第八课注塑成型课件

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1、 注射成型就是将塑料注射成型就是将塑料( (一般为粒料一般为粒料) )在注射成型机的在注射成型机的料筒内加热熔化，当呈流动状态时在柱塞或螺杆加料筒内加热熔化，当呈流动状态时在柱塞或螺杆加压下，熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前压下，熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合模具内，经端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间冷却定型后，开启模具即得制品。这种成过一定时间冷却定型后，开启模具即得制品。这种成型方法是一种间歇操作过程。型方法是一种间歇操作过程。 注射成型亦称注射模塑或注塑，是热塑性塑料的一种重注射成型亦称注射模塑或注塑，是热塑性

2、塑料的一种重要成型方法。迄今为止，除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑要成型方法。迄今为止，除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可以采用此成型法；它的料都可以采用此成型法；它的特点是生产周期快、适应性强、特点是生产周期快、适应性强、生产率高和易于自动化等生产率高和易于自动化等，因此广泛地用于塑料制品的生产，因此广泛地用于塑料制品的生产中。从塑料产品的形状看，除了很长的管、棒、板等型材不中。从塑料产品的形状看，除了很长的管、棒、板等型材不能采用此法生产外，其它各种形状、尺寸的塑料制品，基本能采用此法生产外，其它各种形状、尺寸的塑料制品，基本上都可应用这种方法进行成型它所生产的产品占目前塑料制上都可应用这

3、种方法进行成型它所生产的产品占目前塑料制品生产的品生产的2020一一3030。近年来，注射成型也用于某些热固性塑。近年来，注射成型也用于某些热固性塑料料( (如酚醛塑料如酚醛塑料) )的成型。的成型。1 1 注塑机的基本结构注塑机的基本结构 注塑机是注射成型的主要设备；注塑机的类型和注塑机是注射成型的主要设备；注塑机的类型和规格很多，目前其规格已经统一，以用注塑机规格很多，目前其规格已经统一，以用注塑机“一次一次所能注射出的聚苯乙烯最大重量，克所能注射出的聚苯乙烯最大重量，克”为标准。但对为标准。但对其分类，还没有统一的意见，多采用按结构特征来区其分类，还没有统一的意见，多采用按结构特征来区分

4、，并适当考虑外形。分，并适当考虑外形。 所以通常可分为柱塞式和螺杆式两类。最大注射所以通常可分为柱塞式和螺杆式两类。最大注射量在量在6060克以下的注塑机通常为柱塞式，克以下的注塑机通常为柱塞式，6060克以上多数克以上多数为移动螺杆式。为移动螺杆式。卧式柱塞式注塑机结构示意图卧式螺杆注塑机结构示意图1.1 1.1 注射系统注射系统 注射系统是注塑机的主要部分，其作用是使塑料均匀注射系统是注塑机的主要部分，其作用是使塑料均匀地塑化并达到流动状态，在很高的压力和较快的速度下，地塑化并达到流动状态，在很高的压力和较快的速度下，通过螺杆或柱塞的推挤注射入模。注射系统包括：加料装通过螺杆或柱塞的推挤注

5、射入模。注射系统包括：加料装置、料简、螺杆置、料简、螺杆( (或柱塞及分流梭及喷嘴等部件。或柱塞及分流梭及喷嘴等部件。 1 1加料装置加料装置 注塑机上设有加料斗，常为倒圆锥形或注塑机上设有加料斗，常为倒圆锥形或锥形，其容量可供注塑机锥形，其容量可供注塑机1 12 2小时之用。很多注塑机的加小时之用。很多注塑机的加料装置中有计量器，以便定量或定重加料；有的还有加热料装置中有计量器，以便定量或定重加料；有的还有加热或干燥装置。或干燥装置。 2 2料筒料筒 与挤出机的料筒相似，但内壁要求尽与挤出机的料筒相似，但内壁要求尽可能光滑，呈流线型，避免缝陕、死角或不平整处；可能光滑，呈流线型，避免缝陕、死

6、角或不平整处；各部分机械配合要精密。料筒大小决定于注塑机最大各部分机械配合要精密。料筒大小决定于注塑机最大注射量。柱塞式注塑机的料筒容量常为最大注射量的注射量。柱塞式注塑机的料筒容量常为最大注射量的4 48 8倍；螺杆式注塑机因有螺杆在料筒内对塑料进行倍；螺杆式注塑机因有螺杆在料筒内对塑料进行搅拌和推挤作用，传热效率高，混合塑化效果好，因搅拌和推挤作用，传热效率高，混合塑化效果好，因而料筒容量一般仅为最大注射量的而料筒容量一般仅为最大注射量的2 23 3倍。料筒外部倍。料筒外部有加热元件，可分段加热，通过热电偶显示温度，并有加热元件，可分段加热，通过热电偶显示温度，并通过感温元件控制温度。通过

7、感温元件控制温度。 3 3分流梭和柱塞分流梭和柱塞 都是柱塞式注射机料筒内都是柱塞式注射机料筒内的主要部件。分流梭是装在料筒靠前端的中心部的主要部件。分流梭是装在料筒靠前端的中心部分，形状似鱼雷的金属部件。其种类很多，下图分，形状似鱼雷的金属部件。其种类很多，下图所示为常见的一种。其表面常有所示为常见的一种。其表面常有4 48 8个呈流线型个呈流线型的凹槽，槽深随注射机容量而变化，一船约为的凹槽，槽深随注射机容量而变化，一船约为2 21010毫米，分流梭上有几条凸出筋；将其支承毫米，分流梭上有几条凸出筋；将其支承于料简上，起定位和传热作用。于料简上，起定位和传热作用。 分流梭的作用是将料筒内流

8、经此处的塑料分成薄层，分流梭的作用是将料筒内流经此处的塑料分成薄层，使塑料产生分流和收敛流动；以缩短传热导程，加快热传使塑料产生分流和收敛流动；以缩短传热导程，加快热传递，有利于减少和避免接近料筒壁面处塑料过热引起的热递，有利于减少和避免接近料筒壁面处塑料过热引起的热分解现象。分解现象。同时塑料熔体分流后，在分流梭表面流速增加，同时塑料熔体分流后，在分流梭表面流速增加，剪切速率加大，从而产生较大的摩擦热，使料温升高粘剪切速率加大，从而产生较大的摩擦热，使料温升高粘度下降塑料得到进一步混合和塑化，这就有效地提高了度下降塑料得到进一步混合和塑化，这就有效地提高了柱塞式注塑机柱塞式注塑机的生产率和制

9、品的质量。的生产率和制品的质量。 螺杆式注塑机通常不需分流梭螺杆式注塑机通常不需分流梭，因螺杆的均化段已具，因螺杆的均化段已具上述效果上述效果分流梭的结构示意图 4 4 螺杆螺杆 它的作用是送料、压实、塑化、传压。当螺它的作用是送料、压实、塑化、传压。当螺杆在料筒内旋转时，将从料斗来的塑料卷入，并逐步将杆在料筒内旋转时，将从料斗来的塑料卷入，并逐步将其压实。排气和塑化，熔化塑料不断由螺杆推向前端。其压实。排气和塑化，熔化塑料不断由螺杆推向前端。并逐渐积存在顶部与喷嘴之间，螺杆本身受熔体的压力并逐渐积存在顶部与喷嘴之间，螺杆本身受熔体的压力而缓慢后退，而缓慢后退，当积存熔体达到一次注射量时，螺杆

10、停止当积存熔体达到一次注射量时，螺杆停止转动，传递液压或机械力将熔体注射入模。转动，传递液压或机械力将熔体注射入模。螺杆的形式螺杆的形式和结构与挤出机螺杆相似。和结构与挤出机螺杆相似。 但注射螺杆的长径比但注射螺杆的长径比L LD D较小，约在较小，约在1010一一1515之间，之间，压缩比较小，约为压缩比较小，约为2 22 25353，与挤出机螺杆比较注射，与挤出机螺杆比较注射螺杆的均化段长度较短，螺槽较深螺杆的均化段长度较短，螺槽较深( (约深约深15152525) )；但；但螺杆加料段长度则校长；同时螺杆头部呈尖头形螺杆加料段长度则校长；同时螺杆头部呈尖头形( (挤出挤出螺杆为圆头或鱼雷

