成型加工塑料注射成型原理及工艺课件
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塑料成型工艺及模具设计PPT课件
1.目测法。 2.结构定位法，见图9－9所示 。 图9－10所示为普通压机用固定式压注模的加料腔与上 模连接为一体的结构，加料腔采用镶拼结构，主流道做 在浇口套上，图中加料腔底部共有四个主流道。 图9－11所示为加料腔与模具的连接固定方式，有用螺 母锁紧加固合仅用台肩固定两种方式。
9.2.2 压注模专用零件结构设计
式中 A—加料腔断面积，cm3 N —专用压机辅助缸的额定压力，Ｔ； q — 成型塑料所需的挤压力,按表9-1选用。
9.2.2 压注模专用零件结构设计
当压机确定后，还应计算校核加料 腔内产生的单位挤压力是否足够。 计算校核式为：
1000Ｎ/A=P′≥ｑ 式中 Ｎ－压机额定压力，Ｔ；
P′－实际单位挤压力，Ｋｇ／ cm3
ｑ—不同塑料所需单位挤压力， 参见表9-1
9.2.2 压注模专用零件结构设计
2)加料腔的高度 H=V/A+(0.8 ～ 1.5cm)
(9-5) 式中 H－加料腔高度
V－塑件及浇注系统，以及残余 废料为松散原料时的总体积；
A－加料腔的端面积
9.2.2 压注模专用零件结构设计
2.柱塞
普通压机用压注模柱塞的结构形式如图9－12所示， 图c的柱塞用于移动式模具，外形为头部倒角的简单圆 柱形，图a、b、d的柱塞带有底板，以便固定在压机 上。柱塞与底板之间可做成组合式或整体式。图d的柱 塞上开设有环形槽，塑料溢入充满并固化在槽里，起 到了活塞环的作用，它将阻止塑料从间隙中较多地溢 出。图a、d柱塞端面开设有些楔形沟槽，图9－13清
9.2 压注模
9.2.1 压注模的类型 9.2.2 压注模专用零件结构设计
9.2.1 压注模的类型
（一）普通压机用压注模
1.移动式压铸模(见图9-4)
9.2.2 压注模专用零件结构设计
式中 A—加料腔断面积，cm3 N —专用压机辅助缸的额定压力，Ｔ； q — 成型塑料所需的挤压力,按表9-1选用。
9.2.2 压注模专用零件结构设计
当压机确定后，还应计算校核加料 腔内产生的单位挤压力是否足够。 计算校核式为：
1000Ｎ/A=P′≥ｑ 式中 Ｎ－压机额定压力，Ｔ；
P′－实际单位挤压力，Ｋｇ／ cm3
ｑ—不同塑料所需单位挤压力， 参见表9-1
9.2.2 压注模专用零件结构设计
2)加料腔的高度 H=V/A+(0.8 ～ 1.5cm)
(9-5) 式中 H－加料腔高度
V－塑件及浇注系统，以及残余 废料为松散原料时的总体积；
A－加料腔的端面积
9.2.2 压注模专用零件结构设计
2.柱塞
普通压机用压注模柱塞的结构形式如图9－12所示， 图c的柱塞用于移动式模具，外形为头部倒角的简单圆 柱形，图a、b、d的柱塞带有底板，以便固定在压机 上。柱塞与底板之间可做成组合式或整体式。图d的柱 塞上开设有环形槽，塑料溢入充满并固化在槽里，起 到了活塞环的作用，它将阻止塑料从间隙中较多地溢 出。图a、d柱塞端面开设有些楔形沟槽，图9－13清
9.2 压注模
9.2.1 压注模的类型 9.2.2 压注模专用零件结构设计
9.2.1 压注模的类型
（一）普通压机用压注模
1.移动式压铸模(见图9-4)
塑料成型原理与工艺
1—凸模固定板 2—上凸模 3—凹模 4—下凸模 5—凸模固定板 6—垫板
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
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
注塑成型工艺(PPT128页)
采用对空注射清洗螺杆式机筒时，应注意下列事项。
①欲换料的成型温度高于机筒内残料的成型温度时， 应将机筒和喷嘴温度升高到欲换料的最低成型温度，然后 加入欲换料或其回头料，并连续对空注射，直到全部残料 除尽止。
②欲换料的成型温度低于机筒内残料的成型温度时， 应将机筒和喷嘴温度升高到欲换最高成型温度，切断电源， 加入欲换料的回头料后，连续对空注射，直到全部残料除 尽止。
注射成型原理 图4-6 。
生产工艺 过程图 4—7。
一、生产前的准备工作 l.原料预处理 (1)分析检验成型物料的质量
根据注射成型对物料的工艺特性要求，检验物料的含 水量、外观色泽、颗粒情况、有无杂质并测试其热稳定性、 流动性和收缩率等指标。如果检测中出现问题，应及时解 决。对于粉状物料，在注射成型前，经常还需要将其配制 成粒料，因此其检验工作应放在配料后进行-
