《注塑模具知識(shí)》PPT課件
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1、第三章 塑料注射模設(shè)計(jì)基礎(chǔ),學(xué)習(xí)的目的和要求 第一節(jié) 注射機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、類型與選用 第二節(jié) 塑料注射成形原理與過(guò)程 第三節(jié) 注射成形的主要工藝參數(shù) 第四節(jié) 注射模的工作原理與基本結(jié)構(gòu)組成 第五節(jié) 注射模的典型結(jié)構(gòu) 第六節(jié) 分型面的設(shè)計(jì) 第七節(jié) 注射模的排氣 第八節(jié) 注射模與注射機(jī)的關(guān)系,學(xué)習(xí)的目的和要求,熟悉注射模具的分類、注射機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與類型 掌握注射成形原理、了解注射生產(chǎn)過(guò)程 熟悉注射成形主要工藝參數(shù)的選擇和控制 掌握注射模具的典型結(jié)構(gòu) 能夠熟練地默畫出圖3-12所示的模具結(jié)構(gòu) 掌握分型面的選擇方法 掌握注射模型腔數(shù)量的確定方法 掌握注射模與注射機(jī)之間的關(guān)系,第一節(jié) 注射機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、類
2、型與選用,注射機(jī)是注射成形生產(chǎn)的主要設(shè)備,在注射機(jī)上,利用注射成形模具,采用注射成形工藝獲取制品的方法,稱作注射成形。注射成形技術(shù)能夠一次成形形狀復(fù)雜且質(zhì)量高的制品,生產(chǎn)效率及自動(dòng)化程度高、材料的加工適應(yīng)性強(qiáng),既可成形熱塑性塑料,又可成形熱固性塑料,因而在塑料制品加工業(yè)中被廣泛應(yīng)用,是塑料制品的主要成形工藝方法之一。 據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界注射機(jī)的產(chǎn)量在近10年來(lái)增加了10倍,產(chǎn)量占塑料機(jī)械產(chǎn)量的35 % 40 %,成為塑料機(jī)械中增長(zhǎng)最快、產(chǎn)量最多的機(jī)種。目前用注射機(jī)加工的塑料量約占塑料產(chǎn)量的30 %,這個(gè)比例還在擴(kuò)大。注射機(jī)正朝著大型、高速、高效、精密、自動(dòng)化、小型、微型、節(jié)能的方向發(fā)展。,3.
3、1.1 注射機(jī)的基本組成,注射機(jī)全稱塑料注射成形機(jī),它由注射裝置、合模裝置、電氣和液壓控制系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、水路系統(tǒng)、機(jī)身等組成, 圖3-1和圖3-2所示分別是普通柱塞式和螺桿式注射機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。各組成部分的作用如下: 注射裝置 將固態(tài)塑料預(yù)塑為均勻的熔料,并以高速將熔料定量地注入模腔。 合模裝置 使模具打開和閉合,并確保在注射時(shí)模具不開啟。在合模裝置內(nèi)還設(shè)有供推出制品用的推出裝置。 液壓、電氣控制系統(tǒng) 使注射機(jī)按照工序要求準(zhǔn)確地動(dòng)作,并精確地實(shí)現(xiàn)工藝條件要求(時(shí)間、溫度、壓力)。 潤(rùn)滑系統(tǒng) 為注射機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件提供潤(rùn)滑。 水路系統(tǒng) 用于注射機(jī)液壓油的油溫冷卻、料斗區(qū)域冷卻以
4、及模具冷卻。 機(jī) 身 它是一個(gè)穩(wěn)固的焊接構(gòu)件。機(jī)身上方左邊安置合模機(jī)構(gòu),右邊安置注射裝置。機(jī)身下方安置電氣及液壓控制系統(tǒng)。,3.1.2 注射機(jī)的工作過(guò)程,各種注射機(jī)完成注射成形的動(dòng)作程度可能不完全相同,但其成形的基本過(guò)程還是相同的。下面以最常用的螺桿式注射機(jī)為例,說(shuō)明其工作過(guò)程,如圖3-3所示。 1 合模 模具首先以低壓高速進(jìn)行閉合,當(dāng)動(dòng)模接近定模時(shí),合模裝置的液壓系統(tǒng)將合模動(dòng)作切換成低壓低速(即試合模),在確認(rèn)模具內(nèi)無(wú)異物存在時(shí),再切換成高壓低速?gòu)亩鴮⒛>哝i緊。,2 注射裝置前移 注射座移動(dòng)油缸工作使注射裝置前移,保證噴嘴與模具主流道入口以一定的壓力貼合,為注射工序做好準(zhǔn)
5、備。 3 注射與保壓 完成上面兩項(xiàng)工作后,便可向注射油缸注入壓力油,于是與注射油缸活塞桿相連接的螺桿便以高壓高速將料筒內(nèi)的熔料注入模腔。熔料充滿模腔后,要求螺桿仍對(duì)熔料保持一定的壓力,以防止模腔內(nèi)的熔料回流,并向模腔內(nèi)補(bǔ)充制品收縮所需要的物料,避免制品產(chǎn)生縮孔等缺陷。保壓時(shí),螺桿因補(bǔ)縮會(huì)有少量的前移。,4 冷卻和預(yù)塑 一旦澆口料固化即卸除保壓壓力。此時(shí),合模油缸的高壓也可卸除,制品在模內(nèi)繼續(xù)冷卻定型。為了縮短成形周期,將預(yù)塑程序安排在制品冷卻的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行。預(yù)塑是指注射裝置對(duì)下一模用的塑料進(jìn)行塑化。經(jīng)過(guò)塑化,固態(tài)塑料變成有流動(dòng)性的均勻的熔體,當(dāng)塑化量達(dá)到預(yù)定值后,螺桿自動(dòng)停止塑化
6、。 5 注射裝置后退 成形時(shí),為了避免噴嘴長(zhǎng)時(shí)間與冷模具接觸而使噴嘴端口處形成冷料,影響下次注射和制品質(zhì)量,需要將噴嘴撤離模具,即安排注射裝置后退程序。當(dāng)模具溫度較高時(shí),可以取消此程序,使注射裝置固定不動(dòng)。 6 開模和頂出制品 模內(nèi)制品冷卻定型后,合模裝置即可開模,頂出裝置動(dòng)作使制品頂離模具。清理模具,為下一模成形做好準(zhǔn)備。 圖3-4所示為注射機(jī)工作過(guò)程循環(huán)框圖。,3.1.3 注射機(jī)的分類,隨著注射成形工藝技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,注射機(jī)的類型不斷增加。注射機(jī)的分類方法較多,常用的有以下幾種: 1按外形結(jié)構(gòu)特征分類 按照注射機(jī)的外形結(jié)構(gòu),注射機(jī)可分為臥式
7、、立式和直角式三種類型。,臥式注射機(jī) 臥式注射機(jī)是注射機(jī)產(chǎn)品中最基本、最普通的形式,其結(jié)構(gòu)特征如圖3-1和圖3-2所示,它們的特點(diǎn)是注射系統(tǒng)與合模系統(tǒng)的軸線重合并與機(jī)器安裝底面平行,因此機(jī)身較低、便于操作維修,且制品頂出脫模后可自動(dòng)墜落,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或自動(dòng)化。其缺點(diǎn)是機(jī)床占地面積較大,向模內(nèi)安放嵌件比較困難,而且模具安裝比較麻煩。如圖3-5所示即為臥式注射機(jī)的實(shí)例。,(2)立式注射機(jī) 立式注射機(jī)的外形結(jié)構(gòu)特征及實(shí)例如圖3-6所示。它的特點(diǎn)是注射系統(tǒng)與合模系統(tǒng)的軸線重合并與機(jī)器安裝底面垂直。它的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小,安裝、拆卸模具方便,在下模安裝嵌件時(shí),嵌件不易傾斜或下落。其缺點(diǎn)是制品由模具中推出
8、后,需人工取出,有礙于自動(dòng)操作,若要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化,必須采用機(jī)械手進(jìn)行取件。另外,還有機(jī)身高不穩(wěn)定、加料不方便、對(duì)廠房高度有一定要求等缺點(diǎn)。目前,這類注射機(jī)主要用于生產(chǎn)注射量小于60cm3 的多嵌件制品,它們的結(jié)構(gòu)也多為柱塞式結(jié)構(gòu),塑化效果不佳。,(3)直角式注射機(jī) 直角式注射機(jī)的外形結(jié)構(gòu)特征及實(shí)例如圖3-7所示。它們的特點(diǎn)是合模系統(tǒng)與注射系統(tǒng)的軸線垂直,使用和安裝特點(diǎn)介于前面兩類注射機(jī)之間,使用也較普遍,特別適用于生產(chǎn)形狀不對(duì)稱的制品和使用側(cè)澆口的模具。目前國(guó)內(nèi)角式注射機(jī)的生產(chǎn)量小,但它是一種不可缺少的重要形式。,2 按注射機(jī)大小規(guī)格分類 按注射機(jī)規(guī)格可將注射機(jī)分為五種類別,如表3-1所示。
