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浅谈橡胶注射成型技术发展

目录摘要 (1)ABSTRACT (2)引言 (3)1 橡胶注射成型技术发展概况 (3)1.1橡胶注射成型简介 (3)1.2橡胶注射成型发展历史 (4)1.2.1 技术移植阶段 (4)1.2.2 技术成熟阶段 (5)1.2.3 发展创新阶段 (5)2 几种常见的橡胶注射成型设备 (6)2.1橡胶注射成型机种类及成型方法 (6)2.1.1 柱塞式注射成型机 (6)2.1.2 螺杆往复式注射成型机 (7)2.1.3 螺杆柱塞式注射成型机 (8)2.2螺杆柱塞式注射机主要装置结构和性能特点 (9)2.2.1 预塑注射装置 (9)2.2.2 合模装置 (10)2.2.3 液压驱动及控制系统 (11)3 橡胶注射成型设备发展前景 (14)3.1国内橡胶注射机技术状况 (14)3.2成型工艺与设备革新的注射成型 (15)3.2.1 低压注射成型 (15)3.2.2 振动技术在注射成型中的应用 (16)3.2.3 共注射成型 (16)3.2.4 磁场定向注射成型 (17)3.2.5 叠层式注射成型 (17)3.3橡胶注射成型设备的发展趋势 (18)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)摘要橡胶注射成型硫化机简称橡胶注射机或注压机,为工业橡胶模制品中三大成型硫化机种之一。

主要应用于生产汽车配件、工业配件、电气绝缘零件、连接器插座、密封件、减震垫、防震罩、鞋、瓶塞、吸尘软管、护套、气门嘴垫、玩具和健身器具等。

随着汽车工业发展,对密封件、电气连接器、减震器等的质量要求越来越高,橡胶注射制品的需求量增加了1.2万倍以上,强劲的市场需求为橡胶注射机的发展提供了契机。

本文从橡胶注射成型技术发展概况出发,介绍了几种常见的橡胶注射成型机,并对橡胶注射成型设备发展应用前景进行了阐述。

关键词:注射成型;注射机;橡胶制品错误!未找到引用源。

ABSTRACTThe rubber injection molding curing machine referred to as rubber injection molding machine or injection press molding curing press one of three in the industrial rubber moldings. Mainly used in the production of auto parts, industrial parts, electrical insulation parts, connectors, sockets, seals, cushioning, shock covers, shoes, bottle stoppers, vacuum hose, jacket, valve pads, toys and fitness equipment . With the development of automobile industry, the quality of the seals, electrical connectors, shock absorbers, such as the increasingly high demand, the demand for rubber injection products increased by more than 1.2 million times, and strong market demand for the development of rubber injection molding machine an opportunity.Development of rubber injection molding technology, introduces several common rubber injection molding and rubber injection molding equipment prospect are described.Keywords:Injection molding; Injection machine; Rubber prouducts引言近几十年的发展中,橡胶注射成型机及注射成型工艺得到不断的完善和提高,使其在橡胶行业中的荧荧日益广泛。

随着现代电子技术和计算机技术的发展,橡胶注射成型机的控制系统也达到了不断的发展和完善。

对于汽车零部件、电气电子设备配件等大批量生产的产品,橡胶注射成型机能够充分发挥注射成型的优势。

用注射成型技术来革新目前生产中所沿用的生产技术将是橡胶工业以后的研究课题之一。

相对于国外的橡胶成型设备,我国的设备及技术还是比较落后,随着国内橡胶加工业的发展,借助更先进的橡胶注射成型机可实现生产高效率,产品广阔高质量,创造出高的经济效益。

1 橡胶注射成型技术发展概况1.1 橡胶注射成型简介注射成型又称注射模型或注塑,就是通过塑化缸的加温和塑化螺杆的搅拌、剪切,将胶料温度升高到其流动性最好的状态,再通过较高的注射压力,将此状态的胶料注射到锁模(抽真空)的模腔中,进行加压和加温,使橡胶进行硫化,在整个过程中,时间、压力和温度三要素决定了生产的效率和质量。

是橡胶加工中重要的成型方法之一,其技术已发展得相当成熟,且应用非常普遍,注塑制品已占橡胶制品总量的30%以上,在国民经济的许多领域有着广泛的应用。

就橡胶本身的特性来说,注射成型以其独有的优势目前已经成为橡胶制品成型的主流方式[1]。

首先,注射成型能够提高制品质量。

通过先锁模后注射并进行保压,可以持续稳定的传递制品成型所需要的压力,使制品能够在可控的压力、温度和时间下进行硫化。

注射成型能够提高制品的致密性和功能性(尤其是减震制品的功能性)。

其次,注射成型可大幅提高生产效率。

通过注射单元的塑化功能,大幅度提高胶料的流动性,使其以比较高的温度充满模腔并立刻开始硫化,通过合理的参数设置,注射工艺可比模压工艺缩短30~50%的硫化时间。

再次,注射成型工艺能够大幅度降低工人劳动强度、减少胶料浪费和电力消耗等1.2 橡胶注射成型发展历史注射成型机是随着PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)塑料工业的发展而兴起的,最初的注射成型机是参照金属压铸机的原理设计的,直到1932年才由德国布劳恩厂生产出第一台全自动柱塞式注射成型机。

