高分子成型加工原理第六章注射成型

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(chēng)注射模塑或注塑），是成型塑料注射成型（又稱(chēng)注射模塑或注塑），是成型塑料制品中的一種重要方法，幾乎所有的熱塑性塑料及多制品中的一種重要方法，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。種熱固性塑料都可用此法成型。 可成型各種形狀、尺寸、精度、滿(mǎn)足各種要求的可成型各種形狀、尺寸、精度、滿(mǎn)足各種要求的模制品。模制品。 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。 注射成型注射成型就是將就是將塑料塑料（一般為

2、粒料）從注射機(jī)的（一般為粒料）從注射機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料斗送進(jìn)加熱的料筒料筒，經(jīng)加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)后，由，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(guò)料筒前端的噴嘴注入柱塞或螺桿的推動(dòng)，使其通過(guò)料筒前端的噴嘴注入閉閉合塑模合塑模中，充滿(mǎn)塑模的熔料在中，充滿(mǎn)塑模的熔料在受壓受壓的情況下，經(jīng)的情況下，經(jīng)冷卻冷卻（熱塑性塑料）或加熱（熱固性塑料）（熱塑性塑料）或加熱（熱固性塑料）固化固化后即可保后即可保持注塑模型腔所賦予的形樣，持注塑模型腔所賦予的形樣，松開(kāi)模具松開(kāi)模具取得制品，完取得制品，完成一個(gè)模塑周期。成一個(gè)模塑周期。6.1 6.1 概述概述 注塑成型的優(yōu)點(diǎn)注塑成型的優(yōu)點(diǎn)：成型周期短；

3、一次成型外形復(fù)：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)效雜，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)。率高；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(duì)熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿(mǎn)模具型腔；對(duì)熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿(mǎn)模具型腔；注塑機(jī)的發(fā)展史：注塑機(jī)的發(fā)展史：注射成型機(jī)是在金屬壓鑄機(jī)的原理上逐漸形成的。 1932年德國(guó)弗蘭茲布勞恩廠(chǎng)生產(chǎn)出全自動(dòng)柱塞式臥式注射成型機(jī)；隨后出現(xiàn)了單螺桿定位預(yù)塑注塑機(jī)；

4、1956年世界上出現(xiàn)了第一臺(tái)移動(dòng)螺桿式注射成型機(jī)。金屬壓鑄成型機(jī)柱塞式注射機(jī)柱塞式注射機(jī)n向高速化方向發(fā)展n向高度自動(dòng)化方向發(fā)展n注塑機(jī)的發(fā)展n注塑工藝的發(fā)展n注塑方法的發(fā)展 注塑成型的發(fā)展趨勢(shì)注塑成型的發(fā)展趨勢(shì)6.2 6.2 注射模塑設(shè)備注射模塑設(shè)備由由注射系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和塑模注射系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和塑模三大部分組成。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(guò)螺桿或柱塞的推擠注射入壓力和較快的速度下，通過(guò)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

5、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(lèi)似擠出機(jī)的料筒。加熱和加壓的容器，類(lèi)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的柱塞式的料筒容積約為最大注射量的3 35 5倍；倍；螺桿式是料筒

6、容積約為最大注射量的螺桿式是料筒容積約為最大注射量的2 23 3倍。倍。外部配有加熱裝置，可分段加熱和控制，通過(guò)熱電偶外部配有加熱裝置，可分段加熱和控制，通過(guò)熱電偶顯示和恒溫控制儀表來(lái)精確控制。顯示和恒溫控制儀表來(lái)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)的重要部件。柱塞式注射機(jī)料筒內(nèi)的重要部件。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熔料）柱塞作用：將注射油缸的壓力傳給塑料并使熔料 注射入模具。注射入模具。 它是一根堅(jiān)實(shí)、表面硬度很高的金屬柱。直徑它是一根堅(jiān)實(shí)、表面硬度很高的金屬柱。直徑 2020100mm100mm。 注射容

7、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(yú)雷體的一種金屬裝在料筒前端內(nèi)腔中形狀頗似魚(yú)雷體的一種金屬 部件。部件。作用作用：將料筒內(nèi)流經(jīng)該處的塑料分成薄層，使塑料產(chǎn)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。遞，提高塑化質(zhì)量。表面常有表面常有4 48 8個(gè)呈流線(xiàn)形的凹槽，個(gè)呈流線(xiàn)形的凹槽，2 210mm10mm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.