9、,3 按成形制品精度的高低分類 注射機(jī)分為普通(或通用)型、精密型和超精密型。普通注射機(jī)用于成形一般精度的制品。而精密和超精密型注射機(jī)不僅可以成形形狀更加復(fù)雜、壁厚更薄、精度和質(zhì)量更高的制品,并且能夠穩(wěn)定地控制制品的重復(fù)精度。但是精密注射機(jī)的價(jià)格比普通注射機(jī)要昂貴得多。 此外還有各種各樣的為生產(chǎn)特定產(chǎn)品而設(shè)計(jì)的專用注射機(jī),例如眼鏡注射機(jī)。,3.1.4 注射機(jī)的技術(shù)參數(shù),1 公稱注射量 公稱注射量是指在對(duì)空注射的條件下,注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時(shí),注射裝置所能達(dá)到的最大注射量。它通常用兩種參數(shù)表示,即“注射質(zhì)量”和“理論注射容量”,這兩者均是以注射聚苯乙烯( PS)塑料作為
10、標(biāo)準(zhǔn)?!白⑸滟|(zhì)量”是指注射機(jī)的螺桿(或柱塞)作一次最大行程所注射出的熔料的質(zhì)量( g)?!袄碚撟⑸淙萘俊眲t為注射機(jī)料筒的截面積與螺桿的最大行程的乘積,單位為cm3 。 公稱注射量反映了注射機(jī)能夠生產(chǎn)塑料制品的最大質(zhì)量,常用作表征注射機(jī)規(guī)格的主要參數(shù)。,2 注射壓力 注射時(shí),料筒內(nèi)的螺桿或柱塞對(duì)熔料施加足夠大的壓力,此壓力稱為注射壓力。其作用是克服熔料從料筒流經(jīng)噴嘴、流道和充滿型腔時(shí)的流動(dòng)阻力,給予熔料充模的速率以及對(duì)模內(nèi)的熔料進(jìn)行壓實(shí)。注射壓力大小對(duì)制品的尺寸和重量精度,以及制品的內(nèi)應(yīng)力有著重要影響。為了滿足不同加工需要,許多注射機(jī)通過(guò)改變螺桿直徑或調(diào)節(jié)注射系統(tǒng)的油壓來(lái)改變最大注射壓力
11、。,3 鎖模力 鎖模力又稱合模力,是指熔料注入模腔時(shí),合模裝置對(duì)模具施加的最大夾緊力。當(dāng)高壓熔料充滿模腔時(shí),會(huì)在型腔內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)很大的力,力圖使模具沿分型面脹開,因此必須依靠鎖模力將模具夾緊,使腔內(nèi)塑料熔料不外溢跑料。鎖模力是保證制品質(zhì)量的重要參數(shù),在一定程度上反映注射機(jī)生產(chǎn)制品的能力,因此,鎖模力常用作表示注射機(jī)規(guī)格大小的主要參數(shù)。 4 塑化能力 塑化能力是指在一小時(shí)內(nèi),塑化裝置所能塑化的熔料量。,5 合模裝置的基本尺寸 (1)模板尺寸和拉桿內(nèi)距 模板尺寸是指模板外圍的長(zhǎng)度和高度尺寸。拉桿內(nèi)距是指兩拉桿之間(不包括拉桿本身)的距離,用“水平距離/ mm垂直距離/mm”表示,這兩個(gè)參數(shù)
12、限制了模具外形尺寸和裝模方向。 (2)最大模厚和最小模厚 是指移動(dòng)模板關(guān)閉模具,達(dá)到規(guī)定鎖模力時(shí),動(dòng)模固定板與定模固定板間的最大和最小距離。由這兩個(gè)參數(shù)可以了解設(shè)備允許容納模具的厚度范圍。 (3)模板最大距離 是指動(dòng)模固定板與定模固定板臺(tái)面之間的最大距離mm。 (4)開模行程 是指動(dòng)模固定板能夠移動(dòng)的最大行程。模具是依靠動(dòng)模固定板的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)合攏或打開,確定開模行程的需要量時(shí),應(yīng)以保證模具打開后能順利取出制品為度。,3.1.5 注射機(jī)的型號(hào)規(guī)格表示法,注射機(jī)的型號(hào)規(guī)格有三種表示方法:鎖模力、注射量/鎖模力、注射量。 鎖模力表示法是用注射機(jī)的最大鎖模力參數(shù)來(lái)表征該機(jī)的型號(hào)規(guī)格。此表示法直觀、
13、簡(jiǎn)單,可直接反映注射制品的面積大小。注射量/鎖模力表示法是用理論注射容量與鎖模力兩個(gè)參數(shù)共同表示注射機(jī)的型號(hào)規(guī)格,這種表示方法能夠比較全面地反映注射機(jī)加工制品的能力。注射量表示法是用注射機(jī)的理論注射容量參數(shù)來(lái)表征注射機(jī)的型號(hào)規(guī)格。 這三種表示方法當(dāng)中,鎖模力法和注射量/鎖模力法在國(guó)際上用的比較普遍。注射量法我國(guó)以前采用得較廣,現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)機(jī)用前兩種方法的居多。國(guó)產(chǎn)注射機(jī)的型號(hào)規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)可參考其生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品說(shuō)明書。,3.1.6 注射機(jī)的選用原則,隨著工業(yè)的發(fā)展,生產(chǎn)中需注射成形的塑料制品不斷增多,而注射成形必須用注射模在注射機(jī)上進(jìn)行。因而在生產(chǎn)塑料制品、設(shè)計(jì)注射模具時(shí),選用合適的注射機(jī)
14、是一項(xiàng)必不可少的工作。所選擇的注射機(jī)與塑件大小、模具結(jié)構(gòu)、型腔數(shù)目、位置等因素有關(guān)。在準(zhǔn)備塑料制品的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)注射模的各階段都要考慮選擇注射機(jī)的問題。 1.注射機(jī)的選用原則與方法 注射機(jī)選用的總原則是技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟(jì)上合理,確保產(chǎn)品質(zhì)量。以此來(lái)全面衡量機(jī)器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性,并以下列因素為選擇依據(jù)。,機(jī)器的生產(chǎn)效率 包括注射機(jī)的注射量、循環(huán)時(shí)間和自動(dòng)化程度。 成形制品的質(zhì)量 以注射制品的內(nèi)在質(zhì)量和外在質(zhì)量來(lái)考核。內(nèi)在質(zhì)量包括成形制品的物理和化學(xué)性能及其均勻性;外在質(zhì)量為制品的幾何形狀、尺寸、外觀和色澤等。成形制品的質(zhì)量主要取決于注射機(jī)的熔融性能、熔融作用過(guò)程、物料在機(jī)內(nèi)的塑化以及混合和分散
15、的機(jī)能。注射成形制品質(zhì)量的好壞與選擇的機(jī)型、螺桿以及工藝配方、原料質(zhì)量、模具和加工工藝條件的控制都有直接關(guān)系。 功率消耗 注射機(jī)的功率消耗主要由注射螺桿的驅(qū)動(dòng)功率和加熱功率構(gòu)成。以高效、低能耗注射機(jī)為優(yōu)選機(jī)型。,機(jī)器的使用壽命 主要取決于螺桿、料筒和減速器的磨損情況以及傳動(dòng)箱止推軸承的使用壽命。設(shè)計(jì)、選料和制造精良的塑化部件、傳動(dòng)減速系統(tǒng)和自控系統(tǒng),雖然使機(jī)組投資增加,但機(jī)組使用壽命長(zhǎng),維修費(fèi)用低,產(chǎn)品質(zhì)量好。 注射機(jī)的通用性和專用性 要求加工范圍廣,宜選用通用性強(qiáng)的注射機(jī),如通用型螺桿注射機(jī)。如用戶加工產(chǎn)品單一,宜選用專用注射機(jī)。如單注射多模位注射機(jī)等。專用注射機(jī)有可能使機(jī)器性能優(yōu)異,
16、產(chǎn)品質(zhì)量提高,自動(dòng)化程度高,造價(jià)也較便宜,因此經(jīng)濟(jì)性好。 注射機(jī)的選用一般可按三步法進(jìn)行:首先是注射機(jī)形式的選擇,其次是注射螺桿形式的選擇;然后再按照生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品質(zhì)量要求確定注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),2. 注射機(jī)形式的選擇 注射機(jī)按外形特征可分為臥式、立式、角式和特殊式等四大類。若工廠廠房較為寬敞,生產(chǎn)一般性的塑料制品,又要求具有較高的自動(dòng)化程度,宜選用臥式注射機(jī);若工廠車間面積受到一定限制,又加工尺寸較小的多嵌件制品,從嵌件的安裝定位角度考慮,宜選擇注射量小的立式注射機(jī);對(duì)于一些小型的、又要求加工中心部分不允許留有澆口痕跡的平面制品。較多地選用角式注射機(jī);有些塑料制品的冷卻定型時(shí)間較長(zhǎng)
