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1、第八章第八章 注射成型工艺及注射模注射成型工艺及注射模主要内容注射成形原理及工艺特点注射模的分类及结构组成 分型面 浇注系统 成形零件的设计机构设计注射模的典型结构注射模设计基本要求与基本知识点基本要求与基本知识点 掌握注射模类型与结构组成。掌握分型面的选取原则。 掌握普通浇注系统的设计。 掌握成型零部件的设计。 掌握推出机构的设计。掌握侧向分型与抽芯机构的设计。掌握顺序脱模机构的设计。掌握冷却系统的设计。重点重点 典型注射模具的结构组成不同类型的注射模具结构特点浇注系统的设计原则分型面的选取型腔尺寸的计算推出机构的类型及动作原理推出结构的设计原则抽芯机构的结构、设计原则和动作原理冷却水道的结
2、构设计和计算注射模具设计程序 8.1注射成型原理及工艺特点注射成型原理及工艺特点又称为注塑成型 塑化：成型时，粒状的塑料被连续输入到注射成型机料筒中受热并逐渐熔融，称为黏性流动状态；注射充模：料筒中的螺杆或柱塞将塑料熔体推到料筒端部，通过料筒端部的喷嘴和模具的浇注系统注入闭合的模具型腔中；充满后经过保压、冷却，固化成型；然后开模并由模具推出装置推出制件。注射成型原理注射成型原理8.1注射成型原理及工艺特点注射成型原理及工艺特点温度压力作用时间注射成型工艺条件8.1注射成型原理及工艺特点注射成型原理及工艺特点注射模塑过程需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化
3、和流动，而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。 温度8.1注射成型原理及工艺特点注射成型原理及工艺特点每一种塑料都具有不同的流动温度，同一种塑料，由于来源或牌号不同，其流动温度及分解温度是有差别的，这是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同类型的注射机内的塑化过程也是不同的，因而选择料筒温度也不相同。 温度分布一般遵循前高后低的原则，即料筒后端温度最低，喷嘴处前端温度最高。 （1）料筒）料筒温度8.1注射成型原理及工艺特点注射成型原理及工艺特点喷嘴温度通常是略低于料筒最高温度的，这是为了防止熔料在直通式喷嘴可能发生的流涎现象。喷嘴温度也不能过低，否则将会造成熔料的早凝而将喷嘴堵塞，或
4、者由于早凝料注入模腔而影响制品的性能 （2）喷嘴）喷嘴温度8.1注射成型原理及工艺特点注射成型原理及工艺特点模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。模具温度的高，塑料的流动性就好，塑件的密度和结晶度就会提高，但塑件的收缩率和塑件脱模后翘曲变形会增加，塑件的冷却时间会，生产率下降。模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求，以及其它工艺条件（熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等）。 （3）模具）模具温度8.1注射成型原理及工艺特点注射成型原理及工艺特点注塑过程中压力包括塑化压力塑化压力和注射压力注射压力两种，并直接影响塑料的塑化和制品质量。1、塑化压力塑化压力：（背
5、压）采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力，亦称背压。这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整的。一般操作中，塑化压力的决定应在保证制品质量优良的前提下越低越好，其具体数值是随所用的塑料的品种而异的，但通常很少超过20MPa。压力8.1注射成型原理及工艺特点注射成型原理及工艺特点2、注射压力注射压力：在当前生产中，几乎所有的注射机的注射压力都是以柱塞或螺杆顶部对塑料所施的压力（由油路压力换算来的）为准的。注射压力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料从料筒流向型腔的流动阻力，给予熔料充模的速率以及对熔料进行压实。 压力8.1注射成型原理及工艺特点注射成型原
