注射成型设备精品文稿.ppt
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1、注射成型设备第1页,本讲稿共27页注射机的基本参数2.2 2.2 注射机的基本参数注射机的基本参数注射机的基本参数注射机的基本参数 注射机的主要参数有注射机的主要参数有公称注射量、注射压力、注射速率、公称注射量、注射压力、注射速率、公称注射量、注射压力、注射速率、公称注射量、注射压力、注射速率、塑化能力、锁模力、合模装置的基本尺寸、开合模速塑化能力、锁模力、合模装置的基本尺寸、开合模速塑化能力、锁模力、合模装置的基本尺寸、开合模速塑化能力、锁模力、合模装置的基本尺寸、开合模速度、空循环时间度、空循环时间度、空循环时间度、空循环时间等。等。这些参数是设计、制造、购置和使用注射成型机的依据。这些参
2、数是设计、制造、购置和使用注射成型机的依据。2.2.12.2.1公称注射量公称注射量公称注射量公称注射量1 1、定义:、定义:、定义:、定义:公称注射量是指在对空注射的条件下,注射螺杆或柱塞公称注射量是指在对空注射的条件下,注射螺杆或柱塞公称注射量是指在对空注射的条件下,注射螺杆或柱塞公称注射量是指在对空注射的条件下,注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射作一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射作一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射作一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射量量量量。公称注射量在一定程度上反映了注射机的加工能力,公称注射量在一定程
3、度上反映了注射机的加工能力,标志着能成型的最大塑料制品,因而经常被用来表征标志着能成型的最大塑料制品,因而经常被用来表征机器规格的参数。机器规格的参数。第2页,本讲稿共27页注射机的基本参数2 2、表示方法、表示方法、表示方法、表示方法注射量一般有两种表示方法,一种是以注射量一般有两种表示方法,一种是以聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯为标为标准,用准,用注射出熔料的重量注射出熔料的重量注射出熔料的重量注射出熔料的重量(单位克)表示,另一种是(单位克)表示,另一种是用用用用注射出熔料的容积注射出熔料的容积注射出熔料的容积注射出熔料的容积(单位厘米(单位厘米3 3)表示。我国注射机系列)表示。我国
4、注射机系列标准采用后一种表示方法。标准采用后一种表示方法。3 3、理论注射量、理论注射量、理论注射量、理论注射量公称注射量即实际最大注射量公称注射量即实际最大注射量公称注射量即实际最大注射量公称注射量即实际最大注射量。还有一个理论最大注射量,。还有一个理论最大注射量,其表达式为其表达式为 QQ理理理理=D=D2 2S/4S/4式中式中 Q Q理理理论最大注射量(厘米理论最大注射量(厘米3 3)DD螺杆或柱塞的直径(厘米)螺杆或柱塞的直径(厘米)SS螺杆或柱塞的最大行程(厘米)螺杆或柱塞的最大行程(厘米)第3页,本讲稿共27页注射机的基本参数4 4、公称注射量、公称注射量、公称注射量、公称注射量
5、(即实际最大注射量)(即实际最大注射量)该式说明,理论上直径为该式说明,理论上直径为D D的螺杆移动的螺杆移动S S,应当射出,应当射出 QQ理理理理的注射量,但是在注射时有少部分熔料在压力作用下的注射量,但是在注射时有少部分熔料在压力作用下回流,以及为了保证塑化质量和在注射完毕后保压时回流,以及为了保证塑化质量和在注射完毕后保压时补缩的需要,故补缩的需要,故实际注射量要小于理论注射量实际注射量要小于理论注射量实际注射量要小于理论注射量实际注射量要小于理论注射量,为描述,为描述二者的差别,引入公称注射量。二者的差别,引入公称注射量。Q Q公称公称 =Q=Q理理式中式中 -注射系数注射系数第4页
6、,本讲稿共27页注射机的基本参数5 5、注射系数、注射系数、注射系数、注射系数(相当于密炼机的填充系数)(相当于密炼机的填充系数)影响注射系数的因素很多,如螺杆的结构和参数、注射压影响注射系数的因素很多,如螺杆的结构和参数、注射压力和注射速度、背压的大小、模具的结构和制品的形状以力和注射速度、背压的大小、模具的结构和制品的形状以及塑料的特性等。及塑料的特性等。对采用止回环的螺杆头,注射系数对采用止回环的螺杆头,注射系数a a一般在一般在0.750.75、0.850.85之之间。对那些热扩散系数小的塑料,间。对那些热扩散系数小的塑料,a a取小值,反之取大取小值,反之取大值。通常多取值。通常多取