17、,或?qū)τ诎卜徘都枰^長(zhǎng)輔助時(shí)間的大批量塑料制品的生產(chǎn),為了能充分發(fā)揮注射裝置的塑化能力,一般選用特殊形式的注射機(jī),如多模轉(zhuǎn)盤式注射機(jī)。,3. 根據(jù)產(chǎn)品要求選擇注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 注射機(jī)生產(chǎn)廠家給出的產(chǎn)品樣本上,有關(guān)的設(shè)備性能分別記載在注射裝置、合模裝置和各附屬裝置等功能類別內(nèi)。當(dāng)準(zhǔn)備選用注射機(jī)時(shí),應(yīng)綜合考慮以下幾方面的性能,以最終決定是否可以使用該設(shè)備。根據(jù)成形制品的大?。ǔ叽?、重量人),估算是否有足夠的成形能力。是否有足夠的位置來(lái)安裝準(zhǔn)備使用的模具。是否有足夠快的操作速度以達(dá)到預(yù)定的成形周期。 與塑料制品的大小有關(guān)的性能 注射量 根據(jù)塑件的尺寸和材料計(jì)算出塑件的最大質(zhì)量
18、mg, 再加上澆注系統(tǒng)塑料的質(zhì)量mj。即為一次注射到模具內(nèi)所需的塑料量,考慮到注射系數(shù),應(yīng)增大25左右。因?yàn)樽⑸錂C(jī)的注射量是以聚苯乙烯塑料為標(biāo)準(zhǔn)的,因此,若加工其他材料的塑料制品,應(yīng)根據(jù)其密度換算成聚苯乙烯料的質(zhì)量。再根據(jù)型腔數(shù)N來(lái)選擇注射量。 即mmax=(Nmgmj)1.25,注射壓力 不同尺寸和形狀的塑料制品,以及不同的塑料品種,所需的注射壓力是各不相同的。應(yīng)根據(jù)塑料的注射成形工藝來(lái)確定塑件的注射壓力。所選擇的注射機(jī)其最大注射壓力能滿足一該制品的成形需要。 合模力 注射成形時(shí),熔體在模具型腔內(nèi)的壓力很高,其作用在模具上的壓力也很大,易使模具沿分型面脹開。首先應(yīng)根據(jù)加工條件,確定模腔
19、壓力,作用在分型面上力的大小等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上投影面積之和乘以型腔內(nèi)熔體的壓力。所選的注射機(jī)的額定合模力應(yīng)大于作用在分型面上的力。,與模具大小有關(guān)的尺寸 注射機(jī)型號(hào)繁多,安裝模具的各種尺寸也不相同,在設(shè)計(jì)注射模和選擇注射機(jī)時(shí)必須考慮噴嘴尺寸、定位圈大小、模厚、模板上安裝螺釘孔的位置與尺寸等因素。一般來(lái)說(shuō),模具外形尺寸應(yīng)在注射機(jī)動(dòng)、定模板所規(guī)定的安裝模具的尺寸范圍內(nèi);模具厚度應(yīng)在注射機(jī)規(guī)定的最大和最小模厚范圍內(nèi)。所選的注射機(jī)的開合模行程必須大于制品最大高度的二倍以上。 與成形周期有關(guān)的性能 注射機(jī)動(dòng)作快慢的表示方法常用空循環(huán)時(shí)間這一指標(biāo)來(lái)表示。它是指不供給注射機(jī)原料,使機(jī)器
20、以最高速度無(wú)負(fù)荷空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),每個(gè)循環(huán)所需要的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間。使用時(shí)可根據(jù)制品生產(chǎn)量的大小來(lái)選定。,綜上所述,選擇注射機(jī)時(shí)要遵守以下原則: 用戶要依據(jù)生產(chǎn)規(guī)模選擇注射機(jī)的臺(tái)數(shù)和型號(hào)。 依制品結(jié)構(gòu)、材料的性質(zhì)選擇注射機(jī)類型、螺桿形式和主要技術(shù)參數(shù),兩者需彼此相適應(yīng),以求確保產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。 選擇的注射機(jī)類型、型號(hào)和規(guī)格應(yīng)符合注射機(jī)產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料的規(guī)定,否則按專用或特殊機(jī)處理。 由于選擇注射機(jī)時(shí)所需考慮的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)較多,它們之間又是互相制約的,要盡量同時(shí)滿足各方面的要求。,第二節(jié) 塑料注射成形原理與過(guò)程,3.2.1 塑料的注射成形原理 注射成形是根據(jù)金屬壓鑄成形原理發(fā)展而來(lái)的
21、,其基本原理就是利用塑料的可擠壓性與可模塑性,首先將松散的粒狀或粉狀成形物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱、熔融、塑化,使之成為粘流熔體,然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下,以很大的流速通過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中,經(jīng)過(guò)一段保壓冷卻定型時(shí)間后,即可保持模具型腔所賦予的形狀和尺寸。開合模機(jī)構(gòu)將模具打開,在推出機(jī)構(gòu)的作用下,即可取出注射成形的塑料制件。注射成形原理如圖3-8所示。,注射成形是熱塑性塑料成形的重要方法之一,到目前為止,除氟塑料以外,幾乎所有的熱塑性塑料都可以用注射成形的方法成形,廣泛應(yīng)用于各種塑料制件的生產(chǎn)。注射成形的優(yōu)點(diǎn)是:成形周期短;能一次成形形狀復(fù)雜、尺寸精確、
22、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件;注射成形的生產(chǎn)率高,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。注射成形的缺點(diǎn)是所用的注射設(shè)備價(jià)格較高,注射模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,生產(chǎn)成本高,生產(chǎn)周期長(zhǎng),不適合于單件小批量的塑件生產(chǎn)。除了熱塑性塑料外,一些流動(dòng)性好的熱固性塑料也可用注射方法成形,其原因是這種方法生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。,3.2.2 注射生產(chǎn)前的準(zhǔn)備,為了使注射成形生產(chǎn)順利進(jìn)行和保證制品質(zhì)量,在注射成形前應(yīng)作一定的準(zhǔn)備工作,如原料預(yù)處理、清洗機(jī)筒、預(yù)熱嵌件和選擇脫模等。 1原料預(yù)處理 生產(chǎn)前對(duì)成形原料進(jìn)行的預(yù)處理包括分析檢驗(yàn)成形原料的質(zhì)量和預(yù)熱干燥。 (1)分析檢驗(yàn)成形原料的質(zhì)量 根據(jù)注射成形對(duì)原料的工藝特性要求,
23、檢驗(yàn)原料的含水量、色澤、細(xì)度及均勻度、有無(wú)雜質(zhì)并測(cè)試其熱穩(wěn)定性、流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)。如果檢驗(yàn)中出現(xiàn)問題,應(yīng)及時(shí)采取措施加以解決。,(2)預(yù)熱干燥 對(duì)于吸濕性強(qiáng)或粘水性強(qiáng)的塑料,如尼龍、聚碳酸酯、ABS 等,成形前應(yīng)根據(jù)成形工藝允許的含水性要求,進(jìn)行充分的預(yù)熱干燥,目的是除去物料中過(guò)多的水分和揮發(fā)物,以防止成形后塑件出現(xiàn)氣泡和銀絲等缺陷,同時(shí)也可以避免注射時(shí)發(fā)生水降解。對(duì)于吸濕性強(qiáng)或粘水性不大的塑料,如果包裝儲(chǔ)存的好,也可以不進(jìn)行預(yù)熱干燥。如圖3-9所示就是常用的熱風(fēng)干燥機(jī)。,2 清洗料筒 生產(chǎn)中如需改變塑料品種、更換物料、調(diào)換顏色,或發(fā)現(xiàn)成形過(guò)程中出現(xiàn)了熱分解或降解反應(yīng),則應(yīng)對(duì)注射機(jī)料
24、筒進(jìn)行清洗。通常,柱塞式注射機(jī)料筒存量大,必須將料筒拆卸清洗。對(duì)于螺桿式料筒,可采用對(duì)空注射法清洗。采用對(duì)空注射法清洗螺桿式料筒時(shí),若欲更換的塑料的成形溫度低于料筒內(nèi)殘料的成形溫度時(shí),應(yīng)將料筒和噴嘴溫度升高到欲換塑料的最高成形溫度,切斷電源,加入欲換塑料的回料,并連續(xù)對(duì)空注射,直到將全部殘料排除為止;若欲更換的塑料的成形溫度高于料筒內(nèi)殘料的成形溫度時(shí),應(yīng)將料筒和噴嘴溫度升高到欲換塑料的最低成形溫度,然后加入欲換塑料或其回料,并連續(xù)對(duì)空注射,直到將全部殘料排除為止。若欲更換的兩種塑料成形溫度相差不大時(shí),不必變更溫度,先用回料,然后用欲換之塑料對(duì)空注射即可。殘料屬熱敏性塑料時(shí),應(yīng)從流動(dòng)性好、熱穩(wěn)定
