注塑機五大系統(tǒng).ppt

1、注塑機的五大系統(tǒng) 1、射出系統(tǒng) 4、控制系統(tǒng) 2、模具系統(tǒng) 5、鎖模系統(tǒng) 3、油壓系統(tǒng),注：應(yīng)用于熱塑性塑料的單螺桿射出成形機,二、注塑系統(tǒng)講解：,注：熱塑性塑料的單螺桿射出成形機之塑化螺桿、料筒、 電熱片、固定模板及移動模板。,三、注塑料筒及射出壓力的產(chǎn)生：,注：回轉(zhuǎn)式螺桿之進料區(qū)、壓縮區(qū)、和計量區(qū),四、射咀與模具的結(jié)合,五、三板模的理解：,1、二板模跟三板模的區(qū)別：（一）,2、標準三板模,注：典型的三板模之模具系統(tǒng),六、產(chǎn)品流道及產(chǎn)品排模的合理性,注：射出成形系統(tǒng)包括熔膠輸送系統(tǒng)及成形塑件。,七、射出機之操作程序。,(a)關(guān)閉模具(注意冷料的處理）,(b)充填模穴,(c)保壓,(d)螺桿后

2、退,(e)頂出塑件,(f)開始下一個循環(huán),八、典型的射出成形機之動作循環(huán)和 各動作所占的時間比例,1- 充填（射出階段） 2- 保壓與冷卻 3- 開啟模具 4- 頂出塑件 5- 關(guān)閉鎖具,九、塑料之分類,十、塑料之加工制程,十一、不同塑料的微結(jié)構(gòu)，及制程 中加熱或冷卻對于為結(jié)構(gòu)的影響。,十二、常用樹脂的建議熔膠溫度 與模具溫度,十三、添加劑、填充料與補強料對 于聚合物性質(zhì)的影響,塑料如何流動？ 注：(a)剪切流動；(b)拉伸流動； (c)模穴內(nèi)的剪切流動 (d)充填模穴內(nèi)的拉伸流動,注：(a)理想的黏性液體在應(yīng)力作用下表現(xiàn)出 連續(xù)的變形,3、以簡易之剪切流動說明聚合物熔膠黏度的定義,相對流動元

3、素間運動之典型速度分布曲線； 射出成形之充填階段的剪變率分布圖。,十四、不定形塑料與結(jié)晶性塑料的 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之比較,十五、壓力沿著熔膠輸送系統(tǒng)和模 穴而降低,十六、熔膠速度與壓力梯度的關(guān)系,十七、射出壓力相對于充填時間 之U形曲線,十八、針對影響射出壓力的設(shè)計與成形參數(shù) 進行比較。,十九、計算機仿真之熔膠充填模式 的影像,二十、分子與纖維配向性的差異，造成 收縮量差異或翹曲。（熔膠波前的前進 速度簡稱為MFV）,二十一、塑件表層與中心層之纖維配 向性,二十二、粗厚件會導致塑件的收縮和翹 曲，應(yīng)該將塑件設(shè)計為具有均勻肉厚的 塑件。,1 2 3,二十三、塑件之設(shè)計范例。左邊為不良設(shè)計，右邊 是典型

4、的塑件設(shè)計。塑件同時具有薄肉區(qū)和厚肉區(qū) 時，充填熔膠傾向于往厚截面部分流動，容易產(chǎn)生 競流效應(yīng)(race-tracking effect)，導致包風(air traps)和縫合線(weld lines)，在塑件表面產(chǎn)生瑕 疵。假如厚肉區(qū)沒有充足的保壓，就會造成凹痕 (sink marks)或氣孔(voids)，所以應(yīng)該盡可能設(shè)計 薄且肉厚均勻的塑件，以縮短成形周期時間，改善 塑件尺寸穩(wěn)定性，塑件肉厚設(shè)計通則是：使用肋可 以提高塑件的剛性和強度，并且避免厚肉區(qū)的結(jié)構(gòu)。 塑件尺寸的設(shè)計，應(yīng)將使用塑料之材料性質(zhì)和負荷類 型、使用條件之間的關(guān)系列入考慮，也應(yīng)考慮組件的 組合需求,二十四、建議根部的最大

