第三章注射成型原理及工艺
注塑成型工艺
目录第一章注塑成型 (1)1.1 概述 (1)1.2 注射成型的工艺过程 (1)第二章注射成型 (3)2.1加料 (3)2.2加热塑化 (3)2.3注射成型 (4)第三章设备选型 (6)3.1 设备选型总原则及要求 (6)3.1.1 设备选型的原则 (6)3.1.2 设备选型的要求 (6)3.2 注塑机的选择 (7)第四章参考文献 (8)第一章注塑成型1.1 概述注塑是一种工业产品生产造型的方法。
产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。
注塑还可分注塑成型模压法和压铸法。
注射成型机（简称注射机或注塑机）是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，注射成型是通过注塑机和模具来实现的。
塑料注塑是塑料制品的一种方法，将熔融的塑料利用压力注进塑料制品模具中，冷却成型得到想要各种塑料件。
有专门用于进行注塑的机械注塑机。
目前最常使用的塑料是聚苯乙烯。
1.2 注射成型的工艺过程完整的注塑成型工艺过程包括成型前的准备，注射成型和成型后的加工处理三个阶段，归纳见图1-1：塑料性能检测丨丨切除流到货物预热、干燥丨制品初检→热处理着色、造粒↓↑丨机械加工嵌件预热、安放→→注射成型丨热处理涂脱模剂↑丨修饰试模丨丨装配清洗料筒质量检验成型前准备注射成型成型后的加工处理图1-1 注塑成型工艺过程1.2.1 计量加料与预塑化加料量应等于制品的质量与浇道内料柱质量之和。
加料时由料斗口下端的计量装置控制。
当注射保压动作完成后，螺杆后退时，粒料均匀的落入机筒内被预塑化。
预塑化是当加入机筒内的粒料在一定温度范围内被转动的螺杆推向机筒前端，在温度作用下再加上螺杆转动中的挤压，剪切和摩擦力等综合条件影响，原料塑化成熔融状态，原料塑化质量取决于螺杆的结构，转速和加热温度。
机筒的加热温度由加料部位开始至机筒前端逐渐提高，喷嘴部位的温度略低于机筒的最高温度；对于原料塑化温度的选择，应依据不同塑料的性能决定。
控制在原料即能均匀塑化并适合注射流动又不分解的条件内。
塑料成型原理与工艺
压缩成型与注射成型相比的优点是： （1）无浇注系统，耗料少； （2）设备使用及模具较简单； （3）易于成型流动性较差如以纤维为填料的塑料； （4）制品收缩率小，变形小，各向性能比较均匀； （5）能成型面积大、厚度又比较小的大型扁平制品。
缺点是： （1）生产周期长，效率低； （2）不易成型尺寸精度要求较高、形状复杂、壁厚 相差较大及带有精细易断嵌件的制品； （3）劳动强度大，难以实现自动化，劳动条件较差； （4）模具寿命较短。
2．2．2 压缩成型工艺过程
压缩成型工艺过程主要包括预压、预热和 干燥、嵌件的安放、加料、闭模、排气、固化、 脱模、清理模具、制品后处理等。
但模温也不能过低，过低的模温不仅使 固化速度慢，而且效果差，也会造成制品的 灰暗，甚至表面发生肿胀，这是因为固化不 完全的外层受不住内部挥发物压力作用的结 果。
成型厚度较大的制品时，宜采用降低模 具温度，延长成型时间的工艺规程。
3．压缩成型时间
成型时间是指从闭模加压起，物料在模具 内升温到固化脱模为止的这段时间。它直接 影响制品的成型周期和固化度。
1.压缩成型前的准备工作
（1）预压
在压缩成型前，将松散的粉状或纤维状的 热固性塑料在室温下预先用冷压法（即模具不 加热）压成重量一定、形状一致的密实体的过 程称为预压，所得到的物体称为预压物（或压 锭、型坯、压片）。
预压的作用主要有：
（1）加料快而准确。避免加料过多或不足而造成 的残次品。
（2）减小模具的加料室，降低模具制造成本。
（1）加料 （2）塑化 （3）加压注射 （4）保压 （5）冷却定型 （6）脱模
3. 塑件的后处理 塑件经注射成型后，除去浇口凝料，修饰浇口处余料
注射成型的原理、特点、工艺及应用
除少数热塑性塑料（氟塑料）外，几乎所有的 热塑性塑料都可以用注射成型方法生产塑件。 注射成型丌仅用于热塑性塑料的成型，而丏已 经成功地应用于热固性塑料的成型。目前，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 成型制品占目前全部塑料制品的20－30％。为 迚一步扩大注射成型塑件的范围，还开发了一 些与门用于成型有特殊性能或特殊结构要求塑 件的与用注射技术．如高精度塑件的精密注射、 复合色彩塑件的多色注射、内外由丌同物料构 成的夹芯塑件的夹芯注射和光学透明塑件的注 射压缩成型等
模具温度通常是由通入定温的冷却介质 来控制的；也有靠熔料注入模具自然升温和 自然散热达到平衡的方式来保持一定的温度； 在特殊情况下，也可用电阻丝和电阻加热棒 对模具加热来保持模具的定温。但无论怎样， 对塑料熔体来说，都是冷却的过程。
2 、压 力
a）塑化压力(背压)
•
指采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔体在螺 杆旋转后退时所受的压力。 • 塑化压力增加，熔体的温度及其均匀性提高、 色料的混合均匀并排出熔体中的气体。但塑化速 率降低，延长成型周期。 • 一般操作中，在保证塑件质量的前提下，塑 化压力应越低越好，一般为6MPa左右，通常很 少超过20MPa
