热塑性塑料制品的注射成型
注射成型原理及设备简述
（1）液压注射成型机
靠液压油的流动、压力驱动注射、合模等装置的运行。这种注射成型机的造价比较低，容易产生很大的合模力，是现在常见的注射成型机类型，主要用于大塑料件或是精度要求不高的小塑料件的注射成型生产，如电视机外壳等。
（2）电动注射成型机
主要靠伺服马达驱动注射、合模等装置的运行。这种注射成型机相对于液压式具有精度高、能耗低、污染少、噪声小等优点，但是它的造价也相对比较高。它比较适合精密件的注射成型生产，如手机外壳等。
（一）注射成型机的结构组成
1.通用型注射成型机的关键部件：
螺杆――将料筒中的塑料推送到模具中的装置，可以旋转着前、后运动，表面有螺纹，在旋转时，其螺纹会对树脂产生极大的剪切作用，促进树脂进入熔融状态，同时可以根据螺杆前后运动的距离，确定需要加入到模具中的树脂的量（这个量的确定称为计量）。
料筒――将树脂由塑料粒子状态转变为熔融状态的装置，附有大量的高温加热装置，内部有螺杆，外部有一个料斗用来加入树脂。
3.模温控制器
其作用是控制模具的温度在一定的范围内，避免由于模具温度过低而引起制品不良，或是由于频繁注射，导致模具温度过高。
4.机械手
将成型后的制品从模具中取出，是实现自动化生产的一个必要设备。
2.通用型注射成型机的基本组成（参见图4）
注射装置
组成
塑化部件（螺杆、料筒、喷嘴）、料斗、驱动装置等
作用
将塑料均匀的塑化，并以足够的压力、速度将一定量的熔料注射到模具的型腔之中
合模装置
组成
固定模板、移动模板、制品顶出装置、驱动装置等
作用
实现模具的打开和合拢，注射时保证成型模具可靠的合紧，以及使制品从模具中脱出
（三）注射成型机的工作过程
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
热塑性塑料注射成型时常见缺陷、产生原因及解决措施
制品或 模具设计不 合理、操作工没有掌握合适的 工艺
１ 塑 制 ＰＡＴ Ｓ Ａ ＵＡＴＲ ０８ ３ 刊 ８ １ 料 造 ＬＳＩ Ｎ ＦＣＵＥ ２ 年 月 ＣＭ ０
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条件 ，或者 因机 械 方面 的原 因 ，常常
关键调Байду номын сангаас・热丝性丝料 注射 成型
解决措施
制品缺陷 产生原 因
注射 成 型 时 获 得 更 好 的性 能 ，本 文 将 对 热 塑性 塑 料 在 ｌ ＿ 注 射 成 型 中 常 出现 的缺 陷及 其 产 生 原 因 、解 决 方 法作
如下分 析 。
Ａｂｔ ａ ｔ ：Ｖａ ｉ ｕｓｄｅ ｅ ｔ ａ ｃ ｕ ｎ ｔ ｅ ｐ ｏ ｕｃｉ ｎ ｏ ｒｃｓ ｒｏ ｆ ｃ ｓｍ ｙ Ｏ ｃ ｒ ｉ ｈ ｒ ｄ ｔｏ ｆ
维普资讯
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编者按：从提出问 题、分析原因到给予解决方法， 去解决生产中的问 ｊ ０
制 品 有 明 显 的 熔 接 痕
熔接 痕 是 由于 来 自不 同方 向的熔
融 树脂 前 端部 分被 冷 却 、在 结合 处未
能 完全 融 合而 产 生 的。一 般 情况 下 ， 主 要 影响 外观 ，对涂 装 、 电镀 产 生影 响 。 严 重 时 ，对 制 品 强 度 产 生 影 响 （ 别是 在纤 维 增强 树脂 时 ，尤 为严 特
ｔｅｍｏ ｌｓｉ ｂ ｊｃｉｎｍｏｄｎ ， ｄｒａｏ ｓｃｕ ｅ ｅｅｄｆｃｓ ｈ ｒ ｐａｔ ｙｉ ｅｔ ｌｉｇａ ｅｓｎ ａ ｓｄｔ ｓ ｅｅｔ ｃ ｎ ｏ ｎ ｈ
热塑性塑料注射成型中常见缺陷改善对策
热塑性塑料注射成型中常见缺陷改善对策1.鼓包缺陷：鼓包是指塑料制品表面出现隆起、凹陷等现象。
造成鼓包的原因可能是注塑机压力过高、模具开发板不均匀、塑料熔融不均衡等。
改善对策是合理调节注塑机的压力和速度，仔细调整模具，增加剂量尺寸。
2.短斑缺陷：短斑是指塑料制品表面出现小孔洞或不完整的斑点。
这可能是由于模具中的残留气体造成的，或者是熔融塑料中含有杂质。
改善对策包括使用具有较好流动性的塑料材料、提高塑料熔点来减少气体生成、增加熔融进气口。
3.流痕缺陷：流痕是指塑料制品表面出现沟槽状痕迹的现象，它可能是由于塑料熔融不均匀、模具过热或注射速度过快造成的。
改善对策包括增加塑料的温度，调整模具温度，减少注射速度。
4.尺寸偏差：尺寸偏差是指塑料制品的实际尺寸与设计尺寸之间存在差异。
尺寸偏差可能是由于模具设计不合理、熔融塑料冷却不均匀等原因造成的。
改善对策包括重新设计模具、增加冷却系统、提高塑料的熔融温度。
5.热损失：热损失是指在塑料注射成型过程中，熔融塑料的温度下降过快，导致无法充分填充模具腔体。
改善对策包括增加塑料温度，提高注塑机的注射速度和压力，加热模具等。
6.气泡缺陷：气泡是指塑料制品内部或表面存在充气空洞的现象。
气泡可能是由于塑料材料中含有过多的水分或气体，模具温度不恰当，注射过程中太多的空气进入等原因导致的。