5、厚度為塑件肉 厚的0.8倍，通常取肉厚的0.50.8倍,流 道 設(shè) 計,二、豎澆道根部的圓角可以改善熔膠的 流動,三、常用的流道截面形狀,四、無填充料之塑料的典型流道尺寸,(a)絕熱式、 (b)內(nèi)部加熱式、 (c)外部加熱式。,熱流道系統(tǒng)之種類：,五、人工平衡流道系統(tǒng)之成形塑件,六、使用不同射出速度之不平衡流道系 統(tǒng)的流動模式,七、冷料井,側(cè)邊澆口(edge gate）又稱為標準澆口（standard gate），如圖6-13所示，通常位于模具的分模在線，而且從塑件的側(cè)邊、上方或下方充填。典型邊緣澆口尺寸為塑件厚度的6%75%，或是0.46.4 mm，寬度1.612.7 mm，澆口面長度不應(yīng)超

6、過1.0 mm，最佳值為0.5 mm。,圖6-12 凸片澆口,圖6-13 邊緣澆口,3、重迭澆口 重迭澆口（overlap gate）與邊緣澆口類似，如圖6-14所示，但是重迭澆口與塑件側(cè)壁或表面有重迭。重迭澆口通常用來防止噴流效應(yīng)。典型重迭澆口尺寸為0.46.4 mm厚，1.612.7 mm寬。 4、扇口澆口 扇形澆口（fan gate）如圖6-15，是厚度逐漸改變的寬邊澆口，具有大充填面積，可以讓熔膠迅速地充填大型塑件。大型塑件非常在乎翹曲問題和尺寸的穩(wěn)定性，使用扇形澆口可以讓大型塑件的熔膠波前均勻地充填模穴。扇形澆口的寬度和厚度具有錐度，并且要維持固定的熔膠波前面積，以確保固定的熔膠速度

7、，讓熔膠在整個澆口的寬邊以相同壓力進行充填。如同其它的人工去除式澆口，扇形澆口的最大厚度不超過塑件的肉厚的75。典型的扇形澆口厚度為0.251.6 mm，寬度從6.4 mm到模穴側(cè)邊長度的25%。,八、重迭澆口、扇口澆口,圖6-15 扇口澆口,圖6-14 重迭澆口,5、 盤狀澆口 盤狀澆口（disk gate）又稱為薄膜澆口（diaphragm gate），如圖6-16所示，常用在內(nèi)側(cè)有開口的圓柱體或圓形，并且需要高度同軸性的塑件，或是不容許有縫合線的塑件。基本上，盤狀澆口是在塑件的內(nèi)緣使用毛邊狀的澆口，熔膠從同軸的豎澆道充填進入模穴，很容易獲得熔膠均勻流動的塑件。盤狀澆口厚度通常是0.251

8、.27 mm。 6、 環(huán)狀澆口 環(huán)狀澆口（ring gate）如圖6-17，也應(yīng)用于圓柱體或圓形塑件，塑料先沿著模心環(huán)繞，然后再沿著圓管向下充填。環(huán)狀澆口并不適用在所有的塑件。環(huán)狀澆口的厚度通常為0.251.6 mm。,圖6-16 盤狀澆口 圖6-17 環(huán)狀澆口,7、針狀澆口 針狀澆口（pin gate）如圖6-20，通常應(yīng)用于三板模，其流道系統(tǒng)位于模板的一組分模在線，塑件模穴接在主要分模在線。具有倒錐角的澆口在平行于模板運動方向穿透中間模板。當打開模穴主分模線時，針狀澆口的小直徑端從塑件撕離，再打開流道分模線即可頂出流道廢料。此系統(tǒng)也可以先打開流道分模線，再使用輔具撕下流道廢料。針狀澆口最常

