国家高技能人才培训基地系列教材·注射模具设计与制造(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-09-02 11:00:25

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作者:廖志财 主编 巫晓金 副主编

出版社:暨南大学出版社

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国家高技能人才培训基地系列教材·注射模具设计与制造

国家高技能人才培训基地系列教材·注射模具设计与制造试读:

前言

模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊基础工艺装备,是高技术含量和高附加值的产品,在国民经济中有极其重要的作用与地位。目前我国模具产能超过2000亿元,已发展成为世界模具生产大国,但与世界先进水平相比,无论是在技术、工艺、管理、产品水平还是生产方式及服务理念等方面,仍存在较大差距。“十三五”规划中我国模具工业将以由大变强为主线,依托创新驱动、科学发展,加强转型升级、深化改革,继续实施项目带动和出口带动战略,制造水平和质量的提升将优先于产能的增长,使我国在2020年开始进入世界模具强国之列,并为2025年达到国际先进水平提供有利条件。然而,现阶段我国模具行业人才紧缺,尤其缺乏高水平、高素质的模具人才。面对数字化制造、智能制造以及新兴产业不断发展的要求,必须加快创新型、复合型人才和高技能技术人才的培养。基于此,我们编写了本书,以期为模具专业人才培养出一分绵力。

专业性、可读性、实用性及指导性是我们编写本书的宗旨,具体体现在以下五个方面:

第一,在内容编排上做到理论与实践相结合,既强调基本专业理论的指导作用,更关注运用CAD/CAM软件从事模具设计与制造的实践能力的培养。

第二,从模具初学者的角度出发,由浅入深、循序渐进,编写中尽量采用可视化的方式,力求做到图文并茂,通俗易懂,便于自学。

第三,素材源于模具企业的生产实际,所选的模具设计与制造案例极具典型性和代表性,有利于初学者快速掌握模具基本功并逐步达到融会贯通的目的。

第四,按照最新版的制图标准进行绘图,符合相关制图规范。

第五,根据当前中等职业技术学校学生的学习特点,本书还配备了网上学习资料,内容主要针对模块3、模块4模具设计与制造典型案例,供读者练习和参考使用。

本书由广州市轻工技师学院廖志财担任主编并负责统稿,巫晓金任副主编,其中模块4任务6、任务7由巫晓金编写,其余各章节由廖志财编写。

本书在编写过程中参阅了多部模具专业著作,部分内容参考了笔者曾经工作过的东莞伟易达公司工模部的模具设计指导文件,在此谨向相关作者及企业表示衷心的感谢!

一些模具专业名词,在模具行业内不止一种叫法,例如注射模又称注塑模,定模又称前模,动模又称后模;型腔镶件又称凹模,型芯镶件又称凸模,两者统称模仁;滑块又称行位,楔紧块又称撑鸡;支撑柱又称撑头;推杆又称顶针,复位杆又称回程杆或回针,推管又称司筒;垫铁又称方铁或凳仔方;定位环又称定位圈,浇口套又称主流道衬套或唧咀;浇口又称入水口等。笔者认为,对于初学者有必要认识并逐步熟悉这些专业名词,因此在书中未做划一处理,特此说明。

由于作者水平有限,加之成书时间仓促,书中难免存在错漏之处,恳请读者批评指正。编 者2016年10月目录

国家高技能人才培训基地系列教材编委会

总序

前言

模块1 模具基础知识

任务1 模具认知

任务2 塑料认知

任务3 塑料成型方法认知

任务4 注射成型设备认知

模块2 注射模具结构设计

任务1 塑件结构设计

任务2 分型面的选择

任务3 浇注系统设计

任务4 模具结构类型的选定

任务5 脱模机构设计

任务6 行位机构设计

任务7 模具温度的控制

任务8 排气方法的选用

模块3 粉笔刷壳体注射模具设计

任务1 塑件三维造型

任务2 塑件工程图制作

任务3 模具装配图设计

任务4 分模

任务5 拆电极

模块4 大象手机支架注射模具制造

任务1 大象手机支架注射模具装配图的设计

任务2 凹模的加工

任务3 凸模的加工

任务4 顶针固定板的加工

任务5 浇口套及顶针的加工

任务6 模具修配及抛光

任务7 模具装配与调试

参考文献模块1 模具基础知识

本模块主要介绍模具基本知识,塑料的种类、特性及应用,塑料的主要成型方法,注射成型设备等模具基础知识。任务1 模具认知

一、模具工业在国民经济中的作用与地位

模具是一种具有特定形状的工作型面,通过加压加热等方法制造金属或非金属零件的专用工具。在现代生产中,模具是生产各种工业产品的重要工艺装备。例如,冲压件和锻件是通过冲压或锻造方式使金属材料在模具内发生塑性变形而获得的;金属压铸件、粉末冶金零件以及塑料、陶瓷、橡胶、玻璃等非金属制品,绝大多数也是用模具成型的。由于模具成型具有优质、高产、省料和低成本等特点,现已在国民经济各个部门,特别是汽车、拖拉机、航空航天、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等工业部门得到了极其广泛的应用。据资料统计,利用模具制造的零件数量,在飞机、汽车、摩托车、拖拉机、电机、电器、仪器仪表等机电产品中占80%以上;在电脑、电视机、摄像机、照相机、录像机等电子产品中占85%以上;在电冰箱、洗衣机、空调、电风扇、自行车、手表等轻工业产品中占90%以上;在子弹、枪支等兵工产品中占95%以上。图1-1所示为利用模具生产的各类五金及塑料制品。图1-1 各类五金及塑料制品

随着社会经济的发展,人们对工业产品的品种、数量、质量及款式都有越来越高的要求。为了满足人类的需要,世界上工业发达的国家都十分重视模具技术的开发,大力发展模具工业。模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

模具被称为“工业之母”“效益放大器”。模具工业能促进工业产品生产的发展和质量的提高,并能获得极大的经济效益,因而引起了世界各国的高度重视。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”,日本称模具工业为“进入富裕社会的原动力”,在德国,模具工业被冠以“金属加工业中的帝王”之称号,而欧盟一些国家称“模具就是黄金”,新加坡政府则把模具工业作为“磁力工业”,中国模具权威人士称“模具是印钞机”。随着工业生产的迅速发展,模具工业在国民经济中的地位将日益提高,模具技术也会不断发展,并在国民经济发展过程中发挥着越来越重要的作用。