2.清洗料筒
生产中如遇下列情况均 应对注射机的料筒进行清洗： 改变塑料品种、更换物料、 调换颜色，或发现成型过程 中出现了热分解或降解反应。
清洗方法：①柱塞式机筒存料量大，须将机筒拆卸清 洗。②螺杆式机筒，可采用对空注射法清洗。③最近研制 成功了一种机筒清洗剂，是一种粒状无色高分子热弹性材 料，100℃时具有橡胶特性，但不熔融或粘结，将它通过 机筒，可以像软塞一样把机筒内的残料带出，这种清洗剂 主要适用于成型温度在180～280℃内的各种塑性塑料以 及中小型注射机。
(2)着色 作用：往塑料成型物料中添加一种称为色料或着色剂
的物质，借助这种物质改变塑料原有的颜色或赋予塑料特 殊光学性能。
着色剂按其在塑料中的分散能力分为：染料和颜料两 大类。
染料：具有着色力强、色彩鲜艳和色谱齐全的特点， 但由于对热、光和化学药品的稳定性比较差，在塑料中 较少应用；当塑料成型温度不高又希望制品透明时，可 采用耐热性较好的蒽醌类和偶氮类染料。
第1章 注塑成型基础知识 ppt课件
随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生142工艺条件3模具温度随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生142工艺条件3保压压力随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生142工艺条件4开模时间随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生142工艺条件2注塑速度随着电能应用的不断拓展以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业社会和家庭生活中与此同时使用电气所带来的不安全事故也不断发生15注塑常用塑料的主要性质树脂plastics一般是指由一种或多种简单的单体monomers经由化学聚合反应polymerization而成的长链状高分子聚合物polymers
1.模具缺陷 2.工艺条件设置不当 3.原料不符合使用要求
29 PPT课件
1.6.3 凹陷及缩痕（Sink Mark）
凹陷及缩痕（Sink Mark）是由于缺料注射引起的局部内收收缩造 成的。注塑制品表面产生的凹陷是注塑成型过程中的一个常见问 题。凹陷一般是由于塑料制品壁厚不均引起的，它可能出现在外 部尖角附近或者壁厚突变处。产生凹陷的根本原因是材料的热胀 冷缩。凹陷及缩痕（Sink MarK）缺陷分析及排除方法：
21 PPT课件
1.5.1 概述
1．按使用特性分类 通用塑料 工程塑料 特种塑料
22 PPT课件
1.5.1 概述
2．按加工方法分类 根据各种塑料不同的成型方法，可以分为膜压、层压、注射、挤
1.模具缺陷 2.工艺条件设置不当 3.原料不符合使用要求
29 PPT课件
1.6.3 凹陷及缩痕（Sink Mark）
凹陷及缩痕（Sink Mark）是由于缺料注射引起的局部内收收缩造 成的。注塑制品表面产生的凹陷是注塑成型过程中的一个常见问 题。凹陷一般是由于塑料制品壁厚不均引起的，它可能出现在外 部尖角附近或者壁厚突变处。产生凹陷的根本原因是材料的热胀 冷缩。凹陷及缩痕（Sink MarK）缺陷分析及排除方法：
21 PPT课件
1.5.1 概述
1．按使用特性分类 通用塑料 工程塑料 特种塑料
22 PPT课件
1.5.1 概述
2．按加工方法分类 根据各种塑料不同的成型方法，可以分为膜压、层压、注射、挤
高分子加工学-注射成型
出制品，至此就完成了一次注射成型过程。
注射成型在塑料加工中的地位
能成型外形复杂、尺寸精度高的制品
能成型带有嵌件的制品 成型周期短，成型时间：几秒～几分钟 适应性强，制品重量：1 g以下～几十Kg 生产效益高
容易实现自动化
发展现状
经济而先进的加工方法
产量占塑料总量的30% 从品种上看，比重更大 可用于制备工程塑料 制造工业配件，仪表零件，壳体 适合大、中、小型的企业
温度
老式机只有料筒三段温度 A．料筒温度 ①Ⅰ（T低）→（高）Ⅲ 流动T～分解T 流动T 粘流Tf（无定形） 熔点 （结晶聚合物） ②料口末端温度Ⅲ ③Ⅰ比流动T稍低 ④易降解的聚合物，严格控制最高T
B．喷咀T
控制原则：喷咀大，模具小，略低料筒的最高T。 反之，高于…..
