注射成型工藝

3注射工藝過程在注射成型生產(chǎn)中，依據(jù)制品的使用要求和外形，選擇最適合的原材料與生產(chǎn)方式，選用最適宜的生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)計最合理的成型模具，然后使成型前的預(yù)備為了確保注射成型過程的順當進展以及制品的質(zhì)量，在成型前應(yīng)作好以下預(yù)備工作：原材料的檢驗與預(yù)處理(品種、規(guī)格、牌號等)；二是外觀檢驗(色澤、顆粒度及其均勻性、有無雜質(zhì)等)；三是物理上藝性能檢驗(熔體流淌性、收縮率等)。(PA，Pc，Psu等)和對水有粘附性的塑料(AuS等)進展枯燥處理。料筒的清洗在生產(chǎn)過程中需要更換原料，當調(diào)換顏色或覺察塑料中有分解現(xiàn)象時，都應(yīng)對注射機料筒進展清洗或拆換。螺桿式注射機料筒町直接換料清洗，通過連續(xù)對空注射，直至排盡筒內(nèi)殘料；柱塞式注射機料筒，因料筒內(nèi)殘料量大且有分流梭，其清洗較為困難，必需拆卸清洗或更換專用料筒。加料周密注射機在料斗與料筒之間還設(shè)計有28頁在肯定時間內(nèi)定量地將塑料加到料筒中，以保證操作穩(wěn)定，塑料塑化均勻，最終獲得良好的制品。假設(shè)加料過多、受熱的時間過長，簡潔引起空洞以及機械強度低等缺陷。此外，還有嵌件(在塑料內(nèi)鑲?cè)说慕饘倭慵虿ＡЩ蛞殉尚偷乃芰现剖?的預(yù)熱與安放、脫模劑的噴涂等。注射過程塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化(指塑料在料筒內(nèi)加熱由固體顆粒轉(zhuǎn)換成粘流態(tài)，并具有良好可塑性的全過程)到達流淌狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔，其過程可以分為充模、保壓、冷卻定型、脫模等幾個階段。充模。將塑化好的塑料熔體在樸塞或螺桿的推擠下，經(jīng)注射機噴嘴及模具澆注系統(tǒng)而注入模具型腔并布滿型腔，這一階段稱為允模。內(nèi)熔體冷卻收縮時連續(xù)保持施壓狀態(tài)以得到有效的熔料補充，確保所得制品外形完整而致密。流將始終持續(xù)到澆口凍結(jié)或澆口兩側(cè)壓力相等為止。假設(shè)在保壓完畢時澆口已凍結(jié)，則倒流現(xiàn)象不會消滅。模溫度。實際上冷卻過程從塑料注入型腔起就開頭了，它包括從充模完成、保壓到脫模前的這一段時間。脫模。當制品在模內(nèi)冷卻到—定溫度以后，在注射機開合模機構(gòu)的作用下，開啟模具，并在模具推出機構(gòu)作用下，將制品從模具小推出。制品的后處理退火和調(diào)濕處理。退火處理退火處理是將制品放在定溫的加熱液體介質(zhì)(如水、熱礦物油、甘油、乙二醇等)或熱空氣循環(huán)箱中靜置一段時間，然后，再緩慢冷卻的過程。裂紋，甚至產(chǎn)生變形而開裂等。10～20℃，或者掌握在塑料的熱變形溫度以下10～20℃。溫度過高會使制品發(fā)生翹曲或變形；溫度過低又達不到日的。退火時間取決于塑料品種、介質(zhì)溫度、制品的外形、尺寸及其成型條件等。退火處理后冷卻速度不能太快，以避開重產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。退火后應(yīng)使制品緩冷至室溫。調(diào)濕處理調(diào)濕處理是指將剛脫模的制品放在沸水或醋酸鉀水溶液(121℃)中，在隔絕空4注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫做注射模具，簡稱注射模。