高分子流变学 注塑成型
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工是将高分子材料通过一系列的工艺操作和设备，使其转变成所需形状和尺寸的过程。
以下是高分子材料成型加工的一些常见方法：
1. 注塑成型：将高分子材料以固体或液态形式注入到模具中，在高压和高温下使其熔化并充满模具腔体，然后冷却固化，最终得到所需形状的制品。
注塑成型广泛应用于塑料制品的生产，如塑料容器、零件等。
2. 挤出成型：将高分子材料通过挤出机加热熔化，然后通过模具的挤压作用将熔融物料挤出成连续的型材，经冷却固化后得到所需形状的制品。
挤出成型常用于生产管道、板材、薄膜等产品。
3. 吹塑成型：利用吹塑机将高分子材料加热熔化，然后通过气流将其吹成空气袋状，同时在模具中形成所需形状，最后冷却固化得到制品。
吹塑成型常用于生产塑料瓶、塑料薄膜等。
4. 压延成型：将高分子材料以固体或液态形式置于两个或多个辊子之间，通过辊子的旋转和挤压，使其逐渐变薄并得到所需形状和尺寸，最后冷却固化。
压延成型常用于生产塑料薄膜、塑料板材等。
5. 注塑吹塑复合成型：将注塑成型和吹塑成型结合在一起，先通过
注塑将制品的大部分形状成型，然后通过吹塑将其膨胀、加压并使得内部空腔形成所需形状。
注塑吹塑复合成型常用于生产中空制品，如玩具、塑料容器等。
除了上述常见的成型加工方法外，还有其他方法如压缩成型、发泡成型、旋转成型等，不同的高分子材料和产品要求会选择适合的成型加工方法。
成型加工过程中需要考虑材料的熔化温度、流动性、冷却速度等因素，同时也要注意模具设计和工艺参数的优化，以获得良好的成型效果和制品质量。
高分子材料成型加工(注射成型)详解
作用：将注射油缸的压力传给塑料，并使熔体注射 入模具 （4）分流梭
将物料流变成薄层，使塑料产生分流和收敛流动 加快热传递，缩短传热过程，避免物料过热分解 熔体在分流梭表面流速↑，剪切速度↑，产生较大的 摩擦热，使料温↑，有利于塑料的混合与塑化，有效 提高产量和质量
顿流体，通过圆形截面或平板狭缝形浇口。
ηa= Kγn-1 (n＜1) 浇口的截面积↑ ，熔体体积流量↑
高分子材料成型加工
4. 熔体在模腔的流动：
4.1 熔体在典型模腔内的流动方式
4.2 熔体在模腔内的流动类型
高分子材料成型加工
三. 增密与保压过程： 1. 增密过程（压实过程） 2. 保压过程
4. 注射模具 成型零部件
凸模、凹模、型芯、 成型杆、镶块、动模、定模
浇注系统
主流道、分流道、浇口、 冷料阱、导向零件、分型 抽芯机构、顶出、加热、冷却、 排气
二. 注射机的工作过程
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
第二节 注射过程原理
一. 塑化过程 对塑料塑化的要求:塑料熔体进入模腔之前要 充分塑化，达到规定的成型温度。 塑化料各处的温度要均匀一致。 热分解物的含量达最小值。
高分子材料成型加工
2. 按注射机外形特征分类
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
3. 按注射机加工能力分类
注射量：注射机在注射螺杆（柱塞）作一次最大注射 行程时，注射装置所能达到的最大注射量
锁模力：注射机合模机构所能产生的最大模具闭紧力
4. 按注射机用途分类
高分子材料成型加工
二.注射机的基本结构
高分子材料流变学5典型加工成型过程的流变分析PPT课件
矩形细纹 螺槽深度h<<螺槽宽度W， 且h<<螺杆直径2R
图7-12（p223）
z
x
o
w
y
垂直向下指向螺杆
2.1.1 简化假定和运动方程
（1）设被加工物料为不可压缩的牛顿型流体，物料在螺槽内 的流动为连续、等温的稳定层流。
（2）设物料在挤出机内承受的压力梯度沿螺杆轴向为定轴。
同时假定该梯度沿z轴和x轴方向的分量 和 p
公式（7-17）中系数
0v H0
9R 32H 0
称压力基本常数，标志着辊
筒内物料承受压力的数量级。设物料粘度为104Pa·s，辊筒
半径R= 0.1m，表面线速度v= 0.25m/s，辊距 2H00.00m ，2
求得压力基本常数约为13MPa，说明两辊筒间物料承受的压
力相当高。
1.4.2 参数λ的意义
由于辊隙中物料的流动为不可压缩流体的二维稳定流动， 故连续性方程为：
•v0
即
vx vy0 x y
（7-1）
对于牛顿型流体，只有粘性而无弹性，因此应力张量中法
向应力分量等于零（xxyyzz0），切向应力分量中
由于z方向为中性方向 ，故只有 yxxy0 。忽略重力和
惯性力，运动方程记为 ：
x方向 y方向
由公式（7-16）定义的参数λ可视为无量纲体积流量 参数，对辊筒加工过程来说是重要的参数。从定义式 看出，λ与流量 Q、辊距 H0、辊速 v等工艺条件参数 相关，实际上Q/2vH0的比值还与物料粘弹性有关。