7、0.80.8。第5页,本讲稿共27页注射机的基本参数2.2.2 2.2.2 注射压力注射压力注射压力注射压力1 1、定义:、定义:、定义:、定义:注射压力是指注射螺杆或柱塞的端部作用在物料单位面积上注射压力是指注射螺杆或柱塞的端部作用在物料单位面积上注射压力是指注射螺杆或柱塞的端部作用在物料单位面积上注射压力是指注射螺杆或柱塞的端部作用在物料单位面积上的压力。的压力。的压力。的压力。注射压力大小与流动阻力、制品的形状、塑料的性能、注射压力大小与流动阻力、制品的形状、塑料的性能、塑化方式、塑化温度、模具温度及对制品精度要求等因塑化方式、塑化温度、模具温度及对制品精度要求等因素有关。素有关。2 2
8、、计算、计算、计算、计算 注射压力的计算如下:注射压力的计算如下:P P注注注注=(D D0 0/D/D)2 2 P P0 0式中式中 P P0 0油压(油压(MPaMPa)D D0 0-注射油缸内径注射油缸内径 D D 螺杆(柱塞)外径螺杆(柱塞)外径第6页,本讲稿共27页注射机的基本参数3 3、注射压力的选取、注射压力的选取、注射压力的选取、注射压力的选取 注射压力的选取很重要。注射压力的选取很重要。1 1)注射压力过高)注射压力过高)注射压力过高)注射压力过高,制品可能产生毛边,脱模困难,影响,制品可能产生毛边,脱模困难,影响制品光洁度,使制品产生较大内应力,甚至成废品,还会制品光洁度,
9、使制品产生较大内应力,甚至成废品,还会影响到注射装置及传动系统的设计。影响到注射装置及传动系统的设计。2 2)注射压力过低)注射压力过低)注射压力过低)注射压力过低,则易产生物料充不满模腔,甚至根本,则易产生物料充不满模腔,甚至根本不能成型等现象。不能成型等现象。3 3)注射压力的选取时应考虑的因素)注射压力的选取时应考虑的因素)注射压力的选取时应考虑的因素)注射压力的选取时应考虑的因素:a a、熔料的流动性熔料的流动性熔料的流动性熔料的流动性。流动性好的物料选用的注射压力低。流动性好的物料选用的注射压力低。b b、塑化方式塑化方式塑化方式塑化方式。柱塞式注射机比螺杆式注射机注射压力高近。柱塞
10、式注射机比螺杆式注射机注射压力高近1.51.5倍。倍。第7页,本讲稿共27页注射机的基本参数c c、喷嘴的孔径和模腔的形状喷嘴的孔径和模腔的形状喷嘴的孔径和模腔的形状喷嘴的孔径和模腔的形状。喷嘴的孔径大,模腔的形状。喷嘴的孔径大,模腔的形状简单,制品壁较厚,胶料流程短,模温较高,则所需的注简单,制品壁较厚,胶料流程短,模温较高,则所需的注射压力较低。射压力较低。注射压力的大小要根据实际情况选用注射压力的大小要根据实际情况选用注射压力的大小要根据实际情况选用注射压力的大小要根据实际情况选用:如加工粘度低、流动性好的塑料,其注射压力可选用如加工粘度低、流动性好的塑料,其注射压力可选用353555M
11、Pa55MPa;加工中等粘度的塑料,形状一般,但有一定的精度要求的加工中等粘度的塑料,形状一般,但有一定的精度要求的制品,注射压力可选制品,注射压力可选100140 MPa100140 MPa;对高粘度工程塑料的注射成型,其注射压力大约选在对高粘度工程塑料的注射成型,其注射压力大约选在140170 MPa140170 MPa范围内。范围内。加工优质精密微型制品,注射压力可用到加工优质精密微型制品,注射压力可用到230250 230250 MPaMPa以上。以上。第8页,本讲稿共27页注射机的基本参数2.2.3 2.2.3 注射时间(注射速率、注射速度)注射时间(注射速率、注射速度)注射时间(注
12、射速率、注射速度)注射时间(注射速率、注射速度)1 1、定义:、定义:、定义:、定义:注射时间注射时间注射时间注射时间是指注射螺杆或柱塞往模腔内注射最大容量的物是指注射螺杆或柱塞往模腔内注射最大容量的物料时所需要的最短时间。料时所需要的最短时间。注射速率注射速率注射速率注射速率是表示单位时间内从喷嘴射出的熔料量。是表示单位时间内从喷嘴射出的熔料量。注射速度注射速度注射速度注射速度是表示注射螺杆或柱塞的移动速度。是表示注射螺杆或柱塞的移动速度。注射时间、注射速率或或注射速度三者是一致的。注射时间、注射速率或或注射速度三者是一致的。注射时间注射时间注射时间注射时间短,则注射速率或或注射速度快短,则
