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第五节注射压缩成型工艺简介一、注射压缩成型（ICM）的定义：注射压缩成型（injection compression moulding/简称ICM)是传统注塑和压缩模塑的组合成型技术，又叫二次合模注射成型。
这种成型工艺原是为了成型光学透镜而开发的。
众所周知，光学透镜对其几何精度要求非常高、既要尺寸准确，又要求变形小，而一般注射成型就难以达到此要求。
二、注射压缩成型的工作原理：在一般传统注射成型过程之外加入模具压缩的过程，即在填充之初模具不完全闭合（留有0.2㎜左右，视产品结构定），将部分熔融塑料（体积约占型腔60%-75%间，具体按产品与模具设计定）注入型腔后；再利用锁模机构闭合模具，向型腔内熔料施加压力，压缩熔体，直至完成型腔充填。
它要经过注塑和压缩两个阶段。
成型时，模具先未完成闭合，由于模具型芯部分设有台阶，当熔体被注入型腔后不会泄溢，当熔体注射完毕后，由专设的闭模活塞进行第二次合模，熔体被铺平压实。
下图所示为注射压缩成型过程：1.模具初次闭合：这时并不是将动、定模完全闭合，而是留有0.2mm左右的间隙；2.注射熔体：随之计量精确的熔料注射入模腔，由于模具的型芯部分设有台阶，虽然模具尚未闭合，但型腔中的熔料也不会泄漏。
3.压缩成型：当螺杆前移达到注射所预定的位置时，即向合模装置发出第二次合模信号，由专用的闭模活塞实施第二次合模，合模装置随后立即增大锁模力并推动动模前进，将动、定模板完全合拢，这时模腔中的熔料即在动模的压缩作用下取得型腔的精确形状。
需要注意的是：塑件固化后，必须在闭模活塞对模具的压力消失后，才可进行开模和顶出塑件，所以，注射压缩成型的注塑机必须有专用闭模液压缸。
图1所示三、注射压缩成型的优点：比起传统的射出成型，射出压缩成型具有以下优点：1.减少熔体分子取向，降低塑件的残余应力，降低应力偏析；2.改善产品变形，使产品有很高精度；故特别适合要求高度透明、且变形小的光学塑料制品成型，如光学镜片及医疗生物芯片等。
注塑和挤压工艺的区别注塑和挤压是两种常见的塑料加工工艺。
它们在原理、设备和应用领域上有一些区别。
注塑是一种塑料制造工艺，通过将加热熔融的塑料材料注入模具中，然后冷却固化，最后取出成品。
注塑工艺主要分为三个步骤：加料、注射和冷却。
首先，在注塑机的料斗中加入塑料颗粒，并通过加热和搅拌使其熔化。
然后，熔融的塑料通过一个注射器被注入到模具中，模具通常有两个部分，通过一条分界线分开。
注射器将塑料加压注入模具中，并使其充满整个模具腔体。
一旦注射完成，塑料开始冷却，在模具内部形成固化体。
最后，模具打开并取出成品。
注塑工艺的主要优点是生产效率高、生产成本低、产品精度高。
注塑机具备自动化能力，可以进行连续生产。
此外，注塑机通常使用现代化的控制系统，可以精确控制注塑过程中的压力、温度和速度等参数，以确保产品质量。
注塑工艺可以制造各种复杂的塑料制品，包括齿轮、零件、容器等。
挤压也是一种常见的塑料加工工艺，通过将加热熔融的塑料材料从模具中挤出，然后冷却固化，最后切割成特定长度的成品。
挤压工艺主要分为四个步骤：加料、挤出、冷却和切割。
首先，将塑料颗粒或熔融的塑料料拨入挤压机的进料区域。
然后，通过加热和旋转的螺杆，将塑料材料从进料区域推向模具的出料区域。
在模具中，塑料材料受到挤压力的作用被挤压成所需的形状，例如管道、线材等。
一旦挤出，塑料开始冷却，并通过冷却水或风扇加速固化。
最后，挤出的成品通过切割机等设备切割成所需要的长度。
挤压工艺的主要优点是适用于长时间连续生产，能够高效地生产长条形的产品。
挤压机设备简单，占用空间小，且成本低。
挤压工艺可以制造各种塑料制品，包括管道、板材、薄膜等。