由公式（7-17）~（7-20）可知，参数λ与辊筒内压力
分坐布标情形x、压均力有极关值系，pm图ax7、-4物给料出脱同辊一坐辊标距（及H吃0料）处下
5《高分子材料加工工艺》塑料注射成型
5《高分子材料加工工艺》塑料注射成型注射成型是塑料加工中最常见的方法之一，它以其高效、精确和灵活的特性而被广泛应用于各个行业。
本文将介绍注射成型的基本原理、工艺流程、设备要求以及一些常见的问题和解决方法。
一、基本原理注射成型的基本原理是在高温和高压下，将加热熔融的塑料通过注射机的螺杆将其注入模具腔内，经过冷却后形成所需的塑料制品。
二、工艺流程1.原料准备：选择适合的塑料材料，并按照比例混合。
2.加料：将塑料颗粒投入注射机的料斗中。
3.熔融：通过电加热或外部加热方式将塑料加热至熔融状态。
4.注射：将熔融的塑料通过螺杆注射进模具腔内。
5.冷却：等待塑料在模具中冷却固化。
6.开模：打开模具，取出成品。
7.后续处理：对成品进行修整、喷漆或其他后续处理。
三、设备要求1.注射机：注射机是实现塑料熔融和注射的关键设备，其中包括驱动机构、螺杆和料斗。
2.模具：模具是塑料注射成型的关键部件，它们的结构和尺寸应根据所需的塑料制品来设计。
3.辅助设备：包括干燥机、冷却机、温度控制器和模具温度控制器等。
四、常见问题及解决方法1.组织结构不均匀：可能是由于注射时间过长或温度不恰当导致的，应调整注射时间和温度。
2.产品缺陷：可能是模具磨损、注射过程中的气泡或压力不足等原因造成的，应检查模具和调整注射参数。
3.产品收缩：塑料材料在冷却过程中会产生收缩现象，应根据材料的特性和模具的设计进行合适的补偿。
4.模具堵塞：塑料在注射过程中可能会堵塞模具，可通过清洗和更换模具来解决。
注射成型是一种高效且经济的塑料加工方法，它可以实现批量生产，并且可以在形状、尺寸和材料选择上具有较大的灵活性。
通过准确控制注射参数和模具设计，可以获得高质量和一致性的塑料制品。
这篇文档介绍了塑料注射成型的基本原理、工艺流程、设备要求以及常见问题和解决方法，对想要了解或从事塑料加工行业的人来说，能够提供一定的参考和指导。
高分子材料流变学8注射成型过程的流变分析
其中的应力(制品本身的静压与
大气压之间的差值)。
3．残余应力
注塑制品中的残余应力可分为三类： ①伴随骤冷淬火而产生的骤冷应力； ②由于收缩不匀产生的构型体积应变； ③在分子取向中冻结了的应力，“冻结分子取向” 。
取向——在外力场作用下，高分子链沿外力场 方向作某种方式和某种程度的平行排 列。
p
2 K Q nR 1n
Z 12n ef f
1 n
1
n
Z
2 K Q nR 1n
1
2n
1
2
C
Q
R2 Z2
1 3
1 2n
(8 9)
充模过程中希望腔内压力降越小越好。将 p对
流量Q求导，令 p 0，得到模腔内压力降极小值为： Q
p min
f
n
K
C
3
n
nR
Z 1
1n 4n
式中
f
n
2 3n 1 1 n
2．充模过程中应力的建立
熔体注入模腔时，压力(也即应力)开始建立。 熔体充满型腔时，压力达到最大值，保压阶段维持 高压。
熔体一旦停止流动，应力松弛便开始。应力松 弛的程度取决于卸载阶段的冷却速率、冷却时间及 物料松弛时间的长短。若物料冷却速率高、冷却时 间短而松弛时间较长，就会在制品中造成较多的应 力冻结，称为残余应力或内应力。
二、简化假定和基本方程
设圆盘形模具的半径为R*，厚度为Z，壁温保持 为T0，浇口在圆盘中心，半径为R0，温度为T1的熔 体从浇口注入模腔以辐射状从中心向四周流动。
取柱坐标系， 在圆盘中物料沿半 径r方向流动，不同 z高度流层的流速不 同，故z方向为速度 梯度方向。
高分子塑料成型方式
高分子塑料成型方式
高分子塑料的成型方式有多种，包括但不限于以下几种：
1、注射成型：塑料加工最常见的方法是注射成型，主要步骤为合模、填充、保压、冷却、开模、脱模，取出塑料制品，下一个周期再按照前述步骤循环。
2、挤出成型：高分子材料的成型方法还有挤出成型，将呈流动状态的塑料经过机头和口模，形成符合断面形状的连续型材。
3、吹塑成型：还有一种方法是吹塑成型，将挤出的空管或空膜在受热和吹胀后进行热封合，然后吹胀并冷却定型。
4、压延成型：压延成型是塑料加工的一种方法，将塑料从加热的料斗送入压延机辊筒之间，经过压延和塑炼后，将具有一定厚度和宽度的片材或窄带连续地压制成形。
5、压制成型：压制成型是塑料加工的一种方法，将塑料原料加入模具中，在加热和加压的条件下，使塑料原料熔化并填充模具的型腔，冷却后得到具有一定形状和尺寸的制品。
高分子材料注塑成型工艺流程
高分子材料注塑成型工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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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
