塑料成型工程技術(shù)李洪飛06塑料成型工程技術(shù)課件

1、塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),1,第六章 注射模塑,劉長維 材料科學(xué)與工程學(xué)院,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),2,6.1 概述 6.2 注射模塑設(shè)備 6.3 注射成型機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 6.4 注射成型工藝過程分析 6.5 注射成型工藝參數(shù)設(shè)置 6.6 幾種常用塑料的注射模塑特點(diǎn) 6.7 注射成型的發(fā)展,主要內(nèi)容,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),3,注射成型產(chǎn)品示例,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),4,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù)

2、,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),注塑成型的概念：粒狀或粉狀塑料通過螺桿的旋轉(zhuǎn)和外部的加熱作用，使它受熱熔化至流動(dòng)狀態(tài)，然后在螺桿的連續(xù)高壓高速作用下，熔融塑料被壓縮并向前移動(dòng)，通過噴嘴射出，注入一個(gè)溫度較低的閉合模具中，充滿模具的塑料經(jīng)冷卻硬化，即可保持模具型腔所賦予的形狀，開啟模具，即完成一個(gè)注塑成型。 許多細(xì)部，諸如凸起部、肋、螺紋，都可以在注射模塑一步操作中成型出來。,6.1 概述,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),注塑成型的基本過程,1. 塑化 Plastificat

3、ion 加熱塑料，使其達(dá)到熔化狀態(tài)，并具有良好的塑性。 要求：1）提供足夠的注射量； 2）溫度均勻； 3)不產(chǎn)生降解 2. 注射Injection 對熔融物料施加高壓高速，使熔體快速充滿模具型腔。 3. 模塑（冷卻定型）molding,cooling,solidification 熔體在模具內(nèi)冷卻硬化,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),14,. 注射過程是 三個(gè)條件：溫度、壓力、時(shí)間 三個(gè)要素：模塑材料、注射機(jī)、注射模 的有機(jī)結(jié) 合過程。,1柱塞 2料斗 3冷卻套 4分流梭 5加熱器 6噴嘴

4、 7固定模板 8制品 9活動(dòng)模板 10頂出桿,注射機(jī)和模塑的剖面圖,注射過程,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),15,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),16,Process 適用加工范圍：漸變與突變螺桿。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑化結(jié)構(gòu)型式的影響,普通型螺桿的缺點(diǎn) 1）塑化能力較低（轉(zhuǎn)速較低、h3淺）； 2）塑化質(zhì)量波動(dòng)（溫度、混合）； 3）難以適應(yīng)特殊工藝要求；,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),注射機(jī)的螺桿結(jié)構(gòu)變化,螺桿結(jié)構(gòu) a) 三段式螺桿 b) 帶有剪切混合元件的三段式螺桿 c)帶有剪切混合元件的屏障型螺桿,塑料成型工程技術(shù)-

5、李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑化結(jié)構(gòu)型式的影響,新型螺桿,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑化結(jié)構(gòu)型式的影響,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),通用型螺桿的主要參數(shù)及配合間隙,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑化結(jié)構(gòu)型式的影響,螺桿頭 作用： 1、排凈熔料、防止滯料分解； 2、隔斷螺槽與注射熔料；防止注射時(shí)熔料回泄。 結(jié)構(gòu)性能： 1、止逆、啟閉靈活 2、注射時(shí)回泄量及發(fā)熱量最低。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑化結(jié)構(gòu)型式的影響,型式: 止逆螺桿頭防止注射時(shí)熔料回泄 的螺桿頭。 作用：加工中、低粘度的塑料。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑

6、料成型工程技術(shù),螺桿頭部的結(jié)構(gòu),各種止逆環(huán),止逆環(huán)軸,承壓環(huán),止逆環(huán),(后),A),B),A)常見的止逆環(huán),B)止逆環(huán)的改進(jìn)形式,頭部,止逆環(huán),(前),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑化結(jié)構(gòu)型式的影響,型式: 尖頭螺桿頭； a. 帶小錐角（20左右）； b. 附有螺紋的螺桿頭。 作用：加工高粘度、熱敏性塑料，主要防止停滯熱解。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑化結(jié)構(gòu)型式的影響,止逆環(huán)的要求 啟閉靈活，回泄量小，發(fā)熱量低。 (1) 止逆環(huán)與料筒的配合（簡稱環(huán)隙）要合適。 a. 大，回泄大，產(chǎn)生高剪切流動(dòng)和熱解現(xiàn)象； b. 小，止逆動(dòng)作的效果差； c. 0.050.

