塑料注塑機(jī)成型技術(shù)應(yīng)用

龔?fù)? 顧信福

【摘 要】塑料制品技術(shù)的進(jìn)步使得其制品種類越來越豐富，在人們的生活和工業(yè)生產(chǎn)中塑料制品應(yīng)用越來越廣泛。在塑料制品技術(shù)領(lǐng)域影響塑料制品性能的主要是原料配方和成型技術(shù)。塑料注塑成型加工技術(shù)，對(duì)于塑料制品的性能十分關(guān)鍵，為此本文在系統(tǒng)論述塑料注射成型新技術(shù)的基礎(chǔ)上分析了其工藝特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】 塑料制品 塑料注射成型 工藝技術(shù)

1 注塑工藝對(duì)液壓系統(tǒng)的要求

注塑機(jī)的液壓 系統(tǒng)主要分為合模和注射兩部分。

合模部分要求有足夠的鎖模力，以保證注 塑時(shí)，在模具型腔內(nèi)熔融塑料壓力的作用下，模具不會(huì)分離。還要求有足夠的流量以達(dá)到 要求的開合模速度，以減少空行程時(shí)間，縮短注塑周期。另外，還要具有保護(hù)模具的功能。

注塑部分對(duì)注塑制品的質(zhì)量影響很大。它要對(duì)加進(jìn)料筒的塑料進(jìn)行預(yù)塑，并向模具內(nèi)注入熔融的流 態(tài)塑料。注射后期要求保壓，以便向模具內(nèi)補(bǔ) 充因冷卻收縮 所需的塑料。塑料件的質(zhì)量和尺寸精度與注射壓力、注射速度、塑料溫度密切相關(guān)。

2 注射成型加工工藝特點(diǎn)

2.1 注射成型工藝的特點(diǎn)及其原理

第一，注射成型工藝技術(shù)能夠生成形狀復(fù)雜的塑料制品，其產(chǎn)品的尺寸及各種嵌件都比較精確，這種精密的注塑成型技術(shù)是領(lǐng)先其他技術(shù)的；其次，注射成型工藝技術(shù)在實(shí)際操作過程中自動(dòng)化程度較高，這樣不僅能夠節(jié)約人力，而且大大提高了生產(chǎn)效率。

2.2 注射成型過程的工藝條件

第一，機(jī)筒、噴嘴和模具的溫度要控制在合理范圍內(nèi)，適當(dāng)?shù)臏囟仁撬芰纤芑|(zhì)量的可靠保障。第二，塑化壓力和注射壓力在注塑成型過程中也很關(guān)鍵，掌握好壓力是注塑模型質(zhì)量的保障。第三，必須控制好成型周期，恰當(dāng)?shù)某尚椭芷诓粌H能夠調(diào)高塑料制品的質(zhì)量，而且還能夠縮短時(shí)間，提高效率。

塑料加工中的重要因素包括：溫度、稠度、色料分布和熔體密度。一般是通過螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)獲得熔融塑料的能量，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)混煉在螺紋之間發(fā)生，塑性粒料表面被熔融塑化，當(dāng)物料沿螺桿前進(jìn)時(shí)，就重復(fù)著混合和剪切作用，直至塑料被完全熔融。

3 注射成型設(shè)備

目前在注塑成型行業(yè)機(jī)械設(shè)備比較繁多，按不同的外形可分為立式、臥式、角式和轉(zhuǎn)盤式注射機(jī)。從其工作效能來看物料在機(jī)筒中被塑化的不同形式又可以分為柱塞式和螺桿式。大多數(shù)企業(yè)目前使用較為廣泛的是單螺桿往復(fù)式注射機(jī)，這種注射成型機(jī)械設(shè)備的螺桿能夠轉(zhuǎn)動(dòng)作業(yè)，而且其軸向往復(fù)能夠提高注射塑料的攪拌效果。

3.1 合模裝置

在成型過程中比較重要的工藝程序是合模。合模裝置的主要功能是在承受住注射壓力情況下閉合然后將制品取出。在現(xiàn)階段生產(chǎn)實(shí)踐中使用效果較好的合模裝置有：肘桿式合模裝置、液壓式合模裝置和液壓一機(jī)械式合模裝置。

