第六章 注射成型 塑料成型工藝學(xué)

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1、第六章第六章 注射成型注射成型6.1 6.1 概述概述注射成型（又稱注射模塑或注塑），是成型塑料制品注射成型（又稱注射模塑或注塑），是成型塑料制品是一種重要方法，幾乎所有的熱塑性塑料及多種熱固是一種重要方法，幾乎所有的熱塑性塑料及多種熱固性塑料都可用此法成型。性塑料都可用此法成型?？沙尚透鞣N形狀、尺寸、精度、滿足各種要求的模制可成型各種形狀、尺寸、精度、滿足各種要求的模制品。品。注塑制品約占塑料制品總量到注塑制品約占塑料制品總量到202030%30%。各種工業(yè)配件、儀器儀表零件、結(jié)構(gòu)件、殼體等。各種工業(yè)配件、儀器儀表零件、結(jié)構(gòu)件、殼體等。注射成型就是將塑料（一般為粒料）從注射機(jī)的料斗注射成型就

2、是將塑料（一般為粒料）從注射機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒，經(jīng)加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)后，由柱塞送進(jìn)加熱的料筒，經(jīng)加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)后，由柱塞或螺桿的推動(dòng)，使其通過料筒前端的噴嘴注入閉合塑或螺桿的推動(dòng)，使其通過料筒前端的噴嘴注入閉合塑模中，充滿塑模的熔料在受壓的情況下，經(jīng)冷卻（熱模中，充滿塑模的熔料在受壓的情況下，經(jīng)冷卻（熱塑性塑料）或加熱（熱固性塑料）固化后即可保持注塑性塑料）或加熱（熱固性塑料）固化后即可保持注塑模型腔所賦予的形樣，松開模具取得制品，完成一塑模型腔所賦予的形樣，松開模具取得制品，完成一個(gè)模塑周期。個(gè)模塑周期。6.1 6.1 概述概述注塑成型的優(yōu)點(diǎn)：成型周期短；一次成型外形復(fù)雜，注塑成型的

3、優(yōu)點(diǎn)：成型周期短；一次成型外形復(fù)雜，尺寸精確、帶有嵌件的制品；適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)效率高；尺寸精確、帶有嵌件的制品；適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)效率高；易于全自動(dòng)化生產(chǎn)；經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)。易于全自動(dòng)化生產(chǎn)；經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)。6.1 6.1 概述概述注塑機(jī)的基本作用：注塑機(jī)的基本作用：1.1.加熱塑料，使其達(dá)到熔化狀態(tài)；加熱塑料，使其達(dá)到熔化狀態(tài)；2.2.對熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔；對熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔；注塑機(jī)的發(fā)展史：注塑機(jī)的發(fā)展史：1.1.柱塞式注塑機(jī)，生產(chǎn)柱塞式注塑機(jī)，生產(chǎn)6060克以下制品；克以下制品；2.2.單螺桿定位預(yù)塑注塑機(jī)；單螺桿定位預(yù)塑注塑機(jī)；3.3.移動(dòng)螺桿式注塑機(jī)。移

4、動(dòng)螺桿式注塑機(jī)。6.2 6.2 注射模塑設(shè)備注射模塑設(shè)備由注射系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和塑模三大部分組成。由注射系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和塑模三大部分組成。6.2.1 6.2.1 注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)作用：使塑料均勻地塑化并達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)，在很高的作用：使塑料均勻地塑化并達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)，在很高的壓力和較快的速度下，通過螺桿或柱塞的推擠注射入壓力和較快的速度下，通過螺桿或柱塞的推擠注射入模。模。系統(tǒng)包括：加料裝置、料筒、螺桿（或柱塞及分流梭）系統(tǒng)包括：加料裝置、料筒、螺桿（或柱塞及分流梭）及噴嘴等部分。及噴嘴等部分。1.1.加料裝置加料裝置倒圓錐或錐形，容量可供倒圓錐或錐形，容量可供1 12 2小時(shí)的用料。有的配有計(jì)小時(shí)的

5、用料。有的配有計(jì)量裝置、加熱或干燥裝置、自動(dòng)上料裝置等。量裝置、加熱或干燥裝置、自動(dòng)上料裝置等。6.2.1 6.2.1 注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)2.2.料筒料筒加熱和加壓的容器，類似擠出機(jī)的料筒。加熱和加壓的容器，類似擠出機(jī)的料筒。能耐壓、耐熱、耐疲勞、抗腐蝕、傳熱性能好。能耐壓、耐熱、耐疲勞、抗腐蝕、傳熱性能好。柱塞式的料筒容積約為最大注射量大柱塞式的料筒容積約為最大注射量大3 35 5倍；倍；螺桿式是料筒容積約為最大注射量到螺桿式是料筒容積約為最大注射量到2 23 3倍。倍。外部配有加熱裝置，可分段加熱和控制，通過熱電偶外部配有加熱裝置，可分段加熱和控制，通過熱電偶顯示和恒溫控制儀表來精確控制。顯

6、示和恒溫控制儀表來精確控制。3.3.柱塞和分流梭柱塞和分流梭柱塞式注射機(jī)料筒內(nèi)是重要部件。柱塞式注射機(jī)料筒內(nèi)是重要部件。6.2.1 6.2.1 注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)（1 1）柱塞作用：將注射油缸的壓力傳給塑料并使容料）柱塞作用：將注射油缸的壓力傳給塑料并使容料注射入模具。注射入模具。為堅(jiān)實(shí)、表面硬度很高的金屬柱。直徑為堅(jiān)實(shí)、表面硬度很高的金屬柱。直徑2020100100mmmm。注射容量注射容量=柱塞的沖程柱塞的沖程*柱塞截面積柱塞截面積（2 2）分流梭）分流梭裝在料筒前端內(nèi)腔中形狀頗似魚雷體的一種金屬部件。裝在料筒前端內(nèi)腔中形狀頗似魚雷體的一種金屬部件。作用：將料筒內(nèi)流經(jīng)該處的塑料分成薄層，使塑

7、料產(chǎn)作用：將料筒內(nèi)流經(jīng)該處的塑料分成薄層，使塑料產(chǎn)生分流和收斂流動(dòng)，以縮短傳熱導(dǎo)程，加快熱傳遞，生分流和收斂流動(dòng)，以縮短傳熱導(dǎo)程，加快熱傳遞，提高塑化質(zhì)量。提高塑化質(zhì)量。表面常有表面常有4 48 8個(gè)呈流線形的凹槽，個(gè)呈流線形的凹槽，2 21010mmmm深，有幾條深，有幾條凸出筋，起定位和傳熱作用。凸出筋，起定位和傳熱作用。6.2.1 6.2.1 注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)6.2.1 6.2.1 注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)4.4.螺桿螺桿移動(dòng)螺桿式注射機(jī)的重要部件。移動(dòng)螺桿式注射機(jī)的重要部件。作用：對塑料進(jìn)行輸送、壓實(shí)、塑化和施壓。作用：對塑料進(jìn)行輸送、壓實(shí)、塑化和施壓。螺桿在料筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，首先將料斗來的塑料卷

8、入，并螺桿在料筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，首先將料斗來的塑料卷入，并逐步將其向前推送、壓實(shí)、排氣和塑化，熔融的塑料逐步將其向前推送、壓實(shí)、排氣和塑化，熔融的塑料不斷地被推送至螺桿頂部與噴嘴之間，螺桿本身受熔不斷地被推送至螺桿頂部與噴嘴之間，螺桿本身受熔體的壓力而緩慢后退，當(dāng)積存的熔體達(dá)到一次注射量體的壓力而緩慢后退，當(dāng)積存的熔體達(dá)到一次注射量時(shí)，螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，傳遞液壓或機(jī)械力將熔體注射入時(shí)，螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，傳遞液壓或機(jī)械力將熔體注射入模。模。螺桿的結(jié)構(gòu)與擠出機(jī)螺桿基本相同。螺桿的結(jié)構(gòu)與擠出機(jī)螺桿基本相同。6.2.1 6.2.1 注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)注射機(jī)螺桿結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：注射機(jī)螺桿結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1 1）有軸向位移，有效長

9、度是變化的；）有軸向位移，有效長度是變化的；（2 2）長徑比和壓縮比較??；）長徑比和壓縮比較?。唬? 3）螺槽較深，以提高生產(chǎn)率；）螺槽較深，以提高生產(chǎn)率；（4 4）加料段較長；）加料段較長；（5 5）螺桿頭部：粘度大的塑料常用錐形尖頭；）螺桿頭部：粘度大的塑料常用錐形尖頭；粘度低的塑料常安裝止逆環(huán)。粘度低的塑料常安裝止逆環(huán)。6.2.1 6.2.1 注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)5.5.噴嘴噴嘴聯(lián)結(jié)料筒和模具的橋梁。聯(lián)結(jié)料筒和模具的橋梁。作用：注射時(shí)引導(dǎo)塑料從料筒進(jìn)入模具，并具有一定射作用：注射時(shí)引導(dǎo)塑料從料筒進(jìn)入模具，并具有一定射程。程。噴嘴的內(nèi)徑一般都是自進(jìn)口逐漸向出口收斂的。噴嘴的內(nèi)徑一般都是自進(jìn)口逐

