1、课题课题4 先进成型技术先进成型技术一 热流道注射模1.概述热流道又称无流道，热流道的形式有两种情形：1.一是浇注系统中取消了流道，使熔融塑料直接由注射机喷嘴经进料口到达浇口，然后进入模具型腔内，这种是靠塑料本身的热量使进料口中的塑料保持熔融状态；2.二是浇注系统中仍有流道，只不过比通常的流道大，或者采用喷嘴式流道，而且这种流道还采用内部或外部加热的方法来保温，使其中的塑料始终保持熔融状态。特点1.具有无浇注凝料，易实现自动化高速注射成型；2.压力损失小，可实现多点浇口，多腔模具的低压注射；3.生产效率高；4.塑件质量高；5.成型温度范围广，低温亦易成型等优点。6.结构较复杂，制造成本较高；7
2、.温度控制要求严格；8.不适于小批量生产的缺点。热流道模具成型对塑料的要求1.熔融温度范围较宽；2.对压力敏感；3.热变形温度较高；4.比热小、导热性好，既易熔融又易冷凝。常用于热流道模具成型的塑料有：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，其他塑料通过模具结构上的改进亦可用热流道模具成型，如聚氯乙烯、ABS、聚甲醛、聚碳酸酯等。2.热流道模具绝热式热流道注射模具特征特征：主流道、分流道做得很粗大，在注射过程中靠近模壁的熔料因散热而冷凝，形成冷固层，起绝热作用，而流道中心部位的塑料仍保持熔融状态，从而使熔融塑料顺利流入型腔。优点：优点：结构较简单，操作较方便；不用加热装置；因流道板的温度变化而引起的热膨胀
3、对模具的影响小。缺点：缺点：成型工艺条件调整较困难，不适用于尺寸精度要求高的塑件的成型；适用范围小，只适用于成型温度范围较宽的塑料；浇口易产生凝结堵塞现象，只适用于成型周期短的场合。a.井式喷嘴的绝热式流道注射模1注射机喷嘴 2定位环 3主流道杯 4型腔板 5型芯主流道杯b.单型腔多点进料或多腔的绝热式热流道注射模1垫板 2型芯固定板 3导套 4导柱 5定位板 6定模座板 7熔料8凝固层 9浇口套 10推板 11型芯 12定模 热流道注射模a.延长式喷嘴在井式喷嘴的基础上改进而成，是为了克服井式喷嘴井坑中的塑料易冷凝，浇口易堵塞的缺点，将“井坑”去掉，同时将注射机的喷嘴延长，直接与模具的浇接触
4、，其延长部分代替了点浇口。在喷嘴前端采取有效的绝绝热热措施绝热塑料层绝热延伸式喷嘴1定位环 2延伸式喷嘴 3电热环 4浇口套 5型腔板 6型芯空气绝热延伸式喷嘴1注射机筒 2延伸式喷嘴 3电热环 4定位环 5型腔板 6型芯 7推件板b.热浇口 所谓热浇口形式是指在模具的浇口处设置电热元件，使熔料在浇口处始终保持有利于成型的熔融状态，内加热式热浇口1定模板 2锥形头 3喷嘴 4加热器 5鱼雷体 6冷却水道针阀式热浇口针阀式浇口热流道注射模属于多型腔外加热流道形式，同样也需要热流道板，只是在喷嘴处采用了针阀控制浇口的进料，可避免熔融黏度很低的塑料在浇口处的流涎和拉丝现象。在注射和保压阶段浇口处的针
5、阀开启，在保压结束后针阀关闭。1定模座板 2热流道板 3喷嘴体 4弹簧 5活塞杆 6定位圈 7浇口套 8、11加热器 9针阀 10绝热外壳 12二级喷嘴 13定模板3.热流道系统的组成热嘴从加热方式上可分为：内加热热嘴和外加热热嘴，从结构上分常用的有：尖嘴、通嘴和针阀嘴。针阀式热嘴技术上比较先进，其优点是：制品上不留下进浇口残痕，进浇口处痕迹平滑；能使用较大直径的浇口，可使型腔填充加快，并进一步降低注射压力，减小产品变形；可防止开模时出现拉丝现象及流涎现象；当注射机螺杆后退时，可有效地防止从模腔中反吸物料；能实行定时注射以减少制品熔接痕。分流板连接注射机喷嘴与热嘴，将塑料恒温的从主射嘴送到各个
