注塑工艺参数的确定幻灯片.ppt
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1、注塑工艺参数的确定注塑工艺参数的确定第1页,共138页,编辑于2022年,星期一注塑成型注塑成型n n注塑成型工艺n n注塑成型工艺参数n n注射机有关工艺参数的校核n n注射充模过程分析n n注射成型制品的内应力注射成型制品的内应力n n工艺参数对制品质量的影响工艺参数对制品质量的影响n n注射制品力学性能的各向异性n n注射制品的熔接强度n注射制品的收缩注射制品的收缩n模塑工艺规程的编制第2页,共138页,编辑于2022年,星期一注射成型工艺注射过程注射过程成型后处理成型后处理成型前准备成型前准备原料的检验、染色和干燥原料的检验、染色和干燥模具清理模具清理嵌件预热嵌件预热料筒清理料筒清理退
2、火退火调湿调湿第3页,共138页,编辑于2022年,星期一1.成型前准备原料检验原料检验原料染色原料染色原料干燥原料干燥质量体积流动性水分及挥发物含量收缩率烘箱干燥红外线干燥热板干燥高频干燥嵌件预热嵌件预热模具清理模具清理料筒清理料筒清理第4页,共138页,编辑于2022年,星期一2.注射过程原料检验原料检验预处理预处理合合模模注注射射装入料斗装入料斗保保压压脱脱模模装入嵌件装入嵌件清理料筒清理料筒清理模具清理模具涂脱模剂涂脱模剂嵌件清理、预热嵌件清理、预热预塑化预塑化塑件后处理塑件后处理冷冷却却第5页,共138页,编辑于2022年,星期一3.注射成型后处理 放在一定温度一定温度一定温度一定温
3、度的红外线或循环热风烘箱、液体介质中(矿物油,石蜡)一段时间,再缓慢冷却。将刚从模具中脱出的塑件放在热水中(100120),隔绝空气,进行防氧化处理,达到吸湿平衡。调湿后缓冷至室温。退火:退火:调湿:调湿:退火的温度退火的温度退火的温度退火的温度:高于使用温度1020,低于相变温度1020。第6页,共138页,编辑于2022年,星期一 又称注射成型(Injection Molding),主要用于热塑性塑料的成型,也可用于热固性塑料的成型。注射模塑原理注射模塑注射模塑注射模塑注射模塑颗粒、粉颗粒、粉状塑料状塑料注射机注射机料筒料筒加热加热熔融熔融充模充模冷却冷却固化固化塑件塑件第7页,共138页
4、,编辑于2022年,星期一注射成型设备合模单元合模单元注射单元注射单元1.注射机的主要作用顶件开模与合模动作注射结束,进行保压与补缩在一定压力和速度下将塑料注入型腔加热熔融塑料,达粘流态第8页,共138页,编辑于2022年,星期一2.注射机的分类 指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的过程。按外形外形可分为:卧式卧式、立式立式和角式注射机角式注射机。塑化塑化 注射机按塑化方式塑化方式分为:柱塞式注射机柱塞式注射机和螺螺杆式注射机杆式注射机。第9页,共138页,编辑于2022年,星期一注射成型设备3.柱塞式注射机第10页,共138页,编辑于2022年,星期一 很大一部分压力用在压实
5、固体塑料和克服塑料与料筒摩擦。最大注射量取决于料筒的塑化能力(与塑料受热面积有关)与柱塞直径与行程。塑料靠料筒壁和分流梭传热,柱塞推动塑料无混合作用,易产生塑化不均的现象。二、注射成型设备3.柱塞式注射机塑化不均塑化不均:最大注射量受限最大注射量受限:注射压力损失大:注射压力损失大:柱塞式注射机存在的缺点:易产生层流现象且料筒难于清洗易产生层流现象且料筒难于清洗 从柱塞开始接触塑料到压实塑料,注射速度逐渐增加。注射速度不均:注射速度不均:第11页,共138页,编辑于2022年,星期一二、注射成型设备4.螺杆式注射机第12页,共138页,编辑于2022年,星期一二、注射成型过程4.螺杆式注射机合
