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InjectionMoulding沈育才概述注塑成型：注射兼模塑的成型方法，又称注射成型。塑料：大多数热塑性塑料和某些热固性塑料，注射成型制品约占塑料制品总重的20%～30%。橡胶：在模压法和移压法生产基础上发展的，主要注射成型制品有密封圈、带金属骨架模制品、减震垫、空气弹簧和鞋类等，也有试用于注射轮胎制品。注射成型适用原料概述1、周期性、间歇式生产过程，成型周期短（几秒～几分钟）；2、能一次成型形状复杂、尺寸精度高、带有各种金属或非金属嵌件的模制品，产品质量稳定；3、生产效率高，易于实现机械化、自动化操作。注射成型是一种比较经济而先进的成型技术，具有广阔的发展前景。注塑成型特点概述注塑成型过程工艺较为简单，重点应掌握注塑制品性能的影响因素和机理，并加以控制.概述注塑成型的必要条件①物料必须以熔融状态进入模具；②熔体必须有足够的压力或流速保证及时充满模具。注射机的职能和组成相应注塑机必须具备三个职能：塑化、注射和成型.故注塑机组成部分：注射装置——完成塑化或注射；合模装置和模具——完成成型基本职能2．注塑成型工艺过程；3．注塑成型工艺条件；1．注射机的结构与作用；内容1.注射机的结构与作用注射机的规格注塑机的规格以塑机一次性所能注射出最大注射量或称公称注射量（克数）为标准，可以从一克以下至几十公斤.注射机的的组成注射系统、合模系统、液压传动和电器控制系统注射机的最大注射量或称公称注射量，指注射机在对空注射（无模具）条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射系统所能达到的最大注射量。注射机的结构与作用注射装置合模装置液压传动系统电气控制系统注射机的结构与作用注射机的分类按照外形特征分：同一水平中心线上（卧式）同一垂直中心线上（立式）互成角度（90度）（角式）注射机的结构与作用按照塑化方式分：柱塞式注射机缺点：1塑化不均；2最大注射量受限；3注射压力损失大；4注射速度不均；注射机的结构与作用按照塑化方式分：移动螺杆式注射机借助螺杆的旋转运动——使材料內部也摩擦发热，塑化均匀；连续注射量不限；注射压力和速度均匀；大部分采用。注射机的结构与作用注射机的注射系统注射系统组成：加料装置、料筒、螺杆、喷嘴等注射系统作用：①塑化能在规定的时间内将规定数量的物料均匀地熔融塑化至—流动状态；②注射以一定的压力和速度将熔料注射到模具型腔中去；③保压注射完毕后，有一段时间螺杆保持不动，以向模腔内补充一部分因冷却而收缩的熔料，使制品密实和防止模腔内的物料反流。注射机的结构与作用加料装置料斗有计量装置和干燥装置注射机的结构与作用料筒塑料受热和受压的容器料筒容积：柱塞式注塑机，最大柱塞量的6—8倍移动式螺杆注塑机，最大柱塞量的2—3倍内壁光滑呈现流线型，减少流动阻力.注射机的结构与作用螺杆（与挤出机螺杆相比）1、螺杆作用：供料、塑化以及传递注射压力2、加料段长，约为螺杆长度一半，因螺杆轴向位移；3、螺槽深，提高生产率；4、注射机螺杆的运动方式：既作转动又作平移；5、注射螺杆头部形式不同，熔体粘度大，锥形机头，熔体粘度小，止逆环，防止熔料积存和沿螺槽回流。注射机的结构与作用注射机的结构与作用喷嘴联结料筒和模具的过渡部件作用:①将熔料的压能转变为速度能，使熔料获得高速远射程；②具有补缩作用，在压力保持阶段，有少量的熔料经喷嘴向模腔补缩；③使物料受到较大的剪切作用，因而获得进一步的塑化。注射机的结构与作用注射机的合模系统组成：导柱（又称拉杆）、固定模板、移动模板、调模装置、顶出装置和传动装置等。作用和要求①锁紧模具，提供足够的合模力和系统刚度，使注射时不致开缝溢料；②固定模具，具有足够安装模具的模板面积和模具开合、取出制品的行程空间；③启闭模具，当模具作开合移动时，要求具有符合工作要求的移模速度。分类：液压式合模系统、液压机械式合模系统、机械式合模系统：注射机的结构与作用液压式锁模装置机械式锁模装置注射机的结构与作用合模力（吨力，千牛顿）合模力注射机合模机构对模具所施加的最大夹紧力。