注塑成型与模具知识介绍

注塑成型與模具知識介紹InjectionMoldingIntroductionGOODPARTMaterial材料設備與模具EquipmentandToolProcessing工艺Design设计好产品Equipment设备----射出成型機1.注塑量之選擇.2.鎖模壓力之確認.3.機械安裝尺寸確認.4.模厚與開模行程確認5.頂出行程確認6.機台螺杆介紹机器注射容量選擇:(MachineShotsize)1.注塑量確定:G=產品重(依3D計算)+料頭重(依流道計算)2.與機台注塑量確認:2-1.PartWeight=30-80%ofMachineShotSize制件重量=30-80%机器最大注射量(實際)2-2.機器最大注塑量(實際):機器注塑容量(實際)=機器注塑容量(理論)*PM/PPS機器注塑容量(理論):查機器參數.PM-----------使用原料比重.PPS-----------聚苯乙烯(PS)常溫下的比重(1.06g/cm3)机器塑模力確定:(MachineClampSize)1.機台最大鎖模力選擇:依機台參數取得.2.產品所需鎖模力計算:F=Q*SF-------產品所需鎖模力.Q-------模腔內注塑壓力須考量模腔內流道的壓力損力S--------制品加上澆注系統在分型面上的總投影面積,cm23.標准要求:FF(機台最大鎖模力)*85%機器安裝尺寸確認:1.機台噴嘴與模具澆口襯套尺寸:SprueBushing主流道衬套Nozzle喷嘴Orifice主流道孔口Radius半径機器安裝尺寸確認:備注:a.澆口襯套球形凹坑半徑R應比機台噴嘴球形頭半徑r大1~2mmb.澆口襯套注道小端直徑D應比機台噴嘴直徑d大1mm.2.模具定位環尺寸:比對機台與模具定位環尺寸.3.模具外形尺寸與機台哥林柱間距.4.機台模板鎖模螺絲與模具冷卻水管位置確認.模厚與開模行程確認:1.確認工式:Sk=Hm+H1+H2+a+5~10mm.Sk--------注塑機模板全開距離(移動模板與固定模板之間的最大開距).Hm---------模具厚度(mm).H1----------頂出距離,通常等于型芯的高度H2-----------制品高度,包括澆注系統在內a------------僅三板模具需取此值,為母模板與撥料板分開時的距離5~10mm—安全距離,當使用機械手時需取30~50mm.模具頂針行程與機台頂杆行程確認:1.機台頂杆行程:查機台參數可得,模具頂針行程在模具LAYOUT上有標注.2.一般要求模具頂針行程小于機台頂杆行程.S模具S機台•UniformPlasticizing均匀塑化•LessPressureLoss低压力损耗•FasterCycles更快成型周期•UniformStockTemperature均匀储料温度•StreamlinedMeltFlow线性熔融流动機台螺杆介紹作用:Metering计量Feed进料ScrewandCylinderDesign螺杆和料筒设计hfhm•L/D=20:1(16~24:1)•CompressionRatio压缩比=hf/hm=2~2.5:1(1.5~3:1)Transition过渡LD15010050255075125150100ScrewDiainmmRPMSCREWSPEEDSuggestions推荐螺杆转速螺杆直径转速往复式螺杆头结构检查环类型:止回环熔融树脂流过开放检查环检查环关闭,防止在注塑过程中料的回流建议采用止逆阀StandardCylinderNozzles标准料筒喷嘴HeatingBand加热环CylinderBore料筒主体ToMoldProvidesMechanicalandThermalConnectionFromHotCylindertoColderMold提供从热的料筒到相对冷的模具的机械和热连接到模具InjectionMoldingProcess----注塑成型工藝1.注塑成型流程.2.重要加工參數介紹:溫度:料溫/模溫/烘干溫度.速度:注塑速度/開合模速度/頂出速度.壓力:注塑壓力/開鎖模壓力/頂出壓力.3.成型十大原則注塑成型流程1.加料松退螺桿在料管內旋轉,將從料斗來的塑膠卷入,並逐步將其壓實,排氣,塑化,融化塑膠不斷由螺桿推向前端,並逐漸積存在頂端和噴嘴之間,而螺桿本身受熔體的壓力而緩慢後移,當積存熔體達到一次注射量時,螺桿停止移動.2.射膠當螺桿停止移動,在液壓缸或機械力作用下,推動螺桿前進使熔体通過噴嘴注入模具.3.保壓當模具充滿后流動速度減慢,此時塑膠被繼續擠入模腔,熔體密度提高.加壓流動模具充填射膠保壓凝固及冷卻塑膠塑化加料松退合模開模頂出InjectionMoldingProcessImportantProcessVariables重要加工参数MeltTemperature熔融温度MoldTemperature模具温度TemperatureProfiles温度曲线ResidenceTime停留时间InjectionSpeed注射速度InjectionPressure注射压力PackPressure保压ClampTonnage锁模力Cushion缓冲料垫ModelofAmorphousPolymersAddingHeatIncreasesSpace外热提供空间BetweenMolecularChains在分子链之间RaiseTemperatureofPolymerTGLocked固态EntanglementsStiffFlow难于流动EasierFlow较易流动MeltTemperature熔融温度35302520151050.030.060.090.120.150.180.210.240WallThicknessinInches壁厚(In)MeltFlow(in.)LEXAN?[e-mail]eyieldsincreasedFlow.