注射成型工藝與注射模設(shè)計(上)(已修改)
2025-01-31 02:33 本頁面
【正文】 聚合物成型加工技術(shù) （模具和裝備） PROCESSING TECHNOLOGIES OF POLYMERIC MATERIALS (MOULD AND EQUIPMENT) 注射成型工藝與注射模設(shè)計（上） 西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 注射成型原理 注射成型工藝 注射成型的工藝參數(shù) 4 注射成型原理及工藝特性 注射成型原理 一般的注射設(shè)備可以分為 柱塞式注射機 和 螺桿式注射機 兩種。 1．柱塞式注射機注射成型原理 注射成型原理 2．螺桿式注射機注射成型原理 注射成型工藝 注射成型工藝包括 成型前的準備 、 注射過程 和 塑件的后處理 。 注射過程一般包括加料、塑化、注射、冷卻和脫模幾個階段。 （ 1）加料：加原料到 注射機料斗 的過程； （ 2）塑化：在料筒內(nèi)由 固態(tài)轉(zhuǎn)變成熔體 的過程； （ 3）注射 注射過程可分為充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模等幾個階段。 1）充模：熔體 充滿型腔 的過程； 2）保壓：補充型腔中的 收縮 需要； 3）倒流：與 保壓時間 有關(guān)； 4）澆口凍結(jié)后冷卻：塑件在型腔內(nèi)繼續(xù) 冷卻 、 硬化 和 定型 ； 5）脫模： 推出 機構(gòu)將塑件推出模外。 注射成型工藝 3. 塑件的后處理 （ 1）退火處理 目的：消除塑件成型后的 殘余應(yīng)力 ； 方法：將塑件在 定溫的加熱介質(zhì) 中 保溫一段時間 的過程。 （ 2）調(diào)濕處理 目的：調(diào)整 塑件的含水量 ，以穩(wěn)定塑件 尺寸 ； 方法：使塑件在 加熱介質(zhì) 中達到 吸濕平衡 。 注射成型工藝參數(shù) 1. 溫度 （ 1）料筒溫度 ? 料筒最適合的溫度范圍： θｆ （或 θｍ ）～ θｄ 。 ? 料筒的溫度分布一般采用前高后低的原則，即料筒的加料口（后段）處溫度最低，噴嘴處的溫度最高。 ? 料筒后段溫度應(yīng)比中段、前段溫度低 ５ ～１０ ℃ 。 （ 2）噴嘴溫度 噴嘴溫度一般略低于料筒的最高溫度。 （ 3）模具溫度 為了使塑料成型和順利脫模，模具的溫度應(yīng)低于塑料的玻璃化溫度 θｇ 或工業(yè)上常用的熱變形溫度。 注射成型工藝重要參數(shù)包括 溫度 、 壓力 和 時間 。 注射成型工藝參數(shù) 2. 壓力 （ 1）塑化壓力（螺桿背壓） ? 塑化壓力 是指采用螺桿式注射機注射時，螺桿頭部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動時所受到的壓力。 ? 塑化壓力應(yīng)越低越好，一般為 6～ 20 MPa。 （ 2）注射壓力 ? 注射壓力 是指柱塞或螺桿軸向移動時其頭部對塑料熔體所施加的壓力。 ? 一般在 40～ 130 MPa 之間。 ? 注射壓力的 作用 是克服塑料熔體從料筒流向型腔的流動阻力，給予熔體一定的充型速率以便充滿模具型腔。 （ 3）保壓壓力 ? 型腔充滿后，繼續(xù)對模內(nèi)熔料施加的壓力稱為 保壓壓力 。 ? 保壓壓力的作用 是使熔料在壓力下固化，并在收縮時進行補縮，從而獲得健全的塑件。 ? 保壓壓力 等于或小于 注射時所用的注射壓力。 注射成型工藝參數(shù) 3. 時間 完成一次注射成型過程所需的時間稱 成型周期 。 它包括合模時間、注射時間、保壓時間、模內(nèi)冷卻時間和其他時間等。 （ 1）合模時間 ? 合模時間是指注射之前模具閉合的時間。 （ 2）注射時間 ? 注射時間是指注射開始到塑料熔體充滿模具型腔的時間（柱塞或螺桿前進時間）。 ? 在生產(chǎn)中，小型塑件注射時間一般為 ３ ～５ ｓ ，大型塑件注射時間可達幾十秒。 （ 3）保壓時間 ? 保壓時間是指型腔充滿后繼續(xù)施加壓力的時間（柱塞或螺桿停留在前進位置的時間），一般為 ２０ ～２５ ｓ ，特厚塑件可高達 ５ ～１０ ｍｉｎ 。 注射成型工藝參數(shù) 3. 時間 （ 4）模內(nèi)冷卻時間 ? 模內(nèi)冷卻時間是指塑件保壓結(jié)束至開模以前所需的時間（柱塞后撤或 螺桿轉(zhuǎn)動后退的時間均在其中）。 ? 冷卻時間一般為 ３０ ～１２０ ｓ 。 （５） 其他時間 ? 其他時間是指開模、脫模、噴涂脫模劑、安放嵌件等時間。 注射成型工藝參數(shù) 注射模的分類及結(jié)構(gòu)組成 注射模的典型結(jié)構(gòu) 注射模與注射機 5 注射模基本結(jié)構(gòu)與注射機 注射成型機的基本結(jié)構(gòu) Clamping Mold Plate Barrel Screw Motor Hopper Driving Unit Mold Control Panel Control Unit 注射模具的分類 按注射模具的典型結(jié)構(gòu)特征分 單分型面注射模具、雙分型面注射模具、斜導(dǎo)柱（彎銷、斜導(dǎo)槽，斜滑塊、齒輪齒條）側(cè)向分型與抽芯注射模具、帶有活動鑲件的注射模具、定模帶有推出裝置的注射模具和自動卸螺紋注射模具 按澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式分 普通流道注射模具、熱流道注射模具 按注射模具所用注射機的類型分 臥式注射機
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