塑料成型共工艺第六章 注射成型1
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许多细部，诸如凸起部、肋、螺纹，都可以在注射模 塑一步操作中成型出来。
6.1.3 注塑成型的基本过程
塑料工艺
1. 塑化Plastication 加热塑料，使其达到熔化状态，并具有良好的塑性。 要求：1）提供足够的注射量； 2）温度均匀； 3)不产生降解
2. 注射Injection 对熔融物料施加高压，使熔体充满模具型腔。
注射机分为柱塞式和螺杆式注射机。都是由注射系统 Injection unit、锁模系统Clamping unit和液压传动和电气 控制系统Hydraulic/Control三大部分组成。 。
塑料工艺
塑料工艺
6.2.1.1 注塑机的主要类型
塑料工艺
注塑机的形式很多：
1. 按外形特征分：立式、卧式、直角式等各种，其中立式和 直角式国内多用于小型注塑机（一次注射量30 cm3以下） ；卧式用于大、中型注塑机。图示
密度近于1,注射PVC就是60×1.4 =84克。
另一种是用注射出熔融物料的容积（立方厘米）表示，该
法与相对密度无关，较方便，现国产注射机多用容积的大小
表示注射机的容量。
注射机中应用最多的是60至1000立方厘米的中小型注射
机，约占注射机的70%。
如 X S —— Z Y 500 成塑 注 螺 注 射 型料 射 杆 量
6.2.1.3 注射机的结构
塑料工艺
FIGURE 5. A single screw injection molding machine for thermoplastics, showing the plasticizing screw, a barrel, band heaters to heat the barrel, a stationary platen, and a movable platen.
1 注射量 shot size, Barrel capacity 注射机的容积，称作公称注射量。公称注射量是指注射螺
杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大 物料体积。
注射量的表示方法有两种:
6.2.1.2注塑机的规格
塑料工艺
一种是以PS为标准，用注射出熔融物料的重量单位(克)表
示，如60克，即注射PS的注射量是60克，因为PS 的相对
2. 传统的分类：
柱塞式plunger:（料筒内有分流梭，物料在其中间塑化）
预塑化式：（柱塞式，螺杆式1948）
往复螺杆式reciprocating screw:1959年第一台问世
目前主要为螺杆式注塑机，其中柱塞式注塑机已很少使用。
6.2.1.1 注塑机的主要类型
塑料工艺
3. 按料筒个数分： 螺杆式注塑机可以 有多套注塑系统， 以用于多色塑料制 品共注射成型(CoInjection molding)或多组分 注塑成型(Multishot injectiቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn molding)。
示意图1（zsjgzgc1.swf）
塑料工艺
6.1.2 注射成型的原理
The Milacron Injection Molding Laboratory
6.1.2 注射成型的原理
塑料工艺
注塑成型的原理：粒状或粉状塑料通过螺杆的旋转和外 部的加热作用，使它受热熔化至流动状态，然后在螺杆的 连续高压下，熔融塑料被压缩并向前移动，通过喷嘴射出 ，注入一个温度较低的闭合模具中，充满模具的塑料经冷 却硬化，即可保持模具型腔所赋予的形状，开启模具，即 完成一个注射周期Molding Cycle。
6.2.1.1 注塑机的主要类型
塑料工艺
4. 按驱动形式分分：螺杆式注塑机可以有电动式、液压式和 混合式。
Machines are classified primarily by the type of driving systems they use: hydraulic, electric, or hybrid.
