第三章 塑料注射成型原理及工艺

按塑件的结构不同分:立体状成型法（模塑成型法）板状成型法线状成型法——人造纤维——薄板材料或片状材料（胶片薄板、塑料薄膜）——把塑料模塑成为几何形状、尺寸精度、物理性能等符合使用要求的制品。塑料的成型工艺方法与成型模具塑料模具工具第三章塑料注射成型原理及工艺塑料成型方法及其模具压注模注射模压缩模吹塑模发泡模搪塑模真空成型模压棍（模）挤出模热压印模彩印模模塑成型法第一节注射成型原理及工艺注射成型又称注射模塑，主要用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。颗粒、粉状塑料注射机料筒加热熔融充模冷却定型塑件一、普通注射成型原理及注射机1、注射机分类及工作原理1）注射机的主要作用①加热熔融塑料，达粘流态②在一定压力和速度下将塑料注入型腔③注射结束，进行保压与补缩④开模与合模动作⑤顶件合模单元注射单元一、普通注射成型原理及注射机2）注射机的分类塑化——指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的过程。注射机按塑化方式分：柱塞式注射机和螺杆式注射机1、注射机分类及工作原理一、普通注射成型原理及注射机按外形可分为：卧式、立式和角式注射机。3）柱塞式注射机一、普通注射成型原理及注射机1、注射机分类及工作原理柱塞式注射机存在的缺点：①塑化不均塑料靠料筒壁和分流梭传热，柱塞推动塑料无混合作用，易产生塑化不均的现象。②最大注射量受限最大注射量取决于料筒的塑化能力（与塑料受热面积有关）与柱塞直径及行程。③注射压力损失大很大一部分压力用在压实固体塑料和克服塑料与料筒摩擦。④注射速度不均从柱塞开始接触塑料到压实塑料，注射速度逐渐增加。⑤易产生层流现象且料筒难于清洗3）柱塞式注射机一、普通注射成型原理及注射机4）螺杆式注射机一、普通注射成型原理及注射机1、注射机分类及工作原理螺杆式注射机模塑工作循环注射时--螺杆平移冷却和保压结束后--螺杆转动螺杆式注射机的优点：(1)借助螺杆的旋转运动，材料內部也发热，均勻塑化，塑化能力大。(2)可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌件的塑件(3)成型周期短、效率高，生产过程可实现自动化(4)由于加热缸的压力损失小，用较低的射出压力也能成型(5)加热缸內的材料滞留处少，热稳定性差的材料也很少因滞留而分解。4）螺杆式注射机一、普通注射成型原理及注射机1、注射机分类及工作原理5）螺杆式注射机与柱塞式注射机的比较螺杆式较柱塞式多一旋转动作，产生分力(Ft)，可使材料在螺旋槽间产生混炼作用，增加了塑化能力。一、普通注射成型原理及注射机1、注射机分类及工作原理2、注射机的规格及主要技术参数1）注射机的规格塑料注射机规格型号的命名尚无统一的标准。新型号采用图3-3表示：SZ-160/1000：表示最大注射量为160cm3，锁模力为1000KN，S：塑料，Z：注射机一、普通注射成型原理及注射机2）注射机的主要技术参数注射机图片二、注射成型工艺过程第一节注射成型原理及工艺注射过程成型后处理成型前准备原料的检验、染色和干燥模具清理嵌件预热料筒清理退火调湿二、注射成型工艺过程第一节注射成型原理及工艺1、成型前准备原料检验原料染色原料干燥质量体积流动性水分及挥发物含量收缩率烘箱干燥红外线干燥热板干燥高频干燥二、注射成型工艺过程第一节注射成型原理及工艺2、注射过程二、注射成型工艺过程第一节注射成型原理及工艺3、塑件的后处理1）退火放在一定温度的红外线或循环热风烘箱、液体介质中（矿物油，石蜡）一段时间，再缓慢冷却。退火的温度：高于使用温度10～20℃，低于相变温度10～20℃。2）调湿将刚从模具中脱出的塑件放在热水中(100～120℃)，隔绝空气，进行防氧化处理，达到吸湿平衡。调湿后缓冷至室温。三、注射成型工艺参数1、温度1)料筒温度在Tf(Tm)-Td间，保证塑料熔体正常流动，不发生变质分解,料筒后端温度最低，喷嘴前端最高。2)喷嘴温度略低于料筒最高温度：防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象；但温度也不能太低，否则易堵塞喷嘴。3)模具温度：过高——成型周期长，脱模后翘曲变形，影响尺寸精度；过低——产生较大内应力，开裂，表面质量下降。第一节注射成型原理及工艺五、注射成型工艺参数2、压力1）塑化压力：又称背压（螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的阻力），由液压系统溢流阀调整大小。2）注射压力柱塞或螺杆头部对塑料熔体施加的压力。注射压力的大小一般为70～150MPa，它的作用是克服熔体充型过程中的流动阻力，保证一定的充模速率。注射压力与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺寸、塑件壁厚流程大小等因素有关。第一节注射成型原理及工艺4、成型周期成型周期充模时间注射时间闭模冷却时间其它时间保压时间成型（或生产）周期：完成一次注射模塑过程所需的时间。五、注射成型工艺参数第一节注射成型原理及工艺3、注射速率影响熔体在型腔内的流动行为，常经试验确定四、几种常用塑料的注射成型特点参考表3-1五、典型塑料制品注射成型工艺参数参考表3-3第一节注射成型原理及工艺第二节塑料成型工艺规程的制定制定步骤：塑件的分析塑件成型方法及工艺流程的确定成型工艺条件的确定设备和工具的选择工艺文件的制定立式(cy-160c型注塑机)立式(cy-800c型注塑机)SZ-45/400型注塑机：注射压力200MPa,42800元/台。JX-760KA型机：理论注射量115cm3，注射压力170MPa80000元/台双组分注射成型,两种材料同时或依次通过两个独立的浇口注入一个模腔，然后在模腔内的分型线会合德马格注塑机新型号的注射机的技术参数举例项目型号SZ-45/400ABC螺杆转速螺杆直径mm253032螺杆长径比22.418.517.6理论容量cm3497080注射重量g456372注射速率g/s405560塑化能力g/s677.5注射压力Mpa200160140螺杆转速rpm0-140合模装置合模力kN400移模行程mm240拉杆内距mm215X265最大模厚mm240最小模厚mm90顶出行程mm60顶出力kN27顶出杆根数1