Compréhension et sélection des machines de moulage par injection

Les moules d'injection doivent être installés sur une machine de moulage par injection pour mouler des pièces en plastique. Les machines de moulage par injection sont le principal équipement pour produire des pièces thermoplastiques et ont récemment acquis une application dans le moulage des pièces thermodurcies. Le moulage par injection est caractérisé par une vitesse de moulage élevée, des cycles de moulage courts et un contrôle dimensionnel facile. Il peut produire des pièces complexes et précises avec des inserts en un seul processus. Il est très adaptable à une variété de plastiques, offre une efficacité de production élevée, une qualité de produit stable et est facilement automatisé. Le moulage par injection est actuellement la méthode de moulage en plastique la plus utilisée, mais le coût élevé de l'équipement de moulage par injection et de la fabrication de moisissures le rend inadapté à la production de pièces uniques ou de petits lots.

L'Allemagne a développé des micro - machines de moulage par injection avec un poids de tir de seulement 0,1 g, capable de produire des pièces moulées micro - pesant environ 0,05 g. Mon pays a développé des micro - machines de moulage par injection avec un poids de tir de 0,5 g, capable de produire des pièces micro - pesant environ 0,1 g. La France possède déjà des machines de moulage par injection ultra - avec un poids de tir de 1,7 × 105g et une force de serrage de 150 mn. Les États-Unis et le Japon ont respectivement produit des machines de moulage par injection Super - avec des volumes d'injection de 1,0 × 105g et 9,6 × 104g. Le volume d'injection de machines de moulage par injection domestiques a également atteint 3,5 × 104g, et la force de serrage a atteint 80 mn.

I. Classification des machines de moulage par injection

(1) Selon l'apparence, les machines de moulage par injection peuvent être divisées en trois types: horizontal, vertical et angle.

① Machine de moulage par injection horizontale L'axe du système d'injection et du système de serrage coïncide et est parallèle à la surface inférieure de l'installation de la machine. Il s'agit actuellement de la machine de moulage par injection la plus couramment utilisée et la plus importante.

Les machines de moulage par injection horizontale ont les caractéristiques suivantes en termes de structure et de fonctionnement.

un. Convient pour une production de vitesse élevée - et une efficacité de production élevée.

né Facile à assembler, démonter et ajuster le moule.

c. La pièce en plastique peut tomber automatiquement après avoir été expulsée, ce qui est facile à retirer et adapté à la production automatisée.

d. La machine a un centre de gravité faible, est stable et est facile à fournir des matières premières et à fonctionner et à maintenir.

e. L'inconvénient est qu'il occupe une grande zone.

Machine de moulage par injection verticale: L'axe du système d'injection et du système de serrage coïncident et sont perpendiculaires à la surface inférieure de l'installation de la machine. Ses avantages sont une petite empreinte, un assemblage et un démontage faciles de moisissure, et une installation simple et fiable des inserts et des noyaux mobiles. Ses inconvénients sont un centre de gravité élevé, l'instabilité, des difficultés de nourriture et les pièces en plastique éjectées doivent être éliminées manuellement, ce qui rend difficile la production automatisée.
Machine de moulage par injection angulaire: L'axe du système d'injection et le système de serrage de la machine de moulage par injection angulaire sont perpendiculaires les uns aux autres. La machine à moulage par injection angulaire a une structure simple et peut éliminer automatiquement les pièces en plastique filetées en faisant tourner la vis du fil lorsque le moule est ouvert. Ses inconvénients sont des difficultés à se nourrir et à des inconvénients dans l'installation des inserts et des noyaux mobiles. La transmission mécanique ne peut pas injecter avec précision et de manière fiable et maintenir la pression et la force de serrage, et le moule est soumis à un impact et à des vibrations plus élevés. Il convient à la production de moules avec des formes asymétriques et à l'utilisation des portes latérales.
(2) Classification par méthode de plastification: les machines de moulage par injection peuvent être divisées en type de piston et type de vis.
Machine de moulage par injection de type piston: il ne convient pas au traitement des pièces en plastique avec une faible fluidité et une forte sensibilité à la chaleur. La structure des machines de moulage par injection verticale et des machines de moulage par injection d'angle est de type piston.

