注射模具设计基础4.ppt
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1、1 1、塑件、塑件工艺性设计的特点是什么?工艺性设计的特点是什么?2 2、塑料制品的工艺性的设计应遵循什么原则?、塑料制品的工艺性的设计应遵循什么原则?3 3、塑料制品的几何形状包括哪些内容?、塑料制品的几何形状包括哪些内容?问题:问题:程 2006年5月25日程 2006年5月25日目的和要求:目的和要求:1.1.了解注塑工艺过程及工艺条件的选择;了解注塑工艺过程及工艺条件的选择;2.2.掌握工艺条件对塑件质量的影响。掌握工艺条件对塑件质量的影响。重点难点:重点难点:难点:工艺条件与各个因素之间的关系难点:工艺条件与各个因素之间的关系重点:成型时间重点:成型时间 成型温度成型温度 成型压力成
2、型压力程 2006年5月25日程 2006年5月25日注射成型工艺注射成型工艺 第四章第四章 在注射成型生产中,根据塑料制品的使用要求和形在注射成型生产中,根据塑料制品的使用要求和形状,选择最适合的原材料与生产方式,选用最合适的生产状,选择最适合的原材料与生产方式,选用最合适的生产设备,设计最合理的成型模具,然后使它们联系起来形成设备,设计最合理的成型模具,然后使它们联系起来形成生产能力所运用的技术方法的过程。生产能力所运用的技术方法的过程。一、注射成型工艺过程一、注射成型工艺过程 注射成型工艺过程包括:注射成型工艺过程包括:成型前的准备成型前的准备、注射成型过程注射成型过程以以及及塑件的后处
3、理塑件的后处理三个阶段。三个阶段。程 2006年5月25日程 2006年5月25日1 1、成型前的准备、成型前的准备 目的:目的:为使注射过程能顺利进行并保证塑料制件的质量。为使注射过程能顺利进行并保证塑料制件的质量。在成型前应做好以下准备工作:在成型前应做好以下准备工作:(1 1)原料的检验和预处理)原料的检验和预处理 原料的检验原料的检验 在注射成型前对原料进行外观和工艺性能检验,检在注射成型前对原料进行外观和工艺性能检验,检验内容包括对色泽、粒度及均匀性、流动性、热稳定性及验内容包括对色泽、粒度及均匀性、流动性、热稳定性及收缩率的检验。收缩率的检验。程 2006年5月25日程 2006年
4、5月25日 原料的预处理原料的预处理 对对于于吸吸水水性性强强的的塑塑料料,在在成成型型前前必必须须进进行行干干燥燥处处理理,除除去去物物料料中中过过多多的的水水分分和和挥挥发发物物,以以防防止止成成型型后后塑塑件件表表面面会会出出现现斑斑纹纹和和气气泡泡等等缺缺陷陷,甚甚至至发发生生降降解解,严严重重影影响响塑塑料料制制件的外观和内在质量。件的外观和内在质量。当改变产品、更换原料及颜色时均需清洗料筒。通常,当改变产品、更换原料及颜色时均需清洗料筒。通常,柱塞式料筒可拆卸清洗,而螺杆式料筒可采用对空注射法柱塞式料筒可拆卸清洗,而螺杆式料筒可采用对空注射法清洗。清洗。(2 2)料筒的清洗)料筒的
5、清洗程 2006年5月25日程 2006年5月25日 在在成成型型带带金金属属嵌嵌件件,特特别别是是带带较较大大嵌嵌件件的的塑塑件件时时,嵌嵌件件放放入入模模具具之之前前必必须须预预热热,以以减减少少物物料料和和嵌嵌件件的的温温度度差差,降低嵌件周围塑料的收缩应力,保证塑件质量。降低嵌件周围塑料的收缩应力,保证塑件质量。(3 3)嵌件的预热)嵌件的预热 塑塑件件的的脱脱模模,主主要要依依赖赖于于合合理理的的工工艺艺条条件件和和正正确确的的模模具设计。在生产上为顺利脱模,通常使用脱模剂。具设计。在生产上为顺利脱模,通常使用脱模剂。(4 4)脱模剂的使用)脱模剂的使用程 2006年5月25日程 2
6、006年5月25日2 2、注射成型过程、注射成型过程 完整的注射成型过程包括加料、塑化、注射、保压、完整的注射成型过程包括加料、塑化、注射、保压、冷却定型、脱模等工序。但从实质上讲主要是塑化、注射冷却定型、脱模等工序。但从实质上讲主要是塑化、注射充模和冷却定型等基本过程。充模和冷却定型等基本过程。(1 1)加料)加料加料加料是指原料由注射机料斗落入到料筒或加料室内的过程。是指原料由注射机料斗落入到料筒或加料室内的过程。加料时应注意以下问题:加料时应注意以下问题:若若加加料料过过多多、受受热热的的时时间间过过长长,容容易易引引起起物物料料的的热热降解,同时注射机功率损耗增多;降解,同时注射机功率