6、理及工艺特点完成一次注射模塑过程所需的时间称成型周期，也称模塑周期。成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率。因此,在生产过程中,应在保证质量的前提下,尽量缩短成型周期中各个有关时间 时间（成形周期）8.1注射成型原理及工艺特点注射成型原理及工艺特点成型周期时间（成形周期）注射时间模内冷却时间其他时间充模时间保压时间8.1注射成型原理及工艺特点注射成型原理及工艺特点充模时间反比于充模速率, 一般约为3-5秒。保压时间就是对型腔内塑料的压力时间, 所占的比例较大,一般约为20-120秒(特厚制件可高达510分钟)。保压时间依赖于料温,模温以及主流道和浇口的大小。如果主流道和浇口的尺寸以及工艺条件都
7、是正常的,通常以得出制品收缩率波动范围最小的压力值为准。冷却时间主要决定于制品的厚度,塑料的热性能和结晶性能,以及模具温等。冷却时间的终点,应以保证制品脱模时不引起变动为原则,冷却时间一般约在30120秒钟之间, 没有必要过长,不仅降低生产率,对复杂制件还将造成脱模困难,强行脱模时甚至会产生脱模应力。其它时间则与生产过程是否连续化和自动化以及连续化和自动化的程度等有关。 时间（成形周期）8.2注射成型模具的分类及结构组成注射成型模具的分类及结构组成 注射成型模具的基本结构注射成型模具的基本结构1、浇注系统 2、成型部件3、导向及定位部件4、推出系统5、温控系统6、排气系统7、侧抽芯机构8、模架
8、注射成型模具的基本类型注射成型模具的基本类型 按所成型的塑料制品材料分，可分为热塑性塑料注射模和热固性塑料注射模。按注射模的整体结构分，可分为单分型面注射模、双分型面注射模、多分型面注射模、垂直分型面注射模、有侧面分型和抽芯结构的注射模、定模有定距推板结构的注射模、直角注射成型机上用的专用注射模、有活动镶件的注射模等。按浇注系统的结构分，可分为浇注系统为无流道结构的注射模和普通浇注系统注射模。 单分型面注射模单分型面注射模 1导套；2导柱：3动模型芯；4定模型芯；5定位板；6 、10 、26螺钉；7压套：8浇口套；9定模型芯；11定模固定板；12定模型腔板： 13型芯固定板：14顶杆；15复位
9、杆；16支承板：17螺栓；18顶杆固定板；19顶板；20支承板；21动模固定板；22支承钉；23支承柱；24拉料杆：25小顶杆；27销钉：28小导套；29小导柱：30定位销（动画动画21.wmv） 图（图（c c） 制品被推出后的模具状态制品被推出后的模具状态 双分型面注射模双分型面注射模1定位圈 2浇口套 3定模底板 4、17、23、28螺钉 5定距拉杆 6定模型腔板 7动模型芯 8尼龙锁模器 9推板 10型芯固定板 11顶杆 12支撑板 13支撑柱 14垫块 15顶杆固定板 16顶板 18动模底板 20定距拉板 21摆钩 22、26、29、30销 24导柱 25导套 27称套 30冷却型芯
10、镶块22.swf23.swf 图（图（b b） 二次分型后的模具状态二次分型后的模具状态 图（图（c c） 制品被推出后的模具状态制品被推出后的模具状态 垂直面注射模垂直面注射模 有侧面分型和抽有侧面分型和抽芯结构的注射模芯结构的注射模 动画动画24.swf 定模有定距推板结构的注射模定模有定距推板结构的注射模 动画动画25.wmv 热流道注射模热流道注射模 动画动画26.swf 按型腔数目分类按型腔数目分类 (1) (1) 单型腔模具单型腔模具 系仅有一个型腔的模具，每次成型一个塑件。 (2) (2) 多型腔模具多型腔模具 系有两个或两个以上的型腔的模具，可一模成型多个塑件。目前常规设计都是单层腔。双层型腔如图42所示，它的优点优点是在模板面积大小基本不变，获的加倍数量产品，提高效益。 塑料模的分类塑料模的分类图图4 42 2 双层型腔模具双层型腔模具
