氧值的测定(盐酸——吡啶法)

六、塑料性能测试第十五页,共七十四页。49.GB1679⑻1增塑剂氯含量的测定

50.GB1680⑻1增塑剂热分解温度的测定

51.GB2812⑻1安全帽实验方法

52.GB1658⑻2增塑剂灰分的测定

53.GB1659⑻2增塑剂水分的测定(比浊法)

54.GB1660⑻2增塑剂运动粘度的测定(品氏法)

55.GB1661⑻2增塑剂运动粘度的测定(恩氏法)

56.GB1663⑻2增塑剂凝固点的测定

57.GB2895⑻2不饱和聚酯树脂酸值的测定

58.GB2896⑻2聚苯乙烯树脂中甲醇可溶物的测定

59.GB2913⑻2塑料白度实验方法

60.GB2914⑻2聚氯乙烯树脂挥发物(包括水)测定方法

61.GB2915⑻2聚氯乙烯树脂水萃聚液电导率测定方法

62.GB2916⑻2聚氯乙烯树脂干筛实验方法

63.GB2917⑻2聚氯乙烯热稳定性测试方法——刚果红法和pH法

64.GB2918⑻2塑料试样状态调理和实验的标准环境

65.GB3354⑻2定向纤维增强塑料拉伸性能实验方法

66.GB3355⑻2纤维增强塑料纵横剪切实验方法

67.GB3356⑻2单向纤维增强塑料曲折性能实验方法

68.GB3357⑻2单向纤维增强塑料层间剪切强度实验方法

69.GB3393⑻2聚合级乙烯、丙烯中微量氢的测定气相色谱法

70.GB3395⑻2聚合级乙烯中微量乙炔的测定气相色谱法

71.GB3397⑻2聚合级乙烯、丙烯中微量硫的测定微库仑法

72.GB3398⑻2塑料球压痕硬度实验方法

73.GB3399⑻2塑料导热系统实验方法护热平板法

六、塑料性能测试第十六页,共七十四页。74.GB3400⑻2通用型聚氯乙烯树脂增塑剂吸收量的测定

75.GB3401⑻2聚氯乙烯树脂稀溶液粘数的测定

76.GB3560⑻3食品包装材料聚丙烯树脂卫生检验方法

77.GB3681⑻3塑料自然气候曝露实验方法

78.GB3682⑻3热塑性塑料熔体活动速率实验方法

79.GB3854⑻3纤维增强塑料巴氏(巴柯尔)硬度实验方法

80.GB3855⑻3碳纤维增强塑料树脂含量的实验方法

81.GB3856⑻3单向纤维增强塑料平板紧缩性能实验方法

82.GB3857⑻3不饱和聚酯树脂玻璃纤维增强塑料耐化学药品性能实验方法

83.GB3904⑻3鞋类耐折实验方法

84.GB3905⑻3鞋类耐磨实验方法

85.GB3960⑻3塑料滑动摩擦磨损实验方法

86.GB4218⑻4化工用硬聚氯乙烯管材的腐蚀度实验方法

87.GB4550⑻4实验用单向纤维增强塑料平板的制备

88.GB4608⑻4部分结晶聚合物熔点实验方法光学法

89.GB4609⑻4塑料燃烧性能实验方法垂直燃烧法

90.GB4610⑻4塑料燃烧性能实验方法点着温度的测定

91.GB4611⑻4悬浮法聚氯乙烯树脂‘鱼眼’测试方法

92.GB4612⑻4环氧化合物环氧当量的测定

93.GB4613⑻4环氧树脂和缩水甘油酯无机氯的测定

94.GB4614⑻4用气相色谱法测定聚苯乙烯中残留的苯乙烯单体

95.GB4615⑻4聚氯乙烯树脂中残留氯乙烯单体含量测定方法

96.GB4616⑻4酚醛模塑料丙酮可溶物(未模塑态材料的表观树脂含量)的测定

97.GB4617⑻4酚醛模塑制品丙酮可溶物的测定

六、塑料性能测试第十七页,共七十四页。98.GB4618⑻4环氧树脂和有关材料易皂化氯的测定

99.GB6111⑻5长时间恒定内压下热塑性塑料管材耐破坏时间的测定方法

100.GB6112⑻5热塑性塑料管材和管件耐冲击性能的测试方法(落锤法)

101.GB6342⑻6泡沫塑料和橡胶线性尺寸的测定

102.GB6343⑻6泡沫塑料和橡胶表观密度的测定

103.GB6344⑻6软质泡沫聚合物拉伸强度和断裂伸长的测定

104.GB6669⑻6软质泡沫聚合材料紧缩永久变形的测定

105.GB6670⑻6软质泡沫塑料回弹性能的测定

106.GB6671.1⑻6硬聚氯乙烯(PVC)管材纵向回缩率的测定

107.GB6671.2⑻6聚乙烯(PE)管材纵向回缩率的测定

108.GB6671.3⑻6聚丙烯(PP)管材纵向回缩率的测定

109.GB6672⑻6塑料薄膜和薄片厚度的测定机械丈量法

110.GB673⑻6塑料薄膜与片材长度和宽度的测定

111.ZBY28004⑻6塑料薄膜包装袋热合强度测定方法

112.SG390⑻4硬质泡沫塑料水蒸汽透过量实验方法

113.HG2⑴46⑹5塑料耐油性实验方法

114.HG2⑴51⑹5塑料粘接材料剪切强度实验方法

115.HG2⑴61⑹5塑料低温对折实验方法

116.HG2⑴62⑹5塑料低温冲击紧缩实验方法

117.HG2⑴63⑹5塑料低温伸长实验方法

118.HG2⑴67⑹5塑料撕裂强度实验方法

119.GB1033⑻6塑料密度和相对密度实验方法

120.GB1034⑻6塑料吸水性实验方法

121.GB1037⑻7塑料薄膜和片材透水蒸气性实验方法杯式法

122.GB3904⑻3鞋类耐折实验方法

123.GB3905⑻3鞋类耐磨实验方法

六、塑料性能测试第十八页,共七十四页。124.GB4857.1⑻4运输包装件基本实验总则

125.GB4857.2⑻4运输包装件基本实验温湿度调理处理

126.GB4857.3⑻4运输包装件基本实验堆码实验方法

127.GB4857.4⑻4运输包装件基本实验压力实验方法

128.GB4857.5⑻4运输包装件基本实验垂直冲击跌落实验方法

129.GB4857.6⑻4运输包装件基本实验转动实验方法

130.GB4857.7⑻4运输包装件基本实验正弦振动(定频)实验方法

131.GB4857.8⑻5运输包装件基本实验6角滚筒实验方法

132.GB4857.9⑻6运输包装件基本实验喷淋实验方法

133.GB4857.10⑻6运输包装六、塑料性能测试第十九页,共七十四页。塑料材料储存条件:防雨、防光老化、防晒、防潮、防火、防化学溶剂七、塑料储存防化学溶剂第二十页,共七十四页。八、塑料搅拌混合颗粒塑料混合搅拌是利用混合搅拌机的快速旋转将原料从桶体底部由中心提升至顶端,再以伞状飞抛散落,回至底部,这样原料在桶内上下翻滚搅拌,短时间内即可将大量原料均匀的混合完毕的机械设备。