6、合模模注注射射保保压压冷冷却却开开模模顶顶件件合合模模注注射射螺杆预热螺杆预热螺杆式注射机模塑工作循环螺杆式注射机模塑工作循环螺杆式注射机的优点优点优点优点:借助螺杆的旋转运动,材料內部也发热,均勻塑化,塑化能力大。第13页,共138页,编辑于2022年,星期一二、注射成型设备4.螺杆式注射机螺杆式注射机的优点优点优点优点:加热缸內的材料滞留处少,热稳定性差的材料也很少因滞留而分解。由于加热缸的压力损失小,用较低的射出压力也能成型。成型周期短、效率高,生产过程可实现自动化可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌件的塑件。第14页,共138页,编辑于2022年,星期一注射成型工艺参数温度温度压力
7、压力时间时间(成型周期)(成型周期)第15页,共138页,编辑于2022年,星期一成型工艺参数成型工艺参数(温度温度)n n机筒温度机筒温度机筒温度机筒温度 设定在熔融温度与分解温度之间设定在熔融温度与分解温度之间设定在熔融温度与分解温度之间设定在熔融温度与分解温度之间,即即即即在在T Tf(T(Tm)Td d之间,保证塑料熔体保证塑料熔体保证塑料熔体保证塑料熔体正常流动,不发生变质分解;通常是从加料口到射嘴逐渐增加,正常流动,不发生变质分解;通常是从加料口到射嘴逐渐增加,正常流动,不发生变质分解;通常是从加料口到射嘴逐渐增加,正常流动,不发生变质分解;通常是从加料口到射嘴逐渐增加,为防止架桥
8、,料抱螺杆等现象,下料口一般要通水冷却。一般为防止架桥,料抱螺杆等现象,下料口一般要通水冷却。一般为防止架桥,料抱螺杆等现象,下料口一般要通水冷却。一般为防止架桥,料抱螺杆等现象,下料口一般要通水冷却。一般加料第一段温度设定在原料熔化温度左右,然后逐步加高加料第一段温度设定在原料熔化温度左右,然后逐步加高加料第一段温度设定在原料熔化温度左右,然后逐步加高加料第一段温度设定在原料熔化温度左右,然后逐步加高.当当当当Tf(Tm)TdTf(Tm)Td范围窄时,料筒温度取偏低值范围窄时,料筒温度取偏低值范围窄时,料筒温度取偏低值范围窄时,料筒温度取偏低值。n n喷嘴温度喷嘴温度喷嘴温度喷嘴温度 略低于
9、料筒最高温度:防止熔料在喷嘴处产生略低于料筒最高温度:防止熔料在喷嘴处产生略低于料筒最高温度:防止熔料在喷嘴处产生略低于料筒最高温度:防止熔料在喷嘴处产生“流涎流涎流涎流涎”现象;现象;现象;现象;但温度也不能太低,否则易堵塞喷嘴。但温度也不能太低,否则易堵塞喷嘴。但温度也不能太低,否则易堵塞喷嘴。但温度也不能太低,否则易堵塞喷嘴。请注意:模温的温度一般都会比料筒温度低,喷嘴与其接触时可能会因为传热导致温请注意:模温的温度一般都会比料筒温度低,喷嘴与其接触时可能会因为传热导致温请注意:模温的温度一般都会比料筒温度低,喷嘴与其接触时可能会因为传热导致温请注意:模温的温度一般都会比料筒温度低,喷嘴
10、与其接触时可能会因为传热导致温度下降而造成喷嘴堵塞或冷料等问题。度下降而造成喷嘴堵塞或冷料等问题。度下降而造成喷嘴堵塞或冷料等问题。度下降而造成喷嘴堵塞或冷料等问题。第16页,共138页,编辑于2022年,星期一成型工艺参数成型工艺参数(温度温度)n模具温度模具温度 模温要在塑料的玻璃化温度以下模温要在塑料的玻璃化温度以下来设定(对弹性体除外)。模温太高来设定(对弹性体除外)。模温太高会延长生产周期,造成飞边,收缩等会延长生产周期,造成飞边,收缩等问题,太低也易产生欠注,表面不光问题,太低也易产生欠注,表面不光等现象。等现象。温度过高温度过高 成型周期长,脱模后翘曲变形,影响尺寸精度;成型周期