C）保压压力
• 保压压力↑模腔压力↑制品密度↑收
缩率↓
3、时间
七、塑料成型工艺规程的制订
• 根据塑件的使用要求及塑料的工艺特性，正确选
择成型方法，确定成型工艺过程及成型工艺条件， 合理设计塑料模具及成型设备的选择等，保证成 型工艺的顺利迚行是的塑件达到要求的这一系列 工作通常称为制定塑件的工艺规程。它是塑料成 型生产中的一种具有指导性的技术文件，是组织 生产的重要依据，贯穿于生产工艺过程的各个阶 殌，必须严格执行。
1 、塑件的分析
简述注射成型和粉末冶金工艺关系
（3）烧结。在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。烧结不同于金 属熔化，烧结时至少有一种元素仍处于固态。烧结过程中粉末颗粒 间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程， 成为具有一定孔隙度的冶金产品。 （4）后处理。一般情况下，烧结好的制件可直接使用。但对于某 些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件还要进行烧结后 处理。后处理包括精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及 熔渗等。
近几年，国内外用SPS制备新材料的研究主要集中在：陶瓷、金属 陶瓷、金属间化合物，复合材料和功能材料等方面。其中研究最多 的是功能材料，他包括热电材料、磁性材料 、功能梯度材料、复 合功能材料和纳米功能材料等。对SPS制备非晶合金、形状记忆合 金、金刚石等也作了尝试，取得了较好的结果。
应用领域
粉末冶金相关企业主要是适用于汽车行业、装备制造业、金属行业、 航空航天、军事工业、仪器仪表、五金工具、电子家电等领域的零 配件生产和研究，相关原料、辅料生产，各类粉末制备设备、烧结 设备制造。产品包括轴承、齿轮、硬质合金刀具、模具、摩擦制品 等等。军工企业中，重型的武器装备如穿甲弹，鱼雷等，飞机坦克 等刹车副均需采用粉末冶金技术生产。粉末冶金汽车零件近年来已 成为为中国粉末冶金行业最大的市场，约50%的汽车零部件为粉末 冶金零部件。
主要产品
粉末冶金研究先进设备-放电等离子烧结系统（SPS） 随着高新技术产业的发展，新型材料特别是新型功能材料的种类和 需求量不断增加，料新的功能呼唤新的制备技术。放电等离子烧结 （Spark Plasma Sintering，简称SPS）是制备功能材料的一种全新技 术，它具有升温速度快、烧结时间短、组织结构可控、节能环保等 鲜明特点，可用来制备金属材料、陶瓷材料、复合材料，也可用来 制备纳米块体材料、非晶块体材料、梯度材料等。
第三章注射成型原理及工艺
3.1.3注射成型工艺参数 注射成型工艺条件
3.成型时间
成型周期或总周期 —— 完成一次注射模塑过程
所需的时间。 注射时间
保压时间
充模时间
成型周期
闭模冷却时间
其它时间
3.1.3注射成型工艺参数
思考与练习：
1.模塑前准备及过程（填写工艺流程图） 2.螺杆式及柱塞式注射机的不同特点？
问题：
1.注射过程分为哪几个阶段？
注射模塑 ——又称注射成型(Injection
颗粒、粉 状塑料 注射机 料筒 加热 熔融
Molding )，主要
用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。
充模
冷却 固化
塑件
3.1 注射成型原理及工艺
3.1.1 注射成型原理及注射机
1.注射机的主要作用
加热熔融塑料，达粘流态
在一定压力和速度下将塑料注入型腔
③模具温度：
温度过高 —— 成型周期长，脱模后翘曲变形，影响尺寸精度；
温度太低 —— 产生较大内应力，开裂，表面质量下降。
3.1.3注射成型工艺参数 注射成型工艺条件
2.压力
①塑化压力：
又称背压（螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压 力），由液压系统溢流阀调整大小。（补充概念）
②注射压力：
柱塞或螺杆头部对塑料熔体施加的压力。注射压力的大 小一般为40～130MPa，它的作用是克服熔体的流动阻力，保 证一定的充模速率。 注射压力与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺 寸、塑件壁厚流程大小等因素有关。
2.注射成型工艺条件有哪些？
目的与要求：
1.了解压缩成型工艺过程及工艺条件的选择；
2.掌握工艺条件对塑件质量的影响。
大部分名词解释、简答题分布
注射成型原理及工艺特性一、填空题1. 螺杆式注射机的模塑工作循环为：2. 注射模塑工艺包括、、等工作。
3、螺杆式注射机在注射成型前，当注射机料筒中残存塑料与将要使用的塑料不同或颜色不同时，要进行清洗料筒．清洗的方法有和。
4、注射模塑成型完整的注射过程包括、、、、。