操作规程

1设备操作前的检查工作:

1检查混料机内应无异物,料斗内壁应干燥,关闭投料口和放料口。

2接通混料机电源按钮,将停止按钮向左旋转,电源指示灯应正确显示为红色。

3检查混料机周围应无障碍物,以免混料机运转时会磁撞到障碍物上,造成事故。

4以上操作符料要求后,可进行以下操作。

2空载运行:

1启动混料机的反转按钮,调节电机转速,混料机应在慢速反转运行。

2混料机在运转过程中,机身应匀速进行运转,无异常噪声。运行1-2min后,准备停机。

3通过调节电机转速按钮进行停机,停机时应使混料机放料口正对地面,并将调节电机转速按钮调到0位,将停止按钮向右旋转,切断电源。

4空载运行符合要求后,可进行以下操作。

3带料运行(混料):

1打开混料机投料口,并重新确认放料口已关闭,按工艺控制要求对V型料斗内投入规定量的物料。

2投料完毕,关闭投料口并锁紧,以防止混料时物料流出。

3接通电源按钮,将停止按钮向左旋转,启动混料机的反转按钮,调节电机转速在工艺规定的转速内(*产品要求600r/min)进行混料。

4混料到达工艺规定的时间后,通过调节电机转速按钮进行停机,停机时应使混料机放料口正对地面,并将调节电机转速按钮调到0位,将停止按钮向右旋转,切断电源。

5放料:打开投料口,用规定的容器在放料口进行装料,直至放尽料斗内物料。

第二十一页,共七十四页。九、塑料的烘干

大多数工程塑料要求颗粒中的水分含量低于一个某个最大值,塑料是否需要烘干主要取决于原材料对水分的敏感程度。一般情况下,塑料材料的水份含量与运输条件,包装类型和存放时间有关。例如,聚酰胺(PA)一般用袋子运输,这种袋子采用铝泊作为防水层,因而在使用时可直接打开袋子把料取出来就用。但大多数的聚酰胺(尼龙)加工厂的原料树脂都要先进行干燥,尽管有人认为如果塑料在不超过一小时的时间内使用就不需要干燥。另一方面,PET和PBT对水分非常敏感,一定要干燥以确保制品的冲击强度不受影响。另外,这些树脂在干燥后很快会再次吸水。因而,在一些情况下加工厂商必须特别小心,在PBT和PET树脂在运输和传送过程中,避免使用敞开的容器同时也应考虑树脂在装料斗中的停留时间。在不利的气候环境中,PET在10分钟内吸收的水分甚至能超过制品水分的最大允许值0.02%。干燥粉碎后的回用料或已吸水饱和的粒料(如置于开放条件下的容器中时)需要特别注意。在这种情况下,建议的干燥时间常常不能满足需要。充分饱和的聚酰胺尼龙至少应干燥12小时。在这种干燥条件下材料发黄在实际上是不可避免的。因而,应遵循以下指导方针:流道回用料应在封闭容器中储藏和再粉碎;若只用了一部份材料,应关闭容器或封闭袋子,装料斗上应该加盖。

如何烘干塑料要想得到高质量的塑料制品,必须遵循正确的干燥程序。例如,不能使用各种类型的简单热空气干燥的办法来干燥聚酯工程塑料,但可使用去除了水分的空气干燥器(脱湿干燥器)。只应使用那些在不同的环境条件下,都能提供稳定和充分的干燥的设备。除了遵守正确的干燥温度外,确保在干燥空气中的露点低于负20℃也很重要。使用填充高度和松密度不同的多容器的装置时,还应保证每一个容器都能达到充足的空气吞吐量。第二十二页,共七十四页。九、塑料的烘干第二十三页,共七十四页。塑胶的水分含量是影响诸如聚酰胺(PA)和聚碳酸酯(PC)等树脂的加工工艺、产品外观和产品特性的一个重要因素。在注塑过程中,如果使用水分含量过多的塑料粒子进行生产,则会产生一些加工问题,并最终影响成品质量,如:表面开裂、反光,抗操性,以及抗冲击性能和拉伸强度等机械性能降低等。因此,水分含量的控制对于生产高质量的塑料产品是至关重要的。

水分测定仪的精度主要取决于电子天平的精度,

目前,塑料行业中水分含量测定的参考方法是卡尔费休滴定法,这是一种用于测定样品水分含量的通用滴定方法。九、塑料的烘干第二十四页,共七十四页。1、按对原料的塑化和注射方式分类,又可以将注塑机分为:(1)柱塞式、(2)往复螺杆式

十、注塑机分类螺杆式注塑机是靠螺杆进行塑化的,主要工作部件是螺杆,它除作旋转运动外,还要作往复运动。螺杆式注射装置如图2-5所示,它由料斗、塑化部件(料筒、螺杆、喷嘴)、螺杆传动装置、注射油缸、注射座、注射座移动油缸等组成。第二十五页,共七十四页。2、按注射机外形结构不同,又可分为:(1)立式注塑机、(2)卧式注射机、(3)角式注射机、十、注塑机分类第二十六页,共七十四页。

3、按加工能力的大小给注射机分类,可分为:(1)超小型注射机、

锁模力:<20-40吨力,注塑量<30cm3(2)小型注塑机、锁模力:40-300吨力,注塑量60-500cm3(3)中型注塑机、锁模力:300-600吨力,注塑量500-2000cm3(4)大型注射机锁模力:800-2000吨力,注塑量>2000cm3(5)超大型注塑机。

锁模力:>2000吨力

十、注塑机分类第二十七页,共七十四页。4、、根据合模方式分类1.曲肘式目前使用最多的一种,没有专利的壁垒。经过长时间的考验,是最廉价、简单、可靠的一种合模方式。2.直压式利用单个或者多个液压油缸直接作用到模具,从而产生锁模力。优点:锁模力

