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1、注射机与注射成型工艺注射机与注射成型工艺第1页，共47页，编辑于2022年，星期一内容简介内容简介v注射机基本结构与技术参数注射机基本结构与技术参数v热塑性塑料的工艺性能热塑性塑料的工艺性能v注射工艺工艺过程注射工艺工艺过程l成型前的准备成型前的准备l注射过程注射过程l制品的后处理制品的后处理v注射工艺的影响因素注射工艺的影响因素l温度的影响温度的影响l压力的影响压力的影响l注射成形周期和注射速度注射成形周期和注射速度v常用塑料及其注射工艺常用塑料及其注射工艺第2页，共47页，编辑于2022年，星期一注射机简介注射机简介v一般可将注射机分为：注射装置、合模装置、液压传动和一般可将注射机分为：注
2、射装置、合模装置、液压传动和电器控制电器控制1-机身机身 2-电动机及液压泵电动机及液压泵 3-注射液压缸注射液压缸 4-齿轮箱齿轮箱 4-齿轮传动电动机齿轮传动电动机6-料斗料斗 7-螺杆螺杆 8-加热器加热器 9-机筒机筒 10-喷嘴喷嘴 11-定模安装板定模安装板 12-注射模注射模 13-拉杆拉杆 14-动模安装板动模安装板 15-合模机构合模机构 16-合模油缸合模油缸 17-螺杆传动齿轮螺杆传动齿轮 18-螺杆花链螺杆花链 19-油箱油箱第3页，共47页，编辑于2022年，星期一注射机简介注射机简介v注射装置注射装置l主要作用是使固态的塑料颗粒均匀地塑化呈熔融状态，并以足够主要作用
3、是使固态的塑料颗粒均匀地塑化呈熔融状态，并以足够的压力和速度将塑料熔体注入到闭合的模具型腔中的压力和速度将塑料熔体注入到闭合的模具型腔中v合模装置合模装置l作用有三点：第一是实现模具的开闭动作；第二是在成形时提供作用有三点：第一是实现模具的开闭动作；第二是在成形时提供足够的夹紧力使模具锁紧；第三是开模时推出模内制品足够的夹紧力使模具锁紧；第三是开模时推出模内制品v液压传动和电器控制系统液压传动和电器控制系统l是保证注射成形按照预定的工艺要求（压力、速度、时间、温度）是保证注射成形按照预定的工艺要求（压力、速度、时间、温度）和动作程序准确进行而设置的和动作程序准确进行而设置的l液压传动系统是注射
4、机的动力系统，而电器控制系统则是各个动液压传动系统是注射机的动力系统，而电器控制系统则是各个动力液压缸完成开启、闭合和注射、推出等动作的控制系统力液压缸完成开启、闭合和注射、推出等动作的控制系统第4页，共47页，编辑于2022年，星期一注塑机分类注塑机分类v按外形特征分类按外形特征分类l立式注射机立式注射机l卧式注射机卧式注射机l直角式注射机直角式注射机v按塑料在料筒中的塑化方式分类按塑料在料筒中的塑化方式分类l注塞式注射机注塞式注射机l螺杆式注射机螺杆式注射机第5页，共47页，编辑于2022年，星期一立式注射机立式注射机v注射装置和定模板设置在设备的上部，而锁模装置、动模注射装置和定模板设置
5、在设备的上部，而锁模装置、动模板、推出机构均设置在设备的下部板、推出机构均设置在设备的下部v优点是设备占地面积小，模具装拆方便；安装嵌件和活动优点是设备占地面积小，模具装拆方便；安装嵌件和活动型芯简便可靠型芯简便可靠v缺点是不易自动操作，只适用于小注射量的场合，一般注缺点是不易自动操作，只适用于小注射量的场合，一般注射量为射量为1060g第6页，共47页，编辑于2022年，星期一卧式注射机卧式注射机v注射装置和定模板在设备的一侧，而锁模装置、动模板和注射装置和定模板在设备的一侧，而锁模装置、动模板和推出机构在另一侧推出机构在另一侧v优点是机体较矮、易操作。制品推出后能自动落下，便于优点是机体较
6、矮、易操作。制品推出后能自动落下，便于实现自动化操作实现自动化操作v缺点是设备占地面积大，模具安装比较麻烦缺点是设备占地面积大，模具安装比较麻烦第7页，共47页，编辑于2022年，星期一直角式注射机直角式注射机v注射装置为直立布置，锁模、顶出机构以及动、定模板按注射装置为直立布置，锁模、顶出机构以及动、定模板按卧式排列，两者互成直角卧式排列，两者互成直角v适用于中心部分不允许留有浇口痕迹的塑料制品适用于中心部分不允许留有浇口痕迹的塑料制品v缺点是加料比较困难，嵌件或活动型芯安放不便，只适用缺点是加料比较困难，嵌件或活动型芯安放不便，只适用于小注射量的场合，注射量一般为于小注射量的场合，注射量一