改善对策包括使用低含水量的塑料材料、调整模具和注射过程中的温度、加强模具和注射机的密封性。
7.翘曲缺陷：翘曲是指塑料制品的形状出现变形的现象，通常是由于注射过程中的过度冷凝和收缩造成的。
改善对策包括调整注射温度和注射速度，增加模具的支撑结构，选择具有较小收缩率的塑料材料。
总之，热塑性塑料注射成型中常见的缺陷有很多种，针对不同的缺陷，需要采取相应的改善对策。
通过调整注射机参数、优化模具设计和选择合适材料，可以有效降低注射成型过程中的缺陷发生，提高产品质量。
同时，定期检查和维护设备、监控质量指标的变化也是预防和改善缺陷的必要措施。
塑料成型工艺与注射模具设计 (4)
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相关知识点
（2）嵌件 的预热
为了满足装配和使用强度的要求，塑件内经常要嵌入金属嵌 件。由于金属和塑料收缩率相差较大，因而在塑件冷却时，嵌 件周围产生较大的内应力，导致嵌件周围塑料层强度下降和出 现裂纹。因此，成型前应对金属嵌件进行预热，以降低它与塑 料熔体的温差，减小内应力。
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相关知识点
（3）料筒 的清洗
2
相关知识点
螺杆式注射机注射成型工作循环，如图4-3所示。
图4-3
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相关知识点
与柱塞式注射机注射成型相比 较，螺杆式注射机注射成型由于 螺杆的剪切作用，塑料混合均匀， 塑化效果好，改善了成型工艺， 提高了塑件质量。同时扩大了注 射成型塑料品种的范围和最大注 射量。因此，对于热敏性和流动 性差的塑料和大、中型塑件，一 般可用移动螺杆式注射机成型。
2
相关知识点
当残余压力为正值时，脱模比较困 难，塑件容易被刮伤甚至破裂；当残 余压力为负值时，塑件表面易出现凹 陷或内部有真空泡。因此，只有残余 庄力接近为零时．脱模较顺利，而且 可获得较满意的塑件。 ◆塑件的冷却速率应适中，冷却速率 过快或模温不均匀，都会导致冷却不 均和收缩的不一致，使塑件内部产生 内应力，出现翘曲变形。
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相关知识点
完整的注射过程包括加料、塑化、 注射、保压、冷却和脱模等几个阶段。 （1）加料 将粉状或粒状的塑料加入注射机料 斗，由柱塞或螺杆带入料筒内加热。 （2）塑化 成型塑料在注射机料筒内经加热、 压实以及混料等作用，由松散的粉状 颗粒或粒状的固态转变为连续的均匀 塑化熔体的过程。对塑化的要求是： 在规定的时间内塑化出足够数量的熔 融塑料；塑料熔体进入模具型腔内之 前应达到规定的成型温度，而且熔体 各点温度应均匀一致，避免局部温度 过低或温度过高。
热塑性塑料注射模塑工艺过程.
要根据具体的情况来选择热处理条件，如分子链刚性大，二 次结晶程度大等材料热处理时间可以长些。
调湿处理：
●主要作用： ⅰ．避免氧化变色（放入热水中，隔绝氧，如PVC） ； ⅱ．加快得到吸湿平衡，稳定制品尺寸； ⅲ．适量水分对PA等有增塑作用。可以改善柔性、韧
性、拉伸强度等性能。
此脱模时制品易挂伤，变形。
B．Pr=0时，内外压力平衡，脱模顺利，制品质量 高；
C．Pr<0时，制品易偏离模具，变形，表面出现裂 纹等。
3 制品的后处理
热处理
●热处理的原因： A. 注射制品结构复杂，壁厚不均； B. 成型时流动行为复杂，有不同的取向、结晶； C. 制品各部分冷却不一致； D. 制品中可能带有嵌件； F. 塑化质量不均等。 这些因素会使制品产生复杂内应力，轻者在使用和贮存中
流变性能：
●剪切速率、温度和压力等对熔体粘度的影响规律。 A．聚碳酸酯等，粘度对温度敏感。 B．聚乙烯等，粘度对剪切速率敏感。
●熔体流动速率(流动指数 MI) ： 有些聚合物的MI较高，如PE、PP，MI一般应为2-9 克/10分钟。
压缩率：
PA66 在100MPa时，4% ； PS 在100MPa时， 7%； PP 在100MPa时， 8.5%。 压缩率越大，制品收缩率越大，为防止凹陷和 缩孔，相应要提高注射+保压压力。
倒流：自螺杆后退起，至浇口被冻结为止（t2~t3）。
●压力变化：由Po降至PS; ●物料由模腔向外流动; ●该阶段分子取向程度小（倒流波及的范围很小）; ●倒流易使制品产生缩孔、凹陷、收缩、尺寸不稳定。 ●减小倒流的主要措施：
A．采用小浇口（点浇口、扁平浇口）; B．延长保压时间（保证在保压时间内，使浇口冻结）;
热塑性塑料注射成型实验
热塑性塑料注射成型实验[摘要] 本文主要讨论如何用注塑成型方法制备热塑型塑料PP、PE及其共混，以及对不同组成的直条塑料进行力学性能测试。
通过实验发现PP的抗拉强度比PE好，但弹性模量比PE差。
共混可以改变PP的抗拉强度和弹性模量，使其性能趋向于PE。