5、注射成型时熔体充型与冷却过程可分为、、和四个阶段．6、根据塑料的特性和使用要求，塑件需进行后处理，常进行退火和调质处理。
7. 注射模塑工艺的条件是、和。
8、在注射成型中应控制合理的温度，即控制、和温度．9. 注射模塑过程需要控制的压力有压力和压力．10. 注射时，模具型腔充满之后，需要一定的时间二、判断题1注射成型时，型抢内与外界压力之差称为残余压力。
残余压力值可为正值，负值，也可为零。
当为正值时，脱模容易。
（X ）2塑件的退火温度一般控制在相变温度以上18 度至20度或低于热变形温度10 度至20度。
( X )3在注射成型中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度．（√）4选择料筒和喷嘴温度考虑的因素很多，应结合实际条件初步确定适当温度，然后对塑件进行直观分析并检查熔体的对空注射情况，进而对料筒和喷嘴温度进行调整。
（√）5注射模塑时的塑化压力是指螺杆顶部熔体在螺杆转动后退时所受的压力。
它可以通过螺杆转速来调整。
( X )6注射模塑成型时，注射压力应从较低的注射压力开始，再根据塑件质量，然后酌量增减，最后确定注射压力的合理值。
（√）三、名词解释调湿处理背压退火处理脆化温度熔体破裂塑化四、简答题1. 注射成型的特点？p582. 简述注射成型原理。
P582. 注射成型过程分为几个阶段？p603. 注射成型前的准备工作有哪些？p604. 简述注射成型过程．P595. 何谓注射成型压力？注射成型压力的大小取诀于哪些因素？p636. 注射模塑成型时影响料筒温度的因素有哪些？p627.什么是模塑工艺规程？如何编制模塑工艺规程？五、选择题1对同一种塑料，螺杆式注射机的料筒温度比柱塞式注射机的料筒温度要求（ B )。
注塑成型工艺
注塑成型工艺受热融化的材料由高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品的方法。
该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。
注射成型过程大致可分为以下六个阶段：合模、注射、保压、冷却、开模、制品取出。
上述工艺反复进行，就可连续生产出制品。
现今加工工艺的趋势正朝着高新技术的方向发展，这些技术包括：微型注塑、高填充复合注塑、水辅注塑、混合使用各种特别注塑成型工艺、泡沫注塑、模具技术、仿真技术等。
2 注塑成型工艺条件控制注塑成型是一门工程技术，它所涉及的内容是将塑料转变为有用并能保持原有性能的制品。
注射成型的重要工艺条件是影响塑化流动和冷却的温度、压力和相应的各个作用时间。
2.1 温度控制2.1.1料筒温度注射模塑过程需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。
前两程温度主要影响塑料的塑化和流动，而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。
每一种塑料都具有不同的流动温度，同一种塑料，由于来源或牌号不同，其流动温度及分解温度是有差别的，这是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同类型的注射机内的塑化过程也是不同的，因而选择料筒温度也不相同。
2.1.2喷嘴温度喷嘴温度通常是略低于料筒最高温度的，这是为了防止熔料在直通式喷嘴可能发生的“流涎现象”。
喷嘴温度也不能过低，否则将会造成熔料的早凝而将喷嘴堵死，或者由于早凝料注入模腔而影响制品的性能。
2.1.3模具温度模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。
模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求，以及其它工艺条件（熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等）。
注塑成型机模温设定直接影响成形品质。
模温是指在成形被进行时的模腔表面的温度，在模具设计及成形工程的条件设定上，重要的是不仅维持适当的温度，还要能让其均匀的分布。
不均匀的模温分布，会导致不均匀的收缩和内应力，因而使成型口易发生变形和翘曲。
注塑成型中模温很容易影响成型周期及成形品质，在实际操作当中是由使用材质的最低适当模温开始设定，然后根据品质状况来适当调高。
注射成型工艺的定义及应用
注射成型工艺的定义及应用注射成型工艺是一种非常常用的塑料加工方法，适用于制造各种复杂形状的塑料制品。
该工艺通过将加热熔融的塑料材料注入到模具中，然后通过冷却和固化来制造出所需形状的制品。
注射成型工艺可以应用于各个领域，如汽车、电子、家电、医疗设备、玩具等。
注射成型工艺的原理是将固态塑料加热到熔融状态，然后使用注射机将熔融塑料注入到预先设计好的模具中。
在注入过程中，注射机通过高压力将熔融塑料注入到模具的腔体中，待塑料冷却和固化后，模具打开，制品从模具中取出。
在整个过程中，需要精确控制注射压力、温度和注射时间等参数，以确保所制造的产品具有高质量。
