《塑料注射成型工艺及模具设计 第2版 教学课件 ppt 作者 李德群 黄志高13.其他注射成型技术 其他注射成型技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑料注射成型工艺及模具设计 第2版 教学课件 ppt 作者 李德群 黄志高13.其他注射成型技术 其他注射成型技术（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、其他注射成型技术,内容简介,气体辅助注射成型 成型过程 成型工艺分类 成型技术特点 共注射成形 低发泡塑料注射成形 新型注射成型技术 水辅助注射成形 模内装饰,气体辅助注射成形的发展,1971年，美国人制造厚的中空鞋跟 1983年，英国人采用结构发泡成形方法制造机房装修材料 ，衍生出称为“Cinpres”的控制内部压力的成形过程 上世纪八十年代末的几年内得到不断完善和发展并被商品化 上世纪九十年代开始作为一项成功的技术开始进入实用阶段，在美、日、欧等发达国家和地区日益得到推广应用，并在我国的家电和汽车行业获得了成功的应用,气体辅助注射成形过程,气体辅助注射成形过程是先往模具型腔中注入经准确计量
2、的塑料熔体(图a)，再通过气孔、浇口、流道或直接注入压缩气体，气体在型腔中塑料熔体的包围下沿阻力最小的方向扩散前进，对塑料熔体进行穿透和排空，作为动力推动塑料熔体充满模具型腔并对塑料熔体进行保压(图b)，待塑料熔体冷却凝固后开模顶出(图c),(a) 注入塑料熔体 (b) 注入气体及保压冷却 (c) 开模顶出,气体辅助注射成型周期,塑料充填阶段，熔体只充满局部型腔，其余部分要靠气体补充 切换延迟时间，是塑料熔体注射结束到气体注射开始的延迟时间 气体注射阶段，是从气体开始注射到整个型腔充满的时间 保压阶段，气体压力保持不变或略有升高使气体在塑料熔体内部继续穿透(称为二次穿透)以补偿塑料冷却引起的材
3、料收缩，由于气体由内向外施压，可以保证制品外表面紧贴模壁 气体释放阶段，气体入口压力降为零 顶出阶段，当制品冷却到具有一定的刚度、强度后开模顶出,气体辅助注射成形工艺分类,根据具体工艺过程的不同，气体辅助注射成形可分为： 标准成形法 副腔成形法 熔体回流法 活动型芯法,标准成形法,标准成形法是先往模具型腔中注入经准确计量的塑料熔体，再通过浇口和流道注入压缩气体，气体在型腔中塑料熔体的包围下沿阻力最小的方向扩散前进，对塑料熔体进行穿透和排空，最后推动塑料熔体充满整个模具型腔并进行保压冷却，待塑料制品冷却到具有一定刚度强度后开模顶出,注入塑料熔体 (b) 气体穿透 (c) 保压冷却 (d) 制品脱
4、模,副腔成形法,副腔成形法是在模具型腔之外设置一可与型腔相通的副型腔，首先关闭副型腔，向型腔中注射塑料熔体直到型腔充满并进行保压，然后开启副型腔，向型腔内注入气体，由于气体的穿透而多余出来的熔体流入副型腔，当气体穿透到一定程度时关闭副型腔，升高气体压力对型腔中的熔体进行保压补缩，最后开模顶出制品,关闭副型腔，塑料熔体充模并保压 (b) 打开副型腔，注入气体 (c) 关闭副型腔，保压冷却 (d) 制品脱模,熔体回流法,熔体回流法与副腔成形法类似，所不同的是模具没有副型腔，气体注入时多余的熔体不是流入副型腔，而是流回注射机的料筒， 过程如图所示,塑料熔体充模并保压 (b) 注入气体，塑料熔体向料筒
5、回流 (c) 保压冷却 (d) 制品脱模,活动型芯法,活动型芯法是在模具型腔中设置活动型芯，首先使活动型芯位于最长伸出位置，向型腔中注射塑料熔体直到型腔充满并进行保压，然后注入气体，活动型芯从型腔中逐渐退出以让出所需的空间，待活动型芯退到最短伸出位置时升高气体压力实现保压补缩， 最后制品脱模,(a) 塑料熔体充模并保压 (b) 注入气体，型芯后退 (c) 保压冷却 (d) 制品脱模,气体辅助注射成形技术的特点,所需注射压力小 在气体辅助注射成形时，由于气体是非粘性的，可以有效地把入口压力传递到气体与熔体的交界面而不产生明显的压力降，因此当气体推动熔体前进时，由于有效流长缩短，保持熔体前沿按一定
6、速度前进所需的入口压力减小,气体辅助注射成形型腔内压力分布示意图,气体辅助注射成形技术的特点,制品翘曲变形小 由于注射压力小且塑料熔体内部的气体各处等压，因此型腔内压力分布比传统注射成形均匀，保压冷却过程中产生的残余应力较小，制品出模后的翘曲倾向减小 可消除缩痕，提高表面质量，降低产品报废率 塑料的收缩可由气体的二次穿透予以补偿，且气体的压力可以使制品外表面贴紧模具型腔，所以制品表面不会出现凹陷；此外采用气体辅助注射成形可将制品的较厚部分掏空以减小甚至消除缩痕 可以用于成形壁厚差异较大的制品 可以将制品较厚的部分掏空形成气道 制品的刚度和强度增加 气体加强筋改变材料在制品横截面上的分布，增加制