7、般为2045g第8页，共47页，编辑于2022年，星期一柱塞式注射机柱塞式注射机v柱塞在料筒内仅作往复运动柱塞在料筒内仅作往复运动v注射量不宜过大，一般为注射量不宜过大，一般为3060g1-注射模注射模 2-喷嘴喷嘴 3-料筒料筒4-分流梭分流梭 5-料斗料斗 6-注射柱塞注射柱塞 分流梭的作用：将料筒内流经该处的塑料分成薄层，使塑料分流，以加快热传递。同时塑料熔体分流后，流速增加，剪切速率加大，剪切发热使塑料温度升高、粘度下降，塑料得到进一步混合和塑化。第9页，共47页，编辑于2022年，星期一螺杆式注射机螺杆式注射机v螺杆既可旋转又可前后移动螺杆既可旋转又可前后移动v作用是送料、压实、塑化
8、与传压作用是送料、压实、塑化与传压v塑料塑化、混合效果比柱塞式好塑料塑化、混合效果比柱塞式好1-喷嘴喷嘴 2-料筒料筒 3-螺杆螺杆 4-料斗料斗第10页，共47页，编辑于2022年，星期一塑料的收缩性塑料的收缩性 v塑料制品从模具中取出后发生尺寸收缩的特性称为塑料的塑料制品从模具中取出后发生尺寸收缩的特性称为塑料的收缩性收缩性v塑料制品的收缩不仅与塑料本身的热胀冷缩性质有关，而塑料制品的收缩不仅与塑料本身的热胀冷缩性质有关，而且还与模具结构及成形工艺条件等因素有关且还与模具结构及成形工艺条件等因素有关v通常所指的塑料的收缩性实际上是指塑料制品的成形收缩通常所指的塑料的收缩性实际上是指塑料制品
9、的成形收缩性能性能第11页，共47页，编辑于2022年，星期一塑料的收缩率塑料的收缩率v塑料成形收缩的大小可用塑料制品的实际收缩率塑料成形收缩的大小可用塑料制品的实际收缩率S实实表征表征:a为成形温度时的制品尺寸；为成形温度时的制品尺寸；b为常温时的制品尺寸为常温时的制品尺寸 由于成形温度时的制品尺寸无法测量，因此采用常温时的由于成形温度时的制品尺寸无法测量，因此采用常温时的型腔尺寸型腔尺寸c取代取代 S计计为塑料制品的计算收缩率为塑料制品的计算收缩率 第12页，共47页，编辑于2022年，星期一塑料的收缩率的选择原则塑料的收缩率的选择原则v对于收缩率范围较小的塑料品种，可按收缩率的范围取中对
10、于收缩率范围较小的塑料品种，可按收缩率的范围取中间值，此值称为平均收缩率间值，此值称为平均收缩率v对于收缩率范围较大的塑料品种，应根据制品的形状，特对于收缩率范围较大的塑料品种，应根据制品的形状，特别是根据制品的壁厚来确定收缩率，对于壁厚者取上限别是根据制品的壁厚来确定收缩率，对于壁厚者取上限（大值），对于壁薄者取下限（下值）（大值），对于壁薄者取下限（下值）v制品各部分尺寸的收缩率不尽相同，应根据实际情况加以制品各部分尺寸的收缩率不尽相同，应根据实际情况加以选择选择v对于收缩量很大的塑料，可利用现有的或者材料供应部门对于收缩量很大的塑料，可利用现有的或者材料供应部门提供的计算收缩率的图表来确
11、定收缩率提供的计算收缩率的图表来确定收缩率第13页，共47页，编辑于2022年，星期一塑料的流动性塑料的流动性v塑料的流动性是比较塑料成形加工难易的一项指标。塑料的流动性是比较塑料成形加工难易的一项指标。l与粘度一样，塑料的流动性不仅依赖于成形条件，而且还依赖于与粘度一样，塑料的流动性不仅依赖于成形条件，而且还依赖于聚合物的性质。聚合物的性质。l塑料的流动性一般可根据聚合物的相对分子质量、熔融指数、阿塑料的流动性一般可根据聚合物的相对分子质量、熔融指数、阿基米德螺旋线长度、表观粘度以及流动比（流程长度基米德螺旋线长度、表观粘度以及流动比（流程长度/制品壁厚）制品壁厚）等一系列指标进行衡量。等一
12、系列指标进行衡量。l相对分子质量小、熔融指数高、螺旋线长度长、表观粘度小、流相对分子质量小、熔融指数高、螺旋线长度长、表观粘度小、流动比大则流动性好。动比大则流动性好。v塑料的流动性也随成形工艺条件的改变而变化塑料的流动性也随成形工艺条件的改变而变化l熔体成形温度高则流动性好（塑料品种不同对温度的敏感程度也熔体成形温度高则流动性好（塑料品种不同对温度的敏感程度也不同）、注射压力大流动性好不同）、注射压力大流动性好v模具结构也会影响流动性的大小模具结构也会影响流动性的大小第14页，共47页，编辑于2022年，星期一常用塑料的流动性常用塑料的流动性v流动性好：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、醋酸纤