注射模是成型塑料制品的一種重要工藝裝備，由于其具有對塑料的適應(yīng)性廣，注射成得到了閂益廣泛的應(yīng)用。本章主要介紹各類熱塑性塑料注射成型模具的構(gòu)造及其特點，以便在學(xué)習(xí)如何設(shè)計注射模之前對此有一個根本的了解。4．1注射模具的根本構(gòu)造模安裝在注射機的固定模板上。注射時，動模與定模閉合構(gòu)成澆注系統(tǒng)和型腔；開模時，動模與定模分別，由開模機構(gòu)推出制品。(a)為合模狀態(tài)，圖(b)為開模狀態(tài)。34頁依據(jù)模具上各個部件所起的作用，可細分為以下幾個局部。成型零部件通常由凸模(或型芯)、凹模組成。合模時構(gòu)成型腔，用于填充塑料，它打算制品外形和尺寸，圖4．17、凹模板2的凹模組成。在成型時，凸模成型制品內(nèi)外表外形，凹模成型制品外外表外形。澆注系統(tǒng)將熔融塑料由注射機噴嘴引向閉合模腔的流道稱為澆注系統(tǒng)，它對熔體亢模時流淌特性以及注射成型質(zhì)量等具有重要影響。該系統(tǒng)由主流道、15把主流道中的凝料拉出供給保證。合模導(dǎo)向機構(gòu)89(或?qū)蚩?組成。它用于確定動模與定模合模時的相對位置，以確保動模與定模準確對合，保證制品外形和尺寸的準確側(cè)向分型與側(cè)向抽芯機構(gòu)當塑料制品帶有側(cè)凹或側(cè)孔時，在開模頂出制品之前，必需先進展側(cè)向分型，即從制品中拔出成型側(cè)凹或側(cè)孔的瓣合模塊或側(cè)向型芯，然前方4．1中沒有這兩種機構(gòu)，側(cè)向分型機構(gòu)可參見后述圖4．74．6。頂出機構(gòu)在開模過程中，將塑料制品及其流道內(nèi)的凝料從模具中頂出的機構(gòu)。頂出的機構(gòu)最常見的形式有推桿脫模機構(gòu)、推件板脫模機構(gòu)和推管脫模機17，18，19等聯(lián)合組成的推桿脫模機構(gòu)。溫度調(diào)整系統(tǒng)在注射模中設(shè)置這種系統(tǒng)的目的，是為了滿足注射成型工藝對模具溫度的要求，以保證塑料熔體的充模和制品的固化定型。假設(shè)成型工藝需要3蒸汽等一類加熱介質(zhì)的循環(huán)回路，或者是在模腔四周設(shè)置電加熱元件。排氣系統(tǒng)注射模中設(shè)置排氣系統(tǒng)，是為了在注射過程中排解模腔中的空氣和塑料本身揮發(fā)出的各種氣體，以避開它們造成成型缺陷。常承受的排氣構(gòu)造4.1中沒有開設(shè)排氣槽，它是利用分型面之間的間隙排氣。標準模架4．11245、89101113、5澆注系統(tǒng)的設(shè)計一般澆注系統(tǒng)的設(shè)計5．1所示。澆注系統(tǒng)的設(shè)計合理與否直接關(guān)系到塑料制品的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。主流道的設(shè)計在模具工作時，由于主流道局部的小端人口處及注射機噴嘴與具有肯定溫度、壓力的塑料熔體會冷熱交替地反復(fù)接觸，屬易損部位，所以對注2”～6”錐角的圓錐形，內(nèi)壁外表的粗糙度為51頁無法拔出。在直角式注射機所使用的模具中，因主流道開設(shè)在分型面上，故不需要沿著軸線方向拔出主流道內(nèi)的凝料，主流道可以設(shè)計成等粗的圓柱形。(a)為主流道襯套與定位圈設(shè)計成一體的形式，一般用于小型模具；為了拆卸更換便利，常將主流道襯套(b)和圖(c)5．