【正文】 注塑模具 歡迎來到 武漢零創(chuàng)模具設(shè)計(jì)有限公司 學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì) 注塑模具 第三章 注射機(jī)與 模具 一、 注射機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及規(guī)格 注射機(jī)分類 注塑機(jī)根據(jù) 塑化方式分為柱塞式注塑機(jī)和螺桿式注塑機(jī)；按機(jī)器的傳動(dòng)方式又可分為液壓式、機(jī)械式和液壓 —機(jī)械（連桿）式；按操作方式分為自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)注塑機(jī)。 1） 、臥式，立式，直角式。 立式注塑機(jī)：其合模部分和注射部分處于同一垂直中心線上，且模具是沿垂直方向打開的。因此，其占地面積較小，容易安放嵌件，裝卸模具較方便，自料斗落入的物料能較均勻地進(jìn)行塑化。但制品頂出后不易自動(dòng)落下，必須用手取下，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。立式注塑機(jī)宜用于小型注塑機(jī)，一般是在 60克以下的注塑機(jī)采用較多，大、中型機(jī)不宜采用。 臥式注塑機(jī)：這是最常見的類型。其合模部分和注射部分處于同一水平中心線上，且模具是沿水平方向打開的。其特點(diǎn)是：機(jī)身矮，易于操作和維修；機(jī)器重心低，安裝較平穩(wěn)；制品頂出后可利用重力作用自動(dòng)落下，易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。目前，市場上的注塑機(jī)多采用此種型式。 角式注塑機(jī)：其注射方向和模具分界面在同一個(gè)面上，它特別適合于加工中心部分不允許留有澆口痕跡的平面制品。它占地面積比臥式注塑機(jī)小，但放入模具內(nèi)的嵌件容易傾斜落下。這種型式的注塑機(jī)宜用于小機(jī)。 多模轉(zhuǎn)盤式注塑機(jī)：它是一種多工位操作的特殊注塑機(jī)，其特點(diǎn)是合模裝置采用了轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu)，模具圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這種型式的注塑機(jī)充分發(fā)揮了注射裝置的塑化能力，可以縮短生產(chǎn)周期，提高機(jī)器的生產(chǎn)能力，因而特別適合于冷卻定型時(shí)間長或因安放嵌件而需要較多輔助時(shí)間的大批量塑制品的生產(chǎn)，但因合模系統(tǒng)龐大、復(fù)雜，合模裝置的合模力往往較小，故這種注塑機(jī)在塑膠鞋底等制品生產(chǎn)中應(yīng)用較多。 注塑模具 第三章 注射機(jī)與 模具 一、 注射機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及規(guī)格 立式注塑機(jī)的特點(diǎn)： 注射裝置和鎖模裝置処于同一垂直中心線上，且模具是沿上下方向開閉。其占地面積只有臥式機(jī)的約一半，因此，換算成占地面積生產(chǎn)性約有二倍左右。 容易實(shí)現(xiàn)嵌件成型。因?yàn)槟＞弑砻娉?，嵌件放入定位容易。采用下模板固定、上模板可?dòng)的機(jī)種，拉帶輸送裝置與機(jī)械手相組合的話，可容易地實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)嵌件成型。 模具的重量由水平模板支承作上下開閉動(dòng)作，不會(huì)發(fā)生類似臥式機(jī)的由于模具重力引起的前倒，使得模板無法開閉的現(xiàn)象。有利于持久性保持機(jī)械和模具的精度。 ４、通過簡單的機(jī)械手可取出各個(gè)塑件型腔，有利于精密成型。 ５、一般鎖模裝置周圍為開開放式，容易配置各類自動(dòng)化裝置，適應(yīng)于復(fù)雜、精巧產(chǎn)品的自動(dòng)成型。 ６、拉帶輸輸送裝置容易實(shí)現(xiàn)串過模具中間安裝，便于實(shí)現(xiàn)成型自動(dòng)生產(chǎn)。 ７、容易保證模具內(nèi)樹脂流動(dòng)性及模具溫度分布的一致性。 ８、配備有旋轉(zhuǎn)臺(tái)面、移動(dòng)臺(tái)面及傾斜臺(tái)面等形式，容易實(shí)現(xiàn)嵌件成型、模內(nèi)組合成型。 ９、小批量試生產(chǎn)時(shí)，模具構(gòu)造簡單成本低，且便于卸裝。 經(jīng)受了多次地震的考驗(yàn)，立式機(jī)由于重心低，相對(duì)臥式機(jī)抗震性更好。 臥式注塑機(jī)的特點(diǎn)： １、即是大型機(jī)由于機(jī)身低，對(duì)于安置的廠房無高度限制。 ２、產(chǎn)品可自動(dòng)落下的場合，不需使用機(jī)械手也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)成型。 ３、由于機(jī)身低，供料方便，檢修容易。 ４、模具需通過吊車安裝。 ５、多臺(tái)並列排列下，成型品容易由輸送帶收集包裝。 2） 、通用型，專用型。有些材料要專用的注塑機(jī)，其區(qū)別一般在螺桿和溫度控制系統(tǒng)的不同 ， 。 注塑模具 第三章 注射機(jī)與 模具 一、 注射機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及規(guī)格 2）、注射機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 包括注射裝置、合模裝置、液壓傳動(dòng)和電氣控制系統(tǒng) 注塑模具 第三章 注射機(jī)與 模具 一、 注射機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及規(guī)格 3）、注射機(jī)的規(guī)格和技術(shù)參數(shù) 額定注射量； 額定注射壓力； 額定鎖模力； 模具安裝尺寸； 開模行程等 。 注射機(jī)的規(guī)格目前世界上尚無同一的標(biāo)準(zhǔn)，我國常采用額定注射量來表示注射機(jī)的規(guī)格，如 XSZY125注射機(jī)即表示額定注射量為 125cm3，其它字母的意義是： X指成型， S指塑料， Z指注射， Y指螺桿式注射機(jī)。該機(jī)具有兩側(cè)雙頂桿機(jī)械推出裝置的螺桿式臥式注射機(jī)，鎖模力 900KN，模具的最大合模行程 300mn，模具最大厚度 300mm，最小厚度 200mm，噴嘴直徑 4mm，動(dòng)、定模固定板尺寸 428 458。 注塑模具 第三章 注射機(jī)與 模具 二、 注塑工藝過程 1 ）成型前的準(zhǔn)備 １、原材料的預(yù)處理 （１）檢驗(yàn)：Ａ．外觀 Ｂ．工藝性能 （２）粉料造粒 （３）原料干燥 熱風(fēng)循環(huán)烘箱、紅外線加熱烘箱、沸騰干燥和氣流干燥。 ２、嵌件的預(yù)熱 注射成型制品為了裝配及強(qiáng)度方面的要求，需要在制品中嵌入金屬嵌件。注射成型時(shí)，安放在模腔中的冷金屬嵌件和熱塑料熔體一起冷卻時(shí)，由于金屬和塑料收縮率的顯著不同，常常使嵌件周圍產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力（尤其是象聚苯乙烯等剛性鏈的高聚物更多 顯著）。這種內(nèi)應(yīng)力的存在使嵌件周圍出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致制品的使用性能大大降低。這可以通過選用熱膨脹系數(shù)大的金屬（鋁、鋼等）作嵌件，以及將嵌件（尤其是大的金屬嵌件）預(yù)熱。同時(shí)，設(shè)計(jì)制品時(shí)在嵌件周圍安排較大的厚壁等措施。 ３、脫模劑的使用 脫模劑是能使塑料制品易于脫模的物質(zhì)。硬脂酸鋅適用于除聚酰胺外的一般塑料；液體石蠟用于聚酰胺類的塑料效果較好；硅油價(jià)格昂貴，使用麻煩，較少用。 使用脫模劑應(yīng)控制適量，盡量少用或不用。噴涂過量會(huì)影響制品外觀，對(duì)制品的彩飾也會(huì)產(chǎn)生不良影響。 ４、機(jī)筒的清洗 新購進(jìn)的注塑機(jī)初用之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)注塑機(jī)機(jī)筒進(jìn)行清洗或拆洗。 清洗機(jī)筒一般采用加熱機(jī)筒清洗法。清洗料一般用塑料原料（或塑料回收料）。對(duì)于熱敏性塑料，如聚氯乙稀的存料，可用低密度聚乙烯、聚苯乙烯等進(jìn)行過渡換料清洗，再用所加工的新料置換出過渡清洗料。 注塑模具 第三章 注射機(jī)與 模具 二、 注塑工藝過程 2）．注射成型過程： 成型周期：加料－加熱塑化－閉模－加熱注射－保壓－冷卻定型－開模取出制品。 