10、漸向出口收斂的。類型類型：（1 1）直通式噴嘴）直通式噴嘴呈短管狀，壓力和熱量損失小，不易產(chǎn)生滯料和分解，呈短管狀，壓力和熱量損失小，不易產(chǎn)生滯料和分解，不用附設(shè)加熱裝置。不用附設(shè)加熱裝置。延伸式噴嘴，需添設(shè)加熱裝置。延伸式噴嘴，需添設(shè)加熱裝置。適合加工高粘度塑料。適合加工高粘度塑料。6.2.1 6.2.1 注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)防止熔料的流涎或回縮，對噴嘴通道實(shí)行暫時(shí)封鎖。防止熔料的流涎或回縮，對噴嘴通道實(shí)行暫時(shí)封鎖。彈簧式：依靠彈簧壓合噴嘴體內(nèi)的閥芯來實(shí)現(xiàn)封鎖，彈簧式：依靠彈簧壓合噴嘴體內(nèi)的閥芯來實(shí)現(xiàn)封鎖，有效地杜絕流涎現(xiàn)象。有效地杜絕流涎現(xiàn)象。針閥式：針閥式：用外在液壓系統(tǒng)通過杠桿來控制聯(lián)動(dòng)機(jī)

11、構(gòu)啟閉閥芯。用外在液壓系統(tǒng)通過杠桿來控制聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)啟閉閥芯。（2 2）自鎖式噴嘴）自鎖式噴嘴（3 3）杠桿針閥式噴嘴）杠桿針閥式噴嘴噴嘴的選擇應(yīng)根據(jù)加工的塑料性能及成型制品的特點(diǎn)來噴嘴的選擇應(yīng)根據(jù)加工的塑料性能及成型制品的特點(diǎn)來考慮?？紤]。6.2.1 6.2.1 注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)6.2.1 6.2.1 注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)6.6.加壓和驅(qū)動(dòng)裝置加壓和驅(qū)動(dòng)裝置加壓裝置：供給柱塞或螺桿對塑料施加的壓力，使柱加壓裝置：供給柱塞或螺桿對塑料施加的壓力，使柱塞或螺桿在注射周期中發(fā)生必要的往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行注射。塞或螺桿在注射周期中發(fā)生必要的往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行注射。類型類型液壓式液壓式機(jī)械式機(jī)械式驅(qū)動(dòng)裝置：使注射機(jī)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)

12、完成對塑料的預(yù)塑化。驅(qū)動(dòng)裝置：使注射機(jī)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)完成對塑料的預(yù)塑化。包括包括單速交流電機(jī)單速交流電機(jī)液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)6.2.2 6.2.2 鎖模系統(tǒng)鎖模系統(tǒng)作用：在注射過程中能鎖緊模具，而在取出制品時(shí)能作用：在注射過程中能鎖緊模具，而在取出制品時(shí)能打開模具。打開模具。鎖模力：鎖模力：P P：注射壓力，注射壓力，kg/cmkg/cm2 2A A：垂直于施壓方向的制垂直于施壓方向的制品投影面積，品投影面積，cmcm2 2鎖模機(jī)構(gòu)應(yīng)保證：啟閉靈活、準(zhǔn)確、迅速而安全，避鎖模機(jī)構(gòu)應(yīng)保證：啟閉靈活、準(zhǔn)確、迅速而安全，避 免運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)；免運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)；閉合時(shí)應(yīng)先快后慢，開啟時(shí)應(yīng)先慢閉合時(shí)應(yīng)先快后

13、慢，開啟時(shí)應(yīng)先慢 后快再慢；后快再慢；模板移動(dòng)距離、移動(dòng)速度可調(diào)。模板移動(dòng)距離、移動(dòng)速度可調(diào)。6.2.2 6.2.2 鎖模系統(tǒng)鎖模系統(tǒng)常用的鎖模系統(tǒng)：常用的鎖模系統(tǒng)：（1 1）機(jī)械式）機(jī)械式以電動(dòng)機(jī)通過齒輪或蝸輪、蝸桿減速傳動(dòng)曲臂或以杠以電動(dòng)機(jī)通過齒輪或蝸輪、蝸桿減速傳動(dòng)曲臂或以杠桿動(dòng)曲臂的機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)啟閉和鎖模作用。桿動(dòng)曲臂的機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)啟閉和鎖模作用。6.2.2 6.2.2 鎖模系統(tǒng)鎖模系統(tǒng)（2 2）液壓式）液壓式用油缸和柱塞依靠液壓力推動(dòng)柱塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)用油缸和柱塞依靠液壓力推動(dòng)柱塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)啟閉和鎖模。啟閉和鎖模。6.2.2 6.2.2 鎖模系統(tǒng)鎖模系統(tǒng)（3 3）液壓機(jī)械組合式）

14、液壓機(jī)械組合式由液壓操縱連桿或曲肘撐桿機(jī)構(gòu)來達(dá)到啟閉和鎖模。由液壓操縱連桿或曲肘撐桿機(jī)構(gòu)來達(dá)到啟閉和鎖模。6.2.3 6.2.3 注塑模具注塑模具 頂出裝置：開模時(shí)頂出模內(nèi)制品。頂出裝置：開模時(shí)頂出模內(nèi)制品。機(jī)械式機(jī)械式液壓式液壓式6.2.2 6.2.2 鎖模系統(tǒng)鎖模系統(tǒng)模具：是利用本身特定形狀，使塑料（或聚合物）成模具：是利用本身特定形狀，使塑料（或聚合物）成型為具有一定形狀和尺寸的制品的工具。型為具有一定形狀和尺寸的制品的工具。作用：作用：在塑料的成型加工過程中，賦予塑料以形狀，給予強(qiáng)在塑料的成型加工過程中，賦予塑料以形狀，給予強(qiáng)度和性能，完成成型設(shè)備所不能完成的工作，使它成度和性能，完成

15、成型設(shè)備所不能完成的工作，使它成為有用的型材或制品。為有用的型材或制品。6.2.3 6.2.3 注塑模具注塑模具 基本結(jié)構(gòu)包括：澆注系統(tǒng)、成型零件、結(jié)構(gòu)零件三部分?；窘Y(jié)構(gòu)包括：澆注系統(tǒng)、成型零件、結(jié)構(gòu)零件三部分。澆注系統(tǒng)：塑料從噴嘴進(jìn)入型腔前的流道部分。澆注系統(tǒng)：塑料從噴嘴進(jìn)入型腔前的流道部分。包括主流道、冷料穴、分流道、澆口。包括主流道、冷料穴、分流道、澆口。成型零件：構(gòu)成制品形狀的各種零件。成型零件：構(gòu)成制品形狀的各種零件。包括動(dòng)模、定模、型腔、型芯、成型桿、包括動(dòng)模、定模、型腔、型芯、成型桿、排氣口。排氣口。結(jié)構(gòu)零件：構(gòu)成模具結(jié)構(gòu)的各種零件。結(jié)構(gòu)零件：構(gòu)成模具結(jié)構(gòu)的各種零件。包括執(zhí)行導(dǎo)

16、向、脫模、抽芯、分型等動(dòng)包括執(zhí)行導(dǎo)向、脫模、抽芯、分型等動(dòng) 作的各種零件。作的各種零件。6.2.3 6.2.3 注塑模具注塑模具 6.2.3 6.2.3 注塑模具注塑模具 1.1.主流道主流道 緊接噴嘴到分流道或型腔的一段通道，與噴嘴處于同緊接噴嘴到分流道或型腔的一段通道，與噴嘴處于同一軸心線上。一軸心線上。特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）開設(shè)在模具上，可加工成主流道襯套再緊配合）開設(shè)在模具上，可加工成主流道襯套再緊配合于模板上；于模板上；（2 2）主流道形狀呈圓錐形）主流道形狀呈圓錐形3 3 6 6 角，進(jìn)口端直徑角，進(jìn)口端直徑應(yīng)比噴嘴孔徑大；應(yīng)比噴嘴孔徑大；（3 3）進(jìn)口端與噴嘴頭接觸處開成球面。）