13、维流动性好：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、醋酸纤维素等素等v流动性中等：有机玻璃、聚甲醛、改性聚苯乙烯（流动性中等：有机玻璃、聚甲醛、改性聚苯乙烯（ABS、AS、HIPS）以及氯化聚醚等）以及氯化聚醚等v流动性差：聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚砜、聚芳砜、聚苯流动性差：聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚砜、聚芳砜、聚苯醚等醚等第15页，共47页，编辑于2022年，星期一塑料的结晶性塑料的结晶性v在注射成形时结晶形塑料有如下特点：在注射成形时结晶形塑料有如下特点：l结晶形塑料必须要加热至熔点温度以上才能达到软化状态结晶形塑料必须要加热至熔点温度以上才能达到软化状态l制品在模具内冷却时，结晶形塑料要比无定形塑料
14、放出更多的热制品在模具内冷却时，结晶形塑料要比无定形塑料放出更多的热量量 l结晶形塑料的成形收缩率大，达到结晶形塑料的成形收缩率大，达到0.5%3.0%，而无定形塑料的，而无定形塑料的成形收缩率一般为成形收缩率一般为0.4%0.6%l结晶形塑料的结晶度与冷却速度密切相关，所以在结晶形塑料成结晶形塑料的结晶度与冷却速度密切相关，所以在结晶形塑料成形时应按要求控制好模具的温度形时应按要求控制好模具的温度 l结晶形塑料各向异性显著，内应力大结晶形塑料各向异性显著，内应力大第16页，共47页，编辑于2022年，星期一塑料的其它工艺性能塑料的其它工艺性能v热敏性：是指某些塑料（如硬聚氯乙烯、聚甲醛等）对
15、热热敏性：是指某些塑料（如硬聚氯乙烯、聚甲醛等）对热较为敏感，物料温度升高易发生变色和降解的倾向。成形较为敏感，物料温度升高易发生变色和降解的倾向。成形时必须严格控制成形温度、模具温度、加热时间时必须严格控制成形温度、模具温度、加热时间v水敏性：是指某些塑料（如聚碳酸酯等）即使只含有少量水敏性：是指某些塑料（如聚碳酸酯等）即使只含有少量水分，在高温和高压下也容易分解。因此，在成形前必须水分，在高温和高压下也容易分解。因此，在成形前必须加热干燥加热干燥v应力敏感性：是指某些塑料对应力敏感，成形时质脆易开应力敏感性：是指某些塑料对应力敏感，成形时质脆易开裂。除了成形时加入添加剂提高抗裂性外，还应合
16、理地设裂。除了成形时加入添加剂提高抗裂性外，还应合理地设计制品和模具，选择有利的成形条件，以减少内应力计制品和模具，选择有利的成形条件，以减少内应力v粒度：是指塑料粒料的细度和均匀度。根据技术要求，各粒度：是指塑料粒料的细度和均匀度。根据技术要求，各种塑料应有一定的技术指标种塑料应有一定的技术指标v热性能指标：指塑料的比热容、导热系数、热变形温度等热性能指标：指塑料的比热容、导热系数、热变形温度等第17页，共47页，编辑于2022年，星期一注射成形工艺过程注射成形工艺过程v注射成形工艺过程主要包括以下三个过程注射成形工艺过程主要包括以下三个过程l成形前的准备成形前的准备l注射过程注射过程l塑件
17、后处理塑件后处理第18页，共47页，编辑于2022年，星期一成形前的准备成形前的准备v为了使注射成形生产顺利进行和保证制品质量，生产前需为了使注射成形生产顺利进行和保证制品质量，生产前需要进行要进行l原料预处理，对塑料原料进行外观检验，必要时应对塑料的工艺原料预处理，对塑料原料进行外观检验，必要时应对塑料的工艺性能进行测试；对容易吸湿的塑料，成形前应进行充分的干燥性能进行测试；对容易吸湿的塑料，成形前应进行充分的干燥l对注射机的料筒进行清洗或拆换对注射机的料筒进行清洗或拆换l预热嵌件，以减小塑料熔体与金属嵌件之间的温度差预热嵌件，以减小塑料熔体与金属嵌件之间的温度差l选择脱模剂，对模具进行预热
18、等一系列准备工作选择脱模剂，对模具进行预热等一系列准备工作第19页，共47页，编辑于2022年，星期一注射过程注射过程v塑料在注射机料筒内加热，塑化达到流动状态后，由模具塑料在注射机料筒内加热，塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具的型腔，其注射过程可分为充型，压的浇注系统进入模具的型腔，其注射过程可分为充型，压实，保压，倒流和冷却五个阶段实，保压，倒流和冷却五个阶段熔体经由流道充模熔体经由流道充模vi-螺杆速度螺杆速度 pi-注射压力注射压力A-计量室流道计量室流道 B-喷嘴流道喷嘴流道 C-主流道主流道D-分流道分流道 E-浇口浇口 F-型腔型腔注射过程及压力变化注射过程及压力变化第
19、20页，共47页，编辑于2022年，星期一充模准备期充模准备期v注射成形是一个间歇过程，因而需要充模准备期，也称螺注射成形是一个间歇过程，因而需要充模准备期，也称螺杆的空载期，相当于杆的空载期，相当于t0到到tA这段时间这段时间v螺杆在螺杆在 t0 时刻开始前进，由于流过喷嘴与浇注系统需要一时刻开始前进，由于流过喷嘴与浇注系统需要一定的时间，故在定的时间，故在 tA 时刻前熔体尚未进入模腔。由于熔体高时刻前熔体尚未进入模腔。由于熔体高速通过截面很小的喷嘴和流道时受到很大的流动阻力并产速通过截面很小的喷嘴和流道时受到很大的流动阻力并产生大量的剪切摩擦热，故在这一时期结束时物料温度明显生大量的剪切