7、损耗增多;若若加加料料过过少少,料料筒筒内内缺缺少少传传压压介介质质,型型腔腔中中塑塑料料塑塑料料熔熔体体压压力力降降低低,难难于于补补塑塑,容容易易引引起起制制品品出出现现收收缩缩、凹凹陷、空洞以及机械强度低等缺陷。陷、空洞以及机械强度低等缺陷。程 2006年5月25日程 2006年5月25日程 2006年5月25日程 2006年5月25日(2 2)塑化)塑化 塑塑化化是是指指粉粉状状或或粒粒状状的的物物料料,在在料料筒筒内内加加热热熔熔融融呈呈粘粘流流态并具有良好的可塑性的全过程。态并具有良好的可塑性的全过程。塑化塑化直接关系到塑料制品的质量和生产率。直接关系到塑料制品的质量和生产率。重要
8、性:重要性:对塑化的要求:塑料在进入模腔之前,既要达到规定的成对塑化的要求:塑料在进入模腔之前,既要达到规定的成型温度,又要使熔体各点温度均匀一致,并能在规定时间型温度,又要使熔体各点温度均匀一致,并能在规定时间内提供上述质量的足够熔融塑料以保证生产连续顺利地进内提供上述质量的足够熔融塑料以保证生产连续顺利地进行。行。程 2006年5月25日程 2006年5月25日(2 2)注射充模和冷却定型)注射充模和冷却定型 这是指柱塞或螺杆推动塑化后的塑料熔体注入并充满这是指柱塞或螺杆推动塑化后的塑料熔体注入并充满塑料模具型腔,熔体在压力下的冷却凝固定型,直至塑料塑料模具型腔,熔体在压力下的冷却凝固定型
9、,直至塑料脱模的全过程。这一过程对塑料制品的质量有重要影响。脱模的全过程。这一过程对塑料制品的质量有重要影响。塑料熔体进入模具型腔内的流动情况可分为充模、保塑料熔体进入模具型腔内的流动情况可分为充模、保压补缩、倒流和浇口冻结后的冷却四个阶段。在这四个阶压补缩、倒流和浇口冻结后的冷却四个阶段。在这四个阶段中,塑料熔体温度将不断降低,而压力的变化如图所示。段中,塑料熔体温度将不断降低,而压力的变化如图所示。塑化好的塑料熔体在注射机柱塞或螺杆的推动作用下,塑化好的塑料熔体在注射机柱塞或螺杆的推动作用下,以一定的压力和速度经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充以一定的压力和速度经过喷嘴和模具的浇注系统进入并
10、充满模具型腔,这一阶段称为充模。满模具型腔,这一阶段称为充模。充模充模程 2006年5月25日程 2006年5月25日 这这一一阶阶段段时时间间从从零零到到t t1 1,压压力力变变化化为为:当当熔熔体体未未注注入入模模具具型型腔腔时时,模模腔腔内内没没有有压压力力,待待型型腔腔充充满满时时,压压力力达达到最大值到最大值p p0 0。保压补缩(保压补缩(t t1 1tt2 2)对这一阶段是从熔体充满型腔时起至柱塞或螺杆退回对这一阶段是从熔体充满型腔时起至柱塞或螺杆退回时为止。在注射机柱塞或螺杆推动下,熔体仍然保持压力时为止。在注射机柱塞或螺杆推动下,熔体仍然保持压力进行补料,使料筒中的熔料继续
11、进入型腔,以补充型腔中进行补料,使料筒中的熔料继续进入型腔,以补充型腔中塑料的收缩需要。塑料的收缩需要。popo-型腔内最大压力型腔内最大压力 psps-浇口冻结时浇口冻结时压力压力 pr-pr-脱模时残余压力脱模时残余压力 t-t-时间时间 p-p-压力压力程 2006年5月25日程 2006年5月25日 在在这这段段时时间间内内,模模腔腔内内熔熔体体压压力力仍仍为为最最大大值值。保保压压补补缩缩阶阶段段对对提提高高塑塑料料制制品品的的密密度度,以以减减少少塑塑料料制制品品收收缩缩和和克克服服塑塑料料制制品品表表 面缺陷都有重要影响。面缺陷都有重要影响。popo-型腔内最大压力型腔内最大压力
12、 psps-浇口冻结时浇口冻结时压力压力 pr-pr-脱模时残余压力脱模时残余压力 t-t-时间时间 p-p-压力压力从柱塞或螺杆开始后退时起至浇口处熔体冻结时为止。从柱塞或螺杆开始后退时起至浇口处熔体冻结时为止。倒流倒流(t t2 2tt3 3)。程 2006年5月25日程 2006年5月25日 这这时时模模腔腔中中的的熔熔料料压压力力比比浇浇口口前前方方的的高高,因因此此就就会会发发生生型型腔腔中中熔熔体体通通过过浇浇口口流流向向浇浇注注系系统统的的倒倒流流现现象象,从从而而使使模模腔腔内内压压力力迅迅速速下下降降,倒倒流流将将一一直直进进行行到到浇浇口口处处熔熔料料冻冻结结时时为为止止,