7、15mm； d. 止逆環(huán)寬度B(0.6-0.8)D(直徑)。 (2) 螺桿頭處的流通截面要適當(dāng)。 a. 熔料流通面積F1小，或止逆環(huán)的位移量小， 則 限流作用大，降低螺桿塑化能力，, 工藝不穩(wěn)定。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑化結(jié)構(gòu)型式的影響,(2) 螺桿頭處的流通截面要適當(dāng)。 b. F1大，止逆動(dòng)作遲緩，止逆效果降低，影響注出量的精度。 c. 止逆環(huán)位移量h3； d. 螺槽截面積F與止逆環(huán)密封端流通面積F1之比為： F/F10.2-0.3 (3) 啟閉靈活。 (4) 實(shí)現(xiàn)止逆的必要條件：P(F1-F2)+RpF1 -熔料壓力； R-磨擦阻力； F1-止逆環(huán)密封端的環(huán)形面積

8、 F2-螺桿頭與止逆環(huán)左端相接觸面積。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑化結(jié)構(gòu)型式的影響,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),注射結(jié)構(gòu)型式的影響,單缸后置式（無軸承）：,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),注射結(jié)構(gòu)型式的影響,單缸后置式（有軸承）：,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),注射結(jié)構(gòu)型式的影響,雙缸式,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),60,噴嘴 a.作用： 引導(dǎo)物料從料筒進(jìn)入模具； 控制料流，防止物料流涎，使物料流積存在料筒前端； 提高注射壓力，使物料具有一定射程； 進(jìn)一步塑化。 b.種類： 按噴嘴分： 通用式(延伸式)：噴

9、嘴孔徑大，呈短管狀，優(yōu)點(diǎn)是 阻力小。適用于粘度高的塑料。 自鎖式：用于注射粘度較低的塑料。 杠桿針閥式：,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),61,通用式(延伸式)：,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),62,自鎖式,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),63,自鎖式噴嘴的原理,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),64,杠桿針閥式：,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),65,二.鎖模系統(tǒng) 1.組成：固定模板、活動(dòng)模板、拉桿、油桿、連桿以及模具調(diào)整機(jī)構(gòu)、制品頂出機(jī)構(gòu)。 2.功能：啟閉模具、鎖緊模具、調(diào)整模具、頂出制品。 3.要求： 要有足夠鎖模力F

10、（單位：kN或噸） FPA P：注射壓力 A：制品在施壓方向上的投影面積,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),66,機(jī)械式鎖模裝置,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),單曲軸鎖模機(jī)構(gòu),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),68,液壓機(jī)械鎖模裝置,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),雙曲軸鎖模機(jī)構(gòu),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),鎖模機(jī)構(gòu),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),單缸直壓式合模裝置,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),72,液壓式鎖模裝置,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),增壓式合模裝置,充液式合模裝

11、置：應(yīng)用不同直徑的兩個(gè)液壓缸組合在一起，大直徑液壓缸用于鎖模，小直徑液壓缸用于移模，分別滿足增大鎖模力和快速移模的要求。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),74,要有足夠的模板面積、模板行程和模板間的開距，以適應(yīng)不同外型尺寸制品的成型要求； SkH+H1+H2+510 Sk：模板間開距 H：模具厚度 H1：頂出距離 H2：制品厚度 鎖模系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、安全，速度可調(diào)，運(yùn)行平穩(wěn)，閉模先快后慢，開模先慢后快，以防止模具的碰撞。按實(shí)現(xiàn)鎖模力的方式分類：機(jī)械式、液壓式、液壓機(jī)械組合式。 應(yīng)有足夠的頂出力和頂出距離，調(diào)模要方便。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),75,三.模具 1

