注射成形工艺及注射模

1、第第5 5章章 注射成形工艺及注射模注射成形工艺及注射模5-1 5-1 注射成形原理及工艺特点注射成形原理及工艺特点1 1、注射成形原理、注射成形原理注射成形又称注塑成形，是热塑性塑料成形的主要方法。 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。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2 2、注射成型工艺过程、注射成型工艺过程注射过程注射过程成型前准备成型前准备原料的检验、染色和干燥模具清理嵌件预热料筒清理成型后处理成型后处理退火调湿成型前准备成型前准备原料检验原料检验原料染色

2、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注射过程注射过程原料检验原料检验预处理预处理合模合模注射注射保压保压脱模脱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却冷却装入料斗装入料斗3 3. .注射成型后处理注射成型后处理 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。调湿：调湿： 放在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。退火：退火：高于使用温度1020，低于相变

3、温度1020。3 3、注射成型工艺条件、注射成型工艺条件温度温度压力压力时间时间（成型周期）（成型周期）（1 1）温度）温度料筒温度：料筒温度：喷嘴温度：喷嘴温度：模具温度：模具温度： 成型周期长，脱模后翘曲变形， 影响尺寸精度；温度过高温度过高 产生较大内应力，开裂，表面质量下降。温度太低温度太低略低于料筒最高温度：防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象；但温度也不能太低，否则易堵塞喷嘴。当Tf f(Tm m)Td d范围窄时，料筒温度取偏低值。料筒后端温度最低，喷嘴前端最高；在Tf f(Tm m)Td d之间 ，保证塑料熔体正常流动，不发生变质分解；（2 2）压力）压力 又称背压背压（螺杆头部熔

4、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。 柱塞或螺杆头部对塑料熔体施加的压力。注射压力的大小一般为40130MPa，它的作用作用是克服熔体的流动阻力，保证一定的充模速率。 注射压力与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺寸、塑件壁厚流程大小等因素有关。 完成一次注射模塑过程所需的时间。(3(3) ) 成型时间成型时间成型周期成型周期充模时间充模时间注射时间注射时间闭模冷却时间闭模冷却时间其它时间其它时间保压时间保压时间常用的热塑性塑料注射成形工艺常用的热塑性塑料注射成形工艺参数见表参数见表8-1 8-1 4 4、注塑成形的特点与应用、注塑成形的特点与应用它能一次成形形状复

5、杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料。成形周期短、生产率高、易实现自动化生产。多用于除氟塑料外的几乎所有热塑性塑料和流动性好的热固性塑料。注射设备价格价格较高，注射模具的结构结构复杂，生产成本生产成本高，不适合单间小批量单间小批量塑件生产。热固性塑料模热固性塑料模按成型材料分按成型工艺分按模具装卸方式分5-2-1 5-2-1 注射模具的分类注射模具的分类5-2 5-2 注射模的分类及结构组成注射模的分类及结构组成热塑性塑料模热塑性塑料模压缩模压缩模压注模压注模注射模注射模移动式模具移动式模具移动式模具移动式模具按型腔数目分单型腔模具单型腔模具多型腔模具多型腔模具按分型面特征分水平分型面模具

6、水平分型面模具垂直分型面模具垂直分型面模具水平、垂直分型面模具水平、垂直分型面模具注射模注射模：料筒内塑料螺杆或柱塞作用浇注系统型腔压缩模压缩模：直接在型腔内加料加压加热压注模压注模：加料腔浇注系统按成型工艺分：按成型工艺分：固定式模具固定式模具：适用于成型各种批量的大中小型塑件，不便成型嵌件太多的塑件。移动式模具移动式模具：适用于成型小批量的中小型件；形状复杂、嵌件多、加料困难的情况。按模具固定方式分：按模具固定方式分：多型腔模具多型腔模具：成型较小、批量较大的塑件。单型腔模具单型腔模具：成型大型、嵌件较多、批量 不大或试制品塑件。按型腔数目分：按型腔数目分：分型面分型面：分开模具取出塑件或

7、浇注系统凝料的面。按分型面特征分：按分型面特征分：水平分型面模具水平分型面模具：分型面与压机工作台面平行，与合模方向垂直。垂直分型面模具垂直分型面模具：分型面与压机工作台面垂直，与合模方向平行。水平、垂直分型面模具水平、垂直分型面模具：（多分型面模具）5-2-2 5-2-2 注射模具的结构组成注射模具的结构组成1.1.模具基本组成模具基本组成注射模动模动模安装在注射机移动工作台面上的那一 半模具，可随注射机做开合运动。定模定模安装在注射机固定工作台面上的那一 半模具。压缩模上模上模安装压机上工作台面上的那一半模具。下模下模安装压机下工作台面上的那一半模具。2.2.模具模具基本结基本结构构合模导