控制精确、对模具保护好、不会因为机械磨损而影响模板平行度。适合要求高

的模具使用。缺点:能耗相对曲肘式高,结构复杂3.二板式通过改变哥林柱的受力长度来调整高压锁模位置,从而取消用来调模的尾板结

构,一般由开合模油缸、动模板、定模板、高压油缸、哥林柱锁定装置等组成。

开合模用油缸直接驱动,减少了机械部件。优点:调模速度快、容模厚度大、

机械磨损小寿命长。缺点:成本高、控制复杂、维修难度高。一般用于超大型

机器。4.复合式曲肘式、直压式、二板式的组合类型。十、注塑机分类第二十八页,共七十四页。5、根据注塑机的动力源分类a、机械式手工注塑机注塑机最开始就是已全手工机械操作的形式出现的,在上世纪刚刚发明注塑机的初级阶段。合模

机构和注塑机构全部是利用杠杆原理产生锁模力和注射压力,也是现代曲肘式合模机构的基础。b、液压式注塑机液压式注塑机有非常多的优点,动作速度压力控制方便,锁模压力大(目前世界上能商用的最大

锁模力注塑机8000吨,最小一致的最小锁模力注塑机5吨),控制精确,能满足特殊用途的需要。

这也是液压式注塑机历久弥新、生生不息的主要原因。从目前的发展来看,在未来很长的时间内

,液压式注塑机还会占据主要位置。通过控制液压动力源的流速、压力、方向来控制注塑机的每个动作。c、气动式注塑机气动注塑机是以压缩空气为动力,以油压缸为执行元件的台式注塑机。既具有气动系统的低能

源消耗、设备轻型化的特点,又具有液压设备的高稳定性和可控性能。

d、电动注塑机

与传统的全油压注塑机相比,全电动注塑机在动力驱动系统上彻底抛弃了全油压机油泵马达产生

的油压驱动系统,而采用伺服电机(Servomotor)驱动,传动结构采用滚珠丝杆和同步皮带,大

幅度提高了注塑机动力系统的控制精度,彻底解决了液压油对环境的污染问题,机械产生的噪声

也随之下降。全电动注塑机具有节能、环保、噪音低、计量准确等优点,全电动注塑机控制系统比油压机简单

,反映也迅速,具有优良的控制精度,可以提供复杂同步动作,缩短生产周期;但在制造超大型、

高锁模力注塑机方面受传动机构的限制,成本的控制,不适合应用于超大型的高注塑机。十、注塑机分类第二十九页,共七十四页。下列步骤来选择合适的射出机:

1、选对型:由产品及塑料决定机种及系列。

由于射出机有非常多的种类,因此一开始要先正确判断此产品应由哪一种注塑机,或是哪一个系列来生产,例如是一般热塑性塑胶或电木原料或PET原料等,是单色、双色、多色、夹层或混色等。此外,某些产品需要高稳定(闭回路)、高精密、超高射速、高射压或快速生产(多回路)等条件,也必须选择合适的系列来生产。

2、放得下:由模具尺寸判定机台的“大柱内距”、“模厚”、“模具最小尺寸”及“模盘尺寸”是否适当,以确认模具是否放得下。

模具的宽度及高度需小于或至少有一边小于大柱内距;模具的宽度及高度最好在模盘尺寸范围内;

模具的厚度需介于注塑机的模厚之间;

模具的宽度及高度需符合该注塑机建议的最小模具尺寸,太小也不行。

3、拿得出:由模具及成品判定“开模行程”及“托模行程”是否足以让成品取出。

开模行程至少需大于成品在开关模方向的高度的两倍以上,且需含竖浇道(sprue)的长度;

托模行程需足够将成品顶出。

4、锁得住:由产品及塑料决定“锁模力”吨数。

当原料以高压注入模穴内时会产生一个撑模的力量,因此注塑机的锁模单元必须提供足够的“锁模力”使模具不至于被撑开。锁模力需求的计算如下:由成品外观尺寸求出成品在开关模方向的投影面积;

当原料以高压注入模穴内时会产生一个撑模的力量,因此注塑机的锁模单元必须提供足够的“锁模力”使模具不至于被撑开。锁模力需求的计算如下:由成品外观尺寸求出成品在开关模方向的投影面积;

撑模力量=成品在开关模方向的投影面积(cm2)×模穴数×模内压力(kg/cm2);

模内压力随原料而不同,一般原料取350~400kg/cm2;

机器锁模力需大于撑模力量,且为了保险起见,机器锁模力通常需大于撑模力量的1.17倍以上。至此已初步决定夹模单元的规格,并大致确定机种吨数,接着必须再进行下列步骤,以确认哪一个射出单元的螺杆直径比较符合所需。十、注塑机分类第三十页,共七十四页。5、射得饱:由成品重量及模穴数判定所需“射出量”并选择合适的“螺杆直径”。计算成品重量需考虑模穴数(一模几穴);

为了稳定性起见,射出量需为成品重量的1.35倍以上,亦即成品重量需为射出量的75%以内。6、射得好:由塑料判定“螺杆压缩比”及“射出压力”等条件。

有些工程塑料需要较高的射出压力及合适的螺杆压缩比设计,才有较好的成型效果,因此为了使成品射得更好,在选择螺杆时亦需考虑射压的需求及压缩比的问题。

一般而言,直径较小的螺杆可提供较高的射出压力。7、射得快:及“射出速度”的确认。

有些成品需要高射出率速射出才能稳定成型,如超薄类成品,在此情况下,可能需要确认机器的射出率及射速是否足够,是否需搭配蓄压器、闭回路控制等装置。一般而言,在相同条件下,可提供较高射压的螺杆通常射速较低,相反的,可提供较低射压的螺杆通常射速较高。因此,选择螺杆直径时,射出量、射出压力及射出率(射出速度),需交叉考量及取舍。

此外,也可以采用多回路设计,以同步复合动作缩短成型时间。

十、注塑机分类第三十一页,共七十四页。1)注塑系统

注射系统的作用:注射系统是注塑机最主要的组成部分之一,一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。应用最广泛的是螺杆式。其作用是,在注塑料机的一个循环中,能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后,在一定的压力和速度下,通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。注射结束后,对注射到模腔中的熔料保持定型。注射系统的组成:注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、射咀部分组成。动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置(熔胶马达)。(2)合模系统