合模力是注射机的又一重要参数，它在一定程度上反映了注射机加工制品能力的大小，所以，有些国家采用最大合模力作为注射机的规格参数。根据注射机锁模力范围不同，可以将注射机分为超小型、小型、中型、大型和超大型（巨型）等类型，注射机的结构与作用注射机的模具系统一般注射模具可由以下几个部分组成；1、成型零部件2、合模导向机构3、浇注系统4、侧向分型与抽芯机构5、推出机构6、加热和冷却系统7、排气系统8、支承零部件注射机的结构与作用注塑成型工艺过程注塑过程1、合模锁紧低压快速低压低速高压锁紧2、注塑装置前移3、预塑计量过程注塑成型工艺过程塑化过程要求：使物料获得完全的熔融、充分的混合，达到规定的成型温度，并且温度分布均匀，无过热分解现象发生。熔体温度均一性程度常常是造成注塑制品质量优劣的重要原因，因而它亦是注射装置塑化质量的衡量条件。注塑成型工艺过程塑化过程影响因素：设备因素柱塞式注塑机：①注射过程和塑化过程同时完成；②柱塞前进过程中，前移的物料既有熔体也有固体；③能量大部分来源于料筒外热，少部分来源于柱塞前移过程中的剪切热和摩擦热.螺杆式注塑机：①螺杆转速②料筒外热③预塑背压注塑成型工艺过程料筒温度：料筒加热是为了使物料塑化并流动，但又不能产生热分解。因此，料筒温度应控制在流动温度（Tm）～热分解温度（Td），在此温度范围内，根据不同情况可选较低或较高值。Tm～Td范围小的塑料（PVC等）：为减小分解，料筒温度应取低些；Tm～Td范围大的塑料（PEPS等）：料筒温度可取高些，以强化塑化。同种塑料，MFR较小者（分子量大、分子量分布窄），熔体粘度大，为获得适宜流动性，料筒温度可取高限，反之则取低限。注塑成型工艺过程分子链结构较刚性的塑料（PC、PMMA、PA66等），其粘流活化能大，即剪切粘度对温度较为敏感，故升高温度有利于降低其熔体粘度，料筒温度宜取高限。薄壁、复杂结构、长流程、带金属嵌件的制品，因充模困难，料筒温度宜高些。螺杆式注塑机的料筒温度较柱塞式高10-20℃。螺杆行程（计量行程）注塑成型工艺过程当预塑程序到达时，螺杆开始旋转，物料被输送到螺杆头部，螺杆在物料的反压力作用下后退，直到设定的终止位置为止，螺杆后退的距离称为螺杆行程或计量行程。物料在螺杆头部所占有的容积就是螺杆后退所形成的计量容积，也就是注射容积。因此，制品所需的注射量是用计量行程来调整的。LdVsi24注塑成型工艺过程注射过程注射过程：塑化良好的聚合物熔体，在柱塞或螺杆的压力作用下，由料筒经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模腔这一重要而又复杂的阶段。包括注射充模流动阶段、保压补缩流动阶段和切换倒流流动阶段.注塑成型工艺过程注射充模过程是螺杆在注射油缸推力作用下，螺杆头部产生注射压力，将储料室中的熔体经过喷嘴、模具流道、浇口注入型腔。此过程是熔体向模腔高速流动的过程。注射时，在螺杆头部熔体所建立起来的压强称注射压力；螺杆推进熔体的速度称注射速度，其流率称注射速率；其行程称注射行程，在数值上与计量行程相一致。在注射阶段，必须使熔体有足够的压力和速度，才能完成好充模过程，保证制品质量。（1）注射充模流动阶段注塑成型工艺过程A熔体在模腔内的充模流动类型熔体的充模过程：从聚合物进入模腔开始到模腔被充满时为止，熔体充模的流动应为层流流动。充模时熔体在模腔内的流动类型主要由熔体通过浇口进入模腔时的流速决定。分为快速充模和慢速充模。注塑成型工艺过程慢速充模熔体以层流形式自浇口向模腔底部逐渐扩展，能顺利排出空气，制品质量较均匀。但过慢的速度会延长充模时间，易使熔体在流道中冷却降温，引起熔体粘度提高，流动性下降，充模不全，并出现分层和结合不好的熔接痕，影响制品的强度。注塑成型工艺过程快速充模熔体流首先射向对壁，使熔体流成为湍流，严重的湍流引起喷射而带人空气，由于模底先被熔体充满，模内空气无法排出而被压缩，这种高压高温气体会引起熔体的局部烧伤及分解，使制品质量不均匀，内应力也较大，表面常有裂纹。