6.1 概述 Introduction
塑料工艺
Concept is simple:
Melt plastic, flow into mold and take part shape, cool, demold
Injection molding makes parts in discrete (discontinuous) process
3. 模塑（冷却定型）molding,cooling,solidification 熔体在模具内冷却硬化
塑料工艺
塑料工艺
6.2 注塑成型设备Injection Molding Machinery
塑料工艺
注塑成型设备由注射机和塑模两部分组成
6.2.1 注塑机 Injection molding machines
6.2.1.1 注塑机的主要类型
塑料工艺
5. 按机器功能分： Machine function Injection molding machines can be generally classified into three categories, based on machine function:
弹性体都能用这种方法方便地成型制品;
3. Process is automated and highly repeatable parts。是成
型过程自动化程度高,其成型过程的合模、加料、塑化、注射、
开模和制品顶出等全部操作均由注射机自动完成。
塑料工艺
6.1.2 注射成型的原理
塑料工艺
6.1.2 注射成型的原理
•General-purpose machines 通用注射机 •Precision, tight-tolerance machines 精密注射机 •High-speed, thin-wall machines 高速注射机
6.2.1.2注塑机的规格
塑料工艺
Clamping tonnage and shot size are commonly used to quickly identify the size of the injection molding machine for thermoplastics. Other parameters include injection rate, injection pressure, screw design, mold thickness, and the distance between tie bars.
齿轮到汽车保险杠；
2. Almost all thermoplastic and some thermosets materials
can be injection molded。是可加工的塑料种类繁多,除聚四氟
乙烯和超高分子量聚乙烯等极少数品种外,几乎所有的热塑性
塑料(通用塑料、纤维增强塑料、工程塑料)、热固性塑料和
6.2.1.3 注射机的结构
塑料工艺
1．注射系统Injection system ： 它的作用主要（1)加热塑 化；（2)加压注射；（3)保压补缩。首先使塑料均匀地塑化成 熔融状态，并以足够的压力和速度将一定量的熔融塑料注射到 膜腔内。因此，注射装置应具有塑化良好、计量准确的性能， 并且能在注射时多熔料提供足够的压力和速度。注射装置一般 由塑化部件（机筒、螺杆、喷嘴等）、料斗、计量装置、螺杆 传动装置、注射和移动油缸等组成。
More injection molding machines used for plastic processing than any other equipment
6.1.1 注射成型的特点
塑料工艺
1.
Very
complex
parts
can
be
made。能一次成型外形复杂、
尺寸精确可带有各种金属嵌件的塑料制品,制品的大小由钟表
500立方厘米
X S —— Z S 22
成塑 型料
注柱 注 射 22立方厘米
射塞 量
塑料工艺
6.2.1.2注塑机的规格
2 锁模力（吨） Clamping tonnage 施加于模具上的最大加紧 力，直接反应成型制品面 积的大小
3 锁模力与注射量表示法 分数表示： 注射量／锁模力
6.2.1.2注塑机的规格
Hydraulic presses have historically been the only option available to molders until introduced the first all-electric injection molding machine in 1983. Electric presses have been shown to be quieter, faster, and have a higher accuracy, however the machines are more expensive. Hybrid injection molding machines take advantage of the best features of both hydraulic and electric systems. Hydraulic machines are the predominant type in most of the world, with the exception of Japan.
The injection system consists of a hopper, a reciprocating screw and barrel assembly, and an injection nozzle, as shown in Fig. 5. This system confines and transports the plastic as it progresses Figure 5 through the feeding, compressing, degassing, melting, injection, and packing stages.
第六章 注射成型 Injection Molding
塑料工艺
6.1 概述 Introduction
塑料工艺
注塑成型也叫注射成型, 或注射模塑。注塑件从1克到几 十千克不等。成型周期从几秒到几分钟。是一种极重要的成 型方法。
1868 John Wesley Hyatt became the first to inject hot celluloid into a mold, producing billiard balls. He and his brother Isaiah patented an injection molding machine that used a plunger in 1872, and the process remained more or less the same until 1946, when James Hendry built the first screw injection molding machine, revolutionizing the plastics industry. Roughly 95% of all molding machines now use screws to efficiently heat, mix, and inject plastic into molds.