注塑和挤压工艺在应用领域上也有一些差异。
注塑工艺常用于制造尺寸较小、精度要求高的产品，例如手机外壳、电器零件等。
而挤压工艺则常用于生产尺寸较大、形状简单的产品，例如管道、电缆等。
总的来说，注塑和挤压工艺都是常见的塑料加工工艺，具有各自的特点和适用领域。
压塑工艺及模具设计——下篇 塑料压制成型第九讲 压注成型模具洪慎章(上海交通大学塑性成形技术与装备研究院，上海 200030)摘要：压塑与注塑采用不同类型的塑料，前者采用热固性塑料，后者采用热塑性塑料。
压塑成型工艺及模具设计是一门不断发展的综合科学，不仅随着高分子材料合成技术的提高，压塑成型设备的更新，成型工艺的成熟而改进，而且随着计算机技术，快速造型技术，数值模拟技术，数字化应用技术，智能技术等在压塑成型加工领域渗透而发展。
本讲座内容主要包括：压制成型工艺及分类，压制件设计，压制模结构设计及其零件设计，压制成型设备，压制塑件质量控制及缺陷分析，压制成型模应用举例；压注成型原理及工艺过程，压注成型模具结构设计，压注成型压力的计算，压注成型设备的选择，压注塑件质量及缺陷分析，压注成型模应用举例。
关键词：压制件设计及其成型；压制工艺及其模具结构设计；压制成型设备；压制塑件质量及缺陷；压注成型工艺及设备选择；压注模具结构设计；压注塑件质量及缺陷分析中图分类号：TQ320.661文章编号：1009-797X(2021)08-0001-07文献标识码：B DOI:10.13520/ki.rpte.2021.08.001上海交通大学教授，曾任上海交通大学锻压教研室副主任，上海模具技术研究所教研室主任，中国锻压学会模具学术委员会委员。
1952年考入浙江大学机械系金工专业学习，1953年被选派为留苏预备生在北京外国语学院学习，1960年毕业于原苏联列宁格勒加里宁工学院机械系锻压专业，获技术科学副博士学位。
长期从事塑性成形加工教学及科研工作，主要研究方向为材料近净成形的各种新技术及成形过程数字化控制。
1987年获中国船舶工业总公司科技进步三等奖。
在国内外技术期刊上发表论文400多篇，编著及参编出版著作45本。
关于塑料方面成型已出版了15本。
洪慎章随着生活水平的提高，汽车需求量不断增长，导致道路拥堵、汽车尾气排放污染的日益严重。
注塑生产工艺及问题解析一、注塑成型工艺过程1、注塑过程完整的注塑过程包括加料、塑化、注射入模、保压冷却和脱模等几个步骤，但究其实质可看做只是塑化和流动/冷却两个过程.（1）塑化这是塑料在料筒内经加热及螺杆旋转剪切达到流动状态并具备良好可塑性的全过程。
螺杆旋转不断地将料斗中落下的料粒拽入料筒的同时螺杆后退让料筒中的料在外电热及剪切摩擦热下进行熔化,最后将已熔融的胶料定量贮存到螺杆端部等待注射.（2）流动与冷却这一过程是指螺杆在油缸作用下前进,将具有流动性和温度均匀的熔胶注入模具开始,而后经过型腔注满,熔体在受控制条件下（如施以保压）冷固定型，直至塑件在模中脱出.a）充满阶段：这一阶段以螺杆开始向前移动起，直玫模腔被熔胶充满.b）压实阶段：这是指熔胶充满模腔时起至螺杆撤回（倒索）为至的阶段.C）倒流阶段：这一阶段是从螺杆后退时开始的，这时模腔内的压力比流道内高，因此就会发生未凝结的熔胶倒流，使模腔内的压力下降.d）冻结后的冻却阶段：这一阶段是指浇口的塑料完全冻结时起到塑件在模内顶出为止.2、成型工艺条件注塑工艺最重要的条件即是影响塑化流动和冷却的温度、压力及相应的各个作用时间。
可以说：要保证塑件质量合格及稳定,必须的条件是准确而稳定的工艺参数。