② Machine de moulage par injection de vis La vis peut tourner ou faire la comparaison. Le plastique entrant dans le canon est progressivement fondu et plastifié par le transfert de chaleur du canon et le frottement de cisaillement entre la vis et le plastique; D'un autre côté, il est continuellement poussé à l'extrémité avant du canon par la vis. Lorsque la fonte près de la buse atteint le volume d'injection, la vis s'arrête de tourner et est poussée vers l'avant par le système hydraulique pour injecter la fonte dans la cavité du moule. La structure des machines de moulage par injection horizontale est principalement de type vis.

(3) La classification par utilisation des machines de moulage par injection peut être divisée en type général et type spécial. Les machines de moulage par injection de type général conviennent au moulage par injection de moules généraux, et les machines de moulure d'injection de type spécial conviennent au moulage par injection de certains moules de structure spéciaux, tels que les moules d'engrenages, deux - moules de couleurs, les moules de moulage, etc.

(4) La classification par mode de transmission Les machines de moulage par injection peuvent être divisées en type mécanique, type hydraulique et type mécanique et hydraulique de type combiné . 2. Structure de base d'une machine de moulage par injection

Quel que soit le type de machine à moulage par injection, il se compose de quatre composants principaux: le mécanisme d'injection, le mécanisme de serrage, le système de transmission hydraulique et le système de contrôle électrique. Le mécanisme d'injection se compose d'une trémie, d'un canon, d'un radiateur (pour les machines de moulage par injection de piston -, de la navette de piston et de divertisseur), de buse et de cylindre d'injection. Sa fonction consiste à faire fondre uniformément le plastique solide dans un état fondu et à injecter le plastique fondu dans la cavité du moule fermé avec une pression et une vitesse suffisantes. Le mécanisme de serrage comprend une platine fixe, une platine mobile, des tirages, un cylindre et un éjecteur. Ses fonctions sont: d'abord, pour verrouiller le moule; deuxièmement, pour ouvrir et fermer le moule; et troisièmement, pour éjecter la partie moulée lorsque le moule est ouvert. Le mécanisme de serrage utilise souvent une combinaison de forces mécaniques et hydrauliques, parfois entièrement hydrauliques. Le mécanisme d'éjecteur est disponible dans les types mécaniques et hydrauliques.

Structure de base d'une machine de moulage par injection horizontale
Le système de transmission hydraulique et le système de contrôle électrique garantissent que le processus de moulage par injection est effectué avec précision en fonction des exigences de processus prédéterminées (pression, température et temps) et la séquence de fonctionnement. Le système de transmission hydraulique est le système d'alimentation de la machine de moulage par injection, tandis que le système de contrôle électrique est le système qui contrôle chaque cylindre hydraulique de puissance pour terminer les actions d'ouverture, de fermeture, d'injection et d'éjection.

Iii. Paramètres techniques de la machine à moulage par injection

Les paramètres de base de la machine à moulage par injection sont la base de base de sa conception, de sa fabrication, de sa sélection et de sa utilisation. Les paramètres de base qui décrivent les performances de la machine à moulure d'injection comprennent le volume d'injection, la pression d'injection, la vitesse d'injection, la capacité de plastification, la force de serrage, les dimensions de base du dispositif de serrage, etc.

Les machines de moulage par injection de la série SZ de mon pays utilisent la capacité d'injection théorique et la force de serrage qui peuvent être injectées à un moment donné pour caractériser la capacité de production de la machine à moulage par injection. Par exemple, SZ-160/1000 signifie que la capacité d'injection théorique de ce modèle de machine de moulage par injection est d'environ 160 cm3 et que la force de serrage est d'environ 1000 kN.

(1) Paramètres techniques du dispositif d'injection

① Diamètre de la vis: le diamètre extérieur de la vis (mm), représenté par D.

② Longueur efficace de la vis: la longueur de la partie filetée de la vis (mm), représentée par L.

