塑料注射成型工艺中成型零部件
注射成型（注塑）是一种将已经在加热料筒中预先均匀塑化的热固性或热塑性材料，高速推挤到闭合模具的模腔中用以成型
工业产品的生产方法。产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。注塑
方法又可分注塑成型模压法和压铸法。注射成型机（简称注射机
或注塑机）是一种常用的塑料成型设备，它利用塑料成型模具将
热塑性塑料制成各种形状的塑料制品。近年来，注射成型也成功地用于成型某些热固性塑料。
我国的注塑机从无到有，从单一品种到多品种，已经有了长足的发展。但相比于其他如德国等制造工艺技术发达的国家，我国的塑料工业还处于初级发展阶段，所以注塑成型在我国的高分子材料发展进程中有着广阔的前景。同时随着塑料制品在日常社会中得到广泛利用，塑料注射成型所用的模具（简称注射模，它是实现注射成型工艺的重要工艺装备）技术已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。
注射模的基本组成：
1）成型零部件；
2）浇注系统：浇注系统是指注塑机喷嘴将塑料喷出后，流
体到达模具型腔前所流经的通道；
3）导向机构：导向机构是用于保证动、定模合模时准确对
合；
4）支承零部件：支承零部件是指起支持作用的零部件轴承，常与导向机构组合构成模架；
5）推出机构：推出机构是将模具中已经完成成型后的塑件
及浇注系统中的凝料推出模具的装置；
6）侧向分型与抽芯机构：该机构将成型孔、凹穴或凸台的
型芯或瓣合模块从塑件上脱开或抽出，合模时又将其复位；
7）温度调节系统：满足注射工艺对模温的要求；
8）排气系统：将型腔内的气体排出模外。
其中，成型零部件是指直接与塑料接触或部分接触，并决定塑件形状、尺寸、表面质量的零件，它们是模具的核心零件。包括型腔、型芯、螺纹型芯、螺纹型环、镶件等。
这里主要对成型零部件中凹模、凸模的结构进行分类，以及对其使用条件进行分析。
1凹模结构分类
凹模也可以称作型腔或者凹模型腔，是用来成型塑件外形轮廓的主要零件。可在安装在定模上也可以安装在动模上。凹模的类型有很多，凹模按外形可以分为圆形和矩形；按刃口有平刃和斜刃；按结构形式不同则可以把它们分为整体式凹模、整体嵌入式凹模、局部镶拼组合式凹模、大面积镶拼组合式凹模。
1.1整体式凹模
整体式凹模是由整块材料制作加工而成。这种凹模结构相对
比较简单，具有较高的强度和较好的刚性，不易使塑件因加工过
程中产生的拼接缝痕迹而出现质量问题，也可以使注射模中成型零件的数量大大减少，从而提高了模具的装配效率，也使整个模具的外形尺寸和结构得到一定程度的缩小。
但常出现的问题是塑件热处理不方便，如果整体式凹模用来成型
形状比较复杂的产品塑件，采用一般加工方法――即数控加工、仿型铣加工或电火花加工方法制造母模型腔时就很困难，且成本较高。所以形状尺寸相对简单的中小型塑件适合用整体式凹模来加工成型。
1.2整体嵌入式凹模
整体嵌入式凹模多用于多型腔模具、旋转体或外形相对复杂的塑料模具加工件，如齿轮等。各单个凹模运用机械加工、冷挤压电加工等方法制作出整体镶块，之后再嵌入，它具有方便加工、节约贵重钢材和热处理方便的特点。而且可以用来生产大批量的塑件，一模多腔经常使用在这种类型的模具中。整体嵌入式凹模结构加工效率高，装拆方便，可以较好地保证各个型腔形状、尺寸一致。
整体嵌入式凹模不适用于体积尺寸过大的塑件，另外，对于形状是圆形的整体嵌入式凹模宜采用键定位或销定位，这样可以避免凹模与凹模固定板或套版之间的相对转动。
1.3局部镶拼组合式凹模
局部镶拼组合式凹模主要是为了适应型腔某一部分容易损坏的模具，将凹模中易磨损的部位镶入凹模中，为使加工装配方
便常常采用这种结构。
1.4大面积镶拼组合式凹模
大面积镶拼组合式凹模主要为了满足模具需要更换较大面积尺寸嵌件的需求，也便于局部嵌件满足常规的机械检测和加工手段——维修、机加、抛光、研磨、热处理等，具有方便加工、节约贵重模具钢材等特点。大型塑件的成型使用该种凹模最为广泛。而大面积镶拼组合式凹模根据镶拼方式不同又可以划分为：底部镶拼结构、瓣合式镶拼结构、四壁镶拼结构。
1.4.1底部镶拼结构
底部镶拼结构是由凹模预先做成通孔，再镶上底部。这种结构的刚度和强度都比较差，尤其底部的结构设计至关重要，设计不当容易造成制品产生飞边。这种结构适用于比较复杂或者体积较大的型腔。
1.4.2瓣合式拼镶结构
瓣合式拼镶结构的凹模是由两瓣或两瓣以上部件组合而成，成型时瓣合，开模时瓣开的运行模式。瓣合式拼镶结构
常用于侧壁上带有凹凸形状的塑件。
1.4.3四壁镶拼结构
四壁镶拼结构凹模的底部和四壁都做成拼件，分别经过加工研磨后压入模套中，侧壁之间则由锁扣连接。
2凸模和型芯结构分类
凸模又称为阳模、冲针、冲头、阳模、上模等，凸模主要用
于塑料制品的内表面成型。它常常的构成形式是由整体或几部分
镶嵌结构组成，其作用是利用压力机给塑料传递压力，使塑料制殊局部内表面的模具成型零件，型芯也可称为成型杆。
件密实。型芯则多指塑件上某些槽、孔或者一些形状特由于两者都是用来成型模具内表面的零件，没有特别明显的差异，则将两者的结构形式共同划分为整体式凸模、组合式凸模、嵌入式凸模。
2.1 整体式凸模
整体式凸模由整块模具材料加工而成。根据加工方式的不同，整体式凸模又可以分为台阶式凸模和直通式凸模。台阶式凸模多由机械加工的方式制得，当形状相对复杂时，成形部分常采用成型磨削；直通式凸模的工作部分和固定部分的尺寸类型与形状大小几乎一致，线切割的制作方法常用于这类凸模的成型加工。
整体式凸模的优点有结构牢固、形状稳定性好、制件无拼缝的飞边或溢料痕迹等，同时也大大减少模具的装配时间；但缺点是不宜加工内表面形状复杂的塑件、且对模具材料的消耗较大。
所以整体式凸模适宜用来成型一些相对小型塑件的塑料模。
2.2 组合式凸模
组合式凸模适用于内表面成型相对复杂、凸模的制造加工难度大的塑件成型，或者是用于模具材料昂贵的大中型器具，可以便于模具的回路冷却设置。采用镶拼式的组合形式，则可便于模
具零件的维修、加工或更换。组合式凸模可分为整体组合式和局部组合式两种。
2.3嵌入式凸模
嵌入式凸模主要是指模具中的小型芯（成型杆）或成型镶块。
小型芯（成型杆）经过单独制造加工后再被嵌入到模具的安装孔内固定，可以大大减少模具零件的切削加工量、提高加工效率、同时具有便于更换以及耐磨损等优点。
3结论
随着我国制造业的快速发展，国民经济中模具工业的作用日益增强，同时它的地位也不断提高。模具工业被国家制造行业誉为“中国制造业之母”，是工业上的“印钞机”，同时也是支撑中国制造业不断往上发展最重要的基石之一。而在模具工业发展的过程中，其中一个必要的环节――模具成型工艺，以及模具型腔和型芯的结构功能特点也会不断改进。随着人们日常生活水平的逐步提高，对注塑制品质量的要求也会越来越高，实现塑料制品的高性能、多功能、高效率、绿色环保等特点将会成为注塑行业未来的发展方向。