合模系统的作用:合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时,在模具闭合后,供给予模具足够的锁模力,以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力,防止模具开缝,造成制品的不良现状。合模系统的组成:合模系统主要由合模装置、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。(3)液压系统

液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力,并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成,其中油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制油液压力和流量,从而满足注射成型工艺各项要求。4)电气控制系统

电气控制系统与液压系统合理配合,可实现注射机的工艺过程要求(压力、温度、速度、时间)和各种程序动作。主要由电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。一般有四种控制方式,手动、半自动、全自动、调整。

十一、注塑机系统组成第三十二页,共七十四页。(5)加热/冷却系统

加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的,注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置,安装在料筒的外部,并用热电偶分段检测。热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源;冷却系统主要是用来冷却油温,油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近,防止原料在下料口熔化,导致原料不能正常下料。(6)润滑系统

润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路,以便减少能耗和提高零件寿命,润滑可以是定期的手动润滑,也可以是自动电动润滑;

(7)安全保护与监测系统

注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。主要由安全门、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成,实现电气——机械——液压的联锁保护。监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载,以及工艺和设备故障进行监测,发现异常情况进行指示或报警。十一、注塑机系统组成第三十三页,共七十四页。注塑机螺杆作用螺杆是注塑机的重要部件。它的作用是对塑料进行输送、压实、熔化、搅拌和施压。所有这些都是通过螺杆在料筒内的旋转来完成的。在螺杆旋转时,塑料对于机筒内壁、螺杆螺槽底面、螺棱推进面以及塑料与塑料之间在都会产生摩擦及相互运动。塑料的向前推进就是这种运动组合的结果,而摩擦产生的热量也被吸收用来提高塑料温度及熔化塑料。螺杆的设计结构将直接影响到这些作用的程度类型和特点:渐变型螺杆特点:压缩段较长,占螺杆总长的50%,塑化时能量转换缓和,多用于PVC等热稳定性差的塑料。突变型螺杆特点:压缩段较短,占螺杆总长的5%~15%左右,塑化时能量转换较剧烈,多用于聚烯烃、PA等结晶型塑料。通用型螺杆特点:适应性比较强的通用型螺杆,可适应多种塑料的加工[1]

。螺杆分段说明:注塑机螺杆一般情况下可分为加料段、压缩段、均化段(也称为计量段)。(注:不同的螺杆三段所占的比值不一样,螺杆槽深不一样,螺杆底径过渡形式不一样)(1)加料段说明:此段螺沟深度固定,其功能为负责预热与塑料固体输送及推挤。必须保证塑料在进料段结束时开始熔融。(2)压缩段说明:此区段为渐缩螺杆螺沟牙深,其功能为塑料原料熔融、混炼、剪切压缩与加压排气。塑料在此段会完全溶解,体积会缩小,压缩比的设计很重要。十二、注塑机螺杆第三十四页,共七十四页。3)均化段说明:此段为螺杆螺沟固定沟深,其主要功能为混炼、熔胶输送、计量,还必须提供足够的压力,保持熔胶均匀温度及稳定熔融塑料的流量。[1]

螺杆参数说明D—螺杆直径(多用Φ表示),螺杆直径的大小直接影响塑化能力的大小,影响理论注射容积的大小。L/D—螺杆长径比,L是螺杆螺纹部分的有效长度。螺杆直径一定的前提下,螺杆长径比越大,说明螺纹长度越长,直接影响到物料在螺杆中的热历程,也影响吸收能量的能力;如果L/D太小,直接影响到物料的熔化效果和熔体质量;如果L/D太大,则传递扭矩加大,能量消耗增加。L1—加料段长度,L1的长度应保证物料有足够的输送空间,因为过短的L1会导致物料过早的熔融,从而难以保证稳定压力的输送条件,也就难以保证螺杆以后各段的塑化质量和塑化能力。h1—加料段螺槽深度。h1深,则容纳物料多,提高了供料量和塑化能力,但会影响物料塑化效果及螺杆根部的剪切强度,一般h1≈(0.12~0.16)DL3—熔融段长度。L3长度有助于熔体在螺槽中的波动,有稳定压力的作用,使物料以均匀的料量从螺杆头部排出,一般L3=(4~5)D。h3—计量段螺槽深度,h3小,螺槽浅,提高了塑料熔体的塑化效果,有利于熔体的均化,但h3过小会导致剪切速率过高,以及剪切热过大,引起分子链的降解,影响熔体质量;如果h3过大,由于预塑时,螺杆背压产生的回流作用增强,会降低塑化能力。S—螺距,其大小影响螺旋角,从而影响螺槽的输送效率,一般S≈Dε—压缩比,ε=h1/h3,即加料段螺槽深度h1与熔融段螺槽深度h3之比。ε大,会增强剪切效果,但会减弱塑化能力[1]

十二、注塑机螺杆第三十五页,共七十四页。螺杆材质常用来生产螺杆的材质有:1、38CrMoAla2、SACM6453、42CrMo4、9Cr18MoV5、SKD616、碳化钨合金、碳化钨镍基合金7、全硬化粉末合金(全合金)8、高温合金[1]