25、性好的聚乙烯、聚苯乙烯等塑料中選擇粘度較高的品級(jí)作為過(guò)渡料對(duì)空注射。,3 預(yù)熱嵌件 對(duì)于有嵌件的塑料制件,由于金屬與塑料的收縮率不同,嵌件周圍的塑料容易出現(xiàn)收縮應(yīng)力和裂紋,因此,成形前可對(duì)嵌件進(jìn)行預(yù)熱,減小它在成形時(shí)與塑料熔體的溫差,避免或抑制嵌件周圍的塑料容易出現(xiàn)的收縮應(yīng)力和裂紋。在嵌件較小時(shí)對(duì)分子鏈柔順性大的塑料也可以不預(yù)熱。 4 選擇脫模劑 注射成形生產(chǎn)中,為了使塑料制件容易從模具內(nèi)脫出,有的模具型腔或模具型芯還需涂上脫膜劑,常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液體石蠟和硅油等。對(duì)于含有橡膠的軟制品或透明制品不宜使用脫模劑,否則將影響制品的透明度。,3.2.3 注射成形過(guò)程,完整的注射成形
26、工藝過(guò)程可以分為加料、塑化計(jì)量、注射充模和冷卻定型等階段,如圖3-10所示。下面分階段闡述成形各個(gè)階段的工作原理。,1 加料 將粒狀或粉狀塑料加入注射機(jī)料斗,由柱塞或螺桿帶入料筒進(jìn)行加熱。 2塑化計(jì)量 成形物料在注射機(jī)機(jī)筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、壓實(shí)以及混合等作用以后,由松散的粉狀或粒狀固態(tài)轉(zhuǎn)變成連續(xù)的均化熔體之過(guò)程稱為塑化。所謂均化包含四方面的內(nèi)容,即物料經(jīng)過(guò)塑化之后,其熔體內(nèi)必須組分均勻、密度均勻、粘度均勻和溫度分布均勻。所謂計(jì)量是指能夠保證注射機(jī)通過(guò)柱塞或螺桿,將塑化好的熔體定溫、定壓、定量地輸出機(jī)筒所進(jìn)行的準(zhǔn)備動(dòng)作,這些動(dòng)作均需注射機(jī)控制柱塞或螺桿在塑化過(guò)程中完成。,3 注射充模 柱塞
27、或螺桿從機(jī)筒內(nèi)的計(jì)量開始,通過(guò)注射油缸和活塞施加高壓,將塑化好的塑料熔體經(jīng)過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴和模具中的澆注系統(tǒng)快速送入封閉模腔的過(guò)程稱為注射充模。注射充模又可細(xì)分為流動(dòng)充模、保壓補(bǔ)縮和倒流三個(gè)階段。 (1)流動(dòng)充模 塑化好的塑料熔體在注射機(jī)柱塞或螺桿的推進(jìn)作用下,以一定的壓力和速度經(jīng)過(guò)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入并充滿模具型腔,這一階段稱為充模。很顯然,熔體在注射過(guò)程中會(huì)遭到一系列的流動(dòng)阻力,這些阻力一部分來(lái)源于機(jī)筒、噴嘴、模具澆注系統(tǒng)和模腔表壁對(duì)熔體的外摩擦,另一部分則來(lái)源于熔體自身內(nèi)部產(chǎn)生的粘性內(nèi)摩擦。為了克服流動(dòng)阻力,注射機(jī)必須通過(guò)螺桿或柱塞向熔體施加很大的注射壓力。,(2)保壓補(bǔ)縮 保壓
28、補(bǔ)縮階段指從熔體充滿模腔至柱塞或螺桿在機(jī)筒中開始后退為止的階段為保壓補(bǔ)縮階段。其中,保壓是指注射壓力對(duì)模腔內(nèi)的熔體繼續(xù)進(jìn)行壓實(shí)的過(guò)程,而補(bǔ)縮則是指保壓過(guò)程中,注射機(jī)對(duì)模腔內(nèi)逐漸開始冷卻的熔體因成形收縮而出現(xiàn)的空隙進(jìn)行補(bǔ)料之動(dòng)作。保壓補(bǔ)縮時(shí)間應(yīng)適當(dāng),時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易使塑料件產(chǎn)生應(yīng)力,引起塑件翹曲或開裂。 (3)倒流 倒流指柱塞或螺桿在機(jī)筒中向后倒退時(shí),模腔內(nèi)熔體朝著澆口和流道進(jìn)行的反方向流動(dòng)。很明顯,整個(gè)倒流過(guò)程將從注射壓力撤退開始,至澆口處熔體凍結(jié)時(shí)為止。引起倒流的原因主要是注射壓力撤退后,模腔壓力大于倒流壓力,且熔體與大氣相通所造成的結(jié)果。由此可見,倒流是否發(fā)生或倒流的程度如何,均與保壓時(shí)間
29、有關(guān)。一般來(lái)講,保壓時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),保壓壓力對(duì)模腔內(nèi)的熔體作用時(shí)間也越長(zhǎng),倒流較小,塑件的收縮情況會(huì)有所減輕。而保壓時(shí)間短時(shí),情況則剛好相反。,4 冷卻定型 冷卻定型從澆口凍結(jié)時(shí)間開始,到制品脫模為止,是注射成形工藝過(guò)程的最后一個(gè)階段。在此階段,補(bǔ)縮或倒流均不再繼續(xù)進(jìn)行,型腔內(nèi)的塑料繼續(xù)冷卻、硬化和定型。當(dāng)脫模時(shí),塑料制件具有足夠的剛度,不致產(chǎn)生翹曲和變形。隨著冷卻過(guò)程的進(jìn)行,溫度繼續(xù)下降,型腔內(nèi)塑料收縮,壓力下降,到開模時(shí),型腔內(nèi)的壓力下降到最低值(但不一定等于外界大氣壓)。型腔內(nèi)壓力與外界大氣壓力之差值稱為殘余壓力,殘余壓力大小與塑件保壓階段的長(zhǎng)短有關(guān)。殘余壓力為正值時(shí),脫模較困難,塑件
30、易刮傷或崩裂;殘余壓力為負(fù)值時(shí),塑件表面有缺陷或內(nèi)部有真空泡。所以,只有在殘余壓力接近零時(shí),脫模才較便利,并能獲得滿意的塑件。 塑件冷卻冷卻定型后即可開模,在推出機(jī)構(gòu)的作用下,將塑料制件推出模外,完成注射成形過(guò)程。,3.2.4 塑件的后處理,由于成形過(guò)程中塑料熔體在溫度和壓力作用下的變形流動(dòng)行為非常復(fù)雜,再加上流動(dòng)前塑化不均以及充模后冷卻速度不同,制品內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮,導(dǎo)致制品內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮應(yīng)力,脫模后除引起時(shí)效變形外,還會(huì)使制品的力學(xué)性能、光學(xué)性能及表觀質(zhì)量變壞,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)開裂。為了解決這些問題,可對(duì)制品進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)暮筇幚?,常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩
31、種。 退火是將塑件放在定溫的加熱介質(zhì)(如熱水、熱油、熱空氣和液體石蠟等)中保溫一段時(shí)間的熱處理過(guò)程。利用退火時(shí)的熱量,能加速塑料中大分子松弛,從而消除或降低制品成形后的殘余應(yīng)力。生產(chǎn)中的退火溫度一般都在制品的使用溫度以上1020C至熱變形溫度以下1020C之間進(jìn)行選擇和控制。保溫時(shí)間與塑料品種和制品厚度有關(guān),如無(wú)數(shù)據(jù)資料,也可按每毫米厚度約需半小時(shí)的原則估算。退火冷卻時(shí),冷卻速度不易過(guò)快,否則還有可能重新產(chǎn)生溫度應(yīng)力。,調(diào)濕處理是一種調(diào)整制品含水量的后處理工序,主要用于吸濕性很強(qiáng)、且又容易氧化的聚酰胺等塑料制品,它除了能在加熱和保溫條件下消除殘余應(yīng)力之外,還能促使制品在加熱介質(zhì)中達(dá)到吸濕
32、平衡,以防它們?cè)谑褂眠^(guò)程中發(fā)生尺寸變化。調(diào)濕處理所用的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液(沸點(diǎn)為121C),加熱溫度為100121C(熱變形溫度高時(shí)取上限,反之取下限),保溫時(shí)間與制品厚度有關(guān),通常約取29h。 應(yīng)該指出,并非所有塑料制品都要進(jìn)行后處理,通常,只是對(duì)于帶有金屬嵌件、使用溫度范圍變化較大、尺寸精度要求高和壁厚大的制品才有必要進(jìn)行后處理。,第三節(jié) 注射成形的主要工藝參數(shù),在塑料原材料、注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)確定之后,注射成形工藝條件的選擇與控制,便是決定成形質(zhì)量的主要因素。一般來(lái)講,注射成形具有三大主要工藝參數(shù),即溫度、壓力和時(shí)間。下面分別予以闡述。 3.3.1 溫度 注射成形時(shí)的
33、溫度條件主要指料溫和模溫兩方面的內(nèi)容,其中料溫影響塑化和注射充模,而模溫則同時(shí)影響充模與冷卻定型。 1 料溫 料溫指塑化物料的溫度和從噴嘴注射出的熔體溫度,其中,前者稱為塑化溫度,而后者稱為注射溫度。因此,料溫主要取決于料筒和噴嘴兩部分的溫度。使物料具有良好的流動(dòng)性且不產(chǎn)生變質(zhì)的溫度為最佳料溫。,(1)料筒溫度 使用注射機(jī)時(shí),需對(duì)注射機(jī)的料筒按照后段、中段和前段三個(gè)不同區(qū)域進(jìn)行分別加熱與控制。后段指加料料斗附近,該段加熱的溫度要求最低,是對(duì)物料起始加熱,若過(guò)熱則會(huì)使物料粘結(jié),影響順利加料;前段指靠近料筒內(nèi)螺桿(或螺桿)前端的一段區(qū)域,一般這段溫度為最高;中段即指前段與后段之間的區(qū)域,對(duì)該