C．模具T
低于树脂的Tg和Tm.。
适用范围：小型机
B．液压式
优点：压力大，工作平稳。 缺点：系统功率大，设备昂贵。 适用范围：大型机。
C．液压、机械组合式
结构特点：液压操纵连杆和曲肘撑杆结构 优点：符合闭模先快后慢，开模先慢后快，锁模力大 缺点：调模难，易磨损 适应范围：中大型，普遍采用
(3) 注塑模具(模具)
模具——在注射成型中赋予塑料一定形状和尺寸的部件 模具由浇注系统、成型部件和结构零件三大部分组成
板、脱模板、脱模杆、加程杆等。 冷却装置：在阴、阳模中设置冷却介质流动的通道
典型的塑模结构
主流道：喷咀至型腔或分流道的一段通道 冷料穴：主流道末端的一个空穴 分流道：多槽模中连接主流道和各个型腔的通道 浇口：连接主流道(或分流道)与型腔之间的通道, 浇口小，提高冲模速度，防倒流。 型腔：模具中成型塑料制品的空间 阴模（凹模）：构成制品外形的成型零件。 阳模（凸模）：构成制品内部形状的成型零件 排气孔：用于排除熔料中的气体 冷却装置：冷水，热水，热油，蒸汽
《IML注塑成型技术》课件
成品外观及性能检测
1 2
尺寸检测
测量成品的尺寸，检查是否符合设计要求。
外观检测
观察成品表面是否光滑、平整，无划痕、凹陷等 缺陷。
3
功能性检测
根据产品用途，对成品进行相应的性能测试，如 耐磨性、耐冲击性、耐化学腐蚀性等。
06
IML注塑成型案例分 析
案例一：手机保护套IML工艺应用
总结词
手机保护套是IML工艺应用的重要领域，通过IML工艺可以制造出具有高附加值的保护 套产品。
在IML技术中，塑料原料的注入和模具的设计是关键环节 。同时，薄膜热成型技术的控制也是制造薄壁容器的关键 因素。通过精确控制这些因素，可以生产出具有优异性能 和外观的薄壁容器。
IML技术应用领域
IML技术应用领域：IML技术的应用领域主要包括食品包装、化妆品包装、药品包装等。
由于IML技术能够生产出具有优异性能和外观的薄壁容器，因此广泛应用于食品包装领域，如饮料瓶、调味品瓶等。此外，化 妆品包装和药品包装也是IML技术的应用领域，如洗发水瓶、牙膏管等。
03
根据不同的塑料制品和材料，可以选择不同类型的热压机，如平板热 压机和滚筒式热压机等。
04
在使用热压机时，需要注意温度、压力和时间的控制，以及设备的维 护和保养。
脱模机
脱模机是IML注塑成型技术中用于将塑料制品从模具中 脱出的设备。
根据不同的塑料制品和模具结构，可以选择不同类型的 脱模机，如气动脱模机和电动脱模机等。
模具加工
对模具进行精细加工，确 保模具的尺寸精度和表面 光洁度。
模具安装
将模具安装到注塑机上， 确保模具与机器的配合良 好。
注塑成型
注射
冷却
将熔融状态的塑料注射到模具型腔中 ，形成初步的塑料件。
注射成型的工艺过程ppt课件
②制品断面的平均温度冷却到所要求某一温度以 下所需的时间；
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
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
塑料成型工艺第五章 压注成型
树脂应具有较长的适用期，在固化温度下具 有良好的反应性当树脂注射完成后能够快速固化， 以缩短制品的成型周期。
树脂对增强材料有良好的浸润性、匹 配性和黏附性。 树脂应具备低挥发、低收缩率和固化时 放热量少的特点。 2.压注成型用树脂的种类 不饱和聚酯树脂 环氧树脂 双马来酰亚胺树脂 乙烯基酯树脂
二、压注成型用增强材料
1.压注成型对增强材料的要求 2.压注成型增强材料的种类 （1）短切玻璃毡 是通过短切玻璃纤维在传输 带上随机沉积而成，属于非机织增强材料。只 适用于需少量裁剪的简单部件。 （2）连续玻璃纤维毡 由连续玻璃纤维纱不切 断而加入胶粘剂制成的毡状物，平面呈各向同 性。
（3）二维纺织物 由两组或两组以上的纤维纱在 织布机上按一定的经纬纱比例织出的增强材料。 （4）玻璃纤维复合毡 将各层增强片材间用线缝 合形成的复合毡。 三、预成型体的加工 1.工艺要求 （1）浸渍特性 （3) 抗冲刷性 （5）操作性能 （2）纤维的浸透
§5.4 压注成型工艺过程及工艺参数
一、压注成型的工艺过程
预 热 加 加 保 保 卸 热 压 温 压 压 与压缩成型区别是： 压缩：加料—合模 压注：合模—加料
预或 压压 锭塑 料粉
合 模
挤 塑
固 化
开 模
脱 模 清模
制 品
§5.4 压注成型工艺过程及工艺参数
