注塑成型工艺参考资料

注塑成型工艺参考资料目录一. 前言二. 注塑成型工艺流程1. 注塑成型工艺流程的基本步骤2. 注塑成型工艺流程的重要步骤及应用（1）.填充阶段（2）.保压阶段（3）.冷却阶段（4）.脱模阶段三. 注塑成型的主要参数1. 塑料预热温度2. 熔胶温度3. 模具温度4. 压力油的温度5. 锁模力6. 模具填充速度和压力7. 保压压力及保压时间8. 螺杆转速的设定9 .螺杆后退（倒缩或卸压）10. 背压11. 冷却前言塑胶产品制造过程中，塑胶件成型是其中十分重要内容之一。

塑胶件成型是将各种形态(粉料、粒料、熔料和分散体)的塑料制成所需形状的制品或坯件的过程。

塑胶件成型是以注塑、挤塑和压延三大成型工艺为主，塑胶产品制造又以注塑成型工艺最为常见。

注塑成型（Injection Molding）是指，将已经加热融化的材料喷射注入到模具内，经过冷却与固化，由机器顶出系统推出顶杆，将模具顶板向前推，得到成形制品的方法。

其具体过程是，将粒状或粉状塑料从注塑机的料斗送入加热的料筒中，经加热塑化成熔融状态，由螺杆施压而通过料筒端部的喷嘴注入低温的、闭合的模具型腔中经冷却硬化而保持模腔所赋予的形状，开模取出胶体后就完成了一个工作周期。

注塑成型是塑胶成型加工中普通采用的方法，它适用于全部热塑性塑料（热塑性塑料：在特定的温度范围内能反复加热熔融和冷却硬化的一类塑料，如ABS、PP、PE、PC、PA、POM）和部分热固性塑料，塑胶塑胶产品的大部分零部件都是通过注塑成型制造的。

注塑成型的成型周期短（几秒到几分钟），成型制品质量可由几克到几十千克，能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的模塑品。

因此，该方法适应性强，生产效率高。

注塑成型又称注射模塑成型，它是一种注射兼模塑的成型方法。

注塑成型方法的优点是生产速度快、效率高，操作可实现自动化，花色品种多，形状可以由简到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精确，产品易更新换代，能成形状复杂的制件，注塑成型适用于大量生产与形状复杂产品等成型加工领域。

不利的一面是模具成本高，且清理困难，所以小批量制品就不宜采用此法成型。

用这种方法成型的制品有：电视机外壳、半导体收音机外壳、电器上的接插件、旋钮、线圈骨架、齿轮、汽车灯罩、茶杯、饭碗、皂盒、浴缸、凉鞋等。

注塑成型工艺流程1. 注塑成型工艺流程的基本步骤（1）.模具合拢：注塑机的锁模系统将模具合上。

锁模系统一般采用直接油压式或油压机械铰链式两种。

（2）.模具锁紧：当模具合拢后，注塑机的锁模系统将所需的锁模力作用在模具上，使模腔填充过程中高压的塑料不会将模具涨开。

（3）.模腔填充：注塑机螺杆推进把融熔塑料压到模腔，螺杆推进时通常是不旋转的，在此过程压力损失相对很少，并且螺杆的推进速度也可以随设置的不同而多次改变，这要视产品的实际注塑工艺需要而定。

（4）.塑件保压：当塑料基本上填满模腔后，螺杆保持一定的设置压力（保压压力），作用在融熔的塑料中，使得模腔内产品更饱和，尺寸更稳定，但是，过大的保压压力会增加产品成形后的内应力。