11、头形螺杆为圆头或鱼雷头形) )。与挤出螺杆的作用相比，。与挤出螺杆的作用相比，注注射螺杆只起预塑化和注射两个作用射螺杆只起预塑化和注射两个作用，对塑化能力、压力，对塑化能力、压力稳定以及操作连续性和稳定性等的要求没有挤出机螺杆稳定以及操作连续性和稳定性等的要求没有挤出机螺杆那么严格。同时注射螺杆既可旋转又能前后移动，从而那么严格。同时注射螺杆既可旋转又能前后移动，从而能完成对塑料的塑化、混合和注射作用。能完成对塑料的塑化、混合和注射作用。 推动螺杆或柱塞对熔融塑料施加的压力主要来源于推动螺杆或柱塞对熔融塑料施加的压力主要来源于液压力或机械力液压力或机械力，由于液压传动平稳、保压好和可调节，由于

12、液压传动平稳、保压好和可调节压力等优点，故绝大多数注射机都采用液压传动。压力等优点，故绝大多数注射机都采用液压传动。 5 5喷嘴喷嘴 喷嘴是连接料筒和模具的重要桥梁，主要作喷嘴是连接料筒和模具的重要桥梁，主要作用是注射时引导塑料从料筒进入模具，并具有一定射程。用是注射时引导塑料从料筒进入模具，并具有一定射程。所以喷嘴的内径一般都是自进口逐渐向出口收敛，以便所以喷嘴的内径一般都是自进口逐渐向出口收敛，以便与模具紧密接触。由于喷嘴内径不大，当塑料流过时速与模具紧密接触。由于喷嘴内径不大，当塑料流过时速度增大，剪切速率增加，能进一步混合塑化。度增大，剪切速率增加，能进一步混合塑化。1.2 1.2 锁

13、模系统锁模系统 锁模系统的主要作用是在注射过程中能锁紧模锁模系统的主要作用是在注射过程中能锁紧模具，取出制件时能打开模具；总之要开启灵活，闭具，取出制件时能打开模具；总之要开启灵活，闭锁紧密。启闭模具系统的夹持力大小及稳定程度对锁紧密。启闭模具系统的夹持力大小及稳定程度对制品尺寸的准确程度和质量都有很大影响。制品尺寸的准确程度和质量都有很大影响。 在注射成型时，熔融塑料通常是以在注射成型时，熔融塑料通常是以40040020002000公公斤厘米斤厘米2 2的高压注入模具，但由于注射系统的高压注入模具，但由于注射系统( (喷嘴、喷嘴、流道、模腔壁等流道、模腔壁等) )的阻力，使压力损失；实际施于

14、模的阻力，使压力损失；实际施于模腔内塑料熔体的压力远小于注射压力，因此所得的腔内塑料熔体的压力远小于注射压力，因此所得的锁模压力比注射压力要小；但应大于或等于模腔内锁模压力比注射压力要小；但应大于或等于模腔内的压力，才不致在注射时，引起模具离缝而产生溢的压力，才不致在注射时，引起模具离缝而产生溢边现象。边现象。 最常见的锁模机构是具有最常见的锁模机构是具有曲臂的机械曲臂的机械与与液压力相液压力相结合的装置结合的装置，具有简单而可靠的特点，故应用较广，具有简单而可靠的特点，故应用较广泛。锁模机构除应保证启闭灵活、迅速和准确安全泛。锁模机构除应保证启闭灵活、迅速和准确安全外还应避免运转中产生强烈震

15、动。良好的锁模机构外还应避免运转中产生强烈震动。良好的锁模机构在启闭模具的各阶段的速度是不一样的；在启闭模具的各阶段的速度是不一样的；闭合时应闭合时应先快后慢，开启时则应先慢后快再转慢。先快后慢，开启时则应先慢后快再转慢。启闭时模启闭时模板移动的距离板移动的距离( (启闭冲程启闭冲程) )和移动速度可以调节以和移动速度可以调节以适应不同尺寸模具的需要。但调节时不能超过该设适应不同尺寸模具的需要。但调节时不能超过该设备的最大启闭冲程。备的最大启闭冲程。闭模开模开模1.3 1.3 模具模具 利用本身特定形状，使塑料利用本身特定形状，使塑料( (或聚合物或聚合物) )成型为具成型为具有一定形状和尺寸

16、的制品的工具称模具。模具的作用有一定形状和尺寸的制品的工具称模具。模具的作用在于：在塑料的成型加工过程中，赋予塑料以形状，在于：在塑料的成型加工过程中，赋予塑料以形状，给予强度和性能，完成成型设备所不能完成的工作，给予强度和性能，完成成型设备所不能完成的工作，使它成为有用的型材使它成为有用的型材( (或制品或制品) )。 对下同的成型方法，采用原理和结构特点各不对下同的成型方法，采用原理和结构特点各不相同的模具；按照成型加工方法把根具分为：相同的模具；按照成型加工方法把根具分为：压制模具压制模具( (压模压模) )、压铸模、压铸模( (传递成型模传递成型模) )、中空、中空吹塑模具、真空或压力

17、成型模具、挤出模具吹塑模具、真空或压力成型模具、挤出模具( (机机头，头，) )及注射模具等。其中最主要的是挤出模具及注射模具等。其中最主要的是挤出模具及注射模具。及注射模具。 用于注射成型的模具，出于制品结构、成型设备及用于注射成型的模具，出于制品结构、成型设备及原材料性质的不同，其具体结构可以千变万化，然而其原材料性质的不同，其具体结构可以千变万化，然而其基本结构都是一致的。基本结构都是一致的。注射模具主要由浇注系统、成型注射模具主要由浇注系统、成型零件和结构零件三大部分所组成零件和结构零件三大部分所组成；浇注系统是指塑料熔；浇注系统是指塑料熔体从喷嘴进入型腔前的流道部分包括主流道、分流道

18、、体从喷嘴进入型腔前的流道部分包括主流道、分流道、浇口等。成型零件系指构成制品形状的各种零件；包括浇口等。成型零件系指构成制品形状的各种零件；包括动、定模型腔、型芯、排气孔等。结构零件，是指构成动、定模型腔、型芯、排气孔等。结构零件，是指构成模具结构的各种零件；包括执行导向、脱模、袖芯、分模具结构的各种零件；包括执行导向、脱模、袖芯、分型等动作的各种零件。现简述如下。型等动作的各种零件。现简述如下。1. 1. 主流道主流道 指连接喷嘴到分流道之间的一段流道，与浇指连接喷嘴到分流道之间的一段流道，与浇口处于轴心线上，可以直接开设在模具上，但常常加工口处于轴心线上，可以直接开设在模具上，但常常加工

19、成主流道衬套再紧配合于模板上。为便于取出流道赘物，成主流道衬套再紧配合于模板上。为便于取出流道赘物，主流道形状呈圆锥形锥度为主流道形状呈圆锥形锥度为2 26 6度。，其进口端直径度。，其进口端直径应比喷嘴孔径大应比喷嘴孔径大o o5 51 1毫米，便于对中和减小流动阻力；毫米，便于对中和减小流动阻力；进口端与喷嘴头接触处开成球面进口端与喷嘴头接触处开成球面；为使喷嘴头能紧密地；为使喷嘴头能紧密地与主流道配合，主流道进口球面的半径应咯大于喷嘴头与主流道配合，主流道进口球面的半径应咯大于喷嘴头半径。半径。 主流道出口端设有冷料阱，为捕集喷嘴端部两次主流道出口端设有冷料阱，为捕集喷嘴端部两次注射间产