二、压注成型的工艺参数 1.成型压力 经浇注系统压力有消耗，Ｐ压注＝(2～3)Ｐ压缩， 要保证塑料10～30秒内充满型腔。 2.成型温度 为了保证物料具有良好的流动性，料温必须 适当地低于交联温度的10-200C。压注成型时塑料 经过浇注系统能从中获得一部分摩擦热，因而模 具温度一般可比压缩成型时低10-300C。
4、分析充模不满、收缩率大、表面凹陷的原因。
树脂对增强材料有良好的浸润性、匹 配性和黏附性。 树脂应具备低挥发、低收缩率和固化时 放热量少的特点。 2.压注成型用树脂的种类 不饱和聚酯树脂 环氧树脂 双马来酰亚胺树脂 乙烯基酯树脂
二、压注成型用增强材料
1.压注成型对增强材料的要求 2.压注成型增强材料的种类 （1）短切玻璃毡 是通过短切玻璃纤维在传输 带上随机沉积而成，属于非机织增强材料。只 适用于需少量裁剪的简单部件。 （2）连续玻璃纤维毡 由连续玻璃纤维纱不切 断而加入胶粘剂制成的毡状物，平面呈各向同 性。
（3）二维纺织物 由两组或两组以上的纤维纱在 织布机上按一定的经纬纱比例织出的增强材料。 （4）玻璃纤维复合毡 将各层增强片材间用线缝 合形成的复合毡。 三、预成型体的加工 1.工艺要求 （1）浸渍特性 （3) 抗冲刷性 （5）操作性能 （2）纤维的浸透
§5.4 压注成型工艺过程及工艺参数
一、压注成型的工艺过程
预 热 加 加 保 保 卸 热 压 温 压 压 与压缩成型区别是： 压缩：加料—合模 压注：合模—加料
预或 压压 锭塑 料粉
合 模
挤 塑
固 化
开 模
脱 模 清模
制 品
§5.4 压注成型工艺过程及工艺参数
二、压注成型的工艺参数 1.成型压力 经浇注系统压力有消耗，Ｐ压注＝(2～3)Ｐ压缩， 要保证塑料10～30秒内充满型腔。 2.成型温度 为了保证物料具有良好的流动性，料温必须 适当地低于交联温度的10-200C。压注成型时塑料 经过浇注系统能从中获得一部分摩擦热，因而模 具温度一般可比压缩成型时低10-300C。
4、分析充模不满、收缩率大、表面凹陷的原因。
2.1 塑料成型工艺(注射、压缩)
27
C、分流梭 设置在塑化室的中央，与加热料筒的内壁形成均匀 分布的薄浅流道。料筒的部分热量通过数根翅翼 ( 亦 称肋 ) 使分流梭受热。当塑料进入加热室时，就形成 了一个较薄的塑料层，同时受到加热料筒和分流梭两 方面的受热，从而提高了塑化能力，改善了塑化质量。
分流梭
28
②螺杆式塑化部件 结构：由螺杆、料筒、喷嘴等组成。 功能： 塑料在转动螺杆的连续推进过程中，实现 物理状态的变化，最后呈熔融状态而被注入模腔，完 成均匀塑化、定量注射。
32
C、喷嘴 主要功能： 预塑时，建立背压，排除气体，防止熔料流涎，提 高塑化质量。 注射时，使喷嘴与模具主流道良好接触，保证熔料 在高压下不外溢；建立熔体压力，提高剪切应力，并 将压力能转换为动能，提高注射速率和升温，加强混 炼效果和均化作用。 保压时，便于向模腔补料。 冷却定型时，增加回流阻力，防止模腔中的熔料回 流。 调温、保温和断料功能。
熔体经过喷嘴及模具浇注系统充满型腔为止。
36
保压阶段：塑料熔体充满型腔后，熔体开始冷 却收缩，但柱塞或螺杆继续保持施压状态，料筒内
的熔料会向模具型腔内继续流入进行补缩，以形成
形状完整而致密的塑件。 倒流阶段：是柱塞或螺杆开始后退保压结束时 开始的，这时型腔内的压力比流道内的压力高，因 此会发生塑料熔体的倒流，从而使型腔内的压力迅
15
(3)料筒的清洗
在注塑生产中，经常需要更换原料、调换颜色，或 由于温度的升高会造成原料分解，所有这些情况发生 时，都需要对注塑机的料筒进行清洗。清理方法有如 下几种： ①柱塞式注塑机料筒的清洗，要把组装件拆卸后再 进行清洗。 ②螺杆式注塑机料筒的清洗，通常采用直接换料清 洗。为了便于料筒清洗，一般颜色浅的、熔融温度 低的、热稳定性差的注射制品先加工。
C、分流梭 设置在塑化室的中央，与加热料筒的内壁形成均匀 分布的薄浅流道。料筒的部分热量通过数根翅翼 ( 亦 称肋 ) 使分流梭受热。当塑料进入加热室时，就形成 了一个较薄的塑料层，同时受到加热料筒和分流梭两 方面的受热，从而提高了塑化能力，改善了塑化质量。
分流梭
28
②螺杆式塑化部件 结构：由螺杆、料筒、喷嘴等组成。 功能： 塑料在转动螺杆的连续推进过程中，实现 物理状态的变化，最后呈熔融状态而被注入模腔，完 成均匀塑化、定量注射。
32