12、.種類：壓制模具、壓鑄模、中空吹塑模、壓力成型模、沖壓模、擠出模具、注射模具。其中主要的是擠出模具、注射模具。 2.注射模具 組成：澆注系統(tǒng)、成型零件、結(jié)構(gòu)零件 a.澆注系統(tǒng)：塑料熔體從噴嘴流入型腔前的流道。包括主流道、分流道、冷料井、澆口。 b.成型零件：指構(gòu)成制品形狀的各種零件，主要包括動(dòng)、定模的型腔、型芯、排氣孔。 c.結(jié)構(gòu)零件：指構(gòu)成模具各種結(jié)構(gòu)的零件。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),模具,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),77,9前夾模板 10 凸模 11陰模 12分流道 13主流道襯套 14冷料穴 15 澆口 16型腔 17冷卻通道 18定模 19分型面

13、 20動(dòng)模 21承壓板 22制品 23分流道 24主流道,1 用作推頂脫模板的孔 2脫模板 3脫模桿 4承壓柱 5 后夾模板 6動(dòng)模 7回頂桿 8導(dǎo)柱,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),78,簡介 a.主流道：指連接噴嘴到分流道的一段流道，與噴嘴處于同一軸線上。一般是圓錐形，錐度26，進(jìn)口直徑一般為48mm。 b.冷料穴：設(shè)在主流道末端的一個(gè)空穴。 作用： 用來捕集噴嘴端部兩次注射間所產(chǎn)生的冷料； 拉出主流道的殘余物料； 使制品固定在動(dòng)模一側(cè)，便于脫模機(jī)構(gòu)頂出制品。 c.分流道：主流道和澆口間的過度部分。一般要對稱分布，距離相等，長度盡量短一些。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成

14、型工程技術(shù),79,d.澆口：主流道連接型腔的通道。 作用： 控制料流的速度； 在注射中，由于澆口部分的物料比較早的凝固，防止物料倒流 使通過的物料受到較強(qiáng)的剪切而升高溫度，從而降低熔體粘度，提高流動(dòng)性 ； 便于制品與流道系統(tǒng)分離。 優(yōu)點(diǎn)：增加流速； 可產(chǎn)生較大的摩擦熱； 小口徑可控制和縮短補(bǔ)料時(shí)間； 小口徑，硬化快，防止倒流，縮短模塑周期； 便于制件修飾和分離。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),80,e.型腔：賦予制品形狀的部分。 賦予制品外部形狀的部分凹模(陰模)； 賦予制品內(nèi)部形狀的部分型芯或凸模(陽模)。 f.排氣孔：一般設(shè)在型腔內(nèi)料流的盡頭或設(shè)置在模腔內(nèi)料流的匯合處，也可

15、利用分型面或頂出桿或頂出孔的配合間隙排氣。 g.結(jié)構(gòu)零件：導(dǎo)向零件、脫模裝置、回程桿、抽芯機(jī)構(gòu)、扣模板等。 h.加熱冷卻裝置： 冷卻介質(zhì)：冷水、熱水、熱油。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),81,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),82,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),83,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),1、注射量 2、注射壓力 3、注射速度、注射速率和注射時(shí)間 4、塑化能力 5、合模力 6、合模裝置的基本尺寸 7、開合模速度 8、空循環(huán)時(shí)間,6.3 注射成型機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),1、注射量 定義：

16、機(jī)器在對空注射條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量 表示方法 表示法一（質(zhì)量法）： 以PS為標(biāo)準(zhǔn)，用注射出熔料的質(zhì)量表示 表示法二（容積法）： 用注射出熔料的體積(cm3)表示 注：注射量是常用的標(biāo)注注射機(jī)型號的參數(shù)之一,注射成型機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),2、注射壓力 定義：注射時(shí)，螺桿或柱塞端面作用于熔料單位面積上的力，其單位為MPa 作用：克服熔料流經(jīng)噴嘴、流道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力 最高注射壓力：注射機(jī)能達(dá)到的最大壓力 實(shí)際注射壓力：工藝選取壓力值 注射壓力選取方法 塑料性能，塑化方式，塑化溫度，模具溫度，流動(dòng)阻力，制

