第4章塑料注射模设计416气辅成型第19讲ppt课件.ppt

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1、第4章塑料注射模设计4.16气辅注射模设计一、概述二、气道结构设计三、气体喷嘴结构第19讲四、气辅注射成型模具设计要点一、概述4.16气辅注射模设计1、气体辅助工艺产生背景产生原因：大型超厚塑件的成型质量问题。最初：改善模具设计；提高注射机质量；调整注射工艺参数；结果：成本提高，制品质量仍较差；解决方法：气体辅助注射成型。气体辅助注射成型（GasAssistInjectionMolding）自20世纪80年代出现，20世纪90年代进入实用阶段。气辅成型应用：欧、美、日等发达国家应用广泛；我国家电、汽车等行业也积极采用。2、气辅成型原理原理

2、：借助惰性气体的压力作用推动塑料熔体充模和保压冷却凝固。气辅成型：熔体充填型腔到一定程度时停止注射，以一定压力的氮气代替熔体注入，气体向流动阻力最小的中间层流动，将未凝固熔体推进充模，并吹胀熔体，直至完全冷却凝固。3、气体辅助注射成型的种类气辅成型种类：1）表面气体成型（EGM）；2）封闭式气体注射成型（SIG）。EGM是在模具内塑料产品底面的特别封闭处（加压区）中注入高压氮气，令产品表面没有缩痕。该法会在加压区留下明显痕迹，但不会影响产品的表面。EGM也可采用多点气体注射。表面气体成型（externalgasmolding，EGM）封闭

3、式气体注射成型（sealedinjectiongas，SIG）SIG是把气体直接注入模腔内，使塑料成品厚壁处形成中空的方法。优点：降低产品重量；降低生产周期时间；消除产品的缩水痕迹；降低注塑机的耗电量；降低注塑机的注射压力。3、气体辅助注射成型的种类4、气辅成型工艺过程控制气辅成型工艺过程熔体充填阶段：熔体注入量占型腔容积有三种情况。1）中空成型：60%~70%；2）短射：90%~98%，彩电前壳采用短射（95%~98%）；3）满射：100%，气体仅起保压补缩作用。气体注入阶段：将定量、定压的氮气注入型腔，充气时间很短，但对气辅成型影响很

4、大。关键是准确确定注射熔体到注入氮气的切换时间和气体的压力。PositionofflowfrontatendofpolymerinjectionFirstStage:PolymerFillingPolymerMeltFrozenLayerSecondStage:GasInjectionHydro-DynamicLayerFrozenLayerGasChannelPolymerMelt4、气辅成型工艺过程控制气辅成型工艺过程保压冷却阶段：型腔充填结束，保压冷却仍需注入气体以补缩。冷却定型阶段：保压冷却直至定型后，可以减压回收氮气。制品脱模阶

5、段：减压抽气后即可开模顶出制品。PositionofgasfrontatendofpolymerinjectionThirdStage:EndofGasInjectionHydro-dynamicLayerMeltPolymerGasChannelFrozenLayerFourthStage:GasPackingGaschannelSolidified(Frozen)polymerPositionofGasflowfrontatendofgas(packing)stage4、气辅成型工艺过程控制气辅成型工艺控制控制参数：除普通注射成型的工

6、艺参数外，还要控制延时切换时间、气体压力及变化、保压压力与冷却时间。气体介质：氮气（惰性气体），不用压缩空气是防止氧与聚合物发生反应。防止气体穿透：未充满的型腔一旦气体压力大于熔体压力，就会导致气体穿透熔体现象的发生。至少等到熔体压力等于气体压力时才能注气。4、气辅成型工艺过程控制气体控制方式：气体体积控制法：按设计计算注入一定量的高压气体即可，此法可控性差，已逐步淘汰。气体压力连续控制法：整个成型过程气体的注气量和压力均严格控制。体积控制与气压控制曲线图气压控制考虑两个重要因素：1）延时切换时间（注气开始）；2）气体压力曲线。注气过程控

7、制：1）注气量小—大—小变化；2）气压：先低后高。4、气辅成型工艺过程控制气体控制关键：延时切换时间：取决于贴近型腔壁熔体冷冻层的厚度。熔体防穿透能力：取决于气道截面积、熔体前峰壁厚和熔体的粘度。气辅注射气-液流动前峰的压力曲线气压推动熔体充型充模完成4、气辅成型工艺过程控制气辅成型过程实例4、气辅成型工艺过程控制气辅成型注气方式注射机喷嘴注气模具流道注气直接对模腔注气注射机喷嘴注气模具流道注气直接对模腔注气5、气体辅助注射成型（GAIM）的优点气体辅助射出成型最多可减重50%；缩短20%成型周期；降低30%成本；克服30%凹陷翘曲；制品

8、设计上可将厚壁及薄壁结合成同一产品中，不必强调均匀壁厚；模具设计上可避免复杂之滑块机构。6、气辅成型的应用1）管状或杆状制件：如衣架、钳柄、椅子扶手、喷射头和水龙头开关等；——节省物料、缩短周