注塑成型-注塑成型工艺-课件.ppt
《注塑成型-注塑成型工艺-课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《注塑成型-注塑成型工艺-课件.ppt(96页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 SSEC法人2014. 11 . 注塑成型概论. 注塑成型机. 注塑成型条件.注塑成型的不良类型分析附録: Plastic的成型加工法 注塑成型目录BrBrBrBrBrBrBrBrBrOBr. 注塑成型(射出成形)是什么? 原理 - 加热而成熔融状态的Plastic材料,通过施加压力,注入到封闭的模具 空间内,通过在模具内的冷却和固化,制造出与模具形象同样形态的方法. 在热加塑性Plastic的成型加工方法中,目前最为一般,最发展的成型技法. 注塑成型(射出成形)的 3大 要素 - 树脂,模具,注塑成型机. 注塑成型概论树脂模具注塑成型机 . 注塑成型概论注塑过程注塑过程: 合模注塑保压冷却
2、(塑化) 开模脱模. 注塑成型概论 Plastic Plastic的成型加工法的成型加工法树脂种类树脂种类成型法成型法其他其他热加塑性热加塑性(Thermo (Thermo Plastics)Plastics)- - 压出成型压出成型 ( (ExtrusionExtrusion) )- - 压缩成型压缩成型 ( (Compression MoldingCompression Molding) )- - 真空成型真空成型 ( (Vacuum/Thermo FoamingVacuum/Thermo Foaming) )- - 中空成型中空成型 ( (Blow MoldingBlow Molding
3、) )- - 注塑发泡注塑发泡 ( (Injection Thermo FoamingInjection Thermo Foaming) )- - GasGas注塑注塑 ( (Gas Assist InjectionGas Assist Injection) )- ICM (- ICM (Injection Compression MoldingInjection Compression Molding) )热硬化性热硬化性(Thermo-set)(Thermo-set)- - 压出成型压出成型 (Compression Molding)(Compression Molding)- SMC (
4、Sheet Molding Compound)- SMC (Sheet Molding Compound)- - 移送成型移送成型 (Resin Transfer Molding)(Resin Transfer Molding)- FRP (Fiber Reinforced Plastic)- FRP (Fiber Reinforced Plastic)- RIM (Reaction Injection Molding)- RIM (Reaction Injection Molding). 注塑成型概论. 注塑成型机 (Injection Molding Machine). 注塑成型机 注塑成
5、型机的区分注塑成型机的区分区分方法区分方法区分内容区分内容其他其他形态别形态别水平型水平型(Horizontal)/ (Horizontal)/ 垂直型垂直型(Vertical)(Vertical)FlingerFlinger型型 / / 垂直水平型垂直水平型 / /特殊注塑特殊注塑形体方式(锁模)形体方式(锁模)直压式直压式(Direct) / (Direct) / 曲臂式曲臂式( (Toggle)Toggle) / / DIMADIMA式式 / / Tie-bar lessTie-bar less式式树脂别树脂别热硬化性热硬化性(Thermo-set)(Thermo-set)/ /热加塑性
6、热加塑性(Thermo-plastics)(Thermo-plastics)Multi ComponentsMulti Components一般一般(1(1种种)/Insert )/Insert 注塑注塑/ /多种材料注塑多种材料注塑 驱动方式驱动方式油压式油压式(Hydraulic) / (Hydraulic) / 电动式电动式(Electricity)(Electricity). 注塑成型机 水平型 垂直型. 注塑成型机 Insert专用 形体(锁模)Cylinder形体(锁模)油压Hose油压 推杆稼动 Die-platen 直压式的构造. 注塑成型机 曲臂式(Toggle)的构造形体(
