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第4章 注塑機與模具,1,了解注塑機的結(jié)構(gòu)和分類。 熟悉注塑機的選用原則。,本章學(xué)習(xí)要求,2,4.1 注射機 注射成型的特點是成型速度快，成型周期短，尺寸容易控制，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精密、帶有嵌件的塑件。對各種塑料的適應(yīng)性強，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。注射成型是目前應(yīng)用最普遍的塑料成型方法，但注塑設(shè)備及模具制造費用較高，不適合單件及批量較小的塑件的生產(chǎn)。,3,4.1.1注塑機的主要作用 加熱熔融塑料，達(dá)粘流態(tài)； 在一定壓力和速度下將塑料注入型腔； 注射結(jié)束，進(jìn)行保壓與補縮； 開模與合模動作； 頂出塑件。,4,4.2.2 注塑機的分類：兩種分類方法 （1）按外形注塑機可分為立式、臥式和角式三種。,5,①臥式注塑機特點： 優(yōu)點：重心低，穩(wěn)定，加料、操作及維修均很方便，塑件推出后可自行脫落，便于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)； 缺點：模具安裝較麻煩，嵌件放入模具有傾斜和脫落的可能，機床占地面積較大； 是當(dāng)前廣泛應(yīng)用的一種。,6,②立式注塑機特點： 注射系統(tǒng)與合模系統(tǒng)軸線垂直于地面的注塑機。 優(yōu)點：這類注塑機占地面積較小，模具裝卸方便，動模側(cè)安放嵌件便利； 缺點：重心高、不穩(wěn)定，加料較困 難推出的塑件要人工取出，不易實 現(xiàn)自動化生產(chǎn)； 注射系統(tǒng)一般為柱塞結(jié)構(gòu)，注射量 小于60g。,7,③角式注塑機特點： 注射系統(tǒng)與合模系統(tǒng)軸線相互垂直布置的注塑機。常見的角式注塑機是沿水平方向合模，沿垂直方向注射，這類注塑機結(jié)構(gòu)簡單。 缺點：機械傳動無準(zhǔn)確可靠的注射和保壓壓力及鎖模力，模具受沖擊和振動較大。,8,（2） 按注射裝置分類：柱塞式注塑機和螺桿式注塑機 ①柱塞式注塑機：以加熱料筒、分流梭和柱塞實現(xiàn)成型物料的塑化及注射。,9,柱塞式注塑機存在的缺點： 塑化不均：塑料靠料筒壁和分流梭傳熱，柱塞推動塑料無混合作用，易產(chǎn)生塑化不均的現(xiàn)象。 最大注射量受限：最大注射量取決于料筒的塑化能力（與塑料受熱面積有關(guān)）與柱塞直徑和行程。 注射壓力損失大：很大一部分壓力用在壓實固體塑料和克服塑料與料筒摩擦。 注射速度不均：從柱塞開始接觸塑料到壓實塑料，注射速度逐漸增加。 易產(chǎn)生層流現(xiàn)象且料筒難于清洗,10,②螺桿式注塑機：以同一螺桿實現(xiàn)成型物料的塑化和注射。成型物料的混煉塑化均勻，沒有材料滯流，構(gòu)造簡單，是當(dāng)前應(yīng)用廣泛的機型。,11,（3）螺桿式注塑機與柱塞式注塑機的比較： 螺桿式較柱塞式多一個旋轉(zhuǎn)動作，產(chǎn)生分力，可使材料在螺旋槽間產(chǎn)生混煉作用，增加了塑化能力。,12,螺桿式注塑機的優(yōu)點： 可成型形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高及帶各種嵌件的塑件； 塑化能力強，成型周期短、效率高，生產(chǎn)過程可實現(xiàn)自動化； 由于加熱筒的壓力損失小，用較低的射出壓力也能成型； 加熱筒內(nèi)的材料滯留處少，熱穩(wěn)定性差的材料也很少因滯留而分解。,13,4.1.3注塑機的基本結(jié)構(gòu) 無論哪一種注塑機,都包括注射機構(gòu)、鎖模機構(gòu)、液壓傳動和電器控制四大部分。注射機構(gòu)由料斗、料筒、加熱器、螺桿(柱塞式注塑機為柱塞和分流梭)、噴嘴及注射油缸等組成。鎖模機構(gòu)包括定模板、動模板、拉桿、油缸和推出裝置等。液壓傳動和電氣控制系統(tǒng)是保證注射成型按照預(yù)定的工藝要求 （壓力、溫度和時間） 及動作程序準(zhǔn)確進(jìn)行 而設(shè)置的。,14,4.1.4注塑機的技術(shù)參數(shù),1.額定注射量 所需一次注射量：完成一次注射所需從料筒中注射出的塑料熔體量，等于 (單個塑件質(zhì)量×型腔個數(shù)＋澆注系統(tǒng)消耗質(zhì)量)。 0.2mmax≤nm＋m1≤0.8mmax mmax：注塑機額定最大注射量 n： 型腔個數(shù) m1： 澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量,15,2、額定注射壓力 注塑機的額定注射壓力是否大于成型時所需的注射壓力 p公≥p注 其中:P注——塑料成型時所需 的注射壓力，一般在40～130MPa P公——注塑機公稱注射壓力,16,脹模力的產(chǎn)生：,17,3、額定鎖模力 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時，會產(chǎn)生使模具分型面脹開的力，這個力大小等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔的壓強，它應(yīng)小于注塑機的鎖模力F，才能保證注射時不發(fā)生溢料現(xiàn)象，即： 式中 FZ ——熔融塑料在分型面上的脹開力(N)； A ——單個塑件在模具分型面上的投影面積（mm2) A1 ——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm2） P ——塑料熔體對型腔的成型壓強（MPa）,其大小一般是注射壓力的80% 常用塑料注射成型時所選用的型腔壓強值詳見表1-4，通常取20~40MPa（注：1MPa=1×106 N/m2）。