Entendendo e seleção de máquinas de moldagem por injeção

Os moldes de injeção devem ser instalados em uma máquina de moldagem por injeção para moldar peças de plástico. As máquinas de moldagem por injeção são o equipamento primário para a produção de peças termoplásticas e recentemente também ganharam aplicação na moldagem de peças termofônicas. A moldagem por injeção é caracterizada por alta velocidade de moldagem, ciclos de moldagem curta e controle dimensional fácil. Pode produzir peças complexas e precisas com inserções em um único processo. É altamente adaptável a uma variedade de plásticos, oferece alta eficiência de produção, qualidade estável do produto e é facilmente automatizada. Atualmente, a moldagem por injeção é o método de moldagem de plástico mais amplamente utilizado, mas o alto custo dos equipamentos de moldagem por injeção e fabricação de moldes o torna inadequado para a produção de peças únicas ou lotes pequenos.

A Alemanha desenvolveu máquinas de moldagem por micro-injeção com um peso de apenas 0,1g, capaz de produzir peças moldadas por micro-injeção pesando aproximadamente 0,05g. Meu país desenvolveu máquinas de moldagem por micro-injeção com um peso de 0,5g, capaz de produzir micro partes pesando aproximadamente 0,1g. A França já possui máquinas de moldagem por injeção ultra grande com um peso de 1,7 × 105g e uma força de fixação de 150mn. Os Estados Unidos e o Japão produziram respectivamente máquinas de moldagem por injeção super grande com volumes de injeção de 1,0 × 105g e 9,6 × 104g. O volume de injeção de máquinas de moldagem por injeção doméstica também atingiu 3,5 × 104g e a força de fixação atingiu 80mn.

I. Classificação de máquinas de moldagem por injeção

(1) De acordo com a aparência, as máquinas de moldagem por injeção podem ser divididas em três tipos: horizontal, vertical e ângulo.

① Máquina de moldagem de injeção horizontal O eixo do sistema de injeção e o sistema de fixação coincide e é paralelo à superfície inferior da instalação da máquina. Atualmente, é a máquina de moldagem de injeção mais usada e mais importante.

As máquinas de moldagem de injeção horizontal têm as seguintes características em termos de estrutura e operação.

um. Adequado para produção de alta velocidade e alta eficiência de produção.

b. Fácil de montar, desmontar e ajustar o molde.

c. A parte plástica pode cair automaticamente após ser empurrada, o que é fácil de remover e adequado para a produção automatizada.

d. A máquina possui um baixo centro de gravidade, é estável e é fácil de fornecer matérias -primas e operar e manter.

e. A desvantagem é que ele ocupa uma grande área.

Machine Máquina de moldagem de injeção vertical: o eixo do sistema de injeção e o sistema de fixação coincidem e são perpendiculares à superfície inferior da instalação da máquina. Suas vantagens são pequenas pegadas, montagem e desmontagem fáceis de molde e instalação simples e confiável de inserções e núcleos móveis. Suas desvantagens são alto centro de gravidade, instabilidade, dificuldade na alimentação, e as peças plásticas ejetadas devem ser removidas manualmente, dificultando a obtenção de produção automatizada.
Machine Máquina de moldagem por injeção angular: o eixo do sistema de injeção e o sistema de fixação da máquina de moldagem por injeção angular são perpendiculares entre si. A máquina de moldagem de injeção angular possui uma estrutura simples e pode remover automaticamente as peças plásticas rosqueadas girando o parafuso de cabeceamento quando o molde é aberto. Suas desvantagens são dificuldades em alimentar e inconveniência na instalação de inserções e núcleos móveis. A transmissão mecânica não pode injetar e manter a força de pressão e fixação com precisão e confiabilidade, e o molde está sujeito a maior impacto e vibração. É adequado para produzir moldes com formas assimétricas e usar portões laterais.
(2) Classificação pelo método de plastificação: as máquinas de moldagem por injeção podem ser divididas no tipo de êmbolo e no tipo de parafuso.
Machine Máquina de moldagem por injeção do tipo de êmbolo: não é adequada para processar peças plásticas com baixa fluidez e forte sensibilidade ao calor. A estrutura das máquinas de moldagem por injeção vertical e as máquinas de moldagem por injeção de ângulo é o tipo de mergulho.