3.2 注射裝置

注射裝置是熔融塑料達(dá)到一定程度，然后根據(jù)混合物配比將其注入產(chǎn)品成型模具，這個(gè)過程需要控制壓力和速度以使塑料熔體能夠順利注入模具。目前來看在注塑生產(chǎn)工藝中采用的比較理想的注射裝置是螺桿式預(yù)塑化器，該裝置有很多優(yōu)點(diǎn)，比如其熔融物質(zhì)量恒定，能夠保持高壓和高速，而且還能夠精確控制注射量，這些優(yōu)點(diǎn)正是透明、薄壁制品和高生產(chǎn)速率所需要的。

4 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及特點(diǎn)

塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)是在滿足注射工藝要求的條件下， 本著節(jié)能低耗的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

液壓系統(tǒng)中可以采用變頻控制、真空自吸補(bǔ)油、比例壓力控制等先進(jìn)技術(shù)，因此它具有以下特點(diǎn)：

（1）能量消耗少，系統(tǒng)發(fā)熱低。根據(jù)注射工藝多級(jí)注射速度的需要——注射速度可自動(dòng)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同注射階段的要求， 液壓系統(tǒng)提供給注射機(jī)的工作流量必須是不斷變化的。用傳統(tǒng)的定量泵-流量閥來調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量，在低速注射、慢速合模時(shí)，因電機(jī)、液壓泵轉(zhuǎn)速不變，即液壓泵輸出流量不變，就會(huì)有大量多余的壓力油經(jīng)溢流閥直接流回油箱，從而造成大量的能量浪費(fèi)。

（2）系統(tǒng)成本低， 生產(chǎn)效率高。直壓式合模機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要設(shè)專門的調(diào)模機(jī)構(gòu)， 對(duì)不同厚度的模具適應(yīng)性好， 因此該機(jī)器的合模裝置設(shè)計(jì)成直壓式。但直壓式合模裝置給液壓系統(tǒng)帶來了生產(chǎn)效率與系統(tǒng)成本相互矛盾的問題。因直壓式通過壓力油直接鎖模，所以液壓缸直徑大，如選擇大流量高壓泵來提高合模速度，液壓泵和電機(jī)的成本將增高，能耗也很大；如選擇小流量高壓泵，合模速度將降低，從而影響到生產(chǎn)效率。

（3）閥門數(shù)量少，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。根據(jù)注射機(jī)多級(jí)注射壓力的要求 ，系統(tǒng)采用了比例壓力控制。即用一個(gè)比例壓力閥實(shí)現(xiàn)多級(jí)注射壓力的控制。比例壓力調(diào)節(jié)閥是通過將輸入的信號(hào)電流轉(zhuǎn)換成作用在閥芯上的力來控制系統(tǒng)壓力的。因此通過改變輸入信號(hào)大小，就可以方便地完成所有的壓力控制 。與普通壓力閥控制系統(tǒng)相比，比例壓力控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少了閥門數(shù)量，同時(shí)還具有控制精度高、壓力轉(zhuǎn)換平穩(wěn)、無沖擊、節(jié)能效果好等優(yōu)點(diǎn)。

5 注射成型工藝調(diào)整方法

5.1 注射保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐，注射時(shí)間在設(shè)定時(shí)要略大于螺桿完成注射行程移動(dòng)的時(shí)間。保壓時(shí)間是根據(jù)產(chǎn)品厚度來設(shè)定的，一般來說薄壁產(chǎn)品在成型時(shí)不用保壓，不同的厚度可設(shè)定不同的保壓時(shí)間。冷卻時(shí)間在生產(chǎn)過程中也是依據(jù)產(chǎn)品厚度、模具溫度、材料性能設(shè)定的，在實(shí)際生產(chǎn)中結(jié)晶型聚合物的冷卻時(shí)間一般要少于無定型聚合物所需的時(shí)間。

5.2 注射壓力、速度

在注塑成型過程中注射壓力要保持宜低不宜高的狀態(tài)，因?yàn)樽⑸鋲毫χ灰芴峁┳銐騽?dòng)力來滿足注射速度、使熔體能夠順利充滿型腔就好，過高的壓力可能會(huì)使制品內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。注射速度是塑料產(chǎn)品外觀質(zhì)量的重要影響因素，要在綜合考慮模具的幾何結(jié)構(gòu)、排氣狀況的基礎(chǔ)上計(jì)算并設(shè)定合理的注射速度。

5.3 采用多級(jí)注射成型

注塑成型過程中要采用多級(jí)注射，一般來說產(chǎn)品需要三到四段的注射是比較合理的。這種多級(jí)注射成型技術(shù)是很可靠地，它結(jié)合了流道結(jié)構(gòu)和模具排氣狀況等多種技術(shù)參數(shù)，經(jīng)過縝密的計(jì)算得出的。

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