17、進(jìn)口端與噴嘴頭接觸處開成球面。6.2.3 6.2.3 注塑模具注塑模具 2.2.冷料穴冷料穴 主流道出口端的空穴，以捕集噴嘴端部兩次注射之間主流道出口端的空穴，以捕集噴嘴端部兩次注射之間所產(chǎn)生的冷料，防止阻塞分流道及澆口。所產(chǎn)生的冷料，防止阻塞分流道及澆口。冷料穴的直徑約冷料穴的直徑約8 81010mmmm，深度約深度約6 6mmmm。底部常設(shè)有脫模桿，脫模桿頂部呈曲折鉤形或下陷凹底部常設(shè)有脫模桿，脫模桿頂部呈曲折鉤形或下陷凹槽，以便脫模時(shí)順利的抽出主流道贅物。槽，以便脫模時(shí)順利的抽出主流道贅物。3.3.分流道分流道 多槽模中連接主流道和各個(gè)型腔的通道。多槽模中連接主流道和各個(gè)型腔的通道。在塑

18、模上排列成對稱和等距離分布。在塑模上排列成對稱和等距離分布。6.2.3 6.2.3 注塑模具注塑模具 常做成圓形、半圓形、梯形、矩形或橢圓形。常做成圓形、半圓形、梯形、矩形或橢圓形。在保證制品質(zhì)量和正常工藝條件下，分流道的截面積在保證制品質(zhì)量和正常工藝條件下，分流道的截面積應(yīng)盡量小，長度盡可能短。應(yīng)盡量小，長度盡可能短。4.4.澆口澆口 接通主流道（或分流道）與型腔的通道。接通主流道（或分流道）與型腔的通道。澆口截面要小，而不致影響外觀；澆口截面要小，而不致影響外觀；澆口通常開設(shè)在制品較厚部位；澆口通常開設(shè)在制品較厚部位；澆口的尺寸，根據(jù)塑料熔體的性質(zhì)來決定。澆口的尺寸，根據(jù)塑料熔體的性質(zhì)來決

19、定。截面形狀為矩形或圓形。截面形狀為矩形或圓形。6.2.3 6.2.3 注塑模具注塑模具 作用：作用：（1 1）控制料流速度）控制料流速度（2 2）防止倒流）防止倒流（3 3）使熔體受到較高的剪切而升高溫度，提高流動(dòng)性）使熔體受到較高的剪切而升高溫度，提高流動(dòng)性（4 4）便于制品與主流道系統(tǒng)分離）便于制品與主流道系統(tǒng)分離5.5.型腔型腔 模具中成型塑料制品的空間。模具中成型塑料制品的空間。6.2.3 6.2.3 注塑模具注塑模具 構(gòu)成型腔的組件統(tǒng)稱為成型零件。構(gòu)成型腔的組件統(tǒng)稱為成型零件。構(gòu)成制品外形的成型零件稱為凹模（或陰模）；構(gòu)成制品外形的成型零件稱為凹模（或陰模）；構(gòu)成制品內(nèi)部形狀（孔、

20、槽等構(gòu)成制品內(nèi)部形狀（孔、槽等 ）的稱為型芯或凸模）的稱為型芯或凸模（或陰模）（或陰模）型腔設(shè)計(jì)原則型腔設(shè)計(jì)原則:6.2.3 6.2.3 注塑模具注塑模具 （1 1）根據(jù)塑料的性能、制品的幾何形狀、尺寸公差）根據(jù)塑料的性能、制品的幾何形狀、尺寸公差 、使用要求等來確定總體結(jié)構(gòu)；、使用要求等來確定總體結(jié)構(gòu)；（2 2）選擇分型面，確定澆口和排氣孔的位置，脫模方）選擇分型面，確定澆口和排氣孔的位置，脫模方式等；式等；（3 3）按制品尺寸進(jìn)行各種零件的設(shè)計(jì)及各個(gè)零件間的）按制品尺寸進(jìn)行各種零件的設(shè)計(jì)及各個(gè)零件間的組合方式；組合方式；（4 4）對成型零件進(jìn)行整齊的選材、強(qiáng)度、剛度的校核；）對成型零件進(jìn)行

21、整齊的選材、強(qiáng)度、剛度的校核；（5 5）考慮加工設(shè)備的操作要求。）考慮加工設(shè)備的操作要求。6.2.3 6.2.3 注塑模具注塑模具 6.6.排氣口排氣口在模具中開設(shè)的一種槽形出氣口，用以排出原有的及在模具中開設(shè)的一種槽形出氣口，用以排出原有的及熔料中帶入的氣體。熔料中帶入的氣體。料流的盡頭積有氣體，不及時(shí)排出，將使制品帶有氣料流的盡頭積有氣體，不及時(shí)排出，將使制品帶有氣孔、熔接不良、充模不滿、制品局部燒傷等孔、熔接不良、充模不滿、制品局部燒傷等 。排氣孔一般設(shè)在型腔內(nèi)料流的盡頭或模具分型面上。排氣孔一般設(shè)在型腔內(nèi)料流的盡頭或模具分型面上。也可利用頂出桿與頂出孔的配合間隙、脫模板與型芯也可利用頂

22、出桿與頂出孔的配合間隙、脫模板與型芯的配合間隙排氣。的配合間隙排氣。排氣孔的槽深排氣孔的槽深0.0250.0250.10.1mmmm，寬寬1.51.56 6mmmm。6.2.3 6.2.3 注塑模具注塑模具 7.7.結(jié)構(gòu)零件結(jié)構(gòu)零件 導(dǎo)向零件：確保動(dòng)、定模合模時(shí)準(zhǔn)確對中。導(dǎo)向零件：確保動(dòng)、定模合模時(shí)準(zhǔn)確對中。脫模裝置：將制品能迅速和順利的自型腔中脫出。脫模裝置：將制品能迅速和順利的自型腔中脫出。抽芯機(jī)構(gòu)：制品的側(cè)面帶孔或凹槽時(shí)，除少數(shù)制品抽芯機(jī)構(gòu)：制品的側(cè)面帶孔或凹槽時(shí)，除少數(shù)制品可以強(qiáng)制脫模外，在模具中均應(yīng)設(shè)置側(cè)向分型或側(cè)可以強(qiáng)制脫模外，在模具中均應(yīng)設(shè)置側(cè)向分型或側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。向抽芯機(jī)構(gòu)。8

23、.8.加熱或冷卻裝置加熱或冷卻裝置 使熔料在模具內(nèi)固化定型的裝置。使熔料在模具內(nèi)固化定型的裝置?？勺匀焕鋮s，也可用冷卻介質(zhì)通入模具的專用管道來可自然冷卻，也可用冷卻介質(zhì)通入模具的專用管道來實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。6.3 6.3 注塑模塑工藝過程及控制因素注塑模塑工藝過程及控制因素 6.3.1 6.3.1 成型前的準(zhǔn)備成型前的準(zhǔn)備 1.1.成型前對原料的預(yù)處理成型前對原料的預(yù)處理 對原料進(jìn)行外觀和工藝性能的檢驗(yàn)，有的粉料還需對原料進(jìn)行外觀和工藝性能的檢驗(yàn)，有的粉料還需造粒、染色和干燥等。造粒、染色和干燥等。如：如：PCPC、PAPA、PMMAPMMA等須干燥。等須干燥。小批量：熱風(fēng)循環(huán)烘箱、紅外線加熱烘箱、

24、真空烘箱。小批量：熱風(fēng)循環(huán)烘箱、紅外線加熱烘箱、真空烘箱。大批量：沸騰干燥、氣流干燥。大批量：沸騰干燥、氣流干燥。常壓時(shí)通常常壓時(shí)通常100100以上，注意干燥時(shí)間和之后的防潮。以上，注意干燥時(shí)間和之后的防潮。6.3.1 6.3.1 成型前的準(zhǔn)備成型前的準(zhǔn)備 2.2.料筒的情況料筒的情況初用某種塑料或初用注射機(jī)、生產(chǎn)中需改變產(chǎn)品、更初用某種塑料或初用注射機(jī)、生產(chǎn)中需改變產(chǎn)品、更換原料、塑料中有分解時(shí)需對注射機(jī)的料筒進(jìn)行清洗換原料、塑料中有分解時(shí)需對注射機(jī)的料筒進(jìn)行清洗或拆換?；虿饟Q。柱塞式：拆卸清洗或用專用料筒。柱塞式：拆卸清洗或用專用料筒。螺桿式：直接換料清洗。螺桿式：直接換料清洗。要求掌握