8、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：作用：對(duì)塑料進(jìn)行輸送、壓實(shí)、塑化和施壓對(duì)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(lái)的塑料卷入，螺桿在料筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，首先將料斗來(lái)的塑料卷入，并逐步將其向前推送、壓實(shí)、排氣和塑化，熔融的塑并逐步將其向前推送、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，螺桿本身受料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)到一次注射量時(shí)，螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，傳遞液壓或機(jī)械力將熔體注射量

9、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。入模。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(zhǎng)度是變化的；）有軸向位移，有效長(zhǎng)度是變化的；（2 2）長(zhǎng)徑比和壓縮比較??；）長(zhǎng)徑比和壓縮比較??；（3 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(zhǎng)；）加料段較長(zhǎng)；（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

10、.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)口逐漸向出口收斂的。類(lèi)型類(lèi)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(duì)噴嘴通道實(shí)行暫時(shí)封鎖。

11、防止熔料的流涎或回縮，對(duì)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(lái)實(shí)現(xiàn)封鎖，彈簧式：依靠彈簧壓合噴嘴體內(nèi)的閥芯來(lái)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(guò)杠桿來(lái)控制聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)啟閉閥芯。用外在液壓系統(tǒng)通過(guò)杠桿來(lái)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(lái)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(lái)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

12、螺桿對(duì)塑料施加的壓力，使柱加壓裝置：供給柱塞或螺桿對(duì)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。注射。類(lèi)型類(lèi)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)完成對(duì)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(duì)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(guò)程中能鎖緊模具，而在取出制品時(shí)能作用：在注射過(guò)程中能鎖緊模具，而在取出制品時(shí)能打開(kāi)模具。打開(kāi)模具。鎖模力：鎖模力：PAF P P：注射壓力，：注射壓力，kg/cmkg/cm2 2A A：垂直于施壓方向的

13、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：?jiǎn)㈤]靈活、準(zhǔn)確、迅速而安全，避鎖模機(jī)構(gòu)應(yīng)保證：?jiǎn)㈤]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(kāi)啟時(shí)應(yīng)先慢閉合時(shí)應(yīng)先快后慢，開(kāi)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(guò)齒輪或蝸輪、蝸桿減速傳動(dòng)曲臂或以電動(dòng)機(jī)通過(guò)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。以杠桿動(dòng)曲臂的機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)啟閉和鎖模作用。6

14、.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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)達(dá)到啟閉和鎖模。6.2.3 6.2.3 注塑模具注塑模具 頂出裝置頂出裝置：開(kāi)模時(shí)頂出模內(nèi)制品。：開(kāi)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

15、）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(guò)程中，賦予塑料以形狀，給在塑料的成型加工過(guò)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，使它成為有用的型材或制品。它成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：基本結(jié)構(gòu)包括：澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)、成型零件成型零件、結(jié)構(gòu)零件三部結(jié)構(gòu)零件三部 分分。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

16、、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)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(xiàn)上。于同一軸心線(xiàn)上。特點(diǎn)：特點(diǎn)： （1 1）開(kāi)設(shè)在模具上，

17、可加工成主流道襯套再緊配合）開(kāi)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)口端直徑應(yīng)角，進(jìn)口端直徑應(yīng) 比噴嘴孔徑大；比噴嘴孔徑大；（3 3）進(jìn)口端與噴嘴頭接觸處開(kāi)成球面。）進(jìn)口端與噴嘴頭接觸處開(kāi)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?jī)纱巫⑸渲髁鞯莱隹诙说目昭?，以捕集噴嘴端部?jī)纱巫⑸渲g所產(chǎn)生的冷料，防止阻塞分流道及澆口。之間所產(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 810mm10mm，深度約，深度約6mm6mm

18、。 底部常設(shè)有脫模桿，脫模桿頂部呈曲折鉤形或下底部常設(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。陷凹槽，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。 在塑模上排列成對(duì)稱(chēng)和等距離分布。在塑模上排列成對(duì)稱(chēng)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(zhǎng)度盡可能短。面積應(yīng)盡量小，長(zhǎng)度盡可能短。4.