二、模具成型工艺的特点(1)生产效率高,适用于大批量零件与制品的加工与制造。(2)属少、无切屑加工,节省原材料,材料的利用率较高。(3)制成品精度高,尺寸稳定,内部质量较好,具有良好的互换性。(4)操作工艺简单,对操作者的技能要求低。(5)能制造出用其他加工工艺难以加工的、形状复杂的制品。(6)采用模具成型工艺生产零件容易实现生产的自动化及半自动化。(7)用模具成型工艺批量生产零件与制品,成本低、经济效益高。

三、模具的分类

科学地对模具进行分类,对有计划地发展模具工业,系统地研究和开发模具生产技术具有重要的技术经济意义,对研究和制定模具技术标准体系具有重要的价值。模具分类方法很多,过去常使用的有:按模具结构形式分类,如单工序模、复合模等;按使用对象分类,如汽车覆盖件模具、电机模具等;按加工材料性质分类,如金属制品用模具、非金属制品用模具等;按模具制造材料分类,如硬质合金模具等;按工艺性质分类,如拉深模、粉末冶金模、锻模等。在这些分类方法中,有些不能全面地反映各种模具的结构和成型加工工艺的特点,以及它们的使用功能。为此,采用以使用模具进行成型加工的工艺性质和使用对象为主的综合分类方法,将模具分为十大类,见表1-1。各大类模具又可根据模具结构、材料、使用功能以及制模方法等分为若干小类或品种。表1-1 模具的分类

据统计,目前我国模具的结构比例如下:冲压模约占37%,塑料模约占43%(绝大多数为注射模),铸造模(包含压铸模)约占10%,锻模、轮胎模、玻璃模等其他类模具约占10%,与工业发达国家的模具类别比例一致。其中冲压模及注射模是产量比重最大的两类模具。如图1-2、图1-3所示,分别为一套冲压模和一套注射模。图1-2 冲压模图1-3 注射模任务2 塑料认知

一、塑料的组成

塑料是以合成树脂为主要原料,加入必要的添加剂,在一定温度和压力下塑造成一定形状,并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。塑料的主要成分是树脂,其性质主要由树脂决定,但是单纯的树脂往往不能满足成型生产中的工艺要求和成型后的使用要求,必须在树脂中添加一定数量的添加剂,并通过这些添加剂来改善塑料的性能。

塑料添加剂按其特定功能可分为七大类:①改善加工性能的添加剂,如热稳定剂、润滑剂等;②改善机械加工性能的添加剂,如增塑剂、增韧剂等;③改善表面性能的添加剂,如抗静电剂、偶联剂等;④改善光学性能的添加剂,如着色剂等;⑤改善老化性能的添加剂,如抗氧剂、光稳定剂等;⑥降低塑料成本的添加剂,如增量剂、填充剂等;⑦赋予其他特定效果的添加剂,如发泡剂、阻燃剂、防霉剂等。

二、塑料的特性(1)轻质。

无填料的塑料的相对密度为0.82~22,是钢铁的1/8~1/4。有填料的塑料的相对密度也只有铝的1/2。因此,塑料的比强度反而比金属大。(2)耐腐蚀性良好。

塑料在水、水蒸气、酸、碱、盐、汽油等化学介质中,大多比较稳定,不起化学变化。在某些强腐蚀性介质中,有些塑料的耐蚀性甚至超过某些贵金属。因此,在工业生产中,许多设备是由塑料制造的。所谓“塑料王”——聚四氟乙烯,在很宽的温度范围内,在许多强腐蚀性的化学介质中,甚至王水中,都是稳定的。(3)加工和成型的工艺性能良好。

塑料的加工成型方法很多,而且加工方法简单。热塑性的塑料在很短的时间内即可成型,比金属加工成零件的车、铣、刨、钻、磨等工序简单得多。塑料也可以采用机械加工,大多数塑料便于焊接。(4)电绝缘性良好。

大多数塑料有优良的电绝缘性,在高频电压下,可以作为电容器的介电材料和绝缘材料,也可以应用于电视、雷达等装置中。(5)摩擦系数小。

塑料制成的机械传动部件,机械动力的损耗小,有的甚至可以不加润滑剂,或用水润滑即可。这是金属材料所无法比拟的。(6)耐热性差。

大多数塑料的耐热性差,一般只可在100℃以下使用,有的使用温度不能超过60℃,少数可以在200℃左右的条件下使用。高于这些温度,塑料即软化、变形,甚至丧失使用性能。(7)塑料较容易变形。

大多数塑料比金属容易变形,这是作为工程材料的塑料的最大缺点。金属材料在较高温度下,才有显著的蠕变现象;而塑料即使是在室温下,经过长时间受力,也会缓慢变形,并且随温度升高,蠕变加剧。热塑性塑料的蠕变更为严重。添加填料或使用金属、玻璃纤维、碳纤维等增强材料的塑料,可使所受外力分布到较大的面积上,蠕变会减轻。(8)塑料会逐步老化。

塑料制品在使用的过程中,由于大气中氧气、臭氧、光、热等环境因素和各类机械力的作用,以及树脂内部微量杂质的存在,塑料的性能变坏,甚至丧失使用价值,即为塑料的老化。当然,如果在塑料中加入一些防老化剂,或者在塑料的表面喷涂防老化剂阻隔或减轻光和热的作用,可以减缓塑料的老化速度,延长使用寿命。

三、塑料的分类

塑料种类很多,到目前为止世界上投入生产的塑料有300多种。表1-2列举的是部分常用塑料的名称及收缩率。表1-2 部分常用塑料的名称及收缩率

塑料的分类方法较多,常用的有两种,即按用途或受热特性进行分类,详见表1-3。表1-3 塑料的分类

注射成型一般采用热塑性塑料,但近年来,随着新技术的发展,一些热固性塑料也可用于注射成型。

四、常用热塑性塑料的基本特性、主要用途及成型特点

1.聚乙烯(PE)(1)基本特性。

聚乙烯塑料是塑料工业中产量最大的品种。按聚合时采用的压力方式不同可分为高压、中压和低压三种。低压聚乙烯的分子链上支链较少,相对分子质量、结晶度和密度较高(又称“高密度聚乙烯”),所以比较硬,耐磨、耐腐蚀、耐热及绝缘性较好。高压聚乙烯分子带有许多支链,因而相对分子质量较小,结晶度和密度较低(称“低密度聚乙烯”),且具有较好的柔软性、耐冲击性及透明性。3