20、生的冷料防止堵塞分流道及浇口；冷料阱注射间产生的冷料防止堵塞分流道及浇口；冷料阱的直径约为的直径约为8 81010毫米，深约毫米，深约6 6毫米。为了顺利地脱模，毫米。为了顺利地脱模，其底部常设计有脱模杆，脱模杆的顶部呈曲折钩形或其底部常设计有脱模杆，脱模杆的顶部呈曲折钩形或设下陷沟槽，以便脱模时，能顺利地拖出主流道赘物。设下陷沟槽，以便脱模时，能顺利地拖出主流道赘物。为减少赘物回头量，为减少赘物回头量，主流道长度应尽量短。主流道长度应尽量短。 2 2分流道分流道 是主流道和浇口之间的过渡部分；为满是主流道和浇口之间的过渡部分；为满足熔体以等速充满各型腔，分流道在模具上的排列足熔体以等速充满各

21、型腔，分流道在模具上的排列应成对称和等距离分布；并要求其形状使熔体流动应成对称和等距离分布；并要求其形状使熔体流动时压力损失最小，能快速充模。故常做成圆形、半时压力损失最小，能快速充模。故常做成圆形、半圆形、梯形、矩形和椭圆形，但以半圆形和矩形、圆形、梯形、矩形和椭圆形，但以半圆形和矩形、梯形较易加工。在保证制品质量和正常的工艺条件梯形较易加工。在保证制品质量和正常的工艺条件下，分流道的截面应尽量小，长度尽可能短。下，分流道的截面应尽量小，长度尽可能短。 3 3浇口浇口 是分流道和型腔的连接部分，塑料熔是分流道和型腔的连接部分，塑料熔体经浇口入型腔成型；其结构应有利于熔体能尽体经浇口入型腔成型

22、；其结构应有利于熔体能尽快地进入和充满型腔，又能较快地冷却封闭，以快地进入和充满型腔，又能较快地冷却封闭，以防止熔体倒流。制品脱离浇口时残痕要小，使不防止熔体倒流。制品脱离浇口时残痕要小，使不致影响外观。通常，浇口开设在制品较厚部位，致影响外观。通常，浇口开设在制品较厚部位，其位置应对制品各部分的充模流程最短。其位置应对制品各部分的充模流程最短。 4 4型腔型腔 是构成塑料制品几何形状的部分。具体说，是构成塑料制品几何形状的部分。具体说，构成制构成制品外形部分叫凹模品外形部分叫凹模( (又称阴模又称阴模) )，构成制品内部形状，构成制品内部形状( (加孔、槽加孔、槽等等) )称型芯或凸模称型芯

23、或凸模( (阳模阳模) )。总之，构成型腔的元件件统称为成总之，构成型腔的元件件统称为成型零件。型腔的设计首先要根据塑料的性能、制品的几何形状、型零件。型腔的设计首先要根据塑料的性能、制品的几何形状、尺寸公差，使用要求等来确定腔型的总体结构。其次是选择分尺寸公差，使用要求等来确定腔型的总体结构。其次是选择分型面、确定浇口和排气孔的位置，脱模方式等，然后按制品尺型面、确定浇口和排气孔的位置，脱模方式等，然后按制品尺寸进行各种零件的设计及各个零件间的组合方式。另外，还应寸进行各种零件的设计及各个零件间的组合方式。另外，还应对成型零件进行正确的选材及强度、刚度的校核，同时还要考对成型零件进行正确的选

24、材及强度、刚度的校核，同时还要考虑加工设备的操作要求。虑加工设备的操作要求。 5 5排气孔排气孔( (或槽或槽) ) 当塑料熔体注入型腔时，在料流的尽当塑料熔体注入型腔时，在料流的尽头常积有气体头常积有气体( (空气、蒸汽或其它气体等空气、蒸汽或其它气体等) )，如不及时排出，如不及时排出，会使成型制品上出现气孔、表面凹痕等，甚至会引起制品会使成型制品上出现气孔、表面凹痕等，甚至会引起制品局部烧焦、颜色发暗等；因此，模具中应开设诽气孔，排局部烧焦、颜色发暗等；因此，模具中应开设诽气孔，排气孔一般设在型腔内料流的尽头，或没在模具的分型面上；气孔一般设在型腔内料流的尽头，或没在模具的分型面上；亦可

25、利用顶出杆与顶出孔的配合间隙、脱模板与型芯的配亦可利用顶出杆与顶出孔的配合间隙、脱模板与型芯的配合间隙徘气。通常，排气孔的深约合间隙徘气。通常，排气孔的深约o o025025o o1 1毫米，宠毫米，宠约约1 15 56 6毫米。毫米。 6 6导向零件导向零件 模具上通常还没计有导向零件，以确保动、模具上通常还没计有导向零件，以确保动、定摸合模时准确对中。常见的导向零件是由导向往和导往定摸合模时准确对中。常见的导向零件是由导向往和导往孔组成。孔组成。 7 7脱模装置脱模装置 在开模过程中，为了将制品能迅速和顺利在开模过程中，为了将制品能迅速和顺利的自型腔中脱出，常在模具中设置脱模装置，主要有以

26、的自型腔中脱出，常在模具中设置脱模装置，主要有以机械方式和液压方式顶出脱模的两种形式。前者是通过机械方式和液压方式顶出脱模的两种形式。前者是通过固定在机架上的顶出杆来完成，顶出杆的长度可调；开固定在机架上的顶出杆来完成，顶出杆的长度可调；开模时，当移动控板后，顶出杆穿过移动模板上的孔口，模时，当移动控板后，顶出杆穿过移动模板上的孔口，触及模具上的脱模板而顶出制品。后者是籍助于油缸液触及模具上的脱模板而顶出制品。后者是籍助于油缸液压力实现顶出，顶出力和速度可调。二者各有优劣，可压力实现顶出，顶出力和速度可调。二者各有优劣，可根据加工设备、制品尺寸来选用。根据加工设备、制品尺寸来选用。 8 8抽芯

27、机构抽芯机构 当制品的侧面带有孔或凹槽当制品的侧面带有孔或凹槽( (伏陷物伏陷物) )时，除极少数制品时，除极少数制品( (伏陷物深度浅，塑料较软）可进行伏陷物深度浅，塑料较软）可进行强制脱模外，在模具中都密考虑设置侧向分型强制脱模外，在模具中都密考虑设置侧向分型( (瓣合模瓣合模) )或侧向抽芯机构或侧向抽芯机构( (可动式例型芯可动式例型芯) )。常用的抽芯机构为。常用的抽芯机构为斜导柱分型抽芯、弹簧分型抽芯、弯销分型抽芯、齿斜导柱分型抽芯、弹簧分型抽芯、弯销分型抽芯、齿轮齿条抽芯等；抽芯可借助于手动、机动、液动或气轮齿条抽芯等；抽芯可借助于手动、机动、液动或气动等方式来实现。动等方式来实

28、现。 9 9模具的加热或冷却模具的加热或冷却 塑料熔体注射入型腔后，塑料熔体注射入型腔后，根据不同塑料和制品的要求往往要求模具具有不根据不同塑料和制品的要求往往要求模具具有不同温度，因为模温对制品的冷却速度影响很大，从同温度，因为模温对制品的冷却速度影响很大，从而对制品中的内应力、结晶与取向作用带来影响；而对制品中的内应力、结晶与取向作用带来影响；所以必须控制模温，以便控制冷却速度。所以必须控制模温，以便控制冷却速度。 一般是采用自然冷却，也有采用冷却介质一般是采用自然冷却，也有采用冷却介质( (通常为水通常为水) )通入模具的专用管道中以冷却模具；只有对熔融温度通入模具的专用管道中以冷却模具