随着塑料工业的发展,注射成型机的新产品也在不断出现。

橡胶注射机概念在20世纪40年代中期被提出,1948年.注射成型机的塑化装置开始使用螺杆;1959年,第一台螺杆式注射成型机问世,这是塑料工业的一大突破,推动了注射成型的广泛应用。

70年代初,橡胶冷喂料注射开始在工业中得到实际应用。

由于它能实现高温快速硫化、胶料进入模腔前经过预热和塑化,制品在密封高压的模腔内成型硫化,产品质量均匀稳定,尺寸准确、可以实现全自动操作,与传统的模压法相比生产效率可提高十倍以上,因此用橡胶冷喂料注射机生产模压制品的技术得到日益广泛的应用。

随着电子工业的飞速发展,注射成型机也随之发展,其性能得到了迅速提高。

很多新技术,如集成电路、电脑控制等被引入注射成型机的控制系统中.动作的准确性已达到很高的水平,对注射模的保护有了很大的提高,塑件的质量也有了可靠保证。

随着机械工业的发展,各种新型注射成型机正陆续被研制出来,超大容量的注射成型机也随之出现,它的一次注射量可达几十万克,大大拓宽了注射产品的应用范围,也推动了塑料工业的发展。

而在橡胶机械中,注射成型机要占到橡胶机械的一半。

目前,在国际上生产橡胶注射机的主要厂家有:法国的REP 公司、奥地利MAPLAN公司、德国WP公司、STEINL公司和DESMA、日本松田制作所、神户机械株式会社、三友株式会社、日本制钢所,意大利RUTIL 公司等。

70年代初期,北京化工大学与上海某厂合作,开发研制成功XZL-200螺杆预塑一线式橡胶注射成型硫化机。

注射成型机是橡胶成型设备中产量最多、增长最快、应用最广的机种,为注射制品的广泛应用打下了坚实的基础.而注射技术经历了移植、技术成熟、发展创新几个阶段[2]。

1.2.1 技术移植阶段1920年以前,早期的橡胶注射成型技术是从其它材料的加工方法(如铸造、热成型)中借鉴过来的,成型技术主要是移植改造,使粘弹性高的胶料熔体成型。

而最初的注射成型机是参照金属压铸机的原理设计的。

1.2.2 技术成熟阶段1920-1970年,聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(PCM)、聚苯醚(PPO)、聚砜(PSU)、聚酰亚胺(PI)、环氧树脂(EP)、不饱和聚酯(LP)等一大批高性能塑料的出现,要求注射成型加工技术向更高的阶段发展。

同时,随着橡胶成型设备设计和制造技术的不断进步,以及橡胶成型加工理论研究的不断深入,为橡胶成型加工技术的提高创新提供了条件;往复式螺杆注塑机、双螺杆挤出机的出现,使热敏性和高熔体粘度的热塑性、热固性橡胶都采用高效的成型技术生产出高质量的制品。

反应注塑技术使一些特殊的液态单体或低聚物的聚合成型成为可能。

这一切标志着橡胶成型加工已从改造、移植为主的时期过渡到了技术成熟时期。

1.2.3 发展创新阶段1970年以后,随着科技的发展,控制技术、计算机技术的引入,促使橡胶制品的生产过程从机械化、自动化进一步向连续化、程序化和自适应控制的方向发展。

此阶段的橡胶成型加工技术与前一时期相比,在可加工原材料的范围、制品的范围和制品质量等方面均有重林突破,不仅以往难以成型的热敏性、高熔体粘度的原料能方便地加工成制品,而且长纤维增强橡胶、片状和团状模橡胶也被用作高效成型技术的原材料。

2 几种常见的橡胶注射成型设备2.1 橡胶注射成型机种类及成型方法橡胶注射成型机按排列方式分类可分为:立式注射机,卧式注射机,全电式注塑机;按塑化方式分类可分为:柱塞式注射成型机,螺杆往复式注射成型机,螺杆柱塞式注射成型机;按合模机构特征分类可分为:机械式注射成型机,液压式注射成型机,液压机械式注射成型机。

虽然橡胶注射成型机的种类繁多,但到目前为止,橡胶注射成型的经历可归为3个阶段:柱塞式注射、螺杆往复式注射和螺杆柱塞式注射。

本章节主要介绍这三个阶段的橡胶注射成型机的结构和成型方法。

2.1.1 柱塞式注射成型机柱塞式注射成型机是最早的橡胶注射成型设备。

如图1柱塞式注射成型机1-机身2-电动机及液压泵3-注射液压缸4-加料调节装置5-注射柱塞6-加料杆7-料斗8-料筒9-分流梭10-定模固定板(安装板)11-模具12-拉杆13-动模固定板14-合模机构15-合模液压缸16-喷嘴17-加热器18-油箱图1柱塞式注射成型机注射成型方法是:将胶料从喂料口喂入料筒后,由料筒外部的加热器对胶料进行加热、塑化,使胶料达到易于注射而又不会焦烧的温度为止。

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