25、塑料的熱穩(wěn)定性、成型溫度范圍、要求掌握塑料的熱穩(wěn)定性、成型溫度范圍、各種塑料之間的相容性。各種塑料之間的相容性。6.3.1 6.3.1 成型前的準(zhǔn)備成型前的準(zhǔn)備 3.3.嵌件的預(yù)熱嵌件的預(yù)熱 防止嵌件的周圍出現(xiàn)裂紋或?qū)е轮破窂?qiáng)度下降。防止嵌件的周圍出現(xiàn)裂紋或?qū)е轮破窂?qiáng)度下降。預(yù)熱可減少熔料與嵌件的溫差，使嵌件周圍的熔料冷預(yù)熱可減少熔料與嵌件的溫差，使嵌件周圍的熔料冷卻較慢，收縮均勻，產(chǎn)生熱料補(bǔ)縮作用，防止內(nèi)應(yīng)力卻較慢，收縮均勻，產(chǎn)生熱料補(bǔ)縮作用，防止內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。的產(chǎn)生。預(yù)熱溫度：預(yù)熱溫度：110110130130。4.4.脫模劑的選用脫模劑的選用 使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面的一

26、種使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面的一種助劑。如：硬脂酸鋅（助劑。如：硬脂酸鋅（PAPA除外）、液體石蠟（除外）、液體石蠟（PAPA常用）常用）、硅油（較昂貴）。注意潤滑劑的用量要適中。、硅油（較昂貴）。注意潤滑劑的用量要適中。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 一、注射工序一、注射工序 一般地，注射過程要經(jīng)歷加料、塑化、充模、冷卻、一般地，注射過程要經(jīng)歷加料、塑化、充模、冷卻、脫模等步驟。脫模等步驟。1.1.加料加料 注射成型是一間歇過程，保持定量加料，以保證操作注射成型是一間歇過程，保持定量加料，以保證操作穩(wěn)定，塑料塑化均勻，獲得良好制品。穩(wěn)定，塑料塑化均勻，獲得良好制品。加

27、料過多：受熱時(shí)間過長，容易引起物料的熱分解，加料過多：受熱時(shí)間過長，容易引起物料的熱分解，注射機(jī)功率消耗增加。注射機(jī)功率消耗增加。加料過少：料筒內(nèi)缺少傳壓物質(zhì)，模腔中塑料熔體壓加料過少：料筒內(nèi)缺少傳壓物質(zhì)，模腔中塑料熔體壓力降低，難于補(bǔ)塑，易引起制品收縮、凹陷、空洞等力降低，難于補(bǔ)塑，易引起制品收縮、凹陷、空洞等缺陷。缺陷。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 2.2.塑化塑化 加入的塑料在料筒中進(jìn)行加熱，由固體粒子變成熔體，加入的塑料在料筒中進(jìn)行加熱，由固體粒子變成熔體，經(jīng)過混合和塑化后，塑化好的熔體被柱塞或螺桿推擠經(jīng)過混合和塑化后，塑化好的熔體被柱塞或螺桿推擠至料筒的前端。至料筒的前端

28、。3.3.充模充模 經(jīng)過噴嘴、模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入并充滿型腔的過程。經(jīng)過噴嘴、模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入并充滿型腔的過程。4.4.補(bǔ)塑補(bǔ)塑 在在模具中熔體冷卻收縮時(shí)，繼續(xù)保持施壓狀態(tài)的柱塞模具中熔體冷卻收縮時(shí)，繼續(xù)保持施壓狀態(tài)的柱塞或螺桿，迫使?jié)部诤蛧娮旄浇娜垠w不斷補(bǔ)充入模具或螺桿，迫使?jié)部诤蛧娮旄浇娜垠w不斷補(bǔ)充入模具中。中。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 5.5.保壓保壓 使模腔中的塑料能形成形狀完整而致密的制品。使模腔中的塑料能形成形狀完整而致密的制品。6.6.退回柱塞或螺桿，加入新料退回柱塞或螺桿，加入新料 7.7.冷卻冷卻 卸除料筒中塑料的壓力，通冷卻水、油等冷卻介質(zhì)，卸除料筒中塑料的

29、壓力，通冷卻水、油等冷卻介質(zhì)，對模具進(jìn)一步冷卻。對模具進(jìn)一步冷卻。8.8.脫模脫模 冷卻到所需溫度，可用人工或機(jī)械的方式脫模。冷卻到所需溫度，可用人工或機(jī)械的方式脫模。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 二、塑料的塑化原理二、塑料的塑化原理 1.1.塑化塑化 是指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)并具有良好的是指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)并具有良好的可塑性的全過程?？伤苄缘娜^程。2.2.決定塑化質(zhì)量的因素決定塑化質(zhì)量的因素 （1 1）物料的受熱情況：料筒對塑料的加熱。）物料的受熱情況：料筒對塑料的加熱。（2 2）所受到的剪切作用：機(jī)械力強(qiáng)化混合和塑化，）所受到的剪切作用：機(jī)械力強(qiáng)化混合

30、和塑化，摩擦熱。摩擦熱。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 3.3.對塑化的要求對塑化的要求 （1 1）塑料熔體在進(jìn)入模腔之前要充分塑化；）塑料熔體在進(jìn)入模腔之前要充分塑化；既要達(dá)到規(guī)定的成型溫度又要使塑化料各處的既要達(dá)到規(guī)定的成型溫度又要使塑化料各處的 溫度盡量均勻一致，使熱分解物的含量達(dá)最小溫度盡量均勻一致，使熱分解物的含量達(dá)最小 值。值。（2 2）提供上述質(zhì)量的足夠的熔融塑料以保證生產(chǎn)連）提供上述質(zhì)量的足夠的熔融塑料以保證生產(chǎn)連 續(xù)而順利地進(jìn)行。續(xù)而順利地進(jìn)行?？傊号c塑料的特性、工藝條件的控制、注射機(jī)塑化總之：與塑料的特性、工藝條件的控制、注射機(jī)塑化裝置的結(jié)構(gòu)有關(guān)。裝置的結(jié)構(gòu)有關(guān)

31、。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 4.4.塑料的塑化原理塑料的塑化原理 以柱塞式注射機(jī)的塑化為例。以柱塞式注射機(jī)的塑化為例。塑料塑化所需的溫度來自塑料塑化所需的溫度來自 料筒壁對物料的傳熱料筒壁對物料的傳熱物料內(nèi)部的摩擦熱物料內(nèi)部的摩擦熱 設(shè)進(jìn)入料筒的塑料初溫為設(shè)進(jìn)入料筒的塑料初溫為T T1 1，料筒內(nèi)壁溫度為料筒內(nèi)壁溫度為T TW W，則塑料可達(dá)到的最大溫升為則塑料可達(dá)到的最大溫升為T TW W-T-T1 1。但實(shí)際由噴嘴射出的塑料的平均溫度但實(shí)際由噴嘴射出的塑料的平均溫度T T2 2總小于總小于T TW W，所所以實(shí)際溫升為以實(shí)際溫升為T2-T1T2-T1。（1 1）加熱效率）加

32、熱效率 6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 則加熱效率則加熱效率E Eh h 即：實(shí)際溫升與最大溫升之比。即：實(shí)際溫升與最大溫升之比。E Eh h值高，有利于塑化。值高，有利于塑化。（2 2）加熱效率的影響因素）加熱效率的影響因素 在料筒幾何尺寸一定的情況下，塑料在料筒內(nèi)的在料筒幾何尺寸一定的情況下，塑料在料筒內(nèi)的受熱時(shí)間受熱時(shí)間t t與料筒中的存料量與料筒中的存料量V Vp p，每次注射量每次注射量W W和注射和注射周期周期t tc c有如下關(guān)系：有如下關(guān)系：則存料量多，注射周期長，都可增長受熱時(shí)間。則存料量多，注射周期長，都可增長受熱時(shí)間。塑料的熱擴(kuò)散速率的影響塑料的熱擴(kuò)散速率的影響

33、6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 料筒中料層的厚度料筒中料層的厚度a a與料筒表面之間的溫差的影響與料筒表面之間的溫差的影響可見：塑料的熱擴(kuò)散系數(shù)正比于熱傳導(dǎo)系數(shù)。可見：塑料的熱擴(kuò)散系數(shù)正比于熱傳導(dǎo)系數(shù)。K K：熱傳導(dǎo)系數(shù)；熱傳導(dǎo)系數(shù)；C C：塑料的比熱；塑料的比熱；：塑料的密度。：塑料的密度。由于塑料的導(dǎo)熱性差，故隨料層厚度增大和料筒塑由于塑料的導(dǎo)熱性差，故隨料層厚度增大和料筒塑料間溫差減小，料筒的加熱效率會(huì)降低。料間溫差減小，料筒的加熱效率會(huì)降低。塑料中溫度分布的影響塑料中溫度分布的影響6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 塑料的平均溫度總是介于它的最低溫度塑料的平均溫度總是介