[关键词] 注塑成型；共混；力学性能Thermoplastic injection molding experiments[abstract] This article focuses on how to use the preparation of thermoplastic injection molding method type plastic PP, PE and its blending, and the mechanical properties of different plastic to test. It was found that the tensile strength of PP is better than PE, but the elastic modulus poor than PE. Blending can change PP tensile strength and modulus of elasticity, make it tend to PE.[key words] molding ；blend ；mechanics performance1 引言塑料注射成型源于机械制造业中的金属压铸比。
自从二十年代中期美国制造出第一台塑料注射成型机和欧洲发明了适合于注射成型用的酷酸纤维模塑粉以来，历经半个世纪的变迁，注射成型现已发展成为塑料三大加工方法之一。
早在1969年统计，注射成型的制品占所有制品的23.9%,仅次于挤出成型占第二位。
目前，美国、日本、西德、意大利四个主要资本主义国家每年各自生产四千至六干台注射机。
热塑性塑料注塑成型的工艺性能热固性塑塑料工艺性能
晶的性质称为结晶性。
Tm — 结晶型塑料熔融温度
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图2-2 结晶型聚合物结构示意图 1-晶区 2-非晶区
2.2热塑3性. 塑结料晶的性工艺性能
2)结晶度：
结晶型聚合物的结晶区在聚合物中所占的重量百 分数。（大多数聚合物的结晶度约为10%～60%， 但有些也可能达到很高的数值，如PP的结晶度达到 70%～95%，HDPE和PTFE的也能超过90%）。
时间较长或进料口截面过小，剪切作用大时， 料温增高易出现变色、降解、分解的倾向。
这种性能称为热敏性。
水敏性 —— 有的塑料（如聚碳酸酯）即使
含有少量水分，在高温、高压下也会发生分
解，这种性能称为水敏性。
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25..2热热敏塑性性、塑水料敏的性工、艺降性解能
（1）降解
① 降解概念：
指聚合物在某些特定条件下发生的大分子链 断裂及相对分子质量降低的现象或大分子结构改 变等化学变化的现象叫降解或裂解。 （由于聚合物大分子受热和应力的作用，或由于在高温 下受微量水分、酸、碱等杂质及空气中氧的作用）
.掌握热塑性塑料的成型特性；
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▪注射成型的工艺性能指标.
▪影响注塑成型工艺性能指标的 因素艺.
2.2热塑性塑料的工艺性能
目的和要求： 1.掌握热固性塑料和热塑性塑料的成型特性； 2.掌握常用塑料的牌号，性能。 重点难点： 固化特性 结晶性
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2.2热塑性塑料的工艺性能
塑料在一定温度与压力下填充型腔的能
力称为流动性。
▪常用塑料根据它的流动性可分为三类： 流动性好、流动性中等、流动性差
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注射成型
烟台大学实验报告实验：一名称：热塑性塑料的注射成型学号： 2011695022098 班级：化112-2姓名：郭焱德组别：二（A）试验时间：周一指导老师：苏红军同组人员：邱诗惠、孙真真、陈明亮、吕肖科一、实验目的1.加深对热塑性塑料注射成型工艺过程及成型原理的理解。
2.掌握注射成型工艺条件的拟定原则，并能对各工艺条件与制品质量的关系作出分析。
3.掌握注射成型工艺的基本结构、动作原理和操作方法，及注射模具的结构。
4.掌握制作标准测试样条的方法，为性能测试做准备。
二、实验原理注射成型是热塑性塑料的一种重要成型方法，其主要特点是模塑周期短，生产效率高，易于自动化，可一次成型外形复杂、尺寸精确或带有精细嵌件的塑料制品。
注射成型是利用热塑性塑料受到一定的温度以后，能够变为熔融体，并借助热力和压力的作用使其流动，冷却后又成为固体的特点而实现的。
其一般过程为：将经过预处理的塑料原料通过料斗加入到注射机的料斗中，塑料受到加热料筒和分流梭的作用而熔融塑化为粘稠性流体，经注射柱塞的推动，即通过喷嘴、模具的主流道、分流道、浇口而最终充满型腔。
由于模具的温度低于塑料的软化温度，因此模具迅速吸收融化塑料的热量而使它由表及里的凝固。
当制件凝结至适当温度时，可开启模具，将制作从模腔中取出。
注射成型过程自塑件从模具中取出即完成一个模塑周期。
注射制作的正常过程就是模塑周期的反复循环。