20、摩擦热，故在这一时期结束时物料温度明显升高而作用在螺杆上和喷嘴内的压力均迅速升高升高而作用在螺杆上和喷嘴内的压力均迅速升高第21页，共47页，编辑于2022年，星期一充模期充模期v这一时期从这一时期从tA时刻开始，至熔体到达模腔末端的时刻时刻开始，至熔体到达模腔末端的时刻 tB 结结束。在这一时期螺杆继续快速前进，直至熔体完全充满束。在这一时期螺杆继续快速前进，直至熔体完全充满v充模时间很短，模具对熔体的冷却不显著，且高速熔体在充模时间很短，模具对熔体的冷却不显著，且高速熔体在模腔内流动时有剪切摩擦热产生，故充模结束时物料温度模腔内流动时有剪切摩擦热产生，故充模结束时物料温度有一定升高，达到成
21、形周期内的最高值。在模腔未充满之有一定升高，达到成形周期内的最高值。在模腔未充满之前，熔体流动的阻力不大，故模腔内的压力仍比较低，但前，熔体流动的阻力不大，故模腔内的压力仍比较低，但作用在螺杆上的压力和喷嘴内的压力均上升到最高值作用在螺杆上的压力和喷嘴内的压力均上升到最高值充模结束时物料温度达到成形周期内的最高值充模结束时物料温度达到成形周期内的最高值第22页，共47页，编辑于2022年，星期一压实期压实期v这一时期从这一时期从 tB 时刻开始，至螺杆到达其行程的最大位置的时刻开始，至螺杆到达其行程的最大位置的时刻时刻 tC 结束结束v在此之前模腔虽已被充满，但由于此时喷嘴内的压力远高在此之前
22、模腔虽已被充满，但由于此时喷嘴内的压力远高于模腔内的压力，故进入这一时期后仍有少量熔体被挤进于模腔内的压力，故进入这一时期后仍有少量熔体被挤进模腔，使模腔内熔体密度增大而压力急剧升高，压实期结模腔，使模腔内熔体密度增大而压力急剧升高，压实期结束时模腔内压力达到整个成形周期内的最高值。因受到低束时模腔内压力达到整个成形周期内的最高值。因受到低温模具的冷却，物料温度在这一时期开始下降温模具的冷却，物料温度在这一时期开始下降压实期结束时模腔内压力达到成形周期内的最高值压实期结束时模腔内压力达到成形周期内的最高值第23页，共47页，编辑于2022年，星期一保压期保压期v这一时期从这一时期从 tC 时刻
23、开始，到螺杆开始退回的时刻时刻开始，到螺杆开始退回的时刻 tD 结束结束v压实期结束后螺杆并不立即退回，而需要在最大前进位置压实期结束后螺杆并不立即退回，而需要在最大前进位置继续保持一段时间，在此期间作用在螺杆上的压力和喷嘴继续保持一段时间，在此期间作用在螺杆上的压力和喷嘴内的压力保持最大值不变，而由于模具的冷却作用使模腔内的压力保持最大值不变，而由于模具的冷却作用使模腔内料温下降和体积收缩，体积收缩又导致模腔内压力下降内料温下降和体积收缩，体积收缩又导致模腔内压力下降和流道内熔体缓慢地流进模腔和流道内熔体缓慢地流进模腔第24页，共47页，编辑于2022年，星期一倒流与封口期倒流与封口期v这一
24、时期从这一时期从tD时刻开始，到浇口内熔体凝固的时刻时刻开始，到浇口内熔体凝固的时刻tE结束结束v保压结束后，螺杆开始后退，作用在其上的压力消失，喷保压结束后，螺杆开始后退，作用在其上的压力消失，喷嘴和流道内的压力迅速下降，模腔内的压力会高于流道内嘴和流道内的压力迅速下降，模腔内的压力会高于流道内的压力，若浇口内的熔体仍能流动，少量熔体就会从模腔的压力，若浇口内的熔体仍能流动，少量熔体就会从模腔倒流入流道并导致模腔内的压力迅速降低。随着模腔内压倒流入流道并导致模腔内的压力迅速降低。随着模腔内压力下降，倒流速度减慢，熔体对浇口的加热作用减小，温力下降，倒流速度减慢，熔体对浇口的加热作用减小，温度
25、迅速下降，到度迅速下降，到 tE 时刻浇口凝固，倒流停止时刻浇口凝固，倒流停止第25页，共47页，编辑于2022年，星期一冷却期冷却期v这一时期从这一时期从tE时刻开始，到模具开始开启的时刻时刻开始，到模具开始开启的时刻tF结束结束v这一时期虽然外部作用的压力已经消失，但模腔内仍可能这一时期虽然外部作用的压力已经消失，但模腔内仍可能保持一定的压力，随冷却过程的进行这一时期内物料温度保持一定的压力，随冷却过程的进行这一时期内物料温度和压力逐渐下降，通常在启模时模腔内仍可能残留一定的和压力逐渐下降，通常在启模时模腔内仍可能残留一定的压力压力第26页，共47页，编辑于2022年，星期一制品的后处理制