11、长,脱模后翘曲变形,影响尺寸精度;温度太低温度太低 产生较大内应力,开裂,表面质量下降。产生较大内应力,开裂,表面质量下降。第17页,共138页,编辑于2022年,星期一成型工艺参数成型工艺参数(温度温度)n 原料干燥温度 原料干燥温度通常可根据原料的吸水程度和加工温度来设定。n液压油温度 液压油的温度以控制在25-50之间为佳,过高或过低都易引起系统压力的不稳定。第18页,共138页,编辑于2022年,星期一成型工艺参数成型工艺参数(温度温度)n n温度设定要点:温度设定要点:温度设定要点:温度设定要点:n n在温度设定时,可参考原料供应商的推荐数据。不要将料筒的温度设在温度设定时,可参考原
12、料供应商的推荐数据。不要将料筒的温度设在温度设定时,可参考原料供应商的推荐数据。不要将料筒的温度设在温度设定时,可参考原料供应商的推荐数据。不要将料筒的温度设定在加工物料的熔融温度以下,分解温度以上。这样不仅会不能成型定在加工物料的熔融温度以下,分解温度以上。这样不仅会不能成型定在加工物料的熔融温度以下,分解温度以上。这样不仅会不能成型定在加工物料的熔融温度以下,分解温度以上。这样不仅会不能成型出良好的产品,更易引发事故。出良好的产品,更易引发事故。出良好的产品,更易引发事故。出良好的产品,更易引发事故。n n在熔融温度以下很容易把螺杆扭断,而在分解温度以上,则可能会在熔融温度以下很容易把螺杆
13、扭断,而在分解温度以上,则可能会在熔融温度以下很容易把螺杆扭断,而在分解温度以上,则可能会在熔融温度以下很容易把螺杆扭断,而在分解温度以上,则可能会造成物料分解放出有毒气体,分解严重可能造成由于原料被碳化堵造成物料分解放出有毒气体,分解严重可能造成由于原料被碳化堵造成物料分解放出有毒气体,分解严重可能造成由于原料被碳化堵造成物料分解放出有毒气体,分解严重可能造成由于原料被碳化堵寒射嘴,损坏设备,甚至由于分解出来的气体无法及时排出而在料寒射嘴,损坏设备,甚至由于分解出来的气体无法及时排出而在料寒射嘴,损坏设备,甚至由于分解出来的气体无法及时排出而在料寒射嘴,损坏设备,甚至由于分解出来的气体无法及
14、时排出而在料筒内积压引发爆炸。筒内积压引发爆炸。筒内积压引发爆炸。筒内积压引发爆炸。n n此外,塑料的分解与温度和受热时间都有关,如果你设定的温度在此外,塑料的分解与温度和受热时间都有关,如果你设定的温度在此外,塑料的分解与温度和受热时间都有关,如果你设定的温度在此外,塑料的分解与温度和受热时间都有关,如果你设定的温度在分解温度以下,但由于长时间的加热原料也同样会分解。相反,如分解温度以下,但由于长时间的加热原料也同样会分解。相反,如分解温度以下,但由于长时间的加热原料也同样会分解。相反,如分解温度以下,但由于长时间的加热原料也同样会分解。相反,如果温度设定高出发物料的分解温度,但只有几秒或短
15、时间的停留也果温度设定高出发物料的分解温度,但只有几秒或短时间的停留也果温度设定高出发物料的分解温度,但只有几秒或短时间的停留也果温度设定高出发物料的分解温度,但只有几秒或短时间的停留也可能不会分解,因此料筒温度的设定要考虑到原料的料筒中的停留可能不会分解,因此料筒温度的设定要考虑到原料的料筒中的停留可能不会分解,因此料筒温度的设定要考虑到原料的料筒中的停留可能不会分解,因此料筒温度的设定要考虑到原料的料筒中的停留时间。时间。时间。时间。n n温度的设定原则就是能低不高,灵活运用温度的设定原则就是能低不高,灵活运用温度的设定原则就是能低不高,灵活运用温度的设定原则就是能低不高,灵活运用。第19