高分子流变学在工业中有何应用
高分子流变学在工业中有何应用高分子材料在我们的日常生活和工业生产中无处不在，从塑料制品到橡胶轮胎，从涂料胶粘剂到纤维织物，从生物医药到电子器件，其性能和应用范围与高分子的流变性质密切相关。
高分子流变学作为一门研究高分子材料流动和变形规律的学科，对于优化高分子材料的加工工艺、提高产品质量、开发新型材料等方面具有重要的意义。
一、高分子材料的加工成型在塑料加工行业中，注塑成型是一种常见的加工方法。
通过高分子流变学的研究，可以了解塑料熔体在注塑机料筒、喷嘴和模具型腔中的流动行为，从而优化注塑工艺参数，如注射速度、注射压力、模具温度等，以减少制品的缺陷，如短射、飞边、气泡等。
例如，对于高粘度的塑料熔体，需要采用较高的注射压力和注射速度，以确保熔体能够充满模具型腔；而对于低粘度的塑料熔体，则需要适当降低注射速度，以避免熔体在型腔中产生喷射和湍流现象。
挤出成型是另一种广泛应用的塑料加工方法，如制造管材、板材、薄膜等。
高分子流变学可以帮助我们设计合适的挤出机头和模具，确定最佳的挤出速度和挤出温度，以获得尺寸均匀、表面光滑的制品。
此外，还可以通过流变学研究来优化挤出机的螺杆结构和参数，提高塑料熔体的塑化效果和挤出产量。
在橡胶加工中，硫化过程中的流变行为对于橡胶制品的性能有着重要影响。
通过研究橡胶在硫化过程中的粘度变化和交联反应动力学，可以控制硫化时间和温度，以获得具有良好力学性能和使用寿命的橡胶制品。
例如，在轮胎生产中，需要根据橡胶的流变特性来优化轮胎的成型工艺和硫化工艺，以提高轮胎的耐磨性、抗疲劳性和安全性。
二、涂料和胶粘剂的性能优化涂料和胶粘剂在工业和日常生活中有着广泛的应用。
高分子流变学可以帮助我们了解涂料和胶粘剂在施工过程中的流变行为，从而优化其配方和施工工艺。
对于涂料来说，其流变性能直接影响到涂装效果和涂层质量。
例如，在刷涂和滚涂过程中，涂料需要具有适当的粘度和触变性，以保证涂料能够均匀地附着在基材表面，并且不会出现流挂和滴落现象。
高分子材料成形工艺 注射成形
9
1
2
3
5 4
6 7 8
9 13 12 6 10
图 6.3 移动螺杆式注射机 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－加热机筒 11－加热器 12－顶出杆(销) 13－锁模油缸
10
3 2 6 1 4
1
2 6 7 5 4 5 3
锁模系统组成：通常有固定模板、移动模板、合模油缸、 顶出装置等部件
最常见锁模系统结构形式：直压式和曲肘式两种
图6.9 直压式锁模系统示意图 1－合模油缸 2－后固定模板 3－移动模板 4－塑模 5－拉杆 6－前固定模板 7－锁母
32
1
4
3
3
2
2
图6.10 曲肘式锁模系统示意图 1－喷嘴 2－低压油 3－高压油 4－制品
4．塑化能力
塑化能力：机筒单位时间所能塑化的物料质量（以标 准塑料PS为准）
通常注射机在一个成形周期内所能塑化的物料量应比
实际注射量大20%左右 塑化能力与注射机最大注射量和成形周期间关系：
3.6Q G T
注射机基本参数还有：注射速度、模板移动速度、空 循环时间、模具的最小厚度和最大厚度等
6.1.2 注射模具
26
（5）喷嘴
喷嘴结构设计应尽量简单和易于装卸 喷嘴头部：一般为半球形，要求能与模具主流道
衬套的凹球面配合良好以防止注射时漏料
喷嘴孔直径：应根据最大注射量、物料性质和制
品特点而定，一般应比主流道直径小0.5~1.0mm
喷嘴类型：直通式和锁闭式两类 锁闭式喷嘴：注射机塑化物料时呈锁闭状态，以避 免熔体在塑化过程中不断从喷嘴流出（“流涎”）
高分子材料成型加工综述
高分子材料成型加工综述
高分子材料成型加工是一种将高分子材料通过加热、压力、挤出等方式进行形状加工的方法，广泛应用于塑料制品、橡胶制品等行业。
本文将综述高分子材料成型加工的常见方法及其特点。
一、注塑成型
注塑成型是最常用的高分子材料成型加工方法之一。
它通过将高分子材料加热至熔融状态，将熔融物通过高压射入封闭模具中，使其充填成型腔，并在冷却过程中固化成型。
注塑成型可以生产各种形状的制品，包括塑料制品、橡胶制品等。
优点是生产效率高，制品尺寸精确，表面光滑；缺点是成本较高，模具制造周期长。
四、吹塑成型
吹塑成型是通过将高分子材料加热融化后，将融化物注入吹塑机中，通过模具中的压力将其拉伸、吹膨，使其成型。
吹塑成型适用于制造中空制品，如塑料瓶、塑料桶等。
优点是制品轻巧、透明度高，成本较低；缺点是制品尺寸不稳定，难以加工内部结构。
六、发泡成型
发泡成型是将高分子材料在加热时加入发泡剂，使其在成型过程中发生发泡反应。
发泡成型可用于制造轻质、隔热性好的制品，如泡沫塑料、聚氨酯制品等。