19、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(guān)；澆口截面要小，而不致影響外觀(guān)； 澆口通常開(kāi)設(shè)在制品較厚部位；澆口通常開(kāi)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(lái)決定。澆口的尺寸，根據(jù)塑料熔體的性質(zhì)來(lái)決定。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

20、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(chēng)為成型零件。構(gòu)成型腔的組件統(tǒng)稱(chēng)為成型零件。 構(gòu)成制品外形的成型零件稱(chēng)為凹模（或陰模）；構(gòu)成制品外形的成型零件稱(chēng)為凹模（或陰模）；構(gòu)成制品內(nèi)部形狀（孔、槽等構(gòu)成制品內(nèi)部形狀（孔、槽等 ）的稱(chēng)為型芯或凸模）的稱(chēng)為型芯或凸模（或陽(yáng)模）（或陽(yáng)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）根據(jù)塑料的性能、制品的幾何形狀、尺寸公 差差 、使用要求等來(lái)確定總體結(jié)構(gòu)；、使用要求等來(lái)確定總體結(jié)構(gòu)；（

21、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(duì)成型零件進(jìn)行整齊的選材、強(qiáng)度、剛度的校）對(duì)成型零件進(jìn)行整齊的選材、強(qiáng)度、剛度的校 核；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(kāi)設(shè)的一種槽形出氣口，用以排出原有在模具中開(kāi)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。的及熔料中帶入的氣體。 料流的盡頭積有氣體

22、，不及時(shí)排出，將使制品帶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(mǎn)、制品局部燒傷等有氣孔、熔接不良、充模不滿(mǎn)、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排氣孔一般設(shè)在型腔內(nèi)料流的盡頭或模具分型面上。上。也可利用頂出桿與頂出孔的配合間隙、脫模板與也可利用頂出桿與頂出孔的配合間隙、脫模板與型芯的配合間隙排氣。型芯的配合間隙排氣。 排氣孔的槽深排氣孔的槽深0.0250.0250.1mm0.1mm，寬，寬1.51.56mm6mm。 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(duì)中。導(dǎo)向零件：確保動(dòng)、定

23、模合模時(shí)準(zhǔn)確對(duì)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)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)。向分型或側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。8.8.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。 可自然冷卻，也可用冷卻介質(zhì)通入模具的專(zhuān)用管道來(lái)可自然冷卻，也可用冷卻介質(zhì)通入模具的專(zhuān)用管道來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。 6.3 6.3 注塑模塑工藝過(guò)程及控制因素注塑模塑工藝過(guò)程及控制因素 6.3.1

24、6.3.1 成型前的準(zhǔn)備成型前的準(zhǔn)備 1.1.成型前對(duì)原料的預(yù)處理成型前對(duì)原料的預(yù)處理 對(duì)原料進(jìn)行外觀(guān)和工藝性能的檢驗(yàn)，有的粉料對(duì)原料進(jìn)行外觀(guān)和工藝性能的檢驗(yàn)，有的粉料還需造粒、染色和干燥等。還需造粒、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(xiàn)加熱烘箱、真空烘箱。小批量：熱風(fēng)循環(huán)烘箱、紅外線(xiàn)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

25、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(duì)注射機(jī)的換原料、塑料中有分解時(shí)需對(duì)注射機(jī)的料筒進(jìn)行清洗料筒進(jìn)行清洗或拆換?；虿饟Q。 柱塞式：拆卸清洗或用專(zhuān)用料筒。柱塞式：拆卸清洗或用專(zhuān)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?chē)霈F(xiàn)裂紋或?qū)е轮破窂?qiáng)度下降。防止嵌件的周?chē)霈F(xiàn)裂紋或?qū)е轮破?/p>

26、強(qiáng)度下降。 預(yù)熱可預(yù)熱可減少熔料與嵌件的溫差減少熔料與嵌件的溫差，使嵌件周?chē)娜?，使嵌件周?chē)娜哿侠鋮s較慢，收縮均勻，產(chǎn)生熱料補(bǔ)縮作用，防止內(nèi)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)力的產(chǎn)生。應(yīng)力的產(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（一種助劑。如：硬脂酸鋅（PAPA除外）、液體石蠟（除外）、液體石蠟（PAPA常用）、硅油（較昂貴）。注意常用）、硅油（較昂貴）。注意潤(rùn)滑劑的用量要適中。潤(rùn)滑劑的用量要適中。6.3.2 6.3.2 注