这一循环完成的时间及工艺条件的选择与所用塑料的品种、性能、注射成型设备、工艺装置结构等有密切的关系。
三、使用仪器、材料原料：改性PP 设备：JPH80型注射机；标准样条模具；卡尺四、实验步骤●开车前准备1.检查电源电压是否与电器设备的额定电压相等。
2.检查各按钮、电器线路等有无损坏，安全门滑动是否灵活。
3.检查料斗是否有异物，并对机筒预热。
4.检查喷嘴是否堵塞，将模具用螺栓固定好。
●注射机开车1.准备工作完成后，首先检查料嘴、喷嘴温度是否合适。
2.接通电源，电机启动。
热塑性塑料注射成型
热塑性塑料注射成型一、实验目的（1）了解柱塞式和移动螺杆式注射机的结构特点及操作程序；（2）掌握热塑性塑料注射成型的实验技能及标准测试样条的制作方法；（3）掌握注射成型工艺条件的确定及其与注射制品质量的关系。
二、实验原理1.注射过程原理注射成型是高分子材料成型加工中一种重要的方法，应用十分广泛，几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型。
热塑性塑料的注射成型又称注塑，是将粒状或粉状塑料加入到注射机的料筒，经加热熔化后呈流动状态，然后在注射机的柱塞或移动螺杆快速而又连续的压力下，从料筒前端的喷嘴中以很高的压力和很快的速度注入到闭合的模具内。
充满模腔的熔体在受压的情况下，经冷却固化后，开模得到与模具型腔相应的制品。
注射成型机主要的有柱塞式和移动螺杆式两种，以后者为常用。
不同类型的注射机动作程序不完全相同，但塑料的注射成型原理及过程是相同的。
热塑性塑料的注射时，模具温度比注射料温度低，制品是通过冷却而定型的；热固性塑料注射时，其模具温度要比注射料温高，制品时要在一定的温度下发生交联固化而定型的。
本实验是以聚丙烯为例，采用移动螺杆式注射机的注射成型。
热塑性塑料的注射过程包括加料、塑化、注射充模、冷却固化和脱模等几个工序。
（1）合模与锁紧。
注射成型的周期一般是以合模为起始点。
动模前移，快速闭合。
在与定模将要接触时，依靠合模系统自动切换成低压，提供试合模压力和低速；最后切换成高压将模具合紧。
（2）注射充模。
模具闭合后，注射机机体前移使喷嘴与模具贴合。
油压推动与油缸活塞杆相连接的螺杆前进，将螺杆头部前面已均匀塑化的物料以一定的压力和速度注射入模腔，直到熔体充满模腔为止。
熔体充模顺利与否，取决于注射的压力和速度、熔体的温度和模具的温度等。
这些参数决定了熔体的粘度和流动特性。
注射压力是为了使熔体克服料筒、喷嘴、浇注系统和模腔等处压力，以一定的速度注射入模；一旦充满，模腔内压迅速到达最大值，充模速度则迅速下降。
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。
热塑性塑料注射成型实验
热塑性塑料注射成型实验一、实验目的1、了解注射成型过程和成型工艺条件；2、掌握注射成型工艺参数的确定以及它们对制品结构形态的影响；3、掌握注射机模具的结构、正确操作注射机，掌握制作标准测试样条的方法。
二、实验内容从料斗落入料筒中的塑料，随着螺杆的转动沿着螺杆向前输送，在这一输送进程中，物料被逐渐压实，物料中的气体由加料口排除。
在料筒的加热和螺杆剪切热的作用下，物料实现其物理状态的变化最后呈粘流态，并建立起一定的压力。
当螺杆头部的熔料压力达到能克服注射油缸活塞退回的阻力（所谓背压）时，螺杆便开始向后退，进行所谓计量。
与此同时，料筒前端和螺杆头部间熔料逐渐增多当达到所需要注射量时（即螺杆退回到一定位置）计量装置撞击限位开关，螺杆即停止转动和后退，此时予塑完毕。
闭模时合模油缸中的压力油推动合模机构动作，移动模板使模具闭合。
继而，注射座前移，注射油缸充入压力油，使油缸活塞带动螺杆按所要求的压力和速度将熔料注入到模腔内。
当熔料充满模腔后，螺杆仍对熔料保持一定的压力，以防止模腔中熔料的反流，并向模腔内补充因制品冷却收缩所需要的物料。
模腔中的熔料经过冷却由粘流态回复到玻璃态，从而定型，获得一定的尺寸精度和表面光洁度的制品。
当完全打开模具，在顶出机构的作用下，将制件脱出，从而完成一个注射成型过程。
三、实验主要仪器设备和材料1、原材料PP2、实验设备注射成型机、模具、拉伸试验机、卡尺、秒表。
四、操作步骤1、注射机开车前的准备工作（1）检查电源电压是否与电器设备的额定电压相符，否则应调整，使两者相同。
（2）检查各按钮、电器线路、操作手柄等有无损坏或失灵现象，各开关手柄应在“断”的位置。
（3）检查安全门在轨道上滑动是否灵活，开关能否触动限位开关。
（4）通水检查各冷却水管接头是否可靠，杜绝渗漏现象。
（5）检查料斗有没异物，并对机筒进行预热，达到塑料塑化温度后，恒温30分钟，使各点温度均匀一致。
（6）检查喷嘴是否堵塞，并调整喷嘴模具位置。
实验13热塑性塑料注塑成型实验
实验13 热塑性塑料注塑成型实验一、实验目的1．了解注塑成型过程和成型工艺条件；2．掌握注塑成型工艺参数的确定以及它们对制品结构形态的影响；3．掌握注塑机模具的结构、正确操作注塑机，4．掌握聚乙烯盖注塑成型的方法。
