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做注塑应该清楚这些知识
作者:张钢森 发布时间:2019/10/27 10:01:41 点击率:10124

1、塑料注射成型机生产简介

注射成型机(简称注射机或注塑机)是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。


注射成型是通过注塑机和模具来实现的。尽管注塑机的类型很多,但是无论那种注塑机,其基本功能有两个:

(1)、加热塑料,使其达到熔化状态;

(2)、对熔融塑料施加高压,使其射出而充满模具型腔。

2、注塑机的结构及功能

注塑过程是将已熔融的热塑性塑料用压力将它从一个已加热的料筒注入闭合着的模具内,经过一段时间冷却后,将模具分开,取出制成的制品。模具再闭合与塑料注入进行配合,形成有次序的操作过程,并不断重复进行。注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。

(1)注塑系统

注射系统的作用:注射系统是注塑机最主要的组成部分之一,一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。目前应用最广泛的是螺杆式。其作用是,在注塑料机的一个循环中,能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后,在一定的压力和速度下,通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。注射结束后,对注射到模腔中的熔料保持定型。

注射系统的组成:注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。

螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、射咀部分组成。动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置(熔胶马达)。

(2)合模系统

合模系统的作用:合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时,在模具闭合后,供给予模具足够的锁模力,以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力,防止模具开缝,造成制品的不良现状。

合模系统的组成:合模系统主要由合模装置、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。

(3)液压系统

液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力,并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成,其中油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制油液压力和流量,从而满足注射成型工艺各项要求。

(4)电气控制系统

电气控制系统与液压系统合理配合,可实现注射机的工艺过程要求(压力、温度、速度、时间)和各种程序动作。主要由电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。一般有四种控制方式,手动、半自动、全自动、调整。

(5)加热/冷却系统

加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的,注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置,安装在料筒的外部,并用热电偶分段检测。热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源;冷却系统主要是用来冷却油温,油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近,防止原料在下料口熔化,导致原料不能正常下料。

(6)润滑系统

润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路,以便减少能耗和提高零件寿命,润滑可以是定期的手动润滑,也可以是自动电动润滑;

(7)安全保护与监测系统

注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。主要由安全门、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成,实现电气——机械——液压的联锁保护。

监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载,以及工艺和设备故障进行监测,发现异常情况进行指示或报警。

3、注塑机的工作过程

塑料注射成型机是利用塑料不同状态,借助于注塑机和模具,成型出所需要的塑料制品。尽管所用的注塑机不同,但要完成的工艺内容和基本过程还是相同的,以下以卧式螺杆注塑机的加工过程进行说明。

*合模与锁紧

注射成型过程是一循环工作过程,一般以合模作为工作过程的起点,合模过程中动模板的移动速度需要符合要求,一定要有低压模保的作用.一方面是保证模具平稳地合模,减小冲击,延长模具使用寿命;另一方面是当动模与定模接触时,转变为高压锁模阶段,该阶段的作用是保证模具有足够的锁模力,以免在注射、保压时产生飞边等现象。

*注射座前移

当合模机构闭合锁紧后,注射座整体移动油缸工作,使注射装置前移,保证射咀与模具浇道口贴合,为注射阶段作好准备。完成上述工作过程后,注射装置的注射油缸工作推动注塑机螺杆前移,使料筒前部的熔料以一定的压力及速度注入模腔内。此时螺杆头部作用于熔料上的压力称之为注射压力。

熔料注入模腔后,由于模具的冷热传导,使模腔内物料产生体积收缩。为了保证塑料制品的致密性、尺寸精度、强度及刚度,必须使注射系统对模具施加一定的压力进行补料,直到浇注系统(关键是浇口处)的塑料冻结为止,此时螺杆作用于熔料上的压力称之于保压。

(1)制品冷却和预塑化(熔胶)

随着模具的进一步冷却,模具浇注系统内的熔料逐渐趋于冻结,尤其当浇口冻结时,保压已失去补料的作用,此时,可以卸去保压压力,使制品在模内充分冷却定型。

同时,螺杆传动装置带动螺杆转动,料斗内的塑料经螺杆向前输送,在料筒加热系统的外加热和螺杆的剪切、混炼作用下,塑料逐渐依次熔融塑化,并由螺杆运送到料筒的端部,产生一定的压力。

这压力是根据所加工的塑料及制品性质,调节注塑机液压系统的背压阀和克服螺杆后退的运动阻力建立的,统称为预塑背压(熔胶背压)。其目的是保证塑料塑化质量。是注射成型中一个比较关键的工艺。

由于螺杆不停地转动,熔料也不断地向料筒端部输送,螺杆端部的熔料已满足下次注射量时,由于制品冷却与预塑同时进行一般要求预塑时间不超过制品冷却时间,以免影响成型周期。

*注射装置后退

注射装置是否进退是根据所加工的塑料的工艺而定。有时在预塑(熔胶),有的在熔胶前退回,有的注射装置射咀内料温过低而影响下次注射和制品质量。有时是便于清料,也常使注射装置退回。

*开模和顶出制品

模具内的制品冷却定型后,合模机构就打开模具。在注塑机的顶出系统和模具的顶出机构联合作用下,将制品自动顶落,为下次成型过程做好准备。

循环过程:

锁模——(射台前进)——射胶——保压——熔胶(同时冷却)——(射台后退)——开模——顶出——顶退——锁模

4、周边辅机

周边辅机是指直接安装于注塑机或设置于其前后等相关设备,使注塑机的各种关连作业自动化、省力化及工艺品质需求所用机械装置的总称。现在一般所用的周边机器可依其机能大分为以下几类:

(1)成型材料处理、供给;

(2)成型品的取出及后处理;

(3)模具的温度调整;

热风式干燥机

热风式干燥机是成型材料在供给注塑机使用前,进行干燥排除原料中的水份。热风式干燥机工作原理是将干燥的热风通过风机输送到原料中带走原料中水份。

粉碎机

粉碎机将注射成型过程中出现的水口或不良品进行粉碎,粉碎成为可再次成型的粒料。

混色机

混色机将不同的原料或在原料中添加各种色粉、母粒及添加剂等进行均匀的混合,提高产品的质量,减低成本,减轻人力。

自动填料

吸料机是与各种储量装置进行配合,将原料输入筒内,保障原料的清洁,减少人力,保证高空上料安全。

冷水机

冷水机是用来降低水温,控制模具温度(3—50 ℃),保障制品成型需要。

恒温机

恒温机是用来稳定水温或油温,控制模具的温度(30—300 ℃),保障制品的成型的需要

机械手

机械手将成型完毕的制品从模腔中取出,节省人力,提高生产效率,提高产品成型品质。

输送带

输送带是将制品运输到制品集中的地方,节省人力,从而提高自动化生产,提高生产效率。

5、注塑机的正确操作程序操作前准备

(1)准备适当的工具;

(2)核对生产资料,将温度、压力等各参数进行修正;

(3)开启干燥机,将塑料干燥及预热。

检查安全装置

(1)低压护模动作是否正常;

(2)检查安全门保护装置是否正常;

(3)检查其它安全保护装置。

开机程序

(1)检查水路是否完全开启;

(2)检查各电源是否正常。

(3)开启马达电源,打开模具,进行清洁模具工作以及模具润滑。

(4)检查安全装置。

(5)待温度到达设定值后将料斗打开。清除料筒内过热的塑料;

(6)锁模,射台前进,进行手动、半自动或全自动生产。

关机程序

1.料闸合上,继续操作直到产品不完整,即料筒内塑料用完。

2.如果工作在全自动或半自动。需要在制品不完整时切换至手动。

3.清洁模面,喷上防护剂,合模当不能起高压,将射台退出。

4.将机器各部分电源及总电源关闭,清洁机身及机位。

半自动操作程序

在半自动操作前,可采用手动操作几次,当制品品质符合要求即可转换至半自动生产。

全自动操作程序

在全自动生产前,必须经过手动及半自动生产。首先要检查制品是否符合全自动生产条件,如果符合,待半自动生产几模正常后可采用全自动生产。

上模程序

(1)注塑机开电源、开运水、开温控电源;

(2)选定原料放入料斗;

(3)检查模具是否能够安装在注塑机内调校;

(4)检查模具的顶针是否与注塑机顶棍相吻合;

(5)检查上模具所需要的工具是否齐全;

(6)模具配上吊模具阔度及厚度,启动马达进行调模;

(7)测量模具阔度及厚度,启动马达进行调校;

(8)将模具小心放入注塑机内,取消高压进行操作。

(9)固定模具,检查安全杆位置,接好模具运水;

(10)调整适当锁模力;

(11)待温度达到后,开始手动操作。上模完毕。

吊机的正确使用

(1)注意吊机的最大重量,清楚确定吊机的每一按钮功能方可使用。

(2)吊机不可以长时间性受吊重量负荷以免发生危险;

(3)上下模具时,吊机可能会暂停,但谨记关闭电源确保安全。

调模

(1)选择调整模式,取消高压位置点,机铰伸直,调校模厚装置至模面贴合;

(2)调校锁模行程,顶针位置,调整机械保护杆位置;

(3)输入所需的压力参数,通过调模前或后调整适当锁模力;

(4)准确调校护模点及护模参数。调模完毕。

下模程序

(1)先拆除运水水管,放掉运水,清理模腔,模具内喷上防护剂,关闭模具。

(2)切断马达电源,用吊机将模具吊住,拆除码模夹。

(3)开启马达电源,用慢速将模具吊下。

(4)切断电源,小心将模具吊下,将模具存放在适当位置。

(5)关闭注塑机整个电源,清理机位及机身。

6、注塑机的正确调校程序

调校注塑部分时必须按照正确的程序,才能达到理想的效果和效率,

调校的基本程序如下:

(1) 在开始调校前先要将料斗清理,加满原料并清楚原料品种及清楚原料是否需要干燥;

(2) 调整适当的料筒温度,温度由低至高。

(3) 根据制品及原料调整适当注射压力及注射速度。

(4)估计料量,预留多一些。(调校完成后,将料量调至适当,根据制品原料的不同适当预留一些垫胶位置)

(5)输入初步的时间,制品成型过程要进行修改,直致产品质量合格。

(6) 输入适当的模具冷水或热模温度。主要是根据原料成型的需要。确定上述各项已预调后,可以进行注塑。可在半自动生产过程中进一步调校,待产品合格后可转入全自动生产。

射胶时间的设定方法

射胶时间的基本设定有两种。第一种就是从产品的外现中辨别品质而得知其射胶时间。第二种是从制品的重量中得知射胶时间。当射胶时间开始时流道及模腔是不断被注入熔融胶料。当产品完全饱满且重量最重时,再添加射胶时间,产品重量也不会增加时,这个时间即为最佳射胶时。

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