27、射過(guò)程注射過(guò)程 一、一、注射工序注射工序 一般地，注射過(guò)程要經(jīng)歷一般地，注射過(guò)程要經(jīng)歷加料、塑化、充模、冷加料、塑化、充模、冷卻、脫模卻、脫模等步驟。等步驟。 1.1.加料加料 注射成型是一間歇過(guò)程，注射成型是一間歇過(guò)程，保持定量加料保持定量加料，以保證，以保證操作穩(wěn)定，塑料塑化均勻，獲得良好制品。操作穩(wěn)定，塑料塑化均勻，獲得良好制品。 加料過(guò)多加料過(guò)多：受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，：受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，容易引起物料的熱分容易引起物料的熱分解，注射機(jī)功率消耗增加。解，注射機(jī)功率消耗增加。 加料過(guò)少加料過(guò)少：料筒內(nèi)缺少傳壓物質(zhì)，：料筒內(nèi)缺少傳壓物質(zhì)，模腔中塑料熔模腔中塑料熔體壓力降低，難于補(bǔ)塑體壓力降低，難于補(bǔ)塑，

28、易引起制品收縮、凹陷、空，易引起制品收縮、凹陷、空洞等缺陷。洞等缺陷。 6.3.2 6.3.2 注射過(guò)程注射過(guò)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(guò)混合和塑化后，塑化好的熔體被柱塞或螺熔體，經(jīng)過(guò)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。桿推擠至料筒的前端。 3.3.充模充模 經(jīng)過(guò)噴嘴、模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入并充滿(mǎn)型腔的過(guò)程。經(jīng)過(guò)噴嘴、模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入并充滿(mǎn)型腔的過(guò)程。 4.4.補(bǔ)塑補(bǔ)塑 在模具中熔體冷卻收縮時(shí)，繼續(xù)保持施壓狀態(tài)的在模具中熔體冷卻收縮時(shí)，繼續(xù)保持施壓狀態(tài)的柱塞或螺桿，柱塞或螺桿，迫使?jié)部诤蛧娮旄?/p>

29、近的熔體不斷補(bǔ)充入迫使?jié)部诤蛧娮旄浇娜垠w不斷補(bǔ)充入模具中。模具中。6.3.2 6.3.2 注射過(guò)程注射過(guò)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)，卸除料筒中塑料的壓力，通冷卻水、油等冷卻介質(zhì)，對(duì)模具進(jìn)一步冷卻。對(duì)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(guò)程注射過(guò)程 二、塑料的塑化原理二、塑料的塑化原理

30、 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(guò)程。好的可塑性的全過(guò)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(duì)塑料的加熱。）物料的受熱情況：料筒對(duì)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)化混合和塑化， 摩擦熱。摩擦熱。 6.3.2 6.3.2 注射過(guò)程注射過(guò)程 3.3.對(duì)塑化的要求對(duì)塑化的要求 （1 1）塑料熔體在進(jìn)入模腔之前要）塑料熔體在進(jìn)入模腔之前要充分塑化充分塑化； 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

31、溫度又要使塑化料各處的 溫度盡量均勻一致溫度盡量均勻一致，使熱分解物的含量達(dá)最小，使熱分解物的含量達(dá)最小 值。值。（2 2）提供上述質(zhì)量的）提供上述質(zhì)量的足夠的熔融塑料足夠的熔融塑料以保證生產(chǎn)連以保證生產(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)。 6.3.2 6.3.2 注射過(guò)程注射過(guò)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(lái)自塑料塑化所需的溫度來(lái)自 料筒壁對(duì)物料的傳熱料筒壁對(duì)物料的傳熱物料內(nèi)部的摩擦熱物料內(nèi)

32、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(mén) T1 1，料筒內(nèi)壁溫度為，料筒內(nèi)壁溫度為T(mén) 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(mén) 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，所以實(shí)際溫升為所以實(shí)際溫升為T(mén) T2 2-T-T1 1 。（1 1）加熱效率加熱效率 6.3.2 6.3.2 注射過(guò)程注射過(guò)程 則則加熱效率加熱效率E Eh h 112TTTTEWh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）影響

