注射成型工艺及制件的结构工艺性设计ppt课件.ppt

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1、第四章注射成型工艺及其制件的结构工艺性设计教学目的、要求：掌握注射成型的主要工艺过程及其设备;熟悉注射成型工艺的影响因素；掌握塑料制件结构工艺性设计。本章重点：注射成型的工艺及其设备；成型工艺对制品几何形状的要求。本章难点：注射成型时的塑化7/31/20211一次成型——加热使塑料处于粘流态，经过流动、成形和冷却硬化（或交联固化），制成各种形状的产品的方法。二次成型——将一次成型所得片、管、板等塑料成品，加热使其处于类橡胶状态（在Tg~Tf或Tm间），通过外力作用使其形变而成形为各种较简单形状，再经冷却定型而得产品（热塑性塑料）。7/31/20212一次

2、成型法可制得各种形状和尺寸精密的制品，应用广泛。包括——注射、挤出、压制、压延、铸塑、传递模塑、模压烧结、泡沫塑料的成形，前四种最重要。二次成型主要包括——中空吹塑、热成形、取向薄膜的拉伸、合成纤维的拉伸等。7/31/20213§4-1注射成型工艺及设备亦称注射模塑或注塑，是热塑性塑料的一种重要成形方法。且多种热固性（如酚醛塑料）塑料也可用此法成法。特点——周期快、适应性强、生产率高、能一次成形外形复杂，尺寸精确的制品、制品种类繁多，易实现自动化。目前，注射制品占30%左右。7/31/20214一、注射机的基本结构按外形特征分：立式——（图a）小型注射机

3、，制品顶出不易自动脱落卧式——（图b）应用最广，大、中、小型角式——（图c）介于立、卧式之间，特别适用不对称塑件和侧浇口模具，大、中、小型均有7/31/20215【注】注射机规格主要用注射量（注射能力）与合模力的大小表示。注射量一般以注射机“一次所能注射的聚苯乙烯最大质量：克”为标准，也可用容积“cm3”。其它塑料注射量参照附录C进行换算。ISO规定注射量需用定压（100MPa）下的数值。合模力（锁模力）指锁紧闭合模腔防止塑料向外溢出的力。7/31/20216按结构特点分：柱塞式——（下图）（注射量≤60g）螺杆式——（图）（注射量>60g，大多）螺杆预

4、塑式——（图4.4）一套料筒和螺杆塑化，另一套料筒和柱塞进行注射7/31/202177/31/20218按注射机加工能量——注射量和锁模力（下表）7/31/20219此外，按用途、按合模机构特征进行分类——机械式、液压式、液压机械式注射机主要由注射系统、锁模系统、液压系统及模具等组成7/31/202110（一）注射系统使塑料受热，均匀塑化直至粘流态，在很高的压力和较快速度下通过螺杆或柱塞的推挤注射入模。包括——加料装置、料筒、螺杆（或柱塞及分流梭）、喷嘴等。7/31/2021111．加料装置——倒圆锥或方锥形（1~2h用料），计量装置或加热干燥装置。2

5、．料筒——即塑化室，与挤出机料筒近似容积决定注射机最大注射量：柱塞式——容积为4~8倍最大注射量螺杆式——2~3倍最大注射量3．柱塞及分流梭柱塞——坚硬的金属圆棒，D=20~100mm7/31/202112分流梭——（下图）提高塑化效果（用于柱塞式），螺杆式不需分流梭。7/31/2021134．螺杆——作用是送料、压实、塑化、传压注射螺杆与挤出螺杆的区别：注射螺杆长径比、压缩比较小，均化段较短，螺槽深，加料段较长（螺杆一半），头部尖且与喷嘴吻合5．喷嘴——在料筒前部，连接料筒和模具的通道主要作用是注射时引导塑料从料筒进入模具，并具有一定射程，进一步混合塑

6、化7/31/202114热塑性塑料的注射喷嘴常用三种形式（下图）：通用式、延伸式、弹簧针阀式7/31/202115图a）通用式（最普遍）结构简单，制造方便，无加热装置，注射压力损失小，常用于PE、PS、PVC及纤维素等。图b）延伸式（通用式改进型）结构比较简单，制造方便，有加热装置，注射压力降较小，适用于PMMA、POM、PSU、PC等。图c）弹簧针阀式（自锁式）结构较复杂，制造困难，流程较短，注射压力降较大，适用于尼龙、涤纶等粘度较低的塑料。7/31/202116（二）锁模系统成形时，熔融塑料通常以40~200Mpa高压注射入模，为保证模具严密闭合→足

7、够的锁模力。常见的锁模系统机械式、液压式、液压机械式7/31/202117锁模力F——锁模力（KN）p——注射压力（MPa）A——与施压方向垂直的制品投影面积，m2x——压力损耗系数，x=0.3~0.6K——安全系数，K=1~1.37/31/202118（下图）最常见的锁模系统是具有曲臂的机械与液压相结合装置7/31/202119（三）液压传动与电器控制系统保证注射机实现塑化、注射、固化成形等各个工艺过程的预定要求和动作程序。包括——电动机、油泵、管道、各类阀件、液压元件、电器控制箱等。（四）注射模具7/31/202120二、注射成型的工艺过程包括——成

8、型前准备、注射过程、制件的后处理等。（一）成型前准备原料的检验、预热及干燥、嵌件