③ Ratio de compression des vis: le rapport du volume V2 de la première rainure à vis dans la section d'alimentation au volume V1 de la dernière rainure à vis dans la section de mesure, c'est-à-dire V2 / V1.

④ Volume d'injection théorique: le produit de la zone sectionnelle croix - de la tête à vis (ou piston) et le coup de injection maximal (CM³).

⑤ Volume d'injection: le volume maximum de la vis (ou du piston) qui peut être injecté en un seul coup (cm³) ou la masse maximale de matériau PS injecté en un seul tir (g).

⑥ Pression d'injection: La pression maximale appliquée par la vis (ou le piston) se dirige vers le matériau plastifié pré - pendant l'injection (MPa).

⑦ Vitesse d'injection: la vitesse maximale de la vis (ou du piston) pendant l'injection (mm / s).

⑧ Temps d'injection: Les temps les plus courts de la vis (ou du piston) prennent pour terminer l'accident vasculaire cérébral d'injection pendant les injections.

⑨ Capacité de plastification: la masse maximale de matériau PS qui peut être plastifiée par unité de temps (g / s).

⑩ Force de contact de la buse: la force de contact maximale entre la buse et le moule, c'est-à-dire la poussée du siège d'injection (KN).

11 Extension de la buse: la longueur de la buse s'étendant de la surface de montage du moule (mm).

De plus, il existe des paramètres techniques tels que la structure de la buse, l'ouverture de buse et le rayon sphérique.

(2) Paramètres techniques du dispositif de serrage de moule

① Force de serrage: la force de serrage maximale appliquée au moule pour surmonter l'expansion de la fusion en plastique (KN).

② Zone de moulage: la plus grande zone projetée de la cavité et du système de déclenchement sur la surface de séparation (CM2).

③ Coulage d'ouverture du moule: Distance maximale Le moule mobile du moule peut se déplacer (mm).

④ Taille du modèle: les dimensions extérieures du plan de montage du modèle fixe et du modèle mobile (mm).

⑤ Épaisseur de moisissure maximale (minimale): épaisseur maximale (minimale) du moule fermé qui peut être installé sur la machine à moulage par injection (mm).

⑥ Distance d'ouverture maximale (minimale): la distance maximale (minimale) entre le modèle fixe et le modèle mobile (mm).

⑦ Espacement de la tige de cravate: La distance entre les côtés intérieurs de la tige de cravate de la machine de moulage par injection dans les directions horizontales et verticales (mm).

⑧ AVC d'éjection: déplacement maximal du mécanisme d'éjection pendant l'éjection (mm).

Iv. Sélection de la machine à moulage par injection

1. Sélection basée sur le volume de tir nominal

Le volume de tir nominal fait référence au volume d'éjection maximal que l'unité d'injection peut livrer lorsque la vis d'injection fait un accident vasculaire cérébral complet, dans des conditions d'injection vides. Il s'agit de l'un des paramètres clés d'une machine à moulage par injection et est exprimé en grammes ou mètres cubes. Le volume de tir indique la capacité d'injection de la machine à moulage par injection et reflète la masse ou le volume maximal des pièces en plastique que la machine peut produire.

Il existe deux façons d'exprimer le volume de tir: l'une est basée sur le traitement de la matière première PS (densité 1,05 g / cm³) et l'exprime dans des grammes de matériau fondu injecté. Lors du traitement d'autres matériaux, une conversion de densité doit être effectuée. L'autre est exprimé en termes de volume de tir, qui est le volume de matériau fondu injecté en un seul coup (CM³).

Le volume de tir nominal dans les paramètres de base se réfère au volume ou à la masse correspondant à la course maximale de vis, en supposant une injection vide. En pratique, en raison de facteurs tels que la température, la pression et le reflux de fonte, le volume de tir peut ne pas atteindre la valeur théorique. Le volume d'injection réel est de 0,7 à 0,9 fois le volume d'injection nominal.

