第二章塑料模具与设备.ppt

第二章 塑料模具与设备,本章基本内容 注射成型模具的几种分类方法 每类模具的机构组成及特点 成型设备的类别、工作过程、规格及主要参数 注射模与注射机的关系，在选用注射机时，对其参数的校核方法,本章重点、难点 常用塑料模具的结构组成 注射机的工作过程、主要参数 对注射模与注射机的关系的理解、对参数的校核。,§2.1 塑料模具,1、注射模 注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺所使用的模具。,注射模的结构 成形部件 浇注系统 导向部件 推出机构 调温系统 排气系统 支承零部件 侧向分型与抽芯机构,§2.1 塑料模具,2、压缩模 压缩模是塑料完成压缩成形的模具，主要是用来成形热固性塑料。,结构组成 型腔 加料腔 导向机构 侧向抽芯与分型 推出机构 加热系统,§2.1 塑料模具,3、压注模 压注模是塑料完成压注成形的模具。压注成形是热固性塑料的成形方法，压注模可分为罐式压注模和柱塞式压注模 。,§2.1 塑料模具,4、挤出模 挤出成形适用于塑料的管材、棒材、异性截面型材、中空制品的成形，以及单丝、电缆包层、薄膜等的挤出加工。,一、注射机 1、结构组成 注射装置-塑化、注射 合模装置-也称锁模装置，保证注射模具可靠地闭合，实现模具开、合动作以及顶出制件。 液压传动系统、电器控制系统-保证注射机按预定工艺过程的要求(如压力、温度、速度和时间)和动作程序准确有效工作。,§2. 2 塑料成型设备,§3.2 注塑机,2、工作过程 1、合模与锁紧-低压快速闭合，低压低速(动定模接近时)，高压低速（无异物)再锁紧。 注射装置前移 2、注射与保压-注射压力（一次压力），保压压力（二次压力）。 3、制件冷却与预塑化-卸压，模内冷却定型，同时进行预塑，产生预塑备压 。 注射装置后退 4、开模与顶出制件,§2. 2 塑料成型设备,注塑机基本操作程序 a)合模注射 b)保压冷却硬化 c)预塑、开模顶出塑件 1-模具2-喷嘴3-加热器4-料斗5-螺杆传动装置6-注射液压缸7-行程开关8-螺杆9-料筒,按外形特征分：,按速滑方式分：,立式 卧式 角式,柱塞式 螺杆式,3、注射机的分类,按可成型塑件的精度分：,一般注塑机 精密注塑机,按锁模机构驱动方式分：,液压式 液压-机械联合式,§2. 2 塑料成型设备,§2. 2 塑料成型设备,立式注塑机 它的注射装置垂直装设，并与锁模机构移动方向成一条轴线。 优点：占地面积小，拆装模具方便，易于安放嵌件等。 缺点：塑件推出后需由人工取出，不易实现全自动操作。, 卧式注塑机 它的注射装置轴线与锁模机构轴线呈一条直线并水平排列。 优点：机身较低，利于操作和加料，可实现全自动操作，机床因重心低而稳定。 缺点：模具装拆与嵌件安放都比较麻烦，机床占地面积较大。 直角式注塑机 其注射装置轴线与锁模机构轴线相互正交垂直。 优点：结构简单，便于自制，适于一模仅成型一件，而中心部位不留有浇口痕迹，适用于带有自动回转脱螺纹机构的模具。 缺点：占地面积介于立式和卧式两者之间，注射量的提高也受到限制。 此外，还有多工位旋转式注塑机、双色注塑机等专用注塑机。,§2. 2 塑料成型设备,4、零部件的结构 1）注射装置 作用：使塑料均匀受热塑化并注射 结构形式： 1） 柱塞式注射装置 2）移动螺杆式注射装置 3）螺杆预塑化柱塞式注射装置 组成：由加料斗、料简、螺杆 (或柱塞及分流梭)、喷嘴等部件所组成。,§2. 2 塑料成型设备,§2. 2 塑料成型设备,螺杆预塑化柱塞式注射装置 1-单向阀2-预塑料筒3-注射柱塞4-注射料筒,§2. 2 塑料成型设备,§2. 2 塑料成型设备,）合模装置 合模装置的作用主要有以下个方面: (1)实现模具的可靠开合动作和必要的行程。 (2)在注射和保压时，提供足够的锁模力。 (3)开模时，提供顶出制件的顶出力及相应的行程。 合模装置组成：主要由定模固定板、动模固定板、移动模板、液压缸、模具调整机构、顶出机构以及安全保护机构等组成。 合模装置的形式：液压式和液压一曲肘式 要求有足够的锁模力。 要求合模机构开启灵活、闭锁紧密。,§2. 2 塑料成型设备,液压一曲肘式合模装置 1-注塑模具2-喷嘴3-低压油嘴4-高压油嘴,§2. 2 塑料成型设备,5、注塑机的技术参数 注塑机的基本参数是其设计、制造、选择与使用的基本依据。 注塑机性能的基本参数有：注射量、注射压力、注射速度、塑化能力、锁模力、合模装置基本尺寸等。,§2. 2 塑料成型设备,1）注射量（公称注射量）： 指对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。选择注射机时，实际注射量应为注射机公称注射量的2570。,§2. 2 塑料成型设备,2）注射压力： 注射机螺杆（或柱塞）为克服塑料流经喷嘴、流道和型腔时的流动阻力而对塑料熔体施加的压力。 注射压力的选则： （1）塑料流动性好，形状简单，壁厚较大， 70Mpa； （2）粘度较低 形状、精度要求一般，70100Mpa； （3）中、高粘度的塑料，塑件形状、精度要求一般，l00140Mpa； （4）塑件粘度较高，壁薄或不均匀、流程长、精度要求较高， 140180 Mpa，高精密塑件，23025O Mpa。