26、品的后处理v原因：由于成形过程中塑料熔体在温度和压力作用下的流原因：由于成形过程中塑料熔体在温度和压力作用下的流动行为非常复杂，再加上流动前塑化不均以及充模后冷却动行为非常复杂，再加上流动前塑化不均以及充模后冷却速度不同，从而导致制品内产生不同的结晶、取向和收缩速度不同，从而导致制品内产生不同的结晶、取向和收缩应力，脱模后除了引起时效变形外，还会使制品的力学性应力，脱模后除了引起时效变形外，还会使制品的力学性能、光学性能及表观质量变坏，严重时还会开裂能、光学性能及表观质量变坏，严重时还会开裂v定义：为了消除塑件内的残余应力而对塑件所采取的处理定义：为了消除塑件内的残余应力而对塑件所采取的处理方
27、法叫塑件后处理方法叫塑件后处理v主要包括退火和调湿处理主要包括退火和调湿处理第27页，共47页，编辑于2022年，星期一退火退火v适用：除聚酰胺以外的各类塑料适用：除聚酰胺以外的各类塑料v退火方法：将制件在一定温度的加热液体介质或热空气循退火方法：将制件在一定温度的加热液体介质或热空气循环烘箱中静置一段时间，制件内虽有内应力，但可以缓慢环烘箱中静置一段时间，制件内虽有内应力，但可以缓慢自消，或制件的使用要求不严格时，可以不必进行退火处自消，或制件的使用要求不严格时，可以不必进行退火处理。退火后应使制品缓冷至室温理。退火后应使制品缓冷至室温v退火温度：高于实际使用温度退火温度：高于实际使用温度1
28、020，或低于塑料热变，或低于塑料热变形温度形温度1020为宜为宜v退火时间：根据塑料品种及塑件厚度而定，一般取退火时间：根据塑料品种及塑件厚度而定，一般取424hv退火处理的实质是松弛聚合物中冻结的分子链、消除内应退火处理的实质是松弛聚合物中冻结的分子链、消除内应力以及提高结晶度、稳定结晶结构力以及提高结晶度、稳定结晶结构第28页，共47页，编辑于2022年，星期一调湿处理调湿处理v适用：吸湿性很强，且又容易氧化的聚酰胺类塑料适用：吸湿性很强，且又容易氧化的聚酰胺类塑料v调湿处理：一种调整制件含水量的后处理工序，是将刚脱调湿处理：一种调整制件含水量的后处理工序，是将刚脱模的制件放在热水中进行
29、处理。调湿处理能在加热和保温模的制件放在热水中进行处理。调湿处理能在加热和保温条件下消除残余应力，还能促使制件在加热介质中达到吸条件下消除残余应力，还能促使制件在加热介质中达到吸湿平衡，防止制件在使用过程中发生尺寸变化，改善与提湿平衡，防止制件在使用过程中发生尺寸变化，改善与提高制件的抗冲、抗张、韧性等性能高制件的抗冲、抗张、韧性等性能v加热介质：一般为沸水或醋酸钾溶液加热介质：一般为沸水或醋酸钾溶液(沸点为沸点为12l)，加热，加热温度一般为温度一般为100 120。热变形温度高的取上限，低的取。热变形温度高的取上限，低的取下限。保温时间与制件厚度有关，通常为下限。保温时间与制件厚度有关，通
30、常为29小时小时v注意事项：凡退火或调湿的塑件，在达到所需温度和时间注意事项：凡退火或调湿的塑件，在达到所需温度和时间以后，一定要缓慢降温至室温。如果突然冷却或冷却速度以后，一定要缓慢降温至室温。如果突然冷却或冷却速度太快，则塑件内部又会产生新的内应力太快，则塑件内部又会产生新的内应力第29页，共47页，编辑于2022年，星期一注射工艺的影响因素注射工艺的影响因素v温度的影响温度的影响l料温料温l模具温度模具温度v压力的影响压力的影响l塑化压力塑化压力l注射压力注射压力l模腔压力模腔压力v注射成形周期和注射速度注射成形周期和注射速度第30页，共47页，编辑于2022年，星期一料温料温v塑料的加
31、工温度是由注射机料筒来控制的。料筒温度的正塑料的加工温度是由注射机料筒来控制的。料筒温度的正确选择关系到塑料的塑化质量，其原则是能保证顺利地注确选择关系到塑料的塑化质量，其原则是能保证顺利地注射成形而又不引起塑料局部降解射成形而又不引起塑料局部降解v通常料筒末端最高温度应高于塑料的流动温度，但低于塑通常料筒末端最高温度应高于塑料的流动温度，但低于塑料的分解温度，在生产中除了要严格控制注射机料筒的最料的分解温度，在生产中除了要严格控制注射机料筒的最高温度外，还应控制塑料熔体在料筒中的停留时间高温度外，还应控制塑料熔体在料筒中的停留时间第31页，共47页，编辑于2022年，星期一模具温度模具温度v