原理聚乙烯是热塑性塑料，热塑性塑料具有受热软化和在外力作用下流动的特点，当冷却后又能转变为固态，而塑料的原有性能不发生本质变化，注塑成型正是利用塑料的这一特性。
注塑成型是热塑性塑料成型制品的一种重要方法，塑料在注塑机料筒中经外部加热及螺杆对物料和物料之间的摩擦升热使塑料熔化呈流动状后，在螺杆的高压、高速作用推动下，塑料熔体通过喷嘴注入温度较低的封闭模具型腔中，经冷却定型成为所需制品。
采用注塑成型，可以成型各种不同塑料，得到质量、尺寸、形状大小不同的各种各样的塑料制品，本实验是通过注射机生产聚乙烯盖的过程，使学生对注塑成型有初步的了解和掌握塑料注塑成型的工艺条件。
注塑成型聚乙烯盖的工艺过程注塑成型过程按先后顺序包括成型前的准备，注塑过程，制品的后处理等。
注塑前的准备工作主要有原料的检验、计量、着色、料筒的清洗等。
注塑过程主要包括各种工艺条件的确定和调整，塑料熔体的充模和冷却过程。
注塑成型工艺条件包括注塑成型温度、注射压力、注射速度、与之有关的时间。
要想得到满意的注塑制品，涉及的生产因素有注塑机的性能、制品的结构设计和模具设计、原材料已经确定，模具已经安装在注塑机上时，工艺条件选择和控制就成为至关重要的因素。
直接影响塑料熔体的流动行为，塑料的塑化状态和分解行为，都影响塑料制品的外观和性能，如果塑料成型工艺条件选择不当，不但制品性能下降，甚至不能成型一个完整的制品。
工艺条件及其对成型的影响（1）温度注塑成型要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。
前两种温度主要影响塑料的塑化性能和流动性能，而后一种温度主要影响塑料熔体在模腔的流动和冷却。
料筒温度温度是保证塑料塑化质量的关键工艺参数之一，料筒热量是通过加热圈对料筒加热获得，温度的高低由温度控制仪表对加热圈进行调节和控制，为了便于对料筒进行温度控制，注塑机的料筒由3个温度控制仪表分段对料筒加以控制。
热塑性塑料注射成型制品缺陷及产生的原因
1.控制温度恒定 2.检查牵引装置,使达到平衡
1.掉换滤网 2.校正各段温度 3.降低再生料的比例
1.塑料分解 2.成形温度太低 3.熔接不良 4.塑料潮湿 5.塑料混入杂质 6.浇口位置不当 7.制品设计不当,有锐角缺口 8.围绕金属嵌件周围的塑料厚度不够 9.模具温度太低 10塑料回料次数太多
制品缺陷
1.管材内外表面毛糙
挤出管材的缺陷、产生的原因及其解决措施
产生的原因
1.塑料中水分含量过大 2.料温太低 3.机头与口模内部不洁净 4.挤出速率太快
6.制品粘模 7.主流道粘模
1.注射压力太高,注射时间太长 2.模具温度太高 3.浇口尺寸太大和位置不当 4.模腔光洁度不够 5.脱模斜度太小,不易脱模 6.顶出位置或结构不合理
1.料温太高 2.冷却时间太短、主流道料尚未凝固 3.喷嘴温度太低 4.主流道无冷料穴 5.主流道光洁度差 6.喷嘴孔径大于主流道直径 7.主流道衬套弧度与喷嘴弧度不吻合 8.主流道斜度不够
1.塑化不均匀
2.模温太低
8.制品内有冷块或僵 3. 料内混入杂质或不同牌号的原料
块
4.喷嘴温度太低
5.无主流道或分流道冷料穴
6.制品质量和注射机最大注射量接近,而成型时间太短
热塑性塑料注射成型制品缺陷及产生的原因
制品缺陷
产生的原因
制品缺陷
产生的原因
9.溶接痕
1.料温太低,塑料流动性差 2.注射压力太小 3.注射速度太慢 4.模温太低 5.模腔排气不良 6.原料受到污染
12.制品翘曲变形
1.模具温度太高,冷却时间不够 2.制品厚薄悬殊 3.浇口位置不当,数量不够 4.顶出位置不当,受力不均 5.塑料大分子定向作用太大
实验三 热塑性塑料注射成型
实验三热塑性塑料注射成型热塑性塑料注射成型技术是现代工业生产中使用最广泛的一种成型方法之一。
它使用高速注射机来将高温熔化的塑料材料注入成型模具中，然后冷却和固化，最终形成所需的制品。
该技术可以生产出各种形状、尺寸和厚度的零件，无论是单独的部件还是组合的组件。
注射成型过程主要包括以下几个步骤：1. 塑料颗粒的加入塑料颗粒通常是在注射成型机的进给斗中加入的，由进给斗中的螺杆将其输送到机器的加热区域。
2. 塑料的加热和熔化在加热区域内，螺杆会将塑料颗粒加热到高温，使其变成熔融状态。
3. 塑料的注射注射成型机中的熔融塑料经过一定的压力和流量控制后，通过喷嘴进入到成型模具中。
在注射过程中，塑料会在模具中冷却和固化，最终形成所需的制品。
4. 塑料零件的脱模当塑料完全固化后，模具会打开，零件会从中脱模。
注射成型技术的优点在于生产效率高、加工精度高、成本低等。
除此之外，还具备以下优点：1. 成型设计自由注射成型技术可以用来生产各种不同形状和尺寸的零件，设计师可以根据客户或市场的需求进行任意的设计。
2. 制品一致性高由于使用的是机器化生产技术，注射成型生产出的零件，其尺寸和形状非常一致。
3. 生产速度快注射成型技术可以在很短的时间内生产出大量的制品。
4. 制品的表面质量好注射成型生产的制品表面质量非常好, 这样的制品可以直接使用，而不需要额外的表面处理。
