【正文】 ? 為了提高注射制件的質(zhì)量，尤其對形狀復(fù)雜制件的成型，近年來發(fā)展了變速注射，即注射速度是變化的，其變化規(guī)律據(jù)制件的結(jié)構(gòu)形狀和塑料的性能確定。但是，注射速率也不可能過高，否則塑料高速流經(jīng)噴嘴時，易產(chǎn)生大量的摩擦熱，使物料發(fā)生熱解和變色，模腔中的空氣由于被急劇壓縮而產(chǎn)生熱量，在排氣口上有可能出現(xiàn)制件燒傷現(xiàn)象。因此目前有提高注射速率的趨勢。合理地提高注射速率，能縮短生產(chǎn)周期，降低制件的尺寸公差，能在較低的模溫下順利地獲得優(yōu)良的制件。 ? 如 SZ – 63／ 50，其中 63表示注射容量為 63 cm3，合模力為 50 10 kN， S表示塑料機(jī)械， Z表示注射機(jī)。對于注射量，為了對不同的注射機(jī)都有一個共同的比較基準(zhǔn)，特規(guī)定為注射壓力在 100 MPa時的理論注射量。 ? (3) 合模力與注射量表示法 ? 合模力 (kN)與注射量 (cm3)表示法是國際上通行的規(guī)格表示法。合模力與注射量之間存在一個大致的比例關(guān)系。所以此表示法直觀、簡單。 ? 如 XS – ZY – 125，其中 125是指注射機(jī)的注射容量為 125 cm3， XS – ZY表示 X為成型、 S為塑料、 Z為注射、 Y為預(yù)塑式。這種表示法比較直觀，規(guī)定了注射機(jī)成型制件的體積范圍。 ? (1) 注射量表示法 ? 注射量表示法是用注射機(jī)的注射容量 (cm3)表示注射機(jī)的規(guī)格。 ? 3) 注射成型機(jī)型號規(guī)格的表示法 ? 注射機(jī)型號規(guī)格的表示法目前各國尚不統(tǒng)一，但主要有注射量、合模力、注射量與合模力同時表示等 3種。目前主要有熱塑性塑料通用型、熱固性塑料型、發(fā)泡型、排氣型、高速型、多色、精密及螺紋制件等類型。按其加工能力可分為超小型、小型、中型、大型、超大型 (巨型 )注射機(jī)。 塑料注射成型機(jī) 塑料注射成型機(jī) ? ④ 多模注射成型機(jī) ? 多模注射成型機(jī)是一種多工位操作的特殊注射成型機(jī)，根據(jù)注射量和機(jī)器的用途，多模注射成型機(jī)也可將注射與合模裝置進(jìn)行多種形式樣的排列。但是，這經(jīng)常受到機(jī)器模板尺寸的限制。因此其優(yōu)缺點(diǎn)介于立、臥兩種注射成型機(jī)之間，使用也比較普遍，在大、中、小型注射成型機(jī)中都有應(yīng)用。所以臥式注射成型機(jī)應(yīng)用廣泛，對大、中、小型都適用，是目前國內(nèi)外注射成型機(jī)中的最基本形式。 ? ② 臥式注射成型機(jī) ? 臥式注射成型機(jī)的注射裝置和合模裝置的軸線呈一線水平排列。其缺點(diǎn)是：制件頂出后常須要用手或其他方法取出，不易實(shí)現(xiàn)全自動化操作；因機(jī)身較高，機(jī)器的穩(wěn)定性差，加料及機(jī)器維修不便。 ? ① 立式注射成型機(jī) 立式注射成型機(jī)的注射裝置與合模裝置的軸線呈一線與水平方向垂直排列。當(dāng)油液換向進(jìn)入液壓缸右腔時，使模具打開， ? 液壓和電器控制系統(tǒng)：保證注射機(jī)按預(yù)定工藝過程的要求 (如壓力、溫度、速度和時間 )和動作程序準(zhǔn)確有效工作的系統(tǒng)。它是液壓式合模裝置中最簡單的 —種形式，當(dāng)壓力油進(jìn)入液壓缸的左腔時，推動活塞向右移動，模具閉合。合模裝置主要由前后固定模板、活動模板、拉桿、液壓缸、連桿、模具調(diào)整機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)以及安全保護(hù)機(jī)構(gòu)等組成。 塑料注射成型機(jī) 塑料注射成型機(jī) 塑料注射成型機(jī) 塑料注射成型機(jī) ? 合模裝置：即稱鎖模裝置。注射動作反復(fù)進(jìn)行，粒料在料筒中不斷前移，在前移的過程中，依靠料筒加熱器 3加熱塑化，使粒料逐漸變?yōu)檎沉鲬B(tài)，通過分流梭 2與料筒內(nèi)壁間的窄縫，使熔料溫度均勻，流動性進(jìn) —步提高。 ? 圖 XS – Z – 60螺桿式注射機(jī)，它的工作原理如下：粒料從料斗 6落入加料裝置 5的計(jì)量室 7中，當(dāng)注射液壓缸中的活塞 10前進(jìn)時，推動注射柱塞 8前移，與之相連的傳動臂 9帶動計(jì)量室 7同時前移，從而將一定量的粒料推入料筒的加料門。然后，開始注射。隨著螺桿的轉(zhuǎn)動，塑料不斷被塑化，塑化的熔料在噴嘴處越集越多，壓力也越來越大，在熔料壓力的作用下，螺桿邊轉(zhuǎn)邊退，螺桿后退的背壓 (即后退時的反壓力其大小可通過背壓閥調(diào)節(jié) )可以根據(jù)塑料的品種和成型工藝的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。 ? 圖 XS – ZY – 100螺桿式注射機(jī)，它的工作原理如下：粒料從料斗 6落入料筒的加料口，依靠螺桿的轉(zhuǎn)動將其曳入并向前輸送，同時，通過料筒的加熱和螺桿的剪切摩擦作用逐漸塑化。 ? 1. 塑料成型機(jī)的組成、分類及規(guī)格表示法 ? 1) 注射成型機(jī)的組成結(jié)構(gòu) ? 注射成型機(jī)通常由注射裝置、合模裝置、液壓傳動系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)等組成，如圖 、圖 示。 塑料注射成型機(jī) ? 塑料注射成型機(jī)是將熱塑性塑料或熱固性塑料利用塑料成型模具制成塑料制件的主要成型設(shè)備。 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性 圖 塑料制品斜度的取向 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性 塑壓設(shè)備簡介 ? 塑料注射成型機(jī) ? 塑料擠出機(jī) 塑壓設(shè)備簡介 ?塑料成型機(jī)械的類型很多，使用比較廣泛的主要為注射機(jī)、擠出機(jī)、液壓機(jī)等?？椎脑O(shè)計(jì)應(yīng)便于成型。成型時，小孔型芯從凹邊抽芯后，再抽大孔型芯。如果必須采用圖 (b)形式時，則應(yīng)改進(jìn)為圖 (c)的形式，以便設(shè)置型芯?？讖脚c孔的深度也應(yīng)有一定的關(guān)系，例如擠出或注射成型時，孔的深度不能大于10d。 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性 ? (7) 塑料制品上孔的設(shè)計(jì) ? 塑料制品上的孔有通孔、不通孔、形狀復(fù)雜的孔、螺紋孔、對于這些孔的設(shè)置有以下要求： ? 孔的形狀宜簡單，復(fù)雜形狀的孔，模具制造較困難。采用圓弧過渡的好處在于避免應(yīng)力集中，提高強(qiáng)度，改善熔體在型腔中的流動狀況，有利于充滿型腔，便于脫模。為了更好地起支承作用，常采用邊框或底腳 (三點(diǎn)或四點(diǎn) )為支承面 (圖 (b)或圖 (c))。加強(qiáng)肋的端面不應(yīng)與制品支承面平齊，應(yīng)有一定間隙。加強(qiáng)肋的尺寸不宜過大，以矮一些、多一些為好，加強(qiáng)肋之間中心距應(yīng)大于兩倍壁厚，這樣既可以避免縮孔產(chǎn)生，又可以提高制品的強(qiáng)度和剛度。 ? 塑料制品中設(shè)置加強(qiáng)肋有以下要求：布置加強(qiáng)肋時，應(yīng)盡量減少塑料的局部集中，以免產(chǎn)生縮孔和氣泡。圖 (a)的壁厚大而不均勻，而圖 (b)采用了加強(qiáng)肋，壁厚均勻，既省料又提高了強(qiáng)度、剛度、避免了氣泡、縮孔、凹痕、翹曲等缺陷。 ? (4) 塑料制品的加強(qiáng)肋 ? 為了確保塑料制品的強(qiáng)度和剛度而又不至于使制品的壁厚過大，可在制品適當(dāng)?shù)奈恢蒙显O(shè)置加強(qiáng)肋。一般脫模斜度值不包括在塑料制品尺寸的公差范圍內(nèi)。