注射成型工艺与模具结构培训课件

柱塞式注射机注射成型
螺杆式注射机注射成型
一、注射成型原理
螺杆式注射机注射成型工作循环图：
1-料斗 2-螺杆转动传动装置 3-注射液压缸 4-螺杆 5-加热器 6-喷嘴 7-模具
2.注射成型特点
❖ 注射成型的生产周期短，生产率高，采用注 射成型可以生产形状复杂，尺寸要求高及带 有各种嵌件的塑件，这是其它塑料成型方法 都难以达到的；其次，注射成型在生产过程 容易实现自动化，如注射、脱模、切除浇口 等操作过程都可实现自动化，因而注射成型 得到了广泛的应用。
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生产中，小型塑件注射时间一般为3s—5s， 大型塑件注射时间可达几十秒。
❖ 3）保压时间 是指型腔充满后继续施加压力的时间，
一般为20s ~ 25s。特厚塑件可达5min~10min
4）模内冷却时间
冷却时间的长短应以保证塑件脱模时不引起变形为原 则，一般为30～120s 。
思考与练习：
1.模塑前准备及过程（填写工艺流程图） 2.注射成型的工艺条件
2.1注射成型原理和工艺过程
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
注射成型又称注塑成型。到目前为 止，除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑 料都可以用注射成型方法生产塑件。注 射成型不但用于热塑性塑料的成型，而
2. 压力
注射成型过程需要控制的压力有塑化压力、注射压力 和保压压力。 1）塑化压力： 又称背压，是指采用螺杆式注射时，螺杆顶部熔体在螺 杆转动后退时所受到的压力。
注意：对于热敏性塑料(聚氯乙烯、聚甲醛、聚三氟氯乙 烯等)塑化压力应低些，以防塑料过热分解。
聚氯乙烯树脂
美国杜邦聚甲醛
注意：聚乙烯等热稳定性高的塑料，塑化压力高些不
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塑料原料熔融，成为具有良好的可塑性的塑料熔体 。 ❖ 注射 塑化好的塑料熔体在注射机柱塞或螺杆的推
动作用下，以一定的压力和速度经过喷嘴和模具的 浇注系统进入并充满模具型腔。
2. 注射过程
（1）加料：原料为粉状或粒状
注射加料
（2）塑化
➢在规定时间内塑化出足够数量的熔融塑料； ➢塑料熔体进入模具型腔前应达到规定的成型温 度； ➢熔体各点温度应均匀，避免局部过高或过低。
且已成功应用于热固性塑料的成型。
注射成型塑件
注射模
目录
注射成型原理和特点
注射成型工艺过程
注射成型的工艺条件
2.1.1注射成型原理和特点
1.注射成型原理
❖ 将粒状或粉状的塑料加入到注射机的料斗，在注 射机内塑料受热熔融并使之保持流动状态，然后 在一定压力下注人闭合的模具，经冷却定型后， 熔融的塑料就固化成为所需的塑件。
一般控制在高于塑件使用温度10℃~20℃或低于塑 料变形温度10℃~20℃。 2)调湿处理：
温度一般为100℃~120℃。
3.注射成型工艺条件选择
1. 在注射成型中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温
度和模具温度等。
（1）料筒温度：控制在粘流温度与分解温度之间； 柱塞式注射机的料筒温度要比螺杆式注射机高一些； 此外，料筒温度还与聚合物的分子质量及分子量分布、塑件及 模具结构特点有关
会有分解的危险。
聚乙烯绳
聚乙烯 原料
塑化压力在保证塑件质量的前提下，一般不超过2MPa。
2）注射压力：是指柱塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加的压力。 其作用是： （1）克服熔体从料筒流向型腔的流动阻力； （2）给予熔体一定的充满型腔的速率以及对熔体进行压实。
注意：
➢ 对于一般性的工程塑料，其注射压力大都在40～ 130MPa范围内。
3. 时间/成型周期
成型周期
充模时间（柱塞或螺杆前进时间） 注射时间 保压时间（柱塞或螺杆停留在前进位置时间）
闭模冷却时间（柱塞后退或螺杆转动后退时间包括在此） 其它时间（开模、脱模、涂脱模剂、安放嵌件和合模时间）
总来自百度文库却时间
1）合模时间 是指注射之前模具闭合的时间。
2）注射时间 是指从注射开始到充满模具型腔的时间。
（2）喷嘴温度：应比料筒温度低一些，防止发生“流涎”现 象。
（3）模具温度
模具温度对熔体的充模流动能力、塑件的冷却速 度、成型后的塑件性能等有直接影响
高黏度塑料，流动性差和充模能力弱， 一般采用较高的模具温度。
黏度较小、流动性好的塑料， 可采用较低的模具温度 壁厚大的制件，不宜采用 较低的模具温度
柱塞式注射机因料筒内压力损失较大，故注射压力 应比螺杆式注射机高；
➢ 对壁薄、面积大、形状复杂及成型时熔体流程长的 塑件，注射压力也高；
➢ 模具结构简单、浇口尺寸较大的，注射压力可能较 低；
➢ 料筒温度高、模具温高的，注射压力也可以较低。
3）保压压力
型腔充满后，继续对模内熔料施加的压力 称为保压 压力。 作用：使熔料在压力下固化，并在收缩时进行 补缩，从而获得完整的塑件。 保压压力太高，易产生溢料、溢边，增加塑件 的应力。 保压压力太低，会造成成型不足。
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混炼、造粒；着色；
箱式干燥机
微电脑型料斗干燥 机
❖ （2） 料筒清洗： ❖ 当改变产品、更换原料及颜色时均需清洗
料筒。
❖ 此外，嵌件预热、脱模剂的选用。
2、注射过程
❖ 注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模 几个阶段。
❖ 加料 将粒状或粉状塑料加入注射机的料斗。 ❖ 塑化 通过注射机加热装置的加热，使得螺杆中的
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优点：
❖ 成型周期短、生产效率高、易实现自动化 ❖ 能成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非
金属嵌件的塑料制件 ❖ 产品质量稳定 ❖ 适应范围广
缺点： ❖ 注塑设备价格较高； ❖ 注塑模具结构复杂，且生产成本高； ❖ 生产成本高、生产周期长、不适合于单
件小批量的塑件生产。
2.2.2注射成型工艺过程
原料外观检验及工艺性能测定
成型前的准备
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
注射成
型工艺
注塑过程
充模
保压
注射
倒流
冷却
脱模
塑件的后处理
退火处理 调湿处理
1.成型前准备
❖ (1)原来材料的检验与预处理
❖ a.原料的检验：一是所用材料是否正确，二是外观 检验，三是物理工艺性能检验
❖ b.原材料的预处理：粉状 进行干燥处理；
（3）注射 a.充模（完全充模）
b.保压 /压实
补充型腔中塑料收缩的需要，保持型腔压力不变。
c.倒流阶段
原因：浇口没有冷却、螺杆或柱塞后退时，型腔压力比浇注 系统压力高。
影响：增加塑件的收缩。
d.浇口冻结后冷却
在这一阶段，塑料继续冷 却、硬化定型。
e. 脱模
3. 塑件后处理
塑件后处理是为了消除内应力，防止塑件在使 用过程中产生变形或开裂；根据塑料的特性和使用要求， 塑件可进行退火处理和调湿处理。 1)退火处理：
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