塑料工艺
Pressure Required: – Total force = projected area times injection pressure (A X P) – Rule of thumb: 4 to 5 tons/in2 can be used for most plastics. – Example • Part is 10 in by 10 in by 10 in • Projected area = Surface area = 10 in x 10 in = 100 in2 • Injection Pressure = 15,000 psi for PC • Tonnage required to keep mold closed is – 100 in2 x 15,000 psi= 1,500,000 lbs = 750 tons (note : 2000 lbs = 1 ton)
6.1.3 注塑成型的基本过程
塑料工艺
1. 塑化Plastication 加热塑料，使其达到熔化状态，并具有良好的塑性。 要求：1）提供足够的注射量； 2）温度均匀； 3)不产生降解
2. 注射Injection 对熔融物料施加高压，使熔体充满模具型腔。
注射机分为柱塞式和螺杆式注射机。都是由注射系统 Injection unit、锁模系统Clamping unit和液压传动和电气 控制系统Hydraulic/Control三大部分组成。 。
塑料工艺
塑料工艺
6.2.1.1 注塑机的主要类型
塑料工艺
注塑机的形式很多：
1. 按外形特征分：立式、卧式、直角式等各种，其中立式和 直角式国内多用于小型注塑机（一次注射量30 cm3以下） ；卧式用于大、中型注塑机。图示
密度近于1,注射PVC就是60×1.4 =84克。
另一种是用注射出熔融物料的容积（立方厘米）表示，该
法与相对密度无关，较方便，现国产注射机多用容积的大小
表示注射机的容量。
注射机中应用最多的是60至1000立方厘米的中小型注射
机，约占注射机的70%。
如 X S —— Z Y 500 成塑 注 螺 注 射 型料 射 杆 量
6.2.1.3 注射机的结构
塑料工艺
FIGURE 5. A single screw injection molding machine for thermoplastics, showing the plasticizing screw, a barrel, band heaters to heat the barrel, a stationary platen, and a movable platen.
1 注射量 shot size, Barrel capacity 注射机的容积，称作公称注射量。公称注射量是指注射螺
杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大 物料体积。
注射量的表示方法有两种:
6.2.1.2注塑机的规格
塑料工艺
一种是以PS为标准，用注射出熔融物料的重量单位(克)表
示，如60克，即注射PS的注射量是60克，因为PS 的相对
2. 传统的分类：
柱塞式plunger:（料筒内有分流梭，物料在其中间塑化）
预塑化式：（柱塞式，螺杆式1948）
往复螺杆式reciprocating screw:1959年第一台问世
目前主要为螺杆式注塑机，其中柱塞式注塑机已很少使用。
6.2.1.1 注塑机的主要类型
塑料工艺
3. 按料筒个数分： 螺杆式注塑机可以 有多套注塑系统， 以用于多色塑料制 品共注射成型(CoInjection molding)或多组分 注塑成型(Multishot injectiቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn molding)。
示意图1（zsjgzgc1.swf）
塑料工艺
6.1.2 注射成型的原理
The Milacron Injection Molding Laboratory
6.1.2 注射成型的原理
塑料工艺
注塑成型的原理：粒状或粉状塑料通过螺杆的旋转和外 部的加热作用，使它受热熔化至流动状态，然后在螺杆的 连续高压下，熔融塑料被压缩并向前移动，通过喷嘴射出 ，注入一个温度较低的闭合模具中，充满模具的塑料经冷 却硬化，即可保持模具型腔所赋予的形状，开启模具，即 完成一个注射周期Molding Cycle。
6.2.1.1 注塑机的主要类型
塑料工艺
4. 按驱动形式分分：螺杆式注塑机可以有电动式、液压式和 混合式。
Machines are classified primarily by the type of driving systems they use: hydraulic, electric, or hybrid.