C、喷嘴 主要功能： 预塑时，建立背压，排除气体，防止熔料流涎，提 高塑化质量。 注射时，使喷嘴与模具主流道良好接触，保证熔料 在高压下不外溢；建立熔体压力，提高剪切应力，并 将压力能转换为动能，提高注射速率和升温，加强混 炼效果和均化作用。 保压时，便于向模腔补料。 冷却定型时，增加回流阻力，防止模腔中的熔料回 流。 调温、保温和断料功能。
熔体经过喷嘴及模具浇注系统充满型腔为止。
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保压阶段：塑料熔体充满型腔后，熔体开始冷 却收缩，但柱塞或螺杆继续保持施压状态，料筒内
的熔料会向模具型腔内继续流入进行补缩，以形成
形状完整而致密的塑件。 倒流阶段：是柱塞或螺杆开始后退保压结束时 开始的，这时型腔内的压力比流道内的压力高，因 此会发生塑料熔体的倒流，从而使型腔内的压力迅
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(3)料筒的清洗
在注塑生产中，经常需要更换原料、调换颜色，或 由于温度的升高会造成原料分解，所有这些情况发生 时，都需要对注塑机的料筒进行清洗。清理方法有如 下几种： ①柱塞式注塑机料筒的清洗，要把组装件拆卸后再 进行清洗。 ②螺杆式注塑机料筒的清洗，通常采用直接换料清 洗。为了便于料筒清洗，一般颜色浅的、熔融温度 低的、热稳定性差的注射制品先加工。
塑料注射成型工艺及模具设计注射模成型部分的设计PPT课件
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成型零部件的设计
❖ 成形零部件是决定塑件几何形状和尺寸的零件，主要包括 凹模、凸模、镶件、成形杆和成形环等
❖ 凹模和凸模的结构设计
整体式凹、凸模结构 组合式凹、凸模结构
➢ 整体嵌入式 ➢ 局部镶嵌式 ➢ 四壁拼合式
小型芯的结构设计
❖ 螺纹型环和螺纹型芯的结构设计
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名词解释
❖ 凹模：亦称型腔，是成形塑件外表面的主要零件 ❖ 凸模：亦称型芯，是成形塑件内表面的主要零件 ❖ 成形杆：成形塑件上小孔的型芯 ❖ 螺纹型环：成形塑件上的外螺纹 ❖ 螺纹型芯：成形塑件上的内螺纹
这些零件需要运动并传力，因此，要求材料具有良好的机械性能， 有时还与塑料直接接触，还需注意其耐热性
❖ 支撑零部件
是模具中的受力件，要求材料具有足够的强度和刚度
为30~70MPa
❖ 充模时，塑料熔体对模具的冲刷以及脱模时塑料制品对模 具的刮磨，都将导致成形零件表面发生磨损
成形时带有玻璃纤维、玻璃粉、石英粉等硬质填料
❖ 模具在工作过程中，有时还会受到腐蚀作用
在高温下，有些塑料会出现局部分解而产生腐蚀性气体
37
模具常见的失效形式
❖ 塑性变形失效
模具局部产生塑性变形，常见于渗碳钢和碳素工具钢，表现为麻 点、起皱、局部塌陷等，产生的主要原因是成形零部件的强度低， 表面硬化层薄，或工作温度超过了其回火温度
35
塑料注射模具材料的选用
❖ 制造模具零部件的材料直接影响其寿命、加工成本及制品 的质量
❖ 选择模具材料的主要依据是模具的工作条件，结合技术和 经济两方面综合考虑
从经济角度出发，对于大批量生产的塑料制品，关心的是模具的 寿命，总是要选用较好的模具材料，并采取一定的热处理和表面 强化措施；对于小批量生产时，只要能满足成形的质量，可选择 价格低廉的模具材料
成型零部件的设计
❖ 成形零部件是决定塑件几何形状和尺寸的零件，主要包括 凹模、凸模、镶件、成形杆和成形环等
❖ 凹模和凸模的结构设计
整体式凹、凸模结构 组合式凹、凸模结构
➢ 整体嵌入式 ➢ 局部镶嵌式 ➢ 四壁拼合式
小型芯的结构设计
❖ 螺纹型环和螺纹型芯的结构设计
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名词解释
❖ 凹模：亦称型腔，是成形塑件外表面的主要零件 ❖ 凸模：亦称型芯，是成形塑件内表面的主要零件 ❖ 成形杆：成形塑件上小孔的型芯 ❖ 螺纹型环：成形塑件上的外螺纹 ❖ 螺纹型芯：成形塑件上的内螺纹
这些零件需要运动并传力，因此，要求材料具有良好的机械性能， 有时还与塑料直接接触，还需注意其耐热性
❖ 支撑零部件
是模具中的受力件，要求材料具有足够的强度和刚度
为30~70MPa
❖ 充模时，塑料熔体对模具的冲刷以及脱模时塑料制品对模 具的刮磨，都将导致成形零件表面发生磨损
成形时带有玻璃纤维、玻璃粉、石英粉等硬质填料
❖ 模具在工作过程中，有时还会受到腐蚀作用