TPR/TPE热塑性弹性体的注塑成型工艺
TPR的干燥 根据材料的特性和供料情况，一般在成型前应对材料的外观和工艺性能进行检测。供应的粒料往往含有不同程度的水分、熔剂及其它易挥发的低分子物，特别是具有吸湿倾向的TPR含水量总是超过加工所允许的限度。因此，在加工前必须进行干燥处理，并测定含水量。在高温下TPR的水分含量要求在5％以下，甚至2％～3％，因此常用真空干燥箱在75℃～90℃干燥2小时。已经干燥的材料必须妥善密封保存，以防材料从空气中再吸湿而丧失干燥效果，为此采用干燥室料斗可连续地为注塑机提供干燥的热料，对简化作业、保持清洁、提高质量、增加注射速率均为有利。干燥料斗的装料量一般取注塑机每小时用料量的2.5倍。 TPR染色 以SBC为基础的TPE在颜色上优于大多数其它TPR材料。所以，它们只需要较少量的色母料就可达到某种特定的颜色效果，而且所产生的颜色比其它TPR更为纯净。一般说来，色母料的粘度应该比TPR的粘度低，这是因为TPR的熔融指数比色母料高，这将有利于分散过程，使得颜色分布更加均匀。 对于以SBS为基础的TPE，推荐采用聚苯乙烯类载色剂。 对于以较硬的SEBS为基础的TPR，推荐采用聚丙烯(PP)载色剂。 对于以较软的SEBS为基础的TPR，可采用低密度聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物。对于较软的品种，不推荐采用PP载色剂，因为复合材料的硬度将受到影响。 对于某些包胶注塑的应用，使用聚乙烯(PE)载色剂可能会对与基体的粘接力产生不利的影响。 注塑前需要清洗料筒 新购进的注塑机初用之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注塑机机筒进行清洗或拆洗。 清洗机筒一般采用加热机筒清洗法。清洗料一般用塑料原料（或塑料回收料）。对于TPR材料，可用所加工的新料置换出过渡清洗料。TPR的成型温度 在加工注塑过程中，温度的设定是否准确是制品外观和性能好坏的关键。下面是进行TPR加工注塑时温度设定的一些建议。 进料区域的温度应设定得相当低，以避免进料口堵塞并让夹带的空气逸出。当使用色母料时为了改善混合状态，应将过渡区域的温度设定
1注射成型的原理、特点、应用 原理：将粒状或粉状的塑料从注射机的料斗送入配有加热装置的机筒中进行加热熔融塑化，使之成为粘流态的熔体，然后再注射机柱塞的压推作用下，以很高的流速通过机筒前端的喷嘴注入温度较低的闭合型腔中，经过一点时间的保压冷却定型后，开模分型即可从型腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制件。 特点： 应用： 2注射成型的工艺过程 答：注射成型工艺过程包括成型前的准备，注射过程和塑件的后处理三部分。 （1）成型前的准备：原料外观的检查和工艺性能测定；原材料的染色及对料粉的造粒；对易吸湿的塑料进行充分的预热和干燥，防止产生斑纹、气泡和降解等缺陷；生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时的料筒清洗；对带有嵌件塑料制件的嵌加进行预热及对脱模困难的塑料制件选择脱模剂等。 （2）注射过程：加料、塑化、注射、冷却和脱模。注射过程又分为充模、保压、倒流、交口冻结后的冷却和脱模。 （3）塑件的后处理：退火处理、调湿处理。 3注射成型工艺参数：温度、压力、作用时间 温度控制包括料筒温度、喷嘴温度和模具温度。 料筒温度分布一般采用前高后低的原则，即料筒的加料口（后段）处温度最低，喷嘴处的温度最高。料筒后段温度应比中段、前段温度低5~10°C。对于吸湿性偏高的塑料，料筒后段温度偏高一些；对于螺杆式注射机，料筒前段温度略低于中段。螺杆式注射机料筒温度比柱塞式注射机料筒温度低10~20°C。 压力分为塑化压力和注射压力。 作用时间（只完成一次注射成型过程所需的时间）亦称成型周期。 4注射成型周期包括哪几部分？ 答：注射成型周期包括(1)合模时间(2)注射时间(3)保压时间(4)模内冷却时间(5)其他时间（开模、脱模、喷涂脱模剂、安放嵌件的时间）。 合模时间是指注射之前模具闭合的时间，注射时间是指注射开始到充满模具型腔的时间,保压时间是制型腔充满后继续加压的时间，模内冷却时间是制塑件保压结束至开模以前所需要的时间，其他是是指开模,脱模,涂脱磨剂,安放嵌件的时间。 塑件的结构工艺性设计
云硕航材控1505 U201511225
1.预习部分 1）塑料注射成型的概念 （1）注射成型周期 注射成型周期是指模具连续生产时，完成一次注射成型工艺过程所需的时间，它由注射时间、保压时间、冷却时间和辅助时间组成。（2）注射成型的主要缺陷 短射（Short shot）：短射又称欠注、充填不足、制件不满、走胶不齐等，是指型腔未完全充满，使得制件不饱满、塑件外形残缺不完整的现象。产生的机理是熔体在流向末端的过程中冷却。 飞边（Flash）：飞边又称溢料、溢边、毛边、批锋等，是指在模具的不连续处（通常是分模面、排气孔、排气顶针、滑动机构等）过量充填造成塑料外溢的瑕疵。产生的机理是注射和保压过程中锁模力不够，或是无法沿分型面将模具锁紧，模板间隙超过了塑料的溢料值。 熔合纹（Weld/meld lines）熔合纹又称熔接痕、熔接不良、熔合缝、缝合线等，是指各塑料流体前端相遇时在制品表面形成的一条线状痕迹，不仅有碍制品的美观，而且影响制品的力学性能。产生的机理是由若干熔体在型腔中汇合在一起时，在其交汇处彼此不能熔合为一体而形成线状痕迹。 翘曲（Warpage）翘曲是指制品产生弯曲或扭曲现象，导致平坦的地方有起伏，直边朝里或朝外弯曲或扭曲，产生的机理是高分子链在
成形中产生残余应力，脱模时制品的外部约束去除，残余应力的存在造成不同程度的变形。 还有喷射（Jetting）气穴（Air Traps）滞流（Hesitation）过保压（Overpacking）凹陷/空洞（Sink marks and voids）烧痕（Burn marks）Flow marks）银线痕（Silver streaks）裂纹（Crack）等等。 （3）成型的主要工艺对于缺陷,质量的影响 注射速度：主要影响熔体在型腔内的流动行为，通常伴随着注射速度的增大，熔体流速增加，剪切力作用增强，熔体内温度因剪切发热而升高，粘度降低，所以有利于充模。并且制品的融合纹强度也增加。但是，由于注射速度增大，可能使熔体从层流变为湍流，严重时会引起熔体在膜内喷射而造成空气无法排出，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分解。 还存在注射压力、注射温度、注射时间等参数对实验存在较大影响。 2) 塑料注射成型实验的目的与方案 目的：通过本环节的实验，了解塑料的加工性质及性能特点、注射机的操作原理及运动过程，具体来讲包括模具与注射机的关系、塑料塑化过程中温度、压力、时间、位置各要素的作用及调整等。通过实验对塑料注射成型过程、注射成型工艺参数及塑料注射成型模具有更为深刻的认识。 方案：A,针对两组模具，分别进行实际的注射加工操作，并进行分组实验和正交实验，观察并记录注射过程中参数及结果，