螺杆使用方法:1、料筒未达到预调温度时,切勿启动机器。新开电热一般要求温度达到设定值30分钟后再操作螺杆2、每次停机超过半小时以上的,最好关闭落料口并清扫料筒内料,设置保温3、避免异物落入料料筒损坏螺杆及料筒。防止金属碎片及杂物落入料斗,若加工回收料,需加上磁性料斗以防止铁屑等进入料筒。4、使用防涎时要确定料筒内塑料完全熔融,以免螺杆后退时损坏传动系统零件。5、避免螺杆空转、打滑等现象。6、使用新塑料时,应把料筒的余料清洗干净。使用POM、PVC、PA+GF等料时尽量减少原料降解,停机后及时用ABS等水口料冲洗干净。7、避免POM与PVC同时混入料筒,在熔融温度下将会发生反应造成严重工业事故。8、当熔融塑料温度正常但又不断发现熔融塑料出现黑点或变色时,应检查螺杆止逆环(过胶圈、介子)是否损坏。十二、注塑机螺杆第三十六页,共七十四页。如何防止打滑注塑机螺杆打滑会引起物料降解,从而影响产品质量。螺杆打滑的原因有哪些?怎样“抓住”打滑的螺杆?下面为您讲解。当螺杆发生打滑时,物料可能会聚集在喂料口,而无法正常输送到注射机的末端。当螺杆旋转并在机筒内后退以输送物料并准备下次注射时,螺杆打滑会发生在塑化段。此时,螺杆的旋转仍在继续,但螺杆的轴向运动会停止,即发生打滑。螺杆打滑常常会导致注射前的物料降解,产品质量会下降(如缺料),而成型周期则会延长。螺杆打滑的原因是多方面的,可能与背压过高、料筒末端过热或过冷、料筒或螺杆磨损、加料段螺纹太浅、料斗设计不合理以及料斗被堵塞、树脂潮湿、树脂过度润滑、物料太细或者树脂及再生料的不合理切割等因素有关。工艺设置料筒末端过冷是引起螺杆打滑的主要原因之一。注射机的料筒分为3段,在末端,即加料段,粒料在加热和压缩的过程中,会形成一层熔体薄膜粘到螺杆上。没有这层薄膜,粒料就不容易被输送到前端。加料段的材料必须被加热到临界温度,以形成那层关键的熔体膜。然而,通常物料在加料段的停留时间很短,无法达到要求的温度。而这种情况一般会在小型注射机上发生。停留时间过短会造成聚合物的熔融和混合过程的不完全,从而导致螺杆打滑或失速。选择螺杆的方法螺杆可以说是注塑机的心脏,螺杆的品质好坏决定制品的质量好坏。注塑机塑化螺杆具有输送、熔融、混炼、压缩、计量与排气功能,在塑化品质扮演很重要的角色,是影响塑化质量的关键因素。

十二、注塑机螺杆第三十七页,共七十四页。螺杆有几个至关重要的参数影响塑化质量,一般按照以下原则,选择注塑机螺杆:

1、螺杆直径(D)

a、与所要求的注射量相关:射出容积=1/4*π*D2*S(射出行程)*0.85;

b、一般而言,螺杆直径D与最高注射压力成反比,与塑化能力成正比。

2、输送段

a、负责塑料的输送,推挤与预热,应保证预热到熔点;

b、结晶性塑料宜长,非晶性料次之,热敏性最短。

3、压缩段

a、负责塑料的混炼、压缩与加压排气,通过这一段的原料已经几乎全部熔解,但不一定会均匀混合;

b、在此区域,塑料逐渐熔融,螺槽体积必须相应下降,以对应塑料几何体积的下降,否则料压不实,传热慢,排气不良;

c、一般占25%以上螺杆工作长度,但尼龙(结晶性料)螺杆的压缩段约占15%螺杆工作长度,高粘度、耐火性、低传导性、高添加物等塑料螺杆,占40%\50%螺杆工作长度,PVC螺杆可占100%螺杆工作长度,以免产生激烈的剪切热。

4、计量段

a、一般占20\25%螺杆工作长度,确保塑料全部熔融以及温度均匀,混炼均匀;

b、计量段长则混炼效果佳,太长则易使熔体停留过久而产生热分解,太短则易使温度不均匀;

c、PVC等热敏性塑料不宜停留时间过长,以免热分解,可用较短的计量段或不要计量段。

5、进料螺槽深度,计量螺槽深度

a、进料螺槽深度越深,则输送量越大,但需考虑螺杆强度,计量螺槽深度越浅,则塑化发热、混合性能指数越高,但计量螺槽深度太浅则剪切热增加,自生热增加,温升太高,造成塑料变色或烧焦,尤其不利于热敏性塑料;

b、计量螺槽深度=KD=(0.03\0.07)*D,D增大,则K选小值。十二、注塑机螺杆第三十八页,共七十四页。料筒结构料筒的结构就是一根中间开了下料口的圆管。料筒材质制造料筒,目前国内常用的材料有45、40Cr和38CrMoAIA。进口挤出机中料筒的制造材料,常用合金钢34CrAINi和CrMoV9。这种材料的屈服强度有900MPa左右。经渗氮处理后,硬度在1000HV以上,既耐磨又有良好的抗腐蚀性。碳化钨合金料筒、碳化钨合金+铬合金料筒、碳化钨合金+铬合金+镍合金料筒,选用Material优质合金刚为基材,内孔浇铸上述合金,提高料筒的耐磨损、耐腐蚀性能。料筒日常维护1、料筒螺杆未达到预先设置温度时,切勿启动机器。2、防止金属碎片及杂物落入料斗,若加工回收料,需加上磁性料斗以防止铁屑等进入料筒。3、使用防涎时要确定料筒内塑料完全熔融,以免螺杆后退时损坏传动系统零件。4、使用新塑料时,应把料筒的余料清洗干净。5、当熔融塑料温度正常但又不断发现注塑产品出现黑点或变色时,应检查螺杆过胶头、过胶圈、过胶介子是否有磨损。.6、产品注塑成型时,尽量使物料塑化均匀,以降低螺杆承受的传动扭力,提高其使用年限。十三、注塑机料筒第三十九页,共七十四页。(ⅰ)、料筒的结构

料筒是塑化部件的重要零件,内装螺杆外装加热圈,承受复合应力和热应力的作用,1-前料筒;2-电热圈;3-螺孔;4-加料口

螺孔3装热电偶,要与热电偶紧密地接触,防止虚浮,否则会影响温度测量精度。

(ⅱ)、加料口

加料口的结构形式直接影响进料效果和塑化部件的吃料能力,注塑机大多数靠料斗中物料的自重加料,常用的进料口截面形式制造简单,但进料不利;现多用非对称形式,此种进料口由于物料与螺杆的接触角大,接触面积大,有利于提高进料效率,不易在料斗中开成架桥空穴。

(ⅲ)、料筒的壁厚

料筒壁厚要求有足够的强度和刚度,因为料筒内要承受熔料和气体压力,且料筒长径比很大,料筒要求有足够的热容量,所以料筒壁要有一定的厚度,否则难以保证温度的稳定性;但如果太厚,料筒笨重,浪费材料,热惯性大,升温慢,温度调节有较大的滞后现象。

(ⅳ)、料筒间隙

料筒间隙指料筒内壁与螺杆外径的单面间隙,此间隙太大,塑化能力降低,注射回泄量增加,注射时间延长,在此过程中引起物料部分降解;如果太小,热膨胀作用使螺杆与料筒摩擦加剧,能耗加大,甚至会卡死,此间隙Δ=(0.002~0.005)ds。

(ⅴ)、料筒的加热与冷却

注塑机料筒加热方式有电阻电热、陶瓷加热、铸铝加热,应根据使用场合和加工物料合理设置,常用的有电阻加热和陶瓷加热,为符合注塑工艺要求,料筒要分段控制,小型机3段,大型机一般5段。