17、品形狀及精度,注射成型機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),注射壓力的分類 （1）注射壓力70 MPa，用于低黏度的塑料，且形狀簡單、壁厚制品； （2）注射壓力70l00 MPa，用于低黏度塑料，形狀、精度要求一般制 品； （3）注射壓力100140 MPa，用于中、高黏度塑料，且形狀、精度要求一般的制品； （4）注射壓力140180 MPa，用于較高黏度的塑料，且制品壁薄、流程 長、厚度不均，精度要求較高； （5）對于精密塑料制品的注射成型，注射壓力230250 MPa,注射成型機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),3、注射速度、注射速率和

18、注射時(shí)間 定義： 注射速度：指注射時(shí)螺桿或柱塞移動(dòng)速度； 注射速率：指單位時(shí)間內(nèi)熔料從噴嘴射出理論容量； 注射時(shí)間：指螺桿或柱塞作一次注射量所需時(shí)間。 注射速度對工藝過程影響 速度慢：熔接痕、密度不均、內(nèi)應(yīng)力 速度快：熔體破碎、夾雜空氣 合理的速度：溫差小、壓力傳遞好、制品品質(zhì)較好 決定因素 樹脂性能，工藝條件，制品形狀，壁厚，模具結(jié)構(gòu)及澆口類型等,注射成型機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),4、塑化能力 定義： 注射機(jī)塑化裝置在1h內(nèi)所能塑化物料的千克數(shù)（以PS為標(biāo)準(zhǔn)）； 測試方法： JB/T7267-94 要求： 規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能提供足夠量的塑化均勻的物料,注射成

19、型機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),5、合模力 定義：注射機(jī)合模裝置對模具所能施加的最大夾 緊力 作用： 克服注射時(shí)模具型腔所受到的脹模力 6、合模裝置的基本尺寸 （1）模板尺寸、拉桿間距 （2）模板最大開距 （3）動(dòng)模板行程 （4）模具最大厚度與最小厚度 （5）調(diào)模行程,注射成型機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),注射成型過程是熱塑性塑料或熱固性塑料在加熱機(jī)筒中經(jīng)過加熱、剪切、壓縮、混合及輸送作用，使之均勻塑化，塑化好的熔融物料在噴嘴的阻擋作用下，積聚在機(jī)筒的前端，然后借助于螺桿或柱塞施加的推力，經(jīng)噴嘴與模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入閉合好的低溫

20、模腔中。充滿模腔的熔料在受壓作用下，經(jīng)冷卻（熱塑性塑料）或加熱（熱固性塑料）固化成形，開啟模具取出制品，在操作上即完成了一個(gè)成型周期，以后是不斷重復(fù)上述周期的生產(chǎn)過程。各種注射機(jī)完成注射成型的動(dòng)作程序可能不完全一致，但所要完成的工藝內(nèi)容即基本過程還是相同的。,注射動(dòng)作過程,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),1、閉模和鎖緊 注射機(jī)的成型周期一般從模具閉合時(shí)開始算起。閉模動(dòng)作由注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)來完成，合模機(jī)構(gòu)推動(dòng)動(dòng)模板及模具的動(dòng)模部分首先以低壓快速進(jìn)行閉合，此動(dòng)作是為了縮短成型周期。當(dāng)動(dòng)模與定?？煲佑|時(shí)，合模機(jī)構(gòu)的動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)切換成低壓（即試模壓力）慢速，此動(dòng)作是為了保護(hù)模具不受損壞。

21、在確認(rèn)模內(nèi)無異物存在或模內(nèi)嵌件無松動(dòng)時(shí)，再切換成高壓低速將模具鎖緊。以保證注射、保壓時(shí)模具緊密閉合。,注射動(dòng)作過程,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),2、注射座前移和注射 在確認(rèn)模具達(dá)到所要求的鎖緊程度后，注射座整體移動(dòng)油缸內(nèi)通入壓力油，帶動(dòng)注射系統(tǒng)前移，使噴嘴與模具主澆道口緊密貼合，于是就接通了噴嘴-模具澆道-模具型腔的通道，繼而向注射油缸內(nèi)提供高壓油，推動(dòng)與注射油缸活塞桿相連接的螺桿，將機(jī)筒前端的熔料以高壓高速注入模具的型腔中，并將模具型腔中的氣體從模具的分型面排除出去。此時(shí)螺桿頭部作用于熔料上的壓力稱為注射壓力。,注射動(dòng)作過程,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),3

