2023年注射机的主要技术（教学课件）.ppt

1 6.3.6.3.注射机的主要根本参数注射机的主要根本参数 及其选择及其选择 2 注射机的主要性能参数注射机的主要性能参数:注射量注射量、注射压力注射压力、注射速率注射速率、塑化能力塑化能力、合模力合模力、合模系统的根本尺寸等合模系统的根本尺寸等，这些参数是设计这些参数是设计、制造制造、购置和使用注射购置和使用注射机的依据机的依据。/3 6.3.1.注射量注射量cm3、g 注射机的注射量通常是指注射机的最大注射量或称注射机的注射量通常是指注射机的最大注射量或称公称注射量公称注射量。它是指注射机在对空注射它是指注射机在对空注射(无模具无模具)条件下条件下，注射螺注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射系统所能到注射系统所能到达的最大注射量达的最大注射量。注射机的最大注射量在一定程度上反映了注射机的注射机的最大注射量在一定程度上反映了注射机的加工能力加工能力，标志着注射机所能生产的最大制品的范标志着注射机所能生产的最大制品的范围围，所以常把它作为整个机器的规格参数所以常把它作为整个机器的规格参数。/4 注射量的表示方法有两种：注射量的表示方法有两种：一种是用注射出熔体的体积一种是用注射出熔体的体积(cm(cm3 3)表示；表示；另一种是以聚苯乙烯为标准另一种是以聚苯乙烯为标准，用注射出用注射出PSPS熔料的质量熔料的质量(g)(g)来表示来表示。现在我国注射机一般按现在我国注射机一般按1986年国家标准草案规定允许年国家标准草案规定允许采用两种方法：采用两种方法：一种是按国外多数厂家采用的方法一种是按国外多数厂家采用的方法合模力表示合模力表示；另一种是按国际规格另一种是按国际规格，用用合模力和当量注射容量表合模力和当量注射容量表示示。/5 根据注射量的定义，其理论值应是螺杆端截面面根据注射量的定义，其理论值应是螺杆端截面面积与螺杆最大注射行程的乘积，即为：积与螺杆最大注射行程的乘积，即为：式中式中:V理理理论注射体积理论注射体积，cm3 D螺杆外径螺杆外径，cm S螺杆最大注射行程螺杆最大注射行程，cm 6 注射机在生产过程中注射机在生产过程中，注射量实际达不到注射量实际达不到V V理理值值。一方面一方面，熔料在注射成型过程中熔料在注射成型过程中，密度随着温度密度随着温度和压力变化而变化和压力变化而变化，另一方面另一方面，产生回流现象产生回流现象，减少了实际注射量减少了实际注射量，所以注射机的实际最大注射量应由下式求得：所以注射机的实际最大注射量应由下式求得：式中式中 V V实实实际最大注射量实际最大注射量 注射量修正系数注射量修正系数 0 0.7 70 0.9 9 /7 注射机的实际最大注射量应稍大于模具所成型注射机的实际最大注射量应稍大于模具所成型出制品的总质量或总体积出制品的总质量或总体积，可用下面公式进行可用下面公式进行计算或校核计算或校核。(3 3-3 3)3 34 4 式中式中:n n型腔个数型腔个数 VV1 1制品制品、浇注系统浇注系统、飞边的总体积飞边的总体积，cmcm3 3 GG制品制品、浇注系统浇注系统、飞边的总质量飞边的总质量,g,g 制品的密度制品的密度，g gcmcm3 3 /实际生产中，中选择注射机时，首应考虑注射量参数，实际生产中，中选择注射机时，首应考虑注射量参数，其原那么是：其原那么是：8 6.3.2.注射压力注射压力MPa 注射压力是指在注射时，螺杆或柱塞端面施加注射压力是指在注射时，螺杆或柱塞端面施加于料筒中熔料单位面积上的压力。于料筒中熔料单位面积上的压力。