Machine Máquina de moldagem por injeção de parafuso O parafuso pode girar ou retribuir. O plástico que entra no barril é gradualmente derretido e plastificado pela transferência de calor do barril e pelo atrito de cisalhamento entre o parafuso e o plástico; Por outro lado, ele é continuamente empurrado para a extremidade frontal do barril pelo parafuso. Quando o derretimento próximo ao bico atinge o volume de injeção, o parafuso para gira e é empurrado para a frente pelo sistema hidráulico para injetar o derretimento na cavidade do molde. A estrutura das máquinas de moldagem de injeção horizontal é principalmente do tipo parafuso.

(3) A classificação por máquinas de moldagem por injeção de uso pode ser dividida em tipo geral e tipo especial. As máquinas de moldagem por injeção de tipo geral são adequadas para moldagem por injeção de moldes gerais, e as máquinas de moldagem por injeção de tipo especial são adequadas para moldagem por injeção de alguns moldes de estrutura especial, como moldes de engrenagem, moldes de duas cores, moldes de moldagem de sopro, etc.

(4) Classificação por máquinas de moldagem por injeção de modo de transmissão pode ser dividido em tipo mecânico, tipo hidráulico e tipo mecânico e hidráulico tipo combinado . 2. estrutura básica de uma máquina de moldagem por injeção

Independentemente do tipo de máquina de moldagem por injeção, consiste em quatro componentes principais: o mecanismo de injeção, o mecanismo de fixação, o sistema de transmissão hidráulica e o sistema de controle elétrico. O mecanismo de injeção consiste em uma tremonha, barril, aquecedor, parafuso (para máquinas de moldagem por injeção do tipo êmbolo, o êmbolo e o traslado do desviador), o bico e o cilindro de injeção. Sua função é derreter uniformemente o plástico sólido em um estado fundido e injetar o plástico fundido na cavidade do molde fechado com pressão e velocidade suficientes. O mecanismo de fixação inclui um cilindro fixo, um cilindro móvel, os tizetas, um cilindro e um ejetor. Suas funções são: primeiro, para travar o molde; segundo, para abrir e fechar o molde; e terceiro, para ejetar a parte moldada quando o molde é aberto. O mecanismo de aperto geralmente usa uma combinação de forças mecânicas e hidráulicas, às vezes totalmente hidráulicas. O mecanismo do ejetor está disponível nos tipos mecânicos e hidráulicos.

Estrutura básica de uma máquina de moldagem de injeção horizontal
O sistema de transmissão hidráulica e o sistema de controle elétrico garantem que o processo de moldagem por injeção seja realizado com precisão de acordo com os requisitos de processo predeterminados (pressão, temperatura e tempo) e a sequência operacional. O sistema de transmissão hidráulica é o sistema de energia da máquina de moldagem por injeção, enquanto o sistema de controle elétrico é o sistema que controla cada cilindro hidráulico de energia para concluir as ações de abertura, fechamento, injeção e ejeção.

Iii. Parâmetros técnicos da máquina de moldagem por injeção

Os parâmetros básicos da máquina de moldagem por injeção são a base básica para seu projeto, fabricação, seleção e uso. Os parâmetros básicos que descrevem o desempenho da máquina de moldagem por injeção incluem volume de injeção, pressão de injeção, velocidade de injeção, capacidade de plastificação, força de fixação, dimensões básicas do dispositivo de fixação, etc.

As máquinas de moldagem por injeção da série SZ do meu país usam a capacidade teórica de injeção e a força de fixação que podem ser injetadas ao mesmo tempo para caracterizar a capacidade de produção da máquina de moldagem por injeção. Por exemplo, SZ-160/1000 significa que a capacidade teórica de injeção desse modelo de máquina de moldagem por injeção é de cerca de 160cm3 e a força de fixação é de cerca de 1000kn.