注塑成型工艺条件调试规定 1.0目的 制定本规定的目的，是对注塑工艺参数在设置、变更和记录、监督过程中可以标准化操作的部分进行规范，提高工艺参数的稳定性和再现性，减少注塑车间在换模、换料的生产切换过程中材料的损耗与工时的浪费，达到提高生产效率、稳定产品品质的目的。 2.0范围 适用注塑车间注塑机工艺参数的设置与管理 3.0职责 3.1调机员：正确的使用标准成型工艺，并对存在的问题及时向领班反馈,配合领班完成对异常情 况的处理。 3.2领班：正确的使用标准成型工艺，当因机器、模具、材料、运水等原因原标准成型工艺参数 不适用时，根据实际情况作出相应改变以保证生产的进行并配合在工艺改变后IPQC的品质确 认工作。并将工艺变更情况向主管汇报。 3.3主管:发布和认可标准成型工艺，确认工艺变更的正确性并完成相应记录。对不正确的工艺进 行修改并将原因告示领班和技术员，确保生产是在正常和经济的状态下进行。 4.0标准成型工艺参数的设置和调整的一般原理和注意事项 4.1设置成型参数的一般原理和注意事项。 4.1.1合模参数的设定。合模一般分为四段。 4.1.1.1慢速开始：为使机器平稳启动、合模应以慢速开始。 4.1.1.2快速到位：动模板在合模油缸推动下快速运动，以缩短工作周期。 4.1.1.3低压保护：油缸低压低速运动，以保护模具安全。对于三板模或有斜顶、铲机 结构的模具，动、定模接触时应适当降低速度和压力。 4.1.1.4高压合模：以所需的合模力锁紧模具。应选用最低而又不使成品产生毛边的合 模力，既能提高效率又能延长机器模具寿命。 4.1.2开模参数的设定。开模一般分为三段。 4.1.2.1慢速开模：为不使产品撕裂、变形，应以慢速开模开始。 4.1.2.2快速到位：模具一经打开，应转为快速开模到位，以缩短工作周期。但对于三 板模具、有斜顶滑块的模具，在动、定模分离时应适当设定速度和压力，减轻 对模具和机器的冲击和降低噪音。 4.1.2.3慢速终止：将到终点时，为防止惯性产生冲击，应由中速转为慢速终止。 4.1.3顶出和顶退参数的设置。要注意提高生产效率、保护模具和降低噪音。 4.1.3.1顶出应选用能使模具顶出机构正稳运动的最高速度。必须保证产品不能出现变 形、白化、撕裂等顶出动作导致的缺陷。 4.1.3.2顶退应选用能使顶出机构平稳复位的较低压力和较高速度。
材料成型加工与工艺学-习题解答(9-10- 11)
第八章注射成型 2.塑料挤出机螺杆与移动螺杆式注射机的螺杆在结构特点和各自的成型作用上有何异同? (p278)注射螺杆与挤出螺杆在结构上有何区别: (a)注射螺杆长径比较小，约在10~15之间。 (b)注射螺杆压缩比较小，约在2~5之间。 (c) 注射螺杆均化段长度较短，但螺槽深度较深，以提高生产率。为了提高塑化量，加料段较长，约为螺杆长度的一半。 (d)注射螺杆的头部呈尖头形，与喷嘴能有很好的吻合，以防止物料残存在料筒端部而引起降解。 (p221)挤出机螺杆成型作用是对物料的输送、传热塑化塑料及混合均化物料。 移动螺杆式注射机的螺杆成型作用是对塑料输送、压实、塑化及传递注射压力。是间歇式操作过程，它对塑料的塑化能力、操作时的压力稳定以及操作连续性等要求没有挤出螺杆严格。 3.请从加热效率出发，分析柱塞是注射机上必须使用分流梭的原因? (p278)分流梭的作用是将料筒内流经该处的物料成为薄层，使塑料流体产生分流和收敛流动，以缩短传热导程。既加快了热传导，也有利于减少或避免塑料过热而引起热分解现象。同时塑料熔体分流后，在分流梭与料筒间隙中流速增加，剪切速度增大，从而产生较大的摩擦热，料温升高，黏度下降，使塑料进一步的混合塑化，有效提高柱塞式注射机的生产量及制品质量。
6.试分析注射成型中物料温度和注射压力之间的关系，并绘制成型区域示意图。 (p298) 料温高时注射压力减小；反之，所需的注射压力加大。 8.试述晶态聚合物注射成型时温度(包括料温和模温)对其结晶性能和力学性能的影响。 (p297)结晶性塑料注射入模具后，将发生向转变，冷却速率将影响塑料的结晶速率。缓冷，即模温高，结晶速率大，有利结晶，能提高制品的密度和结晶度，制品成型收缩性较大，刚度大，大多数力学性能较高，但伸长率和充及强度下降。反过来，骤冷所得制品的结晶度下降，韧性较好。但在骤冷的时不利大分子的松弛过程，分子取向作用和内应力较大。中速冷塑料的结晶和曲性较适中，是用得最多的条件。实际生产中用何种冷却速度，还应按具体的塑料性质和制品的使用性能要求来决定。例如对于结晶速率较小的PET塑料，要求提高其结晶度就应选用较高的模温。
成型工艺流程及条件介绍第一節成型工艺 1.成型工艺参数类型 (1). 注塑参数 a.注射量 b.计量行程 c.余料量 d.防诞量 e.螺杆转速 f.塑化量 g.预塑背压 h.注射压力和保压压力 i.注射速度 (2)合模参数 a.合模力 b.合模速度
c.合模行程. d.开模力 e.开模速度 f.开模行程 g.顶出压力 h.顶出速度 i.顶出行程 2.温控参数 a.烘料温度 b.料向与喷嘴温度 c.模具温度 d.油温 3.成型周期 a.循环周期 b.冷却时间 c.注射时间
d.保压时间 e.塑化时间 f.顶出及停留时间 g.低压保护时间 成型工艺参数的设定须根据产品的不同设置. 第二节成型条件设定 按成型步骤:可分为开锁模,加热,射出,顶出四个过程. 开锁模条件: 快速段中速度 低压高压速度 锁模条件设定: 1锁模一般分: 快速→中速→低压→高压 2.快锁模一般按模具情况分,如果是平面二板模具,快速锁模段可用较快速度,甚至于用到特快,当用到一般快速时,速度设到55-75%,完全平面模可设定到
80-90%,如果用到特快就只能设定在45-55%,压力则可设定 于50-75%,位置段视产品的深浅(或长短)不同,一般是开模 宽度的1/3. 3.中速段,在快速段结束后即转换成中速,中速的位置一般 是到模板(包括三板模,二板模)合在一块为止,具体长度应 视模板板间隔,速度一般设置在30%-50%间,压力则是 20%-45%间. 4.低压设定,低速设定一般是在模板接触的一瞬间,具体位 置就设在机台显示屏显示的一瞬间的数字为准,这个数字一般是以这点为标准,,即于此点则起不了高压,高于此点则大,轻易起高压.设定的速度一般是15%-25%,视乎不同机种而定,压力一般设定于1-2%,有些机则可设于5-15%,也是视乎不同机种不同. 5.高压设定,按一般机台而言,高压位置机台在出厂时都已 作了设定,相对来讲,是不可以随便更改的,比如震雄机在 50P.速度相对低压略高,大约在30-35%左右,而压力则视乎 模具而定,可在55-85%中取,比如完全平面之新模,模具排气良好,甚至于设在55%即可,如果是滑块较多,原来生产时毛 边也较多,甚至于可设在90%还略显不足. 加热工艺条件设定