注射成型工艺具有以下几个优势：1. 生产效率高：注射成型工艺采用自动化生产方式，可以实现高速生产，提高生产效率。
2. 制品质量高：注射成型工艺可以制造出复杂形状的制品，能够满足高精度和高质量的要求。
3. 生产成本低：注射成型工艺可以大批量生产，减少人工成本和材料浪费，降低生产成本。
4. 环保节能：注射成型工艺不会产生废水废气等污染物，符合环保要求，同时也可以节约能源。
注射成型工艺广泛应用于各个行业，下面我将依次介绍几个应用领域：1. 汽车行业：汽车零部件如仪表盘、门板、车灯等都可以通过注射成型工艺来制造。
注射成型工艺可以实现复杂形状、轻量化和高韧性要求，满足汽车工业不断提高产品质量、降低成本的需求。
2. 电子行业：注射成型工艺在电子行业中的应用非常广泛，如手机壳、键盘、电视外壳、充电器等。
注射成型工艺可以制造出光滑、细腻的外观，为电子产品增加美观度和手感。
3. 家电行业：家电制品如冰箱、洗衣机、风扇等都可以采用注射成型工艺制造。
注射成型工艺可以实现产品结构复杂、组装方便、使用寿命长等特点，满足家电行业对产品功能和性能的要求。
4. 医疗设备：注射成型工艺在医疗设备制造中也有广泛应用，如注射器、输液器、雾化器等。
注射成型技术可以实现医疗器械的高精度制造，确保产品无菌、安全可靠。
注射成型技术的原理、工艺及应用
注射成型技术的原理、工艺及应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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iml成型的原理及工艺
iml成型的原理及工艺IML（In-Mold Labeling）技术是一种在注塑成型过程中将标签熔合在产品表面的成型技术。
与传统的注射成型技术相比，IML技术具有更高的生产效率和更低的能耗。
本文将详细介绍IML成型的原理及工艺，包括以下几个方面：1.IML技术原理IML技术的基本原理是在注塑成型过程中，将带有标签材料的片材放置在模具内部，随着模具的闭合，标签材料被热压在模具型腔的表面，形成与产品形状相同的标签。
注射成型过程中，标签材料与产品材料不同，其收缩率也不同，因此不会产生收缩应力。
2.标签材料选择选择IML标签材料时，需要考虑以下几个因素：热胀缩系数、抗张强度、耐化学性和外观。
热胀缩系数是标签材料与产品材料之间的差异，如果热胀缩系数差异较大，会导致标签与产品之间出现收缩应力。
抗张强度是指标签材料的抗拉伸能力，如果抗张强度不足，会导致标签破裂或脱落。
耐化学性是指标签材料能够抵抗的化学物质种类和浓度范围，需要考虑标签材料在使用过程中可能接触到的化学物质。
外观是标签材料的重要属性，需要选择美观、清晰、易于识别的标签材料。
3.模具设计与制造IML模具的设计与制造是整个工艺中的重要环节。
在设计阶段，需要考虑产品的形状、尺寸、精度和表面质量等因素，同时还要考虑标签材料的形状、尺寸和位置。
在制造阶段，需要使用精密的加工设备和制造技术，保证模具的精度和表面质量。
此外，模具的材料也是需要考虑的因素，需要选择具有高强度、高耐磨性和抗腐蚀性的材料。
4.注塑成型工艺IML注塑成型工艺主要包括以下步骤：（1）将带有标签材料的片材放置在模具内；（2）闭合模具，将标签材料热压在模具型腔的表面；（3）向模具型腔内注入熔融状态的产品材料；（4）冷却固化，开模取出产品。
在注塑过程中，需要控制注射温度、压力和时间等参数。
注射温度过高会导致产品材料分解，过低则会导致注射不均；注射压力过大容易损坏模具和标签，过小则会导致充型不足；注射时间过长会导致产品出现收缩和变形，过短则会导致充型不足。
橡胶加工工艺—橡胶注射工艺(高分子成型课件)
橡胶注射定义： 将胶料加热塑化成粘流态（熔融态），施以高压注射进入模具 热压硫化，然后开启模具取出成型制品的工艺过程。
三、橡胶的注射工艺
工艺特点
① 成型过程和硫化过程同时进行，工序简单，制品性能优异、质量稳 定; ② 胶料利用率高，可获得形状复杂的制品; ③ 自动化和半自动化程度高，劳动强度低，硫化速度快，生产效率高， 但需严格控制硫化工艺，否则胶料易过硫; ④属于周期性生产工艺，一次性投资大，模具结构复杂，加工成本高。 应用范围
6 成型周期—时间
高温快速硫化体系配方可大大缩短硫化时间。 厚制品硫化时由于制品内外层存在一定的温差，因此仍需适当延长硫化 时间保证制品质量。 一般情况下，充模时间与保压时间之和应小于焦烧时间，以防胶料在喷 嘴和模型流道处硫化，同时保证在硫化前完成压力均化过程，消除物料流 动中造成的内应力现象。
三、橡胶的注射工艺
适合于尺寸精度高、形状复杂、产量高的橡胶制品的生产，主要用于 密封圈、带金属骨架的模制品、减震垫及鞋类制品的生产。
三、橡胶的注射工艺
（一）注射过程及原理 1 注射成型过程
塑化
脱模
注射
热压 硫化
橡胶注射成型过程：塑化、注射、热压硫化，脱模。注射之前要求胶 料温度较低，防止发生焦烧，同时胶料应有较好的流动性，保证顺利注 模。注射保压后快速升温，且模具中内外层胶料温度均匀一致，提高 体系硫化效率。