优点是制品质量轻，隔热性好；缺点是制品密度不均匀，难以加工复杂形状。
高分子材料成型加工方法多种多样，各有特点。
在实际应用中，根据具体要求选择适合的加工方法，可有效提高成品质量、降低制造成本。
高分子材料注塑成型详细工艺流程
高分子材料注塑成型详细工艺流程高分子材料注塑成型啊，这可有意思啦。
一、注塑前的准备。
咱们先说这个高分子材料，在注塑之前，得把材料好好准备一下呢。
你得确保材料是干燥的，要是材料里有水份，那可就麻烦大了。
就像你做饭，要是米没淘好，里面有水，煮出来的饭就不好吃一样。
高分子材料有水份的话，在注塑过程中就会产生气泡，那做出来的产品就不完美啦。
而且啊，材料的颗粒大小也要合适，要是太大或者太小，在注塑机里就不好流动。
就好比你往一个小瓶子里倒水，如果是冰块就倒不进去，要是沙子又容易堵住瓶口。
另外呢，还要根据产品的要求选择合适的高分子材料，不同的材料性能不一样，有的硬，有的软，有的韧性好，有的耐热性强，这就跟人一样，各有各的特点。
二、注塑机的调试。
注塑机也是个关键角色哦。
注塑机的温度要调好，这个温度就像是给高分子材料洗澡的水温一样。
温度低了，材料就像冷得哆哆嗦嗦的人，不愿意动，流动不顺畅，产品就会缺料。
温度高了呢，材料又会像热过头的水一样，变得太稀，可能会产生一些不该有的东西，比如说分解产生的杂质。
然后就是注塑机的压力啦，压力就像是推动材料往前走的动力。
压力不够，材料就走不到模具的每个角落，产品就会有缺陷。
但是压力太大呢，模具可能会受不了，就像你使劲推一扇门，门可能会坏掉一样。
还有注塑机的速度，这个速度要和温度、压力配合好。
速度太快，材料还没来得及在模具里好好成型就被挤出来了，速度太慢，生产效率又太低啦。
三、模具的准备。
模具可是决定产品形状的重要东西呢。
模具要先清理干净，要是里面有脏东西，就像你做蛋糕的模具里有沙子，那做出来的蛋糕肯定不好看。
而且模具要安装好，安装得不正，那产品出来可能就是歪的。
还要检查模具的排气情况，要是模具里的空气排不出去，就像人憋着气一样难受，这会影响产品的质量。
在模具的表面还可以涂一些脱模剂，这样产品成型后就容易从模具里取出来，就像给蛋糕模具涂一层油，蛋糕就容易倒出来啦。
四、注塑过程。
当一切都准备好之后，就开始注塑啦。
高分子材料流变学4塑料流变成型原理
高分子材料流变学4塑料流变成型原理塑料流变成型是一种将热塑性高分子材料加工成所需形状的方法。
这种加工方法非常重要，因为塑料是一种具有独特性能的材料，其成型能力直接影响到最终产品的质量和性能。
塑料流变成型的原理可以简单地理解为将热塑性高分子材料加热到玻璃化转变温度以上，使其变得可塑性，然后通过施加力和形状变化来实现成型。
具体来说，塑料流变成型涉及以下几个关键步骤：1.材料加热：将塑料原料以颗粒、粉末或片状等形式加载到加热设备中，并通过加热设备将其加热到玻璃化转变温度以上。
2.熔融：一旦塑料加热到足够高的温度，聚合物链之间的键会变得松弛，使得材料具有流动性。
这种高温下的塑料称为熔体，是进行塑料流变成型的基础。
3.施加力：在熔融状态下，施加外部力来给予材料以形状变化。
这种力可以通过模具、挤压机或注射机等设备施加。
施加力的方式取决于最终产品的形状要求。
4.成型：在施加力的同时，塑料熔体被带入模具中，使其填充模具中的空腔，形成最终产品的形状。
在模具中冷却后，塑料会重新固化，保持所需的形状。
5.产品冷却和固化：成型后的产品需要在模具中冷却，以使塑料重新固化，并保持成型后的形状。
冷却速度和时间取决于材料的特性和产品的尺寸。
塑料流变成型的原理主要通过控制塑料的温度和施加力的方式来实现。
温度可以改变材料的粘性和流动性，而施加力则可以驱使材料填充模具的空腔。
这种成型方式可以用于制造各种形状和尺寸的塑料制品，包括瓶子、盒子、零件等。
总的来说，塑料流变成型利用高温下塑料的可塑性和流动性来实现塑料制品的成型。
通过控制温度和施加适当的力，可以获得具有预期形状和性能的塑料制品。
塑料流变成型是一种重要的加工方法，广泛应用于工业生产和日常生活中。
高分子材料成型加工中的注射成型工艺
高分子材料成型加工中的注射成型工艺高分子材料是一类分子量大、由多个重复单体组成的聚合物材料，具有优良的力学性能和化学性能，被广泛应用于各种工业领域。
在高分子材料的生产加工过程中，注射成型工艺是一种常用且高效的加工方法。
本文将就高分子材料成型加工中的注射成型工艺进行探讨。
一、注射成型工艺的原理注射成型工艺是将加热熔化的高分子材料通过注射机的螺杆进行高速注入到模具中，在模具中冷却凝固成型的过程。
注射成型工艺具有高效、精确、成型周期短等特点，适用于高产量、精密要求高的产品。
二、注射成型工艺的步骤1. 原料准备：将高分子材料颗粒加入到注射机的料斗中，根据产品要求控制好原料的配比和温度。