塑料注射成型工艺中成型零部件 摘要随着塑料制品在日常生活中的广泛利用，人们对塑料制品的质量与数量要求日趋提高，而国内塑料制造行业所掌握的技术普遍相对落后，要提高我国塑料行业的整体竞争力，对成型模具的研究与改进是必须的。实际上塑料注射所用的模具（简称注射模一一实现注射成型工艺的重要工艺装备）成型技术已成为衡量一个国家塑料制造水平的重要标志之一。本文介绍了几种塑料成型工艺中重要模具的特点，并对不同种类凹模凸模的结构和使用条件进行探究。 关键词塑料成型；注塑机；凹模；凸模 中图分类号TS91 文献标识码A 文章编号1674-6708 （2016 ）162-0149-02 注射成型（注塑）是一种将已经在加热料筒中预先均匀塑化的热固性或热塑性材料，高速推挤到闭合模具的模腔中用以成型工业产品的生产方法。产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。注塑方法又可分注塑成型模压法和压铸法。注射成型机（简称注射机或注塑机）是一种常用的塑料成型设备，它利用塑料成型模具将热塑性塑料制成各种形状的塑料制品。近年来，注射成型也成功地用于成型某些热固性塑料。 我国的注塑机从无到有，从单一品种到多品种，已经有
了长足的发展。但相比于其他如德国等制造工艺技术发达的 国家，我国的塑料工业还处于初级发展阶段，所以注塑成型 在我国的高分子材料发展进程中有着广阔的前景。同时随着塑料制品在日常社会中得到广泛利用，塑料注射成型所用的模具（简称注射模，它是实现注射成型工艺的重要工艺装备）技术已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。 注射模的基本组成： 1）成型零部件； 2）浇注系统：浇注系统是指注塑机喷嘴将塑料喷出后，流体到达模具型腔前所流经的通道； 3）导向机构：导向机构是用于保证动、定模合模时准确对合； 4）支承零部件：支承零部件是指起支持作用的零部件轴承，常与导向机构组合构成模架； 5）推出机构：推出机构是将模具中已经完成成型后的塑件及浇注系统中的凝料推出模具的装置； 6）侧向分型与抽芯机构：该机构将成型孔、凹穴或凸台的型芯或瓣合模块从塑件上脱开或抽出，合模时又将其复位； 7）温度调节系统：满足注射工艺对模温的要求； 8）排气系统：将型腔内的气体排出模外。 其中，成型零部件是指直接与塑料接触或部分接触，并决定塑件形状、尺寸、表面质量的零件，它们是模具的核心 零件。包括型腔、型芯、螺纹型芯、螺纹型环、镶件等。
第4章 塑料注塑成型工艺 4.1 注射工艺参数选择 试模目的之一是为正式生产寻找最佳的成型工艺条件，因此试模的工艺选择应该严格遵守注射工艺规程，按正常的生产条件试模，这样才会使模具中存在的问题得到充分暴露，试模结果对修模才有指导作用。工艺参数选择主要是温度、压力和时间的选择。首次选择各个工艺参数时可以根据经验值、一般成型理论提供的参考值或设计时的CAE 模拟软件的给定值。 4.1.1温度 注射成型过程需要控制的有料筒温度、模具温度、喷嘴温度等。料筒和喷嘴温度决定熔体温度。 料筒温度的分布原则时从加料口到喷嘴由低到高的，这样能使塑料逐步塑化。料筒温度的选择与塑料特性的关系最大。每一种塑料有不同的流动温度（f t ）或熔点（m t ），对非结晶塑料，料筒末端最高温度应高于f t ；对结晶型塑料，料筒末端最高温度应高于m t ，但它们都必须低于各自的分解温度d t ，即料筒末端最高温度范围在()f m t ～d t 之间。对于()f m t ～d t 区间狭窄或热敏性易分解的塑料，料筒最高温度应偏低，比()f m t 稍高即可；反之，对于()f m t ～d t 区间较宽或热稳定性较好的塑料，则可高些，即比()f m t 高的多，因为这样有利于成型和提高生产效率。 喷嘴温度通常应略低于料筒的最高温度，这样可以防止熔体在喷嘴处“流涎”，对热敏性塑料还可以避免喷嘴处因高速摩擦热带来过度的温升而导致分解现象。 此外，料筒和喷嘴的温度选择，还应考虑高聚物的平均分子量及其分布，塑料配方的组成、制品的形状及其厚薄、注射机的种类，以及其他工艺条件等因素，综合考虑，以便确定最佳的数值。 模具温度对制品的外观质量内在的性能影响很大，同时也影响注射成型的劳动效率。 热塑性塑料注射时，模具温度应低于料温，它是冷却定型过程。 模具温度的高低取决于塑料的特性（结晶与否）、制品的结构于尺寸、制品性能要求以及其他工艺条件。 无定型塑料熔体注入模腔后，不发生相转变，主要影响熔体粘度，影响充模速度。在顺利充模情况下，模温低可提高生产率。但对那些高粘度塑料，应采用较高模温，这样可调整制品冷却速率，以防止制品内外层温差过大而产生的凹痕、内应力和裂纹等缺陷。
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 注塑成型工艺流程及工艺参数 塑件的注塑成型工艺过程主要包括填充——保压——冷却——脱模等4个阶段，这4个阶段直接决定着制品的成型质量，而且这4个阶段是一个完整的连续过程。 1、填充阶段 填充是整个注塑循环过程中的第一步，时间从模具闭合开始注塑算起，到模具型腔填充到大约95%为止。理论上，填充时间越短，成型效率越高，但是实际中，成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。 高速填充。如图1-2所示，高速填充时剪切率较高，塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形，使整体流动阻力降低；局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。因此在流动控制阶段，填充行为往往取决于待填充的体积大小。即在流动控制阶段，由于高速填充，熔体的剪切变稀效果往往很大，而薄壁的冷却作用并不明显，于是速率的效用占了上风。λ 低速填充。如图1-3所示，热传导控制低速填充时，剪切率较低，局部粘度较高，流动阻力较大。由于热塑料补充速率较慢，流动较为缓慢，使热传导效应较为明显，热量迅速为冷模壁带走。加上较少量的粘滞加热现象，固化层厚度较厚，又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。λ 由于喷泉流动的原因，在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。