13、注射速率或或注射速度快短,则注射速率或或注射速度快短,则注射速率或或注射速度快。第9页,本讲稿共27页注射机的基本参数所谓注射速率、注射速度、注射时间可用下面二式定所谓注射速率、注射速度、注射时间可用下面二式定义:义:q q注注注注=Q=Q公公公公/t/t注注注注;V V注注注注=S/t=S/t注注注注式中式中 q q注注注射速率(厘米注射速率(厘米3 3秒)秒)Q Q公公公称注射量(厘米公称注射量(厘米3 3)t t注注注射时间(秒)注射时间(秒)V V注注注射速度(毫米秒)注射速度(毫米秒)SS注射行程。即螺杆移动距离,(毫米)注射行程。即螺杆移动距离,(毫米)可见,可见,注射速率注射速率
14、注射速率注射速率是将公称注射量的熔料在注射时间内注是将公称注射量的熔料在注射时间内注射出去射出去,单位时间内所达到的体积流率。单位时间内所达到的体积流率。注射速度注射速度注射速度注射速度是指螺是指螺杆或柱塞的移动速度;而杆或柱塞的移动速度;而注射时间,注射时间,注射时间,注射时间,即螺杆(或柱塞)即螺杆(或柱塞)射出一次公称注射量所需要的时间。射出一次公称注射量所需要的时间。第10页,本讲稿共27页注射机的基本参数2 2、注射速率或注射速度或注射时间的选定、注射速率或注射速度或注射时间的选定、注射速率或注射速度或注射时间的选定、注射速率或注射速度或注射时间的选定 注射速率或注射速度或注射时间的
15、选定很重要,直接影响注射速率或注射速度或注射时间的选定很重要,直接影响到制品的质量和生产率。到制品的质量和生产率。1 1、注射速率过低注射速率过低注射速率过低注射速率过低(即注射时间过长),制品易形成冷接缝,(即注射时间过长),制品易形成冷接缝,不易充满复杂的模腔。不易充满复杂的模腔。2 2、注射速率过高、注射速率过高、注射速率过高、注射速率过高,熔料高速流经喷嘴时,易产生大量的摩擦,熔料高速流经喷嘴时,易产生大量的摩擦热,使物料发生热解和变色,模腔中的空气由于被急剧压缩热,使物料发生热解和变色,模腔中的空气由于被急剧压缩产生热量,在排气口处有可能出现制品烧伤现象。产生热量,在排气口处有可能出
16、现制品烧伤现象。第11页,本讲稿共27页注射机的基本参数合理地提高注射速率合理地提高注射速率合理地提高注射速率合理地提高注射速率,能缩短生产周期,减少制品的尺寸,能缩短生产周期,减少制品的尺寸公差,能在较低的模温下顺利地获得优良的制品。公差,能在较低的模温下顺利地获得优良的制品。一般说来,注射速率应根据工艺要求、塑料的性能、制一般说来,注射速率应根据工艺要求、塑料的性能、制品的形状及壁厚、浇口设计以及模具的冷却情况来选定。品的形状及壁厚、浇口设计以及模具的冷却情况来选定。为了提高注射制件的质量,尤其对形状复杂制品的成型,为了提高注射制件的质量,尤其对形状复杂制品的成型,近年来发展了近年来发展了
17、变速注射变速注射变速注射变速注射,即注射速度是变化的,即注射速度是变化的,即注射速度是变化的,即注射速度是变化的。其变化。其变化规律根据制件的结构形状和塑料的性能决定。规律根据制件的结构形状和塑料的性能决定。第12页,本讲稿共27页注射机的基本参数2.2.4 2.2.4 螺杆直径和注射行程螺杆直径和注射行程螺杆直径和注射行程螺杆直径和注射行程注射机的一次注射量由螺杆直径注射机的一次注射量由螺杆直径D D和注射行程和注射行程S S所决定,而所决定,而S S值与值与D D值之间应保持一定比例。值之间应保持一定比例。K=S/DK=S/Dk k称为比例系数。称为比例系数。k k值过大值过大值过大值过大
18、,使螺杆的有效长度缩短,影响,使螺杆的有效长度缩短,影响塑化能力和质量;塑化能力和质量;k k值过小值过小值过小值过小,为保证达到同样的注射容积,为保证达到同样的注射容积,势必要增大势必要增大D D值,这将会导致塑化部件变得庞大。值,这将会导致塑化部件变得庞大。一般一般一般一般k k值的范围为值的范围为值的范围为值的范围为1 13 3。螺杆直径螺杆直径D D可由下式求得:可由下式求得:D=(4V/ak)D=(4V/ak)1/31/3 式中式中 VV最大注射容积,厘米最大注射容积,厘米3 3;aa注射系数。注射系数。第13页,本讲稿共27页注射机的基本参数2.2.5 2.2.5 塑化能力塑化能力
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