2. 加热熔化：注射机通过螺杆将高分子材料加热熔化，形成熔体，使得高分子链松弛、流动性增加。
3. 注射成型：熔化的高分子材料被注入到模具内，填充整个模腔，在一定时间内保持压力，使得材料充分填充模具细节。
4. 冷却固化：待高分子材料在模具中冷却凝固后，打开模具取出成型零件，即可完成注射成型的工艺。
三、注射成型工艺的优势1. 生产效率高：注射成型工艺适用于高速连续生产，成型周期短，生产效率高。
2. 产品精度高：注射成型工艺可以保证产品的尺寸精度和表面质量，适用于精密要求高的产品。
3. 操作简便：注射成型工艺的操作相对简单，只需控制好原料的配比和温度即可进行生产。
四、注射成型工艺的应用领域1. 汽车行业：汽车零部件如汽车灯罩、仪表板等采用注射成型工艺，具有高耐热性和精密加工要求。
2. 电子电器行业：手机壳、电视外壳等电子电器产品采用注射成型工艺，成型速度快、成本低。
3. 医疗器械行业：医用注射器、人工关节等产品也常采用注射成型工艺，产品质量高、检测难度低。
总之，注射成型工艺在高分子材料成型加工中具有广泛的应用前景，通过掌握好注射成型工艺的原理和步骤，可以实现高效、精密的生产加工过程。
希望本文对您对高分子材料成型加工中的注射成型工艺有所帮助。
高分子材料成型加工综述
高分子材料成型加工综述高分子材料是一类具有广泛应用前景的材料，其主要特点是分子链结构较长，具有良好的可塑性和变形性能。
高分子材料成型加工是将原料经过一系列加工技术，制成所需要的成品制品的过程，是高分子材料应用的重要环节。
本文将就高分子材料成型加工的工艺方法、应用领域以及发展趋势进行综述。
一、高分子材料成型加工的工艺方法1.注塑成型注塑成型是一种用于制作高分子材料制品的主要方法，其原理是将加热熔化的高分子材料通过注射器注入模具中，经冷却后形成所需的成品制品。
这种方法适用于生产批量较大的制品，成品具有较高的精度和表面质量。
2.挤出成型挤出成型是将加热的高分子材料通过挤出机挤压成型，是一种连续生产的方法。
挤出成型适用于生产各种型材、板材、管材等，具有成本低、生产效率高等优点。
3.压缩成型吹塑成型是将高分子材料挤出成管状，再通过内部加压气体吹出成型，适用于生产一些薄壁产品，如塑料瓶、塑料薄膜等。
5.旋转成型旋转成型是将液态高分子材料置于模具中，在模具旋转过程中形成所需的成品制品。
这种方法适用于生产一些中空、对称形状的制品。
1.包装领域高分子材料在包装领域得到了广泛的应用，如塑料瓶、塑料袋、泡沫塑料等，这些制品都是通过高分子材料的成型加工制成的。
高分子材料包装制品具有成本低、制造周期短、重量轻、抗冲击性好等优点，因此得到了包装行业的青睐。
2.建筑领域高分子材料在建筑领域应用也十分广泛，如塑料管道、塑料隔热材料、弹性地板等。
这些制品通过高分子材料成型加工制成，具有耐腐蚀、耐老化、绝缘性能好等特点，因此在建筑领域有着重要的作用。
3.汽车领域4.医疗领域1.绿色环保随着人们对环境保护意识的增强，高分子材料成型加工也趋向于绿色环保。
未来的高分子材料成型加工将更加注重材料的可降解性和可循环利用性，研发出更环保的成型加工工艺和材料。
2.智能化生产随着信息技术的发展，高分子材料成型加工也将实现智能化生产。
未来的高分子材料成型加工将更加注重自动化、数字化生产，提高生产效率和成品质量。
高分子材料注塑成型技术应用及发展趋势
高分子材料注塑成型技术应用及发展趋势高分子材料注塑成型技术是一种常用的制造工艺，用于生产各种塑料制品。
注塑成型是将熔化的高分子材料注入模具腔中，经冷却固化后得到所需的产品形状。
这种技术广泛应用于汽车、电子、家电、医疗器械、包装等领域。
高分子材料注塑成型技术的应用主要有以下几个方面：1. 汽车制造：注塑成型技术可以生产汽车内外饰件、仪表盘、车灯、橡胶密封件等。
这种技术可以提高产品的精度和一致性，并且可以快速制造大量产品，适应汽车产业的高效生产要求。
2. 电子产品制造：注塑成型技术可以生产电视机壳体、手机外壳、电脑键盘等电子产品的外壳部件。
这种技术可以满足电子产品对高精度、高强度、高耐热性的要求，并且可以实现产品的模块化设计和快速制造。
3. 医疗器械制造：注塑成型技术可以生产医用注射器、输液器、医用器械外壳等。
这种技术可以生产具有一次性、洁净性和无菌性要求的医疗器械，并且可以提高产品的生产效率和质量稳定性。
4. 包装制造：注塑成型技术可以生产各种包装容器和瓶盖。
这种技术可以实现包装容器的个性化设计和质量控制，并且可以提高包装容器的密封性和防伪性能。
随着科技的不断进步和市场的需求不断演变，高分子材料注塑成型技术也在不断发展。
未来的发展趋势主要有以下几个方面：1. 绿色环保：注塑成型技术将会越来越注重材料的可再生性和可降解性，以减少对环境的影响。
开发可生物降解的高分子材料将是一个重要的方向。
2. 新材料应用：随着材料科学的发展，新型高分子材料的应用将会推动注塑成型技术的进一步发展。