三、橡胶的注射工艺
（二）注射工艺条件分析
5 喷嘴结构 喷嘴结构十分重要，喷嘴锥形部位斜度为30°-75°时，胶温上升最慢， 压力损失小。 减小喷嘴直径，注射时间延长，通过喷嘴摩擦生热高，易引起焦烧； 喷嘴直径增加，注射时间减小，焦烧危险性减小，但硫化时间增加。一 般情况下，喷嘴直径控制在2-6mm。
注射成型工艺分析
③ 充模。塑化好的塑料在注射机的螺杆或柱 塞的快速推进作用下，以一定的压力和速度经注 射机喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模具型腔 的过程称为冲模。
④ 保压。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使浇口附近的熔料不 断补充入模具中，使型腔中的塑料能成型出形状 完整而致密的塑件，这一阶段称为保压。
2.注射成型工艺过程 一个完整的注射成型工艺过程包括成型前准 备、注射过程及塑件的后处理。 （1）成型前的准备工作 为了使注射成型顺利进行，保证塑件质量，在 注射成型之前应进行一些准备工作： ① 原料的检验和预处理。在成型前应对原料
进行外观和工艺性能检验，内容包括色泽、粒度 及均匀性、流动性、热稳定性、收缩性、水分含 量等。
常用塑料中，需要较高模具温度的有聚碳酸酯、
聚砜和聚苯醚等；采用较低模具温度的有聚乙烯、 聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺等。
（2）压力 注射成型过程中的压力包括塑化压力和注射压 力，它们关系到塑料的塑化和塑件的质量。 ① 塑化压力 塑化压力是指采用螺杆式注射机时，螺杆顶部
熔体在螺杆旋转后退时所受的压力，亦称背压， 其大小可以通过注射机液压系统中的溢流阀来调 整。
①注射装置 注射装置是注射机最主要的组成部分之一，其 主要作用是将塑料均匀地塑化，并以足够的压力 和速度将定量的熔料注射到模具型腔中。注射装 置由塑化部件（包含螺杆、料筒和喷嘴）以及料 斗、计量装置、传动装置、注射和移动液压缸等 组成。 ② 合模装置 合模装置主要由前后固定模板、移动模板、连 接前后固定模板用的拉杆、合模油缸、连杆机构、 调模装置、顶出装置和安全保护机构组成。其作 用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时，在
塑化压力大小对熔体实际温度、塑化效率及成
形周期等均有影响。在其他条件相同的情况下， 增加塑化压力，会提高熔体的温度及其均匀性， 使色料的混合均匀，易于排出熔体中的气体。但 增加塑化压力会降低塑化速率，从而延长成型周 期，而且增加了塑料分解的可能性。
注射成型的工艺过程ppt课件
③某些较厚的制品，虽然断面中心层部分尚未固 化，但也有一定厚度的壳层已经固化，此时取出制 品已可不产生过大的变形，这段时间也可以定为制 品的冷却时间；
④结晶型塑料制品的最厚部位断面的中心层温度 冷却到熔点温度以下所需要的时间，或结晶度达到 某一指定值所需要的时间。
保压阶段的压力可以维持原来的注射压力，一般是 稍低于原来的注射压力。提高保压阶段的压力，延长 保压时间，有利于提高制品密度，减少收缩，克服制 品表面缺陷。保压压力越高，浇口凝封压力也越高， 塑料还在流动，温度逐渐下降，因此，分子定向程度 大。这是注射制品大分子取向形成的主要阶段。
模腔内压力变化曲线分析 (4)
使模腔中的塑料能形成形状完整而致密的制品。
6.退回柱塞或螺杆，加入新料
7.冷却 卸除料筒中塑料的压力，通冷却水、油等冷却介质， 对模具进一步冷却。核心步骤 8.脱模 冷却到所需温度，可用人工或机械的方式脱模。
(三） 冲模阶段
注射过程中的压力损失
物料熔体在注射时要克服一系列阻力，包括熔体与料筒、喷嘴、浇 注系统、型腔的摩擦阻力及熔体的内摩擦阻力，同时还需要对熔体进行 压实，因此，所需的注射压力很高。
在螺杆式注塑机中，物料在固体输送段已经形成固体塞，阻力较小， 到计量段物料已经熔化，这时，无论固体、半固体还是熔体，其流动阻 力均较小。因此，螺杆式注塑机的注射压力损失小。
充模过程中模腔内压力变化曲线
模腔内压力变化曲线说明
a-熔料在受压保持时间（保压时间），b螺杆行程向前的时间，c-在塑模中冷却保持时 间， d-浇口中熔料凝固时的压力（封口压力）， e、e1、e2-压力曲线，f-开模时的残余压力。
料层厚度
注塑成型的原理和工艺过程
注塑成型的原理和工艺过程
注塑成型是利用注塑机将熔融的塑料材料注入到模具中，使其冷却后形成所需要的塑料制品的加工过程。
注塑成型的工艺过程包括以下几个步骤：
1. 模具制备：根据所需产品的尺寸和形状，设计和制造模具。
2. 加料：将塑料料粒或颗粒状塑料料料放进注塑机的料斗中，通过加热和搅拌使塑料熔化。
3. 注射：在模具的一侧安装注塑机的喷嘴，将已经熔化的塑料以高压状态注射到模具中，填充整个模具腔。
4. 冷却：注射完成后，待塑料在模具中冷却固化。
5. 开模脱模：模具中的塑料已经冷却固化后，打开模具并将成品从模具中取出。
