课件第六章 注射成型6.1 概述6、注射成型 6.1 概述将塑料加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆加压 下，物料通过机简前端的喷嘴快速注入温度 较低的闭合模具内，经过冷却定型后，开启 模具即得制品。本章重点注射成型工艺的理解以及常用塑料的注射 成型课件第六章 注射成型6.1 概述什么是塑料 注射成型？ 课件第六章 注射成型6.1 概述注射成型也称注塑，是塑料的一种重要成型方 法。注射成型是将粒状或粉状塑料从注射成型机的料 斗送入机简内加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆加 压下，物料被压缩并向前移动，通过机简前端的 喷嘴，以很快的速度注入温度较低的闭合模具内 ，经过一定时间的冷却定型后，开启模具即得制 品。这种成型方法是一种间歇式的操作过程。 成型过程成型方法简介课件第六章 注射成型6.1 概述注射成型原理课件第六章 注射成型6.1 概述除极少数几种热塑性塑料外，几乎所有的 热塑性塑料都可用此法成型。注射成型也能 加工某些热固性塑料，如酚醛塑料等。可用物料注射成型周期从几秒钟到几分钟不等。 周期的长短取决于制品的壁厚、大小、形状、 注射成型机的类型以及所采用的塑料品种和工 艺条件等。成型周期 课件第六章 注射成型6.1 概述可生产各种形状、尺寸、精度满足各种要求 制品。制品的重量从一克到几十公斤不等，视需要 而定。产品课件第六章 注射成型6.1 概述注塑成型特点广泛用于各种塑料制品的生产。其成型制品占目前全部 塑料制品的2030。注射成型是一种比较先进的成型 工艺，目前正继续向着高速化和自动化方向发展。 生产周期短、生产效率高； 能成型形状复杂、尺寸精确或带嵌件的制品； 成型塑料品种多； 易于实现自动化课件第六章 注射成型6.1 概述 注射成型设备； 注射成型工艺； 常用塑料的注射成型； 其它注射成型技术本章内容 注射制品的常见缺陷；课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备注射成型设备注射系统1合模系统2控制系统3液压系统4课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备注射机的分类柱塞式注射机:通过柱塞将落入料 筒的塑料推向前端的塑化室,依靠 料筒外加热器使塑料塑化,然后,呈粘流态的塑料被柱塞注射到模 腔中去。根据塑化方式不同分类 柱塞式注射机 螺杆式注射机课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备螺杆式注射机课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备 结构简单目前工厂中广泛使用的是螺杆式注射机，60g以 下的小型制件多用柱塞式。柱塞式注射机特点 压力损失大 塑化不均匀 不适合热敏性塑料课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备根据排列方式不同分类：卧式、立式、角式课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备一部通用注射机的成型能力主要是由合模力和注射 量所决定的。按注射量可有大、中、小型之分，按加工能力分类课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备按特殊成型工艺分类（5）排气注射机（1）热固性塑料注射机（2）结构发泡注射机（3）多组分注射机（4）反应成型注射机课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备注射机的基本参数 注射量又称注射容量或最大注射量，即注射机在对空注射 条件下，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注射量。 注射压力指在注射中加在料筒内腔横截面上的压力。选择 注射压力的大小时应考虑塑料性能、塑化方式、塑化温 度、模具温度、流动阻力、制件的形状及精度要求等因 素。注射速率是指注射机单位时间内的最大注射量，即螺杆或 柱塞的横截面积与其前进速度的乘积。 注射速度是指注射时螺杆或柱塞的移动速度。课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备合模力是指注射机合模机构对模具所能施加的最大夹紧 力。合模力是注射机的一个重要参数，在一定程度上反映 了注射机生产制品能力的大小。合模力与注射量有关，注 射量越大，合模力也越大。塑化能力是指注射机塑化装置在1h内所能塑化物料的能 力。一般是以聚苯乙烯为塑化能力的基准。注射时间是指螺杆或柱塞作一次注射所需的时间。动模板行程是指动模能够移动的最大值。当所安装的模具 高度为最小值时，动模板行程达到最大值。动模板行程即 模板的行程。课件第六章 注射成型3柱塞与分流梭 6.2 注射成型设备料筒 25喷嘴 注 射 系 统加料装置 1螺杆 4加压和驱动装置6注射系统将物料塑化， 并在很高的压 力和较快的速 度下，通过柱 塞/螺杆的推 挤，将熔融塑 料注射入型腔课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备(1) 螺杆 注射螺杆在旋转的同时有轴向运动，有效长度 是变化的 长径比小，只需塑化，不需混合 螺槽深以提高生产率 加料段较长 螺杆头部多为尖头，有的加止逆环课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备(2) 螺杆头部结构 要注意防止出现熔融塑料积存、回流现象。 一般大的塑料，用 锥行尖头；小的塑料 ，必须装止逆环以防 回流。课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备(3) 喷嘴作用：保持较高注射压力和速度，使物料进一 步塑化。类型：直通式、自锁 式、杠杆针阀式等。物 料粘度大，热稳性差， 用大口径直通式；粘度 小，用自锁式和杠杆针 阀式。课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备(3) 喷嘴作用：保持较高注射压力和速度，使物料进一 步塑化。类型：直通式、自锁 式、杠杆针阀式等。物 料粘度大，热稳性差， 用大口径直通式；粘度 小，用自锁式和杠杆针 阀式。