注塑成型工艺过程B熔体流动的运动机理充模时熔体前缘变化的各阶段1—开始阶段；2—过渡阶段；3—主阶段熔体从浇口处向模腔底部以层流方式推进时，形成扩展流动的前峰波的形状可分成三个典型阶段：熔体流前缘呈圆弧形的初始阶段；前缘从圆弧渐变为直线的过渡阶段；前缘呈直线移动的主流充满模腔的阶段。注塑成型工艺过程（2）保压补缩流动阶段当高温熔体充满模腔以后，就进入保压补缩阶段，一直持续到浇口冻封为止，以便获取致密制品，即为保压补缩阶段。保压阶段的特点是：熔体在高压下慢速流动，螺杆有微小的补缩位移，物料随冷却和密度增大使制品逐渐成型。在保压阶段，熔体流速成很小，不起主导作用，而压力却是影响过程的主要因素，在此压力作用下，模腔中的熔体得到因冷却而补缩，制品得到压缩与增密。在此过程中，保压压力起主导作用。注塑成型工艺过程保压压力在保压阶段，保压压力必须足够大时才能克服浇口阻力进行补缩，而浇口阻力由于熔体粘度增加而加大。提高保压压力会使凝固推迟，有助于减少制品收缩率。保压压力对制品的密度也有很大的影响，提高保压压力，可以提高制品的密度；持续的压缩作用能促进制品内各部分熔体更好的熔合，而对提高制品的力学强度也有利；但是保压压力过高会增加制品的内应力，使制品难以脱模。注塑成型工艺过程保压时间在保压的初期阶段，制品重量随保压时间的而上升，但达到一定时间后，则重量则不再增加。如果保压时间不足，即保压压力过早切换，模内熔体在浇口冻封之前发生倒流，导致制品由于补缩不足而出现孔穴，凹陷及内部质量下降等，制品收缩率加大，密度变小。但是过长的保压时间不仅会延长成型周期，增加能耗；当浇口凝封时，模腔中的剩余压力就比较大，以致使脱模困难；而且会引起浇口处的应力集中，制品断裂。保压时间与料温、模温、流道及浇口大小有密切关系。通常以制品收缩率波动范围最小为保压时间的最佳值。注塑成型工艺过程（3）切换倒流流动阶段发生在从螺杆开始后退到浇口完全凝封之前。柱塞或螺杆开始回移运动，喷嘴压力迅速下降到零，这时若模腔内的聚合物还具有一定的流动性，浇口内的熔体尚未凝固，就会因为模腔内压力高于流道压力而出现倒流现象，使模腔内压力很快下降。倒流要一直持续到浇口内的熔体凝固为止。浇口凝封时模内压力称为封口压力，这一压力和与此相对应的聚合物温度对制品性能有极大的影响。封口压力越高，封口料温越低，有利于降低制品的收缩率，使尺寸精度提高（收缩率小），但内应力大，脱模困难。封口压力可通过保压时间和模具温度来控制。(4)冷却定型阶段注塑成型工艺过程即从浇口凝封到打开模具之前，模具被打开，但模腔内还保持有一定压力，这压力称为残余压力(模腔压力和外界压力之差)A进一步冷却，使得制品有一定强度和硬度，防止顶出变形和冷却不均B残余压力为正值，脱模困难，浇口应力集中多；残余压力为负值，制品表面有气泡或陷痕。注塑成型工艺过程(5)注塑周期完成一次注射模塑过程所需的时间闭模开模顶出取制品柱塞式压缩物料充模保压柱塞后退保持闭模螺杆式注射保压螺杆后退塑化保持闭模注塑成型工艺过程(6)制品后处理原因：制品壁厚不均，造成冷却不均，产生内应力；注射压力大等致使制品取向和结晶不均；处理方法：1、热处理；2、调湿处理；3、整修。3.注塑成型工艺条件温度料筒温度、材料温度、模具温度、干燥温度、油温度、环境温度等料温：料筒末端温度：Tm~Td之间；注塑成型工艺条件喷嘴温度：喷嘴有加速熔体和提高温度的作用。对喷嘴温度一般进行单独控制。一般喷嘴温度应稍低于料筒最高温度，防止流延现象。注塑成型工艺条件模温：模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。模具温度的高低主要取决于塑料的结晶性、制品尺寸与结构、性能要求以及工艺条件（料筒和喷嘴温度、注射速度及压力、成型周期等）。原则上，模具温度应定在塑料的玻璃化温度或热变形温度以下，以使塑料冷却定型注塑成型工艺条件压力注塑压力、保持压力、背压、脱模压力、开模压力、锁模压力等注塑成型工艺条件速度：注射速度、回车速度、开闭模速度、脱模速度等注射速度与注射压力是相辅相成的，注射速度大，剪切大，物料