32、在注射成形中模具温度是由冷却在注射成形中模具温度是由冷却介质（一般为水）控制的，它决介质（一般为水）控制的，它决定了塑料熔体的冷却速度定了塑料熔体的冷却速度v模温低，冷却速度快，但不利于模温低，冷却速度快，但不利于成形；模温高，制品质量好，但成形；模温高，制品质量好，但生产率下降生产率下降v对于结晶型塑料，升高模具温度对于结晶型塑料，升高模具温度能提高制品的密度或结晶度能提高制品的密度或结晶度第32页，共47页，编辑于2022年，星期一压力的影响压力的影响v塑化压力又称背压，是指注射机螺塑化压力又称背压，是指注射机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力受到的压
33、力v注射压力是指注射时在螺杆头部产注射压力是指注射时在螺杆头部产生的熔体压强生的熔体压强v型腔压力是指注射压力经过注射机型腔压力是指注射压力经过注射机喷嘴、模具流道和浇口的压力损失喷嘴、模具流道和浇口的压力损失后在模具型腔内产生的熔体压强后在模具型腔内产生的熔体压强v在注射过程中压力与温度是相互制在注射过程中压力与温度是相互制约的。料温高则所需压力低，料温约的。料温高则所需压力低，料温低则所需压力高。因此，只有在适低则所需压力高。因此，只有在适当的压力和温度的组合下才会获得当的压力和温度的组合下才会获得满意的结果满意的结果第33页，共47页，编辑于2022年，星期一注射成形周期注射成形周期v完
34、成一次注射成形所需的时间称为注射成形周期完成一次注射成形所需的时间称为注射成形周期v它包括加料、预塑、充模、保压、冷却时间以及开模、脱模，它包括加料、预塑、充模、保压、冷却时间以及开模、脱模，闭模及辅助作业等时间闭模及辅助作业等时间v在整个注射成形周期中，注射速度和冷却时间对制品的性能有在整个注射成形周期中，注射速度和冷却时间对制品的性能有着决定性的影响着决定性的影响冷却时间冷却时间开模时间开模时间充填时间充填时间保压时间保压时间第34页，共47页，编辑于2022年，星期一注射速度注射速度v注射速度主要影响熔体在型腔内的流注射速度主要影响熔体在型腔内的流动行为，随着注射速度的增大，熔体动行为，
35、随着注射速度的增大，熔体流速增加，剪切作用加强，温度因剪流速增加，剪切作用加强，温度因剪切发热而升高，粘度降低，所以有利切发热而升高，粘度降低，所以有利于充模。但是注射速度增大，可能使于充模。但是注射速度增大，可能使熔体从层流状态变为湍流，严重时会熔体从层流状态变为湍流，严重时会引起熔体在模内喷射而造成模内空气引起熔体在模内喷射而造成模内空气无法排出，这部分空气在高压下被压无法排出，这部分空气在高压下被压缩迅速升温，会引起制品局部烧焦或缩迅速升温，会引起制品局部烧焦或分解分解v在实际生产中，注射速度通常是经过在实际生产中，注射速度通常是经过试验来确定的。一般先以低压慢速注试验来确定的。一般先以
36、低压慢速注射，然后根据制品的成形情况而调整射，然后根据制品的成形情况而调整注射速度注射速度第35页，共47页，编辑于2022年，星期一多级注射技术多级注射技术v现代的注射机已实现了多级注射技术，即在一个注射过程现代的注射机已实现了多级注射技术，即在一个注射过程中，当注射机螺杆推动熔体注入模具时可以根据不同的需中，当注射机螺杆推动熔体注入模具时可以根据不同的需要实现在不同位置上有不同注射速度和不同的注射压力等要实现在不同位置上有不同注射速度和不同的注射压力等工艺参数的控制工艺参数的控制v一致的一致的MFV（熔体前沿速度）注射曲线可使制品的纤维取（熔体前沿速度）注射曲线可使制品的纤维取向趋于一致，
37、从而减小流动导致的残余应力向趋于一致，从而减小流动导致的残余应力v多级注射工艺应根据不同品种的塑料和不同的制品进行拟多级注射工艺应根据不同品种的塑料和不同的制品进行拟定和选择定和选择第36页，共47页，编辑于2022年，星期一常用塑料及其注射工艺常用塑料及其注射工艺vPE，聚乙烯，聚乙烯vPP，聚丙烯，聚丙烯vPS，聚苯乙烯，聚苯乙烯vABS，丙烯腈，丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物vPA，聚酰胺，俗称尼龙，聚酰胺，俗称尼龙第37页，共47页，编辑于2022年，星期一聚乙烯（聚乙烯（PE）v聚乙烯由乙烯聚合而成，而乙烯是炼制石油时的主要副产聚乙烯由乙烯聚合而成，而乙烯是炼制石油时
38、的主要副产品。由于原料来源充沛，制造过程简单，目前它的产量已品。由于原料来源充沛，制造过程简单，目前它的产量已居世界塑料工业的首位居世界塑料工业的首位v由于乙烯聚合时的压力不同，聚乙烯又分高压聚乙烯、中由于乙烯聚合时的压力不同，聚乙烯又分高压聚乙烯、中压聚乙烯和低压聚乙烯压聚乙烯和低压聚乙烯v用高压法得到的聚乙烯密度低，质地软，熔点也较低，外用高压法得到的聚乙烯密度低，质地软，熔点也较低，外观为半透明乳白色，常用来制造薄膜、日常用品。而低压观为半透明乳白色，常用来制造薄膜、日常用品。而低压聚乙烯和中压聚乙烯密度高，机械强度高，刚性大，熔点聚乙烯和中压聚乙烯密度高，机械强度高，刚性大，熔点也较高