22、、保壓 當(dāng)熔料充滿模具型腔后，為防止模具型腔內(nèi)的熔料反流和因低溫模具的冷卻作用使模具型腔內(nèi)的熔料產(chǎn)生體積收縮，保證制品的致密性、尺寸精度和力學(xué)、機(jī)械性能，螺桿還需對模具型腔內(nèi)的熔料保持一定的壓力進(jìn)行補(bǔ)縮，直到澆口處的熔料凍結(jié)為止。此時(shí)，螺桿作用于熔料上的壓力稱為保壓壓力。在保壓時(shí)，螺桿因補(bǔ)充模內(nèi)熔料而有少量的前移,注射動(dòng)作過程,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),4、制品冷卻與塑化 當(dāng)保壓進(jìn)行到模具型腔內(nèi)的熔料失去了從澆口回流的可能性時(shí)（即澆口處熔料冷凝封口），注射油缸內(nèi)的油壓即可卸去，制品在模具型腔內(nèi)充分冷卻定型。 為了縮短成型周期，在制品冷卻定型的同時(shí)，注射螺桿在螺桿傳動(dòng)裝置的驅(qū)

23、動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，從料斗內(nèi)落入機(jī)筒中的物料隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而向前輸送。物料在輸送過程中被逐漸壓實(shí)，物料中的空氣從加料口排出。進(jìn)入機(jī)筒中的物料，在機(jī)筒外部加熱器的加熱和螺桿摩擦剪切產(chǎn)生的熱量共同作用下，被塑化成熔融狀態(tài)，并建立起一定的壓力。當(dāng)螺桿頭部的熔料壓力達(dá)到能夠克服注射油缸活塞后退時(shí)的阻力（即預(yù)塑背壓）時(shí)，螺桿開始后退，計(jì)量裝置開始計(jì)量。螺桿不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿頭部的熔料逐漸增多，當(dāng)螺桿后退到設(shè)定的計(jì)量值時(shí)，螺桿即停止轉(zhuǎn)動(dòng)和后退。因此制品冷卻和螺桿預(yù)塑化是同時(shí)進(jìn)行的，所以，在一般情況下要求螺桿預(yù)塑計(jì)量時(shí)間不超過制品的冷卻時(shí)間。,注射動(dòng)作過程,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),5、注射座后退

24、螺桿預(yù)塑化計(jì)量結(jié)束后，為了不使噴嘴長時(shí)間與冷的模具接觸形成冷料，而影響下一次注射和制品的質(zhì)量，有些塑料制品需要將噴嘴離開模具，即注塑座后退。在試模時(shí)也經(jīng)常使用這一動(dòng)作。此動(dòng)作進(jìn)行與否或先后次序，根據(jù)所加工物料的工藝條件而定，機(jī)器均可進(jìn)行選擇。,注射動(dòng)作過程,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),6、開模和頂出制品 模具型腔內(nèi)的制品經(jīng)充分冷卻定型后，合模系統(tǒng)就開始打開模具。在注射機(jī)頂出裝置和模具的推出機(jī)構(gòu)共同作用下而自動(dòng)頂落制品，為下一個(gè)成型過程作好準(zhǔn)備。 按照習(xí)慣，我們把一個(gè)注射成型周期稱為注射機(jī)的工作循環(huán)。,注射動(dòng)作過程,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),98,6.4 注

25、射成型工藝過程分析,完整的注射成型工藝包括： 1、成型前的準(zhǔn)備、 2、注射過程、 3、制品的后處理。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),1、成型前的準(zhǔn)備,（1）原料的檢驗(yàn)與處理 原料外觀與工藝性能的檢驗(yàn) a.外觀檢驗(yàn)：指檢查原料色澤、粒子大小及顆度分布情況。 b.工藝性質(zhì)檢驗(yàn)：指檢查原料流動(dòng)性、熔體指數(shù)、收縮率、含水量、分子量、熱性質(zhì)等。 原料的處理 原料的染色、造粒、干燥、預(yù)熱等。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),(2) 料筒的清洗, 柱塞式注射機(jī), 螺桿式注射機(jī),1、成型前的準(zhǔn)備,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù), 螺桿式注射機(jī)料筒的清洗,Tf(新)