实际注射压力均实际注射压力均 小于所用注射机小于所用注射机 的最高注射压力的最高注射压力 注射时注射时需需克服熔料流克服熔料流经喷嘴、流道和模腔经喷嘴、流道和模腔等处的流动阻力等处的流动阻力 注射压力的注射压力的 选取选取,关系到：关系到：物料性能、塑化方式、塑化物料性能、塑化方式、塑化 温度、模具温度、流动阻力、温度、模具温度、流动阻力、制品形状及制品精度等因素制品形状及制品精度等因素/9 注射压力过高，注射压力过高，制品不仅易产生飞边，脱模困难，影响制品的表观质量，制品不仅易产生飞边，脱模困难，影响制品的表观质量，还会引起较大的内应力，亦会影响机器的使用寿命；还会引起较大的内应力，亦会影响机器的使用寿命；注射压力偏低，注射压力偏低，假设注射压力过低那么会出现熔料难以充满模腔，甚至不假设注射压力过低那么会出现熔料难以充满模腔，甚至不能成型等现象。能成型等现象。/10 注射压力的选用原那么：注射压力的选用原那么：注射压力注射压力7070100100MPaMPa 用于加工物料粘度较低用于加工物料粘度较低、制制品形状品形状、精度要求一般；精度要求一般；注射压力注射压力100100140140MPaMPa用于加工中用于加工中、高粘度的物料高粘度的物料，且制品形状且制品形状、精度要求一般；精度要求一般；注射压力注射压力140140180180MPaMPa 用于加工较高粘度的物料用于加工较高粘度的物料，且制品薄壁且制品薄壁、长流程长流程、厚度不均和精度要求严格厚度不均和精度要求严格。注射压力注射压力230230250MPa250MPa用于加工精度要求很高的制品。用于加工精度要求很高的制品。/注射压力注射压力7070MPaMPa 用于加工流动性好的物料用于加工流动性好的物料，且制品形状简单且制品形状简单、壁厚较大；壁厚较大；11 注射压力的计算式如下注射压力的计算式如下 式中式中:P P0 0油压油压，MPaMPa D D0 0注射油缸内径注射油缸内径，cmcm D D螺杆螺杆(柱塞柱塞)外径外径，cmcm /12 6.3.3.6.3.3.注射速度注射速度cm/scm/s,注射速率注射速率cm3/scm3/s,注射时间注射时间s s 为确保熔料充满模腔，必须缩短注射时间，也就是提为确保熔料充满模腔，必须缩短注射时间，也就是提高注射速度或注射速率。高注射速度或注射速率。注射速度注射速度:指注射时，螺杆或柱塞移动速度，可用下式指注射时，螺杆或柱塞移动速度，可用下式表示：表示：式中式中 z z注射速度注射速度，cmcmS S S Sz z注射行程注射行程，cmcm t t注射时间注射时间,s,s (35 注射时，熔料经喷嘴进入温度较低的模腔内，随着时间注射时，熔料经喷嘴进入温度较低的模腔内，随着时间的延长，熔料的流动性逐渐减弱，的延长，熔料的流动性逐渐减弱，13 式中式中 qvqv注射速率注射速率，cmcm3 3s s 其余符号同前其余符号同前.3 36 6 注射速率：注射速率：指单位时间内熔料从喷嘴射出的容指单位时间内熔料从喷嘴射出的容量，可写为：量，可写为：注射时间：注射时间：指螺杆或柱塞完成一次注射量所需的时间。指螺杆或柱塞完成一次注射量所需的时间。14 6.3.4.塑化能力塑化能力 只要机器在最高生产率情况下，能供给塑化均匀的熔只要机器在最高生产率情况下，能供给塑化均匀的熔融物料，而塑化所需时间与注射机的整个成型周期协融物料，而塑化所需时间与注射机的整个成型周期协调配合，那么其塑化能力就能满足要求了。调配合，那么其塑化能力就能满足要求了。/塑化能力塑化能力-是指注射机塑化装置在是指注射机塑化装置在1h1h内所能塑化物内所能塑化物料的质量料的质量以以PSPS为标准为标准).).衡量注射机性能优衡量注射机性能优劣的重要参数劣的重要参数 注射成型的注射成型的 预塑化时间预塑化时间 制品冷却时间制品冷却时间 同时进行同时进行 占整个成型周期的占整个成型周期的70708080 预塑化时间预塑化时间 15 6.3.5.合模力合模力kN 模腔压力模腔压力-注射压力一局部损失在喷嘴和模具的浇注射压力一局部损失在喷嘴和模具的浇注系统处，其余即为模腔内熔体压力，常称做模腔压注系统处，其余即为模腔内熔体压力，常称做模腔压力。力。假设使模具不被模腔压力所产生的胀模力顶开，就必假设使模具不被模腔压力所产生的胀模力顶开，就必须施加足够的夹紧力，即合模力或称锁模力。