16、页,共138页,编辑于2022年,星期一成型工艺参数成型工艺参数(压力压力)n n注射压力注射压力注射压力注射压力 螺杆头部对塑料熔体施加的压力,这是使塑料充模时流动的压力,螺杆头部对塑料熔体施加的压力,这是使塑料充模时流动的压力,螺杆头部对塑料熔体施加的压力,这是使塑料充模时流动的压力,螺杆头部对塑料熔体施加的压力,这是使塑料充模时流动的压力,可以用在射嘴或液压线上的传感器来测量。它没有固定的数值,而可以用在射嘴或液压线上的传感器来测量。它没有固定的数值,而可以用在射嘴或液压线上的传感器来测量。它没有固定的数值,而可以用在射嘴或液压线上的传感器来测量。它没有固定的数值,而模具填充越困难,所要
17、的注塑压力也要增大。一般的塑料注射时都模具填充越困难,所要的注塑压力也要增大。一般的塑料注射时都模具填充越困难,所要的注塑压力也要增大。一般的塑料注射时都模具填充越困难,所要的注塑压力也要增大。一般的塑料注射时都需要需要需要需要60Mpa60Mpa以上的压力,一些流动性差的塑料要在以上的压力,一些流动性差的塑料要在以上的压力,一些流动性差的塑料要在以上的压力,一些流动性差的塑料要在120Mpa120Mpa以上,以上,以上,以上,而超精密的注塑成型一般都会在而超精密的注塑成型一般都会在而超精密的注塑成型一般都会在而超精密的注塑成型一般都会在150Mpa150Mpa以上。以上。以上。以上。注射压力
18、与注射压力与注射压力与注射压力与塑料品种塑料品种塑料品种塑料品种、注射机类型注射机类型注射机类型注射机类型、模具浇注系统结构尺寸模具浇注系统结构尺寸模具浇注系统结构尺寸模具浇注系统结构尺寸、塑件壁厚流程大小塑件壁厚流程大小塑件壁厚流程大小塑件壁厚流程大小等因素有关。等因素有关。等因素有关。等因素有关。n n保压压力保压压力保压压力保压压力 保压压力在注射压力的保压压力在注射压力的保压压力在注射压力的保压压力在注射压力的1080%1080%左右,保压是为了对模内的产左右,保压是为了对模内的产左右,保压是为了对模内的产左右,保压是为了对模内的产品进行补料,以防止收缩等缺陷,压力太小起不到补料的作用
19、,品进行补料,以防止收缩等缺陷,压力太小起不到补料的作用,品进行补料,以防止收缩等缺陷,压力太小起不到补料的作用,品进行补料,以防止收缩等缺陷,压力太小起不到补料的作用,太大易产生内应力,并使制品脱模困难。保压可采用多段设定,太大易产生内应力,并使制品脱模困难。保压可采用多段设定,太大易产生内应力,并使制品脱模困难。保压可采用多段设定,太大易产生内应力,并使制品脱模困难。保压可采用多段设定,开始高,后面低。这样即可达到补缩效果又可减少内应力。开始高,后面低。这样即可达到补缩效果又可减少内应力。开始高,后面低。这样即可达到补缩效果又可减少内应力。开始高,后面低。这样即可达到补缩效果又可减少内应力
20、。第20页,共138页,编辑于2022年,星期一成型工艺参数成型工艺参数(压力压力)n n储料压力储料压力储料压力储料压力 储料压力用于提供油马达的动力,便于镙杆旋转速度的调整,由储料压力用于提供油马达的动力,便于镙杆旋转速度的调整,由液压系统压力阀调整大小。液压系统压力阀调整大小。在塑化时,螺杆旋转速度高低将影响塑胶塑化程度。一般也是在塑化时,螺杆旋转速度高低将影响塑胶塑化程度。一般也是多级控制。多级控制。第21页,共138页,编辑于2022年,星期一成型工艺参数成型工艺参数(压力压力)n塑化压力塑化压力 又称又称又称又称背压背压背压背压(螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力),(螺杆头