7、锁模)CylinderCross Head型后调整装置Toggle LinkEjector Cylinder移动Die Plate机械式安全装置固定Die Plate模具Tie-BarTail Stock. 注塑成型机 注塑机的构造和名称Hopper CylinderTie-BarToggle Link型开 Stroke 调整装置EjectorNozzlePurge CoverShutterControllerMotor油压 Oil Level Gauge压力 Gauge形体(锁模)部注塑部Screw CylinderHeater CoverFrame油压控制装置电气控制装置移动板安全门固定板
8、形体(锁模)油压. 注塑成型机设置形体(锁模力),注塑,油压,电气装置的基础部位形体(锁模),注塑一般在Frame上面放置,油压和电气控制部在Frame内部,内装油压机器的一部分(板操作侧)设置在 Frame外部.在注塑时用强力来维持模具,防止模具发生推动的装置 固定板,可动板(型板, Die Platen) - 固定板, 可动板所构成 - 固定板固定在Frame上, 可动板随着Tie-bar开闭模具 Tie-bar - 支持型板,在模具开闭动作时,发挥Guide功能 - 在Toggle式,通过Tie-bar的伸张引起的弹性恢复力而发生形体(锁模)力。 Frame 形体(锁模)装置(Clamp
9、ing Unit). 注塑成型机 形体(锁模) Cylinder - 模具在开闭时,发生形体力的油压Cylinder 直压式 : Piston直接结合到可动板 Toggle式 : 通过Toggle Link的构造,可增加力量 模具厚度调整装置 - 直压式的原理上,不需要模具厚度调整装置 但, 调整0点时需要 - Toggle式,因需要按模具厚度来调整形体(锁模)装置,才能得到 形体力,因此需要厚度调整装置 Ejector - 注塑后,从模具突出成型品的装置 安全门 - 考虑作业者的安全和防止受伤,和注塑机的动作进行设定Inter Lock : 后门一般是作业者的死角,通常和Power连接进行O
10、pen时Power Off. 注塑成型机 - 一般直压式和Toggle式最为代表, 也有移送用Toggle,最终形体力用 直压式的复合式,还有最近开发的2Plate工法的DIMA式。 直压式 - 型开闭速度慢 (Cylinder Size 大) -一直维持同样的形体力 - 易于把握形体力(锁模力) - 形体力发生的时间長 Toggle式 - Energy效率高,可进行轻量化 - 可进行Hi-Cycle成型(高速型开闭) - 难于正确确认形体力(锁模力) - Tie-bar的伸张和弹性恢复会发生形体力,因此必要设定模具厚度. 注塑成型机1. 锁模力 : 根据产品的大小决定 锁模力.锁模力锁模力
11、= P * A平均有效压力平均有效压力(3001000kg/)投影面积投影面积(计算计算 型开闭型开闭 方向方向 面积面积)2. 最大注塑量 : 表示能注塑的最大重量 (oz,g) . 虽然根据树脂的比重有所差距,但是一般都以PS为基准. (最佳注塑量为 最大注塑量的 3080%)最大注塑量最大注塑量 = 螺杆螺杆 截面积截面积 * 最大计量距离最大计量距离 * 树脂的比重树脂的比重 注塑机 选定方法. 注塑成型机3. 注塑压力: 注塑成型机能射出的最大树脂的压力.(设计 基准2000 kg/)注塑力注塑力 = P * A最大系统压力最大系统压力注塑注塑ram 断面积断面积注塑注塑 压力压力
12、= 注塑力注塑力 / 螺杆螺杆 断面积断面积Ton,kg/ 表示表示D4螺杆螺杆 的的 直径直径统一的注塑成型机上一般能装三种不同直径螺杆, 根据成型品选定.2600240022002000180016001400120 010008006004002000101620323048406450806096 80128 90144 70112b ar2400 ( 40)1900 ( 45)1800 ( 40)1550 ( 50)1400 ( 45)1150 ( 50) 99.9 %160 bar. 注塑成型机4 . 最大注塑速度 : 注塑成型机的最大注塑速度(mm/sec)最大注塑速度最大注塑速
