包装1101作业二.docx
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包装1101作业二
《包装机械概论》作业二
班级:
包装1101
姓名:
*
学号:
04031101*
注射中空吹塑成型-充填-封合工艺
----包装11010403110*
第一节概述
注射成型是一种生产由热塑性塑料或热固性塑料所构成的部件的过程。
注射成型就是将塑料(一般为粒料)在注射成型机的料筒内加热熔化,当呈流动状态时.在柱塞或螺杆加压下,熔融塑料被压缩并向前移动,进而通过料筒前端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合模具内,经过一定时间冷却定型后,开启模具即得制品。
注塑是一种工业产品生产造型的方法。
产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。
注塑还可分注塑成型模压法和压铸法。
注射成型机(简称注射机或注塑机)是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备,注射成型是通过注塑机和模具来实现的。
一般注塑成型机由注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。
按照注射单元划分,注射机分成柱塞式注塑机和螺杆式注塑机目前最广泛的是螺杆式注塑机;按照注塑机外形分类,可分为卧式、立式和角式注塑机,目前最常用的是卧式注塑机1。
注塑的基本工艺过程如图1:
固定塑化
图1注塑工艺图
第二节注塑成型原理与基本工艺
一、注塑机基本原理2
注塑成型是利用塑料的热物理性质,把物料从料斗加入料筒中,料筒外由加热圈加热,使物料熔融,在料筒内装有在外动力马达作用下驱动旋转的螺杆,物料在螺杆的作用下,沿着螺槽向前输送并压实,物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐塑化,熔融和均化,当螺杆旋转时,物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下,把已熔融的物料推到螺杆头部,与此同时,螺杆在物料的反作用下后退,使螺杆头部形成储料空间,完成塑化过程,然后,螺杆在注射油缸活塞推力的作用下,以高速、高压,将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中,型腔中的熔料经过保压、冷却、固化定型后,模具在合模机构的作用下,开启模具,并通过顶出装置把定型好的制品从模具顶出落下。
二、基本工艺
本节以最广泛的螺杆式注塑机为例分析注塑成型工艺。
其工艺图如图2:
图2螺杆式注塑成型工艺图
(一)合模、锁模
注射机的成型周期一般从模具开始闭合时算起。
闭模动作出注塑机的合模机构来完成,合模机构推动注塑机动模板(模具的动模部分)先以低压快速进行闭合,此动作是为了缩短成型周期。
当动作与定模快奖接触时,合模机构的动力系统自动切换成低压慢速,此动作是为了保护模具不受损坏.也就是在合模过程中的模具保护过程,俗称“模保”。
具体视模具、塑料制品的情况而定.为保证模具的安全,设定压力、速度较小为好。
在确认模具内没有异物存在或嵌件没有松动时,再切换成高压低速将模具锁紧。
(二)注塑座前进、注射、保压
在确认锁模动作已经完全结束后,注塑座(又称射台)整体朝定模板移动,仪喷嘴与模
具主流道口紧密接触,产生并达到设定的喷嘴接触力(防止材料熔体从模具和喷嘴之间漏
出),于是就按喷嘴——模具绕道——模具型腔的通道,然后由注射液压缸或电动机推动螺杆。
将料筒的端的熔体以高压、高速注入模具的型腔中,并将棋具型腔中的气体从模具的分型面排除出去,此时螺杆头部作用于熔体上的压力称为注射压力。
(三)冷却和预塑
当保压进行到模具型腔内的浇口处熔体冷却封口,不再会回流时,保压压力撤除,塑料