6、单独的热嘴。常用热流道板的形式有：一字型，H型，Y型，X字型、米字型；从加热方式上分外加热热流道板和内加热热流道板两大类。加热元件一般有加热棒、加热圈、加热管等。温控器对热流道系统的各个位置进行温度控制的仪器。二气辅成型技术气辅成型（GIM）是指在塑胶充填到型腔适当的时候（90%99%）注入高压惰性气体，经气体推动熔融塑胶继续充填满型腔，用气体保压来代替塑胶保压过程的一种新兴的注射成型技术。1.气辅成型工艺原理和特点工艺原理熔融的塑料液体注入型腔后，将高压气体引入到制件的壁厚部位，使塑件壁厚部位产生中空截面，气体驱动熔体完成充填过程并进行保压。气辅成型原理图 a)塑料熔体填充 b)气体注入 c
7、)保压冷却 d)脱模顶出气辅注射成型过程大致是合模熔料填充气体注入气体保压排气卸压冷却定型开模、顶出制件。特点与传统注射成型相比具有以下特点：a.减少残余应力、降低翘曲；b.消除塑件凹陷；c.降低锁模；d.减少流道长度；e.节省材料；f.缩短生产；g.延长模具、注射设备。2.气辅注射成型设备气辅注射成型设备与传统注射成型设备相似，不同之处是在注射成型机上增设一个供气装置。供气装置由气泵、高压气体发生装置、气体控制装置和气体喷嘴构成。气辅注射所使用的气体必须是隋性气体（通常为为氮气），气体压力一般为532MPa，最高为40MPa，特殊者可达70MPa，氮气纯度98%。3.气辅成型技术应用主要体现
8、在以下几大类：管状和棒状零件 如门把手、转椅支座、吊钩、扶手、导轨、衣架等。大型平板类零件，如车门板、复印机外壳、仪表盘等。形状复杂、薄厚不均、采用传统注射技术会产生缩痕和污点等缺陷的复杂零件，如保险杠、家电外壳、汽车车身等。未来几年内我国气辅设备，气辅成型工艺和气辅成型模具市场潜力巨大。三热固性塑料注射成型技术1.热固性塑料注射成型原理及应用原理 将热固性塑料的原料加入料筒，通过对料筒原料的预热塑化,使塑料发生物理变化和缓慢的化学变化而具有流动性的呈稠胶状，然后用螺杆或者柱塞将稠胶状的熔融料通过料筒的喷嘴,注入模具的浇口、流道并充满型腔，经一段时间的保压,在高温高压下，进行化学反应固化成型，
9、开模取出固化的塑料制品。应用主要有酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、不饱和树脂、氰酸酯树脂、烯丙基树脂和醇酸树脂等。2.热固性塑料注射成型的工艺过程工艺过程是：加料、预塑合模、注射保压固化排气开模出件除去浇口。3.热固性塑料注射成型特点及工艺要点特点：制件精密、无飞边；效率比压塑成型效率显著提高约520倍；生产周期是压塑成型的1/3左右；自动化程度高；模具使用寿命可达1030万次。设备和模具费用是压塑工艺投资费用的510倍；不适合成型大体积和多嵌件的制件；制件的电性能及机械性能不如压缩工艺的制品。热固性塑料注射成型工艺要注意以下几个方面：a.热固性塑料应是相对分子质量不大的线型结构结构粒料或粉料；
10、b.热固性塑料塑化后的熔料应热稳定性好、流动性好，在机筒内停留时间较长时(10min以内)应有较好的流动性；熔体低温时稳定，高温时交联反应迅速；c.机筒加热介质为水，用恒温控制，温度波动差要尽量小；d.熔体应采用较高的注射压力和较快的注射速度充模；e.注螺杆头部的结构要保证注射后不许存留残料，喷嘴为敞开式，孔径22.5mm，熔料通道光滑洁净；4.热固性塑料成型模具1加热板 2、20螺钉 3垫铁 4反推杆 5垫板 6导柱 7动模板 8定模压板9定模板 10主流道套 11浇注系统 12制品 13型芯 14镶件 15挡钉 16顶出杆 17顶出杆固定板 18拉料杆 19顶板热固性塑料注射成型过程中，模具必须加热。加热是一个十分重要的环节，必须严格控制。模具内要设模温测量装置，以便精确控制模温，使模具成型表面的温差小于5。模具的成型零件不仅要选用合适的模具材料，凡与塑料接触的模具表面，表面粗糙度应在Ra0.1m左右。成型表面要求抛光、镀铬、再抛光，镀铬层厚度应达到0.010.015mm；模具零件的动配合部分，常采用氮化处理；模具主要成型零件应具有5257HRC的硬度。安装时，应该在模具与注射机的移动模板和固定模板之间垫以石棉板等绝热材料，以防止模具热量过多的散失。