34、于它的最低溫度T Tm m（T T1 1TTm mTT2 2）與料筒溫度與料筒溫度T TW W之間。之間。溫度分布寬溫度分布寬溫度分布窄溫度分布窄T T1 1物料初溫物料初溫T Tm m最小溫度最小溫度T T2 2平均溫度平均溫度T TW W控制溫度控制溫度T T1 1T TW WT Tm mT T2 2物料所受熱物料所受熱物料可獲熱物料可獲熱溫度分布溫度分布E Eh h=0.7=0.7E Eh h=0.9=0.9塑料的性質(zhì)和塑料是否受到攪動(dòng)的影響塑料的性質(zhì)和塑料是否受到攪動(dòng)的影響T TW W一定時(shí)，平均溫度隨溫度分布的加寬而降低，一定時(shí)，平均溫度隨溫度分布的加寬而降低，E Eh h低，低，反

35、之則高。反之則高。實(shí)踐證明：實(shí)踐證明：E Eh h值不應(yīng)小于值不應(yīng)小于0.80.8。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 柱塞式注射機(jī)在料筒前端安置分流梭，以減小料層柱塞式注射機(jī)在料筒前端安置分流梭，以減小料層厚度的同時(shí)，還可以迫使塑料產(chǎn)生剪切和收斂流動(dòng)，厚度的同時(shí)，還可以迫使塑料產(chǎn)生剪切和收斂流動(dòng)，加強(qiáng)熱擴(kuò)散作用，另外料筒傳熱給分流梭，在傳給加強(qiáng)熱擴(kuò)散作用，另外料筒傳熱給分流梭，在傳給塑料，增大了熱接觸面積。塑料，增大了熱接觸面積。如分流梭供熱，作為加熱器使用，則：如分流梭供熱，作為加熱器使用，則：6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 如分流梭本身不供熱，料層厚度相當(dāng)于增加一倍，則如

36、分流梭本身不供熱，料層厚度相當(dāng)于增加一倍，則5.5.塑化量塑化量 單位時(shí)間內(nèi)料筒熔化塑料的重量。單位時(shí)間內(nèi)料筒熔化塑料的重量。A A：塑料的受熱面積；塑料的受熱面積；V V：塑料的受熱體積；塑料的受熱體積；K K：常數(shù)（當(dāng)注射機(jī)、塑料、塑料的常數(shù)（當(dāng)注射機(jī)、塑料、塑料的平均溫度、加熱效率一定時(shí)）平均溫度、加熱效率一定時(shí)）6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 顯然：增大注射機(jī)的傳熱面積，減小加熱體積均可提顯然：增大注射機(jī)的傳熱面積，減小加熱體積均可提高塑化量。高塑化量。柱塞式注射機(jī)采用分流梭來實(shí)現(xiàn)。柱塞式注射機(jī)采用分流梭來實(shí)現(xiàn)。三、流動(dòng)與冷卻三、流動(dòng)與冷卻 用柱塞或螺桿的推動(dòng)將具有流動(dòng)性和溫

37、度均勻的塑料用柱塞或螺桿的推動(dòng)將具有流動(dòng)性和溫度均勻的塑料熔體注入面積開始，經(jīng)型腔注滿，熔體在控制條件下，熔體注入面積開始，經(jīng)型腔注滿，熔體在控制條件下，冷固定型，到制品從模腔中脫出為止的過程。冷固定型，到制品從模腔中脫出為止的過程。1.1.塑料在柱塞式注射機(jī)中所受的阻力為：塑料在柱塞式注射機(jī)中所受的阻力為：柱狀固體的流動(dòng)阻力；柱狀固體的流動(dòng)阻力；半固體的流動(dòng)阻力；半固體的流動(dòng)阻力；熔融體的流動(dòng)阻力。熔融體的流動(dòng)阻力。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 2.2.塑料在移動(dòng)式螺桿注射機(jī)中所受阻力為：塑料在移動(dòng)式螺桿注射機(jī)中所受阻力為：螺桿頂部于噴嘴之間的流動(dòng)阻力；螺桿頂部于噴嘴之間的流動(dòng)阻

38、力；螺桿區(qū)塑料與料筒內(nèi)壁之間的阻力。螺桿區(qū)塑料與料筒內(nèi)壁之間的阻力。移動(dòng)式螺桿注射機(jī)注射時(shí)的阻力比柱塞式注射機(jī)小得多。移動(dòng)式螺桿注射機(jī)注射時(shí)的阻力比柱塞式注射機(jī)小得多。3.3.注射過程中各階段溫度和壓力變化注射過程中各階段溫度和壓力變化（1 1）柱塞空載期）柱塞空載期在時(shí)間在時(shí)間t t0 0t t1 1間，物料在料筒中加熱塑化，注射前柱塞間，物料在料筒中加熱塑化，注射前柱塞或螺桿開始向前移動(dòng)，但物料尚未進(jìn)入模腔，柱塞處或螺桿開始向前移動(dòng)，但物料尚未進(jìn)入模腔，柱塞處于空載期，而物料在高速流經(jīng)噴嘴和澆口時(shí)，因剪切于空載期，而物料在高速流經(jīng)噴嘴和澆口時(shí)，因剪切摩擦而引起溫度上升，同時(shí)，因流動(dòng)阻力引起

39、柱塞和摩擦而引起溫度上升，同時(shí)，因流動(dòng)阻力引起柱塞和噴嘴處壓力增加。噴嘴處壓力增加。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 （2 2）充模期）充模期 時(shí)間時(shí)間t t1 1時(shí)塑料熔體開始注入模腔，模具內(nèi)壓力迅速上升，時(shí)塑料熔體開始注入模腔，模具內(nèi)壓力迅速上升，至?xí)r間至?xí)r間t t2 2時(shí)，型腔被充滿，模腔內(nèi)壓力達(dá)最大值，同時(shí)時(shí)，型腔被充滿，模腔內(nèi)壓力達(dá)最大值，同時(shí)物料溫度、柱塞和噴嘴處壓力增加。物料溫度、柱塞和噴嘴處壓力增加。（3 3）保壓期）保壓期 在在t t2 2t t3 3時(shí)間內(nèi)塑料仍為熔體，柱塞需保持對塑料的壓時(shí)間內(nèi)塑料仍為熔體，柱塞需保持對塑料的壓力，使模腔中的塑料得到壓實(shí)和成型，并緩

40、慢地向模力，使模腔中的塑料得到壓實(shí)和成型，并緩慢地向模腔中補(bǔ)壓入少量塑料，以補(bǔ)充塑料冷卻時(shí)的體積收縮。腔中補(bǔ)壓入少量塑料，以補(bǔ)充塑料冷卻時(shí)的體積收縮。隨模腔內(nèi)料溫下降，模內(nèi)壓力也因塑料冷卻收縮而開隨模腔內(nèi)料溫下降，模內(nèi)壓力也因塑料冷卻收縮而開始下降。始下降。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 （4 4）返料期（返壓期或倒流期）返料期（返壓期或倒流期）柱塞從柱塞從t t3 3開始逐漸后移過程中并向料筒前端輸送新料開始逐漸后移過程中并向料筒前端輸送新料（預(yù)塑）（預(yù)塑），由于料筒、噴嘴和澆口處壓力下降，而，由于料筒、噴嘴和澆口處壓力下降，而模腔內(nèi)壓力較高，尚未凍結(jié)的塑料熔體被模具內(nèi)壓返模腔內(nèi)壓

41、力較高，尚未凍結(jié)的塑料熔體被模具內(nèi)壓返推向澆口和噴嘴，出現(xiàn)倒流現(xiàn)象。推向澆口和噴嘴，出現(xiàn)倒流現(xiàn)象。（5 5）凝封期）凝封期 在在t t4 4t t5 5時(shí)間內(nèi)，型腔中料溫繼續(xù)下降，至凝結(jié)硬化的時(shí)間內(nèi)，型腔中料溫繼續(xù)下降，至凝結(jié)硬化的溫度時(shí)，澆口凍結(jié)，倒流停止，凝封時(shí)間是溫度時(shí)，澆口凍結(jié)，倒流停止，凝封時(shí)間是t t4 4t t5 5間的間的某一時(shí)間。某一時(shí)間。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 （6 6）繼冷期）繼冷期 是在澆口凍結(jié)后的冷卻期，實(shí)際上型腔內(nèi)塑料的冷卻是在澆口凍結(jié)后的冷卻期，實(shí)際上型腔內(nèi)塑料的冷卻是從充模結(jié)束后（時(shí)間是從充模結(jié)束后（時(shí)間t t2 2）開始的。開始的。繼冷期是使

42、型腔內(nèi)的制品繼續(xù)冷卻到塑料的玻璃化溫繼冷期是使型腔內(nèi)的制品繼續(xù)冷卻到塑料的玻璃化溫度附近，然后脫模。度附近，然后脫模。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 6.3.3 6.3.3 制件的后處理制件的后處理 為改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性，注射制件為改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性，注射制件經(jīng)脫模或機(jī)械加工后，需進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?。?jīng)脫?；驒C(jī)械加工后，需進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚怼Ｒ?、退火處理一、退火處?塑化不均勻，冷卻速度不同，均會(huì)使制品內(nèi)存在不均塑化不均勻，冷卻速度不同，均會(huì)使制品內(nèi)存在不均的結(jié)晶、定向、收縮，導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力的存在，從而使制的結(jié)晶、定向、收縮，導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力的存在，從而使制品力學(xué)性能下

