塑料注射成型原理及工艺优秀课件

2、结构组成
注射装置----塑化、注射
合模装置----也称锁模装置，保证注射模具可靠地闭合， 实现模具开、合动作以及顶出制件。
液压传动系统、电器控制系统----保证注射机按预定工艺 过程的要求(如压力、温度、速度和时间)和动作程序准确 有效工作。
4、注射机的分类
按外形特征分：
立式 卧式 直角式
注射机的主要技术参数包括公称注射量、螺杆直径及有 效长度、注射行程、注射压力、注射速度、塑化能力、合模 力、开锁力、开模合模速度、开模行程、模板尺寸、推出行 程、推出力、空循环时间、机器的功率、体积和质量等。
二、注射成型工艺过程
成型前的准备
注射成
型工艺
注射过程
塑件的后处理
原料外观检验及工艺性能测定
按塑化方式分： 柱塞式 螺杆式
按锁模机构驱动方式分： 液压式 液压-机械联合式
按可成型塑件的精度分： 一般注塑机 精密注塑机
⑴立式注塑机
它的注射装置垂直装设， 并与锁模机构移动方向成 一条轴线。
优点：占地面积小，拆装 模具方便，易于安放嵌件 等。
缺点：塑件推出后需由人 工取出，不易实现全自动 操作。
缺点：占地面积介于立式和卧式两者之间，注射量的提 高也受到限制。
1)柱塞式注射机
柱塞在料筒内作往复运动， 将熔融塑料注入模具，分流梭 是形如鱼雷的部件，其作用是 将料筒内流经该处的塑料分成 薄层，使塑料分流，以加快热 传递。同时塑料分流后，在分 流梭表面流速增加，剪切速率 加大，粘度下降，塑料得到进 一步的混合和塑化。
⑵ 卧式注塑机 它的注射装置轴线与锁模机构轴线呈 一条直线并水平排列。
优点：机身较低，利于操作和加料，可实现全自动操 作，机床因重心低而稳定。
缺点：模具装拆与嵌件安放都比较麻烦，机床占地面 积较大。
⑶ 直角式注塑机 其注射装置轴线与锁模机构轴线相互 正交垂直。
优点：结构简单，便于自制，适于一模仅成型一件，而 中心部位不留有浇口痕迹，适用于带有自动回转脱螺纹机构 的模具。
塑料注射成型原理及工艺
3.1 注射成型原理与工艺
注射成型又称注射模塑，是热塑性塑料制 品的一种主要成型方法。注射成型模具占整个 塑料模的90%左右。设备及模具制造费用较高， 不适用单件及小批量的塑料制品的生产。
一、注射成型原理及注射机
1. 原理
将颗粒状或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料 筒中，经过加热熔融塑化成为粘流态熔体，在注射机柱 塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴注入模 具型腔，经一定时间的保压、冷却定型后可保持模具型 腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件。
塑料预热和干燥
料筒清洗
嵌件预热 脱模剂的选用
加料 塑化
充模
保压 注射 倒流
冷却
脱模
退火处理 调湿处理
1. 注射前的准备
(1)原料的预处理
1)分析检验成型物料的质量
对物料进行外观（指色泽、粒度大小及均匀性等）和工艺性能 （熔融指数、流动性、收缩率等）检验。
2)着色
着色剂： 按在塑料中的分散能力可分为染料和颜料。 着色方法： 浮染法、混合法、造粒法
3)预热干燥
对于吸湿性强的塑料如尼龙、ABS等，为了防止出现气泡和银 纹等缺陷，避免水降解，应进行适当的干燥。
小批量生产用塑料：红外线干燥和热风循环烘箱干燥。 高温下受热时间长容易氧化变色的塑料：真空烘箱干燥。 大批量生产用塑料：负压沸腾干燥。
（2）清洗料筒
在注射成型前，如需改变塑料品种、更换物料、调换颜色或发 现塑料中有分解现象时，都需要对料筒进行清洗。 对于螺杆式注 射机，可采用对空注射法清洗。
3）塑化效果和塑化能力
塑化效果的好坏及塑化能力的大小均与物料受热方式和注 射机的结构有关。
柱塞式注射机的热量仅仅来自与高温机筒中，而螺杆式 注射机塑化时的热量同时来自与高温机筒和自身的摩擦热。 强烈的搅拌与剪切作用不仅有利于熔体的各组分混合均匀, 而且还避免了波动的机筒温度对熔体温度的影响,故有利于 熔体的粘度均化和温度分布均化,所以螺杆式注射机塑化效 果好。
（3）预热嵌件
嵌件预热后可减少熔料与嵌件的温度差，从而在成型中，使嵌 件周围的熔料缓慢冷却，均匀收缩，防止嵌件周围产生过大的内 应力。小嵌件可不预热。
预热温度以不损伤金属表面所镀层为限。
（4）选用脱模剂
施加脱模剂，目的是为了使成型后的零件容易从模中脱出， 常用的脱模剂有硬脂酸锌、液体石蜡和硅油等。
2. 注射过程
柱塞式注射机的注射量 不宜太大，而且不宜用来 成型流动性差，热敏性强 的塑料制件。
2)螺杆式注射机
螺杆即可以旋转又 可前后移动，因而能够 胜任塑料的塑化、混合 和注射工作。
5. 注射机的规格及主要技术参数
国际上通常采用注射容量/锁模力来表示注射机的主要特 征。
注射容量为注射压力为100MPa时的理论注射容量。 如 SZ-160/1000, 表 示 该 注 射 机 是 理 论 注 射 容 量 约 为 160cm3，锁模力约为1000kN的塑料（S)注射(Z)成型机。
（2）注射充型
柱塞或螺杆从机筒的计量位置开始，通过注射油缸和活塞 施加高压，将塑化好的塑料熔体经过机筒前端的喷嘴和模具中 的浇注系统快速进入模腔的过程称为注射充模。又可细分为流 动充型、保压补缩和倒流三个后，常需要进行适当的后处理，借以改善 和提高塑件的性能。
完整的注射成型工艺过程可分为塑化计量、注射充模和 冷却定型三个阶段。
（1）塑化、计量阶段
1）塑化：成型物料在注射成型机筒内经过加热，由松散的 粉状或粒状固体转变为粘流态的过程。
2）计量：指能够保证注射机通过柱塞或螺杆，将塑化好的 熔体定温、定压、定量的输出机筒所进行的准备动作。这些 动作均需要注射机控制柱塞或螺杆在塑化过程中完成。
一般退火温度控制在塑件使用温度以上10～20℃，或低 于塑料的热变形温度10～20℃。
（1）退火处理
塑件在一定温度的加热液体介质（如热水、甘油和液体 石蜡）或热空气循环烘箱中静置一段时间，然后缓慢冷却的 过程。
目的：减少由于塑件在料筒内塑化不均匀或在型腔内冷却 速度不一致，而形成的内应力；对结晶型塑料调整结晶度，或 加速二次结晶或后结晶的过程；还可以解取向，并降低制件硬 度和提高韧度。