须施加足够的夹紧力，即合模力或称锁模力。合模力是注射机的又一重要参数，有些国家采用最大合模力是注射机的又一重要参数，有些国家采用最大合模力作为注射机的规格参数。合模力作为注射机的规格参数。/合模力合模力-是指注射机合模机构对模具所施加的最大是指注射机合模机构对模具所施加的最大夹紧力。夹紧力。16 根据注射机锁模力范围不同，可以将注射机分为超小型、根据注射机锁模力范围不同，可以将注射机分为超小型、小型、中型、大型和超大型小型、中型、大型和超大型巨型巨型等类型。等类型。锁模力锁模力，可由下式求得可由下式求得：式中式中F F锁模力锁模力，kNkN A A制品在分型面上的投影面积制品在分型面上的投影面积,m,m2 2 平均模腔压力平均模腔压力，MPaMPa 3 37 7 K K平安系数，取平安系数，取K=1.1K=1.11.21.2 17 以目前常见塑料看以目前常见塑料看，平均模腔压力一般在平均模腔压力一般在20204545MPaMPa之间之间，但对于一些薄壁但对于一些薄壁、高精度制品高精度制品，可达可达6060MPaMPa.平均模腔压力平均模腔压力 受树脂性能、注射压力、模具受树脂性能、注射压力、模具结构、制品形状、成型工艺条结构、制品形状、成型工艺条件、模具温度等因素影响件、模具温度等因素影响.难确定难确定 18 式中式中 i i流长比流长比 L L熔料自浇口流经的极限长度熔料自浇口流经的极限长度，mmmm 制品厚度制品厚度，mmmm 采用流长比、制品壁厚来选取，那么更为适宜、精确。采用流长比、制品壁厚来选取，那么更为适宜、精确。流长比流长比-熔料流经自浇注口到制品最边缘的极限流熔料流经自浇注口到制品最边缘的极限流程与制品壁厚之比，其表达式为：程与制品壁厚之比，其表达式为：3 38 8 根据流长比和制品厚度选取模腔压力根据流长比和制品厚度选取模腔压力p p0 0，再用下式算再用下式算出模腔平均压力出模腔平均压力 ，式中式中 物料粘度系数物料粘度系数 p p0 0模腔压力模腔压力，MPaMPa /3 39 9 19 图图3 32222 模腔压力模腔压力-制品壁厚制品壁厚-流长比关系流长比关系 20 对于薄壁大型制品的成型，在注射量满足要求的情对于薄壁大型制品的成型，在注射量满足要求的情况下，应对锁模力进行校核，可用下面公式进行：况下，应对锁模力进行校核，可用下面公式进行：式中式中 F F所选取的注射机最大锁模力所选取的注射机最大锁模力，kNkN n n型腔个数型腔个数 A A制品在分型面上的投影面积制品在分型面上的投影面积，cmcm2 2 3 31010 平均模腔压力平均模腔压力 MPaMPa 21 6.3.6.合模系统的根本尺寸合模系统的根本尺寸 在一定程度上规定了所用模具的尺寸范围在一定程度上规定了所用模具的尺寸范围、定定位要求位要求、相对运动程度及其安装条件相对运动程度及其安装条件。合模合模系统系统包括：包括：模板尺寸、模板尺寸、拉杆空间、拉杆空间、模板间最大开距、模板间最大开距、动模板的行程、动模板的行程、模具最大厚度与最小厚度等。模具最大厚度与最小厚度等。/22 a模板尺寸及拉杆间距模板尺寸及拉杆间距 模板尺寸为模板尺寸为 HVHV，拉杆间距为拉杆间距为H HO OVVO O，这两个尺寸参数均表示这两个尺寸参数均表示模具安装面积的大小模具安装面积的大小。一般来说一般来说，模板面积大模板面积大约为机器最大成型面积的约为机器最大成型面积的4 41010倍倍。/23 b模板间最大开距模板间最大开距 S S动模板行程动模板行程mmmm L L最大模板开距最大模板开距mmmm maxmax最大模具厚度最大模具厚度mmmm 为使成型制品顺利取出为使成型制品顺利取出，一般最大开距一般最大开距L L为成型制为成型制品最大高度的品最大高度的3 34 4倍倍。-是指定模板与动模板之间的最大距离是指定模板与动模板之间的最大距离 24 c动模板行程动模板行程(mm)动模板行程动模板行程-是