因此两股塑料熔胶在交汇时，接触面的高分子链互相平行；加上两股熔胶性质各异（在模腔中滞留时间不同，温度、压力也不同），造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察，可以发现有明显的接合线产生，这就是熔接痕的形成机理。熔接痕不仅影响塑件外观，同时由于微观结构的松散，易造成应力集中，从而使得该部分的强度降低而发生断裂。 一般而言，在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳，因为高温情形下，高分子链活动性较佳，可以互相穿透缠绕，此外高温度区域两股熔体的温度较为接近，熔体的热性质几乎相同，增加了熔接区域的强度；反之在低温区域，熔接强度较差。 2、保压阶段 保压阶段的作用是持续施加压力，压实熔体，增加塑料密度（增密），以补偿塑料的收缩行为。在保压过程中，由于模腔中已经填满塑料，背压较高。在保压压实过程中，注塑机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动，塑料的流动速度也较为缓慢，这时的流动称作保压流动。由于在保压阶段，塑料受模壁冷却固化加快，熔体粘度增加也很快，因此模具型腔内的阻力很大。在保压的后期，材料密度持续增大，塑件也逐渐成
塑料注射成型工艺中成型零部件 注射成型（注塑）是一种将已经在加热料筒中预先均匀塑化的热固性或热塑性材料，高速推挤到闭合模具的模腔中用以成型 工业产品的生产方法。产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。注塑 方法又可分注塑成型模压法和压铸法。注射成型机（简称注射机 或注塑机）是一种常用的塑料成型设备，它利用塑料成型模具将 热塑性塑料制成各种形状的塑料制品。近年来，注射成型也成功地用于成型某些热固性塑料。 我国的注塑机从无到有，从单一品种到多品种，已经有了长足的发展。但相比于其他如德国等制造工艺技术发达的国家，我国的塑料工业还处于初级发展阶段，所以注塑成型在我国的高分子材料发展进程中有着广阔的前景。同时随着塑料制品在日常社会中得到广泛利用，塑料注射成型所用的模具（简称注射模，它是实现注射成型工艺的重要工艺装备）技术已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。 注射模的基本组成： 1）成型零部件； 2）浇注系统：浇注系统是指注塑机喷嘴将塑料喷出后，流 体到达模具型腔前所流经的通道； 3）导向机构：导向机构是用于保证动、定模合模时准确对 合；
4）支承零部件：支承零部件是指起支持作用的零部件轴承，常与导向机构组合构成模架； 5）推出机构：推出机构是将模具中已经完成成型后的塑件 及浇注系统中的凝料推出模具的装置； 6）侧向分型与抽芯机构：该机构将成型孔、凹穴或凸台的 型芯或瓣合模块从塑件上脱开或抽出，合模时又将其复位； 7）温度调节系统：满足注射工艺对模温的要求； 8）排气系统：将型腔内的气体排出模外。 其中，成型零部件是指直接与塑料接触或部分接触，并决定塑件形状、尺寸、表面质量的零件，它们是模具的核心零件。包括型腔、型芯、螺纹型芯、螺纹型环、镶件等。 这里主要对成型零部件中凹模、凸模的结构进行分类，以及对其使用条件进行分析。 1凹模结构分类 凹模也可以称作型腔或者凹模型腔，是用来成型塑件外形轮廓的主要零件。可在安装在定模上也可以安装在动模上。凹模的类型有很多，凹模按外形可以分为圆形和矩形；按刃口有平刃和斜刃；按结构形式不同则可以把它们分为整体式凹模、整体嵌入式凹模、局部镶拼组合式凹模、大面积镶拼组合式凹模。 1.1整体式凹模 整体式凹模是由整块材料制作加工而成。这种凹模结构相对 比较简单，具有较高的强度和较好的刚性，不易使塑件因加工过 程中产生的拼接缝痕迹而出现质量问题，也可以使注射模中成型零件的数量大大减少，从而提高了模具的装配效率，也使整个模具的外形尺寸和结构得到一定程度的缩小。 但常出现的问题是塑件热处理不方便，如果整体式凹模用来成型
华侨大学 课程名称：增强增韧尼龙66汽车专用料姓名：彭儒 学号：9 专业：08高分子二班 任课教师：钱浩
前言： 尼龙是结晶型塑料，品种颇多，已达到130多种，应用于注塑加工的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010以及共聚性尼龙、超韧性尼龙、玻璃纤维增强尼龙、矿物增强尼龙等等。世界市场中，应用量最大的是尼龙66。 尼龙最早在1889年首先由Gabriel和Maass 两人合成制得，但系统的研究并最终实现工业化实在1929年，由美国杜邦公司的Carothers着手进行的。1931年Carothers申请了第一篇尼龙专利，1935年首先制得尼龙66，1939年实现工业化。 尼龙66的应用领域一般在汽车、电子电器、化工设备、机械设备等方面。从最终用途看，汽车行业消耗的尼龙66占第一位，电子电器占第二位。大约有88%的尼龙66通过注射成型加工成各种制件，约12%的尼龙66则通过挤出、吹塑等成型加工成相应的制品。 由于尼龙66优良的耐热性、耐化学药品性、强度和加工方便等，因而在汽车工业得到了大量应用，目前几乎已能用于汽车的所有部位，如发动机部位，电器部位和车体部位。发动机部位包括进气系统和燃油系统，如发动机气缸盖罩、节气门、空气滤清器机器外壳，车用空气喇叭、车用空调软管、冷却风扇及其外壳、进水管、刹车油罐及灌盖，等等。车体部位零部件有：汽车挡泥板、后视镜架、保险杠、仪表盘、行李架、车门手柄、雨刷支架、安全带扣搭、车内各种装饰件等等。车内电器方面如电控门窗、连接器、保鲜盒、电缆扎线等。 工艺特点：
⑴吸水性尼龙66较易吸湿，如果长时间暴露在空气下，会吸收大气中的水分。吸水后会发生体积膨胀，影响制品的尺寸精度，如在注塑前吸收过量的水分时，其制作的外国外观和力学性质都会受损。 ⑵结晶性尼龙66为结晶性高聚物，一般在20%~30%之间。结晶度的高低与性能有关，结晶度高，拉伸强度、耐磨性、硬度、润滑性等性能有所提高，热膨胀系数和吸水性趋于下降。 ⑶热稳定性在熔点以上温度，约254℃，水分子会与尼龙66发生化学反应，使聚合物水解或裂解，使尼龙66变色，树脂分子量及其韧性相对减弱，流动性增大，不单带来加工上的困难，而且会对制品性能造成损害。注塑时喷嘴流涎，制件飞边严重。聚合物裂解产生的气体和从空气中吸收的水分，共同夹击制件，轻则在表面形成不光洁、银丝、斑纹、微孔、气泡，重则反生熔体膨胀无法成型或成型后机械强度下降。最后，经过这种水解裂解的尼龙，其性能完全不可还原，即使重新干燥也不能再次使用。 干燥好的原料如果随便在空气中露置，会迅速在空气中吸收水分而使干燥效果丧失殆尽。即使在加盖的机台料斗内，存放的时间也不宜太长，一般雨天不超过1h，晴天限制在3h之内。 尼龙66熔融温度虽然高，但当达到熔点后，其粘度远较一般热塑性塑料如聚苯乙烯等低很多，故成型时流动性不成问题，尼龙66的流变特性是剪切速率增加时其表观粘度下降不突出，加之熔融温度范围较窄，在3~5℃之间，所以高的料温无疑是顺利冲模的保证，而不在乎高的注射速度和压力。 ⑷流动性尼龙66熔体的粘度低，流动性大，容易冲模成型，对薄壁制品更是如此，而且制品在模内能迅速固化，模塑周期短。
