注塑
由于在大多數(shù)情況下，注塑成型可以通過一個(gè)操作就將材料轉(zhuǎn)換為成型的部件，因此即使是復(fù)雜的設(shè)計(jì)和造型，注塑成型也是全自動(dòng)生產(chǎn)系列產(chǎn)品最為常用的手段，而熱塑性塑料則是采用注塑成型的最重要的材料。管件和異型管道，包括彎頭、三通、端帽、法蘭、變徑等，其生產(chǎn)批量一般都高達(dá)幾千件。
注塑過程包括粉料或粒料的塑化和至高壓下快速充模。帶有加熱料筒和旋轉(zhuǎn)螺桿的新型注塑機(jī)包括三個(gè)主要部分：注塑單元、合模單元和機(jī)架（如圖4.2所示）。
圖4.2含合模單元和機(jī)架的注塑機(jī)；機(jī)器的剛性通過導(dǎo)銷設(shè)計(jì)和動(dòng)、定模板實(shí)
現(xiàn)。動(dòng)模板和靜模板各裝備一半的模具
熱塑性塑料通過安裝在機(jī)器頂部的喂料漏斗進(jìn)入注塑機(jī)，在機(jī)筒加熱和螺桿剪切生熱的共同作用下被加熱至熔點(diǎn)，在螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下被均化并向前輸送。在塑化過程中，背壓使螺桿回復(fù)到初始位置。
螺桿由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，某些情況下也使用電動(dòng)裝置。螺桿的軸向運(yùn)動(dòng)由位于螺桿后方的液壓缸驅(qū)動(dòng)。新型注塑機(jī)為了縮短機(jī)器的長度以節(jié)約空間，其液壓缸平行于螺桿排列。螺桿的作用是使材料塑化和均化。新型螺桿的長徑比為20～25。止逆閥是十分重要的部件，它可防止熔體從流道返流回螺桿。目前，最大的管件注塑機(jī)的注塑量是70L，相當(dāng)于單個(gè)管件質(zhì)量50kg。
多組分注塑機(jī)也較為常用，其特點(diǎn)是具有多個(gè)平行排列的螺桿，熔體通過同一個(gè)噴嘴進(jìn)入模具。其另一個(gè)特點(diǎn)是注塑方法的不同，可以在模具中進(jìn)行部分預(yù)注塑，然后再按照上面提到注塑原理進(jìn)行注塑，這樣注塑量可以顯著提高至100L以上。螺桿區(qū)域和模具通過噴嘴連接在一起。
合模系統(tǒng)控制模具的開啟和關(guān)閉，從設(shè)計(jì)上講，應(yīng)保證其具有足夠的鎖模力并確保模具關(guān)閉時(shí)的安全性。新型注塑機(jī)的鎖模力范圍為400～600001N。
機(jī)架承載注塑單元組件并提供堅(jiān)實(shí)的支撐基礎(chǔ)。不同的制造商提供的機(jī)架設(shè)計(jì)各不相同。應(yīng)特別關(guān)注合模系統(tǒng)及其提高了的鎖模力。一
些制造商傾向于類似模壓機(jī)的設(shè)計(jì)。在動(dòng)、靜模板四角設(shè)有4個(gè)導(dǎo)銷，動(dòng)模板在導(dǎo)銷的導(dǎo)引下運(yùn)動(dòng)（如圖4.2所示）。模具的一半安裝在靜模板上，面向螺桿方向，另外一半安裝在動(dòng)模板上。也有一些制造商提供剛性開放式機(jī)架，這樣模具的尺寸不受4個(gè)導(dǎo)銷的限制，也有利于模具的更換。
目前注塑機(jī)傾向于全自動(dòng)控制，這樣只有在發(fā)生問題或更換模具時(shí)才需要人為干預(yù)。
對于諸如彎頭、三通、漸變等管件，注塑成型法與機(jī)加工法、焊接法相互競爭。管件數(shù)量大于1000個(gè)時(shí)主要采用注塑成型的方法。然而，有時(shí)候應(yīng)用于重點(diǎn)工程的小批量管件也有必要采用注塑成型，在這
種情況下出于質(zhì)量保證的原因，客戶情愿接受注塑成型管件。
注塑模具是高精度的機(jī)器組件，從設(shè)計(jì)上講，它可以承受較高的壓力和鎖模力。模具的內(nèi)部壓力可達(dá)25000MPa。模具內(nèi)部設(shè)計(jì)有管路以調(diào)整材料的環(huán)境溫度。
澆口系統(tǒng)的作用是使物料充模均勻，無空洞，無過度內(nèi)部應(yīng)力。由于安裝在工作管線上的管件耐久性要求很高，因此澆口不應(yīng)該隨意設(shè)
計(jì)。這一點(diǎn)十分重要，特別是對于分子量較高、流動(dòng)性較差、在加工過
程中分子鏈會高度取向的PE100混配料。
通常生產(chǎn)彎頭和漸變管件采用兩種澆口系統(tǒng)：直條澆口和錐形澆口（如圖4.3和圖4.4所示）。生產(chǎn)彎頭時(shí)，物料由注塑點(diǎn)向其他部位流動(dòng)，這樣在彎頭外側(cè)弧度部位的流速大于在彎頭內(nèi)側(cè)弧度部位的流速，從而就保證了管件中殘余應(yīng)力比較低。對于幾何旋轉(zhuǎn)對稱管件，如漸變管件和端帽，推薦采用中心澆口。幾何對稱水平高可以保證物料充
模均勻，產(chǎn)品殘余應(yīng)力低且尺寸穩(wěn)定性好。
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