33、加熱效率的因素影響加熱效率的因素 受熱時(shí)間的影響受熱時(shí)間的影響：在料筒幾何尺寸一定的情況下，：在料筒幾何尺寸一定的情況下，塑料在料筒內(nèi)的塑料在料筒內(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，每次注射量次注射量W W和注射周期和注射周期t tc c有如下關(guān)系：有如下關(guān)系：WtVtcp則則存料量多，注射周期長(zhǎng)，都可增長(zhǎng)受熱時(shí)間存料量多，注射周期長(zhǎng)，都可增長(zhǎng)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6.3.2 6.3.2 注射過(guò)程注射過(guò)程 料筒中料層的厚度料筒中料層的厚度a a與料筒塑料表面之間的溫差的與料筒塑料表面之間的溫差的影響影響可見(jiàn)：塑料的熱擴(kuò)散

34、速率正比于熱傳導(dǎo)系數(shù)?？梢?jiàn)：塑料的熱擴(kuò)散速率正比于熱傳導(dǎo)系數(shù)。 CKK 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。筒塑料間溫差減小，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(guò)程注射過(guò)程 塑料的平均溫度塑料的平均溫度T T2 2總是介于它的最低溫度總是介于它的最低溫度T Tm m與料與料筒溫度筒溫度T TW W之間。之間。 （T Tm mTT2 2TTw w）溫度分布寬溫度

35、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控制溫度控制溫度物料所受熱物料所受熱物料可獲熱物料可獲熱T T1 1T TW WT Tm mT T2 2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(guò)程注

36、射過(guò)程 柱塞式注射機(jī)在料筒前端安置分流梭，以減小柱塞式注射機(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)，加強(qiáng)熱擴(kuò)散作用，另外料筒傳熱給分流梭，流動(dòng)，加強(qiáng)熱擴(kuò)散作用，另外料筒傳熱給分流梭，再傳給塑料，增大了熱接觸面積。再傳給塑料，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： 2htEf6.3.2 6.3.2 注射過(guò)程注射過(guò)程 如分流梭本身不供熱，料層厚度相當(dāng)于增加一倍，則如分流梭本身不供熱，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

37、內(nèi)料筒熔化塑料的重量。 VAKqm2A 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)）22htEf6.3.2 6.3.2 注射過(guò)程注射過(guò)程 顯然：顯然：增大注射機(jī)的傳熱面積，減小加熱體積均可提增大注射機(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(lái)實(shí)現(xiàn)。柱塞式注射機(jī)采用分流梭來(lái)實(shí)現(xiàn)。 三、三、流動(dòng)與冷卻流動(dòng)與冷卻 用柱塞或螺桿的推動(dòng)將具有流動(dòng)性和溫度均勻的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模具開(kāi)

38、始，經(jīng)型腔注滿(mǎn)，熔體在控制條塑料熔體注入模具開(kāi)始，經(jīng)型腔注滿(mǎn)，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(guò)程。件下，冷固定型，到制品從模腔中脫出為止的過(guò)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(guò)程注射過(guò)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：螺桿頂部與噴嘴之間的流動(dòng)阻力；螺桿頂部與噴嘴之間的流動(dòng)阻力；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

39、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(guò)程中各階段注射過(guò)程中各階段溫度溫度和和壓力壓力變化變化（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，注射前柱間，物料在料筒中加熱塑化，注射前柱塞或螺桿開(kāi)始向前移動(dòng)，但物料尚未進(jìn)入模腔，柱塞塞或螺桿開(kāi)始向前移動(dòng)，但物料尚未進(jìn)入模腔，柱塞處于空載期，而處于空載期，而物料在高速流經(jīng)噴嘴和澆口時(shí)，因剪物料在高速流經(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)阻力引起柱塞切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。

40、和噴嘴處壓力增加。6.3.2 6.3.2 注射過(guò)程注射過(guò)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(kāi)始注入模腔，時(shí)塑料熔體開(kāi)始注入模腔，模具內(nèi)壓力迅速上升模具內(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(mǎn)，模腔內(nèi)壓力時(shí)，型腔被充滿(mǎn)，模腔內(nèi)壓力達(dá)最大值達(dá)最大值，同時(shí)，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(duì)塑料的壓時(shí)間內(nèi)塑料仍為熔體，柱塞需保持對(duì)塑料的壓力，使模腔中的塑料得到壓實(shí)和成型，并緩慢地向模力，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