9、使用在單一塑件多點進澆，以確保對稱的充填，或是縮短流道長度以確保整個塑件的保壓操作。典型的針狀澆口的直徑 0.251.6mm。 8、 潛式澆口 潛式澆口（submarine gate）或稱為隧道澆口（tunnel gate）、鑿子澆口（chisel gate），使用于兩板模，在分模線以下，流道末端與模穴之間加工一傾斜之錐狀隧道。于頂出塑件和流道時，澆口會與塑件分離。典型的潛式澆口直徑為0.25 2.0 mm，澆口由粗變細，直到成為球狀端點。假如塑件的非功能區(qū)具有大直徑的針狀特征，可以將它與潛式澆口連接，以減低加工成本。假如針狀特征發(fā)生在隱藏面，亦可以不將他去除。將多重潛式澆口設(shè)計在圓柱體的內(nèi)面

10、，可以取代盤狀澆口，并且具備自動去除澆口的功能，其獲得塑件的外圍真圓度雖然比盤狀澆口塑件的真圓度差，但通常也還可以接受。,圖6-20 針狀澆口 圖6-21 潛式澆口,模具冷卻系統(tǒng),模具冷卻占整個射出成形周期的2/3以上,適當有效的冷卻可以改善塑件的品質(zhì)和生產(chǎn)率,射出成形機的典型冷卻系統(tǒng),與模板連接之冷卻孔道,并聯(lián)孔道 串聯(lián)孔道,冷卻孔道的配置,障板管 噴流管 熱管,障板管 實際上，障板管是垂直鉆過主要冷卻孔道的冷卻管路，并且在冷卻孔道加入一隔板將其分隔成兩個半圓形流路，冷卻劑從主要冷卻孔道流進隔板一側(cè)，進到末端再回流到隔板的另一側(cè)，最后回流到主要孔道。 障板管提供冷媒最大接觸面積，但是其隔板卻

11、很難保持在中央位置，公模心的兩側(cè)的冷卻效果及溫度分布可能不同。將金屬隔板改成螺線隔板，可以改善此缺點，也符合制造上的經(jīng)濟效益。圖 6-49的螺線隔板讓冷媒螺旋式地流到末端，再螺旋式地回流。另一種設(shè)計采用單螺旋或者雙螺旋隔板，如圖 6-49所示，其管徑大約在1250 mm，可以獲得均勻的溫度分布。,螺線隔板障板管(helix baffle),螺旋式隔板障板管(spiral baffle),鎖進公模心之噴流管,噴流管末端斜面造就較大的流動,假如公模心的直徑或?qū)挾刃∮?3 mm，就只能以空氣冷卻而無法準確地保持固定模溫?？諝馐窃诖蜷_模具后從外部吹入公模心，或經(jīng)由內(nèi)部的中心孔吹入公模心，如圖 6-52

12、所示。 尺寸小于5mm細長公模心的冷卻以采用高熱傳導性材料作為鑲埋件較佳，例如銅或是鈹銅，將之壓進公模心深處作為冷卻管線，如圖6-53。此鑲埋件應(yīng)盡可能采用大截面積以提高熱傳效果。,使用空氣冷卻之細長公模心,使用高導熱性材料之細長公模心,大型公模心使用螺旋式障板管冷卻,大型公模心使用雙螺線隔板障板管搭配中央噴流管進行冷卻,低冷卻速率區(qū)域的高度結(jié)晶使塑件產(chǎn)生較大的收縮量,塑件帶肋一側(cè)冷卻較差，導致翹曲。,(1) 肉厚 避免不均勻的肉厚，或是將肉厚變化區(qū)的變化長度設(shè)計為薄肉厚處肉厚的三倍。,肉厚變化區(qū)的設(shè)計,塑件具有明顯的收縮、凹陷或氣孔時，將這些區(qū)域變更設(shè)計成均勻薄肉厚和肋之組合，以提供均勻的收

13、縮、良好的(強度重量)比值、及良好的成本效率。,對于大多數(shù)應(yīng)用而言，薄肉厚和肋之設(shè)計優(yōu)于粗厚件。,包風 包風、使塑件內(nèi)部產(chǎn)生空洞或氣泡。,熔膠波前從不同方向匯流，而造成包風。,黑斑、黑紋、脆化、燒痕、和掉色 黑斑（black specks）和黑紋（black streaks）是在塑件表面呈現(xiàn)的暗色點或暗色條紋。褐斑或褐紋是指相同類型的瑕疵，只是燃燒或掉色的程度沒那么嚴重而已。發(fā)生黑斑或黑紋的原因是塑料有雜質(zhì)污染、干燥不當，或是塑料在料筒內(nèi)待料太久而過熱裂解。,黑斑 黑紋,脆化（brittleness）的原因是材料裂解，使分子鏈變短，分子重量變低，結(jié)果使得塑件的物理性質(zhì)降低。塑件脆化可能導致斷裂

