第三章注射成型原理及工艺

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。
重点与难点：
难点：工艺条件与各因素的关系
重点：成型压力
成型温度 压缩时间

塑料成型工艺规程的制订（P66）
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。
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
3.1.3注射成型工艺参数
温度
压力
时间 （成型周期）
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：
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。
②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。
调湿
3.1.2注射成型工艺过程
1.成型前准备
质量体积 流动性 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
原料检验
原料干燥
红外线干燥
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 清理料筒 清理模具 涂脱模剂 合 模 注 射 保 压 冷 却 脱 模 预塑化
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？
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
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
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。
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 螺杆式注射机的优点： 可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌 件的塑件。
成型周期短、效率高，生产过程可实现自动化 由于加热缸的压力损失小，用较低的注射压力 也能成型。 加热缸內的材料滞留处少，热稳定性差的材料 也很少因滞留而分解。
装入嵌件
塑件后处理
3.1.2注射成型工艺过程
3.注射成型后处理 退火： 放在一定温度的红外线或循环热风烘箱、液 体介质中（矿物油，石蜡）一段时间，再缓慢冷 却。
退火的温度：高于使用温度10～20℃，低于
相变温度10～20℃。
调湿： 将刚从模具中脱出的塑件放在热水中(100～ 120℃)，隔绝空气，进行防氧化处理，达到吸湿 平衡。调湿后缓冷至室温。
粉粒状、纤 维状的料
置于成型温 度的型腔中
合模 加压
成型 固化
3.2 塑料压缩模塑工艺
一、压缩模塑原理
2.压缩模塑特点
⑴塑料直接加入型腔，加料腔是型腔的延伸。 ⑵模具是在塑件最终成型时才完全闭合 ⑶压力通过凸模直接传给塑料 有利于成型流动性较差的以纤维为填料的 聚合物 不能压制带有精细、易断嵌件及较多嵌件 的塑件。 不易获得尺寸精度尤其是 高精度的塑件
3.1注射成型原理及工艺
3.1.1 注射成型原理及注射机
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： 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 4.螺杆式注射机
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
3.1.1注射成型原理及注射机
3.柱塞式注射机
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： ①塑化不均： 塑料靠料筒壁传热，柱塞推动 塑料无混合作用，易产生塑化不均的现象。
②最大注射量受限： 最大注射量取决于料筒 的塑化能力（与塑料受热面积有关）与柱塞 直径与行程。 ③注射压力损失大： 很大一部分压力用在压 实固体塑料和克服塑料与料筒摩擦。
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？
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。
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
退火 成型后处理
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ຫໍສະໝຸດ Baidu素有关。
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
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
注射机按塑化方式分为：柱塞式注射机和螺
杆式注射机。
塑化 —— 指塑料在料筒内经加热达到流动状 态并具有良好的可塑性的过程。 按外形可分为：卧式、立式和角式注射机。
3.1注射成型原理及工艺