29、；只有对熔融温度高的塑料，为控制冷却速度才对模具加热，以使物料缓高的塑料，为控制冷却速度才对模具加热，以使物料缓慢冷却。加热模具可用热油或热水等，但常常是直接用慢冷却。加热模具可用热油或热水等，但常常是直接用电热方法电热方法( (电热圈、电热棒、电热板等电热圈、电热棒、电热板等) )加热，可根据模加热，可根据模具结构、制品形状、加热温度等而加以选择。具结构、制品形状、加热温度等而加以选择。2. 2. 注射成型的工艺过程注射成型的工艺过程完整的注射工艺过程，按其先后次序应包括成型前的准备、完整的注射工艺过程，按其先后次序应包括成型前的准备、注射过程、制件的后处理等。注射过程、制件的后处理等。 (

30、 (一一) )成型前的准备成型前的准备 为使注射能顾利地进行并保证产品的质量，在成型前有为使注射能顾利地进行并保证产品的质量，在成型前有一系列的准备工作。包括一系列的准备工作。包括原料的检验原料的检验( (测定粒料的某些工艺性测定粒料的某些工艺性能等能等) )，有时还包括，有时还包括原料的染色和造粒原料的染色和造粒；原料的；原料的预热及干燥预热及干燥、嵌件的嵌件的预热和安放、试模、清洗料简及试车预热和安放、试模、清洗料简及试车。由于物料的种。由于物料的种类、形态、制品的结构、有无嵌件以及使用要求的不同，各类、形态、制品的结构、有无嵌件以及使用要求的不同，各种制品成型前的准备工作也不完全一样。种

31、制品成型前的准备工作也不完全一样。 ( (二二) )注射过程注射过程 注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模几个注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模几个步骤。步骤。由于注射成型是一个间歇过程，因此保持定量由于注射成型是一个间歇过程，因此保持定量( (定容定容) )加料以保证操作稳定、塑料塑化均匀最终获得良好的制品。加料以保证操作稳定、塑料塑化均匀最终获得良好的制品。 加料过多、受热时间过长等容易引起物料的热降解，加料过多、受热时间过长等容易引起物料的热降解，同时注塑机功率损耗增加；加料过少时，料筒内缺少传压介同时注塑机功率损耗增加；加料过少时，料筒内缺少传压介质，模腔中塑料熔体压

32、力降低，难于补塑质，模腔中塑料熔体压力降低，难于补塑( (即补压即补压) )，容易引，容易引起制品出现收缩、凹陷、空洞等缺陷。加入的塑料在料筒中起制品出现收缩、凹陷、空洞等缺陷。加入的塑料在料筒中进行加热。由固体粒子转变成熔体，经过混合和塑化后，塑进行加热。由固体粒子转变成熔体，经过混合和塑化后，塑化好的熔体被柱塞或螺杆，强制推挤到料筒顶端；经过喷嘴、化好的熔体被柱塞或螺杆，强制推挤到料筒顶端；经过喷嘴、模具浇注系统进入并充满型腔，模具浇注系统进入并充满型腔，这一阶段称这一阶段称“充模充模”。 在模具中熔体冷却收缩时、继续保持施压状态的柱在模具中熔体冷却收缩时、继续保持施压状态的柱塞或螺杆，迫

33、使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充入模具塞或螺杆，迫使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充入模具( (补塑补塑) )。使模腔中的塑料能形成形状完整而致密的制品，使模腔中的塑料能形成形状完整而致密的制品，这一阶段称为这一阶段称为保压保压。当浇注系统的塑料已经冷却硬化。当浇注系统的塑料已经冷却硬化( (称：称：凝封凝封），继续保压巳不再需要，因此可退回柱塞），继续保压巳不再需要，因此可退回柱塞或螺杆，并加入新料；卸除料筒内塑料中的压力，同时或螺杆，并加入新料；卸除料筒内塑料中的压力，同时并通入冷却水、油或空气等冷却介质对模具进行进一并通入冷却水、油或空气等冷却介质对模具进行进一步冷却；这一阶段称步冷却；这一阶

34、段称“冷却冷却”。 实际上冷却过程从塑料注射入模腔就开始了，它实际上冷却过程从塑料注射入模腔就开始了，它包括从充模完成，保压到脱模前这一段时间。制品冷包括从充模完成，保压到脱模前这一段时间。制品冷却到所需温度后即可用人工或机械的方式脱模。所却到所需温度后即可用人工或机械的方式脱模。所以注射过程通常就由以注射过程通常就由塑化、充模塑化、充模( (即注射）、保压、即注射）、保压、冷却和脱模冷却和脱模等五个工序组成，这些过程中等五个工序组成，这些过程中最重要的是最重要的是塑化塑化。 塑料的塑化原理塑料的塑化原理 塑化是指塑料在料筒内经加热达到充塑化是指塑料在料筒内经加热达到充分的熔融状态，使之具有良

35、好的可塑性。分的熔融状态，使之具有良好的可塑性。 决定塑料塑化质量的主要因素，是物料的受热情况和所决定塑料塑化质量的主要因素，是物料的受热情况和所受到的剪切作用。通过料筒对物料加热，使聚合物分子松弛，受到的剪切作用。通过料筒对物料加热，使聚合物分子松弛，并出现由并出现由固体向液体转变固体向液体转变；一定的温度是塑料得以形变、熔一定的温度是塑料得以形变、熔融和塑化的必要条件，剪切作用则以机械力的方式强化了混融和塑化的必要条件，剪切作用则以机械力的方式强化了混合和塑化过程，合和塑化过程，使混合和塑化扩展到聚合物分子的水平使混合和塑化扩展到聚合物分子的水平( (而不而不仅是一般静态的熔融仅是一般静态

36、的熔融) )，它使塑料熔体的温度分布、物料组成，它使塑料熔体的温度分布、物料组成和分子形态都发生改变，并更趋于均匀；同时螺杆的剪切作和分子形态都发生改变，并更趋于均匀；同时螺杆的剪切作用能在塑料中产生更多的摩擦，促进了塑料内部的塑化。因用能在塑料中产生更多的摩擦，促进了塑料内部的塑化。因而而螺杆式注塑机对塑料的塑化比柱塞式注塑机要好得多。螺杆式注塑机对塑料的塑化比柱塞式注塑机要好得多。 总之，对塑料的塑化要求是：总之，对塑料的塑化要求是：塑料熔体在进入塑料熔体在进入模腔之前要充分塑化模腔之前要充分塑化，既要达到规定的成型温度，既要达到规定的成型温度又要使塑化料各处的温度尽量均匀一致，还要使热又

37、要使塑化料各处的温度尽量均匀一致，还要使热分解物的含量达最小值，并能提供上述质量的足够分解物的含量达最小值，并能提供上述质量的足够的熔融塑料以保证生产连续而顺利地进行。然而这的熔融塑料以保证生产连续而顺利地进行。然而这些要求除与塑料的特性、工艺条件的控制有关外，些要求除与塑料的特性、工艺条件的控制有关外，还与注塑机塑化装置的结构密切相关。还与注塑机塑化装置的结构密切相关。 塑科塑化时所需的温度来自两方面；料筒壁对物料的传热和物料塑科塑化时所需的温度来自两方面；料筒壁对物料的传热和物料内部的摩擦热。内部的摩擦热。 如果进入料筒的塑料初温为如果进入料筒的塑料初温为ToTo，而加热器对料筒加热后使其

38、内，而加热器对料筒加热后使其内壁温度达到了壁温度达到了T TW W，则，则(T(TW WT T0 0) )应是塑料可达到的最大温升，但实际应是塑料可达到的最大温升，但实际上塑料在加料口至喷嘴范围内只能升到比上塑料在加料口至喷嘴范围内只能升到比T TW W要低的温度工要低的温度工(T(TW WT TT T0 0) )；所以塑料的实际温升为；所以塑料的实际温升为(T(TT T0 0) )。塑料的实际温升与最大温升。塑料的实际温升与最大温升之比称为加热效率之比称为加热效率E E，表示为：，表示为：E E值提高，有利于塑料的塑化。值提高，有利于塑料的塑化。 延长塑料的条件下延长塑料的条件下( (塑料不