7、品的截面惯性矩，从而增加制品的刚度和强度 材料适用性好,气体辅助成成型的缺点,需要增加供气和回收装置及气体压力控制单元，增加了设备投资 对注射机的注射量和注射压力的精度要求有所提高 制品中接触气体的表面与贴紧模壁的表面会产生不同的光泽 制品质量对工艺参数更加敏感，增加了工艺设计的难度 确定塑料熔体和气体的最佳注射量、注射压力和注射时间； 确定注射熔体和气体的切换时间； 确定注入气体的压力控制曲线； 预测熔体在型腔内的流动及气体的穿透情况； 计算所需锁模力和保压时间,共注射成型,定义：使用具有两个或两个以上注射系统的注射机，将不同品种或不同色泽的塑料同时或先后注射进入同一模具内的成形方法 最重要
8、的工艺参数 注射量、注射速度和模具温度 共注射成形的塑化和喷嘴系统结构较复杂，设备及模具费用也都比较昂贵 当使用两个品种的塑料进行注射成形时，常用双色注射和双层注射两种工艺方法,双色注射成形,成形时两个注射系统和两副模具共有一个合模系统 采用双色注射时，也可以使用由两个机筒共用一个喷嘴的注射系统。通过液压装置来调整两个螺杆（或柱塞）对模具的注射顺序和注射量，以便成形出混色的塑料制品,1-合模液压缸 2,4-注射系统 3-料斗 5-定模固定板 6-模具回转板 7-动模固定板,双层注射成形,注射时先由一个螺杆将第一种塑料注入型腔。当此种塑料与型腔表壁接触的部分开始固化，而内部仍处于熔融状态时，另一
9、个螺杆将第二种塑料注入型腔，第二种塑料不断地将前一种塑料朝着型腔表壁推压，而自己占据型腔的中间部位。当制品成形后，第一种塑料将形成制品的外壳，而第二种塑料则成为制品的内层,双层注射成形,低发泡塑料注射成形,所谓低发泡是指发泡倍数在2倍以下，且仅限于中心部分发泡，而表层为致密层的塑料 具有整体壳层及多孔芯层的低发泡塑料，由于具有较高的比强度、比刚性及较低的密度（仅为同种材质密度的70%80%），已在电子电器、工业配件、汽车零件、仪器仪表、精细家具及环保产品等领域获得了广泛的应用,低发泡注射成形方法,为了获得表皮较硬，且呈木纹或皮纹的外观、内芯柔韧且具有一定弹性的低发泡塑料，在成形工艺上通常可分为
10、单组分法和双组分法 单组分法 低压法 型腔压力通常为27MPa 将含有发泡剂的、体积小于型腔容积的塑料熔体（一般为型腔容积的75%85%）注射到模具型腔中，依靠发泡剂的作用使熔体膨胀后充满型腔并成形为制品 高压法 型腔压力约为715MPa 使用较高的注射压力将含有发泡剂的塑料熔体完全注满容积小于制品体积的闭合型腔，接着通过一次辅助开模动作增大型腔容积，使之能够与制品要求的体积相符，以便熔体能在模内发泡和成形,低发泡注射成形方法,双组分注射法 用两种不同配方的物料，通过两个注射装置，先后将两种物料注入同一个型腔中，以获得发泡的复合型塑料制品 其内芯可掺用下角料和填料等，此法可显著降低生产成本,双
11、组分注射成形工艺过程,低发泡注射模的特点,由于注射压力小，所以模具的机械强度不需要很高，可以用铝合金、锌合金等易加工的金属材料制造 因为注入型腔内的塑料熔体要发泡膨胀，所以应严格控制每次注入的塑料量，而且注射机喷嘴必须要自锁和密封，以防止塑料熔体的倒流或者从机筒中溢出 塑料在发泡过程中，所产生的气体有很大一部分是多余的，必须使其顺利排出。由于注射压力低，型腔的排气比较困难，模具必须开设排气槽 发泡后的塑料制品芯层的导热性差，冷却硬化所需的时间较长。为了使制品冷却均匀并缩短成形周期，尤其要强化冷却装置,新型注射成形技术,水辅助注射成形 首先把聚合物熔体注入模具型腔，然后将流体(水)导入熔体中，流
12、体(水)沿着阻力最小的方向流向制件的低压和高压区域，形成中空制件，而被置换出来的物料填充制件的其余部分，当填充过程完成之后，由流体(水)继续提供保压压力，解决制件冷却过程中的体积收缩问题 与气体辅助注射成形相比，水辅助注射成形主要具有下列几个特点： 气体是可压缩的，而水不可压缩 水在聚合物熔体内流动时不容易分叉,制件质量好 水很难渗入或溶解于聚合物熔体中而气体则很容易 水辅助注射成形 周期短 对模具并不需要用太大的夹紧力 以水为介质，来源较气体辅助注射成形的氮气易得,新型注射成形技术,模内装饰 根据产品的木纹或给定的图形在薄膜表面进行丝网印刷或胶印，然后将薄膜放入注射机的模腔内, 与可相容的塑料熔体一起注射成形 优势：产品设计上更自由、灵活；生产效率更高；通过更换薄膜就可变换产品颜色和特性，可生产具有复杂表层图像的产品；与传统的加工方法相比，此方法可降低成本30%以上,致谢,谢谢！,