注射成型工艺过程—注射成型过程 各种注塑机完成注射成型的动作程序可能不完全相同,但其成型的基本过程还就是相同的。现以螺杆式注塑机为例予以说明。从料斗落入料筒中的塑料,随着螺杆的转动沿着螺杆向前输送。在这一输送过程中,物料被逐渐压实,物料中的气体由加料口排除。 在料筒外加热与螺杆剪切热的作用下,物料实现其物理状态的变化,最后呈黏流态,并建立起一定的压力。当螺杆头部的熔料压力达到能克服注射油缸活塞退回时的阻力(所谓背压)时,螺杆便开始向后退,进行所谓计量。与此同时,料筒前端与螺杆头部熔料逐渐增多,当达到所需要的注射量时(即螺杆退回到一定位置时),计量装置撞击限位开关,螺杆即停止转动与后退。至此,预塑完毕。同时,合模油缸中的压力油推动合模机构动作,移动模板使模具闭合。继而,注射座前移,注射油缸充入压力油,使油缸活塞带动螺杆按要求的压力与速度将熔料注入到模腔内。当熔料充满模腔后,螺杆仍对熔料保持一定的压力,即所谓进行保压,以防止模腔中熔料的反流,并向模腔内补充因制品冷却收缩所需要的物料。模腔中的熔料经过冷却,由黏流态回复到玻璃态,从而定型,获得一定的尺寸精度与表面粗糙度。当完全冷却定型后,模具打开,在顶出机构的作用下,将制件脱出,从而完成一个注射成型过程,参瞧下图。
图注射成型过程 1—合模注射;2—保压;3—螺杆预塑、制品顶出 按照习惯,我们把一个注射成型过程称为一个工作循环,而该循环由合模算起,为了明了起见,我们用下面工艺流程图表示。 合模→注射→保压(螺杆预塑)→冷却→开模→顶出制品→合模 注射成型过程包括加料、加热塑化、闭模、加压注射、保压、冷却定型、启模、制件取出等工序。其中,加热塑化、加压射、冷却定型就是注射过程中三个基本步骤。 ①加料。每次加料量应尽量保持一定,以保证塑化均匀一致,减少注射成型压力传递的波动。 ②塑化。塑料在进入模腔之前要达到规定的成型温度,提供足够数量
附录Ⅰ：常用塑料注射成型工艺参数 附表1 常用热塑性塑料注射成型工艺参数 注射机类型 柱塞式 螺杆式 柱塞式 螺杆式 螺杆式 柱塞式 螺杆式 柱塞式 螺杆式 螺杆式 螺杆转速/(r/min) — 30~60 — 30~60 30~60 — 20~30 — 30~60 30~60 喷嘴 形式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 温度/℃ 150~170 150~180 170~190 170~190 180~190 140~150 150~170 160~170 160~170 180~190 料筒温度/℃ 前段 170~200 180~190 180~200 180~200 190~200 160~190 170~190 170~190 170~190 200~210 中段 — 180~200 190~220 200~220 210~220 — 165~180 — 170~190 210~230 后段 140~160 140~160 150~170 160~170 160~170 140~150 160~170 140~160 140~160 180~200 模具温度/℃ 30~45 30~60 50~70 40~80 70~90 30~40 30~60 20~60 20~50 50~70 注射压力/MPa 60~100 70~100 70~100 70~120 90~130 40~80 80~130 60~100 60~100 70~90 保压压力/MPa 40~50 40~50 40~50 50~60 40~50 20~30 40~60 30~40 30~40 50~70 注射时间/s 0~5 0~5 0~5 0~5 2~5 0~8 2~5 0~3 0~3 3~5 保压时间/s 15~60 15~60 15~60 20~60 15~40 15~40 15~40 15~40 15~40 15~30 冷却时间/s 15~60 15~60 15~50 15~50 15~40 15~30 15~40 15~30 10~40 15~30 成型周期/s 40~140 40~140 40~120 40~120 40~100 40~80 40~90 40~90 40~90 40~70 注射机类型 柱塞式 螺杆式 螺杆式 螺杆式 螺杆式 柱塞式 螺杆式 螺杆式 螺杆式 螺杆式 螺杆转速/(r/min) 30~60 30~60 20~50 30~60 20~30 — 20~40 20~50 20~50 20~50 喷嘴 形式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 自锁式 温度/℃ 190~200 190~200 180~190 190~200 180~200 180~200 170~180 200~210 180~190 250~260
注塑成型工艺 发表时间：2012-08-23T15:18:27.013Z 来源：《赤子》2012年第6期作者：李晓敏 [导读] 上述工艺反复进行，就可连续生产出制品。 李晓敏（茂名职业技术学院，广东茂名 525000） 摘要：从注塑成型原理，注塑成型工艺条件控制及注塑成型新工艺等角度进行简要论述。 关键词：注塑成型；工艺；条件控制；注塑压缩成型 1 注塑成型原理 受热融化的材料由高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品的方法。该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。注射成型过程大致可分为以下六个阶段：合模、注射、保压、冷却、开模、制品取出。上述工艺反复进行，就可连续生产出制品。现今加工工艺的趋势正朝着高新技术的方向发展，这些技术包括：微型注塑、高填充复合注塑、水辅注塑、混合使用各种特别注塑成型工艺、泡沫注塑、模具技术、仿真技术等。 2 注塑成型工艺条件 控制注塑成型是一门工程技术，它所涉及的内容是将塑料转变为有用并能保持原有性能的制品。注射成型的重要工艺条件是影响塑化流动和冷却的温度、压力和相应的各个作用时间。 2.1 温度控制 2.1.1料筒温度 注射模塑过程需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。前两程温度主要影响塑料的塑化和流动，而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。