43、降、光學(xué)性能變壞、表面銀紋、變形開品力學(xué)性能下降、光學(xué)性能變壞、表面銀紋、變形開裂等。裂等。退火的方法：退火的方法：使使制品在定溫的加熱液體介質(zhì)（水、礦物油、甘油、制品在定溫的加熱液體介質(zhì)（水、礦物油、甘油、乙二醇和液體石蠟等）或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段乙二醇和液體石蠟等）或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時(shí)間。時(shí)間。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 處理時(shí)間決定于：塑料的品種；處理時(shí)間決定于：塑料的品種；熱介質(zhì)溫度；熱介質(zhì)溫度；制品的形狀；制品的形狀；模塑條件。模塑條件。退火溫度：使用溫度以上退火溫度：使用溫度以上10102020，或低于塑料熱變形，或低于塑料熱變形溫度溫度10102020。

44、退火的實(shí)質(zhì)：退火的實(shí)質(zhì)：1.1.使強(qiáng)迫凍結(jié)的分子鏈得到松弛，凝固的大分子鏈段使強(qiáng)迫凍結(jié)的分子鏈得到松弛，凝固的大分子鏈段 轉(zhuǎn)向無規(guī)位置，消除內(nèi)應(yīng)力；轉(zhuǎn)向無規(guī)位置，消除內(nèi)應(yīng)力；2.2.提高結(jié)晶度、穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)、提高制品的彈性模量提高結(jié)晶度、穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)、提高制品的彈性模量和硬度，降低斷裂伸長率。和硬度，降低斷裂伸長率。6.3.2 6.3.2 注射過程注射過程 二、調(diào)濕處理二、調(diào)濕處理 聚酰胺類塑料，高溫下與空氣接觸會(huì)變色，在空氣中聚酰胺類塑料，高溫下與空氣接觸會(huì)變色，在空氣中 存放易吸水膨脹。因此需將剛脫模的制件放在熱水中進(jìn)存放易吸水膨脹。因此需將剛脫模的制件放在熱水中進(jìn)行處理。稱為行處理。稱為

45、“調(diào)濕處理調(diào)濕處理”。6.4 6.4 注射模塑工藝條件的分析討論注射模塑工藝條件的分析討論 注射成型工藝的核心問題，就是采用一切措施以得到注射成型工藝的核心問題，就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到模腔中去，在控塑化良好的塑料熔體，并把它注射到模腔中去，在控制條件下冷卻定型，使制品達(dá)到合乎要求的質(zhì)量。制條件下冷卻定型，使制品達(dá)到合乎要求的質(zhì)量。因此最重要的工藝條件應(yīng)該是足以影響塑化和注射充因此最重要的工藝條件應(yīng)該是足以影響塑化和注射充模質(zhì)量的溫度（模質(zhì)量的溫度（料溫、噴嘴溫度、模具溫度料溫、噴嘴溫度、模具溫度）、壓力）、壓力（注射壓力、模腔壓力注射壓力、模腔壓力）和相應(yīng)的各個(gè)

46、作用時(shí)間（）和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間（注注射時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間射時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間）以及注射周期等。而）以及注射周期等。而會(huì)影響溫度、壓力變化的工藝因素（會(huì)影響溫度、壓力變化的工藝因素（螺桿轉(zhuǎn)速、加料螺桿轉(zhuǎn)速、加料量及剩料等量及剩料等）也不應(yīng)忽視。）也不應(yīng)忽視。6.4.1 6.4.1 溫度溫度 一、料筒溫度一、料筒溫度 料筒溫度關(guān)系到塑化質(zhì)量。料筒溫度關(guān)系到塑化質(zhì)量。1.1.塑料的性質(zhì)塑料的性質(zhì)必須把塑料加熱到其粘流溫度必須把塑料加熱到其粘流溫度TfTf（或熔點(diǎn)或熔點(diǎn)TmTm）以上，以上，才能使其流動(dòng)和進(jìn)行注射。才能使其流動(dòng)和進(jìn)行注射。因此，料筒末端的最高溫度應(yīng)高于因此，料筒末端的最高

47、溫度應(yīng)高于TfTf或或TmTm，但必須低但必須低于塑料分解溫度于塑料分解溫度Td Td 即控制料筒末端溫度在即控制料筒末端溫度在TfTf（或或TmTm）TdTd之間。之間。6.4.1 6.4.1 溫度溫度 （1 1）TfTfTdTd間溫度較窄的熱敏性塑料，分子量較低間溫度較窄的熱敏性塑料，分子量較低和分子量分布較寬的塑料，料筒溫度應(yīng)選擇較低值，和分子量分布較寬的塑料，料筒溫度應(yīng)選擇較低值，比比TfTf稍高即可；稍高即可；（2 2）TfTfTdTd分布較寬，分子量較高，分子分布較窄分布較寬，分子量較高，分子分布較窄的塑料，料筒溫度可適當(dāng)選取較高值；的塑料，料筒溫度可適當(dāng)選取較高值；（3 3）同時(shí)

48、考慮塑料在料筒中停留的時(shí)間。一般，料）同時(shí)考慮塑料在料筒中停留的時(shí)間。一般，料筒溫度高，物料在料筒中的停留時(shí)間應(yīng)縮短，如：聚筒溫度高，物料在料筒中的停留時(shí)間應(yīng)縮短，如：聚甲醛、聚三氟氯乙烯、聚氯乙烯更為重要。甲醛、聚三氟氯乙烯、聚氯乙烯更為重要。6.4.1 6.4.1 溫度溫度 2.2.注射機(jī)類型注射機(jī)類型（1 1）螺桿式注射機(jī)）螺桿式注射機(jī) 剪切作用大，有摩擦熱產(chǎn)生，料層薄，熔體粘度低，剪切作用大，有摩擦熱產(chǎn)生，料層薄，熔體粘度低，熱擴(kuò)散速率大，溫度分布均勻，加熱效率高，混合和熱擴(kuò)散速率大，溫度分布均勻，加熱效率高，混合和塑化好，因此料筒溫度可低些。塑化好，因此料筒溫度可低些。（2 2）柱塞

49、式注射機(jī)）柱塞式注射機(jī) 僅靠料筒壁和分流梭表面往內(nèi)傳熱，料層厚，傳熱僅靠料筒壁和分流梭表面往內(nèi)傳熱，料層厚，傳熱速率小，速率內(nèi)外層受熱不均，溫差較大，塑化不速率小，速率內(nèi)外層受熱不均，溫差較大，塑化不均勻，故料筒溫度應(yīng)比螺桿式注射機(jī)約高均勻，故料筒溫度應(yīng)比螺桿式注射機(jī)約高10102020。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。6.4.1 6.4.1 溫度溫度 3.3.制品和模具結(jié)構(gòu)制品和模具結(jié)構(gòu)薄壁制品，塑料流動(dòng)阻力大，易冷卻而失去流動(dòng)能力，薄壁制品，塑料流動(dòng)阻力大，易冷卻而失去流動(dòng)能力，為順利充模，料筒溫度應(yīng)高些；為順利充模，料筒溫度應(yīng)高些；厚壁制品，料筒溫度應(yīng)低一

50、些；厚壁制品，料筒溫度應(yīng)低一些；形狀復(fù)雜帶嵌件的制品，料筒溫度也應(yīng)高一些。形狀復(fù)雜帶嵌件的制品，料筒溫度也應(yīng)高一些。4.4.料筒的溫度分布料筒的溫度分布 一般是從料斗一側(cè)（后端）起至噴嘴（前端）止，一般是從料斗一側(cè)（后端）起至噴嘴（前端）止，逐步升高，使塑料溫度平穩(wěn)上升，達(dá)到均勻塑化的逐步升高，使塑料溫度平穩(wěn)上升，達(dá)到均勻塑化的目的。目的。6.4.1 6.4.1 溫度溫度 但原料濕含量偏高時(shí)，可適當(dāng)提高后端溫度。但原料濕含量偏高時(shí)，可適當(dāng)提高后端溫度。螺桿式注射機(jī)有助于塑化，前段溫度不妨略低于中螺桿式注射機(jī)有助于塑化，前段溫度不妨略低于中段，以防止過熱分解。段，以防止過熱分解。二、噴嘴溫度二、