,18,4.1.5 注塑機的選用 1、根據(jù)公稱注射量選用 公稱注射量指機器對空注射條件下，注射螺桿作一次最大注射行程時，注射裝置所能給出的最大注出量，是注塑機的主要參數(shù)之一，單位為g或cm3。注射量標(biāo)志了注塑機的注射能力，反映了機器能生產(chǎn)塑件的最大重量或體積。 生產(chǎn)實踐表明，應(yīng)使塑件用料量之和為機器公稱注射量的25%～75%為好，最低不低于10%，超出此范圍，則或是機器能力不能充分發(fā)揮，或是塑件質(zhì)量降低。,19,4.1.5 注塑機的選用 2、根據(jù)注射壓力選用 注射壓力指注射過程中螺桿頭部的最大壓強。注射壓力的作用是克服注射過程中熔體流經(jīng)噴嘴、流道和模腔的阻力，同時對注入模腔的熔體產(chǎn)生一定的壓力，以完成物料補充，使塑件密實。目前國產(chǎn)注射機的注射壓力一般在105～150MPa。設(shè)備選擇時，應(yīng)考慮所需的注射壓力是否在機器的理論壓力范圍以內(nèi)。,20,4.1.5 注塑機的選用 3、根據(jù)塑化能力選用 塑化能力指塑化裝置在單位時間內(nèi)所能塑化的物料量，單位為g/s。塑化能力決定螺桿轉(zhuǎn)速、驅(qū)動功率、螺桿結(jié)構(gòu)、物料性能等。塑化能力表征著機器生產(chǎn)能力。但塑化能力應(yīng)與整個注射機的成型周期、注射量向協(xié)調(diào)，才能保證在規(guī)定的時間內(nèi)提供足夠均勻塑化的熔料量。一般注射機的理論塑化能力大于實際所需量的20%左右。,21,4.1.5 注塑機的選用 4、根據(jù)鎖模力選用 鎖模力指合模機構(gòu)施于模具上的最大夾緊力，單位為kN。鎖模力的作用是平衡注射時熔體對模腔的漲型力，保證在注射及保壓時模具不被撐開。選擇設(shè)備時必須核算設(shè)備鎖模力是否足夠。鎖模力的選取相當(dāng)重要，鎖模力不夠會使塑件產(chǎn)生飛邊，不能成型薄壁塑件；鎖模力過大，又易損壞模具。 鎖模力F≥脹型力÷80%。 脹型力與熔體流動性﹑塑件壁厚﹑料溫有關(guān)。脹型力的計算公式如下: 脹型力=塑件投影面積A×型腔壓強P。 常用塑料注射成型時所選用的型腔壓強值詳見表5-1。,22,4.1.5 注塑機的選用 5、根據(jù)模具最大尺寸選用 合模裝置的基本參數(shù)決定了模具的安裝尺寸，因而也決定了所能加工制件的平面尺寸。合模裝置的基本參數(shù)包括動、定模固定板尺寸、拉桿間距、動定模固定板間最大開距、模具高度及動模固定板行程與移動速度等。 模具平面尺寸必須限制在固定板尺寸及拉桿間距規(guī)定的范圍內(nèi)，見圖5-17。,23,動、定模固定板尺寸B×H與拉桿間距B0×H0,24,4.1.5 注塑機的選用 6.根據(jù)最大開模距離選用 ①二板模（包括熱流道注射模）開模行程：見圖5-18。 二板模具開模行程：S≥H1+H2+（5～10）,25,4.1.5注塑機的選用 ②三板模具開模行程：見圖5-19。 三板模具開模行程：S=H1+H2+A+C+（5～10） 注：H1—塑件需要推出的最小距離； H2—塑件及澆注系統(tǒng)凝料的總高度； A—三板模具澆注系統(tǒng)凝料高度B+30mm， 且Ａ的距離需大于100mm，以方便取出 澆注系統(tǒng)凝料； C—6～10mm； 5～10mm為安全距離；,26,復(fù)習(xí)與思考 1、什么叫注塑模具？為什么說注塑模具經(jīng)濟(jì)價值高，是模具中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、最有發(fā)展?jié)摿Φ哪＞撸?2、簡述注塑模具的分類及各類模具的結(jié)構(gòu)特點。 3、注塑模具主要由哪幾部分組成？最重要的是哪幾大系統(tǒng)？最復(fù)雜的是哪幾大系統(tǒng)？ 4、簡述臥式注塑機的優(yōu)缺點及常用技術(shù)參數(shù)。 5、模具安裝時應(yīng)注意哪些事項?,27,6、生產(chǎn)圖5-22所示的塑件（材料：ABS料），估計要用鎖模力多大的注塑機？,28,認(rèn)真工作是真正的聰明,無論你做什么工作、面對的工作環(huán)境是松散還是嚴(yán)格，你都應(yīng)該認(rèn)真工作，不要老板一轉(zhuǎn)身就開始偷閑，沒有監(jiān)督就沒有工作。 只有在工作中鍛煉自己的能力，使自己不斷提高，加薪升職的事才能落到你的頭上。 認(rèn)真工作是提高自己能力的最佳方法。把工作當(dāng)作學(xué)習(xí)機會，從中學(xué)習(xí)處理業(yè)務(wù)、學(xué)習(xí)人際交往；以此獲得知識，還可以為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。 認(rèn)真工作的員工不會為自己的前途操心，因為他們已經(jīng)養(yǎng)成良好的習(xí)慣，到任何公司都會受到歡迎。,29,