冷却是指对加料口处进行冷却,因加料口处若温度过高,固料会在加料口处“架桥”,堵塞料口,从而影响加料段的输送效率,故在此处设置冷却水套对其进行冷却。我厂是通过冷却循环水对加料口进行冷却的。

十三、注塑机料筒第四十页,共七十四页。过胶头简介过胶头是装在螺杆前端的零件,在塑料塑化时的主要作用是混合塑料熔体,使熔体进一步混练均匀。同时过胶头还有塑化时限定过胶圈前后位置移动的作用。有时也称为螺杆头、分胶头,与螺杆的连接为反牙螺纹连接。过胶圈的作用就是止逆。它是防止塑料熔体在注射时往后泄漏的一个零件。在工作时,过胶圈与过胶介子(过胶垫圈)接触形成一个封闭的结构,阻止塑料熔体泄漏。一台注塑机注塑制品重量的精密程度与过胶圈和过胶介子止逆动作的快慢关系很大。而一个过胶圈动作反应的快慢,是由它的止逆动作行程、密封压合时间、离开过胶头时间等因素决定的。好的过胶头、过胶圈、过胶介子的结合可以实现高精密注射量控制。尤其在透明产品、精密产品成型方面,过胶头、过胶圈、过胶介子的作用就体现出来了。射咀是连接料筒和模具的过渡部分。注射时,料筒内的熔料在螺杆的推动下,以高压和快速的运动方式流经射咀注入模具。因此射咀的结构形式、喷孔大小以及制造精度都将影响熔料的压力损失、温度的升降、射程的远近、补缩作用的优劣以及是否产生“流涎"现象。常用射咀的形式1、自锁式射咀2、混色射咀3、直通式射咀4、子母射咀5、加长型射咀6、短射咀7、连体法兰射咀十四、注塑机过胶头和射咀第四十一页,共七十四页。(ⅰ)喷嘴的功能①预塑时,建立背压,驱除气体,防止熔体流涎,提高塑化能力和计量精度;

②注射时,与模具主浇套形成接触压力,保持喷嘴与浇套良好接触,形成密闭流道,防止塑料熔体在高压下外溢;

③注射时,建立熔体压力,提高剪切应力,并将压力头转变成速度头,提高剪切速度和温升,加强混炼效果和均化作用;

④改变喷嘴结构使之与模具和塑化装置相匹配,组成新的流道型式或注塑系统;

⑤喷嘴还承担着调温、保温和断料的功能;

⑥减小熔体在进出口的粘弹效应和涡流损失,以稳定其流动;

⑦保压时,便于向模具制品中补料,而冷却定型时增加回流阻力,减小或防止模腔中熔体向回流。

十四、注塑机过胶头和射咀第四十二页,共七十四页。2.注射油缸

其工作原理是:注射油缸进油时,活塞带动活塞杆及其置于推力座内的轴承,推动螺杆前进或后退。通过活塞杆头部的螺母,可以对两个平行活塞杆的轴向位置以及注射螺杆的轴向位置进行同步调整。

3.推力座

注射时,推力座通过推力轴推动螺杆进行注射;而预塑时,通过油马达驱动推力轴带动螺杆旋转实现预塑。

4.座移油缸

当座移油缸进油时,实现注射座的前进或后退动作,并保证注塑喷嘴与模具主浇套圆弧面紧密地接触,产生能封闭熔体的注射座压力。

5.对注射部件精度要求

装配后,整体注射部件要置于机架上,必须保证喷嘴与模具主浇套紧密地接合,以防溢料,要求使注射部件的中心线与其合模部件的中心线同心;为了保证注射螺杆与料筒内孔的配合精度,必须保证两个注射油缸孔与料筒定位中心孔的平行度与中心线的对称度;对卧式机来讲,座移油缸两个导向孔的平行度和对其中心的对称度也必须保证,对立式机则必须保证两个座移油缸孔与料筒定位中心孔的平行度与中心线的对称度。影响上述位置精度的因素是相关联部件孔与轴的尺寸精度、几何十四、注塑机过胶头和射咀第四十三页,共七十四页。1、熔胶参数

熔胶参数包括2部分:储料参数和熔胶温度。

当射胶动作完成后,冷却时间开始计时,熔胶动作开始,油马达带动螺杆旋转将胶料混合、熔融并挤送到射胶螺杆头前面,由于螺杆前端有一单向阀,熔融的胶料积存在熔胶筒的前端,压力逐渐增大,将螺杆向后逼退。当螺杆退到设定的位置时,电脑发出停止油马达工作的信号,熔胶动作停止。接着射嘴开始后退,射嘴后退即为离嘴,此动作可在电脑工艺画页里作选择为:不使用,即定嘴。离嘴的使用是模具的特殊要求,当产品的冷却时间越长,射嘴处的温度被模具吸收越多因而经常出现塞嘴现象。在熔胶与离嘴间可选择插入或不插入倒索动作(倒索就是螺杆作微量的轴向后退),此动作可使聚集在射嘴处熔胶的压力得到释放,避免熔胶筒里外的压力不平衡引起“垂涎”现象。(1)储料参数储料参数有:①储料前射退和储料后射退速度。②储料前射退和储料后射退压力。③储料前射退和储料后射退位置。④储料各段的螺杆转速。⑤储料各段的背压压力。⑥储料各段的转换位置。⑦储料终止位置。

十五、注塑机参数第四十四页,共七十四页。1)射台后退动作的参数。射台后退动作参数的设定没有特别精确的要求,后退的位置和速度基本合适即可。2)储料各段的螺杆转速。在调节螺杆转速时,应遵循从低速到高速的原则,逐渐提高螺杆转速,直到达到最佳效果。为了充分均匀塑化,在储料过程中,螺杆位置越靠近喷嘴时螺杆的转速越小。螺杆转速应一、二、三级递增。

3)储料各段的背压压力。为了充分均匀塑化,在储料过程中,螺杆位置越靠近喷嘴时背压越高。背压应一、二、三级递减。如图所示。十五、注塑机参数第四十五页,共七十四页。(2、)储料各段的转换位置。需要对整个储料过程进行分段,以便对各段的背压和螺杆转速进行单独设定。储料以位置进行分段。通常遵循对熔胶行程均分的原则。