聚乙烯无毒、无味、呈乳白色。密度为0.91~0.96g/cm,有一定的机械强度,但和其他塑料相比机械强度低,表面硬度差。聚乙烯的绝缘性能优异,常温下聚乙烯不溶于任何一种已知的溶剂,并耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他酸以及各种浓度的碱、盐溶液。聚乙烯有高度的耐水性,长期与水接触其性能可保持不变。其透水汽性能较差,而透氧气和二氧化碳以及许多有机物质蒸气的性能好。在热、光、氧的作用下会老化和变脆。一般高压聚乙烯的使用温度为80℃左右,低压聚乙烯为100℃左右。聚乙烯耐寒性良好,在-60℃下仍有较好的力学性能,-70℃下仍有一定的柔软性。(2)主要用途。

低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件,如齿轮、轴承等;高压聚乙烯常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包覆电缆等。图1-4所示为常见的聚乙烯塑料制品。图1-4 聚乙烯塑料制品(3)成型特点。

聚乙烯成型时,在流动方向与垂直方向上的收缩差异较大,注射方向的收缩率大于垂直方向的收缩率,易产生变形,并使塑件浇口周围部位的脆性增加。聚乙烯收缩率的绝对值较大,成型收缩率也较大,易产生缩孔。冷却速度慢,必须充分冷却,且冷却速度要均匀。质软易脱模,塑件有浅的侧凹时可强行脱模。

2.聚丙烯(PP)(1)基本特性。

聚丙烯俗称百折软胶,无色、无味、无毒。外观似聚乙烯,但比3聚乙烯更透明更轻。密度仅为0.90~0.91g/cm。它不吸水,光泽好,易着色。屈服强度、抗拉强度、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。定向拉伸后聚丙烯可制作铰链,有特别高的抗弯曲疲劳强度。如用聚丙烯注射成型一体铰链(盖和本体合一的各种容器),经过7×710次开闭弯折未产生损坏和断裂现象。聚丙烯熔点为164℃~170℃,耐热性好,能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌。其低温使用温度达-15℃,低于-35℃时会脆裂。聚丙烯的高频绝缘性能好。因不吸水,绝缘性能不受湿度的影响。但在热、光、氧的作用下极易解聚、老化,所以必须加入防老化剂。(2)主要用途。

聚丙烯可用来制作各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件。做水、蒸汽、各种酸碱等的输送管道,化工容器和其他设备的衬里、表面涂层。制造盖和本体合一的箱壳,各种绝缘零件,并用于医药工业中。图1-5所示为常见的聚丙烯塑料制品。图1-5 聚丙烯塑料制品(3)成型特点。

成型收缩范围大,易发生缩孔、凹痕及变形;聚丙烯热容量大,注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路。聚丙烯成型的适宜模温为80℃左右,不可低于50℃,否则会造成成型塑件表面光泽差或产生熔接痕等缺陷,温度过高会产生翘曲现象。

3.聚氯乙烯(PVC)(1)基本特性。

聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料品种之一。聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂,使聚氯乙烯塑件呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂,就可制成各种硬质、软质和透明制品。纯聚氯乙烯的密度3为1.4g/cm,加入了增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般为31.15~2.00g/cm。硬聚氯乙烯不含或含有少量的增塑剂,有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能,可单独用作结构材料。软聚氯乙烯含有较多的增塑剂,它的柔软性、断裂伸长率、耐寒性增加,但脆性、硬度、抗拉强度降低。聚氯乙烯有较好的电绝缘性能,可以用作低频绝缘材料。其化学稳定性也较好,但热稳定性较差,长时间加热会导致分解,放出氯化氢气体,使聚乙烯变色。其应用温度范围较窄,一般为-15℃~55℃。(2)主要用途。

由于聚氯乙烯的化学稳定性高,所以可用于防腐管道、管件、输油管、离心泵、鼓风机等。聚氯乙烯的硬板广泛用于化学工业上制作各种贮槽的衬里、建筑物的瓦楞板、门窗结构以及墙壁装饰物等建筑用材。由于电绝缘性能优良而用在电气、电子工业中,用于制造插座、插头、开关、电缆。在日常生活中,用于制造凉鞋、雨衣、玩具、人造革等。图1-6 所示为常见的聚氯乙烯塑料制品。图1-6 聚氯乙烯塑料制品(3)成型特点。

聚氯乙烯在成型温度下容易分解放出氯化氢,所以必须加入稳定剂和润滑剂,并严格控制温度及熔料的滞留时间。不能用一般的注射成型机成型聚氯乙烯,应采用带预塑化装置的螺杆式注射机,因为聚氯乙烯耐热性和导热性不好,用一般的注射机将料筒内的物料温度加热到166℃~193℃时会引起分解。模具浇注系统应粗短,进料口截面宜大,模具应有冷却装置。

4.聚苯乙烯(PS)(1)基本特性。

聚苯乙烯是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种。聚苯乙烯无色透明、无毒无味,落地时发出清脆的金属声,密度为1.054g/3cm。聚苯乙烯的力学性能与聚合方法、相对分子质量大小、定向度和杂质量有关。相对分子质量越大,机械强度越高。聚苯乙烯有优良的电性能(尤其是高频绝缘性能)和一定的化学稳定性。能耐碱、硫酸、磷酸、10%~30%的盐酸、稀醋酸及其他有机酸,但不耐硝酸及氧化剂的作用。对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐溶液也有足够的抗蚀能力。能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮类和脂类等。聚苯乙烯的着色性能优良,能染成各种鲜艳的色彩。但耐热性低,热变形温度一般在70℃~98℃,只能在不高的温度下使用。质地硬而脆,有较高的热膨胀系数,因此,限制了它在工程上的应用。近几十年来,发展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯为基体的共聚物,在一定程度上改善了聚苯乙烯的缺点,又保留了它的优点,从而扩大了它的用途。(2)主要用途。