,§2. 2 塑料成型设备,3）锁模力： 合模机构在注射过程中防止分型面涨开而施加在模具上的力。,§2. 2 塑料成型设备,6、与模具的配合、连接尺寸 （1）模板尺寸 拉杆间距尺寸模具模板尺寸注射机模板尺寸 （2）最大、最小模具厚度 （3）模具最大开合模行程：指模具开启时，注射机移动模板与固定模板之间的最大距离。,§2. 2 塑料成型设备,7、注射机参数的校核,1）最大注射量的校核 塑件连同浇注系统凝料质量一般不大于注射机公称注射量的80,料筒温度下塑料的体积膨胀率的校正系数，对结晶塑料，c0.85；对非结晶塑料，c0.93,§2. 2 塑料成型设备,2）注射压力的校核： 注射机注射压力要大于成形所需压力。 即,3）锁模力的校核：,注射时型腔内的压力,§2. 2 塑料成型设备,§2.2 塑料成型设备,4）安装部分的尺寸校核 喷嘴尺寸： R2= R1+（12） 定位圈尺寸 高度：小型模具为8 10 大型模具为10 15 （呈较松的配合关系） 最大、最小模厚 螺孔尺寸,5）开模行程和顶出机构校核 单分型面注射模 双分型面注射模 带斜导柱侧抽芯或侧分型机构 HcH1+ H2 HcH1+ H2 与模具厚度无关 与模具厚度有关,§2. 2 塑料成型设备,二、塑料挤出机 1、分类： 柱塞挤出机（间歇式挤出） 螺杆挤出机（连续式挤出）-单螺杆挤出机和双螺杆 挤出机。,§2. 2 塑料成型设备,2、单螺杆挤出机 组成：传动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系统 挤出系统主要包括料斗、料筒、螺杆、机头等几个部分。,单螺杆挤出机结构示意图 1·机头连接法兰2·过滤网3·冷却水管4 ·加热器5·螺杆6·料筒7·液压泵8·测速电动机9·推力轴承10·料斗11·减速器12·螺杆冷却装置,§2. 2 塑料成型设备,1）料斗：是保证向挤出机料筒连续供料的装置。 2）料筒：是一个受热受压的金属圆筒。是物料塑化和压缩的场所，工作温度为180290°C，料筒内的压力为55MPa。,§2. 2 塑料成型设备,3）螺杆：是最主要的部件，螺杆的转动对料筒内塑料产生挤压作用，使塑料获得由摩擦产生的热量。 4）粗滤器和过滤网的作用：改变塑料的运动形式，将旋转运动变为平直运动，过滤机械杂质和末熔化的或分解焦化的物料，同时增大料流压力，保证挤出制品致密，提高质量。,§2. 2 塑料成型设备,3、双螺杆挤出机 用途：聚合物共混、填充和增强改性，或进行反应挤出。 组成：传动装置、加料装置、料筒和螺杆等几个部分组成。 结构：不同双螺杆挤出机的主要差别在于螺杆结构的不同。双螺杆挤出机与单螺杆挤出机的主要差别： （1）结构不同：双螺杆挤出机-两根平行的螺杆置于一“”形截面的料筒中 （2） 物料传送方式的不同 单螺杆挤出机：物料传送-拖曳诱发型的 双螺杆挤出机：物料传送-正向位移传送（啮合型双螺杆挤出机）； （3） 物料流动速度场的不同：但双螺杆挤出机的混合特性和总体行为主要取决于发生在啮合区的漏流，混合充分，热传递良好，熔融能力大，排气能力强及对物料温度控制良好等。,§2. 2 塑料成型设备,双螺杆挤出机结构示意图 1 ·连接器2·过滤器3·料简4·螺杆5·加热器6·加料器7·支座8·上推轴承9·减速器10·电动机,§2. 2 塑料成型设备,三、型号与主要技术参数 我国生产的塑料挤出机的主要技术参数己标准化。 “SJ“-塑料挤出机，”Z“-造粒机，”W“-喂料机，数字-螺杆直径和长径比，末尾的字母-机器结构或参数改进序号。 挤出机的主要技术参数: 螺杆直径D，指螺杆的外圆直径; 螺杆的长径比L/D，指螺杆工作部分长度与外圆直径比; 主螺杆的驱动电动机功率P； 螺杆的转速范围n; 挤出机生产能力Q； 料筒的加热功率E; 机器的中心高度H，指螺杆中心线到地面的高度; 机器的外形尺寸 (长 x宽x高)。,§2. 2 塑料成型设备,三、压力机 塑料的压缩成形和压注成形所用的设备是压力机。 1)压力机的分类 压力机按其传动方式分为机械式压机和液压机。机械式压机的压力不准确，运动噪声大，容易磨损，只适用于一些小型设备;液压机能提供大的压力，获得大行程，工作压力可调，设备结构简单，操作方便，工作平稳，使用十分广泛。 2)液压机的规格和参数,§2. 2 塑料成型设备,3)压力机与模具的关系 （1）成型总压力的校核 成型总压力与塑件的几何形状、水平投影面积、成型工艺有关。 （2)开模力与脱模力的校核 a)开模力的计算 用机器力开模时，不需要校核开模力。 b)脱模力 脱模力是将塑件从模具中顶出的力。,§2. 2 塑料成型设备,（3）模具合模高度和开模行程的校核 模具的合模高度应在压机上下模板的最大和最小开距之间。 （4）压机工作台面有关尺寸的校核 （5）模具推出机构与的关系压机 a)手动顶出机构 b)顶出托架 c)液压顶出机构,§2. 2 塑料成型设备,Thank You !,