(1) Parâmetros técnicos do dispositivo de injeção

① Diâmetro do parafuso: o diâmetro externo do parafuso (mm), representado por D.

② Comprimento efetivo do parafuso: o comprimento da parte rosqueada do parafuso (mm), representada por L.

③ Taxa de compressão do parafuso: A razão do volume V2 da primeira ranhura do parafuso na seção de alimentação e o volume V1 da última ranhura do parafuso na seção de medição, ou seja, V2/V1.

④ Volume teórico de injeção: o produto da área da seção transversal da cabeça do parafuso (ou êmbolo) e o curso máximo de injeção (cm³).

⑤ Volume de injeção: o volume máximo do parafuso (ou êmbolo) que pode ser injetado em um único tiro (cm³) ou a massa máxima do material PS injetado em um único tiro (G).

⑥ Pressão da injeção: a pressão máxima aplicada pela cabeça do parafuso (ou êmbolo) para o material pré-plástico durante a injeção (MPA).

⑦ Velocidade de injeção: a velocidade máxima do parafuso (ou êmbolo) durante a injeção (mm/s).

⑧ Tempo de injeção: o menor tempo de tempo que o parafuso (ou o êmbolo) leva para concluir a travessura de injeção durante a injeção (s).

⑨ Capacidade de plastificação: a massa máxima do material PS que pode ser plastificado por unidade de tempo (g/s).

Force Força de contato do bico: a força de contato máxima entre o bico e o molde, ou seja, o impulso do assento de injeção (KN).

11 Extensão do bico: o comprimento do bico que se estende da superfície de montagem do molde (mm).

Além disso, existem parâmetros técnicos, como estrutura do bico, abertura do bico e raio esférico.

(2) Parâmetros técnicos do dispositivo de fixação de molde

① Força de fixação: a força máxima de fixação aplicada ao molde para superar a expansão do fundido de plástico (KN).

② Área de moldagem: a maior área projetada do sistema de cavidade e bloqueio na superfície de despedida (CM2).

③ Stranco de abertura do molde: a distância máxima que o molde móvel do molde pode se mover (mm).

④ Tamanho do modelo: as dimensões externas do plano de montagem do modelo fixo e do modelo móvel (mm).

⑤ Espessura máxima (mínima) do molde: a espessura máxima (mínima) do molde fechado que pode ser instalado na máquina de moldagem por injeção (mm).

⑥ Modelo máximo (mínimo) Distância de abertura: a distância máxima (mínima) entre o modelo fixo e o modelo móvel (mm).

⑦ Espaçamento na haste: a distância entre os lados internos da haste do tize da máquina de moldagem por injeção nas direções horizontal e vertical (mm).

⑧ Excursão de ejeção: deslocamento máximo do mecanismo de ejeção durante a ejeção (mm).

4. Seleção de máquina de moldagem por injeção

1. Seleção com base no volume de tiro nominal

O volume nominal de tiro refere -se ao volume máximo de ejeção que a unidade de injeção pode oferecer quando o parafuso de injeção fizer um acidente vascular cerebral completo, sob condições de injeção vazia. É um dos principais parâmetros de uma máquina de moldagem por injeção e é expresso em gramas ou metros cúbicos. O volume de tiro indica a capacidade de injeção da máquina de moldagem por injeção e reflete a massa ou volume máximo de peças plásticas que a máquina pode produzir.

Existem duas maneiras de expressar volume de tiro: um é baseado no processamento da matéria -prima PS (densidade 1,05 g/cm³) e a expressa em gramas de material fundido injetado. Ao processar outros materiais, a conversão de densidade deve ser realizada. O outro é expresso em termos de volume de tiro, que é o volume de material fundido injetado em uma foto (cm³).

O volume nominal de tiro nos parâmetros básicos refere -se ao volume ou massa correspondente ao curso máximo do parafuso, assumindo a injeção vazia. Na prática, devido a fatores como temperatura, pressão e refluxo de derretimento, o volume de tiro pode não atingir o valor teórico. O volume real de injeção é de 0,7 a 0,9 vezes o volume de injeção nominal.