聚苯乙烯在工业上可做仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等。在电气方面可用于良好的绝缘材料、接线盒、电池盒等。在日用品方面广泛用于包装材料、各种容器、玩具等。图1-7所示为常见的聚苯乙烯塑料制品。图1-7 聚苯乙烯塑料制品(3)成型特点。

流动性和成型性优良,成品率高,但易出现裂纹,成型塑件的脱模斜度不宜过小,但顶出要均匀。由于热膨胀系数高,塑件中不宜有嵌件,否则会因两者的热膨胀系数相差太大而导致开裂,塑件壁厚应均匀。宜用高料温、高模温、低注射压力成型并延长注射时间,以防止缩孔及变形,降低内应力,但料温过高,容易出现银丝。因流动性好,模具设计中大多采用点浇口形式。

5.丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚物(ABS)(1)基本特性。

ABS由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成。这三种组分各自的特性,使ABS具有良好的综合力学性能。丙烯腈使ABS具有良好的耐化学腐蚀性及较好的表面硬度,丁二烯使ABS坚韧,苯乙烯使它具有良好的加工性能和染色性能。

ABS无毒、无味、呈微黄色,成型的塑件有较好的光泽。密度为31.02~1.059g/cm。ABS有极好的抗冲击强度,且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响,在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液,不溶于大部分醇类及烃类溶剂,但与烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS具有一定的硬度和尺寸稳定性,易于加工成型。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高,连续工作温度为70℃左右,热变形温度为93℃左右。耐候性差,在紫外线作用下易变硬发脆。

根据ABS中三种组分之间的比例不同,其性能也略有差异,从而适应各种不同的使用要求。ABS根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。(2)主要用途。

ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电视外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等,还有用ABS夹层板制造小轿车车身。ABS还可用来制造水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器与家具等。图1-8所示为常见的ABS塑料制品。图1-8 ABS塑料制品(3)成型特点。

ABS在升温时黏度增高,所以成型压力较高,塑料上的脱模斜度宜稍大;ABS易吸水,成型加工前应进行干燥处理。易产生熔接痕,模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力;在正常的成型条件下,壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时,模具温度可控制在50℃~60℃,要求塑件光泽和耐热时,温度应控制在60℃~80℃。

6.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(1)基本特性。

聚甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃,又称亚克力,是一种透光性塑料,透光率达92%,优于普通硅玻璃。

有机玻璃产品有模塑成型料和型材两种。模塑成型料中性能较好的是改性有机玻璃372#、373#。372#有机玻璃为甲基丙烯酸甲酯与少量苯乙烯的共聚物,其模塑成型性能较好。373#有机玻璃是372#粉料100份加上丁腈橡胶5份的共混料,有较高的耐冲击韧性。3

有机玻璃密度为1.18g/cm,比普通硅玻璃轻一半。机械强度为普通硅玻璃的10倍以上。它轻而坚韧,容易着色,有较好的电绝缘性能。化学性能稳定,能耐一般的化学腐蚀,但能溶于芳烃、氯代烃等有机溶剂。一般条件下尺寸较稳定。其最大缺点是表面硬度低,容易被硬物擦伤拉毛。(2)主要用途。

用于制造要求具有一定透明度和强度的防震、防爆和观察等方面的零件,如飞机和汽车的窗玻璃、飞机罩盖、油杯、光学镜片、透明模型、透明管道、车灯灯罩、油标及各种仪器零件,也可用于制作绝缘材料、广告铭牌等。图1-9所示为常见的有机玻璃塑料制品。图1-9 有机玻璃塑料制品(3)成型特点。

①为了防止塑件产生气泡、混浊、银丝和发黄等缺陷而影响塑件质量,原料在成型前要很好地干燥。

②为了得到良好的外观质量,防止塑件表面出现流动痕迹、熔接痕和气泡等不良现象,一般采用尽可能低的注射速度。

③模具浇注系统对料流的阻力应尽可能小,并应制出足够的脱模斜度。

7.聚酰胺(PA)(1)基本特性。

聚酰胺俗称尼龙。由二元胺和二元酸通过缩聚反应制取,或是以一种丙酰胺的分子通过自聚而成。尼龙的命名由二元胺与二元酸中的碳原子数来决定,如己二胺和癸二酸反应所得的缩聚物称尼龙610,并规定前一个数指二元胺中的碳原子数,而后一个数为二元酸中的碳原子数;若由氨基酸的自聚来制取,则由氨基酸中的碳原子数来定,如己内酰胺中有6个碳原子,故自聚物称尼龙6或聚己内酰胺。常见的尼龙品种有尼龙1010、尼龙610、尼龙66、尼龙6、尼龙9、尼龙11等。

尼龙有优良的力学性能,抗拉、抗压、耐磨。其抗冲击强度比一般塑料高,其中尼龙6更优。作为机械零件材料,具有良好的消音效果和自润滑性能。尼龙耐碱、耐弱酸,但强酸和氧化剂能侵蚀尼龙。尼龙本身无毒、无味、不霉烂。其吸水性强,收缩率大,常常因吸水而引起尺寸变化。其稳定性较差,一般只能在80℃~100℃的温度范围内使用。

为了进一步改善尼龙的性能,常在尼龙中加入减摩剂、稳定剂、润滑剂、玻璃纤维填料等,克服了尼龙存在的一些缺点,提高了机械强度。(2)主要用途。

尼龙由于有较好的力学性能,被广泛地用于工业上制作各种机械、化学和电气零件,如轴承、齿轮、滚子、辊轴、滑轮、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、高压密封扣圈、垫片、阀座、输油管、储油容器、绳索、传动带、电池箱、电器线圈等零件。图1-10所示为常见的尼龙塑料制品。图1-10 尼龙塑料制品(3)成型特点。

尼龙熔融黏度低、流动性良好,容易产生飞边。尼龙易吸潮,塑件尺寸变化较大,成型加工前必须进行干燥处理。壁厚和浇口厚度对成型收缩率影响很大,所以塑件壁厚要均匀,防止产生缩孔,一模多件时,应注意使浇口厚度均匀化。成型时排出的热量多,模具上应设计冷却均匀的冷却回路。熔融状态的尼龙热稳定性较差,易发生降解而使塑件性能下降,因此不允许尼龙在高温料筒内停留时间过长。