13、度 = 注塑率注塑率 / 螺杆螺杆 断面积断面积用用 m/sec表示表示D4螺杆螺杆 的直径的直径最大注塑速度影响产品的外观(熔接线(weld), 流痕(flow mark) 等) 选注塑成型机的时候要确认。要是成型机大的话,最大速度变小。. 注塑成型机5 . 格林柱 间距: 根据模具大小检讨是否能装载,还得确认模具的油压型腔或设置固定 的空间是否足够.横向横向竖向竖向6 . 可塑化能力: 可塑化能力是 对于每段时间树脂能可塑化的性能 大容量 成型品必须检讨.适合装载的模具大小适合装载的模具大小. 注塑成型机7 . 型开闭距离 : 确保取出产品的空间虽然需要产品长度的2倍 但是在三段模具的时候
14、需要两倍以上的距离.8 . 最小模具厚度 : 表示能安装的最小模具厚度比这个小的模具不能安装.9 . Ejector 距离距离 : 表示取出 成型品时的ejector的动作距离. 注塑成型机 注塑机周边附带设备注塑机周边附带设备- - 模具温度调整机模具温度调整机(Mold Temperature Controller)(Mold Temperature Controller)- - 原料自动移送装置原料自动移送装置(Auto Feeding System)(Auto Feeding System)- - 原料原料 Tank/Tank/容器容器 (Silo/Hopper)(Silo/Hoppe
15、r)- - 原料干燥机原料干燥机 ; Hopper Dryer (; Hopper Dryer (除湿除湿)/ Oven & Convection Dryer()/ Oven & Convection Dryer(热风热风) )- Robot & Stocker- Robot & Stocker- - 混合机混合机 (Mixer)(Mixer)- - 粉碎机粉碎机 (Crusher)(Crusher)- - 其他其他. 注塑成型机1. 喷泉流动流动 (fountain flow) 一般的注塑产品是壁厚薄的平板产品. 平板产品的定义是厚度在 34mm 以下,宽度为厚度 5倍的产品. 在这种 CA
16、VITY 内 树脂流动 时在模具上产生固化层形成 分水状模样 前进. 根据这种原理在 前端的计量树脂形成 产品的表面部位,后端的计量树脂填充产品的中央部位 .(b) FOUNTAIN FLOWMelt厚度 (t)宽度 (w)(a) 平板 MODEL固化层固化层主要成型影响因素主要成型影响因素. 注塑成型条件 流动流动 理论理论2. 剪断变形率形率 和和 摩擦热量摩擦热量 前端变形跟产品的厚度,注塑速度有关系. 注塑速度快时,壁厚薄时 前端变形大排象性增大 . 还有在固化层和流动层分界面上变形最大. 前端变形大时在分界面上产生摩擦热量.一般转入到模具的树脂由冷模具呈现出温度下降的倾向,但是注塑速
17、度 在特定速度以上的话 减少跟模具的接触时间 热损失少, 根据剪断变形率增加根据剪断变形率增加 摩擦热量也发生增加摩擦热量也发生增加 树脂的流动线段树脂的流动线段温度保存温度保存 或者或者 上升上升. .此外 固化层厚度 是注塑速度越慢 模具的损失热增加, 固化层的厚度也增加. (a) Shear rate低速注塑高速注塑(b) Temperature(c) Slow filling摩擦热量损失热量流动前端 温度下降(d) Fast filling流动前端 温度上升. 注塑成型条件 流动流动 理论理论Injection PressureFlow Length流动前端料把流道GATECAVITY
18、3. 3. 注塑压力注塑压力 压力是压力是 熔融树脂熔融树脂 克服流动克服流动 阻力的阻力的 原动力原动力. . 当当螺杆 达到达到 保压转换点的时候保压转换点的时候 螺杆前段的螺杆前段的 压力叫注塑压力压力叫注塑压力. . 用比注塑成型机的最大注塑压力小的压力充满型腔(cavity)端点为止.要不然会有可能发生未成型.一般考虑安全率,模具设 计及注塑成型条件设定的时候 注塑压力在注塑成型机最大注塑压力的80%以下压力加强量压力加强量(3050%)成型内压成型内压 . 注塑成型条件 流动流动 理论理论4. 注塑速度注塑速度 (Fill time) 对于对于 注塑速度的注塑速度的 注塑压力注塑压
19、力 呈现呈现U弧度弧度. 注塑速度慢的话,比起发生热 热损失更大, 流动温度下降,粘度增加, 固化层 厚度增大,所以流动阻力大,注塑压力增大. 相反 注塑速度快的话流动温度会上升,粘度减小,固化层的厚度会变小,但是固化层和流动层之间的摩擦阻力会大大增加 ,反而会使注塑压力增大,反而会使注塑压力增大. Caviti内的流动速度一定时,注塑压力最小.流动前端 一定温度Fill time( sec )最大射出压力( Mpa )最佳注塑速度区间成型区间注塑机最大注塑压力Optimum Speed摩擦热量损失热量流动前端 温度下降流动前端 温度上升Low SpeedHigh Speed. 注塑成型条件