51、噴嘴溫度 噴嘴溫度通常略低于料筒最高溫度噴嘴溫度通常略低于料筒最高溫度 ，以防止塑料熔，以防止塑料熔體的流涎現(xiàn)象。可從注射時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱得到補(bǔ)償。體的流涎現(xiàn)象?？蓮淖⑸鋾r(shí)產(chǎn)生的摩擦熱得到補(bǔ)償。但不能過低，以防止熔料早凝，堵死噴嘴，影響制品但不能過低，以防止熔料早凝，堵死噴嘴，影響制品性能。性能。但溫度過高，將引起分解，某些物理機(jī)械性能下降。但溫度過高，將引起分解，某些物理機(jī)械性能下降。6.4.1 6.4.1 溫度溫度 三、模具溫度三、模具溫度 模具溫度影響塑料熔體充模時(shí)的流動(dòng)行為，并影響制模具溫度影響塑料熔體充模時(shí)的流動(dòng)行為，并影響制品的性能。品的性能。模具溫度取決于塑料的結(jié)晶性、制品的尺寸與

52、結(jié)構(gòu)、模具溫度取決于塑料的結(jié)晶性、制品的尺寸與結(jié)構(gòu)、性能的要求，以及其它工藝條件（熔料溫度、注射速性能的要求，以及其它工藝條件（熔料溫度、注射速度及注射壓力、模塑周期等）。度及注射壓力、模塑周期等）。模具溫度由冷卻介質(zhì)來控制。模具溫度由冷卻介質(zhì)來控制。根據(jù)熔體溫度根據(jù)熔體溫度t tm m與冷卻介質(zhì)與冷卻介質(zhì)t tc c的溫度差的溫度差 t t將冷卻速度將冷卻速度分為緩冷、驟冷和中速冷卻。分為緩冷、驟冷和中速冷卻。1.1.模具溫度的影響模具溫度的影響 6.4.1 6.4.1 溫度溫度 t tc c TgTg很多為緩冷。很多為緩冷。1.1.塑料流動(dòng)性；塑料流動(dòng)性；2.2.充模壓力；充模壓力；3.3

53、.注射機(jī)生產(chǎn)率；注射機(jī)生產(chǎn)率；4.4.制品內(nèi)應(yīng)力；制品內(nèi)應(yīng)力；5.5.制品光潔度；制品光潔度；6.6.制品冷卻時(shí)間；制品冷卻時(shí)間；7.7.制品密度或結(jié)晶度；制品密度或結(jié)晶度；8.8.模塑收縮率；模塑收縮率；9.9.制品撓曲度。制品撓曲度。通常模溫提高，制品的絕大多數(shù)力學(xué)強(qiáng)度有所增加，但伸通常模溫提高，制品的絕大多數(shù)力學(xué)強(qiáng)度有所增加，但伸長率和沖擊強(qiáng)度則下降。長率和沖擊強(qiáng)度則下降。6.4.1 6.4.1 溫度溫度 2.2.模具溫度的確定模具溫度的確定 （1 1）模具溫度通常低于）模具溫度通常低于TgTg或不易引起制件變形的溫或不易引起制件變形的溫度，脫模溫度稍高于模溫。度，脫模溫度稍高于模溫。（

54、2 2）粘度大（如聚碳酸酯、聚砜）宜選擇高模溫。）粘度大（如聚碳酸酯、聚砜）宜選擇高模溫。粘度?。ㄈ缯扯刃。ㄈ鏟EPE、PAPA）宜選擇低模溫。宜選擇低模溫。（3 3）考慮對分子取向、結(jié)晶、制品內(nèi)應(yīng)力和各種物）考慮對分子取向、結(jié)晶、制品內(nèi)應(yīng)力和各種物理機(jī)械性能的影響。理機(jī)械性能的影響。模溫低，取向作用大，內(nèi)應(yīng)力高，不利于結(jié)晶；模溫低，取向作用大，內(nèi)應(yīng)力高，不利于結(jié)晶；模溫高，利于結(jié)晶。模溫高，利于結(jié)晶。6.4.2 6.4.2 壓力壓力 壓力是塑料充滿和成型的重要因素。壓力是塑料充滿和成型的重要因素。壓力的作用：壓力的作用：1.1.推動(dòng)料筒中塑料向前端移動(dòng)，同時(shí)使塑料混合和塑推動(dòng)料筒中塑料向前端

55、移動(dòng)，同時(shí)使塑料混合和塑化，柱塞（或螺桿）必須提供克服固體塑料粒子和熔化，柱塞（或螺桿）必須提供克服固體塑料粒子和熔體在料筒和噴嘴中流動(dòng)所引起的阻力。體在料筒和噴嘴中流動(dòng)所引起的阻力。2.2.充模階段注射壓力應(yīng)克服澆注系統(tǒng)和型腔對塑料的流充模階段注射壓力應(yīng)克服澆注系統(tǒng)和型腔對塑料的流動(dòng)阻力，并使塑料獲得足夠的充模速度及流動(dòng)長度，使動(dòng)阻力，并使塑料獲得足夠的充模速度及流動(dòng)長度，使塑料冷卻前能充滿型腔。塑料冷卻前能充滿型腔。3.3.保壓階段注射壓力應(yīng)能壓實(shí)模腔中的塑料，并對塑保壓階段注射壓力應(yīng)能壓實(shí)模腔中的塑料，并對塑料因冷卻而產(chǎn)生的收縮進(jìn)行補(bǔ)料，使從不同的方向先料因冷卻而產(chǎn)生的收縮進(jìn)行補(bǔ)料，使從

56、不同的方向先后進(jìn)入模腔中的塑料熔為一體，從而使制品保持精確后進(jìn)入模腔中的塑料熔為一體，從而使制品保持精確的形狀，獲得所需的性能。的形狀，獲得所需的性能。6.4.2 6.4.2 壓力壓力 一、塑化壓力（背壓）一、塑化壓力（背壓）螺桿式注射機(jī)，螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力，螺桿式注射機(jī)，螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力，稱為稱為“塑化壓力塑化壓力”，也稱，也稱“背壓背壓”?？梢蕴峁┮簤合到y(tǒng)中的溢流閥來調(diào)整?？梢蕴峁┮簤合到y(tǒng)中的溢流閥來調(diào)整。大小隨螺桿的設(shè)計(jì)、制品質(zhì)量的要求及塑料種類的不同而不同，大小隨螺桿的設(shè)計(jì)、制品質(zhì)量的要求及塑料種類的不同而不同，如這些情況和螺桿的轉(zhuǎn)速不變，

57、增加塑化壓力，將增加剪切作如這些情況和螺桿的轉(zhuǎn)速不變，增加塑化壓力，將增加剪切作用，提高熔體的溫度，但會(huì)減小塑化的速率，增大逆流和漏流。用，提高熔體的溫度，但會(huì)減小塑化的速率，增大逆流和漏流。增加塑化壓力能使熔體的溫度均勻、色料混合均勻、排出熔體中增加塑化壓力能使熔體的溫度均勻、色料混合均勻、排出熔體中的氣體。但會(huì)導(dǎo)致模塑周期延長，塑料降解。的氣體。但會(huì)導(dǎo)致模塑周期延長，塑料降解。實(shí)際應(yīng)用中，在保證質(zhì)量的前提下塑化壓力應(yīng)越低越好，很少超實(shí)際應(yīng)用中，在保證質(zhì)量的前提下塑化壓力應(yīng)越低越好，很少超過過2 2MPaMPa。6.4.2 6.4.2 壓力壓力 二、注射壓力二、注射壓力 以柱塞或螺桿頂部對塑

58、料所施加的壓力為準(zhǔn)。以柱塞或螺桿頂部對塑料所施加的壓力為準(zhǔn)。作用：作用：克服塑料從料筒流向型腔的流動(dòng)阻力，給予熔料充模的速率以及克服塑料從料筒流向型腔的流動(dòng)阻力，給予熔料充模的速率以及對熔料進(jìn)行壓實(shí)。對熔料進(jìn)行壓實(shí)。其大小影響制品的質(zhì)與量，注射壓力的影響因素十分復(fù)雜。其大小影響制品的質(zhì)與量，注射壓力的影響因素十分復(fù)雜。在注射過程中，隨注射壓力增大，塑料的充模速度加快，流動(dòng)長在注射過程中，隨注射壓力增大，塑料的充模速度加快，流動(dòng)長度增加，制品中熔接強(qiáng)度提高，制品的重量可能增加，制品的大度增加，制品中熔接強(qiáng)度提高，制品的重量可能增加，制品的大多數(shù)物理機(jī)械性能均有所提高。多數(shù)物理機(jī)械性能均有所提高。