然而，注射成型技术也有着一些缺点。
最大的问题可能是生产批量。
如果需要生产的制品数量较少，那么使用注射成型技术可能就变得不划算。
此外，注射成型技术也要求使用设备投资大，所以对于中小型制造商来说有一定的门槛。
最后，注射成型生产所需的材料比较昂贵，而塑料废料难以回收再利用也可能导致环境的负担。
高分子材料成型加工(注射成型)
二.注射机的基本结构
高分子材料成型加工
1. 注射系统
作用
①塑化—能在规定的时间内将规定数量的物料均匀
地熔融塑化，并达到流动状态
②注射—以一定的压力和速度将熔料注射到模具型 腔中去 ③保压—注射完毕后，有一段时间螺杆保持不动， 以向模腔内补充一部分因冷却而收缩的熔料，使制 品密实和防止模腔内的物料反流
高分子材料成型加工
四、注射工艺及成型条件
塑化过程：料筒温度、螺杆转速和螺杆背压 注射充模过程：注射压力、充模速度、保压 时间 固化过程：模具温度、固化时间
高分子材料成型加工
第六节 反应注射成型 React Injection Moulding（RIM） 一、反应注射成型 定义
将两种具有化学活性的低相对分 子量液体原料在高压下撞击混合， 然后注入密闭的模具内进行聚合、 交联固化等化学反应而形成制品 的工艺方法
高分子材料成型加工
对厚制品，采用较高模温 对薄制品，采用较低模温 料筒温度高，模温高的模温； 2、压力 塑化压力（背压）：
采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺杆转动后 退时所受的压力 作用 塑化压力高，有利于提高塑化，但对热敏性聚合物 不利。 对塑化量的影响：背压高，塑化量降低。 背压高，物料压力大，当压力大于喷嘴封闭料流的 压力，会有流涎现象。 背压高，螺杆扭矩高，对塑化电机的负荷大。
2、热固性塑料熔体在充模过程中的流动
3、热固性塑料在模腔内的固化
高分子材料成型加工
二、注射原料要求
热固性塑料注射成型工艺性能的基本要求 是：在低温料筒内塑化产物能较长时间保 持良好流动性，而在高温的模腔内能快速 反应固化。
酚醛塑料最适合 不饱和聚酯塑料和三聚氰胺塑料 环氧树脂注射成型时技术难度较大
注射成型概述
.3.2 注射过程
一、注射工序
一般地，注射过程要经历加料、塑化、充模、冷却、 脱模等步骤。 1.加料 注射成型是一间歇过程，保持定量加料，以保证操作 稳定，塑料塑化均匀，获得良好制品。 加料过多：受热时间过长，容易引起物料的热分解， 注射机功率消耗增加。 加料过少：料筒内缺少传压物质，模腔中塑料熔体压 力降低，难于补塑，易引起制品收缩、凹陷、空洞等 缺陷。
.2.3 注塑模具
基本结构包括：浇注系统、成型零件、结构零件三部分。
浇注系统：塑料从喷嘴进入型腔前的流道部分。 包括主流道、冷料穴、分流道、浇口。 成型零件：构成制品形状的各种零件。 包括动模、定模、型腔、型芯、成型杆、 排气口。 结构零件：构成模具结构的各种零件。 包括执行导向、脱模、抽芯、分型等动 作的各种零件。
.3 注塑模塑工艺过程及控制因素
6.3.1 成型前的准备
1.成型前对原料的预处理 对原料进行外观和工艺性能的检验，有的粉料还需 造粒、染色和干燥等。 如：PC、PA、PMMA等须干燥。
小批量：热风循环烘箱、红外线加热烘箱、真空烘箱。
大批量：沸腾干燥、气流干燥。 常压时通常100℃以上，注意干燥时间和之后的防潮。
.3.1 成型前的准备
2.料筒的情况
初用某种塑料或初用注射机、生产中需改变产品、更 换原料、塑料中有分解时需对注射机的料筒进行清洗 或拆换。 柱塞式：拆卸清洗或用专用料筒。 螺杆式：直接换料清洗。 要求掌握塑料的热稳定性、成型温度范围、 各种塑料之间的相容性。
.3.1 成型前的准备
3.嵌件的预热
.2.3 注塑模具
作用：
（1）控制料流速度
（2）防止倒流
（3）使熔体受到较高的剪切而升高温度，提高流动性
（4）便于制品与主流道系统分离
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热塑性塑料制品的注射成型一、实验目的1、了解柱塞式和移动螺杆式注射机的结构特点及操作程序；2、掌握热塑性塑料注射成型的实验技能及标准测试样条的制备方法；3、掌握注射盛开工艺条件的确定及其与注射制品质量的关系。
二、实验原理1、注射过程原理注射成型是高分子材料成型加工中一种重要的方法，应用十分广泛，几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型。
热塑性塑料的注射成型又称注塑，是将粒状或粉状塑料加入到注射机的料筒，经加热溶化后呈流动状态，然后在注射机的柱塞或移动螺杆快速而又连续的压力下，从料筒前端的喷嘴中以很高的压力和很快的速度注入到闭合的模具内。
充满膜腔的熔体在受压的情况下，经冷却固化后，开模得到与模具型腔相应的制品。
注射成型机主要的有柱塞式和移动螺杆式两种，以后者为常用。
不同类型的注射机的动作程序不完全相同，但塑料的注射成型原理及过程是相同的。
本实验是以聚丙烯为例，采用移动螺杆式注射机的注射成型。
