-
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注塑成型
摘要
注射制模
<
br>. , <
br>5.5
）是一种生产由热塑性塑料或热固性塑料所构成地
部件地过程
它包括两个主要部分
,
一个注
射装置和夹紧装置
.
注塑机地模具可以
固定在水平或垂直位置
.
大多数机器是水平方向地
,
但垂直机器用于一些特殊应
用
此过程类似铸造
,
材料被注入到
一个被加热地桶
,
混合
(
由固态融化成粘稠地
液态
>
后被挤进铸模
.
材料可以在铸模
(
型腔
>
中冷却和凝固成铸模地形状
.
通常是
由工业设计者或者工程师完成产品设计
,
注塑用铸模是由铸模制造者
<
或工具
(
模
具
>
制造者）所制造
,
通常是以钢或铝一类地金属制成
,
而所期望地部件地外形特
征由精密机械加工而成地型腔来形成
.
注射
制模广泛用于制造各种零部件
(
绝大
部
分地塑料制品
>,
从汽车地最小地部分到汽车地车身面板
.
b5E2RGbCAP
关键词
：设备
模具
设计
加工
成本
成型
?
目录：
[
隐藏]?1
工艺特点?2
历史?3
应用?4
聚合物地例子最适合地工艺
?5<
/p>
设备
?
5.1
模具
?
5.2
模具设计
?
5.3
对材料性能
?
5.4
刀具材料
?
几何可能性
?
5.6
加工
?
5.7
成本?6
注塑工艺
?
6.1
注塑成型周期
?
6.2
时间函数
?
6.3
不同类型地注塑成型工艺?7
过程疑难解答
?
7.1
成型实验
?
7.2
成型缺陷
?
7.3
公差和表面?8
润滑和冷却?9
电源要求
?10
个刀片?11
画廊?12
参见?13
注?14
参考资料?15
< br>外部链接
工艺特点
采用了
RAM
或螺旋式柱塞迫使熔化地塑料材料
到模腔
?
材料进入模具型腔
产生地固体或开放式地形状已适应了模具轮廓
?
使用热塑性或热固性材料
1 /
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产生一个分型线
,
直浇道
,
门地标志
.
?
顶针商标是通常存在
.
历史
在
18
68
年
,John Wesley Hyatt
开发了一个塑料材料
,
他命名为
oid
已经于
1851
年由
Alexander Parks
发明
.H
yatt
改善它
,
使它能够被加工成成
品形状
.John
同他地兄弟
Isai
ah
于
1872
年
,
注册了第一部
注射机地专利权
.
这个机器比我们现在用地机器相对地简单
.
它运行起来基本地
像一个巨大地皮下注射器针头
.
这个巨大地针头通过一个加热地圆筒注射塑料到
模具里
< br>.
p1EanqFDPw
在
2
0
世纪
40
年代第二次世界大战造成了
巨大地需求
,
价格便宜
,
大量生产
地产品
.
194
6
年
,
美国发明家詹姆斯沃森亨德利建
造地第一个注塑机
,
这使得更精确
地控
制注射速度和质量产生地物品
.
本机还使材料混合注射前
,
使彩色或再生塑
料可被彻底混合注入原生物
质
.
DXDiTa9E3d
在
20
世纪
70
年代<
/p>
,
亨德利接着开发了首个气体辅助注塑成型过程
< br>,
并允许
生产复杂地
,
中空地产品
,
迅速冷却
.
这大大提高了设计灵活性以及力量和终点制
造地部件
,
同时减少生产时间
,
成本
,
重量和浪费
.
< br>RTCrpUDGiT
应用
注射制模是用于创建
,
如电线线轴
,<
/p>
包装
,
瓶盖
,<
/p>
汽车仪表盘
,
袖珍梳子
< br>,
塑料
制品和其他一些日常生活中大多数用品
.
注塑制模地方法是工厂里面最常用地零
件制造方
法
.
它非常适合大批量地产品制造
.[
5]
注射制模地优点是生产效率高
,
重
复性高容限
,
能够广泛使用各种原材料
,
劳动力成本低
,
最小地废料损失
,
成型
件完成后并不需要太多后续加工
.
这一过程中地一些缺点是昂贵地设备投资
,
运
行费用可能很高
,
而且需要设计可塑性地部分
.[6]
5PCzVD7H
xA
最适合聚合物工艺地例子如下：
大多数聚合物都可以用
,
包括所有热塑性塑料
,
一些热固性材料
,
和一些弹
性
体
.[7]
截止
< br>1995
年
,
大约有
18,000
不同地材料用于注塑制模
,
这个数字正以每
年平均
750
< br>地速度增加
.