6. 加工处理：根据需要，对成品进行后续的加工处理，如切割、打孔、喷涂等。
注塑成型是一种高效的加工方式，适用于生产大批量的复杂形状的塑料产品。
它的优点包括生产效率高、生产成本低、产品质量稳定，因此得到了广泛应用。
注射成型原理及工艺特性
料筒温度的分布，一般遵循前高后低的原则， 即料筒后段（加料口）温度最低，喷嘴温度最 高。对螺杆式注射机为防止因螺杆与熔料、熔 料与熔料、熔料与料筒之间的剪切摩擦热而导 致塑料热降解，可使料筒前段温度略低于中段。
（3）模具温度 模具温度的高低决定于塑料的 特性、塑件尺寸与结构、性能要求及其它工艺 条件。模具温度↑，流动性↑，密度和结晶度↑， 收缩率和生产率↓。
模具温度通常是由通入定温的冷却介质来控制
的；也有靠熔料注入模具自然升温和自然散热 达到平衡的方式来保持一定的温度；在特殊情 况下，也可用电阻丝和电阻加热棒对模具加热 来保持模具的定温。但无论怎样，对塑料熔体 来说，都是冷却的过程。
塑化压力（背压） 注射压力
一、温度
（1） 料筒温度 料筒温度应在粘流温度（或熔 点）和热分解温度 之间。柱塞式料筒温度高于螺 杆式料筒温度10～20℃。
塑料特性：热敏性塑料如聚甲醛、聚氟乙烯等要 严格控制料筒的最高温度和在料筒中的停留时间； 增加玻璃纤维的热塑性塑料由于流动性差而要适 当提高料筒温度。热固性塑料为防止熔体在料筒 时发生早期硬化，料筒温度趋向取小值。
判断料筒温度是否合适，可采用对空注射法观 察或直接观察塑件质量的好坏。对空注射时， 如果料流均匀、光滑、无泡、色泽均匀则说明 料温合适；如果料流毛糙，有银丝或变色现象， 则说明料温不合适。
（2）喷嘴温度 一般略低于料筒最高温 度，以防止熔料在喷嘴处产生流涎现象。 但不能过低，否则熔料在喷嘴处会出现早 凝而将喷嘴堵塞，或者有早凝料注入模腔 而影响塑件的质量。
脱模剂的选用：常用脱模剂包括硬脂酸锌、 液态石蜡和硅油。
注射成型原理
注射成型原理
注射成型是一种常见的塑料加工方法，通过将熔化的塑料注入模具中，并在一定的压力下冷却，最终得到所需的成型产品。
其主要原理可以概括为以下几个步骤：
1. 塑料熔化：将固态塑料加热至熔化状态。
通常使用加热筒（heating cylinder）将塑料颗粒或颗粒填料混合物加热至一定
温度，使其熔化成为具有流动性的熔融塑料。
2. 注射过程：将熔融塑料注入模具中。
注射过程包括以下几个步骤：
a. 锁模：将模具的两半部分合拢，确保模具内部完全封闭。
b. 注塑：通过注射机械（injection unit）将熔融的塑料从喷
嘴（nozzle）注入模具的一侧。
注塑过程需要掌握合适的注射
速度和压力来控制塑料流动和充填完整性。
c. 充模：当注塑过程完成后，给予模具一定的保压时间，确
保塑料充填模具的每个细节，并保持足够的压力以避免产生空洞或瑕疵。
d. 冷却：通过冷却系统（如冷却水）降低模具和塑料的温度，使熔融塑料逐渐固化。
冷却时间取决于塑料的类型和厚度，以确保充分固化。
e. 拉伸松模：在塑料固化后，打开模具并将成型件从模具中
取出。
3. 后处理：根据产品的要求，可进行后续的去毛刺、修整、二次加工等工艺步骤。
总的来说，注射成型原理是通过将熔融塑料注入模具中，利用模具的形状和压力来实现塑料的充填、冷却和固化，从而得到所需的成型产品。
注射成型技术广泛应用于塑料制品的生产，具有生产效率高、成型精度高等优点。
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三、压缩模塑工艺
预压 预热和干燥
模压前的准备
嵌件的安放
加料
合模
排气
模压过程
脱模 保压与固化
压 缩 模 塑 工
模具清理 整形去应力 修饰抛光
作 循 环 图
模压后处理
特殊处理
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备 ⑴预压 为方便操作和提高塑件的质量，先 ①预压方法： 用预压模将粉状、纤维状的塑料粉在预压机上压 成重量一定、形状一致的锭料。
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1注射成型原理及工艺
3.1.1 注射成型原理及注射机
3.柱塞式注射机 柱塞式注射机存在的缺点： ④注射速度不均： 注射速度不均： 注射速度不均 从柱塞开始接触塑料到压 实塑料，注射速度逐渐增加。 ⑤易产生层流现象且料筒难于清洗 易产生层流现象且料筒难于清洗 易产生层流现象 4.螺杆式注射机
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1.3注射成型工艺参数 注射成型工艺条件
3.成型时间
成型周期或总周期 —— 完成一次注射模塑过程
所需的时间。 注射时间
保压时间 充模时间
成型周期
闭模冷却时间 其它时间
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1.3注射成型工艺参数
思考与练习： 1.模塑前准备及过程（填写工艺流程图） 2.螺杆式及柱塞式注射机的不同特点？