4所示。分流道設(shè)計分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體流淌的通道。用于一模多腔或單型腔多澆口(制品尺寸大)的場合。在分流道的設(shè)計時，應(yīng)考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避開熔體溫度的降低，同時還要考慮減小流道的容積。分流道的截面外形及尺寸5．5所示，圖(9)為圓形截面外形；圖(b)為梯形截面外形；圖(c)u形截面外形；圖(d)為半6一般步驟，其主要目的是讓讀者對注射模具設(shè)計的全過程有一個總體生疏，同時也是對已學(xué)內(nèi)容的一次總結(jié)和加深理解。注射模設(shè)計程序承受設(shè)計任務(wù)書模具設(shè)計者應(yīng)以模具設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)設(shè)計模具。模具設(shè)計任務(wù)書通常是由制品生產(chǎn)部門提出的，主要包括以下內(nèi)容：①經(jīng)過審簽的正規(guī)制品圖紙，并注明所承受的塑料牌號、顏色、透亮度等；②制品的說明書及技術(shù)要求；如是配件生產(chǎn)，還應(yīng)附有制品實物。分析制品及材料工藝性(對于外形簡單的制品，可借助三維繪圖軟件建立制品三維實體模型)，充分了解制品的外形特征、用途、使用要求、透亮度、尺寸公差、外表粗糙度、外表質(zhì)量以及允許的變形范圍等內(nèi)容。對制品所用材料進展成型工藝性的檢查，分析原材料的流淌性、收縮率等成型工藝性能，以便正確確定制品注射成型的工藝性條件。初步確定注射機上初步確定所選注射機的型號及規(guī)格。頁確定模具構(gòu)造側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計、脫模機構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。一般可按如下步驟進展：確定型腔的數(shù)目設(shè)計階段仍應(yīng)再次校核。選擇分型面模具設(shè)計中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它打算了模具的構(gòu)造。應(yīng)依據(jù)分型面選擇原則和制品的成型要求等選擇分割面。在計算制品總體積時，分型面已初步選定，但在模具構(gòu)造設(shè)計階段，還應(yīng)從模具構(gòu)造及成型工藝性的角度，推斷分型面的選擇是否最為合理。確定型腔的布置推出機構(gòu)。而當型腔、澆注系統(tǒng)、推出機構(gòu)的初步位置打算后，模板的外形尺寸根本上就確定了，從而可以選擇適宜的標準模架。確定澆注系統(tǒng)5章的有關(guān)內(nèi)容。澆注系統(tǒng)的平衡、澆口位置及尺寸是澆注系統(tǒng)的設(shè)計重點。面的三板式注射模，以便分別脫山澆注系統(tǒng)凝料和制品。確定脫模方式在確定脫模方式時，首先要確定制品和澆注系統(tǒng)凝料的留模方向，即滯留在動、定模哪一側(cè)，必要時要設(shè)計強迫滯留構(gòu)造(如拉料桿等)，同時依據(jù)脫模方式的不同，還要留意考慮是否需要設(shè)計復(fù)位機構(gòu)。確定側(cè)向抽芯方式將使模板尺寸加大，因此，對有側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的注射模，在型腔布置時，要留意留出側(cè)抽芯機構(gòu)的位置。