8.聚甲醛(POM)(1)基本特性。

聚甲醛俗名赛钢,是继尼龙之后发展起来的一种性能优良的热塑性工程塑料。其性能不亚于尼龙,而价格却比尼龙低廉。

聚甲醛表面硬而滑,呈淡黄色或白色,薄壁部分半透明。有较高的机械强度及抗拉、抗压性能和突出的耐疲劳强度,特别适合于做长时间反复承受外力的齿轮材料。聚甲醛尺寸稳定,吸水率小,具有优良的减摩、耐磨性能。能耐扭变,有突出的回弹能力,可用于制造塑料弹簧制品。常温下一般不溶于有机溶剂,能耐醛、酯、醚、烃及弱酸、弱碱,但不耐强酸。耐汽油及润滑油性能也很好。有较好的电绝缘性能。其缺点是成型收缩率大,在成型温度下的热稳定性较差。(2)主要用途。

聚甲醛特别适合于做轴承、凸轮、滚轮、辊子、齿轮等耐磨、传动零件,还可用于制造汽车仪表板、汽化器、各种仪器外壳、罩盖、箱体、化工容器、泵叶轮、鼓风机叶片、配电盘、线圈座、各种输油管、塑料弹簧等。图1-11所示为常见的聚甲醛塑料制品。图1-11 聚甲醛塑料制品(3)成型特点。

聚甲醛成型收缩率大,熔点明显(153℃~160℃),熔体黏度低,黏度随温度变化不大,在熔点上下聚甲醛的熔融或凝固十分迅速,所以,注射速度要快,注射压力不宜过高。摩擦系数低、弹性高,浅侧凹槽可采用强制脱出,塑件表面可带有皱纹花样。聚甲醛热稳定性差、加工温度范围窄,所以要严格控制成型温度,以免温度过高或在允许温度下长时间受热而引起分解。冷却凝固时排出热量多,因此模具上应设计均匀冷却的冷却回路。

9.聚碳酸酯(PC)(1)基本特性。

聚碳酸酯俗称防弹玻璃,是一种性能优良的热塑性工程塑料,密3度为1.20g/cm,本色微黄,而加淡蓝色后,得到无色透明塑件,可见光的透光率接近90%。它韧而刚,抗冲击性在热塑性塑料中名列前茅。成型零件可达到很好的尺寸精度并在很宽的温度变化范围内保持其尺寸的稳定性。成型收缩率恒定为0.5%~0.8%。具有抗蠕变性、耐磨性、耐热性、耐寒性。脆化温度在-100℃以下,长期工作温度达120℃。聚碳酸酯吸水率较低,能在较宽的温度范围内保持较好的电性能。耐室温下的水、稀酸、氧化剂、还原剂、盐、油、脂肪烃,但不耐碱、胺、酮、脂、芳香烃,并有良好的耐候性。其最大的缺点是塑件易开裂,耐疲劳强度较差。用玻璃纤维增强聚碳酸酯性能,克服了上述缺点,使聚碳酸酯具有更好的力学性能、更好的尺寸稳定性、更小的成型收缩率,并提高了耐热性和耐磨性,降低了成本。(2)主要用途。

在机械上主要用作各种齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条、凸轮、芯轴、轴承、滑轮、铰链、螺母、垫圈、泵叶轮、灯罩、节流阀、润滑油输油管、各种外壳、盖板、容器、冷冻和冷却装置零件等。在电气方面,用作电机零件、电话交换器零件、信号用线电器、风扇部件、拨号盘、仪表壳、接线板等。还可制作照明灯、高温透镜、视孔镜、防护玻璃等光学零件。图1-12所示为常见的聚碳酸酯塑料制品。(3)成型特点。

聚碳酸酯虽然吸水性小,但高温时对水分比较敏感,所以加工前必须干燥处理,否则会出现银丝、气泡及强度下降现象。聚碳酸酯熔融温度高,熔融黏度大,流动性差,所以,成型时要求有较高的温度和压力,且其熔融黏度对温度比较敏感。所以一般用提高温度的方法来增加熔融塑料的流动性。图1-12 聚碳酸酯塑料制品

10.聚砜(PSF或PSU)(1)基本特性。

聚砜是60年代出现的工程塑料,它是在大分子结构中含有砜基(—SO—)的高聚物,此外还含有苯环和醚键,故又称聚苯醚砜。2呈透明而微带琥珀色,也有的是象牙色的不透明体。具有突出的耐热、耐氧化性能,可在-100℃~150℃的范围内长期使用,热变形温度为174℃,有很高的力学性能,其抗蠕变性能比聚碳酸酯还好。具有很好的刚性。其介电性能优良,即使在水和湿气中或190℃的高温下,仍保持高的介电性能。聚砜具有较好的化学稳定性,在无机酸、碱的水溶液、醇、脂肪烃中不受影响,但对酮类、氯化烃不稳定,不宜在沸水中长期使用。其尺寸稳定性较好,还能进行一般机械加工和电镀,但耐候性较差。(2)主要用途。

聚砜可用于制造精密公差、热稳定性、刚性及良好电绝缘性的电器和电子零件,如断路元件、恒温容器、开关、绝缘电刷、电视机元件、整流器插座、线圈骨架、仪器仪表零件等;还可用于制造需要具备热性能好、耐化学性、持久性、刚性好的零件,如转向柱轴环、电动机罩、飞机导管、电池箱、汽车零件、齿轮、凸轮等。图1-13所示为常见的聚砜塑料制品。图1-13 聚砜塑料制品(3)成型特点。

塑件易发生银丝、云母斑、气泡甚至开裂,因此,加工前原料应充分干燥。聚砜熔融料流动性差,对温度变化敏感,冷却速度快,所以模具浇口的阻力要小。模具需加热,成型性能与聚碳酸酯相似,但热稳定性比聚碳酸酯差,可能发生熔融破裂。聚砜为非结晶型塑料,因而收缩率较小。

11.聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)(1)基本特性。

聚对苯二甲酸类塑料,主要包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT),其中聚对苯二甲酸乙二醇酯又称涤纶树脂,它是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物,与PBT一起统称为热塑性聚酯或饱和聚酯。