（5）.模具冷却：冷却水在模具内部的冷却系统中循环，带走融熔塑料的热量，也使得产品在模腔内冷却定形。

在此过程的同时，螺杆通过转动并后退，使新的原料进入射台熔胶筒内并加热，为下个注塑周期作好准备。

（6）.模具分开：当冷却达到设定的时间后，锁模系统将模具分开。

（7）.产品脱模：产品在脱模系统的作用下与模腔分离，常用的有自动脱模系统、直接顶出脱模系统、压力齿轮转动脱模系统和气压脱模系统等。

（8）.注塑延时：模具仍然保持分开状态，产品自动脱落或被人为、机械装置等取走。

此过程有两种形式，一种是人为控制时间长短，即手动注塑或半自动注塑，当人为给出一定信号后，注塑机才开始下一周期工作。

另一种是全自动注塑，即注塑延时的长短已设置好，注塑机在达到预设的时间后会自动进行下一个周期工作。

在以上的几个注塑过程中，模腔填充、保压和冷却阶段对注塑产品的质量影响最为直接和重要。

融熔的塑料以一定速度进入模腔，并在一定压力下形成成品，最后成形成品的温度从开始时的高温以一定的冷却速度降低直至脱模。

因此，这些阶段的各项参数设定也极为重要。

2. 注塑成型工艺流程的重要步骤（1）填充阶段注射压力：熔体克服前进所需的阻力，直接影响产品的尺寸、重量和变形等，不同的塑胶产品所需注塑压力不同，对于像PA、PP 等材料，增加压力会使其流动性显著改善，注射压力大小决定产品的密度，即外观光泽性。

它没有固定的数值，而模具填充越困难，注塑压力也增大。

射出压力的设定主要是控制油压使其足以推动螺杆达到所设定的射出速度要求。

由于每种塑料的特性不同，流动的难易程度也不同，同种材料熔胶温度不同，黏度也会发生变化，产品不同、模具设计、模温不同均会使材料流动形成的阻力改变，要在种种不同状况下维持同一射出速度，就得改变射出压力，使其克服熔胶流动所造成的阻力。

射出压力与保持压力不同，射出压力主要影响的是充填阶段，而保持压力影响的却是冷却阶段。

对于流动性差的塑料，注射压力要取大值，对于型腔阻力大的薄壁胶料，注射硬度力也要取最大值。

射出速度：射出速度的设定是控制熔胶充填模具的时间及流动模式，是流动过程中的最重要条件。

射出速度的调整正确与否对产品外观质量有绝对的支配。

射出速度设定的基本原则是配合塑料在模穴内流动时，按其流动所形成的断面大小来升降，并且遵守慢→快→慢的程序而尽量（确认外观有无瑕疵）的要领。

注射速度通过调节单位时间内向注射油缸供油多少来实现，一般来说（在不引起副作用的前提下）尽量使用高射速充模，以保证塑件熔接强度及表观质量，而相对低的压力也使塑件内应力减小，提高了强度。

采用高压低速进料的情况可使流速平稳，剪切速度小，塑件尺寸稳定，避免缩水缺陷。

填充是整个注塑循环过程中的第一步，时间从模具闭合开始注塑算起，到模具型腔填充到大约95%为止。

理论上，填充时间越短，成型效率越高，但是实际中，成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。

高速填充。

高速填充时剪切率较高，塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形，使整体流动阻力降低；局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。

因此在流动控制阶段，填充行为往往取决于待填充的体积大小。

即在流动控制阶段，由于高速填充，熔体的剪切变稀效果往往很大，而薄壁的冷却作用并不明显，于是速率的效用占了上风。

低速填充。

热传导控制低速填充时，剪切率较低，局部粘度较高，流动阻力较大。

由于热塑料补充速率较慢，流动较为缓慢，使热传导效应较为明显，热量迅速为冷模壁带走。

加上较少量的粘滞加热现象，固化层厚度较厚，又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。

由于喷泉流动的原因，在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。

因此两股塑料熔胶在交汇时，接触面的高分子链互相平行；加上两股熔胶性质各异（在模腔中滞留时间不同，温度、压力也不同），造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。

在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察，可以发现有明显的接合线产生，这就是熔接痕的形成机理。

熔接痕不仅影响塑件外观，同时由于微观结构的松散，易造成应力集中，从而使得该部分的强度降低而发生断裂。

一般而言，在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳，因为高温情形下，高分子链活动性较佳，可以互相穿透缠绕，此外高温度区域两股熔体的温度较为接近，熔体的热性质几乎相同，增加了熔接区域的强度；反之在低温区域，熔接强度较差。