59、成型大尺寸，形狀復(fù)雜，薄壁制品，熔體粘度大，成型大尺寸，形狀復(fù)雜，薄壁制品，熔體粘度大，TgTg高的，則宜高的，則宜選擇較高的注射壓力，但需退火處理，以消除高壓下產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)選擇較高的注射壓力，但需退火處理，以消除高壓下產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。力。6.4.2 6.4.2 壓力壓力 6.4.3 6.4.3 時(shí)間（成型周期）時(shí)間（成型周期）完成一次注射過程所需的時(shí)間稱成型周期，也稱模塑周完成一次注射過程所需的時(shí)間稱成型周期，也稱模塑周期。期。成型周期成型周期 注射時(shí)間注射時(shí)間充模時(shí)間（柱塞或螺桿前進(jìn)時(shí)間）充模時(shí)間（柱塞或螺桿前進(jìn)時(shí)間）保壓時(shí)間（柱塞或螺桿停留在前進(jìn)位置的保壓時(shí)間（柱塞或螺桿停留在前進(jìn)位置的 時(shí)

60、間）時(shí)間）閉模冷卻時(shí)間（包括柱塞后撤或螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退）的時(shí)間）閉模冷卻時(shí)間（包括柱塞后撤或螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退）的時(shí)間）其它時(shí)間（開模、脫模、涂拭脫模劑、安放嵌件、閉模）其它時(shí)間（開模、脫模、涂拭脫模劑、安放嵌件、閉模）成型周期直接影響勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率，生產(chǎn)中成型周期直接影響勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率，生產(chǎn)中應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型周期中各時(shí)間。應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型周期中各時(shí)間。6.4.3 6.4.3 時(shí)間（成型周期）時(shí)間（成型周期）充模時(shí)間直接反比于充模速率，一般充模時(shí)間直接反比于充模速率，一般3 35 5s s；保壓時(shí)間：即對型腔中塑料的壓實(shí)時(shí)間，一般保壓時(shí)間：即對型腔中塑

61、料的壓實(shí)時(shí)間，一般2020120120s s；冷卻時(shí)間：決定于制品厚度及塑料性能，一般冷卻時(shí)間：決定于制品厚度及塑料性能，一般3030120120s s。6.6 6.6 熱固性塑料的傳遞模塑和注射模塑熱固性塑料的傳遞模塑和注射模塑 6.6.1 6.6.1 傳遞模塑傳遞模塑 傳遞模塑是將熱固性塑料錠（可先預(yù)熱）傳遞模塑是將熱固性塑料錠（可先預(yù)熱）放在一加料室內(nèi)加熱，在加壓下使其通放在一加料室內(nèi)加熱，在加壓下使其通過澆口、分流道等進(jìn)入加熱的閉合模內(nèi)，過澆口、分流道等進(jìn)入加熱的閉合模內(nèi)，待其硬化后，即可脫模取得制品。待其硬化后，即可脫模取得制品。一、活板式傳遞模塑一、活板式傳遞模塑 制品較小、嵌件大

62、多伸出制品表面。制品較小、嵌件大多伸出制品表面。使用壓縮模塑的壓機(jī)，只是塑模不同使用壓縮模塑的壓機(jī)，只是塑模不同 陰模陰模陽模陽模活板活板上部裝料室上部裝料室下部型腔下部型腔6.6.1 6.6.1 傳遞模塑傳遞模塑 二、罐式傳遞模塑二、罐式傳遞模塑 塑模結(jié)構(gòu)不同塑模結(jié)構(gòu)不同 與熱塑性塑料注射成型的與熱塑性塑料注射成型的差別在于引料接頭的方向差別在于引料接頭的方向相反。相反。適合多槽?；蚰Ｋ茌^大適合多槽?；蚰Ｋ茌^大制品。制品。三、柱塞式傳遞模塑三、柱塞式傳遞模塑 與罐式的區(qū)別：與罐式的區(qū)別：主流動(dòng)呈圓柱狀且不帶任何斜度主流動(dòng)呈圓柱狀且不帶任何斜度壓機(jī)有兩個(gè)液壓操縱的柱塞壓機(jī)有兩個(gè)液壓操縱的柱塞主

63、柱塞主柱塞夾持塑模夾持塑模輔柱塞輔柱塞壓擠塑料壓擠塑料模塑周期比罐式短模塑周期比罐式短6.6.1 6.6.1 傳遞模塑傳遞模塑 6.6.1 6.6.1 傳遞模塑傳遞模塑 6.6.1 6.6.1 傳遞模塑傳遞模塑 四、傳遞模塑的優(yōu)點(diǎn)四、傳遞模塑的優(yōu)點(diǎn)制品廢邊少，減少了后加工量；制品廢邊少，減少了后加工量；能模塑帶精細(xì)嵌件或易碎嵌件和穿孔的制品；能模塑帶精細(xì)嵌件或易碎嵌件和穿孔的制品；能保持嵌件和孔眼位置的準(zhǔn)確；能保持嵌件和孔眼位置的準(zhǔn)確；制品性能均勻、尺寸準(zhǔn)確、質(zhì)量提高；制品性能均勻、尺寸準(zhǔn)確、質(zhì)量提高；塑模的磨損較??；塑模的磨損較小；6.6.1 6.6.1 傳遞模塑傳遞模塑 五、缺點(diǎn)五、缺點(diǎn)塑

64、模的制造成本較壓制模高；塑模的制造成本較壓制模高；塑料損耗多；塑料損耗多；帶纖維性填料制品，填料定向會(huì)產(chǎn)生各向異性；帶纖維性填料制品，填料定向會(huì)產(chǎn)生各向異性；嵌件周圍的塑料會(huì)因熔接不牢而使制品性能下降。嵌件周圍的塑料會(huì)因熔接不牢而使制品性能下降。6.6.2 6.6.2 熱固性塑料的注射模塑熱固性塑料的注射模塑 6060年代初出現(xiàn)的一種熱固性塑料的成型方法。年代初出現(xiàn)的一種熱固性塑料的成型方法。熱固性塑料的注射要求：熱固性塑料的注射要求：（1 1）嚴(yán)格控制成型溫度）嚴(yán)格控制成型溫度 溫度低物料塑化不良，流動(dòng)性差；溫度高，流動(dòng)溫度低物料塑化不良，流動(dòng)性差；溫度高，流動(dòng) 性變小，甚至發(fā)生硬化。性變小

65、，甚至發(fā)生硬化。（2 2）合模部分滿足排氣操作）合模部分滿足排氣操作 模具內(nèi)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)時(shí)有低分子物析出。模具內(nèi)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)時(shí)有低分子物析出。（3 3）物料在料筒內(nèi)停留時(shí)間不能過長，嚴(yán)防硬化。）物料在料筒內(nèi)停留時(shí)間不能過長，嚴(yán)防硬化。常采用多模更替。常采用多模更替。（4 4）注射機(jī)的注射壓力和鎖模力應(yīng)比熱塑性塑料大。）注射機(jī)的注射壓力和鎖模力應(yīng)比熱塑性塑料大。6.6.2 6.6.2 熱固性塑料的注射模塑熱固性塑料的注射模塑 一、對原料的要求一、對原料的要求 幾乎可以成型所有的熱固性塑料，用量最多的是酚醛幾乎可以成型所有的熱固性塑料，用量最多的是酚醛塑料。塑料。要求酚醛壓塑粉要求酚醛壓塑粉 具有

66、較高大多流動(dòng)性：具有較高大多流動(dòng)性：200200mmmm在在料筒溫度下不會(huì)過早發(fā)生硬化料筒溫度下不會(huì)過早發(fā)生硬化 80 809595，1010minmin 75 758585，1h1h以上以上粘度穩(wěn)定粘度穩(wěn)定熱熱穩(wěn)定性良好穩(wěn)定性良好6.6.2 6.6.2 熱固性塑料的注射模塑熱固性塑料的注射模塑 二、注射機(jī)的特征二、注射機(jī)的特征 基本形式基本形式 螺桿式螺桿式柱塞式：不飽和聚酯樹脂增強(qiáng)塑料的成型。柱塞式：不飽和聚酯樹脂增強(qiáng)塑料的成型。以螺桿式注射機(jī)，酚醛塑料的成型為例，其特點(diǎn)：以螺桿式注射機(jī)，酚醛塑料的成型為例，其特點(diǎn)：（1 1）等距等深無壓縮比螺桿）等距等深無壓縮比螺桿 螺桿不起壓縮作用，只起輸送作用，螺桿長徑比為螺桿不起壓縮作用，只起輸送作用，螺桿長徑比為12121616，要求具有一定的硬度并耐磨。，要求具有一定的硬度并耐磨。（2 2）敞開式噴嘴，孔口直徑較小：）敞開式噴嘴，孔口直徑較?。? 22.52.5mmmm，便于拆卸，便于拆卸，表面精加工。表面精加工。6.6.2 6.6.2 熱固性塑料的注射模塑熱固性塑料的注射模塑 （3 3）料筒采用水或油加熱循環(huán)系統(tǒng)，以保證物料加熱）料筒