制品在模具则腔内充分冷却定型。
为了缩短成型周期,在塑料制品冷却定型的同时,注射螺杆在螺杆传动装置的驱动下转
动,使从料斗内进入料筒中的塑料熔体随着螺杆的转动而向前输送。
塑料熔体在输送过程中
被压实,其中的空气从加料口排出,进入料筒中的塑料。
在料桶加热器的加热及与螺杆摩擦
剪切产生的热量的作用下,被融化成熔融状态,并建立起一定的压力。
当螺杆头部的熔体压
力达到大于螺杆后退的阻力(即预期背压压力)时,螺杆开始后退、计量装置开始计量,同
时螺杆不停地转动,螺杆头部的熔体不断增多,鸣螺杆后退到设定的计量值时,螺杆停止转动和后退。
(四)注塑座的后退
当螺杆预塑计量结束后.为了不使喷嘴长时间与冷的模具接触形成冷料,而影响下一次注塑和塑料制品的质量,有时需要将喷嘴离开模具,即注塑座后退,也以一直保持接触不后退。
当然注塑座是否需要后退由注塑工艺来决定。
注塑座的后退距离有距离行程控制(位量尺或编码器控制)和时间控制(设定注塑座后退动作时间)两种。
(五)开模、顶出和吹气
模具型腔内的须料制品经过充分的冷却定型后,合模系统就开始高压开模——快速开模,然后在顶出装盖的作用下,利用顶杆把期料制品自动顶出,为下一个成型周期做好准备。
为了安全、快捷顶落塑料制品,在顶出的同时可以增加吹气功能或振动顶杆功能3。
第三节注塑机关键装置以及实例
一、关键装置
(一)注射装置
图3卧式机双缸注射注塑装置示意图
(a)是俯视图;(b)为注射座与导杆支座间的平视图
1-油压马达;2,6-导杆支座;3-导杆;4-注射油缸;5-加料口;
7-推力座;8-注射座;9-塑化部件;10-座移油缸
预塑时,在塑化部件中的螺杆通过液压马达驱动主轴旋转,主轴一端与螺杆键连接,另一端与液压马达键连接,螺杆旋转时,物料塑化并将塑化好的熔料推到料筒前端的储料室中,与此同时,螺杆在物料的反作用下后退,并通过推力轴承使推力座后退,通过螺母拉动活塞杆直线后退,完成计量,注射时,注射油缸的杆腔进油通过轴承推动活塞杆完成动作,活塞的杆腔进油推动活塞杆及螺杆完成注射动作。
其中卧式注射机构如图2所示,角式注塑机的注射部件与卧式机注塑机一样。
立式注塑机注射结构图3所示。
图4立式注塑机注射装置示意图
1-液压马达;2-推力座;3-注射油缸;4-注射座;5-加料口;
6-座移油缸;7-塑化部件;8-前模板
(二)塑化部件
塑化部件有柱塞式和螺杆式两种,本次只针对螺杆式进行阐述。
螺杆式塑化部件如图4所示,主要由螺杆、料筒、喷嘴等组成,塑料在旋转螺杆的连续推进过程中,实现物理状态的变化,最后呈熔融状态而被注入模腔。
因此,塑化部件是完成均匀塑化,实现定量注射的核心部件。
图5螺杆式塑化部件结构图
1-喷嘴;2-螺杆头;3-止逆环;4-料筒;5-螺杆;6-加热圈;7-冷却水圈
其工作原理:
预塑时,螺杆旋转,将从料口落入螺槽中的物料连续地向前推进,加热圈通过料筒壁把热量传递给螺槽中的物料,固体物料在外加热和螺杆旋转剪切双重作用下,并经过螺杆各功能段的热历程,达到塑化和熔融,熔料推开止逆环,经过螺杆头的周围通道流入螺杆的前端,并产生背压,推动螺杆后移完成熔料的计量,在注射时,螺杆起柱塞的作用,在油缸作用下,迅速前移,将储料室中的熔体通过喷嘴注入模具。
(三)控制系统
控制系统是注塑机的“神经中枢”系统,控制各种程序动实现。
注塑机自动控制的方法分为两大类:
第一类顺序控制,即:
开环控制;第二类回馈控制系统,即死循环控制。
一般注塑机的对速度和压力的控制采用的是开环控制方式;对位移和温度的控制则是死循环控制方式。
a
b
图6控制系统图
如图6(a)开环控制系统中,当被控制对像给以设定值之后,则系统就会使被控制量(压力、速度、转速、位移)得到实际值,并能经仪表显示出来。
图6(b)为闭式控制系统。
连续地对被控量检测,把测得的实际值提前回馈到始端与给定值进行比较,将所得到的偏差信号经控制器的变换运算和放大器的放大,对控制对象发出新的控制信号,使被控量按照指定输入的要求去变化。