（2）保压阶段保压阶段的作用是持续施加压力，压实熔体，增加塑料密度（增密），以补偿塑料的收缩行为。

在保压过程中，由于模腔中已经填满塑料，背压较高。

在保压压实过程中，注塑机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动，塑料的流动速度也较为缓慢，这时的流动称作保压流动。

由于在保压阶段，塑料受模壁冷却固化加快，熔体粘度增加也很快，因此模具型腔内的阻力很大。

在保压的后期，材料密度持续增大，塑件也逐渐成型，保压阶段要一直持续到浇口固化封口为止，此时保压阶段的模腔压力达到最高值。

在保压阶段，由于压力相当高，塑料呈现部分可压缩特性。

在压力较高区域，塑料较为密实，密度较高；在压力较低区域，塑料较为疏松，密度较低，因此造成密度分布随位置及时间发生变化。

保压过程中塑料流速极低，流动不再起主导作用；压力为影响保压过程的主要因素。

保压过程中塑料已经充满模腔，此时逐渐固化的熔体作为传递压力的介质。

模腔中的压力借助塑料传递至模壁表面，有撑开模具的趋势，因此需要适当的锁模力进行锁模。

涨模力在正常情形下会微微将模具撑开，对于模具的排气具有帮助作用；但若涨模力过大，易造成成型品毛边、溢料，甚至撑开模具。

因此在选择注塑机时，应选择具有足够大锁模力的注塑机，以防止涨模现象并能有效进行保压。

（3）冷却阶段在注塑成型模具中，冷却系统的设计非常重要。

这是因为成型塑料制品只有冷却固化到一定刚性，脱模后才能避免塑料制品因受到外力而产生变形。

由于冷却时间占整个成型周期约70%～80%，因此设计良好的冷却系统可以大幅缩短成型时间，提高注塑生产率，降低成本。

设计不当的冷却系统会使成型时间拉长，增加成本；冷却不均匀更会进一步造成塑料制品的翘曲变形。

根据实验，由熔体进入模具的热量大体分两部分散发，一部分有5%经辐射、对流传递到大气中，其余95%从熔体传导到模具。

塑料制品在模具中由于冷却水管的作用，热量由模腔中的塑料通过热传导经模架传至冷却水管，再通过热对流被冷却液带走。

少数未被冷却水带走的热量则继续在模具中传导，至接触外界后散溢于空气中。

注塑成型的成型周期由合模时间、充填时间、保压时间、冷却时间及脱模时间组成。

其中以冷却时间所占比重最大，大约为70%～80%。

因此冷却时间将直接影响塑料制品成型周期长短及产量大小。

脱模阶段塑料制品温度应冷却至低于塑料制品的热变形温度，以防止塑料制品因残余应力导致的松弛现象或脱模外力所造成的翘曲及变形。

（4）脱模阶段脱模是一个注塑成型循环中的最后一个环节。

虽然制品已经冷固成型，但脱模还是对制品的质量有很重要的影响，脱模方式不当，可能会导致产品在脱模时受力不均，顶出时引起产品变形等缺陷。

脱模的方式主要有两种：顶杆脱模和脱料板脱模。

设计模具时要根据产品的结构特点选择合适的脱模方式，以保证产品质量。

对于选用顶杆脱模的模具，顶杆的设置应尽量均匀，并且位置应选在脱模阻力最大以及塑件强度和刚度最大的地方，以免塑件变形损坏。

而脱料板则一般用于深腔薄壁容器以及不允许有推杆痕迹的透明制品的脱模，这种机构的特点是脱模力大且均匀，运动平稳，无明显的遗留痕迹。

注塑工艺参数1 .塑料预热温度大部分塑料在进入射料缸前，常常有预热处理过程。

目的有两方面：一是为了塑料的加热烘干；二是为使熔料更均匀地进入射料缸。

塑料在注塑时，一般要求吸水率不超过0.1/%，要求严格时，往往不超过0.04%，这就要求塑料在注塑前有预热烘干过程。