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.2 塑料压缩模塑工艺
二、模压设备
2.模压设备的种类
液压机按加压 形式分 上压式：工作液缸位于上端，下 上压式 部是固定工作台。 下压式： 下压式：工作液缸位于下端，操 作不便，很少使用。
为了保证压缩模塑的正常 进行，应选用适当的压机，并 校核模具与压机的关系。
第3章 塑料注射成型原理及工艺
②喷嘴温度： 喷嘴温度：
略低于料筒最高温度：防止熔料在喷嘴处产生“流涎” 现象；但温度也不能太低，否则易堵塞喷嘴。
③模具温度： 模具温度：
温度过高 —— 成型周期长，脱模后翘曲变形，影响尺寸精度； 温度太低 —— 产生较大内应力，开裂，表面质量下降。
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1.3注射成型工艺参数 注射成型工艺条件
第3章 塑料注射成型原理及工艺
塑料成型工艺规程的制订（P66） 塑料成型工艺规程的制订（P66）
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.2 塑料压缩模塑工艺
一、压缩模塑原理
1.成型方法 压缩模塑 ——又称为模压成型或压制。主要用于 热固性塑料的成型，也可以用于热塑性 塑料的成型。
粉粒状、 粉粒状、纤 维状的料
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1注射成型原理及工艺
3.1.1注射成型原理及注射机
4.螺杆式注射机
螺杆式注射机模塑工作循环 合 模 注 射 保 压 冷 却 开 模 顶 件 合 模 注 射
螺杆预热
螺杆式注射机的优点： 借助螺杆的旋转运动，材料內部也发热，均勻塑 化，塑化能力大。
第3章 塑料注射成型原理及工艺
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1.3注射成型工艺参数
温度
压力
时间 成型周期） （成型周期）
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1.3注射成型工艺参数 注射成型工艺条件
1.温度
①料筒温度： 料筒温度：
在Tf(Tm)~Td之间（图3-9） ，保证塑料熔体正常流 动，不发生变质分解； 料筒后端温度最低，喷嘴前端最高； 当Tf(Tm)~Td范围窄时，料筒温度取偏低值。
3.1 注射成型原理及工艺
3.1.1 注射成型原理及注射机
1.注射机的主要作用 加热熔融塑料，达粘流态 在一定压力和速度下将塑料注入型腔 注射结束，进行保压与补缩 开模与合模动作 顶件
合模单元 注射单元
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1注射成型原理及工艺
3.1.1注射成型原理及注射机
2.注射机的分类 注射机按塑化方式 塑化方式分为：柱塞式注射机和螺 塑化方式
2.压力
①塑化压力： 塑化压力：
又称背压 背压（螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压 背压 力），由液压系统溢流阀调整大小。（补充概念）
②注射压力： 注射压力：
柱塞或螺杆头部对塑料熔体施加的压力。注射压力的大 小一般为40～130MPa，它的作用是克服熔体的流动阻力，保 证一定的充模速率。 注射压力与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺 寸、塑件壁厚流程大小等因素有关。
二、模压设备
1.模压设备作用 合模 开模 顶件 提供所需的压力 某些情况下也传递压缩过程中所需的热量 2.模压设备的种类
机械式压机： 机械式压机：螺旋式压力机 按传动方式分 液压机： 液压机：水压机和油压机
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.2 塑料压缩模塑工艺
二、模压设备
2.模压设备的种类
液压机按机身结 构分 立柱式 用于大中型压机 框架式 用于中小型压机
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.4 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑶排气 目的： 目的： 排除水分和挥发物变成的气体及化学反 应的副产物，以免影响塑件性能与表面质量。 合模后加压至一定压力，立即卸压，凸 方法： 方法： 模稍微抬起，连续１～３次。 塑件带有小型金属嵌件则不采用排气操作，以免 移位或损坏。 流动性好的塑料采用迟压法，即从凸模与塑料接 触到压模完全闭合的过程中停顿15~30秒。
3.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备 ⑶嵌件的安放
嵌件 —— 作为塑件中导电部分或使塑件与
其它零件相连接的零件。 常用嵌件有轴套、螺钉、螺帽、接线柱等等 大嵌件在模具装上压机后要先预热 嵌件的安放要求位置正确、平稳
