聚合物加工工程第4章+注射成型.pptVIP

第四章 注射成型 4.1 概述 4.2 注射机 4.3 注射成型过程分析 4.4 注射成型工艺 4.5 注射成型的发展 4.1 概述 ⑴ 注射成型是将固体聚合物加热塑化成熔融体，并高压、高速注射入模具中，赋予模腔的形状，经冷却（或交联、硫化）成型的过程。注射成型又叫注塑成型（=注射+模塑）。 ⑵ 约占塑料制品总重的30%，工程塑料中80%采用注射成型。适合形状复杂、尺寸精确的制品，属间歇生产过程。 (3)注射成型特点：生产周期短、适应性强、生产率高和易于自动化。 4.2 注射机 4.2.1 注射机分类及组成 1. 分类 (1)按结构特点和物料塑化方式分为三种： 柱塞式：柱塞→分流梭→模具 移动螺杆式：螺杆旋转后退→塑化→前段注射→模具 螺杆预塑化柱塞式：螺杆预塑→单向阀柱塞注射→模具，高速、精密，适用于大型制品 (2)按外形特征分类 即合模装置和注射装置的相对位置不同 卧式注射机：两个运动轴线呈水平排列，普遍； 立式注射机：轴线呈垂直排列，小型、多模； 角式注射机：轴线相互垂直，无浇口痕。 2.组成 柱塞式和螺杆式两种大类注射机成型过程大致相同 不同的是前者用柱塞施压塑化而后者用螺杆塑化 但两者组成相似 包括注射系统、合模系统、液压传动系统和电器控制系统四部分组成。 4.2.2 注射机的注射系统 1.作用：塑化、注射和保压三方面 ①塑化——能在规定的时间内将规定数量的 物料均匀地熔融塑化，并达到流 动状态； ②注射——以一定的压力和速度将熔料注射 到模具型腔中去； ③保压——注射完毕后，有一段时间螺杆保 持不动，以向模腔内补充一部分 因冷却而收缩的熔科，使制品密 实和防止模腔内的物料反流： 2.两种类型注射系统特点 （1）柱塞式注射系统 优点是结构简单；缺点塑化不均匀、压力损失大和注射速度慢，只适用于小注射机； （2）螺杆式注射系统 具有塑化效率高、均匀性好、注射压力损失小等优点，应用广泛。 加料装置、料筒、螺杆（或柱塞及分流梭）和喷嘴等。 分流梭： 注射螺杆 与挤出螺杆的头部不同，一般为尖头，目的是防止物料残存在料筒末部发生降解。为防止逆流，有此装有止逆阀。 喷嘴的作用： ①将熔料的压能转变为速度能，使熔体获得高速远射程； ②具有补缩作用，在压力保持阶段，有少量的熔料经喷嘴向模腔补缩； ③是物料受到较大的剪切作用，因而获得进一步的塑化。 对喷嘴的要求是结构简单、阻力小、不产生“流涎”现象，使用方便。 常用几种形式如下： 1)通用式喷嘴(图a)：结构简单，制造方便，无加热装置，注射压力损失小，常用于聚乙烯、聚苯乙烯等注射成型。是最普遍的形式。 3)弹簧针阀自锁式喷嘴：依靠弹簧压合喷嘴体内的阀芯实现锁闭，可防止“流涎”现象，使用方便；结构较复杂，制造困难，流程较短，注射压力降较大，较适用于尼龙、涤纶等熔体粘度较低的塑料注射。 4）液控杠杆针阀式喷嘴 是依靠外在液压系统通过杠杆联动机构启闭阀芯。 优点：使用方便、闭锁可靠、压力损失小。 缺点：结构复杂。 4.2.3 注射机的合模系统 它的作用是在注射时锁紧模具，而在脱模取出制品时又能打开模具。 4.2.3.1 液压式合模系统 4.2.3.2 液压-机械式合模系统 应用广泛。 整个合模系统有自锁作用。 主要缺点是动定模开启距离受限制。 4.2.3.3 机械式合模系统 以电动机通过齿轮或蜗轮蜗杆减速传动曲臂的机构来实现启闭模具和锁模。 优点：结构简单，制造、使用和维护方便； 缺点：受频繁冲击振动，零件易磨损，只适用于小型注射 4.2.4 注射模具 作用： 赋予制品形状和尺寸。 组成： 浇注系统、成型零件和结构零件 4.2.5 注射机的基本参数及其选择 主要性能参数：注射量、注射压力、注射速率、塑化能力、合模力 ⑴注射量:指注射机的最大注射量或称公称注射量，以PS为标准，要以质量或体积表示。注射量的选用主要根据制品大小确定。 ⑵注射压力:指在注射时，螺杆或柱塞端面施加于料筒中熔料单位面积上的压力。一般为100~150MPa。注射压力的选用应根据物料性能、制品形状与要求进行。 ⑶注射速度（cm/s)、注射速率(c