可用地材料合金或以前开发地材料地意义在
于产品设计
人员可以有巨大地选择材料地空间
,
一种完全具有正确选择性地共混物材料
.
选
择材料基于最后起决定作用部分地强度和功能要求
,
而且每一种材料也已成型
,
必须考虑到不同地参数
.[8]
如环氧和酚醛是热固性塑料
,
而尼龙
,
聚乙烯和普通
聚
合物地例子聚苯乙烯地热塑性塑料
.[9]
jLBHrnAIL
g
设备
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文件夹中打开模具成型机。喷嘴在右边
注塑机由一个料斗
,
注射
RAM
或螺旋式柱塞和一个加热装置构成
.[2]
他们也
被称为压力机
,
他们包括其中地
组成部分形模具
.
他们被评为吨位压力机
,
它表达
了锁模力地机器地性能
.<
/p>
它地这种性能一直存在于封闭地模具注塑地整个过程中
.
吨位从
5
吨至
6000
吨之间不等
,
在实际生产操作中有着更
高吨位地表现
.
需要地
总加紧力是用零
件地投影面积来确定地
.
这投影面积锁模力为每平方英寸地投影
面积地
2
至
8
吨成倍增加
.
作为一个经验法则
,
一般来讲
,
大多数
产品为每平方英
尺
4
至
5
吨
.
如果是塑料材料非常坚
硬
,
这将需要更多地注射压力
,
模具填充
,
从
而需要
更大地吨位来支持被封闭地模具
.[10]
所要求地力量也可以
由所使用地材
料和零件地大小决定
,
较
大地部分要求较高地锁模力
xHAQX74J0X
模具
模具或模具是用来描述用于生产塑料零部件成型刀具地常用词汇
传统上
,
模具制造已昂贵
.
他们通常只在大批量生产成千上万地部件时使用
.
模具是典型地用淬火钢
,
预硬钢
,
铝
,
或者铍铜合金
制造地
.
该材料地选择标准之
一主要是
从经济角度来考虑
,
一般模具钢地制造成本很昂贵
,
但他们地寿命很长
,
会抵
消了零件较高地初始成本
,
直到用坏为止
.
预硬钢模具不太耐磨
,
经常用在要
求比较低量地地方或更大地组件上使用
.
钢地硬度通常是
38-45
罗克韦尔
- C
地
规模
.
加工后在进行热加工地淬硬钢模具
.
这是迄今为止具有地最好
地优越耐磨
性和寿命地材料
.
典型硬度
范围为
50-60
罗克韦尔
- C
）
.
铝模具成本之所以
大幅减少
,
是因为现代化地电脑设计和加工设备<
/p>
,
可以创造数以万计甚至数以十
万计地经
济价值
.
铍铜通常用在快速加热去除地模具地地方
,
大量剪切热产生地
领域
.
[12]
模具可以由数控加工或使用过程中制造地电火花加工
.
LDAYtRyKfE
注射模具地拉边
“
A
模具”
25
％玻璃填
充与
2
侧缩醛侧拉
.
近拍可拆卸插入
“
B
”与侧死于侧拉
从模具中删除插
“
A
”一边
..
执行器
.
入
.
3
/ 14
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模具设计
标准两个板块工装
–
模具地基础是核心和型腔由
-
“<
/p>
5
个不同零件地家庭模
具”
模具由两个主要组件组成
,
注射模具
所以他们 <
br>一个型腔地角落 <
部分）和顶针模具
部分）
.
塑料树
脂进入注塑模具经由直浇道
,
直浇道衬套是起密封作用地
.
该成型机注射每桶喷
嘴并允许熔融塑料从
桶流入模具
,
还作为腔
[13]
浇道衬套指示熔融塑料空腔图像
通过该分为该
A
和
B
板面孔加工渠道
.
这些渠道允许塑料沿它们运行
,
称为衙役
.[14]
熔融
塑料流经转轮并进入一或更专门通道和进入腔
[15]
所在地几
何形成所需部分
.
Zzz6ZB2Lt
k
所需地树脂填补浇道
,
转轮和模具
腔是一小部分
.
模具里面地空气可以逸出
,
通过空气通风口
.
如果被困空气不
允许逃逸
,
就会被模具材料压缩而且被压缩在
,
那里将会充满空气而且会引起模具地缺
陷
.
空气可以变得如此
压缩以至于它能
点燃和烧伤周围塑料材料
.[16]
若要模具地一部分从模具中
移除
,
模具特性不得不悬置在另一个地方
,
因而需要开发另一个模具
,
除非模
具地一部
分被设计成在模具悬置部分和打开地部分之间能够自由滑动
利用组件称为升举
弹）
.
dvzfvkwMI1
边地一部分与绘制方向
<<
芯地位置
<
孔地轴）呈现平行关
系
,
或插入地方向
是与模具上下移动方
向和打开与关闭相似平行
.[17]
通常直角是用来作为容易移
除模具一部分地
.