La pratique de production montre que le volume total des matériaux de la pièce en plastique devrait idéalement être de 25% à 75% du volume d'injection nominal de la machine, avec un minimum d'au moins 10%. Le dépassement de cette plage entraînera une capacité de machine sous-utilisée ou une qualité de pièce réduite.

La série standard de machines de moulage par injection de mon pays spécifie les spécifications de volume d'injection de 16 cm³, 25cm³, 30cm³, 40cm³, 60cm³, 100cm³, 125 cm³, 160 cm³, 250cm³, 350 cm³, etc., jusqu'à 64 000 cm³.

2. Sélection basée sur la pression d'injection

La pression d'injection fait référence à la pression maximale à la tête de la vis pendant le processus d'injection. Sa fonction consiste à surmonter la résistance de la fusion qui coule à travers la buse, le coureur et la cavité du moule pendant l'injection, tout en exerçant une certaine pression sur la fusion injectée dans la cavité du moule pour assurer la réapprovisionnement du matériau et une partie moulée dense. Actuellement, la pression d'injection des machines de moulage par injection domestiques est généralement de 105 à 150 MPa. Lors de la sélection de l'équipement, examinez si la pression d'injection requise se situe dans la plage de pression théorique de la machine.

3. Sélection basée sur la capacité de plastification

La capacité de plastification fait référence à la quantité de matériau que l'unité de plastification peut se plastiser par unité de temps, mesurée en g / s. La capacité de plastification détermine la vitesse de vis, la puissance de conduite, la structure des vis, les propriétés des matériaux et d'autres facteurs. La capacité de plastification représente la capacité de production de la machine. Cependant, la capacité de plastification doit être coordonnée avec le cycle de moulage et le volume de moulage de la machine de moulage par injection et le volume de prise de vue pour assurer une quantité suffisante et uniforme de fonte plastifiée dans le délai spécifié. Généralement, la capacité de plastification théorique d'une machine à moulage par injection est environ 20% supérieure à la quantité réelle requise.

4. Sélection basée sur la force de serrage

La force de serrage fait référence à la force de serrage maximale appliquée par le mécanisme de serrage du moule au moule, mesuré en kN. La force de serrage équilibre la force d'expansion de la fusion sur la cavité du moule pendant l'injection, garantissant que le moule ne se développe pas pendant l'injection et la pression de maintien. Lors de la sélection de l'équipement, il est important de déterminer si la force de serrage de l'équipement est suffisante. La sélection de la force de serrage est cruciale. La force de serrage insuffisante peut provoquer un flash sur la pièce et empêcher la formation de pièces à paroi minces -. Une force de serrage excessive peut endommager le moule. Force de serrage F supérieure ou égale à la force bombée divisée par 80%. La force en vrac est liée à la flux de fusion, à l'épaisseur de la paroi des pièces et à la température du matériau. La formule de calcul de la force bombée est la suivante: Force en vrac=Pièce Projetée Area A × Pression de cavité P. Les valeurs de pression de cavité commune utilisées dans le moulage par injection plastique sont détaillées dans le tableau 5-1; En règle générale, 20 à 40 MPa sont utilisés.

5. Sélectionnez en fonction des dimensions de moisissure maximales

Les paramètres de base du système de serrage de moule déterminent les dimensions d'installation du moule et, par conséquent, les dimensions planes de la pièce qui peuvent être traitées. Ces paramètres de base incluent les dimensions des plaques de moule mobiles et fixes, l'espacement des tiges de cravate, l'ouverture maximale entre les plaques de moule mobiles et fixes, la hauteur des moisissures et le voyage et la vitesse des plaques de moule mobiles. Les dimensions des plaques de moule mobiles et fixes se réfèrent à l'espacement central de centre maximum - à - entre les trous de vis dans les plaques dans les directions de longueur et de largeur. L'espacement des tiges de cravate fait référence à l'espacement central de centre maximal - à - entre les trous de tir dans les plaques dans les directions de longueur et de largeur. La taille du plan de moisissure doit être limitée à la plage spécifiée par la taille de la plaque fixe et l'espacement des tiges.