在调整工艺参数时，原则上按压力--------------- 时间----- 温度的顺序来调机,不应该同时变动两个或以上参数,防止工艺条件紊乱造成塑件质量不稳定.以下是对各工艺参数的说明：（D温度参数注塑成型过程中需控制的温度有料筒温度,喷嘴温度和模具温度,料筒温度及喷嘴温度主要影响塑料的流动和冷却. a）料筒温度：一般自后至前逐步升•高，以使均匀塑化.b）喷嘴温度：通常略低于料筒最高温度,防止喷嘴发生“流涎”现象,但亦不可太低防早凝堵塞.C）模具温度：对塑件内在性能和表现质量影响很大,对于表面要求比较高的胶件模温要求较高.（2）压力参数注塑成型过程中的压力包括塑化压力（背压）和注射压力.a）塑化压力（背压）・保证螺杆在旋转覆位时增加塑化压力使熔胶的温度均匀及把挥发性气体包括空气排出射料缸外.・把附加剂（如：色粉.色种.扩散剂等）与熔胶均匀地混合起来・提供均匀稳定的塑化熔胶以便保证塑件重量稳定.・在保证塑件质量的情况下尽可能低以免徙耗损材料・背压的大小调节视胶料不同而异,一般不超过20KG∕CM2（具体各胶料背压值可参见本工艺资料第一部分有关内容）b）注射压力•克服塑料熔体从料筒流向型腔的滞阻力,给予充模压力及对充入的熔料进行压质.•对于流动性差的塑料,注射压力要取大,对于型腔阻力大的薄壁胶料,注射压力也要取大.⑶时间参数（成型周期）I --- 充模时间—注射时间—I' -- 保压时间----- 1I总冷却时间成型周期 --------- 闭模冷却时间------------------ 1---- 其它时间（如：开模.脱模.喷脱剂等）・注射时间和冷却时间是基本组成部分，其多少对啤塑件的质量有决定性的影响.・充模时间一般不超过IOSo・保压时间较长,与胶件臂厚有关（厚壁取长时间），以保证最小收缩.•冷却时间取决于塑料结晶性,制品料厚,模具温度等因素视具体情形调整.⑷注射速度・注射速度通过调节单位时间内向注射油缸供油多少来实现.•一般说来（在不引负作用的前提下）尽量使用高射速充模，以保证塑件熔接强度及表现质量,而相对低的压力也使塑件内应力减小提高了强度.・用高压低速进料的情况可使流速平稳,剪切速度小,塑件尺寸稳定,避免缩水缺陷.二、塑料模的基本认识塑料模具是注射成型生产中赋予塑料形状所用部件的组合体，塑料模的结构视塑料性质、制件形状、结构以及注射机的不同等因素而可能形式大小差异很大,然而其基本结构大致相同，即主要由浇注系统、成型零件、结构零件三大部分组成.其中浇注系统与成型零件是塑料直接接触的部分,并随塑料制品而变化,它是模具中最重要、最复杂、变化最大、要求表面精度及光洁度最高的部分.**浇注系统&成型零件浇注系统指塑料从喷嘴进入型腔的流道部分，包括:主流道、冷料穴、分流道和浇口等.成型零件指构成成品形状的各零件，包括：动、静模型腔/型芯、排气槽、（成型）顶针等.**典型的模具结构典型的模具结构包括以下几个主要部分：1.主流道:是模具连接注射机喷嘴通至型腔或分流道的一段,主流道进口顶部呈凹形，以便与喷嘴连接.主流道进口直径应略大于喷嘴直径（0.8mm）以免溢料并防止两者连接不准而发生堵截.进口直径根据制品大小而定,一般为Φ4-8πιπι主流道直径应向内扩大,呈3-5角度，以便流道顺利出模.2.分流道:在多型腔模中连接主流道和各个型腔的通道.为使熔料能等速度地充满各型腔,分流道在模里的排列应尽可能等距对称,而分流道的截面积形状/尺寸对熔料的流动有很大影响,且对脱模/造模的难易都有影响.常用的分流道截面形状是梯形或半圆形而且是开在带有脱模杆的半模上.流道的表面必须抛光以减小流动阻力而提供较快速度充模，流道的尺寸决定于塑料品种，制品尺寸及壁厚（具体参见有关数据数据）在满足成型要求的前提下应尽量减少截面积，以免增加水□料的比例及使冷却时间增加，降低了生产效率.3.冷料位:设在主流道末端的空穴,用来容纳喷嘴两次注射之间所产生的冷料,从而防止分流道或水口堵塞.