相反，為了讓制品留在凹模一邊，則外表面斜度比內(nèi)表面斜度小。 的斜度；塑料制品壁厚大的應(yīng)選較大的斜度。 的斜度；側(cè)壁帶皮革花紋應(yīng)有 4176。高度不大的制品，還可以不要脫模斜度；尺寸較高、較大的制品選用較小的斜度；形狀復(fù)雜、不易脫模的制品，應(yīng)取較大的斜度；制品上的凸起或加強(qiáng)肋中邊應(yīng)有 4176。但應(yīng)注意根據(jù)具體情況而定。 ? 在一般情況下，脫模斜度為 30＇ ~ 1176。收縮率大的塑料取較大的脫模斜度。 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性 ? (3) 脫模斜度 ? 為了便于塑料制品脫模，以防脫模時擦傷制品表面，與脫模方向平行的制品表面一般應(yīng)具有合理的脫模斜度。 ? 常用熱塑性塑料的壁塑料制品中的壁厚一般應(yīng)力求均勻，否則會因?yàn)楣袒蚶鋮s速度不同引起收縮不均勻，從而在制品內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致制品產(chǎn)生翹曲，縮孔甚至開裂等缺陷。熱塑性塑料易于成型薄壁制品，壁厚可達(dá) mm，但 —般不宜小于 mm~ mm，常選取 2 mm ~ 4 mm。熱固性塑料的小型件，壁厚取 mm~ 2 mm；大型件取 3 mm~ 8 mm。另外也容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹痕、翹曲等缺陷。壁厚也不宜過大，否則用料太多，不但增加成本，而且增加成型時間和冷卻時間，延長成型周期。 ? 綜上所述，塑料制品的形狀必須便于成型以簡化模具結(jié)構(gòu)、降低成本、提高生產(chǎn)率和保證制品的質(zhì)量。其中圖 a不合理，圖 b以逐步過渡并以加強(qiáng)肋增強(qiáng)，其結(jié)構(gòu)是合理的。 ? 緊固用的凸耳或臺階應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受緊固時的作用力。為此薄殼狀塑料制品可設(shè)計(jì)成球面或拱形曲面。聚乙烯、聚丙烯等塑料制品可采取類似的方法，但多數(shù)情況下，帶側(cè)凹的塑料制品不宜采用強(qiáng)行脫模，以免損壞制品。圖 (a)需要采用側(cè)抽芯或瓣合分型凹模 (或凸模 )結(jié)構(gòu)，改為圖(b)時就避免了上述復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可用整體式凹?；蛲鼓＝Y(jié)構(gòu)。表面缺陷必須避免，表面光澤性和表面粗糙度應(yīng)根據(jù)塑料制品使用要求而定，尤其是透明制品，對表面光澤性和表面粗糙度有嚴(yán)格要求。而對于偏差的規(guī)定為：一般情況下孔采用單向正偏差，軸采用單向負(fù)偏差，長度、孔間距采用雙向等值偏差。 ? (2) 塑料制品的公差 ? 影響塑料制品公差的因素主要有：模具類型、結(jié)構(gòu)與制造誤差及磨損，尤其是成型零件的制造和裝配誤差以及使用中的磨損，塑料收縮率的波動，成型工藝條件的變化，塑料制品的形狀及成型工藝性，飛邊厚度的波動，脫模斜度及成型后制品的尺寸變化等。 ? 由于塑料流動性的限制，對于流動性差的塑料 (如玻璃纖維增強(qiáng)塑料等 )或薄壁制品進(jìn)行注射成型和傳遞成型時，應(yīng)特別注意制品尺寸，避免熔體不能充滿型腔或形成熔接痕，從而影響制品外觀和強(qiáng)度。 ? 塑料制品設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是尺寸、公差、表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)形狀。 ? (2) 塑料的性能 塑料制品的尺寸、公差、結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)與塑料的物理性能、力學(xué)性能和工藝性能等相適應(yīng)。 ? 