A prática de produção mostra que o volume total de material da parte plástica deve ser idealmente de 25% a 75% do volume de injeção nominal da máquina, com um mínimo de nada inferior a 10%. Exceder esse intervalo resultará em capacidade de máquina subutilizada ou qualidade de peça reduzida.

A série padrão de máquinas de moldagem por injeção do meu país especifica especificações de volume de injeção de 16cm³, 25cm³, 30cm³, 40cm³, 60cm³, 100cm³, 125cm³, 160cm³, 250cm³, 350cm³ e assim por diante, até 64.000cm³.

2. Seleção com base na pressão da injeção

A pressão da injeção refere -se à pressão máxima na cabeça do parafuso durante o processo de injeção. Sua função é superar a resistência do fundido que flui através do bico, corredor e cavidade do molde durante a injeção, além de exercer uma certa quantidade de pressão sobre o fundido injetado na cavidade do molde para garantir a reposição do material e uma parte moldada densa. Atualmente, a pressão de injeção de máquinas de moldagem por injeção doméstica é geralmente de 105 a 150 MPa. Ao selecionar o equipamento, considere se a pressão de injeção necessária está dentro da faixa de pressão teórica da máquina.

3. Seleção com base na capacidade de plastificação

Capacidade de plastificação refere -se à quantidade de material que a unidade de plastificação pode plasticizar por unidade de tempo, medido em g/s. A capacidade de plastificação determina a velocidade do parafuso, a potência da unidade, a estrutura do parafuso, as propriedades do material e outros fatores. A capacidade de plastificação representa a capacidade de produção da máquina. No entanto, a capacidade de plastificação deve ser coordenada com todo o ciclo de moldagem de moldagem por injeção e volume de tiro para garantir uma quantidade suficiente e uniforme de fusão plastificada dentro do prazo especificado. Geralmente, a capacidade de plastificação teórica de uma máquina de moldagem por injeção é aproximadamente 20% maior que a quantidade real necessária.

4. Seleção baseada na força de fixação

A força de fixação refere -se à força máxima de fixação aplicada pelo mecanismo de fixação do molde ao molde, medido em KN. A força de fixação equilibra a força de expansão do derretimento na cavidade do molde durante a injeção, garantindo que o molde não se expanda durante a injeção e pressão de retenção. Ao selecionar equipamentos, é importante determinar se a força de fixação do equipamento é suficiente. Selecionar a força de fixação é crucial. A força de fixação insuficiente pode fazer com que o flash na peça e impeça a formação de peças de paredes finas. A força de aperto excessiva pode danificar o molde. Força de aperto F maior ou igual à força abaulada dividida em 80%. A força a granel está relacionada à fluxo de fusão, espessura da parede da parte e temperatura do material. A fórmula para calcular a força de abaulamento é a seguinte: Força a granel=Área projetada A × pressão da cavidade P. Os valores de pressão de cavidade comum usados ​​na moldagem por injeção plástica são detalhados na Tabela 5-1; Normalmente, são usados ​​20 a 40 MPa.

5. Selecione com base nas dimensões máximas do molde

Os parâmetros básicos do sistema de fixação do molde determinam as dimensões de instalação do molde e, portanto, as dimensões planas da peça que podem ser processadas. Esses parâmetros básicos incluem as dimensões das placas móveis móveis e fixas, espaçamento da haste, a abertura máxima entre as placas móveis móveis e fixo, a altura do molde e a viagem e a velocidade das placas de moldes móveis. As dimensões das placas móveis móveis e fixo se referem ao espaçamento máximo de centro a centro entre os orifícios dos parafusos nas placas nas direções do comprimento e da largura. O espaçamento da haste refere-se ao espaçamento máximo de centro a centro entre os orifícios da haste nas placas nas direções do comprimento e da largura. O tamanho do plano do molde deve ser limitado à faixa especificada pelo tamanho da placa fixa e pelo espaçamento da haste.