13、p ps s为为浇浇口口冻冻结结时时的的压压力力。如如果果柱柱塞塞或或螺螺杆杆后后退退时时浇浇口口处处的的熔熔料料已已经经冻冻结结,或或者者在在喷喷嘴嘴中中装装有有止止逆逆阀阀,则则倒倒流流阶阶段段就就不不存存在在,也也就就不不会会出出现现t t1 1tt2 2压压力力下下降降的曲线。的曲线。popo-型腔内最大压力型腔内最大压力 psps-浇口冻结时浇口冻结时压力压力 pr-pr-脱模时残余压力脱模时残余压力 t-t-时间时间 p-p-压力压力程 2006年5月25日程 2006年5月25日 这一阶段是从浇口处塑料完全冻结起到制件脱模取出这一阶段是从浇口处塑料完全冻结起到制件脱模取出时为止。
14、这时,倒流不再继续进行。模腔内的塑料继续冷时为止。这时,倒流不再继续进行。模腔内的塑料继续冷却并凝固定型。当脱模时,塑件应具有足够的刚度,不致却并凝固定型。当脱模时,塑件应具有足够的刚度,不致产生翘曲或变形。产生翘曲或变形。倒流和浇口冻结后的冷却倒流和浇口冻结后的冷却(t t3 3tt4 4)在在冷冷却却阶阶段段中中,随随着着温温度度的的迅迅速速下下降降,模模腔腔内内的的塑塑料料体体积积收收缩缩,压压力力也也逐逐渐渐下下降降。开开模模时时,模模腔腔内内的的压压力力不不一一定定等等于于外外界界大大气气压压。模模腔腔内内压压力力与与外外界界压压力力之之差差称称为为残残余余压压力力(即即图图中中p2
15、p2)。当当残残余余压压力力为为正正值值时时,脱脱模模比比较较困困难难,塑塑件件容容易易被被刮刮伤伤甚甚至至破破裂裂;当当残残余余压压力力为为负负值值时时,塑塑件件表表面面出出现现凹凹陷陷或或内内部部产产生生真真空空泡泡;当当残残余余压压力力接接近近零零时时,塑塑件件不不仅脱模方便,而且质量较好。仅脱模方便,而且质量较好。popo-型腔内最大压力型腔内最大压力 psps-浇口冻结时浇口冻结时压力压力 pr-pr-脱模时残余压力脱模时残余压力 t-t-时间时间 p-p-压力压力程 2006年5月25日程 2006年5月25日(4 4)制品的后处理)制品的后处理 由于塑化不均匀或由于塑料在型腔内的
16、结晶、取向和由于塑化不均匀或由于塑料在型腔内的结晶、取向和冷却不均匀;或由于金属嵌件的影响或由于塑件的二次加冷却不均匀;或由于金属嵌件的影响或由于塑件的二次加工不当等原因,塑件内部不可避免地存在一些内应力,从工不当等原因,塑件内部不可避免地存在一些内应力,从而导致塑件在使用过程中产生变形或开裂。为消除内应力而导致塑件在使用过程中产生变形或开裂。为消除内应力常需要对制品进行后处理。常需要对制品进行后处理。退火热处理是将塑件在定温的加热液体介质(如热水、退火热处理是将塑件在定温的加热液体介质(如热水、热的矿物油、甘油等)或热空气循环烘箱中静置一段时间。热的矿物油、甘油等)或热空气循环烘箱中静置一段
17、时间。退火处理退火处理程 2006年5月25日程 2006年5月25日退火退火目的:目的:消除塑件的内应力,提高塑件的性能。消除塑件的内应力,提高塑件的性能。应控制在塑件使用温度应控制在塑件使用温度10201020以上。以上。退火温度:退火温度:取决于塑料品种加热介质温度塑件的形状和成型条件。取决于塑料品种加热介质温度塑件的形状和成型条件。退火时间:退火时间:程 2006年5月25日程 2006年5月25日 调湿处理是将刚脱模的塑件放入热水中,以隔绝空气,调湿处理是将刚脱模的塑件放入热水中,以隔绝空气,防止对塑料制件的氧化,加快吸湿平衡速度的一种后处理防止对塑料制件的氧化,加快吸湿平衡速度的一
18、种后处理方法。方法。调湿处理调湿处理 使塑件颜色、性能以及尺寸得到稳定,防止塑件使用使塑件颜色、性能以及尺寸得到稳定,防止塑件使用中尺寸变化,制品尽快达到吸湿平衡。中尺寸变化,制品尽快达到吸湿平衡。调湿目的:调湿目的:调湿一般温度为调湿一般温度为100120100120C C。调湿温度:调湿温度:取取决决于于塑塑料料品品种种以以及及塑塑料料制制品品的的形形状状与与壁壁厚厚和和结结晶晶度度大大小。小。调湿时间:调湿时间:程 2006年5月25日程 2006年5月25日二二、注射成型工艺参数注射成型工艺参数 正正确确的的注注射射成成型型工工艺艺可可以以保保证证塑塑料料熔熔体体良良好好塑塑化化,顺顺
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