橡胶注射成型机先进先出式注射装置设计研究

简要介绍柱塞式、螺杆往复式和螺杆柱塞式3种橡胶注射成型技术的特点以及先进先出注射原理。以先进先出原理设计的注射装置可优先注射先塑化的胶料,并且与胶料接触的金属表面具备良好的清洁功能,可有效避免胶料的早期硫化,提高产品质量。分别介绍了塑化缸－注射活塞集成式和带有喷嘴提升机构的2种先进先出注射装置的结构。     

橡胶注射成型设备的技术进步及发展动向

一、橡胶注射成型设备的技术进步!"橡胶注射成型设备主机的技术进步橡胶注射成型机的发展,经历了柱塞式注射成型机至螺杆柱塞式注射成型机,再至螺杆往复式注射成型机的过程。柱塞式成型注射机是最简单的一种注射机。它是借助柱塞的压力把预热的胶料压入模腔中,这种结构的注射机压力损失很大（约为#$%）、生产效率低、劳动强度大、产品质量难以保证。为解决这些问题,注射机发展到塑化和注射分两步进行的形式,把压力损失降低至!$%左右,同时引进了螺杆塑化机构,出现了螺杆柱塞式注射成型机和螺杆往复式注射机。螺杆柱塞式注射机是利用螺…     

注射螺杆的可靠性设计

根据注射螺杆在塑化时的受力情况,应用可靠性设计原理介绍了注射螺杆疲劳强度的可靠度的计算方法,并以实例说明.对注射成型机的设计有一定的应用价值.     

微注射成型中聚合物熔融塑化技术

阐述了聚合物熔融塑化技术在微注射成型中的重要性,比较、分析了当前出现的柱塞式塑化、螺杆式塑化、电磁动态塑化及超声塑化等4种聚合物的熔融塑化方式,展望了未来微注射成型中聚合物熔融塑化技术的发展趋势。     

注射塑化系统设计研究

注射塑化性能是衡量注塑机性能的重要指标。本文从理论和实践上,分析了注射塑化主要性能-计量重复精度的特征及其影响的诸因素,研究了塑化螺杆的主要结构及主要技术参数与塑化质量和计量重复精度的关系,提出了注射螺杆主要技术参数设计原则,较为详细分析机筒加热功率确定的原则,并举例进一步加以说明。本文还介绍了新的塑化理念的IMC注射塑化系统,供有关人士开发新颖注塑系统作参考。     

橡胶旋转(一步法)注射成型技术研究的进展

注射成型在塑料加工中的应用已经十分广泛，但在橡胶行业中由于受到注射压力，胶料配方，注射容量等的制约而未能广泛应用。橡胶螺杆旋转（一步法）注射成型技术将传统的二步法注射成型（先塑化再注射）变成塑化注射同步（一步）进行，作者对螺杆旋转（一步法）注射成型技术的旋转注射压力，注射能力，注射温度和旋转注射的密封套试样进行试验，得出了螺杆旋（一步法）注射成型技术能够用于工业生产的结论，并选择螺杆旋转（一步法）注射成型轮胎胶囊作为工业化试验的课题，虽然在试验中出现了一些问题，但经过研究后认为只要提高设备的性能就能解决问题，本文认为橡胶螺杆旋转（一步法）注射成型型技术突破了传统的注射成型的注射容量问题，同时缩小了设备的体积，是一种先进的新技术，但要作为一种通用性的新技术去推广，去工业化，仍然需要做很多工作。     

分离型注射螺杆设计及实验分析

螺杆是注射成型机的关键零件,对注射成型制品的质量有直接的影响。介绍了分离型注射螺杆的设计过程,并以自行设计的分离型螺杆和通用螺杆进行了不同工艺条件下塑化能力、塑化质量、轴向温差等的实验分析。研究表明,与通用型螺杆相比,分离型螺杆具有较高的塑化能力,同时可以提高熔料的塑化质量。     