41、，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)隨模腔內(nèi)料溫下降料溫下降，模內(nèi)壓力模內(nèi)壓力也因塑料冷卻收縮而開(kāi)也因塑料冷卻收縮而開(kāi)始始下降下降。 6.3.2 6.3.2 注射過(guò)程注射過(guò)程 （4 4）返料期返料期（返壓期或倒流期）（返壓期或倒流期） 柱塞從柱塞從t t3 3開(kāi)始逐漸后移過(guò)程中并向料筒前端輸送開(kāi)始逐漸后移過(guò)程中并向料筒前端輸送新料（預(yù)塑）新料（預(yù)塑） ，由于料筒、噴嘴和澆口處壓力下降，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)壓返推向澆口和噴嘴，出現(xiàn)倒流現(xiàn)象。返推向

42、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)間是的溫度時(shí)，澆口凍結(jié)，倒流停止，凝封時(shí)間是t t4 4t t5 5間的某一時(shí)間。間的某一時(shí)間。6.3.2 6.3.2 注射過(guò)程注射過(guò)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)間冷卻是從充模結(jié)束后（時(shí)間t t2 2）開(kāi)始的。）開(kāi)始的。 繼冷期是使型腔內(nèi)的制品繼續(xù)冷卻到塑料的玻璃繼冷期是使型腔內(nèi)的制品繼續(xù)冷卻到塑料的玻

43、璃化溫度附近，然后脫模?；瘻囟雀浇?，然后脫模。 6.3.2 6.3.2 注射過(guò)程注射過(guò)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?；驒C(jī)械加工后，需進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?。制件?jīng)脫?；驒C(jī)械加工后，需進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚怼?一、一、退火處理退火處理 塑化不均勻，冷卻速度不同，均會(huì)使制品內(nèi)存在塑化不均勻，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，從而使制品力學(xué)性能下降、光學(xué)性能變壞、表面銀紋、變使制品力學(xué)性能下降、光學(xué)性能變壞、表面銀紋

44、、變形開(kāi)裂等。形開(kāi)裂等。 退火的方法退火的方法： 使制品在定溫的使制品在定溫的加熱液體介質(zhì)加熱液體介質(zhì)（水、礦物油、甘（水、礦物油、甘油、乙二醇和液體石蠟等）或油、乙二醇和液體石蠟等）或熱空氣循環(huán)烘箱熱空氣循環(huán)烘箱中靜置中靜置一段時(shí)間。一段時(shí)間。6.3.3 6.3.3 制件的后處理制件的后處理處理時(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。退火的實(shí)質(zhì)退火的實(shí)質(zhì)： 1.1.使強(qiáng)迫凍結(jié)的使強(qiáng)迫凍結(jié)

45、的分子鏈得到松弛分子鏈得到松弛，凝固的大分子鏈段，凝固的大分子鏈段 轉(zhuǎn)向無(wú)規(guī)位置，轉(zhuǎn)向無(wú)規(guī)位置，消除內(nèi)應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力；2.2.提高結(jié)晶度提高結(jié)晶度、穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)、提高制品的彈性模量、提高制品的彈性模量 和硬度，降低斷裂伸長(zhǎng)率。和硬度，降低斷裂伸長(zhǎng)率。6.3.3 6.3.3 制件的后處理制件的后處理二、二、調(diào)濕處理調(diào)濕處理 聚酰胺類(lèi)塑料，高溫下與空氣接觸會(huì)變色，在空聚酰胺類(lèi)塑料，高溫下與空氣接觸會(huì)變色，在空氣中氣中 存放易吸水膨脹。因此需將剛脫模的制件放在熱存放易吸水膨脹。因此需將剛脫模的制件放在熱水中進(jìn)行處理。稱(chēng)為水中進(jìn)行處理。稱(chēng)為“調(diào)濕處理調(diào)濕處理”。6.4 6.4 注射模塑工藝