PET塑料分子结构高度对称,具有一定的结晶取向能力,故而具有较高的成膜性和成型性。PET塑料具有很好的光学性能和耐候性,非晶态的PET塑料具有良好的光学透明性。

PET是乳白色或浅黄色高度结晶性的聚合物,表面平滑而有光泽。耐蠕变、抗疲劳性、耐摩擦性好,磨耗小而硬度高,具有热塑性塑料中最大的韧性,机械性能与热固性塑料相近,尺寸稳定性及电绝缘性能好,受温度影响小,热变形温度和长期使用温度是热塑性通用工程塑料中最高的。无毒,耐候性、抗化学药品稳定性好,吸湿性高,成型前的干燥是必需的。耐弱酸和有机溶剂,但不耐热水浸泡,不耐碱。由于生产PET所用乙二醇比生产PBT所用丁二醇的价格几乎便宜一半,所以PET树脂和增强PET在工程塑料中的价格是最低的,具有很高的性价比。(2)主要用途。

① 薄膜片材:各类食品、药品、无毒无菌的包装材料;纺织品、精密仪器、电器元件的高档包装材料;录音带、录像带、电影胶片、计算机软盘、金属镀膜及感光胶片等的基材;电气绝缘材料、电容器膜、柔性印刷电路板及薄膜开关等电子领域和机械领域。

② 包装瓶:PET做成的瓶具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等特点,因而得到了广泛的应用,其应用已由最初的碳酸饮料瓶发展到现在的啤酒瓶、食用油瓶、调味品瓶、药品瓶、化妆品瓶等。

③ 电子电器:制造连接器、线圈绕线管、集成电路外壳、电容器外壳、变压器外壳、电视机配件、调谐器、开关、计时器外壳、自动熔断器、电动机托架和继电器等。

④ 汽车配件:如配电盘罩、发火线圈、各种阀门、排气零件、分电器盖、计量仪器罩壳、小型电动机罩壳等,也可利用PET优良的涂装性、表面光泽及刚性,制造汽车的外装零件。

⑤ 机械设备:制造齿轮、凸轮、泵壳体、皮带轮、电动机框架和钟表零件,也可应用于微波炉、烘箱、烤盘、各种顶棚、户外广告牌和模型等。

⑥ PET塑料的成型加工可以注塑、挤出、吹塑、涂覆、粘接、机加工、电镀、真空镀金属、印刷。

图1-14所示为常见的聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料制品。图1-14 聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料制品(3)成型特点。

PET在熔融状态下的流变性较好,压力对黏度的影响比温度大,因此,主要从压力方面着手来改变熔体的流动性。

①塑料的处理:由于PET大分子中含有脂基,具有一定的亲水性,粒料在高温下对水比较敏感,当水分含量超过极限时,在加工中PET分子量下降,制品带色、变脆。因此,在加工前必须对物料进行干燥,其干燥温度为150℃,4小时以上,一般为170℃,3~4小时。可用空射法检验材料是否完全干燥。回收料比例一般不超过25%,且要把回收料彻底干燥。

②注塑机选用:PET由于在熔点后稳定的时间短,而熔点又较高,因此需选用温控段较多、塑化时自摩擦生热少的注射系统,并且制品(含水口料)实际重量不能小于机器注射量的2/3。

③模具及浇口设计:PET瓶坯一般用热流道模具成型,模具与注塑机模板之间最好有隔热板,其厚度为12mm左右,而隔热板一定要能承受高压。排气必须充足,以免出现局部过热或碎裂,但其排气口深度一般不要超过0.03mm,否则容易产生飞边。

④熔胶温度:可用空射法量度熔胶温度。270℃~295℃不等,增强级GF-PET可设为290℃~315℃等。

⑤注射速度:一般注射速度要快,可防止注射时过早凝固。但速度过快,剪切率高会使物料易碎。射料通常在4秒内完成。

⑥背压:背压越低越好,以免磨损。一般不超过100bar,通常无须使用。

⑦滞留时间:切勿使用过长的滞留时间,以防止分子量下降。尽量避免300℃以上的温度。若停机少于15分钟,只需作空射处理;若超过15分钟,则要用黏度PE清洁,并把机筒温度降至PE温度,直至再开机为止。

五、常用热固性塑料的基本特性、主要用途及成型特点

1.酚醛塑料(PF)(1)基本特性。

酚醛塑料俗称电木,是热固性塑料的一个品种,它是以酚醛树脂为基础而制得的。酚醛树脂通常由酚类化合物和醛类化合物缩聚而成。酚醛树脂本身很脆,呈琥珀玻璃态。必须加入各种纤维或粉末状填料后才能获得具有一定性能要求的酚醛塑料。酚醛塑料大致可分为四类:①层压塑料;②压塑料;③纤维状压塑料;④碎屑状压塑料。

酚醛塑料与一般热塑性塑料相比,刚性好,变形小,耐热耐磨,能在150℃~200℃的温度长期使用。在水润滑条件下,有极低的摩擦系数。其电绝缘性能优良。缺点是质脆,抗冲击强度差。(2)主要用途。

酚醛层压塑料用浸渍过酚醛树脂溶液的片状填料制成,可制成各种型材和板材。根据所用填料不同,分为纸质、布质、木质、石棉和玻璃布等各种层压塑料。布质及玻璃布酚醛层压塑料具有优良的力学性能、耐油性能和一定的介电性能,用于制造齿轮、轴瓦、导向轮、无声齿轮、轴承、电工结构材料和电气绝缘材料。木质层压塑料适用于作水润滑冷却下的轴承及齿轮等。石棉层压塑料主要用于高温下工作的零件。酚醛纤维状压塑料可以加热模压成各种复杂的机械零件和电器零件,具有优良的电绝缘性能、耐热、耐水、耐磨。可制作各种线圈架、接线板、电动工具外壳、风扇叶子、耐酸泵叶轮、齿轮、凸轮等。图1-15所示为常见的酚醛塑料制品。图1-15 酚醛塑料制品(3)成型特点。

成型性能好,特别适用于压缩成型。模温对流动性影响较大,一般当温度超过160℃时流动性迅速下降。硬化时大量放热,大型厚壁塑件内部温度易过高,发生硬化不匀及过热现象。