39、发生分解塑料不发生分解) )提高料筒壁温等措提高料筒壁温等措施，加热效率施，加热效率E E均能增大。但不适当地延长塑料的加热时间，均能增大。但不适当地延长塑料的加热时间，反会因过热而引起塑料降解，一般料筒中的存料不超过反会因过热而引起塑料降解，一般料筒中的存料不超过3 38 8倍倍( (柱塞式注塑机可多些，螺杆式柱塑机可少些柱塞式注塑机可多些，螺杆式柱塑机可少些) )，而从增，而从增大热扩散速率来看，则大热扩散速率来看，则E E与塑料的性质和塑料是否受到搅动与塑料的性质和塑料是否受到搅动有关，很明显柱塞式注塑机的加热效率不如螺杆式注塑机，有关，很明显柱塞式注塑机的加热效率不如螺杆式注塑机，塑化

40、质量也比其差。塑化质量也比其差。 所以对于柱塞式注塑机减少料筒中料层厚度，所以对于柱塞式注塑机减少料筒中料层厚度，尤其必要，故一般在料筒前端安置分流梭，它在减尤其必要，故一般在料筒前端安置分流梭，它在减少料层厚度的同时，迫使塑料产生剪切和收敛流动，少料层厚度的同时，迫使塑料产生剪切和收敛流动，加强了热扩散作用；另外，料简通过分流梭接触面加强了热扩散作用；另外，料简通过分流梭接触面将热量传给分流梭，进而传与物科。从而增大了对将热量传给分流梭，进而传与物科。从而增大了对塑料的加热面积，改善了塑化的情况塑料的加热面积，改善了塑化的情况。（三）制品的后处理（三）制品的后处理 注射制品经脱模或机械加工之

41、后，注射制品经脱模或机械加工之后，常需要进行适当的后处理以改善制品的常需要进行适当的后处理以改善制品的性能和提高尺寸稳定性，制品的后处理性能和提高尺寸稳定性，制品的后处理主要指退火和调湿处理。主要指退火和调湿处理。3 3 注射成型工艺的影响因素注射成型工艺的影响因素 注射成型工艺的核心问题就是采用一切措施，得到注射成型工艺的核心问题就是采用一切措施，得到塑化良好的塑化良好的塑料熔体，并把它注射到模具中去，在控制条件下冷却定型，使制塑料熔体，并把它注射到模具中去，在控制条件下冷却定型，使制品达到合乎要求的质量品达到合乎要求的质量。因此最重要的工艺条件应该是足以影响塑。因此最重要的工艺条件应该是足

42、以影响塑化和注射充模质量的化和注射充模质量的温度温度( (料湿、喷嘴温度、模具温度料湿、喷嘴温度、模具温度) )、压力、压力( (注注射压力、模腔压力射压力、模腔压力) )和相应的各个和相应的各个作用时间作用时间( (注射时间、保压时间、注射时间、保压时间、冷却时间冷却时间) )以及注射周期以及注射周期等。而那些会影响温度、压力变化的工艺等。而那些会影响温度、压力变化的工艺因素因素( (如螺杆转速、加料量及剩料等如螺杆转速、加料量及剩料等) )也是不应忽视的。也是不应忽视的。 在讨论这些工艺因素航了解注射过程中各种因素的相互关系是在讨论这些工艺因素航了解注射过程中各种因素的相互关系是非常必要的

43、。如图所示，注射过程可分为以下几个阶段。非常必要的。如图所示，注射过程可分为以下几个阶段。 1 1 柱塞空载期柱塞空载期 在时间在时间t t0 0 t t1 1 物料在料筒中加物料在料筒中加热塑化，注射前柱塞热塑化，注射前柱塞( (或螺杆或螺杆) )开始向前移动但物料尚开始向前移动但物料尚未进入模腔，柱塞处于空载状态，而物料在高速流经喷未进入模腔，柱塞处于空载状态，而物料在高速流经喷嘴和浇口时，因嘴和浇口时，因剪切摩擦而引起温度上升剪切摩擦而引起温度上升，同时因，同时因流动流动阻力而引起柱塞和喷嘴处压力增加阻力而引起柱塞和喷嘴处压力增加。 2 2 充模期充模期 时间时间 t t1 1 时塑料熔

44、体开始注入模腔，时塑料熔体开始注入模腔，模具内压力迅速上升，至时间模具内压力迅速上升，至时间t t2 2时，型腔被充满，时，型腔被充满，模腔模腔内压达最大值，同时物料温度、柱塞和喷嘴处压力均上内压达最大值，同时物料温度、柱塞和喷嘴处压力均上升到最高值。升到最高值。 3 3 保压期保压期 在在t2t2一一t3t3时间内塑料仍为熔体，柱塞需时间内塑料仍为熔体，柱塞需保持对塑样的压力，使模腔中的塑料得到压实和成型，保持对塑样的压力，使模腔中的塑料得到压实和成型，并缓慢地向模腔中补压入少量塑料以补充塑料冷却时的并缓慢地向模腔中补压入少量塑料以补充塑料冷却时的体积收缩。体积收缩。随模腔内料温下降，模内压

45、力也因塑料冷却随模腔内料温下降，模内压力也因塑料冷却收缩而开始下降。收缩而开始下降。4 4 返料期返料期 ( (返压用或倒流期返压用或倒流期) ) 校塞从校塞从t3 t3 开始逐渐开始逐渐后移，过程中并向料筒前端，输送新料后移，过程中并向料筒前端，输送新料( (预塑预塑) )。由于料。由于料筒喷嘴和浇口处压力下降，而模腔内压力较高，尚未冻筒喷嘴和浇口处压力下降，而模腔内压力较高，尚未冻结的塑料熔体被模具内压返退推向浇口和喷嘴，结的塑料熔体被模具内压返退推向浇口和喷嘴，出现倒出现倒流现象。流现象。5 5 凝封期凝封期 t t4 4 t t5 5 时间内，型腔中料温继续下降，时间内，型腔中料温继续

46、下降，至凝结硬化的温度时，至凝结硬化的温度时，浇口冻结倒流停止浇口冻结倒流停止，凝封时间是，凝封时间是t t4 4 t t5 5间的某一时间。间的某一时间。 6. 6. 继冷期继冷期 是在是在浇口冻结后的冷却期浇口冻结后的冷却期，实际上型腔，实际上型腔内塑料的冷却是从充模结束后内塑料的冷却是从充模结束后( (时间时间t t2 2) )就开始的。继冷就开始的。继冷期是使型腔内的制品继续冷却到塑料的玻璃化温度附近，期是使型腔内的制品继续冷却到塑料的玻璃化温度附近，然后脱模。然后脱模。a- a- 柱塞空载期，柱塞空载期，b-b-充模期，充模期，c c保压期，保压期，d d返料期，返料期，e-e-凝封

47、期，凝封期，f f继冷期。继冷期。3.1 3.1 料温料温 塑料的温度是由料筒控制的，所以塑料的温度是由料筒控制的，所以料筒温度关系料筒温度关系到塑料的塑化质量到塑料的塑化质量。选定料简温度时，。选定料简温度时，主要着眼于保主要着眼于保证塑料塑化良好，能顺利实现注射而又不引起塑料局证塑料塑化良好，能顺利实现注射而又不引起塑料局部降解部降解，料简温度首先与塑料的性质有关，通常必须，料简温度首先与塑料的性质有关，通常必须把塑料加热到其粘流温度把塑料加热到其粘流温度T Tf f( (或熔点或熔点T Tm m) )以上，才能使以上，才能使其流动和进行注射，因此，料筒末端的最高温皮应高其流动和进行注射，

48、因此，料筒末端的最高温皮应高于于T Tf f，或，或T Tm m，但必须低于塑料分解温度，但必须低于塑料分解温度T Td d，也就是控制，也就是控制料简末端温度在料简末端温度在T Tf f( (或或T Tm m) )一一T Td d间。间。 对于对于T Tf f -T-Td d间温度较窄的间温度较窄的热敏性塑料、分子量较低和分热敏性塑料、分子量较低和分子量分布较宽的塑料，料筒温度应选择较低值子量分布较宽的塑料，料筒温度应选择较低值，即比，即比T Tf f稍高即可；而对稍高即可；而对T Tf-f-T Td d间的温度较宽、分子量较高和分子间的温度较宽、分子量较高和分子量分布较窄的塑料，可以适当地