热塑性塑料的注射过程包括加料、塑化、注射充模、冷却固化和脱模等几个工序。
（1）合模锁紧注射成型的周期一般是以合模为起始点。
动模前移，快速闭合。
在与定模将要接触时，依靠合模系统自动切换成低压，提供试合模压力和低速；最后切换成高压将模具合紧。
（2）注射充模模具闭合后，注射机机身前移使喷嘴与模具贴合。
油压推动与油缸活塞杆相连接的螺杆前进，将螺杆头部前面已均匀塑化的物料以一定的压力和速度注射入模腔，直到熔体充满模腔为止。
熔体充模顺利与否，取决于注射的压力和速度、熔体的温度和模具的温度等。
这些参数决定了熔体的粘度和流动特性。
注射压力是为了使熔体克服料筒、喷嘴、浇注系统和模腔等处的阻力，以一定的速度注射入模；一旦充满，模腔内压迅速到达最大值，充模速度则迅速下降。
模腔内物料受压紧，密实，符合成型制品的要求。
注射压力的过高或过低，造成充模的过量或不足，都将影响制品的外观质量和材料的大分子取向程度。
注射速度影响熔体填充模腔时的流动状态。
速度快，充模时间短，熔体温差小，则制品密度均匀，熔接强度高，尺寸稳定性好，外观质量好；反之，若速度慢，充模时间长，由于熔体流动过程的剪切作用使大分子取向程度大，则制品各向异性。
（3）保压熔体注入模腔后，由于模具的低温冷却作用，使模腔内的熔体产生收缩。
为了保护注射制品的致密性、尺寸精度和强度，必须使注射系统对模具施加一定的压力（螺杆对熔体保持一定压力），对模腔塑件进行补塑，直到浇注系统的塑料冻结为止。
保压过程包括控制保压压力和保压时间的过程，它们均影响制品的质量。
保压压力可以等于或低于充模压力，其大小以达到补塑增密为宜。
保压时间以压力保持到浇口凝封时为好。
若保压时间不足，模腔内的物料会倒流，使制品缺料；若时间过长或压力过大，充模量过多，将使制品的浇口附近的内应力增大，制品易开裂。
（4）制品的冷却和预塑化当模具浇注系统内的熔体冻结到其失去从浇口回流可能性时，即浇口封闭时，就可卸去保压压力，使制品在模内充分冷却定型。
其间主要控制冷却的温度和时间。
在冷却的同时，螺杆传动装置开始工作，带动螺杆转动，使料斗内的塑料经螺杆向前输送，并在料筒的外加热和螺杆剪切作用下使其熔融塑化。
物料由螺杆运到料筒前端，并产生一定压力。
在此压力作用下螺杆在旋转的同时向后移动，当后移到一定距离，料筒前端的熔体达到下次注射量时，螺杆停止转动和后移，准备下一次注射。
塑料的预塑化与模具内制品的冷却定型后，合模装置即开启模具，并自动顶落制品。
2、注射成型工艺条件注射成型工艺的核心问题是要求得到塑化良好的塑料熔体并把它顺利注射到模具中去，在控制的条件下冷却定型，最终得到合乎质量要求的制品。
因此，注射最重要的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的时间。
（1）温度注射成型过程需要控制的温度包括料筒温度、喷嘴温度和模具温度。
前两者关系到塑料的塑化和流动，后者关系到塑料的成型。
a. 料筒温度料温的高低，主要决定于塑料的性质，必须把塑料加热到粘流温度（T f）或熔点（T m）以上，但必须低于其分解温度（T d）。
料温对注射成型工艺过程及制品的物理机械性能有密切关系。
随着料温升高，熔体粘度下降，料筒、喷嘴、模具的浇注系统的压力降减小，塑料在模具中流程就长，从而发送了成型工艺性能，注射速度大，塑化时间和充模时间缩短，生产率上升。
但若料温太高，易引起塑料热降解，制品物理机械性能降低。
而料温太低，则容易造成制品缺料，表面无光，有熔接痕等，且生产周期长，劳动生产率降低。
在决定料温时，必须考虑塑料在料筒内的停留时间，这对热敏性塑料尤其重要，随着温度升高物料在料筒内的停留时间缩短。
料筒温度通常从料斗一侧起至喷嘴分段控制，由低到高，以利于塑料逐步塑化。
各段之间的温差约为30℃~50℃。
b. 喷嘴温度塑料在注射时是以高速度通过喷嘴的细孔的，有一定的摩擦热产生，为了防止塑料熔体在喷嘴可能发生“流涎现象”，通常喷嘴温度略低于料筒的最高温度。
c. 模具温度模具温度不但影响塑料充模时的流动行为，而且影响制品的物理机械性能和表观质量。
结晶型塑料注射入模型后，将发生相转变，冷却速率将影响塑料的结晶速率。
缓冷，即模温高，结晶速率大，有利结晶，能提高制品的密度和结晶度，制品成型收缩性较大，刚度大，大多数力学性能较高，但伸长率和冲击强度下降。
骤冷所得制品的结晶度下降，韧性较好。
但骤冷不利于大分子的松驰过程，分子取经向作用和内应力较大。
中速冷塑料的结晶和取向较适中，是常用的条件。
无定型塑料注射入模时，不发生相转变，模温的高低主要影响熔体的粘度和充模速率。
在顺利充模的情况下，较低的模温可以缩短冷却时间，提高成型效率。
所以对于熔融粘度较低的塑料，一般选择较低的模温；反之，必须选择较高模温。
选用低模温，虽然可加快冷却，有利提高生产效率，但过低的模温可能使浇口过早凝封，引起缺料和充模不全。
（2）压力注射过程中的压力包括塑化压力（背压）和注射压力，是塑料塑化充模成型的重要因素。