39、，外观为不透明乳白色，常用来制造容器及工业配也较高，外观为不透明乳白色，常用来制造容器及工业配件。聚乙烯化学性质稳定、无毒、无味、应用十分广泛件。聚乙烯化学性质稳定、无毒、无味、应用十分广泛第38页，共47页，编辑于2022年，星期一聚乙烯（聚乙烯（PE）v1.工艺特性工艺特性l聚乙烯熔体属非牛顿型流体、结晶型聚合物，有较为明显的熔点，聚乙烯熔体属非牛顿型流体、结晶型聚合物，有较为明显的熔点，熔点随密度的增大而升高，结晶度随温度的上升而下降熔点随密度的增大而升高，结晶度随温度的上升而下降l热氧化性能较差，在与氧接触的情况下，温度超过热氧化性能较差，在与氧接触的情况下，温度超过50便有氧化便有氧
40、化的倾向，氧化后色泽变黄，力学性能下降，聚乙烯粒料中通常都的倾向，氧化后色泽变黄，力学性能下降，聚乙烯粒料中通常都添加有适量的抗氧化剂添加有适量的抗氧化剂l吸水性较低（吸水性较低（0.01%），成形前可以不进行干燥处理），成形前可以不进行干燥处理l收缩率大且方向性明显，制品易翘曲变形收缩率大且方向性明显，制品易翘曲变形l注射压力对聚乙烯熔体流动性的影响比料筒温度对流动性的影响注射压力对聚乙烯熔体流动性的影响比料筒温度对流动性的影响明显明显第39页，共47页，编辑于2022年，星期一聚乙烯（聚乙烯（PE）v2.成形工艺成形工艺l一般情况下，低密度聚乙烯成形时料简温度在一般情况下，低密度聚乙烯成形
41、时料简温度在160 220之间，之间，高密度聚乙烯在高密度聚乙烯在108 240之间之间l聚乙烯熔体的流动性较好，一般注射压力可在聚乙烯熔体的流动性较好，一般注射压力可在60 80MPa之间选之间选择择l由于聚乙烯熔体在高剪切速率下存在熔体破裂的倾向，成形时宜由于聚乙烯熔体在高剪切速率下存在熔体破裂的倾向，成形时宜选用中等注射速度选用中等注射速度l低密度聚乙烯成形时模具温度为低密度聚乙烯成形时模具温度为35 55，高密度聚乙烯为，高密度聚乙烯为60 70，模具温度的高低对聚乙烯制品的质量有较大影响，模具温度的高低对聚乙烯制品的质量有较大影响l聚乙烯成形时保压时间在聚乙烯成形时保压时间在1030
42、s之间，具体时间的选择取决于浇之间，具体时间的选择取决于浇口，制品形状与壁厚口，制品形状与壁厚第40页，共47页，编辑于2022年，星期一聚丙烯（聚丙烯（PP）v聚丙烯由丙烯聚合而成，有质轻、价廉、无毒，无味等特点，而且还具聚丙烯由丙烯聚合而成，有质轻、价廉、无毒，无味等特点，而且还具有耐腐蚀、耐温、机械强度高等优点，在医药、食品、化工及日常生活有耐腐蚀、耐温、机械强度高等优点，在医药、食品、化工及日常生活中都有着广泛的用途。聚丙烯成形收缩率高，耐老化性及抗低温性差。中都有着广泛的用途。聚丙烯成形收缩率高，耐老化性及抗低温性差。但是，通过改性技术（如共聚，共混、加入添加剂等）可克服其缺点，但是
43、，通过改性技术（如共聚，共混、加入添加剂等）可克服其缺点，扩大使用范围扩大使用范围v1.工艺特点工艺特点l聚丙烯为结晶型聚合物，其结晶度可达聚丙烯为结晶型聚合物，其结晶度可达5070%，有十分明显的熔点，有十分明显的熔点164170l热稳定性较好，与氧接触的情况下在热稳定性较好，与氧接触的情况下在260左右开始变黄，分解温度可达左右开始变黄，分解温度可达300以上以上l流动性比聚乙烯好流动性比聚乙烯好l成形收缩率较大，并具有各向异性成形收缩率较大，并具有各向异性l聚丙烯的折叠性能十分突出，常用来制作各种绞链制品聚丙烯的折叠性能十分突出，常用来制作各种绞链制品v2.成形工艺成形工艺l一般情况下聚
44、丙烯的料筒温度在一般情况下聚丙烯的料筒温度在200270之间之间l在成形时常选用较高的注射压力，以便改善其成形收缩在成形时常选用较高的注射压力，以便改善其成形收缩l模温的变化对其性能有较大影响，一般模具温度约为模温的变化对其性能有较大影响，一般模具温度约为3060第41页，共47页，编辑于2022年，星期一聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS）v聚苯乙烯由苯乙烯聚合而成，而苯乙烯则由苯和乙烯制成。聚苯乙烯是发现最早、研究较完善的聚苯乙烯由苯乙烯聚合而成，而苯乙烯则由苯和乙烯制成。聚苯乙烯是发现最早、研究较完善的一类塑料。聚苯乙烯具有多种应用性能：价廉、容易着色、透明、吸湿性低、电绝缘性能好、加一类塑料。聚