例如，高性能工程塑料、碳纤维增强材料、导电塑料等将会广泛应用于注塑成型领域。
3. 智能制造：注塑成型技术将与数控机床、机器人等智能化装备相结合，实现生产过程的自动化和智能化。
生产企业将会更加注重提高生产效率、降低能耗，并且减少人为操作对产品质量的影响。
4. 个性化定制：随着消费者需求的个性化和多样化，注塑成型技术将逐渐向个性化定制方向发展。
高分子材料成型加工中的注塑成型工艺
高分子材料成型加工中的注塑成型工艺在现代工业生产中，注塑成型是一种常用的高效成型工艺，尤其在高分子材料成型加工领域中得到广泛应用。
本文将探讨高分子材料成型加工中的注塑成型工艺，从原理、工艺流程、设备及应用等方面进行分析。
一、原理注塑成型是利用塑料的熔融性和流动性，通过高压将熔融的塑料材料压入模具中，经冷却后得到所需成型的制品的生产过程。
在高分子材料成型加工中，通过加热将高分子材料加工成流动性好的熔融状态，再将熔融状态的高分子材料注入模具中，通过模具的冷却使其成型。
二、工艺流程1. 原料处理：将高分子材料粉末或颗粒状的原料加热至熔融状态；2. 模具设计：设计制作适合产品形状的模具；3. 射出成型：将熔融状态的高分子材料注入模具中；4. 冷却固化：通过冷却使高分子材料固化成型；5. 脱模：取出成型产品，完成注塑成型工艺。
三、设备注塑成型设备主要由注塑机、模具和辅助设备组成。
注塑机是注塑成型的核心设备，通过加热、注塑和冷却等过程完成成型工艺。
模具根据产品的设计要求而制作，是实现产品形状的关键。
而辅助设备如热水机、冷却机等则在注塑成型过程中起着辅助作用。
四、应用注塑成型工艺在高分子材料成型加工中具有广泛的应用，包括家电、汽车、医疗器械、建筑材料等领域。
通过注塑成型工艺，可以生产出各种形状复杂、精度高的产品，且生产效率高，质量稳定。
综上所述，高分子材料成型加工中的注塑成型工艺是一种重要的生产工艺，具有广泛的应用前景。
随着科技的进步和设备技术的不断改进，注塑成型工艺将在高分子材料成型加工中发挥更加重要的作用。
注塑成型—注塑成型工艺(高分子成型课件)
使用方法： a.手涂 b.喷涂
注意：润滑剂的用量要适中，需表面处理的塑料件不可用脱模剂。
7 模具保养
模具保养——涂防锈油
四、注塑成型工艺
（二）注射成型过程 1 基本工艺流程
四、注塑成型工艺
（一）成型前的准备 1 塑料原料的检验
①塑料原料的种类 ②塑料原料的外观： 检查原料色泽、粒 子大小及均匀性等。 ③塑料原料的工艺性能测定：原料流动 性、熔融指数、收缩率、含水量、分子 量、热性质等。
2 塑料原料的着色
①染色造粒法： 色剂和塑料原料充分混合后挤出造粒 ②干混着色法： 原料与分散剂、颜料混合着色后直接注射 ③色母料着色法：原料与色母料按一定比例混合均匀后用于注射成型
先升温至比料筒中物料加工温度高20℃左右，注净后加入清洗剂最后 加入新料，用预塑的方式连续多空注射清洗即可。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、注塑成型工艺
（一）成型前的准备
5 嵌件的预热
①嵌件的安装：为满足装配和使用强度的要求，有的塑料制品含 有金属嵌件。带有嵌件的塑料制品在注射前，必须将嵌件放 进模具内的预定位置并可靠固定。
五、注塑成型工艺参数
（一）温度 1 料筒温度 ①影响料筒温度的因素
a 塑料的黏流温度或熔点：料筒温度应在粘流温度Tf （或熔点Tm） 和热 分解温度 Td 之间。对于Tf （或 Tm ）~ Td区间较窄的物料，机筒温度可相 对较低；对于 Tf （或 Tm ）~ Td区间较宽的物料，机筒温度可高一些。 b 塑料特性：热敏性塑料如POM、PVC等要严格控制料筒的最高温度和在 料筒中的停留时间。 c 塑料的分子量和分子量分布： M高，分布窄，T高 d 注射机类型：螺杆式注射较注塞式注射机料筒温度较低10~20℃。 e 塑件及模具结构：对于薄壁制件料筒温度高于厚壁制件；形状复杂或带 有嵌件的制件料筒温度也应高一些。 f 添加剂种类：为玻璃纤维或无机填料时，由于熔体流动性变差，相应提 高料筒温度；若添加剂为增塑剂或软化剂时，料筒温度可适当低些。
高分子材料成型加工中的注塑工艺研究
高分子材料成型加工中的注塑工艺研究高分子材料在现代工业中扮演着重要角色，其中注塑工艺是一种常见的成型加工方法。
本文旨在探讨高分子材料成型加工中的注塑工艺及其研究现状。
一、注塑工艺概述注塑工艺是一种将熔融的高分子材料通过注射机注入模具中，冷却后得到所需形状的成型方法。
其主要特点是生产效率高、成型精度高、适用范围广等优点。
在高分子材料成型加工中，注塑工艺为一种常用工艺之一。
二、注塑工艺优势1. 生产效率高：注塑工艺可以实现自动化生产，缩短生产周期，提高产量。
2. 成型精度高：通过调整注射压力、温度等参数，可以精确控制产品尺寸，保证产品质量。