49、选取较高温度。在决定量分布较窄的塑料，可以适当地选取较高温度。在决定料筒温度时，还料筒温度时，还必须考虑塑料在加热料筒中停留的时间必须考虑塑料在加热料筒中停留的时间，这对聚甲醛、聚氯乙烯和聚三氟氯乙烯尤其重要。一般这对聚甲醛、聚氯乙烯和聚三氟氯乙烯尤其重要。一般随着料筒温度的提高，物料在料筒中的停留时间缩短。随着料筒温度的提高，物料在料筒中的停留时间缩短。所以生产中除严格控制料筒最高温度外，还应控制塑料所以生产中除严格控制料筒最高温度外，还应控制塑料在料筒中的停留时间。在料筒中的停留时间。 塑料在螺杆式注塑机料筒中流动时剪切作用大，塑料在螺杆式注塑机料筒中流动时剪切作用大，有摩擦热产生，且料层

50、薄，熔体粘度低，热扩散速率大，有摩擦热产生，且料层薄，熔体粘度低，热扩散速率大，温度分布均匀，加热效率高，混合和塑化好，因此料筒温度分布均匀，加热效率高，混合和塑化好，因此料筒温度可选得低些。温度可选得低些。 而在柱塞式注塑机中的塑料，仅靠料筒壁及分流梭而在柱塞式注塑机中的塑料，仅靠料筒壁及分流梭表面往内传热，料层厚，传热速率小，塑料内外层受热表面往内传热，料层厚，传热速率小，塑料内外层受热不均，温差较大塑化不均匀，故不均，温差较大塑化不均匀，故柱塞式注塑机的料筒柱塞式注塑机的料筒温度应比螺杆式注塑机约高温度应比螺杆式注塑机约高1010一一2020。 有时为了提高成型效率，强化生产过程，利用有

51、时为了提高成型效率，强化生产过程，利用塑料在螺杆式注塑机料筒中停留时间短的特点，塑料在螺杆式注塑机料筒中停留时间短的特点，也可采用在较高温度下操作；相反地在柱塞式注也可采用在较高温度下操作；相反地在柱塞式注塑机中物料因停留时间长，易出现局部过热分解，塑机中物料因停留时间长，易出现局部过热分解，所以也有采用较低的料筒温度。所以也有采用较低的料筒温度。 确定料筒温度时，确定料筒温度时，还应考虑制品和模具的结构特点还应考虑制品和模具的结构特点。成型成型薄壁制品薄壁制品时，塑料的流动阻力很大，且极易冷却而时，塑料的流动阻力很大，且极易冷却而失去流动能力，这种情况下提高料筒温度能增大塑料熔失去流动能力，

52、这种情况下提高料筒温度能增大塑料熔体的流动性，改善其充模条件；对体的流动性，改善其充模条件；对厚壁制品厚壁制品，塑料熔体，塑料熔体的流动阻力小，且因厚壁制品冷却时间长而使注射成型的流动阻力小，且因厚壁制品冷却时间长而使注射成型周期增加，塑料在料筒内受热时间增加，因此可选择较周期增加，塑料在料筒内受热时间增加，因此可选择较低的料筒温度；对低的料筒温度；对形状复杂或带有嵌件的制品形状复杂或带有嵌件的制品，塑料熔，塑料熔体要流过长而曲折的流程，因此料筒温度控制也应较高。体要流过长而曲折的流程，因此料筒温度控制也应较高。 为防止塑料熔体的流倒作用，并估计到塑料熔为防止塑料熔体的流倒作用，并估计到塑料熔

53、体在注射时快速通过喷嘴细孔，尚有一定摩擦热产体在注射时快速通过喷嘴细孔，尚有一定摩擦热产生，所以通常控制喷嘴的最高温度稍低于料筒的最生，所以通常控制喷嘴的最高温度稍低于料筒的最高温度；但不能过低，不然会造成喷嘴堵塞而增大高温度；但不能过低，不然会造成喷嘴堵塞而增大流动阻力，及至会使喷嘴处的冷料带入型腔，影响流动阻力，及至会使喷嘴处的冷料带入型腔，影响制品的质量。制品的质量。 料温对成型加工过程、材料的成型性质、成型条料温对成型加工过程、材料的成型性质、成型条件以及制品物理机械等性能影响密切。通常随料温的件以及制品物理机械等性能影响密切。通常随料温的升高，熔体粘度降低，料筒、喷嘴和模具浇注系统中

54、升高，熔体粘度降低，料筒、喷嘴和模具浇注系统中压力降减小，塑料在模具中流动长度增加，从而改善压力降减小，塑料在模具中流动长度增加，从而改善了成型性能；注射速率增大，熔化时间与充模时间减了成型性能；注射速率增大，熔化时间与充模时间减少，注射周期缩短，制品表面光洁度提高。但温度过少，注射周期缩短，制品表面光洁度提高。但温度过高时，塑料指引起热分解，并引起某些物理机械性能高时，塑料指引起热分解，并引起某些物理机械性能的降低。这些关系可用以下简图表示。的降低。这些关系可用以下简图表示。3.2 3.2 模具温度模具温度 塑料充模后在模具中冷却硬化而获得所需的塑料充模后在模具中冷却硬化而获得所需的形状。模

55、具的温度影响塑料溶体充满时的流动行形状。模具的温度影响塑料溶体充满时的流动行为，并影响塑料制品的性能。模具温度实际上决为，并影响塑料制品的性能。模具温度实际上决定了塑料熔体的冷却速度，棋具温度是由冷却介定了塑料熔体的冷却速度，棋具温度是由冷却介质控制的。质控制的。 显然，冷却速度愈快，塑料熔体温度降低愈迅速，熔显然，冷却速度愈快，塑料熔体温度降低愈迅速，熔体粘度增大则流动困难，造成注射压力损失增加，有效充体粘度增大则流动困难，造成注射压力损失增加，有效充模压力降低，情况严重时会引起充模不足。模压力降低，情况严重时会引起充模不足。 随模温增加，塑料熔体流动性增加，所需充模压力减随模温增加，塑料熔

56、体流动性增加，所需充模压力减小，制品表面光洁度提高，制品的模塑收缩率增大。对结小，制品表面光洁度提高，制品的模塑收缩率增大。对结晶聚合物，由于较高温度有利于结晶，所以升高模温能提晶聚合物，由于较高温度有利于结晶，所以升高模温能提高制品的密度或结晶度。在较高模温下制品中聚合物大分高制品的密度或结晶度。在较高模温下制品中聚合物大分子松弛过程较快，分子取向作用和内应力都降低。模温对子松弛过程较快，分子取向作用和内应力都降低。模温对塑料的某些成型性质的影响关系如图历示。通常随模温提塑料的某些成型性质的影响关系如图历示。通常随模温提高，制品的大多数力学强度有所增加，但伸长率和冲击强高，制品的大多数力学强

57、度有所增加，但伸长率和冲击强度则下降度则下降（1 1）为使制件脱模时不变形，模温通常应低于塑料）为使制件脱模时不变形，模温通常应低于塑料的玻璃化温度或不易引起制件变形的温度，但制件的玻璃化温度或不易引起制件变形的温度，但制件的脱模温度的脱模温度TcTc则稍高于模温。则稍高于模温。(2)(2)为保证充模时制品完整和质量紧密，对熔体粘度为保证充模时制品完整和质量紧密，对熔体粘度大的塑料大的塑料( (如聚碳酸酯、聚砜等如聚碳酸酯、聚砜等) )宜用较高的模温；宜用较高的模温；熔体粘度小的塑料熔体粘度小的塑料( (如醋酸纤维素、聚乙烯和聚酰胺如醋酸纤维素、聚乙烯和聚酰胺等等) )则用较低的模温。随则用较