提高熔融温度导致增加流动However,TooHighaMeltTemperatureMayCauseDegradation.但,过高熔融温度造成降解Howisheataddedtothepolymer?外热如何作用于高分子材料ElectricalHeat:电加热HeaterBands加热带MechanicalHeat机械热ScrewSpeed螺杆速度BackPressure背压InjectionPressure/Speed注射速度/压力InjectionMoldingBarrelUnitTheReciprocatingScrew(Filling)ThroatHeatingCoilsNozzleHopperScrewBarrelForce,TorqueFromInjectionUnit料筒组件回转式螺杆喷嘴螺杆加热料斗加料口料筒来自注塑单元的力和力矩Drying•Dryingtemperatureandtimeareanimportantkeyfactorforgoodproductsinourproduction在生产得到好的产品，干燥温度和时间是一重要因素•GoodParts良品TypicalLexan(PC):典型PCMoistureLevel:Lessthan0.02%----1210C/3~4Hrs水分含量小于0.02%------1210C/3~4HrsDryingTemperature------烘干溫度InjectionMoldingProcessPartCoolingandSolidificationHotMeltCooledMoldSolidPart制件冷却和固化热熔体温度较低的模具固化的制件MoldTemperatureMoldTemperatureiscriticalinglossaryandresiduestrainofpartUniformmoldtemperaturereducestheeffectsofwarpage.均匀的模温可以减少翘曲Commonlycontrolledbywatercoolingchannels.模温通常冷却水孔道来控制InjectionMoldingCooling模温模温对制件的光洁度和模塑残余应力等级很重要InjectionMoldingVariablesInjectionSpeed100010010100100010000LEXAN?141@644degFLEXAN?141@608degFLEXAN?141@572degFApparentViscosity(Pa/s)ShearRate(1/s)InjectionSpeedaffectstheviscosityofthemoltenmaterial.注射速度表观粘度剪切速率注射速度影响熔体粘度InjectionMoldingVariablesInjectionPressureProfileHydraulicPressureTimeFillTimeScrewRunTimeBackPressurePeakInjectionPressurePressureAppliedbyInjectionRamtoForcethePlasticFromtheBarreltotheMold.注射压力曲线注射压力峰值液压压力填充时间InjectionMolding•BarrelUnit•TheReciprocatingScrewScrewRotationFeedsandShearsMaterialIntoaMelt.MeltCollectsIntoFrontofBarrel,ForcingScrewBackShotRotationandBackPressure出量通过螺杆回转，熔体聚集于料筒前部，反作用力使螺杆后退。回转力矩和背压InjectionMoldingEquipmentBarrelUnitTheReciprocatingScrewMeltRequiredtoFillMoldReadyforInjectionShotInjectionPressure注射压力将要注入模具内的熔体(3~5mmforPC)InjectionMoldingVariablesCushionCushionMaterialremaininginbarrelwhentheejectionphaseiscompleted.注过程结束后，残于料筒前端的熔体Theinjectionmoldingprocessshouldallowacushiontoprovidesufficientpackingpressureinthemold缓冲垫注过程必须要有缓冲垫以保证有效的保压REGRINDSUGGESTIONS•UseOnlyCleanNon-degraded•UncontaminatedResinforRegrind•KeepItAsNewMaterial•Normally20%ofRegrindcanbeUsed•ScreenSizesshouldbe7to9mmInjectionMoldingRegrind对材料回收使用的建议•只使用未降解材料•回收料不能有污染•要象保存新料一样•通常允许添加20%的回收料•过滤网应该在7至9MMInjectionMoldingClosingTenDoforMoldingEngineeringResins•KnowYourMaterial了解你所使用的材料•DryProperly正确地干燥•UseRecommendedProcessingConditions使用推荐的加工参数•UseProperlySizedEquipment选择恰当的设备•UseProperlyDesignedTooling正确设计模具•UseAdequateRunners浇口尺寸充分•UseProperVenting良好的排气•UseNozzleswithProperHeatControls对喷嘴施以良好的温控•UseProperScrewDesi