34、段溫度控制介于前、后段溫度之間??偟膩?lái)說(shuō),料筒加熱是由后段至前段溫度逐漸升高,以實(shí)現(xiàn)塑料逐漸升溫達(dá)到良好的熔融狀態(tài)要求。 為了避免熔料在料筒里過(guò)熱降解,除必須嚴(yán)格控制熔體的最高溫度外,還必須控制熔料在料筒里的滯留時(shí)間。通常,提高料筒溫度以后,都要適當(dāng)縮短熔體在料筒里的滯留時(shí)間。螺桿式和柱塞式注射機(jī)由于其塑化過(guò)程不同,因而選擇的料筒溫度也不同。在注射同一種塑料時(shí),螺桿式料筒溫度可比柱塞式料筒溫度低。,判斷料筒溫度是否合適,可采用對(duì)空注射法觀察或直接觀察塑件質(zhì)量的好壞。對(duì)空注射時(shí),如果料流均勻、光滑、無(wú)泡、色陣均勻,則說(shuō)明料溫合適;如果料流毛糙、有銀絲或變色現(xiàn)象,則說(shuō)明料溫不合適。 (2)
35、噴嘴溫度 為了防止噴嘴處的塑料熔體發(fā)生冷凝而阻塞噴嘴或冷料被注入模腔內(nèi)影響制品質(zhì)量,噴嘴溫度不能過(guò)低,只可略低于料筒前段溫度,否則會(huì)使熔體產(chǎn)生早凝,其結(jié)果不是堵塞噴嘴孔,就是將冷料充入模具型腔,最終導(dǎo)致成品缺陷。噴嘴溫度也不能過(guò)高,否則會(huì)發(fā)生“流涎”現(xiàn)象。,2模具溫度 模具溫度指和制品接觸的模腔表壁溫度,它直接影響熔體的充模流動(dòng)行為、制品的冷卻速度和成形后的制品性能等。模具溫度的高低取決于塑料是否結(jié)晶和結(jié)晶程度、塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸、性能要求和其他工藝條件(熔料溫度、注射速度、注射壓力和模塑周期等)。 一般來(lái)講,提高模具溫度可以改善熔體在模內(nèi)的流動(dòng)性、增加制品的密度和結(jié)晶度,以及減小充模壓
36、力和制品中的應(yīng)力。但制品的冷卻時(shí)間、收縮率和脫模后的翹曲變形將延長(zhǎng)或增大,且生產(chǎn)率也會(huì)因冷卻時(shí)間延長(zhǎng)而下降。反之,若降低模溫,雖能縮短冷卻時(shí)間和提高生產(chǎn)率,但在溫度過(guò)低的情況下,熔體在模內(nèi)的流動(dòng)性能將會(huì)變差,并使制品產(chǎn)生較大的應(yīng)力或明顯的熔接痕跡等缺陷。此外,除了模腔表壁的粗糙度之外,模溫還是影響制品表面質(zhì)量的因素,適當(dāng)?shù)靥岣吣?,制品的表面粗糙度也?huì)隨之下降。,模具溫度通常是由通入定溫的冷卻介質(zhì)來(lái)控制的,也有靠熔料注入模具自然升溫和自然散熱達(dá)到平衡的方式來(lái)保持一定的溫度。在特殊情況下,也可用電阻加熱絲和電阻加熱棒對(duì)模具加熱來(lái)保持模具的定溫。但不管采用什么方法對(duì)模具保持定溫,對(duì)塑料熔體來(lái)說(shuō),都
37、是冷卻的過(guò)程,其保持的定溫都低于塑料的玻璃化溫度或工業(yè)上常用的熱變形溫度,這樣才能使塑料成形和脫模。 采用較高模具溫度的塑料品種有聚碳酸酯、聚砜和聚苯醚等,采用較低模具溫度的塑料品種有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺等。,為了縮短成形周期,確定模具溫度時(shí)可采用兩種方法。一種方法是把模具溫度取得盡可能低,以加快冷卻速度縮短冷卻時(shí)間。另一種方法則需要模溫保持在比熱變形溫度稍低的狀態(tài)下,以求在比較高的溫度下將塑件脫模,然后由其自然冷卻,這樣做也可以縮短塑件在模內(nèi)的冷卻時(shí)間。具體采用何種方法,需要根據(jù)塑料品種和塑件的復(fù)雜程度確定。 3脫模溫度 制品由模內(nèi)脫出即測(cè)得的溫度稱為脫模溫
38、度,它應(yīng)低于成形塑料的熱變形溫度。,3.3.2 壓力,注射成形時(shí)需要選擇與控制的壓力包括注射壓力、保壓力和塑化壓力。其中,注射壓力又與注射速度相輔相成,對(duì)塑料熔體的流動(dòng)和充模具有決定作用;保壓力和保壓時(shí)間密切相關(guān),主要影響模腔壓力以及最終的成形質(zhì)量;背壓力的大小影響物料的塑化過(guò)程、塑化效果和塑化能力,并與螺桿轉(zhuǎn)速有關(guān)。 1 注射壓力 注射壓力是指注射時(shí)在螺桿頭部產(chǎn)生的熔體壓強(qiáng)。其作用是克服塑料流經(jīng)噴嘴、流道、澆口及模腔內(nèi)的流動(dòng)阻力,并使型腔內(nèi)塑料受到一定壓力的壓實(shí)作用。注射壓力不僅是熔體充模的必要條件,同時(shí)還影響制品質(zhì)量,如制品成形尺寸、性能等,且對(duì)模具工作順利和安全性方面造成影響。注射
39、壓力過(guò)高易產(chǎn)生溢料或使模具的強(qiáng)度或剛性不足。注射壓力與料溫又有緊密聯(lián)系。料溫高時(shí)需較低注射壓力,料溫低時(shí)需較高的注射壓力,彼此經(jīng)恰當(dāng)?shù)慕M合而獲得滿意的效果。,注射壓力的大小取決于注射機(jī)的類型、塑料的品種、模具澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、尺寸與表面粗糙度、模具溫度、塑件的壁厚及流程的大小等,關(guān)系十分復(fù)雜,目前難以作出具有定量關(guān)系的結(jié)論。在注射機(jī)上常用表壓指示注射壓力的大小,一般在MPa 之間,壓力的大小可通過(guò)注射機(jī)的控制系統(tǒng)來(lái)調(diào)整。 2 保壓力 在注射成形的保壓補(bǔ)縮階段,為了對(duì)模腔內(nèi)的塑料熔體進(jìn)行壓實(shí)以及為了維持向模腔內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)料流動(dòng)所需要的注射壓力叫做保壓力。在保壓階段中,模腔內(nèi)的塑料因冷卻收縮而讓
40、出些許空間,這時(shí)若交口未凍結(jié),螺桿在保壓壓力的作用下緩慢前進(jìn),使塑料可繼續(xù)注入型腔進(jìn)行補(bǔ)縮。一般取保壓壓力等于或略低于注射壓力。 保壓力的大小取決于模具對(duì)熔體的靜水壓力,并與制品的形狀、壁厚有關(guān)。一般來(lái)講,對(duì)形狀復(fù)雜和薄壁的制品,為了保證成形質(zhì)量,采用的注射壓力往往比較大,即保壓力稍低于注射壓力。對(duì)于厚壁制品,保壓力的選擇比較復(fù)雜,需要根據(jù)制品使用要求靈活處理保壓力的選擇與控制問題。,3塑化壓力 塑化壓力(有稱背壓)是指采用螺桿式注射機(jī)生產(chǎn)時(shí),注射機(jī)螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力。背壓是通過(guò)調(diào)節(jié)注射液壓缸的回油阻力來(lái)控制的。背壓增加了熔體的內(nèi)壓力,加強(qiáng)了剪切效果,由于塑料的
41、剪切發(fā)熱,因此而提高了熔體的溫度。背壓的增加使螺桿退回速度減慢,延長(zhǎng)了塑料在料筒中的受熱時(shí)間,塑化質(zhì)量可以得到改善。但背壓不能過(guò)大,否則會(huì)產(chǎn)生熔體反流和漏流的現(xiàn)象,從而降低了熔體的輸送能力,減少塑化量,增加功率消耗。同時(shí),背壓過(guò)高可能造成物料剪切發(fā)熱或切應(yīng)力過(guò)大,以致熔體發(fā)生降解。一般操作中,在保證塑件質(zhì)量的前提下,塑化壓力應(yīng)越低越好,其具體數(shù)值隨所用塑料的品種而定,一般為MPa 左右,通常很少超過(guò)MPa。,3.3.3 成形周期,注射成形周期指一次注射成形工藝過(guò)程所需的時(shí)間,它包含著注射成形過(guò)程中所有的時(shí)間問題,直接關(guān)系到生產(chǎn)效率的高低。注射成形周期的時(shí)間組成如圖3-11所示,下面主要闡述成形
42、周期中最重要的注射時(shí)間、保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間,至于其他操作時(shí)間,可根據(jù)生產(chǎn)條件靈活掌握。,1 注射時(shí)間 注射時(shí)間指注射活塞在注射油缸內(nèi)開始向前運(yùn)動(dòng)至保壓補(bǔ)縮結(jié)束為止所經(jīng)歷的全部時(shí)間,它的長(zhǎng)短與塑料的流動(dòng)性能、制品的幾何形狀和尺寸大小、模具澆注系統(tǒng)的形式、成形所用的注射速度和其他一些工藝條件等許多因素有關(guān)。注射時(shí)間由流動(dòng)充模時(shí)間和保壓時(shí)間兩部分組成,對(duì)于普通制品,注射時(shí)間大致為5-130s,特厚制品可長(zhǎng)達(dá)10-15min,其中主要花費(fèi)在保壓上面,而流動(dòng)充模時(shí)間所占比例很小,如普通制品的流動(dòng)充模時(shí)間僅為2-10s。 (1)流動(dòng)充模時(shí)間 注射機(jī)螺桿完成一次推進(jìn)動(dòng)作,將塑料注滿型腔所用的時(shí)間叫流