8、向机构：合模导向机构：指保证动、定模合模时正确对合，保证塑件形状和设计要求，避免模具其他零部件发生碰撞和干涉的部分。成型零件成型零件：直接与塑料接触的决定塑件形状和尺寸精度的零件。浇注系统：浇注系统：模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道侧向分型与抽芯机构：侧向分型与抽芯机构：塑件侧向有凸凹形状或孔时，塑件推出前，须把成形测向凸凹形状的型芯或瓣合模块上脱开或抽出，合模时又须将其复位的机构。 加热冷却系统：加热冷却系统：为保证塑料熔体顺利冲型和塑件固化定型的系统。推出机构：推出机构：将塑件从模具中推出的机构（脱模机构）。支承部分：支承部分：包括各种支承块、支承板及动模座板、定模座板等，他们与导向

9、机构组装成模架。3.3.注射模结构及动作原理注射模结构及动作原理单分型面注射模单分型面注射模固定式压缩模固定式压缩模4.4.压缩模结构及动作原理压缩模结构及动作原理5.5.压注模结构及动作原理压注模结构及动作原理固定式压注模固定式压注模塑料模与冷冲模不同点塑料模与冷冲模不同点: :4.模具所受的外力是非冲击力。1.成型制件是立体形状，型腔是封闭的。2.材料处于熔融状态充模，定型后取件。3.模具一般处于热状态。一、分型面的定义及表示方法一、分型面的定义及表示方法 模具上用以取出塑件和浇注系统凝料模具上用以取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面，也叫合模面。的可分离的接触表面称为分型面

10、，也叫合模面。二、分型面的形状二、分型面的形状平面平面斜面斜面阶梯面阶梯面曲面曲面6-2 6-2 分型面的选择分型面的选择分型面的选择原则分型面的选择原则1 1、有利于脱模、有利于脱模2.2.有利于保证塑件质量有利于保证塑件质量3.3.有利于简化模具结构有利于简化模具结构4.4.有利于模具成型零件的加工有利于模具成型零件的加工 5 5、模具分型面图、模具分型面图分型面要取在塑件的最大截面处分型面要取在塑件的最大截面处分型面的选择要满足塑件表面质量的要求分型面的选择要满足塑件表面质量的要求 分型面的位置要有利于模具的排气分型面的位置要有利于模具的排气 尽量减少塑件在分型面上的投影面积尽量减少塑件

11、在分型面上的投影面积 要满足塑件的精度要求，比如同心度、同轴度、平行度等等要满足塑件的精度要求，比如同心度、同轴度、平行度等等 分型面分型面、哪个更能保证双联齿轮的同轴度要求？哪个更能保证双联齿轮的同轴度要求？分型面的选择也要有利于保证塑件的尺寸精度分型面的选择也要有利于保证塑件的尺寸精度 分型面的选择要满足塑件的使用要求分型面的选择要满足塑件的使用要求要考虑飞边在塑件上的位置要考虑飞边在塑件上的位置尽可能的避免侧向分型或者抽芯尽可能的避免侧向分型或者抽芯 尽可能的避免侧向分型或者抽芯尽可能的避免侧向分型或者抽芯 尽量地把侧向分型抽芯机构留在动模一侧尽量地把侧向分型抽芯机构留在动模一侧 塑件不

12、止有一个抽芯的时候，在选择分型面时要使塑件不止有一个抽芯的时候，在选择分型面时要使较大的型芯与开模方向一致较大的型芯与开模方向一致 使塑件尽量留在动模一侧使塑件尽量留在动模一侧 斜分型面的型腔部分比平直分型面的型腔更容易加工斜分型面的型腔部分比平直分型面的型腔更容易加工6-3 6-3 设计设计实例：实例：灯罩模具设计灯罩模具设计分型面的选择：分型面的选择：该塑件为灯座，外形要求美观，无斑点和熔接痕，表面质量要求较高。该塑件为灯座，外形要求美观，无斑点和熔接痕，表面质量要求较高。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，有两种分型面的选择方案。以及成型后能顺利取出塑件，有两种分型面的选择方案。其一，选塑件小端底平面作为分型面，如图其一，选塑件小端底平面作为分型面，如图1 1。选择这种方案，侧面抽。选择这种方案，侧面抽芯机构设在定模部分，模具结构需用瓣合式，这样在塑件表面会留有熔芯机构设在定模部分，模具结构需用瓣合