二、注塑机实例
(一)卧式注塑机
其合模部分和注射部分处于同一水平中心线上,且模具是沿水平方向打开的。
其特点是:
机身矮,易于操作和维修;机器重心低,安装较平稳;制品顶出后可利用重力作用自动落下,易于实现全自动操作。
其缺点是:
模具安装比较麻烦,嵌件发表过如模具有倾斜或落下之可能,机床占地面积较大。
目前,市场上的注塑机多采用此种型式。
图7甬华TWX1280卧室注塑机
TWX1280基本参数
种类:
注塑机
样式:
卧式
产品用途:
塑料产品生产
螺杆直径:
36-43
理论注射容量:
173-247cm3
外形尺寸:
4350*1150*1860mm
重量:
3800kg
螺杆(丝)转速:
0-190rpm
射胶量(g):
157-225
最大开模距:
365mm
特点:
1、即使是大型机由于机身低,对于安置的厂房无高度限制。
2、产品可自动落下的场合,不需使用机械手也可实现自动成型。
3、由于机身低,供料方便,检修容易。
4、模具需通过吊车安装。
5、多台并列排列下,成型品容易由输送带收集包装。
(二)立式注塑机
注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。
注射系统的作用:
注射系统是注塑机最主要的组成部分之一,一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。
目前应用最广泛的是螺杆式。
其作用是,在注塑料机的一个循环中,能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后,在一定的压力和速度下,通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。
图8TY-35-VV立式注塑机
TY-35-VV立式注塑机基本参数
种类:
注塑机
样式:
立式
产品用途:
塑料产品生产
螺杆直径:
22-30mm
理论注射容量:
46-85cm3
外形尺寸:
1500*1000*2300mm
重量:
1200kg
螺杆(丝)转速:
0-180rpm
射胶量(g):
53-85
最大开模距:
200mm
特点:
1.三段温度控制,双射缸射出系统,射出稳固有力。
2.射速,背压无极可调,精密稳定。
3.快速锁模,附低压慢速可调,精密稳定。
4.下模固定,上模活动,嵌件在磨具内良好定位,取出方便。
5.可加装单滑S/双滑SD/圆盘R,操作更方便安全性高。
(三)角式注塑机
其注射方向和模具分界面在同一个面上,它特别适合于加工中心部分不允许留有浇口痕迹的平面制品。
它占地面积比卧式注塑机小,放入模具内的嵌件不容易倾斜落下。
这种型式的注塑机大小皆宜。
缺点是:
制品自模具中顶出后不能靠重力下落,需要人工取出,碍于全自动操作。
图9MY-450DM角式注塑机
MY-450DM基本参数
种类:
注塑机
样式:
角式
产品用途:
塑料产品生产
螺杆直径:
22-30mm
理论注射容量:
160cm3
外形尺寸:
1600*1800*2200mm
重量:
1500kg
螺杆(丝)转速:
0-205rpm
射胶量(g):
100
最大开模距:
200mm
特点:
1、双滑模装置,作业方面工作效率高。
因工作嵌入和取出在外部进行,所以能有效的保障工作人员的人身安全。
2、90度滑板双模交替作业,一人操作机器,工作效率更高,作业更安全可靠。
3、采用比压比流双比例控制,调试方面,也可采用系统闭回路控制,使其机台控制更精准,射出产品更精密。
4、可选配多种精密控制系统,兼俱降低成本及成品精度要求之弹性组合。
5、双滑板型可设定单滑板功能,模具可依产能需求弹性搭配。
6、电脑配有200组调模记忆功能在生产管理上更方便。
并有洗料清料功能,更换不同颜色不同塑料更快更方便。
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- 包装 1101 作业