injection-tooling-tech_20150123

20Novembre,2010MMSHShanghaiBranchofMMChinaeUniversity马瑞利中国e大学上海分校ToolingTechnique加工技术Speaker'snameJobTitle09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity模具的范围及发展历史1.模具实际就是一种成型的工具，在日常生活及工业生产中，无处不见。2.模具种类很多，有，压铸模，塑料模，橡胶模，冲压模，玻璃模。等等。3.中国的模具生产有几千年的历史。以下的作品中，凝聚了我们祖先高超的模具工艺技术。09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity西安兵马俑铜马车09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity西安兵马俑铜马车09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity北京故宫狮子09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity北京故宫铜雀09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity注塑成型的历史背景•塑料注射成型加工是沿用金属压铸的原理发展起来的。金属通过熔融，用压力输送到冷的型腔，进行冷却成型。JW及IS怀特将这种原理运用于他们的“填塞物料机”中，并于1872年在美国申请专利。实际上第一台用以生产热塑性塑料零件的机器在1920年诞生于德国。此台机器完全由手动操作，没有任何自动化设备。1927年，同样在德国生产出由压力锤驱动的机器，这种机器能产生更大的注射压力。09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity1.注塑系统构成:塑料注塑机模具辅机(模温机,上料机,烘箱,机械手)产品模温机模具塑料烘箱上料机注塑机09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity2.注塑机构造锁模部分注射部分控制部分09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity5.模具3.料筒(螺杆)2.料斗6.产品出口7.锁模装置4.控制面板1.射台09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity3.注塑原理及过程:(同时塑化)09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity(1)锁模机床模板锁模力型腔张力09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity(2)注射,保压和塑化09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity(3)产品顶出09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity开始注射.螺杆开始前进注射并保压.螺杆不断前进直至螺杆不再前进.冷却并塑化模腔内产品继续冷却,同时螺杆进行塑化为下一循环做准备.顶出阶段产品冷却固化,模具打开,产品从模腔内脱出.整个注塑过程:09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity(同时塑化)09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity4.注塑机的分类:适合大部分产品.(1)全液压机:锁模,注射,保压,塑化以及产品顶出均采用液压驱动的注塑机.(2)全电动机:锁模,注射,保压,塑化以及产品顶出均采用伺服马达驱动的注塑机.适合精密小产品及洁净车间.优点:清洁,节能,噪音小,精度高.(3)电液复合式:锁模,塑化和产品顶出采用伺服马达驱动,而注射和保压采用液压驱动的注塑机.适合薄壁产品,及快速成型.优点:高速,节能,精度高锁模顶出注射保压塑化全液压机液压缸液压缸液压缸液压缸液压马达全电动机伺服电机伺服电机伺服电机伺服电机伺服马达电液复合式伺服电机伺服电机液压缸液压缸伺服马达09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity(4)立式机:注射装置或锁模装置垂直布置的注塑机.适合半自动,放嵌件的产品.(5)双(多)色机:一台注塑机含有两个或多个注射装置的注塑机.适合多成分注塑.09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity热塑性塑料弹性体塑料热固性塑料无定型塑料半结晶性塑料PA6/66/12PBTPEPPPOM...ABSPCPMMAPSPVC...BREPDMNBRSBR...EP环氧树脂MF氨基树脂PF酚醛树脂UP不饱和聚酯树脂...5.常用塑料及其分类09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity1、热塑性塑料:指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又会熔化的塑料：即可运用加热及冷却，使其产生[可逆变化](液态←→固态)，是所谓的物理变化。2、热固性塑料：指的是加热后，会使分子构造结合成网状型态。一但结合成网状聚合体，即使再加热也不会软化，显示出所谓的[非可逆变化]，是分子构造发生变化(化学变化)所致。