設(shè)計(jì)塑料制品必須充分考慮以下因素： ? (1) 成型方法 不同成型方法其制品的工藝性要求有所不同。所以設(shè)計(jì)塑料制品不僅要滿足使用要求，而且要符合成型工藝特點(diǎn)，并盡可能使模具結(jié)構(gòu)簡化。但設(shè)備及控制系統(tǒng)較復(fù)雜，投資較大。此外，壓縮空氣成型采用板 (可固定在上模座上 )對模內(nèi)板材加熱，以及采用型刃切除塑件周邊余料。 ? 壓縮空氣成型原理與真空成型相似，成型方法亦包括凹模成型、凸模成型、柱塞加壓成型等。壓縮空氣成型的工藝過程如圖 。真空成型廣泛用于家用電器、藥品和食品等行業(yè)，生產(chǎn)各種薄壁塑料制品。其中圖 (a)表示板材固定在凹模上方，并把加熱器移至夾緊的塑料板上方；圖 (b)表示塑料板加熱軟化后移開加熱器，把型腔內(nèi)空氣抽掉，塑料貼模而成型；圖 (c)表示冷卻后取出制品。真空成型的方法有凹模真空成型，凸模真空成型、凹、凸模先后抽真空成型，吹泡真空成型等。由于注射型坯有底，故塑件底部沒有拼合縫，強(qiáng)度高，生產(chǎn)率高，但設(shè)備與模具的投資較大，多用于小型塑件的大批量生產(chǎn)。下面以注射吹塑成型為例介紹中空吹塑的成型原理，如圖 。 ? (1) 中空吹塑 ? 中空吹塑成型是將處于塑性狀態(tài)的塑料型坯置于模具型腔內(nèi)，使壓縮空氣注入型坯中將其吹脹，使之緊貼于模腔壁上，經(jīng)冷卻定型得到一定形狀的中空塑件的加工方法。 ? 第三階段定型 通過適當(dāng)?shù)奶幚矸椒?，如定徑處理、冷卻處理等，使已擠出的塑料連續(xù)型材固化為塑料制件。生產(chǎn)中，通常采用干法塑化方式。此圖表明擠出成型大致可分為 3個階段。 ? 2. 擠出成型原理及工藝特性 ? 擠出成型是熱塑性塑料重要的生產(chǎn)方法之一，主要用于生產(chǎn)管材、板材、棒材、片材、線材和薄膜等連續(xù)型材的生產(chǎn)。能夠符合這種要求的熱固性塑料有酚醛、三聚氰氨甲醛和環(huán)氧樹脂等塑料。 ? 壓注成型用于熱固性塑料的成型。其缺點(diǎn)是，模具制造成本比壓縮模高，成型壓力比壓縮成型大，操作也較復(fù)雜，料耗比壓縮成型多。塑料制品飛邊較小，尺寸準(zhǔn)確，性能均勻，質(zhì)量較高。它的成型特點(diǎn)是，模具在塑料開始成型以前就已完全閉合，塑料的加熱熔融是在加料腔內(nèi)進(jìn)行，壓力機(jī)在成型開始時只施壓于加料腔內(nèi)的塑料，使之通過澆注系統(tǒng)而快速射入型腔，當(dāng)塑料完全充滿型腔后，型腔內(nèi)與加料腔中的壓力趨于平衡。退火規(guī)范應(yīng)根據(jù)塑件材料、形狀、嵌件等情況確定。 ? ② 塑件的后處理 塑件的后處理主要是指退火處理，其主要作用是清除內(nèi)應(yīng)力，提高尺寸穩(wěn)定性，減少塑件的變形與開裂。 ? ① 模具的清理 脫模后，要用銅簽或銅刷去除留在模內(nèi)的碎屑、飛邊等，然后再用壓縮空氣將其吹凈。對于硬化程度不足而提前脫模的制件，必須將它們集中起來進(jìn)行后烘處理。對于熱塑性塑料制件，必須使其在模具中冷卻到其自身具有一定強(qiáng)度和剛度之后，才能脫模；但對于熱固性塑料制件，其脫模條件應(yīng)以其在熱模中的硬化程度達(dá)到適中時為準(zhǔn)。帶有側(cè)向型芯或嵌件時，必須先用專用工具將它們擰脫，才能脫模。具體時間的長短需由實(shí)驗(yàn)方法確定，過長或過短對塑件的性能都會產(chǎn)生不利的影響。通常酚醛壓縮塑件的后烘溫度范圍為 90℃ ~ 150℃ ，時間為幾小時至幾十小時不等，視塑件的厚薄而定。固化速率不高的塑料，有時也不必將整個固化過程放在模內(nèi)完成，只要塑件能夠完整地脫模即可結(jié)束固化，因?yàn)橥祥L固化時間會降低生產(chǎn)效率。當(dāng)這些因素一定時，硬化程度主要取決于硬化時間。 ? ④ 固化 壓縮成型熱固性塑料時，塑料依靠交聯(lián)反應(yīng)固化定型的過程稱為固化或硬化。 壓縮成型原理及工藝特性 ? ③ 排氣 壓縮熱固性塑料時，成型物料在模腔中會放出相當(dāng)數(shù)量的水蒸氣、低分子揮發(fā)物以及在交聯(lián)