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【仲达课堂——模具篇】塑料模具及其相关定义(七)

  • 发布日期:2016-09-14
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我国注塑机的发展现状

目前中国生产注塑机的厂家较多,据不完全统计已超过60家。注塑机的结构形式有立式和卧式两种。按生产出的制品可分为普通型和精密型注塑机。一次注射量45-51000g;锁模力200-36000kN;加工原料有热固性塑料、热塑性塑料和橡胶三种。热塑性塑料包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚氨酯、聚碳酸酯、有机玻璃、聚砜及(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)等。从加工出的制品来看,有单色、双色的一般和精密塑料制品。上述产品的主要生产厂家都有自己的系列,各有自己的特点。如广东震德塑料机械厂有限公司生产的捷霸CJ系列注塑机每一种规格均有数控和电脑控制两种形式。又如浙江省宁波海天机械有限公司生产的HTF80X-HFT3600X型系列注塑机,可用于生产各种高精密的热性塑料制品,机器采用线型移动传感器控制注射、合模、顶出,采用多重CPU电控系统、大幅面彩色LED显示、全电脑自动控制。

普通卧式注塑机仍是注塑机发展的主导方向,其基本结构几乎没有大的变化,除了继续提高其控制及自动化水平、降低能耗外,生产厂家根据市场的变化正在向组合系列化方向发展,如同一型号的注塑机配置大、中、小三种注射装置,组合成标准型和组合型,增加了灵活性,扩大了使用范围,提高了经济效益。?

近几年来,世界上工业发达国家的注塑机生产厂家都在不断提高普通注塑机的功能、质量、辅助设备的配套能力,以及自动化水平。同时大力开发、发展大型注塑机、专用注塑机、反应注塑机和精密注塑机,以满足生产塑料合金、磁性塑料、带嵌件的塑料制品的需求。

注塑机是目前中国塑料机械中发展速度最快、水平与工业发达国家差距较小的塑机品种之一。但主要指普通型注塑机,在特大型、各种特殊、专用、精密注塑机的多数品种方面,有的产品尚属空白,这是与工业发达国家的主要差距

 

注塑机发展前景

回顾2008年全球注塑机出口总额为54.6亿美元,其中德国注塑机产业规模居世界首位,出口总额占全世界出口总额的20%以上,在全球注塑机竞争中处于优势地位。意大利和日本分列第二、三位。美国的注塑机出口份额逐年下降,己由2000年的9.8%降叠2008年的5.3%。日本的电动注塑机在全世界占有重要地位,其中在北美地区的电动注塑机占有率已经达到30%左右。目前,欧美日的注塑机主要以精密注塑机、大型注塑机等高技术含量、高附加值的机型为主。经过多年的技术引进和技术创新,中国塑机行业在低端注塑机领域中,制造水平已经与发达国家相差无几,加上劳动力价格的优势,使得中国的低端注塑机出口占据了世界的半壁江山。此外,近几年来,中国塑机行业不仅在中端注塑机领域有了长足的进步,在高端注塑机领域也取得了重要突破,中国塑机的市场份额有望逐步扩大。

就全球市场格局而言,全球建筑市场的持续发展,将会拉动对塑料管材、壁板等挤压制品的需求,进而推动挤出设备的需求增长。因此,预计全球挤出设备需求,将超过其他类型的塑机产品。美国工业市场研究公司的调查表明,美国和日本塑料机械需求将重新显现复苏迹象,西欧市场需求将在2009年加速增长。中国、印度和俄罗斯塑料机械销售前景看好。土耳其、捷克、伊朗及其他发展中国家和地区,对塑料机械需求也将逐步增长。

注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品,被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。注射成型工艺对各种塑料的加工具有良好的适应性,生产能力较高,并易于实现自动化。在塑料工业迅速发展的今天,注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位,其生产总数占整个塑料成型设备的20%--30%,从而成为目前塑料机械中增长最快,生产数量最多的机种之一。据有关资料统计,1996--1998年我国出口注塑机8383台(套),进口注塑机42959台(套),其中1998年我国注塑机产量达到20000台,其销售额占塑机总销售额的42.9%。注塑机的工作原理与打针用的注射器相似,它是借助螺杆(或柱塞)的推力,将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内,经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程,每一周期主要包括:定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件。取出塑件后又再闭模,进行下一个循环。注射成型是一个循环的过程,每一周期主要包括:定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件。取出塑件后又再闭模,进行下一个循环。

一般注塑机包括注射装置、合模装置、液压系统和电气控制系统等部分。

注射装置:它的主要作用是使塑料均匀地塑化成熔融状态,并以足够的压力和速度将熔料注射入模具中。它主要由塑化部件(机筒、螺杆或柱塞、喷嘴等)、料斗、螺杆传动装置(油马达等)、注射油缸、注射座移动油缸等组成。

合模装置:它是保证成型模具可靠的闭合和实现启闭模动作以及取出制品的部件。由于熔料以很高的压力注入模腔中,为了锁紧模具而不致使制品产生飞边或影响制品质量,就要对模具施加足够的锁紧力(即合模力)。合模装置主要包括固定模板、移动模板、后墙板、连接前后模板用的拉杆、合模油缸、顶出油缸、调模装置等组成。

液压系统和电气控制系统:它是保证注塑机按工艺过程预定的要求(如压力、速度、温度、时间等)和动作程序准确有效的进行工作而设置的动力和控制系统。

一般螺杆式注塑机的成型工艺过程是:首先将粒状或粉状塑料加入机筒内,并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态,然后机器进行合模和注射座前移,使喷嘴贴紧模具的浇口道,接着向注射缸通人压力油,使螺杆向前推进,从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内,经过一定时间和压力保持(又称保压)、冷却,使其固化成型,便可开模取出制品(保压的目的是防止模腔中熔料的反流、向模腔内补充物料,以及保证制品具有一定的密度和尺寸公差)。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提,而为满足成型的要求,注射必须保证有足够的压力和速度。同时,由于注射压力很高,相应地在模腔中产生很高的压力(模腔内的平均压力一般在20~45MPa之间),因此必须有足够大的合模力。由此可见,注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。

 

注塑机的动作程序

关门→合模→喷嘴前进→注射→保压→预塑→松退→喷嘴后退→冷却→开模→顶出→退针→开门。

注塑机操作项目:注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制系统操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择,料筒各段温度的监控,注射压力和背压压力的调节等

对塑料制品的评价主要有三个方面,第一是外观质量,包括完整性、颜色、光泽等;第二是尺寸和相对位置间的准确性;第三是与用途相应的物理性能、化学性能、电性能等。这些质量要求又根据制品使用场合的不同,要求的尺度也不同。制品的缺陷主要在于模具的设计、制造精度和磨损程度等方面。但事实上,塑料加工厂的技术人员往往苦于面对用工艺手段来弥补模具缺陷带来的问题而成效不大的困难局面。

生产过程中工艺的调节是提高制品质量和产量的必要途径。由于注塑周期本身很短,如果工艺条件掌握不好,废品就会源源不绝。在调整工艺时最好一次只改变一个条件,多观察几回,如果压力、温度、时间统统一起调的话,很易造成混乱和误解,出了问题也不知道是何道理。调整工艺的措施、手段是多方面的。例如:解决制品注不满的问题就有十多个可能的解决途径,要选择出解决问题症结的一、二个主要方案,才能真正解决问题。此外,还应注意解决方案中的辨证关系。比如:制品出现了凹陷,有时要提高料温,有时要降低料温;有时要增加料量,有时要减少料量。要承认逆向措施的解决问题的可行性。

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