a. 塑化压力（背压）预塑化时，塑料随螺杆旋转，塑化后堆积在料筒的前部，螺杆的端部塑料熔体产生一定的压力，称为塑化压力，或称螺杆的背压，其大小可通过注射机油缸的回油背压阀来调整。
螺杆的背压影响预塑化效果。
提高背压，物料受到剪切作用增加，熔体温度升高，塑化均匀性好，但塑化量降低。
螺杆转速低则延长预塑化时间。
螺杆在较低背压和转速下塑化时，螺杆输送计量的精确度提高。
对于热稳定性差或熔融粘度高的塑料应选择较低的转速；对于热稳定性差或熔体粘度低的塑料则选择较低的背压。
螺杆的背压一般为注射压力的5%~20%。
b. 注射压力注射压力的作用是克服塑料在料筒、喷嘴及浇注系统和型腔中流动时的阻力，给予塑料熔体足够的充模速率，能对熔体进行压实，以确保注射制品的质量。
注射压力的大小取决于模具和制件的结构、塑料的品种以及注射工艺条件等。
塑料注射过程中的流动阻力决定于塑料的摩擦因数和熔融粘度，两者越大，所要求的注射压力越高。
而同一种塑料的摩擦因数和熔融粘度是随料筒温度和模具温度而变动的，所以在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，所需注射压力加大。
c. 时间完成一次注射成型所需的全部时间称为注射成型周期，它包括注射（充模、保压）时间、冷却（加料、预塑化）时间及其他辅助（开模、脱模、嵌件安放、闭模）时间。
注射时间中的充模时间主要与充模速度有关。
保压时间依赖于料温、模温以及主流道和浇口的大小，对制品尺寸的准确性有较大影响，保压时间不够，浇口未凝封，熔料会倒流，使模内压力下降，会使制品出现凹陷、缩孔等现象。
冷却时间取决于制品的厚度、塑料的热性能、结晶性能以及模具温度等。
冷却时间以保证制品脱模时不变形绕曲，而时间又较短为原则。
成型过程中应尽可能地缩短其他辅助时间，以提高生产效率。
热塑性塑料的注射成型，主要是一个物理过程，但高聚物在热和力的作用下难免发生某些化学变化。
注射成型应选择合理的设备和模具设计，制订合理的工艺条件，以使化学变化减少到最小的程度。
三、设备仪器与原料1、设备仪器（1）本实验采用国产海天公司的HTF90W1塑料注射成型机，其基本结构如图21-1所示，主要由包括注射装置、锁模装置、液压传动系统和电路控制系统。
图21-1 移动螺杆式注射机结构示意图1—动模板；2—注射模具；3—定模板；4—喷嘴；5—料斗；6—螺杆传动齿轮；7—注射油缸；8—液压泵；9—螺杆；10—加热料筒；11—加热器；12—顶出杆（销）；13—锁模油缸图21-2 模具开－合结构示意图（2）注射模具（力学性能试样模具）。
（3）温度计、秒表、卡尺等。
2、原料PP、HDPE，颗粒状塑料等。
也可选用PS、ABS、PA、POM等。
四、准备工作（1）原料准备，干燥PP或HDPE树脂。
一般干燥条件是：烘箱温度为80℃，时间3~4h，若温度为90℃，则仅需2~3h。
实际上，干燥处理的温度越低越好，但时间却需更久。
干燥的原则是控制塑料的含水率低于0.1%。
（2）详细观察、了解注射机的结构，工作原理，安全操作等。
（3）拟定各项成型工艺条件。
（4）安装模具并进行试模。
五、实验步骤（仪器操作步骤）1、接通操纵柜上的主开关，并将操作的选择开关调到点动或手动上；2、冷却料筒的冷却水必须打开；3、接通加热及温度调节系统；4、预热液压油；5、机器启动应在系统无压的情况下进行泵的启动；6、关闭安全门，根据安全保护要求，机器在工作时所有安全门都应关闭，打开操作侧的安全门时，油泵就会停止工作；7、调好所有行程开关的位置，使动模板运行畅通；8、安装模具，在安装模具之前必须清理干净模具表面和与机器模板的接触面，检查模具的定心是否与动模板的定心相符，要检查顶出杆是否伸进动模板内太多，在定模板方面要仔细检查模具的定心凸缘是否进入前模板的同心圆内，然后在低压下将模具锁上，用螺丝拧紧固定模具的夹板。
这一切都需要在吊车或起重架辅助下进行。
在模具安装好之后，调节行程滑块，限制动模板的行程；9、调整顶出机构，使之能够达到将制品从型腔顶出的行程；10、调整模具保险装置，再调整好模具闭合时的限位开关；11、调整锁模力，在保证制品质量前提下将锁模力调到需要的最小值；12、调节开闭模运动的速度及压力；13、检查料斗是否有杂质或异物再根据产量加料；14、调节注射座行程（在闭模状态下调整）；15、调节注射压力，保压压力（时间）；16、 调节背压压力，喷嘴控制油缸压力以及顶出压力；17、 手动合模、开模1～2次，并检查顶针及行程是否顺畅；18、 将选择开关转到半自动位置，进行注塑。
19、重复上述操作程序，在不同保压时间和冷却时间下注射制品。
20、测定制品的成型收缩率，测试注射样品的力学性能。
21、操作完停车后要注意以下事项：①把选择开关转到手动位置；②关闭入料闸板，停止继续向料筒供料；③注射座退回，使喷嘴脱离与模具的接触；④清除料筒中的余料，反复注射、预料，使物料不再从喷嘴流延为止； ⑤对加工过易分解的树脂，要用PE 或PP 清洗；⑥把所有操作开关和选择开关选到断开位置；⑦把操纵电源开关转到断开位置，切断总电源开关；⑧停止所有冷却水；⑨停机之后要擦净机器的各个部件。