45、苯乙烯具有多种应用性能：价廉、容易着色、透明、吸湿性低、电绝缘性能好、加工性能优良，被广泛用于电子，化学、冷冻工业以及日常用品等各个方面。聚苯乙烯的主要缺点工性能优良，被广泛用于电子，化学、冷冻工业以及日常用品等各个方面。聚苯乙烯的主要缺点是脆性和耐热性差，为了改进这些缺点，发展了聚苯乙烯的改性品种是脆性和耐热性差，为了改进这些缺点，发展了聚苯乙烯的改性品种v1.工艺特性工艺特性lPS属于无定形聚合物，没有明显熔点，熔融温度范围较宽且热稳定性较好。加热后约在属于无定形聚合物，没有明显熔点，熔融温度范围较宽且热稳定性较好。加热后约在95左右开始软化，左右开始软化，120180之间成为流体，之间成
46、为流体，300以上分解以上分解l熔体黏度适中，流动性较好，易于成形熔体黏度适中，流动性较好，易于成形l在成形过程中可以通过提高料筒温度或提高注射压力来改善流动性在成形过程中可以通过提高料筒温度或提高注射压力来改善流动性l制品中内应力大制品中内应力大v2.成形工艺成形工艺l料筒温度范围较宽，约为料筒温度范围较宽，约为180215。较高的成形温度有利于提高透明度。较高的成形温度有利于提高透明度l注射压力可在注射压力可在60150MPa较宽的范围内选取较宽的范围内选取l为了提高制品的透明度，减小制品的内应力，应尽可能采用较低的注射速度为了提高制品的透明度，减小制品的内应力，应尽可能采用较低的注射速度
47、l模温约在模温约在5060左右左右第42页，共47页，编辑于2022年，星期一丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚物（苯乙烯共聚物（ABS）vABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成的共聚物。是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成的共聚物。ABS的的综合性能好，如冲击强度高、尺寸稳定、易于成形，耐腐综合性能好，如冲击强度高、尺寸稳定、易于成形，耐腐蚀、耐热等，并有良好的耐寒性，在零下蚀、耐热等，并有良好的耐寒性，在零下40低温时仍有低温时仍有一定的机械强度。在一定的机械强度。在ABS中，丁二烯可以提高塑料的弹性中，丁二烯可以提高塑料的弹性和冲击韧度，所以丁二烯含量愈高，塑料的抗冲击韧度愈和冲击韧度，所以
48、丁二烯含量愈高，塑料的抗冲击韧度愈大，苯乙烯可以保持塑料的优良电绝缘性能和成形加工性大，苯乙烯可以保持塑料的优良电绝缘性能和成形加工性能，丙烯腈可以提高塑料的耐热和耐腐蚀性能。在能，丙烯腈可以提高塑料的耐热和耐腐蚀性能。在ABS中中这三种单体的含量可以根据不同的要求任意改变这三种单体的含量可以根据不同的要求任意改变vASB良好的综合性能决定了它应用的广泛性，目前良好的综合性能决定了它应用的广泛性，目前ABS已已广泛地用于制造汽车、飞机、电冰箱、电视机等的零件广泛地用于制造汽车、飞机、电冰箱、电视机等的零件第43页，共47页，编辑于2022年，星期一丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚物（苯乙
49、烯共聚物（ABS）v1.工艺特性工艺特性lABS属于无定形聚合物，无明显熔点，热稳定性较好，成形温度可选择范围较大属于无定形聚合物，无明显熔点，热稳定性较好，成形温度可选择范围较大lABS黏度适中，流动性比聚苯乙烯、尼龙等要差，但是比硬聚氯乙烯、聚碳酸酯等要好黏度适中，流动性比聚苯乙烯、尼龙等要差，但是比硬聚氯乙烯、聚碳酸酯等要好l流动性对注射压力的变化比对温度的变化稍敏感流动性对注射压力的变化比对温度的变化稍敏感lABS在成形加工之前，大都要作干燥处理在成形加工之前，大都要作干燥处理v2.成形工艺成形工艺l注射温度在注射温度在160320之间之间l对于薄壁、长流程、小浇口制品，注射压力可达对
50、于薄壁、长流程、小浇口制品，注射压力可达130150MPa，而厚壁、大浇口制品只，而厚壁、大浇口制品只需需70100MPa即可即可l为了获得内应力较小的制品，保压压力不宜过高，一般为了获得内应力较小的制品，保压压力不宜过高，一般6070MPal注射速度以中、低速为宜注射速度以中、低速为宜l模具温度在模具温度在60左右左右第44页，共47页，编辑于2022年，星期一聚酰胺（尼龙，聚酰胺（尼龙，PA）v聚酰胺又称尼龙，是目前工业中应用十分广泛的塑料。尼龙的种类很多，聚酰胺又称尼龙，是目前工业中应用十分广泛的塑料。尼龙的种类很多，如尼龙如尼龙6、66、610、1010等等v尼龙不仅具有优良的韧性、自