43、動(dòng)充模時(shí)間。在生產(chǎn)中流動(dòng)充模時(shí)間極短,一般在35秒,大型塑件也不過(guò)在10秒以內(nèi)結(jié)束。,(2)保壓時(shí)間 指從塑料充滿型腔開始至注射螺桿后退時(shí)為止的這一段時(shí)間。保壓時(shí)間應(yīng)恰當(dāng),過(guò)長(zhǎng)對(duì)提高制品密度非但無(wú)效用,反而易使制品產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,引起制品翹曲或開裂。過(guò)短會(huì)引起模腔的塑料倒流,從而使制品產(chǎn)生縮陷、中空等缺陷。 保壓時(shí)間一般取20120s,大型和厚壁制品可達(dá)15分鐘,甚至更長(zhǎng)。保壓時(shí)間與料溫、模溫、制品壁厚以及模具的流道和澆口大小有關(guān)。合理恰當(dāng)?shù)谋簳r(shí)間應(yīng)在保壓力和注射溫度條件確定以后,根據(jù)制品的使用要求試驗(yàn)確定。確定保壓時(shí)間的具體方法為:先用較短的保壓時(shí)間成形制品,脫模后檢驗(yàn)制品的體積質(zhì)量,然后
44、逐次延長(zhǎng)保壓時(shí)間繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn),直到制品體積質(zhì)量達(dá)到制品的使用要求或不再隨保壓時(shí)間延長(zhǎng)而增大時(shí)為止,然后就以此時(shí)的保壓時(shí)間為最佳值進(jìn)行選取。,2 模內(nèi)冷卻時(shí)間 模內(nèi)冷卻時(shí)間指注射結(jié)束到開啟模具這一階段所經(jīng)歷的時(shí)間,它的長(zhǎng)短受注進(jìn)模腔的熔體溫度、模具溫度、脫模溫度和制品厚度等因素的影響,對(duì)于一般制品約取30120s。確定閉模冷卻時(shí)間終點(diǎn)的原則為:制品脫模時(shí)應(yīng)具有一定剛度,不得因溫度過(guò)高發(fā)生翹曲和變形。在保證此原則的條件下,冷卻時(shí)間應(yīng)盡量取短一些。,第四節(jié) 注射模的工作原理與基本結(jié)構(gòu)組成,注射模的結(jié)構(gòu),與塑料品種、制品的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、生產(chǎn)批量、注射工藝條件和注射機(jī)的種類等許多因素有關(guān),因此
45、其結(jié)構(gòu)可以千變?nèi)f化,種類十分繁多。但是,在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中,我們?yōu)榱苏莆兆⑸淠5脑O(shè)計(jì)規(guī)律和設(shè)計(jì)方法,通過(guò)歸納、分析之后發(fā)現(xiàn),無(wú)論各種注射模結(jié)構(gòu)之間差別多大,但在工作原理和基本結(jié)構(gòu)組成方面都有一些普遍的規(guī)律和共同點(diǎn)。下面以圖3-12所示的注射模典型結(jié)構(gòu)為例,分析注射模的工作原理和基本結(jié)構(gòu)組成。,3.4.1 注射模的工作原理,任何注射模都可以分為定模和動(dòng)模兩大部分。定模部分安裝固定在注射機(jī)的固定模板(定模固定板)上,在注射成形過(guò)程中始終保持靜止不動(dòng):動(dòng)模部分則安裝固定在注射機(jī)的移動(dòng)模板(動(dòng)模固定板)上,在注射成形過(guò)程中可隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。開始注射成形時(shí),合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模部分朝著定模方向移動(dòng)
46、,并在分型面處與定模部分對(duì)合,其對(duì)合的精確度由合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu),即由導(dǎo)柱8和固定在定模板2上的導(dǎo)套來(lái)保證。,動(dòng)模和定模對(duì)合之后,加工在定模板中的凹模型腔與固定在動(dòng)模板1上的凸模7構(gòu)成與制品形狀和尺寸一致的閉合模腔,模腔在注射成形過(guò)程中可被合模系統(tǒng)提供的合模力鎖緊,以避免它在塑料熔體的壓力下漲開。注射機(jī)從噴嘴中注射出的塑料熔體經(jīng)由開設(shè)在澆口套6中的主流道進(jìn)入模具,再經(jīng)由分流道和澆口進(jìn)入模腔,待熔體充滿模腔并經(jīng)過(guò)保壓、補(bǔ)縮和冷卻定型之后,合模系統(tǒng)便帶動(dòng)動(dòng)模后撤復(fù)位,從而使動(dòng)模和定模兩部分從分型面處開啟。當(dāng)動(dòng)模后撤到一定位置時(shí),安裝在其內(nèi)部的頂出脫模機(jī)構(gòu)將會(huì)在注射機(jī)頂桿21的推頂作用下與動(dòng)模其他部分產(chǎn)生
47、相對(duì)運(yùn)動(dòng),于是制品和澆口及流道中的凝料將會(huì)被它們從凸模7上以及從動(dòng)模一側(cè)的分流道中頂出脫落,就此完成一次注射成形過(guò)程。,3.4.2 注射模的結(jié)構(gòu)組成,通過(guò)分析圖3-12可知,該模具的主要功能結(jié)構(gòu)由成形零部件(凸、凹模)、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)(主、分流道及澆口等)、脫模機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及支承零部件(定、動(dòng)模座,定、動(dòng)模板和支承板等)組成,但在許多情況下,注射模還必須設(shè)置排氣結(jié)構(gòu)和側(cè)向分型或側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。因此,一般都認(rèn)為,任何注射模均可由上述八大部分功能結(jié)構(gòu)組成。下面主要結(jié)合圖3-12簡(jiǎn)介這些結(jié)構(gòu)在注射模的作用。 1 成形零部件 成形零部件是指定、動(dòng)模部分中組成模腔的零件。通常由凸模
48、(或型芯)、凹模、鑲件等組成,合模時(shí)構(gòu)成模腔,用于填充塑料熔體,它決定塑件的形狀和尺寸,如圖3-12所示的模具中,動(dòng)模板1和凸模7成形塑件的內(nèi)部形狀,定模板2成形塑件的外部形狀。,2澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是熔融塑料從注射機(jī)噴嘴進(jìn)入模具模腔所流經(jīng)的通道,它由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。 3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分為動(dòng)模與定模之間的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和頂出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)兩類。前者是保證動(dòng)模和定模在合模時(shí)準(zhǔn)確對(duì)合,以保證塑件形狀和尺寸的精確度,如圖3-12中導(dǎo)柱8、導(dǎo)套9;后者是避免頂出過(guò)程中推出板歪斜而設(shè)置的,如圖3-12中推板導(dǎo)柱16、推板導(dǎo)套17。 4脫模機(jī)構(gòu) 用于開模時(shí)將塑件從模具
49、中脫出的裝置,又稱頂出機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)形式很多,常見的有推桿脫模機(jī)構(gòu)、推板脫模機(jī)構(gòu)和推管脫模機(jī)構(gòu)等。圖3-12中推桿13、推桿固定板14、拉料桿15、推桿18和復(fù)位桿19組成頂桿脫模機(jī)構(gòu)。,5加熱和冷卻系統(tǒng) 為了滿足注射工藝對(duì)模具的溫度要求,必須對(duì)模具溫度進(jìn)行控制,所以模具常常設(shè)有冷卻系統(tǒng)并在模具內(nèi)部或四周安裝加熱元件。冷卻系統(tǒng)一般在模具上開設(shè)冷卻水道(圖3-12冷卻水道3)。 6 排氣系統(tǒng) 在注射成形過(guò)程中,為了將型腔內(nèi)的空氣排出,常常需要開設(shè)排氣系統(tǒng),通常是在分型面上有目的地開設(shè)若干條溝槽,或利用模具的推桿或型芯與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣。小型塑件的排氣量不大,因此可直接利用分