14、或破壞，如圖8-3所示。,塑件脆化導致斷裂,燒痕(burn marks)是塑件接近流動路徑末端或包風區(qū)域的暗色或黑色小點，其形成主因是模穴內(nèi)的空氣無法逃逸，受壓縮造成高熱而燒焦。,燒 痕,表面剝離 表面剝離（delamination）是指塑件表面的層狀剝離塑料，如圖8-5，其造成的原因為： 混合材料之間的兼容性不佳。 成形制程使用了過量的脫模劑。 模穴內(nèi)的熔膠溫度太低。 濕氣太重。 澆口和流道具有尖銳轉(zhuǎn)角。,表面剝離,尺寸變化 尺寸變化(dimensional variation)指在相同的射出機之成形條件下，每一批成形品之間或每模射出的各模穴成形品之間，所得到的塑件尺寸都會變化，如圖8-6所

15、示。其造成的原因為： 射出機控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。 成形窗口太狹窄。 成形條件不恰當。 射出單元的Check ring損壞。 塑件性質(zhì)不穩(wěn)定。 流道不平衡。,塑件尺寸變化,魚眼 魚眼(fish eyes)是一種塑件表面的瑕疵，導致于未熔化的塑料被壓擠到模穴內(nèi)，而呈現(xiàn)在塑件表面的瑕疵，其形成的原因包括： 料筒溫度太低。 添加太多的再研磨塑料。 塑料受污染。 螺桿轉(zhuǎn)速太低和背壓太低。,魚 眼,毛邊 毛邊(flash)指在模具的不連續(xù)處（通常是分模面、排氣孔、排氣頂針、滑動機構(gòu)等）過量充填造成塑料外溢的瑕疵。如圖8-8所示。造成毛邊的原因包括： (1) 鎖模力太低：射出機鎖模力太低，不足以維持成形制程的模

16、板緊閉，會發(fā)生毛邊。 (2) 模具有縫隙：假如模具結(jié)構(gòu)變形、分模面不夠密合、機器規(guī)格不當、成形條件不當、分模面卡料等因素都可能造成分模面接觸不完全，造成毛邊。 (3) 成形條件：熔膠溫度太高或射出壓力太高等造成榮焦流動性過高的不當成形條件都會造成毛邊。 不當?shù)呐艢猓涸O(shè)計不當和不良的排氣系統(tǒng)、或是太深的排氣系統(tǒng)都會造成毛邊。,毛 邊,流痕 流痕(flow marks)是塑件在澆口附近之漣波狀的表面瑕疵，如圖8-9所示，其產(chǎn)生原因是塑件溫度分布不均勻或塑料太快凝固，熔膠在澆口附近產(chǎn)生亂流、在澆口附近產(chǎn)生冷塑料或是保壓階段沒有補償足夠的塑料。造成這些問題的因素包括：低熔膠溫度、低模具溫度、低射出速度、低射出壓力或者流道和澆口太狹小。最近根據(jù)使用鑲埋玻璃模具進行觀察分析得知，流痕的缺陷也可能因為熔膠流動波前部份在模穴壁面冷卻，并且與后到的熔膠持續(xù)翻滾和冷卻之效應(yīng)。,流 痕,噴射流,噴射流與正常充填的比較,使用重迭澆口或潛式澆口以避免噴射流,使用凸片或扇形澆口以避免噴射流,波紋 波紋(ripples)是指接近流動長度末諯的指紋般的小漣波。,波 紋,(1)正常充填不發(fā)生波紋；(2)冷模溫和低熔膠波前速度造成波紋。,銀線痕,銀 線 痕 銀線痕(silver streaks, or sp