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塑料成型加工讲座_第五讲_塑料注射成型加工工艺.pdf

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工程塑料应用尧珍年,第卷,第期 塑料成型加工讲座第五讲 塑料注射成型加工工艺关 申长雨陈静波刘春太李倩 郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心眨 摘要介绍注塑成型的工艺原理、成型工艺条件及对成型制品性能的影响。 关键词注射成型工艺参数加工工艺 概述需的时间辅助操作时间是指除成型时间外的其余时间,通 、、、 塑料注射注塑成型是将粒状或粉状的塑料原料加入常包括合模注射座前移开模顶出的动作时间及安放嵌 、、。 注射机料筒,塑料在热和机械剪切力的作用下塑化成具有良件涂脱模剂取出制品等由于制品成型都是在闭合的模 好流动性的熔体,随后在柱塞或螺杆的推动下熔体快速进入腔中进行的,因此成型时间实际上包括在模具锁紧的时间范 。, 温度较低的模具内,冷却固化而得到塑料制品。围内图为成型时间内塑料熔体所经受的温度和压力变 ,。 注射成型的优点其一是能一次成型外形复杂、尺寸精化一般可将此过程分为六个阶段 确、可带有各种金属嵌件的塑料制品,制品可小到钟表齿轮,柱塞位置 大到汽车保险杠,生产的塑料制品的种类之多,形状之繁是柱塞压力 州一一 、‘州 其它任何塑料成型方法都无法比拟的其二是可加工的塑料一⋯愤嘴击度 护 种类多,除聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯等极少数塑料 ,、模具 外几乎所有的热塑性塑料热固性塑料和弹性体都能用这内压 型,型愕 种方法加工制品其三是成过程自动化程度高成过程 日亡‘ 的合模、加料、塑化、注射、开模和制品顶出等全部操作均可 时间时间 由注射机自动完成。因此,注射成型是塑料加工中重要的成 型方法之一。目前,注射制品的产量占塑料制品总量的 一 以上。柱塞位置与物料温度的关系 一、 注塑制品的生产过程由物料准备、注射成型和成型制品柱塞压力喷嘴温度与模具内压的关系 的热处理与调湿处理等三个阶段组成。其中注射成型包括图成型时间内熔体经受的温度和压力变化情况 两个过程第一是物料塑化,第二是制品成型螺杆柱塞空载阶段 。, 成型周期从时刻螺杆开始快速向前移动熔体通过喷嘴和浇 ,, ,、、口 注射成型制品是周期性过程主要由合模锁模注射座但熔体尚未进入模腔螺杆处于空载状态当熔体高速 , 、、、、、、口 前移注射保压预塑制品冷却开模顶出制品等程序组通过喷嘴和浇时受到很大的阻力并产生大量的剪切摩擦 ,, 成。在一个注射成型周期内,注射座合模装置、螺杆的动作热故在这一阶段结束时熔体温度明显升高而作用在螺杆 。 时间顺序及熔体所经历的过程如图所示。上和喷嘴处的压力迅速升高 充模阶段 从时刻熔体开始进人模腔,到标时熔体到达模腔末 端结束。在此间螺杆柱塞继续快速前进,直至熔体充满模 腔。由于充模时间很短,模具对熔体的冷却作用不显著,加 之充模速度较高,熔体在模腔内流动时仍有剪切摩擦热产 生,故充模过程中熔体温度仍有一定升高,到充模结束时达 到最大值。在此期间模腔内压力开始上升,螺杆和喷嘴处的 压力升到最大值。 压实阶段 这一阶段从知开始至螺杆柱塞到达前进行程的最大 位置的时刻‘结束。该过程经历的时间很短,在此期间,尽 管模腔已被充满,但在螺杆推动下仍有少量熔体进人模腔以 图注射成型周期 , 在一个成型周期中时间可划分为成型时间和辅助操作‘国家自然科学基金重点资助项目肠《 。、 时间成型时间是指熔体充模保压和在模腔内冷却定型所收稿日期望洲〕一一四 ©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net 申长雨,等塑料注射成型加工工艺 压紧实模腔中的熔体,因而使模腔内熔体密度增大而压力向后作直线运动,后退动作一直持续到计量行程结束为止。 急剧上升,压实期结束时模腔内的压力达到成型周期内的最当螺杆后退停止时,螺杆旋转运动也随之停止,塑化过程结 。束,进入下一循环周期,物料在料筒内处于“保温”状态。 ‘高值 保压阶段主要工艺参数 这一阶段从开始至螺杆柱塞开始退回的时刻结温度 束。此间,螺杆在压力控制下向前蠕动并向模腔内补料,以料筒各段温度的分布主要取决于成型物料的热物理及 。、 弥补由于模具冷却和料温下降引起的熔体体积收缩。流变性质熔点低而粘度大的塑料如任和 , 侧流阶段等在很大程度上可利用剪切摩擦加热成型这类塑料时螺 , 这一阶段从开始至浇口内熔体凝固的时刻结束。杆加料段的温度只需高于塑料的软化温度加热器的主要作 , 保压期结束后螺杆在时刻开始后退,作用在其上的压力用是提供开始运转所需要的热量和弥补热损失物料的熔融 。 ,。塑化所需的热量大部分靠剪切摩擦产生熔点高而粘度小 消失喷嘴处和浇道内的压力迅速下降这时模腔内的压力 、 ,,的塑料如等在熔融前难以由剪切摩擦获取热 会高于浇道内的压力若浇口内的熔体仍能流