50、型面排氣,而不必另設(shè)排氣槽。,7 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)塑件上的側(cè)向有凹凸形狀的孔或凸臺(tái)時(shí),就需要有側(cè)向的凸?;蛐托緛?lái)成形。在開模推出塑件之前,必須先將側(cè)向凸?;騻?cè)向型芯從塑件上脫出或抽出,塑件才能順利脫模。使側(cè)向凸模或側(cè)向型芯移動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。圖3-13為一斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)型芯滑塊側(cè)向抽芯的注射模,側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)是8斜導(dǎo)柱10、側(cè)型芯滑決11、鎖緊塊9和側(cè)型芯滑塊的定位裝置(擋塊5、滑塊拉桿8、彈簧7)等組成。,8 支承零部件 用來(lái)安裝固定或支承成形的零部件及前述的各部分機(jī)構(gòu)的零部件均稱為支承零部件。支承零部件組裝在一起,可以構(gòu)成注射模具的基本骨架。 根據(jù)注射模中各零部件與塑料
51、的接觸情況,上述八大部分的功能結(jié)構(gòu)也可以分為成形零部件和結(jié)構(gòu)零部件兩大類。其中,成形零部件系指與塑料接觸,并構(gòu)成模具型腔的各種零部件;結(jié)構(gòu)零部件則包括支承、導(dǎo)向、排氣、推出塑件、側(cè)向分型與抽芯、溫度調(diào)節(jié)等功能構(gòu)件。在結(jié)構(gòu)零部件中,合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與支承零部件合稱為基本結(jié)構(gòu)零部件,因?yàn)槎呓M裝起來(lái)可以構(gòu)成注射模架(GB/T12553-2006塑料注射模模架已做出具體的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定)。任何注射模均可以以這種模架為基礎(chǔ),再添加成形零部件和其他必要的功能結(jié)構(gòu)件來(lái)形成。,專家提醒 圖3-12是學(xué)習(xí)和掌握塑料注射模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),相當(dāng)于比著葫蘆畫瓢中的葫蘆,非常非常重要,一定要熟練掌握,要求能夠背誦著畫出來(lái),時(shí)
52、間控制在30分鐘之內(nèi)。,第五節(jié) 注射模的典型結(jié)構(gòu),注射模結(jié)構(gòu)形式多種多樣,分類方法很多,按成形工藝特點(diǎn)可分為熱塑性塑料注射模、熱固性塑料注射模、低發(fā)泡塑料注射模和精密注射模;按其使用注射機(jī)的類型可分為臥式注射機(jī)用注射模、立式注射機(jī)用注射模和角式注射機(jī)用注射模;按模具澆注系統(tǒng)可分為冷流道注射模、絕熱流道注射模、熱流道注射模和溫流道注射模;按模具安裝方式可分為移動(dòng)式注射模和固定式注射模等。若根據(jù)注射模的結(jié)構(gòu)特征可分為以下幾類: 1單分型面注射模 開模時(shí),動(dòng)模和定模分開,從而取出塑件,稱單分型面模具,又稱雙板式模具,其典型結(jié)構(gòu)如圖3-12所示。單分型面注射模是注射模具中最簡(jiǎn)單最基本的一種形
53、式,它根據(jù)需要可以設(shè)計(jì)成單型腔注射模,也可以設(shè)計(jì)成多型腔注射模,是應(yīng)用最廣泛的一種注射模。如圖3-14所示即為單分型面注射模的實(shí)例。,2雙分型面注射模 雙分型面注射模有兩個(gè)分型面,如圖3-15所示。A-A為第一分型面,分型后澆注系統(tǒng)凝料由此脫出;B-B為第二分型面,分型后塑件由此脫出。與單分型面注射模具相比較,雙分型面注射模具在定模部分增加了一塊可以局部移動(dòng)的中間板(又叫活動(dòng)澆口板,其上設(shè)有澆口、流道及定模所需要的其他零件和部件),所以也叫三板式(動(dòng)模板、中間板、定模板)注射模具,它常用于點(diǎn)澆口進(jìn)料的單型腔或多型腔的注射模具。開模時(shí),中間板在定模的導(dǎo)柱上與定模板作定距離分離,以便在這兩個(gè)
54、模板之間取出澆注系統(tǒng)凝料。,雙分型面注射模結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本較高,零部件加工困難,一般不用于大型或特大型塑料制品的成形。如圖3-16所示即為雙分型面注射模的實(shí)例。,3帶有側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的注射模 當(dāng)塑件有側(cè)孔或側(cè)凹時(shí),需采用可側(cè)向移動(dòng)的型芯或滑塊成形。圖3-13所示為利用斜導(dǎo)柱進(jìn)行側(cè)向抽芯的注射模。圖3-17為利用彎銷進(jìn)行側(cè)向分型的立式注射模。注射成形后,動(dòng)模首先向下移動(dòng)一段距離,然后固定于定模板2上的彎銷4的斜面段迫使滑塊3向外移動(dòng),與此同時(shí)脫模機(jī)構(gòu)的推桿8推動(dòng)推件板5使塑件自型芯上脫下。,4.帶有活動(dòng)成形零部件的注射模 由于塑件的某些特殊結(jié)構(gòu),要求注射模設(shè)置可活動(dòng)的成形零部件,如
55、活動(dòng)凸模、活動(dòng)凹模、活動(dòng)鑲件、活動(dòng)螺紋型芯或型環(huán)等,在脫模時(shí)可與塑件一起移出模外,然后與塑件分離。圖3-18所示即為帶有活動(dòng)鑲塊的注射模。,開模時(shí),塑件包在型芯8和活動(dòng)鑲件9上隨動(dòng)模部分向左移動(dòng)而脫離定模板11,分型到一定距離,脫出機(jī)構(gòu)開始工作,設(shè)置在活動(dòng)鑲件9上的推桿3將活動(dòng)鑲件連同塑件一起推出型芯脫模。合模時(shí),推桿3在彈簧4的作用下復(fù)位,推桿復(fù)位后動(dòng)模板停止移動(dòng)然后人工將活動(dòng)鑲件重新插入鑲件定位孔中,再合模后進(jìn)行下一次的注射過(guò)程。 5自動(dòng)卸螺紋注射模 對(duì)帶有螺紋的塑件,當(dāng)要求自動(dòng)脫模時(shí),可在模具上設(shè)置能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的螺紋型芯或型環(huán),利用開模動(dòng)作或注射機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),或設(shè)置專門的傳動(dòng)裝置,
56、帶動(dòng)螺紋型芯或螺紋型環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng),從而脫出塑件。圖3-19所示為自動(dòng)卸螺紋型芯的直角式注射模。開模時(shí),A分型面分型,同時(shí)螺紋型芯隨著注射機(jī)開合模絲杠的后退而自動(dòng)旋轉(zhuǎn),此時(shí),螺紋塑件由于定模板的止轉(zhuǎn)而并不移動(dòng),仍然留在模腔內(nèi)。當(dāng) A分型面分開一段距離,螺紋型芯在塑件內(nèi)還有最后一牙時(shí),定距螺釘拉動(dòng)動(dòng)模板使 B 分型面分型。此時(shí),塑件隨著型芯一道離開定模型腔,然后從 B 分型面兩側(cè)的空間取出。,6 無(wú)流道注射模 無(wú)流道注射模是指采用對(duì)流道進(jìn)行絕熱或加熱的方法,保持從注射機(jī)噴嘴到型腔之間的塑料呈熔融狀態(tài),使開模取出塑件時(shí)無(wú)澆注系統(tǒng)凝料。前者稱絕熱流道注射模,后者稱熱流道注射模。圖3-20所示為熱流道注射
57、模。,7直角式注射模 直角式注射模具僅適用于角式注射機(jī)。與其他注射模截然不同的是該類模具在成形時(shí)進(jìn)料的方向與開合模方向垂直。圖3-21所示是典型的直角式注射模,開模時(shí),帶有流道凝料的塑件包緊在凸模8上與動(dòng)模部分一起向左移動(dòng),經(jīng)過(guò)一定距離后,推出機(jī)構(gòu)開始工作,以推桿11推動(dòng)推件板6將塑件從凸模8上脫下。,直角式注射模的主流道開設(shè)在動(dòng)、定模分型面的兩側(cè),且它的截面積通常是不變的(常呈圓形或扁圓形),這與其他注射機(jī)用的模具是有區(qū)別的。主流道的端部,為了防止注射機(jī)噴嘴與主流道口端的磨損和變形,可設(shè)置可更換的流道鑲塊,如圖3-21中的2所示。 8 脫模機(jī)構(gòu)在定模上的注射模 在大多數(shù)注射模中
58、,其脫模裝置均是安裝在動(dòng)模一側(cè),這樣有利于注射機(jī)開合模系統(tǒng)中頂出裝置的工作。在實(shí)際生產(chǎn)中,由于某些塑件受形狀的限制,將塑件留在定模一側(cè)對(duì)成形更好一些,為了使塑件從模具中脫出,就必須在定模一側(cè)設(shè)置脫模機(jī)構(gòu)。 圖3-22所示為成形塑料衣刷的注射模,由于受塑件的形狀限制,將塑件留在定模上采用直角澆口能方便成形。開模時(shí),動(dòng)模向左移動(dòng),塑件因包緊在凸模11上留在定模一側(cè)而從動(dòng)模板5及成形鑲塊3中脫出。當(dāng)動(dòng)模左移至一定距離時(shí),拉板8通過(guò)定距螺釘6帶動(dòng)推件板7將塑件從凸模上脫出。,第六節(jié) 分型面的設(shè)計(jì),3.6.1 制品在模具中的位置 制品在模具中的位置,直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、模具分型面的確定
