注射成型模具结构工艺特点研究120125159

河南机电高等专科学校

先进制造技术课程论文

论文题目：注射成型模具结构工艺特点研究

系部：机械工程系

专业：起重运输机械设计与制造

班级：起机121

学生姓名：史家兴

学号：120125159

指导教师：安林超

2014年10月20日

绪论

随着塑料工业的迅速发展，塑料制品被广泛应用于各行各业，渗透到人们生产生活的各个方面。目前在工程塑料成型加工中，80%采用了注射成型。

近年来，汽车、建筑、家用电器、食品、医药卫生等领域对注塑制品日益增长的需求，显著推动了塑料注射成型技术水平的快速发展和提高，气辅成型、水辅成型、多色注塑和热流道等各种新技术新工艺在注塑成型中被广泛采用。在塑料制品注射成型过程中，由于成型材料、成型模具、注射机、辅助设备、成型环境等多种因素的影响,注塑制品的内在及外观质量经常会出现各种各样的问题。但是，家电、通讯、消费电子、汽车内饰、光电等产业的发展，却对塑料制品提出了壁厚更薄、结构更复杂、表面更美观、强度更高等方面的要求。如何获得高质量的塑件成为工程中需要迫切解决的问题。

注射成型技术利用加热和冷却介质实现注塑模具的快速加热和冷却，实现熔体的高模温注塑，是一种无熔接痕、高光洁度的塑料成型技术,可获得外观优越的塑料制品，例如：无熔接痕、无流痕、无银线,具有高光泽度等。采用该技术可取消后续的喷涂工艺，省去昂贵的二次加工费用，在大幅降低生产成本的同时，节省能源与材料，消除污染，达到改善塑件质量、降低生产成本、保护环境的多重效果，实现塑件的短流程绿色化生产，是一种前景广阔的绿色注塑工艺。为保证塑件质量，在RHCM注塑模具加热冷却管道设计时应保证模具型腔表面的温度分布均匀性和高的加热效率。

第1章注射成型原理和特点

1.1 注射成型原理

接着注射液压缸开始工作，与液压缸活塞相连接的螺杆以一定的速度和压力将熔料通过料筒前端的喷嘴注入温度较低的闭合模具型腔中；保压一定时间，经冷却固化；然后开模分型，并将注射成型的塑料制件推出型腔。

1.2 注射成型的特点

注射成型具有成型周期短，生产效率高，能一次成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑件。

到目前为止，除了氟塑料以外，几乎所有热塑性塑料都可以用注射成型成型;另外一些流动性好的热固性塑料也可以用这种方法成型。

所以注射成型广泛用于各种塑料制件的生产，其产量约占塑料制品总量的30％。

1.3 注射成型工艺过程

1.3.1成型前的准备

（1）原材料的检验与预处理

1）原材料的检验。2）原材料的预处理。

（2）料筒的清洗

在生产过程中需要更换原料，当调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都应对注射机料筒进行清洗或拆换。

（3）对带有嵌件塑料制件，应先对嵌件进行预热；对脱模困难的塑料制件，应选择适合脱模剂。

1.3.2注射过程

（1）加料

（2）塑化

（3）注射

注射过程可分为充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模等几个阶段。

1.3.3塑料制件的后处理

（1）退火处理

是将注射塑料制件在一定温度的液体介质(如热水、热的矿物油、甘油、乙二醇和液体石蜡等)中或热空气循环烘箱中静置一段时间，然后缓慢冷却的过程。

（2）调湿处理

是将刚脱模的塑料制件放在沸水或醋酸钾水溶液中，以隔绝空气，防止对塑料制件的氧化，加快吸湿平衡速度，尽快稳定塑料制件的颜色、性能、形状及尺寸的一种后处理方法。

1.4 注射成型工艺条件

1.4.1温度

在注射成型过程中，要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等三种温度。料筒温度、喷嘴温度主要影响塑料的塑化和流动，模具温度则影响塑料的流动和冷却定型。

①料筒温度：

a.在Tf(Tm)~Td之间，保证塑料熔体正常流动，不发生变质分解；

b.料筒后端温度最低，喷嘴前端最高；

c.当Tf(Tm)~Td范围窄时，料筒温度取偏低值。

②喷嘴温度：

略低于料筒最高温度：防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象；但温度也不能太低，否则易堵塞喷嘴。

③模具温度：

温度过高——成型周期长，脱模后翘曲变形，影响尺寸精度；

温度太低——产生较大内应力，开裂，表面质量下降。

1.4.2压力

（1）塑化压力

塑化压力又称背压，它是指采用螺杆式注射机注射时，螺杆头部熔料在螺杆转动时所受到的压力。

（2）注射压力

注射压力是指注射机在注射时，柱塞或螺杆轴向移动时其头部对塑料熔体所施加的压力。

（3）保压压力

型腔充满后，继续对模内熔料施加的压力称为保压压力。

1.4.3时间（成型周期）

（1）合模时间

是指注射之前模具闭合的时间。

（2）注射时间

是指注射开始到充满模具型腔的时间（柱塞或螺杆前进时间）。

（3）保压时间

指型腔充满后继续施加压力的时间。

（4）模内冷却时间

指塑件保压结束至开模以前的时间。

（5）其他时间

是指开模、脱模、喷涂脱模剂、安放嵌件等时间。

第2章注射成型设备

2.1 注射机的分类

2.1.1卧式注射机

其注塑装置与合模装置的轴线重合且平行于地面，是注塑机中应用最广泛的形式。

其特点是：机身低，便于操作和维护，稳定性好，易于实现自动操作。但占地面积大，模具的装拆也不大方便。其适合于大、中型注塑机的使用。

2.1.2立式注射机

其注塑装置与合模装置的轴线重合且垂直于地面。

其特点是：占地面积小，模具装卸方便，易于在模具内安装嵌件或活动型芯，但是该机的稳定性较差，不易实现自动化操作。它适用于注射量小于60g的多嵌件的塑件。

2.1.3角式注射机

其注塑装置和合模装置成直角。

其特点是：占地面积介于立式和卧式注塑机之间，适用于中心部位不允许留有浇口痕迹的平面塑料。主要用于小型注塑机，也没有立式和卧式那样使用普遍。

2.1.4多模注射机

注塑机上可以有多个成型模具的即为多模注塑机。

其特点是：工作时可依次顺序工作，注塑时成型模具在一个工位，冷却时此成型模具转移到另一个工位，开模制品顶出时此模具又转到