每一种塑料都具有不同的流动温度，同一种塑料，由于来源或牌号不同，其流动温度及分解温度是有差别的，这是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同类型的注射机内的塑化过程也是不同的，因而选择料筒温度也不相同。 2.1.2喷嘴温度 喷嘴温度通常是略低于料筒最高温度的，这是为了防止熔料在直通式喷嘴可能发生的“流涎现象”。喷嘴温度也不能过低，否则将会造成熔料的早凝而将喷嘴堵死，或者由于早凝料注入模腔而影响制品的性能。 2.1.3模具温度 模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求，以及其它工艺条件（熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等）。注塑成型机模温设定直接影响成形品质。模温是指在成形被进行时的模腔表面的温度，在模具设计及成形工程的条件设定上，重要的是不仅维持适当的温度，还要能让其均匀的分布。不均匀的模温分布，会导致不均匀的收缩和内应力，因而使成型口易发生变形和翘曲。注塑成型中模温很容易影响成型周期及成形品质，在实际操作当中是由使用材质的最低适当模温开始设定，然后根据品质状况来适当调高。（1）提高模温可获得以下效果。a.加成形品结晶度及较均匀的结构；b.使成型收缩较充分，后收缩减小；c.提高成型品的强度和耐热性；d.减少内应力残留、分子配向及变形；e.减少充填时的流动阴抗，降低压力损失；f.使成形品外观较具光泽及良好；g.增加成型品发生毛边的机会；h.增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会；i.减少结合线明显的程度；g.增加冷却时间。（2）产品加工中注塑机温升过高可能会出现的后果。a.使机械产生热变形，液压元件中热胀系数不同的运动部件因其配合间隙变小而卡死，引起动作失灵、影响液压系统的传动精度，导致部件工作质量变差；b.使油的粘度降低，泄漏增加，泵的容积效率和整个系统的效率会显著降低。由于油的粘度降低，滑阀等移动部件的油膜变薄和被切破，摩擦阻力增大，导致磨损加剧；c.使橡胶密封件变形，加速老化失效，降低密封性能及使用寿命，造成泄漏；d.加速油液氧化变质，并析出沥青物质，降低液压油的使用寿命。析出物堵塞阻尼小孔和缝隙式阀口，导致压力阀卡死而不能动作、金属管路伸长而弯典，甚至破裂等；e.使油的空气分离压降低，油中溶解空气逸出，产生气穴，致使液压系统工作性能降低。 2.2 压力控制 2.2.1塑化压力 （背压）采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力，亦称背压。这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整的。在注射中，塑化压力的大小是随螺杆的转速都不变，则增加塑化压力时即会提高熔体的温度，但会减小塑化的速度。此外，增加塑化压力常能使熔体的温度均匀，色料的混合均匀和排出熔体中的气体。一般操作中，塑化压力的决定应在保证制品质量优良的前提下越低越好，其具体数值是随所用的塑料的品种而异的，但通常很少超过20公斤/厘米。 2.2.2注射压力 在当前生产中，几乎所有的注射机的注射压力都是以柱塞或螺杆顶部对塑料所施的压力（由油路压力换算来的）为准的。注射压力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料从料筒流向型腔的流动阻力，给予熔料充模的速率以及对熔料进行压实。 2.3 成型周期 完成一次注射模塑过程所需的时间称成型周期，也称模塑周期。它实际包括以下几部分：成型周期：成型周期直接影响劳动生间率和设备利用率，因此在生产过程中，应在保证质量的前提下，尽量缩短成型周期中各个有关时间。在整个成型周期中，以注射时间和冷却时间最重要，它们对制品的质量均有决定性的影响。注射时间中的充模时间直接反比于充模速率，生产中充模时间一般约为3~5秒。 注射时间中的保压时间就是对型腔内塑料的压力时间，在整个注射时间内所占的比例较大，一般约为20~120秒（特厚制件可高达 5~10分钟）。在浇口处熔料封冻之前，保压时间的多少，对制品尺寸准确性有影响，若在以后，则无影响。保压时间也有最惠值，已知它依赖于料温，模温以及主流道和浇口的大小。如果主流道和浇口的尺寸以及工艺条件都是正常的，通常即以得出制品收缩率波动范围最小的压力值为准。冷却时间主要决定于制品的厚度，塑料的热性能和结晶性能，以及模具温等。冷却时间的终点，应以保证制品脱模时不引起变动为原则，冷却时间性一般约在30~120秒钟之间，冷却时间过长没有必要，不仅降低生产效率，对复杂制件还将造成脱模困难，强行脱模时甚至会产生脱模应力。成型周期中的其它时间则与生产过程是否连续化和自动化以及两化的程度等有关。 3 注塑工艺新发现——注射压缩成型技术 注射压缩成型（injection compression moulding/icm）是传统注塑成型的一种高级形式。它能增加注塑零件的流注长度/壁厚的比例；
塑料成型工艺讨论课报告 注射成型的原理、特点、应用及工艺过程 姓名：
1. 注射成型原理 将粒状或粉状的塑料加入到注射机的料斗，在注射机内塑料受热熔融并使之保持流动状态，然后在一定压力下注人闭合的模具，经冷却定型后，熔融的塑料就固化成为所需的塑件。 2. 注射成型特点 注射成型的生产周期短，生产率高，采用注射成型可以生产形状复杂，尺寸要求高及带有各种嵌件的塑件，这是其它塑料成型方法都难以达到的；其次，注射成型在生产过程容易实现自动化，如注射、脱模、切除浇口等操作过程都可实现自动化，因而注射成型得到了广泛的应用。 2.1 优点： 成型周期短、生产效率高、易实现自动化 能成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件 产品质量稳定 适应范围广 2.2 缺点： 注塑设备价格较高； 注塑模具结构复杂； 生产成本高、生产周期长、不适合于单件小批量的塑件生产。 3. 应用 除少数热塑性塑料（氟塑料）外，几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型方法生产塑件。注射成型不仅用于热塑性塑料的成型，而且已经成功地应用于热固性塑料的成型。目前，其成型制品占目前全部塑料制品的20－30％。为进一步扩大注射成型塑件的范围，还开发了一些专门用于成型有特殊性能或特殊结构要求塑件的专用注射技术．如高精度塑件的精密注射、复合色彩塑件的多色注射、内外由不同物料构成的夹芯塑件的夹芯注射和光学透明塑件的注射压缩成型等。 4. 注射成型工艺过程 4.1 成型前准备 原料外观检验及工艺性能测定：包括塑料色泽、粒度及均匀性、流动性（熔体指数、粘度）热稳定性及收缩率的检验。 塑料预热和干燥：除去物料中过多的水分和挥发物，以防止成型后塑件表面有