09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity热塑性塑料通用塑料工程塑料PA6/66/12PBTPCPMMAPOMPPO...PEPPPVCPSABS...特种工程塑料PPSLCPPEEK...塑料合金PC/ABSPC/PBTPPO/PS...09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity6.辅机介绍(1)模温机工作原理50ºC模温机模具功能:通过一定的介质(水,油等),控制并维持模具在一定的温度.09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity(2)烘箱功能:去除材料(如:PA,PC,PBT,ABS等)中的水份,使其达到加工要求.分类:a.热风烘箱b.除湿烘箱热风烘箱工作原理:热风09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity7.产品流道系统主流道冷料井分流道浇口09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity2.锁模力大小是否足够机床模板锁模力锁模力型腔张力09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity塑料注射模具基本结构作为自动成型生产的工具，根据其功能，注射模具可分为以下几大系统：-------浇注系统。--------成型系统。--------导向系统。--------温控系统。--------顶出系统。--------辅助系统。09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity1.）浇注系统所谓浇注系统，是将熔融塑料由注射机喷嘴注入模具型腔的通道，桥梁。起到对熔融塑料的高速注射，保压，补料，封胶的作用。浇注系统一般由三部分组成。即主浇口，流道和进入型腔的浇口（有时也称为进料口）。流道系统又分为为冷流道系统，热流道系统，以及热流道与冷流道的组合系统。而对于浇口，又可分为直浇口，侧浇口，点浇口等等。09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity2,)成型系统顾名思义，这一部分是用来成型塑件的空间区域。其空间部分将由塑料熔体填充。型腔的几何形状及大小，在考虑收缩后与塑件完全相同。一般模具的成型系统有型腔，型心，以及斜滑块与斜顶的成型镶件组成。这些部件的组合要同时保证：闭合时，定位精确，配合紧密，且能承受巨大的注射压力。不困气，不溢料。开模时。运行稳定，可靠的将各成型部件分离。借助顶出系统，将塑件平稳脱出。同时，型腔部位，要达到塑件的尺寸公差，及表面质量的要求。。09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity3。）导向系统由于模具是由多部件拼合，重复运动的结构。为保证各成型部件，准确可靠的回到其要求的位置。必须设置导向装置。一般常用的导向装置分为，动定模的导柱，导套。精定位。斜滑块的导向槽，斜导柱。斜顶出的导向杆，导向靴等。09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity4.)温控系统塑料零件的生产过程：塑料材料在注射机料筒内，接受料筒的电热能量及螺杆的剪切能量，塑化熔融（由塑料固体转为塑料熔体），在注射系统的高压下注入模具型腔，进而保压，冷却，顶出。（由塑料熔体变为固体塑料零件）。根据能量守恒定律，塑料在冷却定型及冷却到室温所释放的热能等于塑料吸收的热能。我们暂定释放的热能为Q。在实际生产，塑料释放的热量一部分释放到空气（包括模具由开启到顶出，以及塑件离模后由顶出温度到室温）。另一部分（绝大部分的热量）释放给与塑料紧密接触的模具。其结果造成模具温度升高。为了正常生产，必须对模具设置冷却温控系统，将塑料传给熔体的热量移走。09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity1.模具温度的确定。1.）满足所加工的塑料材料对于模具温度要求。为了保证塑料高分子在冷却过程中的微观排列，消除内应力，避免塑件的后变形及开裂。需要一定的模具温度。为了保证塑件的表面质量，尤其对于那些添加有玻纤，钙粉等添加剂的材料，对于模具温度也有很高的要求。有些模具要求温度很高，比如PA66+30%GF。模温要求：70度-90度。对于APEC材料，模温高达110度。2.）满足塑件成型周期的模具温度要求。为了提高塑件生产的生产效率，在保证塑件必需模温的前提下，尽量将模温控制在较低的温度。2.模具冷却系统的设计应考虑的因素。1.）冷却流道的直径，间距，以及到塑件表面的距离。冷却流道直径一般为8—12.间距60-80.到塑件表面，保证不小于16mm外，越小越好。2.）模具材料的选择。模具材料，除保证机械力学要求之外，还要保证热导率。有些关键，苛刻的区域，要使用铍铜，钴铜等优良热导率的材料。3.）冷却介质，及温度。最多用的冷却介质是水。但模温要求很高的地方还可能用油。在不便于使用运水的地方，使用气体冷却。09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity5.)顶出系统当塑件冷却定型后，必须从模具中脱出，以进行下一周期的注射生产。塑件成型冷却后，开模时往往包牢在定模或动模一侧。通常是包在动模一侧。塑件一般有固定在顶出板的上的顶针，顶出块，顶出环，或斜顶块顶出。其动作是顶针相对于型芯相对运动。将塑件顶离型芯。模具合模时，有复位杆将顶出板回复到位。至于顶出板的驱动，往往有以下几种方法：1.）由固定在注射机上的限位杆顶出。2.）由独立的油缸完成顶出，复位。09/03/11InserteventtitleShanghaiBranchofMMChinaeUniversity无