在高温下，有些塑料会出现局部分解而产生腐蚀性气体
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模具常见的失效形式
❖ 塑性变形失效
模具局部产生塑性变形，常见于渗碳钢和碳素工具钢，表现为麻 点、起皱、局部塌陷等，产生的主要原因是成形零部件的强度低， 表面硬化层薄，或工作温度超过了其回火温度
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塑料注射模具材料的选用
❖ 制造模具零部件的材料直接影响其寿命、加工成本及制品 的质量
❖ 选择模具材料的主要依据是模具的工作条件，结合技术和 经济两方面综合考虑
从经济角度出发，对于大批量生产的塑料制品，关心的是模具的 寿命，总是要选用较好的模具材料，并采取一定的热处理和表面 强化措施；对于小批量生产时，只要能满足成形的质量，可选择 价格低廉的模具材料
5 《 高分子材料加工工艺》塑料注射成型
第二节 注射成型工艺参数设置
• 2、注射过程
• （1）加料量的确定
• 原则：①应保持加料量的稳定性；②应留 有一定的余量以用于保压补料及缓冲。 • 调节方法：①柱塞式注射机：调节定量装 置的调节螺帽来控制。②螺杆式注射机： 调节预塑行程进行控制。
第二节 注射成型工艺参数设置
• 2、注射过程
• （2）塑化
• 表示方法 表示法一（质量法）： 以PS为标准，用注射出熔料的质量表示 表示法二（容积法）： 用注射出熔料的体积(cm3)表示
注：注射量是常用的标注注射机型号的参数之一
• 2、注射压力
• 定义：注射时，螺杆或柱塞端面作用于熔料单位面积上的力， 其单位为MPa • 作用：克服熔料流经喷嘴、流道和型腔时的流动阻力 • 最高注射压力：注射机能达到的最大压力 • 实际注射压力：工艺选取压力值 • 注射压力选取方法 • 塑料性能，塑化方式，塑化温度，模具温度，流动阻力，制品 形状及精度 • 注射压力的分类 （1）注射压力＜70 MPa，用于低黏度的塑料，且形状简单、壁厚 制品； （2）注射压力70～l00 MPa，用于低黏度塑料，形状、精度要求 一般制 品； （3）注射压力100～140 MPa，用于中、高黏度塑料，且形状、精 度要求一般的制品； （4）注射压力140～180 MPa，用于较高黏度的塑料，且制品壁薄、 流程 长、厚度不均，精度要求较高； （5）对于精密塑料制品的注射成型，注射压力230～250 MPa
五、注射动作过程
• 2、注射座前移和注射
在确认模具达到所要求的锁紧程度后，注射 座整体移动油缸内通入压力油，带动注射系统前 移，使喷嘴与模具主浇道口紧密贴合，于是就接 通了喷嘴-模具浇道-模具型腔的通道，继而向注 射油缸内提供高压油，推动与注射油缸活塞杆相 连接的螺杆，将机筒前端的熔料以高压高速注入 模具的型腔中，并将模具型腔中的气体从模具的 分型面排除出去。此时螺杆头部作用于熔料上的 压力称为注射压力。
3 塑料的一次成型(注射成型)
第二节 注射成型
（5）脱模：冷却到某一温度后，脱模取出 ）脱模：冷却到某一温度后， 制品 （三）制品的后处理 退火处理、 退火处理、调湿处理 改善制品的性能、 改善制品的性能、提高尺寸稳定性
第二节 注射成型
注射 成型 工艺 过程 示意 图
第二节 注射成型
3、塑化 、 原理
第二节 注射成型
影响因素 （1）注射机料筒长度提高，则E ↑ ）注射机料筒长度提高， （2）料筒传热面积提高则 ↑ ）料筒传热面积提高则E （3）受热时间↑则E ↑ ）受热时间↑ （4）热扩散速度↑则E ↑ ）热扩散速度↑ （5）剪切应力↑剪切速率↑则E ↑ ）剪切应力↑剪切速率↑
喷嘴型式主要有三种 喷嘴型式主要有三种 （1）通用式无机械阀关闭通路也无加热装置 ） 优点： 优点： a 结构简单，易加工 结构简单， b 注射压力降小 c 补料作用强 缺点： 缺点： a 无加热装置，未塑化均匀物料可能进入制件 无加热装置， b 低粘度塑料易产生流涎 适用于PS、 、 适用于 、PE、纤维素类
第二节 注射成型
（一）注射系统
功能：将物料塑化，并在很高的压力和较快的速度下， 功能：将物料塑化，并在很高的压力和较快的速度下， 通过柱塞/螺杆的推挤 螺杆的推挤， 通过柱塞 螺杆的推挤，将熔融塑料注射入型腔 包括：加料装置、料筒、螺杆（或柱塞及分流梭） 包括：加料装置、料筒、螺杆（或柱塞及分流梭）及 喷嘴等
第二节 注射成型