20、流动流动 理论理论4 -1. 最佳注塑速度最佳注塑速度 最佳的注塑速度是,在给出的条件下使注塑压力最小化最佳的注塑速度是,在给出的条件下使注塑压力最小化. . 根据型腔的厚度注塑速度也应不同根据型腔的厚度注塑速度也应不同.薄的比厚的有效流动断面较小,所以要增加注塑速度 提高全段变形率,增加摩擦变形力,才能使流动温度稳定,使注塑压力减小提高全段变形率,增加摩擦变形力,才能使流动温度稳定,使注塑压力减小. . 根据树脂的材料,比热,热导电率,粘度等等都会有很大不同根据树脂的材料,比热,热导电率,粘度等等都会有很大不同.根据温度的变化,粘度变化大的材料 (PC, PMMA)(PC, PMMA)有较小
21、的有较小的U U型弧度,型弧度,但是没有那种属性的材料 (PP, ABS)有较大的U型弧度. 所以有的材料对注塑速度敏感, 有的材料则不敏感. 摩擦热量损失热量(a) 厚 CAVITY (b) 薄 CAVITYFill time( sec )最大注塑压力( Mpa ) 1 2 3 4 5 6 7 8 20 40 60 80 100 120 140 160PCPP(c) 不同注塑速度下的注塑压力最佳注塑速度区间最佳注塑速度区间. 注塑成型条件 流动流动 理论理论5. 保压设定保压设定(1) 保压的意义保压的意义 保压是 在充进工程以后在型腔内为了保证树脂冷却收缩率 在用适当压力 适当时间 内前进
22、螺杆 继续提供树脂到型腔内的工程. 对于产品的收缩率有很大的影响.(2) 保压强度和时间的确定保压强度和时间的确定 保压的保压的 大小大小 左右 收缩率的大小. 提高保压产品会变大 能阻止发生 缩印. 但是相反的情况 产品尺寸变小发生 缩印. 但是太高的保压会增加形体力和 残留硬力 会使产品变形. 一般适一般适 当保压是当保压是 最大注塑压力的最大注塑压力的 7080%. 保压的保压的 时间时间 : 保压时间关联与型腔的厚度. 因为产品厚度厚冷却时间长 发生收缩的话在那个时间内一直提供树脂. 但是GATE固化之后树脂不能进到型腔内, 毕竟保压时间是 GATE的固化时间. 根据产品厚度设计适当的
23、GATE. GATE的 固化时间依赖 GATE的厚度跟长度. 成型时间 ( sec) 注塑压力 (Mpa)保压时间 填充时间 保压强度 (a) 保压强度和时间厚度 (t)宽度 (w)(b) GATE 长度长度 (l). 注塑成型条件 流动流动 理论理论(3) 最佳保压设定最佳保压设定 一般把保压按照一定的压力平均给的话 GATEGATE附近受到的保压大收缩率小,填充最后部位相对不能充分的受到附近受到的保压大收缩率小,填充最后部位相对不能充分的受到压力发生收缩率大的收缩不平均压力发生收缩率大的收缩不平均. . 这样的不平均增加残留应力会是变形的重要原因. 因此不是用平均的压力 设定保压,逐渐减少
24、保压的 大小大小 通过通过 多次保压设定多次保压设定 减少减少CAVITY CAVITY 内压位置的偏差内压位置的偏差 此外 产品厚的地方设置GATE.一般收缩率依赖压力和固化速度. 在固化速度慢收缩率大的地方设置GATE 能充份的提供压力能让收缩率平均.保压时间要设定在gate 固化时间以上. 把保压设定在 GATE 固化时间以下的话,螺杆为了可塑化后退(因为通常保压工程后是计量工程) 压缩在gate 前端原有的树脂往后流出去.跟着GATE周围收缩率大. 成型时间 ( sec) 注塑压力 (Mpa)P1P2 P1P2 GATECAVITY成型时间 ( sec) 注塑压力 (Mpa)P1P2
25、(a) 一般保压(b) 最佳保压(c) GATE 位置. 注塑成型条件. 注塑成型条件成型工艺压力 注塑压力, 保压, 背压速度 注塑 速度, 螺杆 rpm位置 计量, 保压 切换, 注塑 切换时间 注塑 时间(位置控制), 保压时间, 冷却时间温度 加热桶 温度, 模具 温度, 环境环境原材料注塑机模具成型品品质. 注塑成型条件成型工艺原材料的计量, 压缩和供应领域的熔融温度设定和实测值为良好外观和防止变形的模具冷却温度(均一化管理)从Nozzle流入树脂到模具的速度 Screw的前进速度 注塑速度 (Injection Speed) 螺杆温度(Cylinder) 模具温度 (Mold Te
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 注塑 成型 工艺 课件
限制150内