21、部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力),(螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力),(螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力),由液压系统溢流阀调整大小。由液压系统溢流阀调整大小。由液压系统溢流阀调整大小。由液压系统溢流阀调整大小。在塑化时,螺杆不断旋转将塑胶送到螺杆头部,这些被推进到在塑化时,螺杆不断旋转将塑胶送到螺杆头部,这些被推进到在塑化时,螺杆不断旋转将塑胶送到螺杆头部,这些被推进到在塑化时,螺杆不断旋转将塑胶送到螺杆头部,这些被推进到螺杆前端的塑胶就会对螺杆产生压力,这就是背压。在注射成型时,螺杆前端的塑胶就会对螺杆产生压力,这就是背压。在注射成型时,螺杆前端的塑胶就会对螺杆产生压
22、力,这就是背压。在注射成型时,螺杆前端的塑胶就会对螺杆产生压力,这就是背压。在注射成型时,它可以由调整射出油压缸的退油压力来调节,背压的增加可以取得它可以由调整射出油压缸的退油压力来调节,背压的增加可以取得它可以由调整射出油压缸的退油压力来调节,背压的增加可以取得它可以由调整射出油压缸的退油压力来调节,背压的增加可以取得以下的效果:原料塑化更均匀,利于塑胶内气体排出,计量更精确;以下的效果:原料塑化更均匀,利于塑胶内气体排出,计量更精确;以下的效果:原料塑化更均匀,利于塑胶内气体排出,计量更精确;以下的效果:原料塑化更均匀,利于塑胶内气体排出,计量更精确;使熔料温度增加,加速分解,容易造成流涎
23、现象,塑化时间变长等。使熔料温度增加,加速分解,容易造成流涎现象,塑化时间变长等。使熔料温度增加,加速分解,容易造成流涎现象,塑化时间变长等。使熔料温度增加,加速分解,容易造成流涎现象,塑化时间变长等。背压的大小是依塑料的粘度及其热稳定性来决定,一般为表压背压的大小是依塑料的粘度及其热稳定性来决定,一般为表压背压的大小是依塑料的粘度及其热稳定性来决定,一般为表压背压的大小是依塑料的粘度及其热稳定性来决定,一般为表压0.2-0.2-0.6Mpa0.6Mpa左右。左右。左右。左右。第22页,共138页,编辑于2022年,星期一成型工艺参数成型工艺参数(压力压力)n n 锁模压力锁模压力锁模压力锁模
24、压力 为了对抗注射压力,必须使用锁模压力。不要自动地选择可供使为了对抗注射压力,必须使用锁模压力。不要自动地选择可供使为了对抗注射压力,必须使用锁模压力。不要自动地选择可供使为了对抗注射压力,必须使用锁模压力。不要自动地选择可供使用的最大数值,而要考虑投影面积,计算一个适合的数值。注塑件用的最大数值,而要考虑投影面积,计算一个适合的数值。注塑件用的最大数值,而要考虑投影面积,计算一个适合的数值。注塑件用的最大数值,而要考虑投影面积,计算一个适合的数值。注塑件的投影面积,是从锁模力的应用方向看到的最大面积,对大多数注的投影面积,是从锁模力的应用方向看到的最大面积,对大多数注的投影面积,是从锁模力
25、的应用方向看到的最大面积,对大多数注的投影面积,是从锁模力的应用方向看到的最大面积,对大多数注塑情况来说充模压力约为塑情况来说充模压力约为塑情况来说充模压力约为塑情况来说充模压力约为30-40Mpa30-40Mpa。然而这只是个低数值,对于。然而这只是个低数值,对于。然而这只是个低数值,对于。然而这只是个低数值,对于一些精密注射来说这个数值会在一些精密注射来说这个数值会在一些精密注射来说这个数值会在一些精密注射来说这个数值会在100 Mpa100 Mpa以上,因而要考虑到产以上,因而要考虑到产以上,因而要考虑到产以上,因而要考虑到产品的形状结构,质量要求,所用原料来确定。品的形状结构,质量要求
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