塑料成型 在产品设计中，注塑成型工艺被广泛应用。在工业产品中，注射成型的制品有：厨房用品（垃圾筒、碗、水桶、壶、餐具以及各种容器），电器设备的外壳（吹风机、吸尘器、食品搅拌器等），玩具与游戏，汽车工业的各种产品，其它许多产品的零件等。
（一）注射成型 注射成型又称注塑成型，是热塑性塑料的主要成型方法之一，也适应部分热固性塑料的成型。其原理是将粒状或粉状的原料加入到注射机的料斗里，原料经加热熔化呈流动状态，在注射机的螺杆或活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，在模具型腔内硬化定型。如图6-53为注射成型原理图。 图6-53注射成型原理图 注射成型的模具具有一个型腔，其形状与需要加工成型的零件形状相反。熔融的塑料通过模具中心的浇注口进入，填充模具，溶液在模具内部形成了中空的形状。注射成型的模具有冷流道二板模具、冷流道三板模具、热流道模具几种。 注射成型工艺的优点有：能一次成型外形复杂、尺寸精确的塑料制件；可利用一套模具，成批地制得规格、形状、性能完全相同的产品；生产性能好、成型周期短、可实现自动化或半自动化作业；原材料损耗小、操作方便、成型的同时产品可取得着色鲜艳的外表等。 目前，为了适应多种成型需要，开发了反应注射成型、气体辅助注射成型、流动注射成
型、结构发泡注射成型、排气注射成型、共注射成型等工艺。 在产品设计领域，挤出成型具有较强的适用性。挤出成型的制品种类有管材、薄膜、棒材、单丝、扁带、网、中空容器、窗户、门的框架、板材、电缆包层、单丝以及其它异型材等。如图6-55为挤压成型而得的保护套管。 （二）挤出成型 挤出成型又称挤塑成型，主要适合热塑性塑料的成型，也适合部分流动性较好的热固性和增强塑料的成型。其成型过程是利用转动的螺杆，将被加热熔融的热塑性原料，从具有所需截面形状的机头挤出，然后由定型器定型，再通过冷却器使其冷硬固化，成为所需截面的产品。如图6-54为挤出成型原理示意图。挤出模口模的截面形状决定了挤出制品的截面形状，但挤出后的制品由于冷却、受力等各种因素的影响，制品的截面形状和模头的挤出截面形状并不是完全相同的。
注塑成型工艺流程及工艺参数 塑件的注塑成型工艺过程主要包括填充——保压——冷却——脱模等4个阶段，这4个阶段直接决定着制品的成型质量，而且这4个阶段是一个完整的连续过程。 1、填充阶段 填充是整个注塑循环过程中的第一步，时间从模具闭合开始注塑算起，到模具型腔填充到大约95%为止。理论上，填充时间越短，成型效率越高，但是实际中，成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。 高速填充。如图1-2所示，高速填充时剪切率较高，塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形，使整体流动阻力降低；局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。因此在流动控制阶段，填充行为往往取决于待填充的体积大小。即在流动控制阶段，由于高速填充，熔体的剪切变稀效果往往很大，而薄壁的冷却作用并不明显，于是速率的效用占了上风。λ 低速填充。如图1-3所示，热传导控制低速填充时，剪切率较低，局部粘度较高，流动阻力较大。由于热塑料补充速率较慢，流动较为缓慢，使热传导效应较为明显，热量迅速为冷模壁带走。加上较少量的粘滞加热现象，固化层厚度较厚，又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。λ 由于喷泉流动的原因，在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。因此两股塑料熔胶在交汇时，接触面的高分子链互相平行；加上两股熔胶性质各异（在模腔中滞留时间不同，温度、压力也不同），造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察，可以发现有明显的接合线产生，这就是熔接痕的形成机理。熔接痕不仅影响塑件外观，同时由于微观结构的松散，易造成应力集中，从而使得该部分的强度降低而发生断裂。 一般而言，在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳，因为高温情形下，高分子链活动性较佳，可以互相穿透缠绕，此外高温度区域两股熔体的温度较为接近，熔体的热性质几乎相同，增加了熔接区域的强度；反之在低温区域，熔接强度较差。 2、保压阶段 保压阶段的作用是持续施加压力，压实熔体，增加塑料密度（增密），以补偿塑料的收缩行为。在保压过程中，由于模腔中已经填满塑料，背压较高。在保压压实过程中，注塑机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动，塑料的流动速度也较为缓慢，这时的流动称作保压流动。由于在保压阶段，塑料受模壁冷却固化加快，熔体粘度增加也很快，因此模具型腔内的阻力很大。在保压的后期，材料密度持续增大，塑件也逐渐成型，保压阶段要一直持续到浇口固化封口为止，此时保压阶段的模腔压力达到最高值。 在保压阶段，由于压力相当高，塑料呈现部分可压缩特性。在压力较高区域，塑料较为密实，密度较高；在压力较低区域，塑料较为疏松，密度较低，因此造成密度分布随位置及时间发生变化。保压过程中塑料流速极低，流动不再起主导作用；压力为影响保压过程的主要因素。保压过程中塑料已经充满模腔，此时逐渐固化的熔体作为传递压力的介质。模腔中的压力借助塑料传递至模壁表面，有撑开模具的趋势，因此需要适当的锁模力进行锁模。涨模力在正常情形下会微微将模具撑开，对于模具的排气具有帮助作用；但若涨模力过大，易造成成型品毛边、溢料，甚至撑开模具。因此在选择注塑机时，应选择具有足够大锁模力的注塑机，以防止涨模现象并能有效进行保压。 3．冷却阶段 在注塑成型模具中，冷却系统的设计非常重要。这是因为成型塑料制品只有冷却固化到一定刚性，脱模后才能避免塑料制品因受到外力而产生变形。由于冷却时间占整个成型周期约70%～80%，因此设计良好的冷却系统可以大幅缩短成型时间，提高注塑生产率，降低成本。设计不当的冷却系统会使成型时间拉长，增加成本；冷却不均匀更会进一步造成塑料制品的翘曲变形。 根据实验，由熔体进入模具的热量大体分两部分散发，一部分有5%经辐射、对流传递到大气中，其余95%从熔体传导到模具。塑料制品在模具中由于冷却水管的作用，热量由模腔中的塑料通过热传导经模架传至冷却水管，再通过热对流被冷却液带走。少数未被冷却水带走的热量则继续在模具中传导，至接触外