46、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(wèn)題，就是采用一切措施以注射成型工藝的核心問(wèn)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，得到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。在控制條件下冷卻定型，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)量的射充模質(zhì)量的溫度溫度（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)）和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間作用時(shí)間（注射時(shí)間、保壓時(shí)間

47、、冷卻時(shí)間注射時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間）以及）以及注射周期注射周期等。等。而會(huì)影響溫度、壓力變化的工藝因素（而會(huì)影響溫度、壓力變化的工藝因素（螺桿轉(zhuǎn)速、加螺桿轉(zhuǎn)速、加料量及剩料等料量及剩料等）也不應(yīng)忽視。）也不應(yīng)忽視。6.4.1 6.4.1 溫度溫度 一、一、料筒溫度料筒溫度 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T Tf f（或熔點(diǎn)（或熔點(diǎn)T Tm m）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，料筒末端的最高溫度應(yīng)高于T Tf f或或T Tm

48、 m，但必，但必須低于塑料分解溫度須低于塑料分解溫度T Td d 即控制料筒末端溫度在即控制料筒末端溫度在T Tf f（或（或T Tm m）T Td d之間。之間。6.4.1 6.4.1 溫度溫度 （1 1）T Tf fT Td d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)選擇較和分子量分布較寬的塑料，料筒溫度應(yīng)選擇較 低值，比低值，比T Tf f稍高即可；稍高即可；（2 2）T Tf fT Td d分布較寬，分子量較高，分子分布較窄的分布較寬，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；塑料，料筒溫度可適當(dāng)選取較高

49、值； （3 3）考慮塑料在料筒中停留的時(shí)間。一般，料筒溫度）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，如聚甲醛高，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。、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(lèi)型注射機(jī)類(lèi)型（1 1）螺桿式注射機(jī)）螺桿式注射機(jī) 剪切作用大，剪切作用大，有摩擦熱有摩擦熱產(chǎn)生，產(chǎn)生，料層薄料層薄，熔體粘度，熔體粘度低，熱擴(kuò)散速率大，低，熱擴(kuò)散速率大，溫度分布均勻，加熱效率高溫度分布均勻，加熱效率高，混，混合和塑化好，因此合和塑化好，因此料筒溫度可低些料筒溫度可低些。 （

50、2 2）柱塞式注射機(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，僅靠料筒壁和分流梭表面往內(nèi)傳熱，料層厚，傳熱速率小，塑料內(nèi)外層受熱不均，溫差較大，塑傳熱速率小，塑料內(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)約高化不均勻，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) 薄壁制品薄壁制品，塑料流動(dòng)阻力大，易冷卻而失去流動(dòng)，塑料流動(dòng)阻力大，易冷卻而失去流動(dòng)能力，為順利充模，能力，為順利充模，料筒溫度應(yīng)高些料筒溫度應(yīng)高些； 厚壁制

51、品，料筒溫度應(yīng)低一些厚壁制品，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）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)到均勻塑止，逐步升高，使塑料溫度平穩(wěn)上升，達(dá)到均勻塑化的目的?；哪康?。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(guò)熱分解。段，以防止過(guò)熱

52、分解。二、噴嘴溫度二、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?？蓮淖⑸鋾r(shí)產(chǎn)生的摩擦熱得到補(bǔ)償。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。但不能過(guò)低，以防止熔料早凝，堵死噴嘴，影響制品但不能過(guò)低，以防止熔料早凝，堵死噴嘴，影響制品性能。性能。 但溫度過(guò)高，將引起分解，某些物理機(jī)械性能但溫度過(guò)高，將引起分解，某些物理機(jī)械性能下降。下降。 6.4.1 6.4.1 溫度溫度 二、二、模具溫度模具溫度 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。影響制品的性能。 模具溫度取決

53、于塑料的結(jié)晶性、制品的尺寸與結(jié)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、注構(gòu)、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）。射速度及注射壓力、模塑周期等）。 模具溫度由冷卻介質(zhì)來(lái)控制模具溫度由冷卻介質(zhì)來(lái)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將冷卻將冷卻速度分為速度分為緩冷緩冷、驟冷驟冷和和中速冷卻中速冷卻。 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 cTgTgTg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