3. 适用范围广：注塑工艺适用于各种复杂形状的零部件生产，灵活性高。
三、注塑工艺关键技术1. 材料选择：不同高分子材料对注塑工艺要求不同，选择适合的原料是确保成型质量的关键。
2. 模具设计：合理的模具设计可以减少工艺缺陷，提高生产效率。
3. 工艺参数控制：注塑工艺中的注射压力、温度、注射速度、冷却时间等参数的控制对产品质量至关重要。
4. 设备选型：选择合适的注塑机对生产效率和成型质量有着重要影响。
四、注塑工艺发展趋势随着科技的进步和市场需求的不断提高，注塑工艺也在不断发展。
未来注塑工艺的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 绿色环保：发展低能耗、低排放的注塑工艺，推动绿色生产。
2. 智能化：借助人工智能、大数据等技术，实现注塑工艺的智能化控制。
3. 高效率：提高注塑工艺的生产效率，降低生产成本。
4. 创新材料：研发新型高分子材料，改善产品性能。
综上所述，高分子材料成型加工中的注塑工艺在现代工业中具有重要地位，其发展趋势会受到市场需求和科技创新的影响，具有较大的发展潜力。
希望未来在注塑工艺领域能够取得更多突破，不断推动工业技术进步。
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注塑成型又称为注射成型，是热塑性塑料制品的重 要成型方法，产量塑料制品总量的30%。分为普通注射 成型、精密注射成型、气辅注射成型、反应注射成型等。 其理论基础是高聚物流变学和传热学。通过计算机成型 过程分析，可以预测塑料制品设计、模具设计和成型条 件对产品质量的影响，这对提高模具设计有重要意义。 本节讲述普通注射成型，只涉及充模流动和模具内冷 却。
注塑机：柱塞式、螺杆式
80T震天精密注射机
Babyplast 微型注射机
BOY 12A型微注射成型机
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注塑循环工艺过程
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⑦ 在熔体流动方向上，相对于热对流项而言，热传导项较小，可忽略不计，即
T T 0, 0 x x y y
⑧忽略厚度方向上的对流传热。 ⑨ 忽略入口效应。
DT qi ij : i Dt
Cv
qx q y qz T T T T x y z x y z z t x y
x y y z x y x z z ( ) ( ) ( ) xx xy yy zz xz yz x y z y x z x z y
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对流边界条件可以较准确的反映流体与固体壁面间的热量传递，其传 递过程主要是借流体质点的移动和混合来完成的。对于层流运动，流体质 点在垂直流动方向上没有位移，热量的传递是通过相邻流体质点间的相互 碰撞即通过热传导发生的。
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注塑模内冷却
注塑制品在保压后进行冷却，冷却系统设计影响塑料制品的收缩变形、 生产效率、质量、应力应变和翘曲。 模具的冷却主要采用循环水冷却。 典型的是平板冷却：一侧是高温熔体，一侧是冷却水。
熔体的单向冷却的热流密度
q K (T t ) T 熔体平均温度 t -冷却水平均温度 K -传热系数（w/(m 2 K)）
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能量方程 不可压缩 DT p Cv qi T i ij : i Dt T p i 0 展开为
Cv
D i p gi 2 ij Dt x j
对于非牛顿流体本构方程
ij a
1 ( ij : ij ) ij 2
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边界条件及初始条件
入口处 T Tin , Tin为熔体入口温度 型腔壁面上
x y z 0
T Tw , Tw为壁面温度 入口处的压力、流量给定，即Q=Qin , p=pin。Qin 和pin 分别为入口流量和入口压力 型腔壁面上压力梯度为0，即 p 0 n
8.2.1 充模流动分析
注射成型充模流动过程数值模拟主要描述高聚物熔体不稳定和 非等温的流动过程。包括有三个要素：成型制品的结构、高聚 物熔体的流动特征、高聚物熔体的流变学基本方程的复杂性。
常用到的是二维流变学基本方程（2.5维）
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p v y vz v y vx ( ) ( ) dt y y z y x x y