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.4 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
退火 成型后处理 调湿
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1.2注射成型工艺过程
1.成型前准备 质量体积 流动性 原料检验 水分及挥发物含量 收缩率 原料染色
烘箱干燥 热板干燥 高频干燥
原料干燥
红外线干燥
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1.2注射成型工艺过程
2.注射过程
原料检验 预处理 装入料斗 嵌件清理、预热 嵌件清理、 清理料 清理 合 装入嵌件 模 注 射 保 压 冷 却 脱 模 预塑化
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1注射成型原理及工艺(P53)
3.1.1注射成型原理及注射机
注射模塑 ——又称注射成型(Injection
颗粒、 颗粒、粉 状塑料 注射机 料筒 加热 熔融
Molding )，主要
用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。
充模 冷却 固化 塑件
第3章 塑料注射成型原理及工艺
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1注射成型原理及工艺
问题： 1.热塑性塑料的工艺性能有哪些？
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1注射成型原理及工艺
目的和要求： 1.了解注塑工艺过程及工艺条件的选择； 2.掌握工艺条件对塑件质量的影响。 重点难点： 难点：工艺条件与各个因素之间的关系 重点：成型时间 成型温度 成型压力
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1注射成型原理及工艺
3.1.1注射成型原理及注射机
5.螺杆式注射机与柱塞式注射机的比较
螺杆式较柱塞式多一旋转动作，产生分力 (Ft)，可使材料在螺旋槽间产生熔化作用，增 加了塑化能力。
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.1.2注射成型工艺过程
原料的检验、染色和干燥 成型前准备 嵌件预热 料筒清理 模具清理 注射过程
2.模压过程 ⑴加料 ①加料的关键是加料量 ②定量的方法：
重量法：准确、麻烦 重量法： 容量法：方便但不很准 容量法： 计件法：预压锭料，计数放入 计件法：
③合理堆放塑料，粉料或粒料的堆放要做到 中间高四周低，便于气体排放。
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.4 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑵合模 加料后即可合模，合模时间一般从几秒到 几十秒不等。 合模过程分为两个部分： ①凸模触及塑料之前：尽量加快合模速度 凸模触及塑料之前： （缩短周期，避免塑料过早固化） ②凸模触及塑料之后：减慢合模速度（利于 凸模触及塑料之后： 排气）
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.2 塑料压缩模塑工艺
一、压缩模塑原理
2.压缩模塑特点 ⑷操作简单，模具结构简单。 没有浇注系统，料耗少 可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件 塑件收缩小、变形小、各向性能均匀、强 度高。 ⑸生产周期长、效率低。
一模多腔
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.2 塑料压缩模塑工艺
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备 ⑵预热和干燥
塑料成型前加热的目的： 塑料成型前加热的目的：
去除水分和挥发物 为压缩模提供热塑料
干燥 预热
塑料成型前加热的方法： 塑料成型前加热的方法：
热板预热 红外线预热 烘箱预热 高频加热
第3章 塑料注射成型原理及工艺
生产过程复杂，实际生产中一般不进行预压。 生产过程复杂，实际生产中一般不进行预压。
第3章 塑料注射成型原理及工艺
3.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备
③对压塑粉的要求： 对压塑粉的要求：
颗粒最好大小相间 压缩率（塑料／锭来自）宜为3.0左右 塑料／ 含有润滑剂
④预压条件： 预压条件： 温度：室温或50～90℃预压 温度： 压力：压力范围40～200MPa 压力： 原则：锭料的密度达到塑件最大密度的80% 原则：