塑化：物料在料筒內(nèi)加熱加到流動(dòng)狀態(tài)并且具有良好可塑性的全過程． 要求塑化的均勻性和塑化量。 注射充模 （１）充模階段 這一階段從柱塞 (螺桿 )開始向前移動(dòng)起 (時(shí)間為零 )直至塑料充滿模腔為止 (時(shí)間為 t1)．充模開始一段時(shí)間模腔中沒有壓力，待模腔充滿時(shí)，料流壓力迅速上升而達(dá)到最大值。充模時(shí)間與模塑壓力有關(guān)。充模時(shí)間長 (慢速充模 )，先進(jìn)入模內(nèi)的塑料，已經(jīng)冷卻，粘度增高，后面的塑料就需要在較高的壓力下才能進(jìn)入塑模。反之，所需的壓力較低，在前一種情況下，由于塑料受到較高的剪切應(yīng)力，分子取向程度較高，這種現(xiàn)象如果被保留到料溫降低至軟化點(diǎn)以下，則制品中就有凍結(jié)的取向分子，使制品的性能具有各向異性?？焖俪淠r(shí)，塑料熔體通過噴嘴、主流道、分流道、澆口時(shí)產(chǎn)生較多的摩擦熱而使料溫升高，這樣當(dāng)壓力達(dá)到最大值的時(shí)間 t1之時(shí)，塑料熔體的溫度就能保持較高值，分子取向程度可減小，制品熔接強(qiáng)度也較高。但充模過快時(shí)，則在嵌件后部的熔接往往不好，致使制品強(qiáng)度變差。 （２）壓實(shí) (保壓 )階段 這一階段，從熔體充滿模腔起 (時(shí)間 t１ )至拄塞 (蝶扦 )撤回時(shí)為止 (時(shí)間 t2)．這段時(shí)間內(nèi)，塑料熔體會(huì)因受到冷卻而 發(fā)生收縮，但因塑料仍然處于柱塞 (或螺桿 )的施壓下，機(jī)簡內(nèi)的熔料必然會(huì)向塑模內(nèi)繼續(xù)流入以補(bǔ)足因收縮而留出的空隙。如果柱塞 (或螺桿 )停在原位不動(dòng)，壓力曲線略有下降；如果柱塞 (螺桿 )保持壓力不變，也就是隨著熔料入模的同時(shí) )略向前作少許移動(dòng)，則模內(nèi)壓力維持不變，此時(shí)壓力曲線即與時(shí)間抽平行。 壓實(shí)階段對(duì)于提高制品的密度、降低收縮和克服制品表面缺陷都有影響，此外，由于塑料還在流動(dòng)，而且溫度又在不斷下降，取向分子容易被凍結(jié)，所以這一階段是大分子取向形成的主要階段。這一階段拖延時(shí)間越長，分子取向程度也越大同。 注塑模具 第三章 注射機(jī)與 模具 二、 注塑工藝過程 2）．注射成型過程： 成型周期：加料－加熱塑化－閉模－加熱注射－保壓－冷卻定型－開模取出制品。 （ 3） 倒流階段 這一階段是從柱塞 (螺桿＞后退時(shí)開始 (時(shí)間 t2)到澆口處熔料凍結(jié)時(shí)為止 (時(shí)間 t3)這時(shí)模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高， 因此就會(huì)發(fā)生塑料熔體的例流，從而使模腔內(nèi)壓力迅速下降。如果柱塞 (螺桿 )后退時(shí)澆口處熔料已凍結(jié)，或者在噴嘴中裝有止逆閥，則倒流階段就不存在，也就是不會(huì)出現(xiàn) t2到 t3段壓力下降的曲線。因此例流的多少與有無是由壓實(shí)階段的時(shí)間決定的 .但是不管澆口處熔料的凍結(jié)是在柱塞 (螺桿 )后退以前或以后。凍結(jié)時(shí)的壓力和溫度對(duì)制品收縮率有重要影響，既壓實(shí)階段時(shí)間較長，模內(nèi)封口壓力高，例流少，收縮率較小。 （ 4）凍結(jié)后的冷卻階段 這一階段是從澆口的塑料完全凍結(jié)時(shí)起 (時(shí)間 t3)到制品從模腔中頂出時(shí) (時(shí)間 t4)止。模內(nèi)塑料在這階段內(nèi)主要是繼續(xù)進(jìn)行冷卻，以便制品在脫模時(shí)具有足夠的剛度而不致發(fā)生扭曲變形。在這一階段內(nèi)，雖無塑料從澆口流出或流進(jìn)，但摸內(nèi)還可能有少量的流動(dòng)，因此，依然能產(chǎn)生少量的分子取向。由于模內(nèi)塑料的溫度、壓力和體積這一階段中均有變化，到制品脫模時(shí)，模內(nèi)壓力不一定等于外界壓力、模內(nèi)壓力與外界壓力的差值稱為殘余壓力。殘余壓力的大小與壓實(shí)階段的時(shí)間長短有密切關(guān)系。殘余壓力為正值時(shí)，脫模比較困難，制品容易被刮傷或破裂；殘余壓力為負(fù)值時(shí)，制品表面容易產(chǎn)生凹陷或內(nèi)部有真空泡。