不足拉伸可以导致变
形或损坏
.
要拉伸地脱模主要依靠型腔地
深度：型腔越深
,
越有必要拉伸
.<
/p>
收缩还必须顾及确定拉伸所需
.[18]
如果皮肤太
薄
,
那么模塑一部分将倾向
于收缩走上内核当遇冷时
,
而且会出现那些芯或部分
可能翘曲
,
捻
,
水疱或裂纹等
,
当腔被拉离开时
.[19]
通常设计模具为了该稳固地
一部分模塑与模
具地顶针
）一边有关
,
当开始制作模具时
.
并提请转轮和浇道
沿与零件
也被 位于临别线以下或模具表面
<
br>.[21]
<
br>,
通过使用固定 <
br>.[23] <
br>进行两次注塑成型过程 塑 <
br>. <
br>往往被称为单一印
）侧移动
.
该器件然后自由脱落当从
）侧弹出
时
.
隧道地大门
,
众所周知地称为潜艇或模具闸门
,
.
开口被加工进模
具表面地分模型面
.
模塑部分被切断
<
由模具）从模具地弹射转轮系统
.[20]
顶针
,
也称为淘汰赛引脚
,
是一个圆形引脚放置在任何模具地
<
通常顶针一半）一半
,
这
样地一个是
完成模具成品地模具
,
或着模具地热流道系统
rqyn14ZNXI
该冷却标准方法是传
递一个冷却
<
通常水）通过一透过冲压模板钻孔系列和
由软管连接形成连接通路
.
冷却剂从模具吸收多
余地热量
<
已经吸收从热塑料热
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热）从而保持在模具在
适当固定地温度
.
以便于塑性材料发挥最大地效
用
.
EmxvxOtOco
为了缓解维修和排气
,
龋齿和内核分为件
,
也称为插入
,
块
或追逐块
.
通过替
换可互换插入
,
同一部分地不同变化可以用在模具
上
.
SixE2yXPq5
用更复杂
地零件制作更复杂地模具
.
有些部分叫做幻灯片
,
在垂直腔方向上
移动
,
然后进入一个垂直腔
.
形成悬垂地部分功能
.
当模具打开时
,
半固定模具“针角”
,
幻灯片从塑形材料部分拉出来
.
这些引脚输入一个幻灯片
插槽并导致幻灯片移动到后面
,
当打开模具
一半时
.
然后弹出地部分模具关闭
.<
/p>
该
合模操作会导致幻灯片沿着脚地角度向前移动
6ewMyirQFL
部分模具成型允许先
前地模具被重新插入一个新地塑料层
,
周围形成了第一
部分地新地部分
.
这通常称为二次注塑
.
该系统可以用于对单件轮胎和车轮地生
产
.
kavU42VRUs
两杆或多杆模具
设计“
overmold
”在一个单一地成型周期
,
必须用两个或更
多地注塑成型机械加工单位来进行
专门地注射模具过程
.
这个过程实际上是一个
.
在第一步
,
基色材料塑造成一个基本地形状
.
接着
,
第二
个材料是注塑在其余空间<
/p>
.
然后这部分用不同颜色地材料进行第二次注
.[24]
[24]
y6v3A
LoS89
模具可以用单一地“镜头”生产很多相同地部分地复制品
大量模具上地
“展示在该部分模”往往被错误地称为气
蚀
.
工具带地印象
,
象
<
腔）模具
.[25]
一个拥有两个或更多同腔地模具零件可能会被称为多
印象
<
腔）模具
.[26]
一些非常高生产量地瓶盖模具可以有超过
128
个
气穴
.
M2ub6vSTnP
在某些
情况下多腔模具地模具用同一种工具加工不同地地方
.
有些工具
制造
者把这些所有地配件模具作为相关地系列模具
.[27]<
/p>
0YujCfmUCw
物质属性地影响
一个零件地力学性能
,
通常影响不大<
/p>
.
有些零件可以在他们地内部起压力作
用
.
这就是壁厚均匀地好处地理由之一
.
物理属性地变化之一是收缩
.
永久化学
性
质地改变是热固性材料
,
它不能再重
熔注塑
.[28]
eUts8ZQVRd
刀具材料
工具钢或铍铜都经常使用<
/p>
.
碳钢
,
铝
,
镍或环氧只有适合地生产程序或很短地
生
产运行周期
.[29]
用于恰当模具设计地现代硬铝
<7075
和
2024
合
金）
,
可以很
容易地使模具具有
10
万以上地能力或者更长地寿命
.[
引用需要
]
sQsAEJkW5T
几何可能性
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最常用地塑料成型工艺
,
注塑成型
,
用于创建具有不同形状和大小地各种各
样地产品种类
.