2.氨基塑料

氨基塑料是由氨基化合物与醛类(主要是甲醛)经缩聚反应而制得的塑料,主要包括脲—甲醛塑料、三聚氰胺—甲醛(俗称密胺)塑料等。(1)基本特性及主要用途。

① 脲—甲醛塑料(UF)。

脲—甲醛塑料是脲—甲醛树脂和漂白纸浆等制成的压塑粉。可染成各种鲜艳的色彩,外观光亮,部分透明,表面硬度较高,耐电弧性能好,有耐矿物油、耐霉菌的作用。但耐水性较差,在水中长期浸泡后电绝缘性能下降。

脲—甲醛塑料大量用于压制日用品及电气照明用设备的零件、电话机、收音机、钟表外壳、开关插座及电气绝缘零件。

②三聚氰胺—甲醛塑料(MF,俗称密胺)。

三聚氰胺—甲醛塑料由三聚氰胺—甲醛树脂与石棉、滑石粉等制成。可制成各种色彩、耐光、耐电弧、无毒的塑件,在-20℃~100℃的温度范围内性能变化小,能耐沸水且耐茶、咖啡等污染性强的物质。能像陶瓷一样方便地去掉茶渍一类的污染物,且有重量轻、不易碎的特点。主要用作餐具、航空茶杯及电器开关、灭弧罩及防爆电器的配件。图1-16 所示为常见的密胺塑料制品。图1-16 密胺塑料制品(2)成型特点。

氨基塑料常用于压缩、传递成型。传递成型收缩率大;含水分及挥发物多,使用前需预热干燥,且成型时有弱酸性分解及水分析出,模具应镀铬防腐,并注意排气;流动性好,硬化速度快,因此,预热及成型温度要适当,装料、合模及加工速度要快;带嵌件的塑料易产生应力集中,尺寸稳定性差。

3.聚氨酯(PU或PUR)(1)基本特性。

聚氨酯为大分子链中含有氨酯型重复结构单元的一类聚合物,全称为聚氨基甲酸酯,英文全称为polyurethane,简称PU或PUR。它的伸长率大,硬度范围宽,配方调整范围大,具有优异的耐磨性和力学性能,是介于橡胶与塑料之间的一种高性能新型材料,它是由多异氰酸酯与聚醚型或聚酯型多元醇在一定比例下反应的产物。总体来说,聚氨酯制品性能可调范围宽,适应性强,耐生物老化,价格适中。(2)主要用途。

聚氨酯由于优异的性能,在各行各业都有着广泛的用途,在经济较发达的国家和地区,聚氨酯的使用量越来越大。广泛应用于日常生活中,如家具的油漆和涂料,家用电器中的冰箱和冷柜,建筑业中的屋顶防水保温层和内外墙涂料等,还可以做成各种聚氨酯材料,如聚氨酯鞋底、聚氨酯纤维、聚氨酯密封胶等。聚氨酯在汽车生产、矿山选矿、港口码头、粮食及食品加工、医疗卫生、建筑机械、电子设备、建筑、家具、纺织服装鞋业、合成皮革、水利、石油化工、印刷包装、体育健身等行业都有大量应用。图1-17所示为常见的聚氨酯制品。图1-17 聚氨酯制品(3)成型特点。

① 硬度范围宽。在高硬度下仍具有橡胶的伸长率和回弹性。聚氨酯板的硬度为邵氏A10~D80。

② 强度高。在橡胶硬度下,其扯断强度、撕裂强度和承载能力比通用橡胶高得多。在高硬度下其冲击强度和弯曲强度又比塑料高得多。3

③ 耐磨。其耐磨性能显著,一般在0.01~0.10cm/1.61km,约为橡胶的 3~5 倍。

④ 耐油。聚氨酯是一种强极性高分子化合物,对非极性矿物油的亲和性小,在燃料油和机械油中几乎不受侵蚀。

⑤ 耐氧和臭氧性能好。

⑥ 吸振性能优良,可起减振、缓冲作用。在模具制造业中,替代橡胶及弹簧。

⑦ 具有良好的低温性能。

⑧ 耐辐射性能。聚氨酯耐高能射线的性能很好,但对于浅色或透明的聚氨酯弹性体在射线的作用下会出现变色现象。

⑨ 具有良好的机械加工性能(车、铣、磨、钻均可)。任务3 塑料成型方法认知

塑料主要有以下六种常用的成型方法:

1.注射成型

塑料的注射成型又称注塑成型。该方法是用注射成型机将粒状塑料连续输入注射成型机料筒中受热并逐渐熔融,使其呈黏性流动状态,由料筒中的螺杆或柱塞推至料筒端部,通过料筒端部的喷嘴将熔体射入到闭合的模具中,充满后经保压和冷却,使制品固化定型,然后开启模具取出制品。图1-18所示为卧式注射机工作原理及结构简图。图1-18 卧式注射机工作原理及结构简图

2.挤出成型

挤出成型又称挤塑成型。该方法与注射成型的原理类似,将粒状塑料送至挤出机的料筒中完成加热和加压过程,熔体经过装在挤出机机头上的成型口模挤出,然后冷却定型,借助牵引装置拉出,成为具有一定横截面形状的连续制品,如管、槽、板及异型材制品等。图1-19所示为挤出机工作原理及结构简图。挤出成型是热塑性塑料的主要成型方法之一。除了成型加工外,该法还用于塑料的混炼加工,如着色、填充、共混等皆可通过挤出造粒工序来完成。图1-19 挤出机工作原理及结构简图

3.中空成型

中空成型又称吹塑成型,它是制造中空制品和管筒形薄膜的方法。该法先用挤出机或注射机挤出或注出管筒状的熔融坯料,然后将此坯料放入吹塑模具内,向坯料内吹入压缩空气,使中空的坯料均匀膨胀直至紧贴模具内壁,冷却定型后开启模具取出中空制品。在工业生产中,如瓶、桶、球、壶、箱一类的热塑性塑料制品均可用此法制造。若向挤出机中连续不断地挤出熔融塑料,管筒内趁热通入压缩空气,把管筒胀大撑薄,然后冷却定型,便可以得到管筒形薄膜,将其截断可热封制袋,也可将其纵向剖开展为塑料薄膜。