如果冷料进入型腔则会导致制件内应力加大或机械强度不足,冷料位尺寸一般为Ψ3-10mm,深度6mm左右,为便于脱模（拉出水口），其底部通常都是拉料杆位（脱模杆），拉料杆的头部通常都设计成下凹陷或带有沟槽形成，便于拉出主流道连整个流道系统.4.浇口（入水口）是熔料通过直/分流道后进入型腔的通道,浇口的截面积通常是整个流道系统中截面积最小的部分.内浇口的尺寸形状对制件的质量影响很大,其主要的作用可列述以下几点：1）控制料流速度；2）成型中水口位早凝结可防其倒流；3）使料通过时产生较高的剪切力使料温提升,从而降低其表面粘度,提高其流动性；4）便于制件与流道分离；浇口的形状尺寸和位置设计都须根据塑料品种，制件结构和形状等具体情况做出选择,一般来说,浇口的位置都是开在制件厚壁位（以利补缩）及不影响外观的位置.浇口尺寸设计应考虑熔体的性质.5.型腔是制件在模具中成型的部分,用来构成型腔的零件称为成型零件,一般包含以下：1）凹模 ----- 构成制件外形的成型零件；2）凸模/型芯 ----- 构成制件内部形状，如：沟、孔、槽等；由于熔体进入型腔后产生很高的压力，故对成型零件的材料强度、刚度要求较高,且材料应具耐腐蚀性.成型零件一般都经过热处理提高硬度.注：常用于塑料模的钢材有：718、S-136；而合金模具是用热作钢8407.6.排气位1）开设在模具内的槽形排气位,防止熔料进入型腔时卷入气体.当熔料进入型腔时，原存入型腔的空气及熔料带入的气体必须在料流的尽头通过排气槽向外排出，如排出不完全,则可能会造成件带气孔、熔接痕、充模料不齐,甚至困入高温压缩空气而烧伤胶件的情况出现.2）一般情况下,排气孔既可开设在型腔内熔料流动的尽端，也可开设在模具的分模面上.（在凹模上开一般0.03-0.06mm深，L5-6.Omm宽的槽）3）注射件排气孔是不会有很多熔料渗（迫）出的，因为熔料会在该处冷却固化而自动将通道堵死。
注射成形挤出成形和压塑成形的工艺过程有何不同点注射成形、挤出成形和压塑成形是塑料加工领域常用的三种工艺方法，它们各有特点和适用范围。
在实际生产中，厂家根据产品的具体要求和产量选择不同的成形工艺。
下面将分别介绍这三种工艺的特点，以及它们之间的不同点。
注射成形注射成形是利用塑料注射机将熔化状态的塑料材料通过射嘴注入模具腔中，然后在模具中冷却凝固，最终形成所需产品的工艺过程。
注射成形工艺适用于生产大量、精密度要求高的塑料制品。
这种工艺能够生产复杂的结构和形状，并且表面光滑度高，几何尺寸精确，是制造高质量塑料制品的首选方法。
挤出成形挤出成形是通过挤出机将塑料料推入螺杆内，在高温高压下使其熔化，然后通过模具挤出成型的工艺过程。
挤出成形适用于生产连续的塑料型材，比如管材、板材、棒材等，也可以生产一些截面简单的异型材料。
该工艺具有生产效率高、原料利用率高的优点，但对产品的尺寸精度和表面质量要求较低。
压塑成形压塑成形是将塑料料置于开放式模具中，在模具上施加热压力，使塑料熔化并填充到模具腔中，经冷却后得到产品的工艺过程。
压塑成形适用于生产尺寸较大的、结构简单的塑料制品，比如家具、垃圾桶等。
该工艺成本低，但无法生产复杂结构和高精度的产品。
不同点比较1.生产范围不同：注射成形适用于大批量、高精度的产品，挤出成形适用于连续型材的生产，而压塑成形适用于简单结构、尺寸较大的产品生产。
2.产品精度要求不同：注射成形产品的尺寸精度和表面质量要求都极高，挤出成形次之，而压塑成形则要求相对较低。
13.生产效率和原料利用率不同：注射成形的生产效率高，原料利用率高，挤出成形次之，而压塑成形的生产效率和原料利用率都较低。
4.适用产品结构不同：注射成形适用于复杂结构的产品，挤出成形适用于连续型材，压塑成形适用于简单结构的产品。
在选择成形工艺时，除了产品本身的要求，还需要考虑到生产成本、产能和原材料等要素，综合各方面因素做出合理的选择能够有效提高生产效率，降低生产成本，满足市场需求。