2、五个工序 、 （1）塑化：塑料在料筒中熔融、混合、塑化， ）塑化：塑料在料筒中熔融、混合、塑化， 被螺杆或柱塞挤到料筒前端 ）（注射 （2）（注射）充模：被推挤到料筒前端的熔 ）（注射）充模： 经喷嘴、 体，经喷嘴、浇注系统充满型腔 （3）保压：在模具中熔体冷却收缩，继续施 ）保压：在模具中熔体冷却收缩， 压，使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充（补 使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充（ 到模具中，使制品形状更完整、密实。 塑）到模具中，使制品形状更完整、密实。 （4）冷却：塑料在模具中的硬化（凝封） ）冷却：塑料在模具中的硬化（凝封）
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此外，注射机还有其他很多技术参数，件附录G
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3.1.2 注射成型工艺过程
原料检验 预处理
装入料斗
预塑化
嵌件清理、预热
清理料筒 清理模具 涂脱模剂
装入嵌件
合
注
保
冷
模
射
压
却
脱 模
塑件后处理
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3.1.2 注射成型工艺过程
1.成型前准备
质量体积
原料检验
流动性
原
水分及挥发物含量
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3.1.1 注射成型原理及注射机
2.注射机的规格及主要技术参数 注塑机的最大注射量：注射压力为100MPa时的理论注射容量。 注射量的表示方法：1.公称质量（g）
2.公称容积（cm3） 锁模力：是指注射机的合模装置对模具所施加的最大夹紧力
注射机型号表示：国产注塑机sz-z-30/1000型、sz-zy500/1000型、sz-zy-1000/1000型，表示注塑机可注射聚苯乙 烯塑料的公称容积为30cm3、500cm3和1000cm3，锁模力为 1000kN，sz-塑料注射成型机，z-柱塞式，zy-螺杆式。
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。
③模具温度：
模具温度的确定受很多因素的影响，见图3-10
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3.1.3 注射成型工艺参数
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。
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。
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3.1.3 注射成型工艺参数
温度 压力 注射速率
成型周期
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3.1.3 注射成型工艺参数
1.温度
①料筒温度：
在Tf(Tm)~Td之间 ，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。
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3.1.2 注射成型工艺过程
2.注射过程 冷却定型
模温不宜过低 脱模温度不宜太高
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3.1.2 注射成型工艺过程
3.塑件的后处理
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℃。
第二章 注射工艺及设备
2.1 注射成型原理及工艺
注射模塑 ——又称注射成型(Injection 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。
特点：成型周期短、可成型外形复杂且带有嵌件的塑件、
尺寸精度高，易于实现自动化。
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2.1.1 注射成型原理及注射机
注射成型原理：