储料终止位置。储料终止位置的确定是为了确定制品需要熔胶的体积。在调整储料终止位置时,首先估计一下工模的容胶量,然后大致设定一个储料终止位置,而设定这个位置的熔胶量要大于工模的容量。如果发现射胶完毕后,还有很多胶料在熔胶筒内,则应逐步将熔胶终止位置前移。反复调试后找到合适的位置。2、熔胶温度

熔胶温度有:①料筒的各段温度。②喷嘴温度。

料筒温度的分布,一般为从料斗到喷嘴逐步升高,使物料在料筒内逐步塑化。料筒及喷嘴的温度需根据塑料的热性能、塑料相对分子质量及其分布、注塑机的类型、制品的结构特点来设定。熔料温度是很重要的,所用的射料缸温度只是指导性的。熔胶温度可在射嘴处量度或使用空气喷射法来量度。射料缸的温度设定取决于熔胶温度、螺杆转速、背压、射料量和注塑周期。如果没有加工某一特定级别塑料的经验,应从最低的设定开始。为了便于控制,射料缸分了区,但不是所有都设定为相同温度。如果运作时间长或在高温下操作,应将第一区的温度设定为较低的数值,这将防止塑料过早熔化和分流。注塑开始前,确保液压油、料斗封闭器、模具和射料缸都处于正确温度下。料筒温度一般自后至前逐步升高,以便均匀塑化。熔体温度对熔体的流动性能起主要作用,塑胶没有具体的熔点,所谓熔点是一个熔融状态下的温度段,塑胶分子链的结构与组成不同,因而对其流动性的影响也不同,刚性分子链受温度影响较明显,如PC、PPS等,而柔性分子链如PA、PP、PE等流动性通过改变温度并不明显,所以应根据不同的材料来调校合理的注塑温度。十五、注塑机参数第四十六页,共七十四页。

(3)模具温度

有些塑胶料由于结晶化温度高,结晶速度慢,需要较高模温,有些由于控制尺寸和变形,或者脱模的需要,要较高的温度或较低温度,如PC一般要求60℃以上,而PPS为了达到较好的外观和改善流动性,模温有时需要160℃以上,因而模具温度对改善产品的外观、变形、尺寸、胶模等方面有不可低估的作用。在模具设计及成型工程的条件设定上,重要的是不仅要维持适合的温度,还要能让其均匀分布。不均匀的模温分布,会导致不均一的收缩和内应力,因而使成型品易产生变形和翘曲。

模温的高低会影响塑料在模腔内硬化的速度,太低会使充填较困难以及未适当的收缩(或再结晶)即硬化,使得成型品有较多的充填和热应力的残留;太高则出现毛边及需要较长的冷却时间。模具温度对塑件内在性能和表现质量影响很大,对于表面要求较高的胶件,模温要求较高。

(4)注射压力

熔体克服前进所需的阻力,直接影响产品的尺寸、重量和变形等,不同的塑胶产品所需注塑压力不同,对于像PA、PP等材料,增加压力会使其流动性显著改善,注射压力大小决定产品的密度,即外观光泽性。它没有固定的数值,而模具填充越困难,注塑压力也增大。射出压力的设定主要是控制油压使其足以推动螺杆达到所设定的射出速度要求。由于每种塑料的特性不同,流动的难易程度也不同,同种材料熔胶温度不同,黏度也会发生变化,产品不同、模具设计、模温不同均会使材料流动形成的阻力改变,要在种种不同状况下维持同一射出速度,就得改变射出压力,使其克服熔胶流动所造成的阻力。射出压力与保持压力不同,射出压力主要影响的是充填阶段,而保持压力影响的却是冷却阶段。

对于流动性差的塑料,注射压力要取大值,对于型腔阻力大的薄壁胶料,注射硬度力也要取最大值。

(5)射出速度

射出速度的设定是控制熔胶充填模具的时间及流动模式,是流动过程中的最重要条件。射出速度的调整正确与否对产品外观质量有绝对的支配。

射出速度设定的基本原则是配合塑料在模穴内流动时,按其流动所形成的断面大小来升降,并且遵守慢→快→慢的程序而尽量快(确认外观有无瑕疵)的要领。

注射速度通过调节单位时间内向注射油缸供油多少来实现,一般来说(在不引起副作用的前提下)尽量使用高射速充模,以保证塑件熔接强度及表观质量,而相对低的压力也使塑件内应力减小,提高了强度。采用高压低速进料的情况可使流速平稳,剪切速度小,塑件尺寸稳定,避免缩水缺陷。

(6)时间参数(成型周期)