d z p v v v v ( z x ) ( z y ) dt z x x z y y z
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高聚物熔体在一扁薄的型腔间隙中充模 流动。如图所示。ce 表示浇口区，cm co为型腔 的边界，cm 表示熔体流动前沿位置。型腔间隙 厚度为2b, 坐标原点位于型腔间隙的中央平面上 ，置于料流的起始位置。
注射充模流动常作如下假设
①一般注塑件都是薄壁塑件，型腔的壁厚
（z向）一般远小于其它两个方向（x，y向） 的尺寸，可忽略壁厚方向上的速度分量， p 0 即vz＝0；在壁厚方向上的压力梯度 z
充模流动控制方程
连续性方程
Cross-WLF模型
( x ) ( y ) ( z ) 0 t x y z
密度在计算过程中按常数计算 动量方程（奈维-斯托克斯方程）
流体不可压缩
x y z 0 x y z
广义牛顿流体本构方程《粘性流体力学》
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8.2注塑成型分析 目前注射成型CAE软件，应用较多且成熟的是流动充模 过程和冷却系统的模拟分析。充模流动过程分析主要是辅助 浇注系统的流道布置和尺寸设计、浇口数目和位置设计。能 确保所设计注塑制品有良好流动充模性能，也可获得最佳的 注射压力和充模剪切速率等工艺参数。冷却分析可以保证注 塑制品的质量和有效的冷却时间。
K 1Βιβλιοθήκη R 1 211
（ 7）
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式中
1 -熔体与金属模具界面给热系数 -模具金属的导热系数 -冷却面与熔体接触面之间壁厚
②熔体为广义牛顿流体，在充填阶段不考虑熔体的粘弹效应， 0 ③熔体在型腔中流动时，熔体的惯性力和质量力可忽略不计。 ④在充模过程中，熔体温度变化范围不大，熔体的比定压热容和导热系数为常数 ⑤ 设熔体在型腔壁面处无滑移，即无滑移边界条件。 ⑥忽略熔体前沿附近区域喷泉效应的影响。
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不可压缩，稳定流动
xx yy zz
qx q y qz T T T T x y z x y z z t x y y z x y x z ) xz ( ) yz ( ) xy ( y x z x z y
式（2）代入式（1）得
D i p 2 p gi i 2 ij Dt x j 3 x j
（ 2）
（ 3）
次方程于1821由法国力学家奈维提出，1845年英国力学家斯托克斯完成最终形式 对于不可压缩流动 式（3）变形为
i 0
（ 4）
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8.1注塑成型过程简介
塑料颗粒从注塑机的料斗送进加热的料筒内，经过加热熔化呈流动状态 后，在柱塞或螺杆的高压推挤下，以很大的流速通过料筒前端的喷嘴、 经模具的浇注系统注入到闭合模具的型腔中。经保压、冷却、脱模，成 型出具有一定形状的制品。
1 a 2 ( ij : ij )
（ 5）
ij 2 ij
故式（4）变为
展开具体形式为
D i p ij Dt x j
d x p v v v v ( x y ) ( x z ) dt x y y x z z x d y
热力学边界条件 第三类边界条件规定了与物体表面进行对流换热的流体温度及对流换热 系数，即对流边界条件。由傅立叶传热定律，垂直流动方向的法向热流密度为
T h(T Tw ) n
T 为法向温度梯度 为熔体的导热系数，h为对流换热系数， n
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2 ij p i ij 2 ij 3
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微分形式的动量方程 D i gi ji Dt x j
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2 2 2 2 y 2 2 1 y y x x z z ( ij : ij ) 2 x z 2 x y z y x y z z x 忽略惯性力和质量力，由于
材料方程（流变方程）
修正Cross模型
0 1 n 1 A 0
T0 0 B exp p T
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0 T ,P 1 n A1 T T* ,T 0 T , P 1 , 0 T , P D1 exp * * A T T 2 A1 T T* , 0 T , P D1 exp , A2 =A 2 +D 3 p * A2 T T