根据型坯的制作方式,可将中空成型分为以下两类:(1)挤出吹塑。

挤出吹塑的工艺过程如图1-20所示。图1-20 挤出吹塑的工艺过程(2)注射吹塑。

注射吹塑的工艺过程如图1-21所示。图1-21 注射吹塑的工艺过程

4.压缩成型

压缩成型又称压制成型。该法把上下模(或凸、凹模)组成的模具安装在压力机的上下模板之间,塑料粒料(或助料、预制坯料)在受热和受压的作用下充满闭合的模具型腔,固化成型后得到塑料制品。此法主要用于热固性塑料的成型。

5.压注成型

压注成型又称传递成型。与压缩成型一样,压注成型也是热固性塑料的主要成型方法之一。该法将塑料粒料或坯料装入模具的加料孔内,在受热与受压的作用下熔融的塑料通过模具加料室底部的浇注系统(流道与浇口)充满闭合的模具型腔,然后固化成型。该法适合于制造形状复杂或带有较多嵌件的热固性塑料制品。

6.固相成型

固相成型的特点是使得塑料在熔融温度以下成型,在成型过程中塑料没有明显的流动状态。该法多用于塑料板材的二次成型加工,如真空成型、压缩空气成型和压力成型等。固相成型原来多用于薄壁制品的成型加工,现已能用于制造厚壁制品。

塑料的成型方法除了以上列举的六种外,还有压延成型、浇铸成型、滚塑成型、泡沫成型等。任务4 注射成型设备认知

模具都必须安装在与其相适应的注射机上才能进行生产。因此模具设计时,必须熟悉所选注射机的技术规范,并对相关参数进行校核,判断模具能否在所选注射机上使用。

一、注射机的分类

注射机按注射装置和锁模装置的排列方式,可分为卧式注射机、立式注射机、角式注射机等,如图1-22所示。图1-22 注射机类型(a)卧式注射机(b)立式注射机(c)角式注射机(d)角式注射机1.锁模装置 2.模具 3.注射装置

1.卧式注射机

卧式注射机是使用最广泛的注射成型设备,它的注射螺杆或柱塞的轴线与锁模装置轴线在一条直线上(或相互平行),并且沿水平方向装设。卧式注射机的优点是机器重心低,比较稳定,便于操作、维修和加料,塑件推出模具后可利用其自重自动落下,容易实现全自动3操作等。一般大中型注塑机均采用该种形式,注射量60cm及以上的注射机均为卧式。卧式注射机的主要缺点是模具安装比较麻烦,有些嵌件放入模具后应采用弹性装置将其卡紧,否则可能倾斜或落下,机床占地面积较大。

2.立式注射机

立式注射机的注射装置与锁模装置均垂直安装且在一条直线上。立式注射机的优点是占地面积小,模具拆装方便,在动模(下模)安放嵌件时,嵌件不易倾斜或坠落。立式注射机的缺点是机身重心较高,机器稳定性较差;塑件顶出后不能靠自重落下,需人工取出,不易实3现全自动操作。立式注射机多为注射量在60cm以下的柱塞式注射机。

3.角式注射机

角式注射机的注射装置和锁模装置的轴线相互垂直。它的优缺点介于卧式和立式之间。它的特点是熔料沿着模具的分型面进入型腔。

在上述三类注射机中,以卧式注射机的应用最为广泛。

二、注射机的组成

如图1-23所示,注射机通常由注射装置、锁模装置、液压系统、电器控制装置等组成。图1-24所示为一台真实注射机的外观图片。图1-23 卧式注射机结构简图1.锁模液压缸 2.锁模机构 3.动模固定板 4.顶杆 5.拉杆 6.定模固定板7.控制台 8.塑化部件 9.料斗 10.计量装置和传动装置 11.注射和移动液压缸图1-24 卧式注射机

1.注射装置

注射装置将颗粒状或粉状的固体塑料原料均匀塑化成熔融状态,并以适当的速度和压力将一定量的塑料熔体注射进模具型腔。

注射装置主要由塑化部件、料斗、注射和移动液压缸、计量装置和传动装置等组成。其中塑化部件是主要部分,由螺杆(柱塞)、料筒、加热器和喷嘴组成。

2.锁模装置

锁模装置为实现模具可靠的开合提供必要的行程;在注射和保压时,提供足够的锁模力;提供推出塑件的推出力和相应的行程。

锁模装置主要由定模固定板、动模固定板、拉杆、锁模液压缸、锁模机构、顶杆(塑件推出机构)和模具调整装置等组成。

常用的锁模装置有液压—机械式和全液压式两种类型。

3.液压系统和电器控制装置

液压系统和电器控制装置的作用在于保证注射机按预定工艺过程的要求(如温度、压力、时间等)和动作程序准确有效地工作。

三、注射机的基本参数

描述注射机性能的基本参数有公称注射量、注射压力、注射速率、锁模力、锁模装置的基本尺寸等。

1.公称(理论)注射量

注射机的公称(最大)注射量指在对空注射条件下,注射螺杆或柱塞做一次最大行程时,注射装置所能达到的最大注射量,单位为3cm或g。公称注射量标志了注射机的注射能力,反映了机器能生产塑件的最大体积或质量。

实际注射时,流动阻力增加,加大了螺杆逆流量,再考虑安全系数,实际能达到的注射量有所降低,一般为公称注射量的70%~90%。

2.注射压力

注射压力指注射过程中螺杆或柱塞头部对塑料熔体所施加的最大压力。注射压力的作用是克服注射过程中塑料熔体流经注射机喷嘴、模具流道和型腔的阻力,同时对注入型腔的熔体给予一定的压力,以完成物料补充,使塑件密实。

3.锁模力

锁模力指锁模机构施于模具上的最大夹紧力,单位为kN。锁模力平衡注射时型腔熔体的压力,保证在注射和保压时模具不会被胀开。锁模力不够会使塑件产生飞边,不能成型薄壁塑件;锁模力过大,又易损坏模具。

4.锁模装置的基本尺寸

锁模装置的尺寸决定了模具的安装尺寸,也决定了所能加工塑件的平面尺寸。包括:动、定模板尺寸(B×H),拉杆间距(B×H),00动、定模板最大开距S和动模板行程(开模行程)S等,如图1-25所K示。

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