6.1 概述 Introduction
塑料工艺
Concept is simple:
Melt plastic, flow into mold and take part shape, cool, demold
Injection molding makes parts in discrete (discontinuous) process
3. 模塑（冷却定型）molding,cooling,solidification 熔体在模具内冷却硬化
塑料工艺
塑料工艺
6.2 注塑成型设备Injection Molding Machinery
塑料工艺
注塑成型设备由注射机和塑模两部分组成
6.2.1 注塑机 Injection molding machines
6.2.1.1 注塑机的主要类型
塑料工艺
5. 按机器功能分： Machine function Injection molding machines can be generally classified into three categories, based on machine function:
弹性体都能用这种方法方便地成型制品;
3. Process is automated and highly repeatable parts。是成
型过程自动化程度高,其成型过程的合模、加料、塑化、注射、
开模和制品顶出等全部操作均由注射机自动完成。
塑料工艺
6.1.2 注射成型的原理
塑料工艺
6.1.2 注射成型的原理
•General-purpose machines 通用注射机 •Precision, tight-tolerance machines 精密注射机 •High-speed, thin-wall machines 高速注射机
6.2.1.2注塑机的规格
塑料工艺
Clamping tonnage and shot size are commonly used to quickly identify the size of the injection molding machine for thermoplastics. Other parameters include injection rate, injection pressure, screw design, mold thickness, and the distance between tie bars.
齿轮到汽车保险杠；
2. Almost all thermoplastic and some thermosets materials
can be injection molded。是可加工的塑料种类繁多,除聚四氟
乙烯和超高分子量聚乙烯等极少数品种外,几乎所有的热塑性
塑料(通用塑料、纤维增强塑料、工程塑料)、热固性塑料和
6.2.1.3 注射机的结构
塑料工艺
1．注射系统Injection system ： 它的作用主要（1)加热塑 化；（2)加压注射；（3)保压补缩。首先使塑料均匀地塑化成 熔融状态，并以足够的压力和速度将一定量的熔融塑料注射到 膜腔内。因此，注射装置应具有塑化良好、计量准确的性能， 并且能在注射时多熔料提供足够的压力和速度。注射装置一般 由塑化部件（机筒、螺杆、喷嘴等）、料斗、计量装置、螺杆 传动装置、注射和移动油缸等组成。
More injection molding machines used for plastic processing than any other equipment
6.1.1 注射成型的特点
塑料工艺
1.
Very
complex
parts
can
be
made。能一次成型外形复杂、
尺寸精确可带有各种金属嵌件的塑料制品,制品的大小由钟表
500立方厘米
X S —— Z S 22
成塑 型料
注柱 注 射 22立方厘米
射塞 量
塑料工艺
6.2.1.2注塑机的规格
2 锁模力（吨） Clamping tonnage 施加于模具上的最大加紧 力，直接反应成型制品面 积的大小
3 锁模力与注射量表示法 分数表示： 注射量／锁模力
6.2.1.2注塑机的规格
Hydraulic presses have historically been the only option available to molders until introduced the first all-electric injection molding machine in 1983. Electric presses have been shown to be quieter, faster, and have a higher accuracy, however the machines are more expensive. Hybrid injection molding machines take advantage of the best features of both hydraulic and electric systems. Hydraulic machines are the predominant type in most of the world, with the exception of Japan.
The injection system consists of a hopper, a reciprocating screw and barrel assembly, and an injection nozzle, as shown in Fig. 5. This system confines and transports the plastic as it progresses Figure 5 through the feeding, compressing, degassing, melting, injection, and packing stages.
第六章 注射成型 Injection Molding
塑料工艺
6.1 概述 Introduction
塑料工艺
注塑成型也叫注射成型, 或注射模塑。注塑件从1克到几 十千克不等。成型周期从几秒到几分钟。是一种极重要的成 型方法。
1868 John Wesley Hyatt became the first to inject hot celluloid into a mold, producing billiard balls. He and his brother Isaiah patented an injection molding machine that used a plunger in 1872, and the process remained more or less the same until 1946, when James Hendry built the first screw injection molding machine, revolutionizing the plastics industry. Roughly 95% of all molding machines now use screws to efficiently heat, mix, and inject plastic into molds.
塑料工艺
Pressure Required: – Total force = projected area times injection pressure (A X P) – Rule of thumb: 4 to 5 tons/in2 can be used for most plastics. – Example • Part is 10 in by 10 in by 10 in • Projected area = Surface area = 10 in x 10 in = 100 in2 • Injection Pressure = 15,000 psi for PC • Tonnage required to keep mold closed is – 100 in2 x 15,000 psi= 1,500,000 lbs = 750 tons (note : 2000 lbs = 1 ton)