课件第六章 注射成型6.2 注射成型设备本节重点1 注射成型基本原理 2 注射机螺杆与挤出用单螺杆的不同之处，以及造成其不同的原因 3 几个重要的注射机参数（注射量、合模力等）课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺6.3 注射工艺过程及控制因素 3.1 成型周期 合模合模 预塑预塑 顶出制品顶出制品 注射座前移注射座前移 注射注射 保压保压 制品冷却制品冷却 开模开模课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺影响制品质量的过程 合模合模 预塑预塑 顶出制品顶出制品 注射座前移注射座前移 注射注射 保压保压 制品冷却制品冷却 开模开模课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺3.2 注射/填充阶段高分子熔体在螺杆的作用下 快速向前运动，通过喷嘴和 浇口进入型腔中的过程。从 模具闭合开始注塑算起，到 模具型腔填充到大约95%为止，多为快速充模。课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺充模过程的“喷泉”效应前锋面由于和冷空气接触而形成高粘度的前缘膜，膜 后的熔体并未冷却，故粘度较低，因而以比前缘更高 的速度向前流动，到达前缘的熔体受到前缘膜的阻碍 ，使熔体交替发生以下两个过程课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺充模过程的“喷泉”效应 熔体不能向前运动而转向模壁方向，附着在模壁上被 冷却固化形成了表层； 熔体冲破原有的前缘膜，形成新的前缘膜喷泉效应对注塑过程的压力降、充填时间等影响很小，但对熔 体的温度分布、聚合物分子取向及残余应力等有重要的影响。课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺注射制品在厚度方向的取向程度的分布是怎样 的,为什么?（a ）（b ）（c ）（d ）课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺3.3 增密/保压阶段增密（压实）过程：使模腔内压力迅速升高，以压 实熔体使其致密，并改善其间不同熔体界面之间的 熔合程度。 保压过程：少量熔体被挤入模腔，以弥补由于熔体 温度降低和相变引起的体积收缩。保压压力一定时，保压时间越长就可能向模腔中补进更多的 熔体，其效果与提高保压压力相似。但保压时间过长，也与 保压压力过高类似，不仅无助于制品质量的提高，反而可能 降低制品性能。需要指出的是，保压时间实际上应该是向模 腔内补料的时间，其取决于浇口凝固时间。课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺3.4 预塑阶段熔融塑化：将固体物料在料筒内加热熔融并混 合的过程，是注射成型的一个准备阶段，塑化 所得熔体的质量对成型过程和制品的质量都有 不可忽视的影响。 温度 背压 螺杆转速 成型周期 课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺3.5 注塑工艺料筒温度、喷嘴 温度和模具温度塑化压力、注射 压力和保压压力课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺3.5.1 温度料筒温度料筒温度的选择与塑料的特性有关。成型薄壁制品时，流动阻力很大，且熔体极易冷却而失去流动能力 ，故应选择较高的料筒温度；成型厚壁制品时，流动 阻力较小，且因厚壁制品冷却时间长而使注射成型周 期增加，塑料在料筒内受热时间较长，故应选择较低 的料筒温度；对形状复杂或带有嵌件的制品，熔体流 程较长且曲折，也应选择较高的料筒温度。课件第六章 注射成型温度工艺参数设置加热选择100100100100100保温220200加热油温四段三段 二段 一段射嘴【温设 】高温偏差低温偏差冷间螺杆保护6.3 注射成型工艺课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺3.5.1 温度喷嘴温度熔体通过喷嘴时因为高的剪切速率而产生较大温升，且为了防止熔融塑料自动从喷嘴流出 ，通常应将喷嘴温度调得比料筒最高温度略 低。但是喷嘴温度也不能过低，否则会使注射 压力增大，或造成物料早凝，影响制品质量。课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺模具温度对尺寸精度要求较高的制件，应选择较低的模温， 以利于控制收缩率；对表面光泽要求较高或又薄又复杂 的制件，则应选择较高的模温，以利于充模；对于厚壁 制件，应选择较高的模温，如果模温偏低，制件内外层 温差大，有可能造成凹陷、空隙，内应力大。模具温度的选择取决于物料性质、制品的大小和形状 及模具结构等。对于无定型塑料，模温主要影响熔体粘 度（流动性），如果物料的熔体粘度较低（如PS），则 可选择较低的模温，以提高生产效率；如果物料的熔体 粘度较高（如PC），则应采用较高的模温，以满足充模 的需要。对于结晶型树脂，模温高时，物料冷却时间长 ，结晶度高，制品硬度大，强度高，但收缩率大；课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺3.5.2 压力塑化压力：螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受的压力。注射压力：注射时在螺杆头部（计量室）的熔体压力。 其作用是克服熔体从料筒流向型腔的阻力，给予熔体一 定的充模速率并对熔体进行简单压实。保压压力：指为了补偿模具中物料收缩补缩，需要继 续维持熔体流动的压力。课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺3.5.3 时间保压时间太短，在浇口尚未凝固时就停止保压， 会造成模腔内压力比流道内压力高，出现熔体倒 流现象，从而使制品表面凹陷并产生残余应力； 保压时间太短长，只是浪费能源而己。因此保压 时间主要由浇口凝固时间决定。 保压时间：保压压力维持到浇口凝固所用的时间。 注射时间：指充模时间，注射速度是指螺杆向 前推进的速度。课件第六章 注射成型射一射二射三射四保一保二保三时间s位置 mm速度%压力 bar【射胶 】6.3 注射成型工艺射胶工艺参数设置课件第六章 注射成型6.3 注射成型工艺3.5.3 时间课件第六章 注射成型短射 困气 烧焦 飞边 分层起皮流痕 银纹 凹痕 熔接痕 翘曲变形6.4 注射制品的常见缺陷6.4 注射制品的常见缺陷课件第六章 注射成型6.4 注射制品的常见缺陷1、 短射短射形成原因1、模温、料温或注塑压力和速度 过低 2、原料塑化不均 3、排气不良 4、原料流动性不足 5、制件