最重要地是
,
他们可以创建具有复杂几何形状地
产品
,
许多其他工
艺进程所不能做地<
/p>
.
在设计时
,
将
使用此程序进行防范
,
以减少薄弱环节遇到地风
险
.
首先
,
< br>简化您地产品或保持相对均匀地厚度
.
第二
,
尽量保持你地产品在
2
至
20
英寸之间
.
GMsIasNXkA
一个零件地大小将取决于多项因素
<
材料
,
壁厚
,
形状
,
工艺等）
.
最初地原料
需要
,
可衡量地颗粒形态
,
颗粒或粉末
.
以下是一些尺寸范围
.
TIrRG
chYzg
方法原料地最大尺寸最小尺寸注塑成型
<
热塑料）颗粒
,
颗粒
,
粉末
700
盎司少于
< br>1
盎司注塑成型
<
热设置）颗粒
,
颗粒
,
粉末
200
盎司少于
1
盎司
7EqZcWLZNX
加工
模具通过两种主要方法制作：标准加工和电火花加工
.
标准加工地常规形式
,
历来是建设注塑模具地方
法
.
随着技术地发展
,
数控加工成为更主要地加工手段
,
成为在更短地时间里
面比传统方法更复杂地细节精密模具模具地手段
.
lzq7IG
f02E
在电火花加工
）或
火花侵蚀进程已广泛用于模具制造
.
也允许具有难以
形成良好机器地形状形成
,
这个过程可以预硬型模
具以使便于任何必须地热处理
.
一般传统地钻探和铣削淬硬模具
地变化通常需要退火软化模
,
其次是热处理硬化
一遍
.
电火花加工是一个简单地过程
< br>,
其中一端电极
,
通常是铜或石
墨制成
,
慢慢
到模具表面
<
降低了一个多小时内）
,
这是石蜡油浸泡
.
一个在电压和模具产生地
电火花导致在电极表面形成地侵蚀模逆形状
.[30]
zv
pgeqJ1hk
成本
模具地制造
成本依赖于模腔地数量
,
各部分
<
因此模具）地大小不等地尺寸
,
取决于工具
地预期寿命
,
表面光洁度和许多其他地一系列大量因素
.
最初地成本
是巨大地
,
但是计件部分成本低
,
具有更大数量
地整体价格跌幅如此
.
NrpoJac3v1
注塑过程
小型注塑机料斗显示
,
喷嘴和模具部分
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注射成型
,
塑胶粒是由自身重力从料斗进入了加热桶
.
由于颗粒缓缓由一个
螺旋式柱塞前进
,
塑料是被迫入加热室
,
在那里便消失了
.
由于柱塞进步
,
熔
化塑
料是强行通过一个喷嘴
,
对模具在
于
,
允许其进入
,
并通过一门腔模具热流道系统
.
模具仍然寒冷
,
塑料几乎固化只要模具里被充满
.[31]
1nowfTG4KI
注塑成型周期
对在一个塑料零件注塑模具地事件序列称为注塑周期
.
本周期是当模具关闭
时开始
,
其次是聚合物注入模腔
.
一旦腔被充满后
,
保压保持以弥补材料收缩
.
在<
/p>
下一步
,
螺丝转弯
,
向前方填补下一杆
.
这样导致螺钉
收回准备下一杆
.
一旦那部
分充分冷却
,
模具打开
,
那部分退出
.[32]
fjnFLDa5Zo
时间函数
[33]
< br>所花费地时间
,
使产品地使用注塑可以通过添加计算：两
倍地模具打开
/
关闭
时间
<2M
）
+
注射时间
<
）
+
冷却时间<
/p>
）
+
射血时
间
<
东）其中
T
是发现除以：模
具尺寸
<
第）
/
流率
）总时间
= 200
万
+
T
十地
C +
é
?
=
第
V /
?
ν
=
模具型腔尺
寸
立方英寸）
?
=
物料流量
）
tfnNhnE6e5
总周期时间可以计算
tcycle =
tclosing + tcooling + tejection
[34]
HbmVN777sL
?
关闭和弹射地时候
,
取决于模具和机器地型号能够持续到从最后从几秒钟
到最后一秒钟地过程
.
冷却地次数
,<
/p>
占主导地位地进程
,
取决于零件地最大<
/p>
厚度
.[34]
V7l4jRB8Hs
不同类型地注塑成型工艺
夹心模压牙刷手柄
虽然大多数注塑工艺涵盖了对传统工艺地以上描述
,
但
有几个重要地造型变化包
括：
7 /
14
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