確定冷卻系統(tǒng)5章的有關(guān)內(nèi)容。為了得到較優(yōu)的冷卻效果，在設(shè)計時冷卻系統(tǒng)應(yīng)先于推出機構(gòu)，不要在推出機構(gòu)設(shè)計完畢后才考(包括螺釘孔等)發(fā)生干預(yù)時，為了協(xié)調(diào)好兩者關(guān)系，以防冷卻管道漏水，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計與推出機構(gòu)的設(shè)計也可以同步進展。確定凹模的構(gòu)造和固定方式7(簡稱壓模)，主要用于成型熱固性塑料制品。壓縮模具與注射模具相比，其優(yōu)點是無需設(shè)澆注系統(tǒng)，模具構(gòu)造簡潔；但模具簡潔磨損，使用壽命較短。本章主要介紹壓縮模具的構(gòu)造和設(shè)計要點。壓縮模構(gòu)造及分類壓縮模的構(gòu)造組成7．1所示。町分為固定于壓機壓板的上模和固定于工作臺的下模頁脫出。依據(jù)壓縮模中各個零部件的作用不同，一般壓縮?？煞譃橐韵聨讉€根本組成局部。(1)成型零件714718等。(2)加料腔因此在型腔之卜設(shè)有一段加料腔。導(dǎo)向機構(gòu)69組成模具的導(dǎo)向機構(gòu)。它用來保證上、下模合模的對中性。為保證推出機14上還設(shè)有兩根推板導(dǎo)柱，在推板上設(shè)有推板導(dǎo)套。側(cè)向分型抽芯機構(gòu)7．1所示制品帶有側(cè)孔，在頂出制品前，用18。脫模機構(gòu)7．111151617組成，主要起推出制品的作用。(6)加熱系統(tǒng)7．15，10分別對凸模、凹模進展加熱，加熱板圓孔中插入電加熱棒。壓縮模的分類壓縮模的分類方法很多，可按模具的型腔數(shù)多少分為單型腔壓縮模和多型腔壓縮模；可按分型面的形式分為水平分型面壓縮模和垂直分型面壓方法。按壓縮模在壓機上的聯(lián)接方式分類1)移動式壓縮模作臺上，對塑料進展加壓加熱成型固化，成型完后將模具移出壓力機，用卸模工具(如卸模架)開模，取出制品。帶螺紋的制品。半固定式壓縮模8注射成型時塑料在注射機的料筒內(nèi)受熱和塑化。壓注成型與壓縮成型也有區(qū)分，壓注成型在加料前模具便閉合，然后將熱固性塑料(最好是預(yù)壓錠和預(yù)熱的原料)參加模具單獨的加料腔內(nèi)，使其受熱熔融，隨即在壓力作用下通過模具的澆注系統(tǒng)，高速擠人型腔。塑料在型腔內(nèi)連續(xù)受熱受壓而固化成型，然后翻開模具取出塑料制品。壓注模又稱傳遞?；驍D塑模。130～190℃，熔融塑料在10～30s內(nèi)快速布滿型腔。壓注成型時單位壓力較高，酚醛塑料為49～78MPa，纖維填料的78—117MPa。壓注成型時塑料制品的收縮率比壓縮時大，一般酚醛塑料壓縮時收縮率為O．8％；而壓注成型時則為0．9％～1％，并且壓注成型時塑料制品收縮的方向性也較明顯。壓注模的優(yōu)點是，分型面處的毛邊薄，易于去除，成型周期短，制品的尺寸精度高，因塑料在通過澆注系統(tǒng)時會產(chǎn)生摩擦熱，壓注時所用的模15～30℃，壓注成型適用于成型壁薄、高度大而嵌件多的簡單塑料制品。壓注模的缺點是，壓注后總會有一局部70～200MPa15～35MPa，壓注模的構(gòu)造也比壓縮模的簡單，制造本錢較高。壓注模的分類及構(gòu)造組成為一般壓力機用壓注膜和專用液壓機用固定式壓注膜兩類。一般壓力機用壓注模在一般壓力機用壓注模中，按壓注模與壓力機的固定方式，又可將其分為移動式壓注模和固定式壓注模。