54、.充模壓力；充模壓力；3.3.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，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(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度則下降。但伸長(zhǎng)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）模具溫度通常低于低于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

55、于模溫。度，脫模溫度稍高于模溫。 （2 2）粘度大粘度大（如聚碳酸酯、聚砜）宜選擇（如聚碳酸酯、聚砜）宜選擇高模溫高模溫。 粘度小粘度?。ㄈ纾ㄈ鏟EPE、PAPA）宜選擇）宜選擇低模溫低模溫。（3 3）考慮對(duì)分子取向、結(jié)晶、制品內(nèi)應(yīng)力和各種物）考慮對(duì)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 壓力壓力是塑料充滿(mǎn)和成型的重要因素。是塑料充滿(mǎn)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

56、移動(dòng)推動(dòng)料筒中塑料向前端移動(dòng)，同時(shí)，同時(shí)使塑料混合和塑使塑料混合和塑 化化，柱塞（或螺桿）必須提供，柱塞（或螺桿）必須提供克服固體塑料粒子和克服固體塑料粒子和 熔體熔體在料筒和噴嘴中在料筒和噴嘴中流動(dòng)所引起的阻力流動(dòng)所引起的阻力。2.2.充模階段充模階段注射壓力應(yīng)注射壓力應(yīng)克服澆注系統(tǒng)和型腔對(duì)塑料的流克服澆注系統(tǒng)和型腔對(duì)塑料的流 動(dòng)阻力動(dòng)阻力，并使塑料獲得足夠的，并使塑料獲得足夠的充模速度及流動(dòng)長(zhǎng)度充模速度及流動(dòng)長(zhǎng)度， 使塑料冷卻前能使塑料冷卻前能充滿(mǎn)型腔充滿(mǎn)型腔。3.3.保壓階段注射保壓階段注射壓力應(yīng)能壓力應(yīng)能壓實(shí)模腔中的塑料壓實(shí)模腔中的塑料，并對(duì)塑，并對(duì)塑 料因冷卻而產(chǎn)生的收縮進(jìn)行料因冷卻

57、而產(chǎn)生的收縮進(jìn)行補(bǔ)料補(bǔ)料，使從不同的方向，使從不同的方向 先后進(jìn)入模腔中的塑料熔為一體，從而使制品保持先后進(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。精確的形狀，獲得所需的性能。6.4.2 6.4.2 壓力壓力 一、一、塑化壓力塑化壓力（背壓）（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(chēng)為壓力，稱(chēng)為“塑化壓力塑化壓力”，也稱(chēng)，也稱(chēng)“背壓背壓”?？梢酝ㄟ^(guò)液壓系統(tǒng)中的溢流閥來(lái)調(diào)整。可以通過(guò)液壓系統(tǒng)中的溢流閥來(lái)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(lèi)的不同而大小隨螺桿的設(shè)計(jì)、制品質(zhì)量的要求及

58、塑料種類(lèi)的不同而不同，如這些情況和螺桿的轉(zhuǎn)速不變，增加塑化壓力，將增加不同，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。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(zhǎng)，塑料降解。熔體中的氣體。但會(huì)導(dǎo)致模塑周期延長(zhǎng)，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，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(guò)很少超過(guò)2MPa2MPa。6.4.2 6.4.2

59、 壓力壓力 二、注射壓力二、注射壓力 以柱塞或螺桿頂部對(duì)塑料所施加的壓力為準(zhǔn)。以柱塞或螺桿頂部對(duì)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(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)。率以及對(duì)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(guò)程中，隨在注射過(guò)程中，隨注射壓力增大，塑料的充模速度加快，流注射壓力增大，塑料的充模速度加快，流動(dòng)長(zhǎng)度增加，制品中熔接強(qiáng)度提高，制品的重量可能增加，制品動(dòng)長(zhǎng)度增加，制品中熔接強(qiáng)度提高，制品的重量可能增加，制品

60、的大多數(shù)物理機(jī)械性能均有所提高。的大多數(shù)物理機(jī)械性能均有所提高。 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，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)力。內(nèi)應(yīng)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(guò)程所需的時(shí)間稱(chēng)完成一次注射過(guò)程所需的時(shí)間稱(chēng)成型周期成型周期，也稱(chēng)模，也稱(chēng)模塑周期。塑周期。 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