一步法注射成型胶料在机筒内的温度场分析

分析一步法注射成型胶料在机筒内的温度场。通过建立实体模型和数学模型,将整根螺杆平均分成6段,依次模拟机筒中胶料的温度变化,螺杆和机筒施加温度约束(140℃),将螺杆和机筒对胶料的热传导作为温度场的主要影响因素,热流密度呈线性变化。通过有限元分析,在螺杆长径比为14、导程为90 mm的情况下胶料在机筒停留48 s即可充分达到塑化温度,因此对螺杆参数进行优化,如改变螺杆螺距、减小螺杆长径比等,可以节省螺杆和机筒材料用量,达到设备设计优化的目的。     

注射成型塑化过程的可视化研究（Ⅰ）

开发了一个用于研究注射成型塑化过程的可视化实验装置，可以动态观察和记录物料在螺杆内的熔融和输送过程，同时所有的加工条件和过程参数都可以通过计算机数据采集系统采集。利用此装置对物料在注射螺杆内的塑化过程进行了系统的可视化研究。     

金属粉末注射成形关键工艺与模具设计（一）

本文较全面地介绍了金属粉末注射成形技术的概念、工艺流程、关键工艺、技术特点及主要应用领域。目前，金属粉末注射成形大多采用传统的聚合物电加热螺杆塑化注射成形机进行注射成形。这种传统的往复螺杆--一线式塑化注射装置会造成粉末-聚合物粘结剂混合料在塑化混炼时产生不均匀现象，影响最终制品的质量。为提高均匀性需较长的塑化时间，这又造成混合料温度升高，多组元粘结剂中的低熔点部分发生分解以及造成粉末的氧化污染等，本文提出一种“粉末电磁动态注射成形技术”的新概念。另外，由于金属粉末-聚合物粘结剂混合料的导热性比全塑料的要高，而流动性比全塑料的要差，故其模具设计与传统的塑料模具设计相比，也具有一定的特殊性。     

聚合物动态注射成型技术

介绍聚合物动态注射成型技术以及实现该技术的塑化注射装置。注射成型加工过程中使注射螺杆产生轴向脉动的激振力，可以利用电磁、机械、液压等方式来产生。电磁式振动塑化注射装置结构紧凑、振动频率高；模块化设计的液压激振装置结构简单，输出功率高，方便对传统塑料注射机进行改造。新技术具有加工能耗低制品质量高等特点，通过控制振动频率与振幅可以对制品的质量进行调控。     

振动参数对动态注射螺杆塑化能力的影响

根据动态成型注射螺杆塑化时的工作特点,采用自行修正的Tanner本构方程,建立了螺杆动态塑化理论模型,并近似地给出动态注射螺杆塑化能力的表达式,研究了振动参数对注射螺杆塑化能力的影响。结果表明:注射螺杆的塑化能力随着螺杆直径、计量段螺槽深度、计量段长度的增加而提高;注射螺杆的塑化能力与螺杆转速成正比,与螺杆的背压成反比;保持其他加工参数不变的情况下,螺杆的塑化能力随着振幅和振动频率的增加而增强。     

金属粉末注射成形关键工艺与模具设计（二）

本文较全面地介绍了金属粉末注射成形技术的概念、工艺流程、关键工艺、技术特点及主要应用领域。目前，金属粉末注射成形大多采用传统的聚合物电加热螺杆塑化注射成形机进行注射成形，这种传统的往复螺杆--一线式塑化注射装置会造成粉末-聚合物粘结剂混合料在塑化混炼时产生不均匀现象，影响最终制品的质量。为提高均匀性需较长的塑化时间，这又造成混合料温度升高，多组元粘结剂中的低熔点部分发生分解以及造成粉末的氧化污染等，本文提出一种“粉末电磁动态注射成形技术”的新概念。另外，由于金属粉末-聚合物粘结刘混合料的导热性比全塑料的要高，而流动性比全塑料的要差，故其模具设计与传统的塑料模具设计相比，也具有一定的特殊性。     