頁移動式壓注模8．12與模具本體是可以分別的。壓注成型時，將定量的塑料放入加料腔內(nèi)，在壓力機的64593與凹模4的正確定位。這種模具適用于小批量生產(chǎn)。固定式壓注模8．22緊固在上模板上，型腔局部緊固在21615，使拉鉤與凹模131412135123為一整體，懸在上7，將制品和分流道凝料推出凹模，最終從上分型面推出主流道凝料并清理加料腔，從下分型面取出制品和分流道凝料。專用液壓機用固定式壓注模時壓注力不再起夾緊模具的作用，因此在專用液壓機上有兩個液壓掌握缸，其中一個缸起鎖模作用，稱為主缸；另一個缸起壓注作用，稱為關(guān)心缸。為了避開溢料，主缸壓力要比關(guān)心缸的壓力大得多，由于在柱塞式壓注模中沒有主流道的摩9局部熱固性塑料?？沙惺軘D出成型的制品種類很多，如管材、棒材、板材、薄膜、電纜包層、異型材等。擠出成型過程可分為以下三個階段：①塑化階段。塑料原料在擠出機內(nèi)加熱和混煉后變成熔融的粘性流體。②成型階段。熔融塑料在擠出機的螺桿推動下，以肯定的壓力和速度連續(xù)通過裝在擠出機上的成型機頭，獲得肯定斷面外形的制品。③定型階段。通過冷卻等方法使熔融塑料已獲得的外形固定下來，成為固態(tài)制品。擠出成型模具的構(gòu)造組成一般塑料型材擠出成型模具應(yīng)包括兩局部：機頭(口模)和定徑套(定型模)。擠出成型機頭是擠出成型的關(guān)鍵部件，它有如下四種作用：①使塑料由螺旋運動變?yōu)橹本€運動。②產(chǎn)生必要的成型壓力，使擠出的塑料熔體密實。③使塑料得到進一步的塑化。④成型塑料制品。定型模的作用是通過承受冷卻、加壓或抽真空的方法，將從口模中擠出的塑料的既定外形穩(wěn)定下來對其進展精整，從而得到截面尺寸更為準確、外表更為光亮的塑料制品。擠出成型模具的常用構(gòu)造9．1所示。從圖中可知，擠出成型模具主要由如下局部組成：9．134?？谀３尚退芰现破返耐馔獗?，芯棒成型塑料制品的內(nèi)外表，所以，口模和芯棒的成型局部打算了制品的橫截面外形。9．19。多孔板和過濾網(wǎng)(支承在多孔板上)的作用頁是將塑料熔體由螺旋運動變?yōu)橹本€運動，同時還能防止未塑化的塑料及其他雜質(zhì)進入機頭。9．16和件?。分流器又稱頭，塑料通過分流器被分為薄環(huán)狀，以便進一步均勻加用。熔體泄露。9．1所示的電加熱10，11。5用來調(diào)整掌握成型區(qū)內(nèi)門模與芯棒間的環(huán)隙及同軸度，以保證擠出的制品壁厚均勻。通常調(diào)整螺釘?shù)臄?shù)4～8個。9．12所示。離開成型區(qū)后的塑料熔體雖已具有給定的截面外形，但因其溫度仍較高不能抵抗自重變形，為此需要用定徑套對其進展冷卻定型，以使制品獲得良好的外表質(zhì)量、準確的尺寸和幾何外形。擠出成型機頭的設(shè)計原則4～50MPa。在設(shè)計擠出成型機頭時應(yīng)遵循如下原則：機頭內(nèi)料流的通道應(yīng)呈流線型，構(gòu)件的連接處不應(yīng)有死角和致使物料停滯的區(qū)域。3—10的范圍內(nèi)選取。(口模和芯棒)的設(shè)計應(yīng)保持熔體擠出后具有規(guī)定的斷面外形。由于塑10氣動成型是利用壓縮空氣或抽真空來成型塑料瓶、罐、盒類制品的方法。常用的氣動成型方法有中空吹塑成型、真空成型及壓縮空氣成型。中空吹塑模具設(shè)計中空成型是在閉合的模具內(nèi)利用壓縮空氣將熔融狀態(tài)的塑料型坯吹脹，然后冷卻而獲得中空制品的一種加工方法。適用于中空成型的塑料有高吹塑成型以及多層吹塑