58、低的模温。随模温的降低，塑料的凝封速模温的降低，塑料的凝封速度和冷却速度增加，有利于缩短生产周期和生产率，度和冷却速度增加，有利于缩短生产周期和生产率，但过低的模温可能使浇口凝封出现过早，引起缺料但过低的模温可能使浇口凝封出现过早，引起缺料和充模不全，还会降低制品的质量。和充模不全，还会降低制品的质量。(3) (3) 应考虑模温对塑料结晶、分子取向、制品内应考虑模温对塑料结晶、分子取向、制品内应力和各种物理机械性能的影响。模温低时聚合应力和各种物理机械性能的影响。模温低时聚合物分子取向作用大，制品内应力高，而模温高则物分子取向作用大，制品内应力高，而模温高则有利于聚合物结晶。由于厚壁制品充模时

59、间和冷有利于聚合物结晶。由于厚壁制品充模时间和冷却时间均较长，模温过低会引起内部形成真空泡却时间均较长，模温过低会引起内部形成真空泡和收缩，并因而引起内应力，故厚壁制品不宜用和收缩，并因而引起内应力，故厚壁制品不宜用低的模温来冷却。低的模温来冷却。3.3 3.3 注射压力注射压力 注射压力推动塑料熔体向料筒前端流动，并迫使注射压力推动塑料熔体向料筒前端流动，并迫使塑料充满模腔而成型，所以它是塑料充满模腔而成型，所以它是塑料充满和成型的塑料充满和成型的重要因素重要因素。在注射过程中压力的作用主要有三个方。在注射过程中压力的作用主要有三个方面：面：(1)(1)推动料筒中塑料向前端移动，同时使塑料混

60、推动料筒中塑料向前端移动，同时使塑料混合和塑化，柱塞合和塑化，柱塞( (或螺杆或螺杆) )必须提供克服固体塑料粒必须提供克服固体塑料粒子和熔体在料筒和喷嘴中流动时所引起的阻力；子和熔体在料筒和喷嘴中流动时所引起的阻力；(2)(2)充模阶段注射压力应克服浇注系统和型腔对塑料充模阶段注射压力应克服浇注系统和型腔对塑料的流动阻力，并使塑料获得足够的充模速度及流动的流动阻力，并使塑料获得足够的充模速度及流动长度，使塑料在冷却前能充满型腔；长度，使塑料在冷却前能充满型腔；(3(3）保压阶段，注射压力应能压实模具中的塑料，）保压阶段，注射压力应能压实模具中的塑料，并对塑料因冷却而产生的收缩进行补科，使从不

61、同并对塑料因冷却而产生的收缩进行补科，使从不同的方向先后进入模腔中的塑料熔成一体，从而使制的方向先后进入模腔中的塑料熔成一体，从而使制品保持精确的形状，获得所需的性能。品保持精确的形状，获得所需的性能。 图中图中A A点表示聚苯乙烯刚好充满模具型腔的温点表示聚苯乙烯刚好充满模具型腔的温度、压力的关系。直线度、压力的关系。直线ABAB柱塞保压阶段模腔中的柱塞保压阶段模腔中的压力压力温度关系，可见温度降低的过程中模腔压温度关系，可见温度降低的过程中模腔压力并未变化，物料因冷却引起的体积收缩，由柱力并未变化，物料因冷却引起的体积收缩，由柱塞加压补入塑料而维持压力不变。塞加压补入塑料而维持压力不变。

62、B B点时柱塞后退，模腔中塑料倒流入浇口，系点时柱塞后退，模腔中塑料倒流入浇口，系统引起压力降低，如直线统引起压力降低，如直线BCBC所示；所示； C C点为浇口中塑料的凝封点，自此后模腔中塑点为浇口中塑料的凝封点，自此后模腔中塑料容积已不再变化，所以温度和压力沿料容积已不再变化，所以温度和压力沿CLCL，呈直，呈直线关系下降。线关系下降。 DE DE直线表示在较低压力注射时，且浇口凝封发生在柱直线表示在较低压力注射时，且浇口凝封发生在柱塞后退前的情况；这时并未发生塑料例流，从塞后退前的情况；这时并未发生塑料例流，从E E点起，塑点起，塑料沿直线料沿直线EKEK冷却，但注射压力较低，最后所得制

63、品重量较冷却，但注射压力较低，最后所得制品重量较轻。显然制品的重量决定于凝封时模胶中的压力和温度。轻。显然制品的重量决定于凝封时模胶中的压力和温度。制品重量随注射压力制品重量随注射压力( (或模具中的实际成型压力或模具中的实际成型压力) )增大而增增大而增加。加。 例如，如果柱塞不是在例如，如果柱塞不是在B B点退回，而将保压时间延长点退回，而将保压时间延长到到F F点，则模腔内出现凝封点的压力降将减少为点，则模腔内出现凝封点的压力降将减少为FGFG，自凝，自凝封点封点G G后，型腔中的压力后，型腔中的压力温度关系则沿温度关系则沿GMGM呈直线关系下呈直线关系下降，但所得的制品的密度或重量较大

64、，内应力高，制品尺降，但所得的制品的密度或重量较大，内应力高，制品尺寸收缩小而脱模困难，这种关系可从下图看出。寸收缩小而脱模困难，这种关系可从下图看出。 在注射过程中，随注射压力增加塑料的充模速度加在注射过程中，随注射压力增加塑料的充模速度加快、流动长度增加和制品中熔接缝强度的提高，制品的快、流动长度增加和制品中熔接缝强度的提高，制品的重量可能增加，所以重量可能增加，所以对成型大尺寸、形状复杂和薄壁制对成型大尺寸、形状复杂和薄壁制品，宜用较高的压力，品，宜用较高的压力，对那些对那些熔体粘度大，玻璃化温度熔体粘度大，玻璃化温度高高( (如聚碳酸酯、聚砜等如聚碳酸酯、聚砜等) )也宜用较高的压力注

65、射也宜用较高的压力注射，但是，但是，由于制品中内应力也随注射压力的增加而加大，所以来由于制品中内应力也随注射压力的增加而加大，所以来用较高压力注射的制品应进行退火处理用较高压力注射的制品应进行退火处理。注射压力对塑。注射压力对塑料某些加工性质的影响如图表示，通常制品的大多数物料某些加工性质的影响如图表示，通常制品的大多数物理机械性能均随注射压力增大而有所提高。理机械性能均随注射压力增大而有所提高。 注射过程中，注射压力与塑料温度实际上是相互注射过程中，注射压力与塑料温度实际上是相互制约的。料温高时注射压力减小反之，所需注射压力制约的。料温高时注射压力减小反之，所需注射压力加大。以料温和注射压力

66、为座标绘制的成型面积图能加大。以料温和注射压力为座标绘制的成型面积图能正确反映注射成型的适宜条件，在成型区域中适当的正确反映注射成型的适宜条件，在成型区域中适当的压力和温度的组合都能获得满意的结果，这一面积以压力和温度的组合都能获得满意的结果，这一面积以外的各种温度和压力的组成，都会组成型过程带来困外的各种温度和压力的组成，都会组成型过程带来困难或给制品造成各种缺陷。难或给制品造成各种缺陷。3.4 3.4 注射周期和注射速度注射周期和注射速度 完成一次注射成型所得的时间称完成一次注射成型所得的时间称注射周期或称总注射周期或称总周期周期。它由。它由注射注射( (充模充模) )、保压时间、冷却和加

67、料、保压时间、冷却和加料( (包括包括预塑化预塑化) )时间以及开模时间以及开模( (取出制品取出制品) )、辅助作业、辅助作业( (如涂擦如涂擦脱模剂、安放嵌件等脱模剂、安放嵌件等) )和闭模时间组成和闭模时间组成。各种时间的关。各种时间的关系可用图表示。系可用图表示。 在整个成型周期中，冷却时间和注射时间最重要，在整个成型周期中，冷却时间和注射时间最重要，对制品的性能和质量有决定性的影响对制品的性能和质量有决定性的影响充模时间：t1-t0保压时间：t2-t1加料和预塑时间： t3-t2制件的实际冷却时间： t4-t1开模、闭模和辅助作业时间： t5-t4 注射总周期：t5-t0 注射速度常