注射时间和冷却时间是基本组成部分,其长短对注塑件的质量有决定性的影响。充模时间一般不超过10s。保压时间较长,与胶件壁厚有关(壁厚取长时间),以保证最小收缩。冷却时间取决于塑料结晶性、制品料厚、模具温度等因素,视具体情形调整。十五、注塑机参数第四十七页,共七十四页。十六、注塑成型常见缺陷第四十八页,共七十四页。十六、注塑成型常见缺陷第四十九页,共七十四页。十六、注塑成型常见缺陷第五十页,共七十四页。十六、注塑成型常见缺陷第五十一页,共七十四页。十六、注塑成型常见缺陷第五十二页,共七十四页。十六、注塑成型常见缺陷第五十三页,共七十四页。十六、注塑成型常见缺陷第五十四页,共七十四页。十六、注塑成型常见缺陷第五十五页,共七十四页。十六、注塑成型常见缺陷第五十六页,共七十四页。十六、注塑成型常见缺陷第五十七页,共七十四页。注塑模具十七、注塑成型模具第五十八页,共七十四页。模具的结构虽然由于塑料品种和性能、塑料制品的形状和结构以及注射机的类型等不同而可能千变万化,但是基本结构是一致的。模具主要由浇注系统、调温系统、成型零件和结构零件组成。其中浇注系统和成型零件是与塑料直接接触部分,并随塑料和制品而变化,是塑模中最复杂,变化最大,要求加工光洁度和精度最高的部分。注塑模具由动模和定模两部分组成,动模安装在注射成型机的移动模板上,定模安装在注射成型机的固定模板上。在注射成型时动模与定模闭合构成浇注系统和型腔,开模时动模和定模分离以便取出塑料制品。为了减少繁重的模具设计和制造工作量,注塑模大多采用了标准模架。浇注系统浇注系统是指塑料从射嘴进入型腔前的流道部分,包括主流道、冷料穴、分流道和浇口等。浇注系统又称流道系统,它是将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的一组进料通道,通常由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。它直接关系到塑料制品的成型质量和生产效率。主流道它是模具中连接注塑机射嘴至分流道或型腔的一段通道。主流道顶部呈凹形以便与喷嘴衔接。主流道进口直径应略大于喷嘴直径(0.8mm)以避免溢料,并防止两者因衔接不准而发生的堵截。进口直径根据制品大小而定,一般为4-8mm。主流道直径应向内扩大呈3°到5°的角度,以便流道赘物的脱模。冷料穴它是设在主流道末端的一个空穴,用以捕集射嘴端部两次注射之间所产生的冷料,从而防止分流道或浇口的堵塞。如果冷料一旦混入型腔,则所制制品中就容易产生内应力。冷料穴的直径约8-10mm,深度为6mm。为了便于脱模,其底部常由脱模杆承担。脱模杆的顶部宜设计成曲折钩形或设下陷沟槽,以便脱模时能顺利拉出主流道赘物。十七、注塑成型模具第五十九页,共七十四页。分流道它是多槽模中连接主流道和各个型腔的通道。为使熔料以等速度充满各型腔,分流道在塑模上的排列应成对称和等距离分布。分流道截面的形状和尺寸对塑料熔体的流动、制品脱模和模具制造的难易都有影响。如果按相等料量的流动来说,则以圆形截面的流道阻力最小。但因圆柱形流道的比表面小,对分流道赘物的冷却不利,而且这种分流道必须开设在两半模上,既费工又不易对准。因此,经常采用的是梯形或半圆形截面的分流道,且开设在带有脱模杆的一半模具上。流道表面必须抛光以减少流动阻力提供较快的充模速度。流道的尺寸决定于塑料品种,制品的尺寸和厚度。对大多数热塑性塑料来说,分流道截面宽度均不超过8m,特大的可达10-12m,特小的2-3m。在满足需要的前提下应尽量减小截面积,以增加分流道赘物和延长冷却时间。浇口它是接通主流道(或分流道)与型腔的通道。通道的截面积可以与主流道(或分流道)相等,但通常都是缩小的。所以它是整个流道系统中截面积最小的部分。浇口的形状和尺寸对制品质量影响很大。浇口的作用是:A、控制料流速度:B、在注射中可因存于这部分的熔料早凝而防止倒流:C、使通过的熔料受到较强的剪切而升高温度,从而降低表观粘度以提高流动性:D、便于制品与流道系统分离。浇口形状、尺寸和位置的设计取决于塑料的性质、制品的大小和结构。一般浇口的截面形状为矩形或圆形,截面积宜小而长度宜短,这不仅基于上述作用,还因为小浇口变大较容易,而大浇口缩小则很困难。浇口位置一般应选在制品最厚而又不影响外观的地方。浇口尺寸的设计应考虑到塑料熔体的性质。型腔它是模具中成型塑料制品的空间。用作构成型腔的组件统称为成型零件。各个成型零件常有专用名称。构成制品外形的成型零件称为凹模(又称阴模),构成制品内部形状十七、注塑成型模具第六十页,共七十四页。(如孔、槽等)的称为型芯或凸模(又称阳模)。设计成型零件时首先要根据塑料的性能、制品的几何形状、尺寸公差和使用要求来确定型腔的总体结构。其次是根据确定的结构选择分型面、浇口和排气孔的位置以及脱模方式。最后则按控制品尺寸进行各零件的设计及确定各零件之间的组合方式。塑料熔体进入型腔时具有很高的压力,故成型零件要进行合理地选材及强度和刚度的校核。为保证塑料制品表面的光洁美观和容易脱模,凡与塑料接触的表面,其粗糙度Ra>0.32um,而且要耐腐蚀。成型零件一般都通过热处理来提高硬度,并选用耐腐蚀的钢材制造。调温系统为了满足注射工艺对模具温度的要求,需要有调温系统对模具的温度进行调节。对于热塑性塑料用注塑模,主要是设计冷却系统使模具冷却。模具冷却的常用办法是在模具内开设冷却水通道,利用循环流动的冷却水带走模具的热量;模具的加热除可利用冷却水通道热水或蒸汽外,还可在模具内部和周围安装电加热元件。十七、注塑成型模具第六十一页,共七十四页。1、加工企业首先应给每副模具配备履历卡,详细记载、统计其使用、护理(润滑、清洗、防锈)及损坏情况,据此可发现哪些部件、组件已损坏,磨损程度大小,以提供发现和解决问题的信息资料,以及该模具的成型工艺参数、产品所用材料,以缩短模具的试车时间,提高生产效率。2、加工企业应在注塑机、模具正常运转情况下,测试模具各种性能,并将最后成型的塑件尺寸测量出来,通过这些信息可确定模具的现有状态,找出型腔、型芯、冷却系统以及分型面等的损坏所在,根据塑件提供的信息,即可判断模具的损坏状态以及维修措施。3、要对模具几个重要零部件进行重点跟踪检测:顶出、导向部件的作用是确保模具开合运动及塑件顶出,若其中任何部位因损伤而卡住,将导致停产,故应经常保持模具顶针、导柱的润滑(要选用最适合的润滑剂),并定期检查顶针、导柱等是否发生变形及表面损伤,一经发现,要及时更换;完成一个生产周期之后,要对模具工作表面、运动、导向部件涂覆专业的防锈油,尤应重视对带有齿轮、齿条模具轴承部位和弹簧模具的弹力强度的保护,以确保其始终处于最佳工作状态;随着生产时间持续,冷却道易沉积水垢、锈蚀、淤泥及水藻等,使冷却流道截面变小,冷却通道变窄,大大降低冷却液与模具之间的热交换率,增加企业生产成本,因此对流道的清理应引起重视;对于热流道模具而言,加热及控制系统的保养有利于防止生产故障的发生,故而尤为重要。因此,每个生产周期结束后都应对模具上的带式加热器、棒式加热器、加热探针以及热电偶等用欧姆表进行测量,如有损坏,要及时更换,并与模具履历表进行比较,做好记录,以便适时发现问题,采取应对措施。4、要重视模具的表面保养,它直接影响产品的表面质量,重点是防止锈蚀,因此,选用一种适合、优质、专业的防锈油就尤为重要。当模具完成生产任务后,应根据不同注塑采取不同方法仔细清除残余注塑,可用铜棒、铜丝及专业模具清洗剂清除模具内残余注塑及其他沉积物,然后风干。禁用铁丝、钢条等坚硬物件清理,以免划伤表面。若有腐蚀性注塑引起的锈点,要使用研磨机研磨抛光,并喷上专业的防锈油,然后将模具置于干燥、

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