橡胶注射机直线式注射装置

由桂林橡胶机械厂申请的专利（专利号CN2855702,公开日期2007—01-10）“橡胶注射机直线式注射装置”,涉及的橡胶注射机直线式注射装置注射单元的轴线与注射缸的轴线为同一垂线。注射单元从上方插入注射缸,其顶部的止回阀外径与注射缸内径相同,二者为密封滑动配合,注射单元的尾部固定于挤出单元合模油缸上模,注射缸固定于合模油缸下模。注射单元将胶料挤入注射缸,胶料落人注射缸底部,后人缸的胶料堆积于先人缸的胶料上面。合模油缸合模时带动注射缸向上运动,注射单元插向注射缸底,止回阀防止胶料回流,注射缸内的胶料从注射孔压人模腔。该发明为橡胶注射机设备提供了一种结构简单、加工容易、成本低的配件,可保证注射缸内的胶料先进先出,避免胶料过硫化,使产品质量得到保证。     

影响注射螺杆塑化能力的因素

提出了注射螺杆塑化能力的计算公式,并研究了注射螺杆塑化能力与螺杆几何参数和成型工艺参数之间的关系。     

微量注塑机的现状与发展趋势

微注射成型技术是微结构零件最主要的成型方式,受到了人们高度重视,微结构零件迅速发展对微量注塑机带来了新的挑战。阐述了微注射成型技术的产生背景,分析了微注射成型技术对注射设备的特殊要求,从微量注塑机的螺杆式、柱塞式和螺杆柱塞混合式塑化与注射单元机构和液压、电动和电液复合驱动方式等方面介绍了当前微量注塑机的发展现状并比较了它们的优缺点,分析了微量注塑机面临的挑战并展望了微量注塑机的发展趋势。     

注射成型塑化过程的可视化实验研究

利用自行开发的可视化实验装置对注射成型的塑化过程进行了系统的观察,着重讨论了不同的工艺条件对塑化性能的影响,同时借助示踪粒子对塑化过程的重要参数——固相速度进行了测量。实验所取得的数据为注射成型熔融模型的建立和对模型的验证提供了依据,同时也是注射螺杆优化设计的基础数据。     

一步法注射成型注射压力数学模型

研究一步法注射成型注射压力与螺杆转速、注射温度、喷嘴直径和胶料种类的关系.建立注射压力与各参数之间定量计算的数学模型,并采用最小二乘法得到回归方程.实测值和计算结果对比表明,回归方程误差较小,可用于一步法注射成型机注射压力的预测.     

注射螺杆熔融过程的可视化研究

讨论了注射螺杆和挤出螺杆熔融过程的差异；并研究了工艺条件、螺杆参数和结构对注射熔融过程的影响；观察了熔融延迟点的位置变化；同时测量了注射熔体的轴向温差，并对其影响因素进行了讨论。结果表明：注射螺杆工作的全过程是在轴移和静止两种状态下交替进行；塑料在注射螺杆上相变点的位置是变化着的，变化条件有背压、转速、行程、温度、树脂、停留时间等；注射螺杆某螺槽内的树脂聚集状态，随注塑周期呈周期性变化；螺杆参数和结构设计，直接关系到熔料温差和塑化能力；合理的设计和创新螺杆结构是获得低温差、高混合和高塑化能力的主要途径。     

基于Adina的注射螺杆计量段塑化过程模拟研究

讨论了在Adina流体分析模块中模拟注射螺杆计量段塑化过程时出现的关于熔体流道模型、材料模型、载荷及边界条件设置等问题。并以PVC塑化螺杆为例,在Adina流体分析模块中模拟分析了螺杆不同转速下,熔体在计量段的压力场、剪切应力场和速度场,并将模拟分析结果与现有研究结果进行了对比验证,其结果基本一致。因此,Adina可用于注射塑化过程的模拟分析,以降低螺杆研发成本和周期。