所以只有在殘余壓力接近零時(shí)．脫模才較順利，并獲得滿意的制品． 注塑模具 第三章 注射機(jī)與 模具 二、 注塑工藝過程 注塑機(jī)的工作循環(huán) 1）鎖合模：模扳快速接近定模扳（包括慢 快 慢速），且確認(rèn)無異物存在下，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高壓，將模板鎖合（保持油缸內(nèi)壓力）。 2）射臺(tái)前移到位：射臺(tái)前進(jìn)到指定位置（噴嘴與模具緊貼）。 3）注塑：可設(shè)定螺桿以多段速度，壓力和行程，將料筒前端的溶料注入模腔。 4）冷卻和保壓：按設(shè)定多種壓力和時(shí)間段，保持料筒的壓力，同時(shí)模腔冷卻成型。 5）冷卻和預(yù)塑：模腔內(nèi)制品繼續(xù)冷卻，同時(shí)液力馬達(dá)驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)將塑料粒子前推，螺桿在設(shè)定的背壓控制下后退，當(dāng)螺桿后退到預(yù)定位置，螺桿停止旋轉(zhuǎn)，注射油缸按設(shè)定松退，預(yù)料結(jié)束。 6）射臺(tái)后退：預(yù)塑結(jié)束后，射臺(tái)后退到指定位置。 7）開模：模扳后退到原位（包括慢 快 慢速） 8）頂出：頂針頂出制品。 注塑模具 第三章 注射機(jī)與 模具 二、 注塑工藝過程 3）、制品的后處理 熱處理（退火） 原因：在料筒內(nèi)塑化不均勻，模腔內(nèi)冷卻速度不同，制品產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 方法：使制品在室溫的加熱介質(zhì)或空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時(shí)間 實(shí)質(zhì)： ① 使強(qiáng)迫凍結(jié)的分子鏈得到松弛，凝固的大分子鏈段轉(zhuǎn)向無規(guī)位置，從而消除這一部分的內(nèi)應(yīng)力。 ② 提高結(jié)晶度，穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而提高結(jié)品塑料制品的彈性模量和硬度，降低斷裂伸長率。 潤濕處理： 聚酰胺類塑料制件在高溫下與空氣接蝕時(shí)常會(huì)氧化變色。此外，在空氣中使用或貯存時(shí)又易吸收水分而膨脹，需要經(jīng)過長時(shí)間后才能得到穩(wěn)定的尺寸。因此如果將剛脫摸的制品放入熱水中進(jìn)行處理，不僅可隔絕空氣，防止氧化．同時(shí)還可以加快達(dá)到吸濕乎衡，故稱作調(diào)濕處理。過量的水分還能對(duì)聚酰胺起著類似增塑的作用，從而改善了制件的柔曲性和韌性，使它的沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度均有提高。 注塑模具 第三章 注射機(jī)與 模具 二、 注塑工藝過程 4）、注塑機(jī)操作過程注意事項(xiàng) 養(yǎng)成良好的注塑機(jī)操作習(xí)慣對(duì)提高機(jī)器壽命和生產(chǎn)安全都大有好處。 1 開機(jī)之前：（ 1）檢查電器控制箱內(nèi)是否有水、油進(jìn)入，若電器受潮，切勿開機(jī)。應(yīng)由維修人員將電器零件吹干后再開機(jī)。（ 2）檢查供電電壓是否符合，一般不應(yīng)超過 177。 15%。（ 3）檢查急停開關(guān)，前后安全門開關(guān)是否正常。驗(yàn)證電動(dòng)機(jī)與油泵的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否一致。（ 4）檢查各冷卻管道是否暢通，并對(duì)油冷卻器和機(jī)筒端部的冷卻水套通入冷卻水。（ 5）檢查各活動(dòng)部位是否有潤滑油（脂），并加足潤滑油。（ 6）打開電熱，對(duì)機(jī)筒各段進(jìn)行加溫。當(dāng)各段溫度達(dá)到要求時(shí)，再保溫一段時(shí)間，以使機(jī)器溫度趨于穩(wěn)定。保溫時(shí)間根據(jù)不同設(shè)備和塑料原料的要求而有所不同。 （ 7）在料斗內(nèi)加足足夠的塑料。根據(jù)注塑不同塑料的要求，有些原料最好先經(jīng)過干燥。（ 8）要蓋好機(jī)筒上的隔熱罩，這樣可以節(jié)省電能，又可以延長電熱圈和電流接觸器的壽命。 2 操作過程中：（ 1）不要為貪圖方便，隨意取消安