68、用单位时间内柱塞注射速度常用单位时间内柱塞( (螺杆螺杆) )移动的距离移动的距离( (厘米秒厘米秒) )表示，表示，有时也用重量或容积流率有时也用重量或容积流率( (克秒或厘米克秒或厘米3 3秒秒) )表示，注射速度主要表示，注射速度主要影响塑料熔体在模腔内的流动行为，并影响模腔内压力、温度以及影响塑料熔体在模腔内的流动行为，并影响模腔内压力、温度以及制品的性能。制品的性能。 但注射速度增加，常使熔体由层流变为湍流，严重的但注射速度增加，常使熔体由层流变为湍流，严重的湍流引起喷射而带入空气，由于摸底先被塑料充满，模内空湍流引起喷射而带入空气，由于摸底先被塑料充满，模内空气无法排出而被压挤，这

69、种高压高温气体会引起塑料局部烧气无法排出而被压挤，这种高压高温气体会引起塑料局部烧伤及分解，使制品不均匀，内应力也较大，表面常有裂纹，伤及分解，使制品不均匀，内应力也较大，表面常有裂纹，图图b b是高速注射的示意图。是高速注射的示意图。 慢速注射时，熔体以层流形式自浇口向摸底一端流动，慢速注射时，熔体以层流形式自浇口向摸底一端流动，能顺利排出空气，制品的质量较均匀，但过长的速度会延长能顺利排出空气，制品的质量较均匀，但过长的速度会延长充模时间，使塑料表层迅速冷却，容易降低熔体的流动，引充模时间，使塑料表层迅速冷却，容易降低熔体的流动，引起充模不全，并出现分层和结合不好的熔接痕，降低了制品起充模

70、不全，并出现分层和结合不好的熔接痕，降低了制品的强度和表面质量。的强度和表面质量。a a是其具体的示意图。是其具体的示意图。 对一定的模具而言，注射速度通常是经过试验而加对一定的模具而言，注射速度通常是经过试验而加以确定，一般先以低压慢速注射，然后根据制品的成型以确定，一般先以低压慢速注射，然后根据制品的成型情况而调整注射速度。通常时熔体粘度大、玻璃化温度情况而调整注射速度。通常时熔体粘度大、玻璃化温度高的塑料、薄壁和长流程制品等应采用较高的注射速度，高的塑料、薄壁和长流程制品等应采用较高的注射速度，以防止充模不全，并与较高摸温与料温相配合，工业生以防止充模不全，并与较高摸温与料温相配合，工业

71、生产中为进一步缩短生产周期、提高生产率，在避免引起产中为进一步缩短生产周期、提高生产率，在避免引起严重湍流的情况下，都采用中速或较高的注射速度。严重湍流的情况下，都采用中速或较高的注射速度。 确定注射速度还耍考虑模具结构的特点确定注射速度还耍考虑模具结构的特点，如流道长、浇口细、制品形状复杂、壁薄的模如流道长、浇口细、制品形状复杂、壁薄的模具，就宜用高速高压注射。具，就宜用高速高压注射。 螺杆式注塑机所提供的注射速度要比校塞螺杆式注塑机所提供的注射速度要比校塞式注塑机大，所以对要求高速高压注射的制品，式注塑机大，所以对要求高速高压注射的制品，应采用螺杆式注塑机成型，否则难于保证质量。应采用螺杆

72、式注塑机成型，否则难于保证质量。 仅就注射与保压时间等来看，一般制品的注射充仅就注射与保压时间等来看，一般制品的注射充模时间都很短，约模时间都很短，约2 21010秒的范围，随塑料和制品的秒的范围，随塑料和制品的形状，尺寸而异，大型和厚壁的制品充模时间可达形状，尺寸而异，大型和厚壁的制品充模时间可达1010秒以上，秒以上，一般制品的保压时间约一般制品的保压时间约2020一一100100秒，大秒，大型和厚制品可达型和厚制品可达1 15 5分钟甚至更多。分钟甚至更多。 冷却时间以控制制品脱模时不挠曲，而时间又冷却时间以控制制品脱模时不挠曲，而时间又较短为原则，一殷为较短为原则，一殷为3030一一1

73、20120秒，大型和厚望制品可秒，大型和厚望制品可适当地延长适当地延长 以不同的成型方法制得的塑料制品，通常都要进行以不同的成型方法制得的塑料制品，通常都要进行热处理以改善和提高制品的某些性能，注射制品尤其必热处理以改善和提高制品的某些性能，注射制品尤其必要。这是因为（要。这是因为（1 1）注射成型的制品大都有结构复杂，）注射成型的制品大都有结构复杂，壁厚不均的特点；（壁厚不均的特点；（2 2）塑料成型时流动行为复杂、有）塑料成型时流动行为复杂、有各种不同的取向、结晶各种不同的取向、结晶；（；（3 3）制件各部分的冷却速度制件各部分的冷却速度极难达到一致；极难达到一致；(4)(4)制品中可能带

74、有谈件，制品中可能带有谈件，(5)(5)塑料在料塑料在料筒中塑化质量不均等。这些原因会使制品产生极复杂的筒中塑化质量不均等。这些原因会使制品产生极复杂的内应力，轻者在使用和贮存中即产生裂纹，严重的会引内应力，轻者在使用和贮存中即产生裂纹，严重的会引起制品脱模时就发生破坏。起制品脱模时就发生破坏。 为此，进行热处理为此，进行热处理( (或退火或退火) )，就是使聚合物大分子，就是使聚合物大分子的弹性形变得到松弛，并通过加热制品到适宜温度的弹性形变得到松弛，并通过加热制品到适宜温度( (通常通常在在TgTgTm(Tm(或或)Tf)Tf之间之间) )来加速松弛过程，使制品中内应力来加速松弛过程，使制

75、品中内应力逐渐消除或降低。加热介质可使用空气、油类逐渐消除或降低。加热介质可使用空气、油类( (甘油、液甘油、液体石蜡和矿物油等体石蜡和矿物油等) )和水等。另外，注射制品的热处理还和水等。另外，注射制品的热处理还包括调湿处理，这对于那些吸水性大，吸水后尺寸变化包括调湿处理，这对于那些吸水性大，吸水后尺寸变化大的塑料如聚酰胺等更为必要。调湿处理就是使制品在大的塑料如聚酰胺等更为必要。调湿处理就是使制品在一定的湿度环境中预先吸收一定的水分，使其尺寸稳定一定的湿度环境中预先吸收一定的水分，使其尺寸稳定下来，使其在使用过程中不再发生更大的变化。下来，使其在使用过程中不再发生更大的变化。 注射成型注射

76、成型不仅适用于热塑性塑料，并且已成功地用于不仅适用于热塑性塑料，并且已成功地用于象酚醛树脂、液体环氧树脂等这类象酚醛树脂、液体环氧树脂等这类热固性塑料的成型热固性塑料的成型。其。其特点是使塑料特点是使塑料( (或树脂或树脂) )在料筒中的塑化温度低于交联在料筒中的塑化温度低于交联( (固化固化) )温度，而浇口和模具则控制在塑料温度，而浇口和模具则控制在塑料( (或树脂或树脂) )的交联反应温的交联反应温度附近，使制品固化而成型。度附近，使制品固化而成型。 此外，注射成型也已用于泡沫塑料、多色塑料、复合此外，注射成型也已用于泡沫塑料、多色塑料、复合塑料以及增强塑料的成型中。塑料以及增强塑料的成型中。 近年来在注射工艺、理论和设备的研究方面部有很大近年来在注射工艺、理论和设备的研究方面部有很大进展，总的趋势是向进展，总的趋势是向精密、自动化大型和微型精密、自动化大型和微型发展发展