塑化效果 物料转变成熔体之后的均化程度
塑化能力 单位时间内能够塑化好的物料质量或体 积
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3.1.2 注射成型工艺过程
2.注射过程 注射充型
• 流动充型 塑料熔体由料筒流入型腔并充满型腔
• 保压补缩 塑料熔体为弥补熔体因冷却收缩而产生 的空隙
• 倒流阶段 喷嘴压力下降后，塑料熔体在型腔压力下， 从型腔向浇注系统倒流
注射速率过高又会使熔体产生喷射，而造成模内空 气无法排除，压缩空气使熔体局部升温导致局部烧焦 或分解
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3.1.3 注射成型工艺参数
4.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。
充模时间
注射时间
保压时间
成型周期 闭模冷却时间
其它时间
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2.1.1 注射成型原理及注射机
1.注射机的分类及其工作原理 柱塞式注射机
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3.1.1 注射成型原理及注射机
1.注射机的分类及其工作原理
柱塞式注射机存在的缺点： ①塑化不均：塑料靠料筒壁和分流梭传热，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。
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。
③保压压力：
注射完成后，注射压力用于将模内熔体压实
④型腔压力：
作用在型腔单位面积上的压力
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3.1.3 注射成型工艺参数
3. 注射速率
注射速率高有利于降低熔体粘度，熔体温度也随之 升高，从而有利于充型
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
PPT理及注射机
1.注射机的分类及其工作原理
螺杆式注射机
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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。
可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌 件的塑件。
料
收缩率
的 原料染色
预
处
烘箱干燥
热板干燥
理 原料干燥
红外线干燥 高频干燥
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3.1.2 注射成型工艺过程
1.成型前准备
• 原料的预处理 • 料筒的清洗 对空注射发 • 嵌件的预热 • 脱模剂的选用
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3.1.2 注射成型工艺过程
2.注射过程
塑化、计量阶段
• 塑化 塑料熔融具备较好的流动性 • 计量 塑化好的熔体定量定压地输出
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，用较低的射出压力 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。
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3.1.1 注射成型原理及注射机
1.注射机的分类及其工作原理 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混炼作用，增 加了塑化能力。
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
冷却定型 开模顶出塑件
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2.1.1 注射成型原理及注射机
1.注射机的分类及其工作原理
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。