59、、澆口的設(shè)置、制品的尺寸精度和質(zhì)量等。因此,開始制定模具方案時(shí),首先必須正確考慮制品在其中的位置,然后再考慮具體生產(chǎn)條件、生產(chǎn)批量所需的機(jī)械化和自動(dòng)化程度等其他設(shè)計(jì)問題。 確定制品在模具中的位置時(shí)應(yīng)遵循以下基本要求: 1制品或制品組件(含嵌件)的正視圖,應(yīng)相對(duì)于注射機(jī)的軸線對(duì)稱分布,以便于成形; 2制品的方位應(yīng)便于脫模,注射模塑時(shí),開模后制品應(yīng)留在動(dòng)模部分,這樣便于利用成形設(shè)備脫模;,3當(dāng)用模具的互相垂直的活動(dòng)成形零件成形孔、槽、凸臺(tái)時(shí),制品的位置應(yīng)使成形零件的水平位移最簡(jiǎn)便,使抽芯操作方便; 4.長(zhǎng)度較長(zhǎng)的管類制品,如果將它的長(zhǎng)軸安置在模具開模方向而不能開模和取出制品,或
60、是管接頭類制品,要求兩個(gè)平面開模的,應(yīng)將制品的長(zhǎng)軸安置在與模具開模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度,便于開模和取出制品。但此時(shí)需采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu),如液壓抽芯機(jī)構(gòu);,5.如果制品的安置有兩個(gè)方案,兩者的分型面不相同且互相垂直,那么應(yīng)該選擇其中能使制品在分型面上投影面積為最小的方案; 制品在模具中位置的選定,應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置,以及制品的外觀要求等綜合考慮。,3.6.2 分型面的形式,模具閉合時(shí)動(dòng)模和定模相配合的接觸平面,叫做分型面。在模具制造不良或鎖模力不足的情況下,模內(nèi)熔融塑料能通過(guò)分型面濺出,在塑件上形成較厚的飛邊,經(jīng)修整后還能留下明顯的殘
61、痕。 分型面有多種形式,常見的有水平分型面、階梯分型面、斜分型面和異型分型面等,如圖3-23所示。哈夫模的分型面在哈夫的分割線上,如圖3-23(e)所示。除主分型面外,模具中還有輔助分型面,如圖3-23(f) 所示。,3.6.3 分型面的選擇,分型面的選擇是模具設(shè)計(jì)的第一步,分型面的選擇受塑件形狀、壁厚、成形方法、后處理工序、塑件外觀、塑件尺寸精度、塑件脫模方法,模具類型、型腔數(shù)目、模具排氣、嵌件、澆口位置與形式以及成形機(jī)的結(jié)構(gòu)等的影響。分型面選擇的原則是:脫出塑件方便、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、確保塑件尺寸精度、型腔排氣順利、無(wú)損塑件外觀、設(shè)備利用合理,具體分別說(shuō)明如下。 1 塑件脫模方便
62、分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處塑件在動(dòng)、定模的方位確定后,其分型面應(yīng)選在塑件外形的最大輪廓處,否則塑件會(huì)無(wú)法從型腔中脫出,這是最基本的選擇原則;其次要求塑件在動(dòng)、定模打開時(shí)盡可能滯留在動(dòng)模一側(cè),因?yàn)槟>叩拿撃C(jī)構(gòu)在動(dòng)模一側(cè)。按照這一要求,主型芯一般都安裝在動(dòng)模一側(cè),塑件收縮包緊在主型芯上而留在動(dòng)模一側(cè),此時(shí)可以將型腔設(shè)計(jì)在定模一側(cè)。但當(dāng)塑件內(nèi)含有帶孔的嵌件,或當(dāng)塑件上根本無(wú)孔時(shí),或者由于塑件外形復(fù)雜對(duì)型腔粘附力較大時(shí),為了使塑件不致于留在定模一側(cè),應(yīng)該將型腔設(shè)置在動(dòng)模一側(cè),分別如圖3-24中所示。,2 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 圖3-25中所示的塑件,形狀比較特殊,若按照?qǐng)D(a)方案,將分型面設(shè)計(jì)成平面
63、,型腔底面不容易切削加工,不如將分型面設(shè)計(jì)為斜面,使型腔底面成為平面,便于加工,如圖(b)所示。,從簡(jiǎn)化模具考慮,對(duì)需要抽芯的塑件,應(yīng)盡量避免在定模部分抽芯。,3 確保塑件尺寸精度 如果精度要求較高的制品被分型面分割,則會(huì)因?yàn)楹夏2粶?zhǔn)確造成較大的形狀和尺寸偏差,達(dá)不到預(yù)定的精度要求。圖3-26中所示塑件,為一雙聯(lián)齒輪,要求大、小齒、內(nèi)孔三者保持嚴(yán)格同軸,以利于齒輪傳動(dòng)平穩(wěn),減小磨損。若將分型面按圖(a)設(shè)計(jì),大齒和小齒分別在定模和動(dòng)模,難以保證二者良好的同軸度,若改用圖(b)中方案使分型面位于大齒端面,型腔完全在動(dòng)模,可保證良好的同軸度。,4 型腔排氣順利 型腔氣體的排除,除了利用頂出元
64、件的配合間隙外,主要靠分型面,排氣槽也都設(shè)在分型面上。因此,分型面應(yīng)盡量與最后才能充填熔體的模腔表壁重合,這樣對(duì)注射成形過(guò)程中的排氣有利。如圖3-27所示塑件,方案(a)排氣不暢,方案(b)排氣順利。,5 無(wú)損塑件外觀 分型面不僅應(yīng)選擇在對(duì)制品外觀沒有影響的位置,而且還必須考慮如何能比較容易地清除或修整掉分型面處產(chǎn)生的溢料飛邊。在可能的情況下,還應(yīng)避免分型面處產(chǎn)生飛邊,如圖3-28所示。 6 合理利用設(shè)備 一般注射模的側(cè)向抽芯,都是借助模具打開時(shí)的開模運(yùn)動(dòng)通過(guò)模具的抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行抽芯,在有限的開模行程內(nèi),完成的抽芯距離有限制。因此,對(duì)于帶有互相垂直的兩個(gè)方向都有孔或凹槽的塑件,應(yīng)避免長(zhǎng)
65、距離抽芯,如圖3-29所示塑件,方案(a)不妥方案(b)較好。,除了上述原則之外,選擇分型面時(shí)還應(yīng)盡量減小模腔(即制品)在分型面上的投影面積,以避免此面積與注射機(jī)許用的最大注射面積接近時(shí)可能產(chǎn)生的溢料現(xiàn)象;盡量減小脫模斜度給制品大小端尺寸帶來(lái)的差異;便于嵌件安裝等。,第七節(jié) 注射模的排氣,3.7.1 排氣結(jié)構(gòu)的作用 注射模的排氣是模具設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)問題,特別是快速注射成形工藝的發(fā)展對(duì)注射模排氣的要求就愈嚴(yán)格。 注射模內(nèi)積集的氣體有以下四個(gè)來(lái)源: 1進(jìn)料系統(tǒng)和型腔中存有的空氣; 2塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣;,3由于注射溫度過(guò)高,塑料分解所產(chǎn)生的氣體;
66、 4塑料中某些配合劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體(在熱固件塑料成形時(shí),常常存在由于化學(xué)反應(yīng)生成的氣體)。 在排氣不良的模具中,上述這些氣體經(jīng)受很大的壓縮作用而產(chǎn)生反壓力,這種反壓力阻止熔融塑料的正常快速充模,而且,氣體壓縮所產(chǎn)生的熱也能使塑料燒焦。在充模速度大、溫度高、物料粘度低、注射壓力大和塑件過(guò)厚的情況下,氣體在一定的壓縮程度下能滲入塑料內(nèi)部,造成熔接不牢、表面輪廓不清、充填不滿、氣孔和組織疏松等缺陷。,3.7.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn),排氣槽(或孔)位置和大小的選定,主要依靠經(jīng)驗(yàn)。通常將排氣槽(或孔)先開設(shè)在比較明顯的部位,經(jīng)過(guò)試模后再修改或增加,但基本的設(shè)計(jì)要點(diǎn)可歸納如下: 1排氣要保證迅速、完全,排氣速度要與充模速度相適應(yīng); 2排氣槽(孔)盡量設(shè)在塑件較厚的成形部位; 3排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在分型面上,但排氣槽溢料產(chǎn)生的毛邊應(yīng)不妨礙塑件脫模; 4排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在料流的終點(diǎn),如流道、冷料井的盡端;,5為了模具制造和清模的方便,排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在凹模的一面; 6排氣槽排氣方向不應(yīng)朝向操作面,防止注射時(shí)漏料燙傷人; 7排氣槽(孔)不應(yīng)有死角,防止積存冷料; 排氣槽的寬度可
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