26、Tf (內(nèi)) ：升溫到新料最低加工溫度 Tf (新) Tf (內(nèi))：升溫到Tf(內(nèi))，降溫清洗 Tf (新) 高，內(nèi)料為熱敏料：需用過渡料清洗,料筒內(nèi)存留塑料,預(yù)換新塑料,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),(3) 嵌件的預(yù)熱,嵌件：導(dǎo)致裂紋(內(nèi)應(yīng)力),增大壁厚 預(yù)熱,減小嵌件和熔體的收縮率差； 降低冷卻中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,預(yù)熱溫度：100130,1、成型前的準(zhǔn)備,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),1、成型前的準(zhǔn)備,（3）嵌件的預(yù)熱與安裝 嵌件的安裝：帶有嵌件的塑料制品在注射前，必須將嵌件放進(jìn)模具內(nèi)的預(yù)定位置 預(yù)熱原因：嵌件溫度低于模具溫度，使熔體在嵌件周圍冷卻快，收縮快，在

27、模腔表面冷卻慢，收縮慢，使制品內(nèi)應(yīng)力，強(qiáng)度 預(yù)熱溫度： 以不損傷金屬嵌件表面的鍍層為限，有鍍層，110130；無鍍層的鋁合金或銅嵌件，150,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),1、成型前的準(zhǔn)備,（4）脫模劑的選用 種類： 硬脂酸鋅：除PA，一般塑料用 石蠟：用于PA 硅油：效果最好，但價(jià)格較貴 為了克服手工涂抹不勻的問題，現(xiàn)已研制成霧化脫模劑，霧化脫模劑的適用性也較強(qiáng)，各種塑料的注射制品均可使用。 采用霧化脫模劑，噴涂均勻，涂層較薄，脫模效果較好。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),2、注射過程,（1）加料量的確定 原則： 應(yīng)保持加料量的穩(wěn)定性； 應(yīng)留有一定的余量以用于

28、保壓補(bǔ)料及緩沖。 調(diào)節(jié)方法： 柱塞式注射機(jī)：調(diào)節(jié)定量裝置的調(diào)節(jié)螺帽來控制。 螺桿式注射機(jī)： 調(diào)節(jié)預(yù)塑行程進(jìn)行控制。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),2、注射過程,（2）塑化 塑化：塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)并有良好可塑性的全過程。 要求： 塑料在進(jìn)入模腔前必須達(dá)到規(guī)定的成型溫度； 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提供足夠量的熔融物料； 熔化物料的溫度應(yīng)均勻一致，不能發(fā)生降解,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),注射充模過程,一、注射充模周期 三個(gè)階段： 特點(diǎn)： （1）注射充模流動(dòng)階段； 壓力隨時(shí)間變化的非線性函數(shù) （2）保壓補(bǔ)縮流動(dòng)階段； （3）保壓切換倒流階段。,計(jì)量,噴嘴,澆口,制

29、品,A-C 充模（A-B高速,B-C壓實(shí)）； C-D 保壓 (高壓慢速)； D-E 切換倒流； E-F 冷卻,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),2、注射過程,（3）流動(dòng)和冷卻 是指從螺桿開始推動(dòng)具有流動(dòng)性的熔融塑料注入模具起，直到制品從模具中脫出為止。 流動(dòng)過程分段： 物料在料筒中的流動(dòng) 塑料在螺桿式注射機(jī)中所受阻力： a.螺桿頂部到噴嘴間的熔體阻力P b.螺桿區(qū)塑料與料筒內(nèi)壁間的摩擦阻力Ff,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),2、注射過程,（3）流動(dòng)和冷卻 模具中的流動(dòng) a.充模階段：從螺桿開始注射至模腔被熔體充滿止 b.保壓：從熔體充滿模腔起到螺桿撤回止。 原因：防

30、止冷卻過程導(dǎo)致制品內(nèi)部出現(xiàn)空洞。 c.倒流階段：從螺桿開始回退至澆口熔體凍結(jié)時(shí)止。 原因：澆口凍結(jié)前退回螺桿，模腔壓力高于流道壓力時(shí)會發(fā)生倒流現(xiàn)象,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),2、注射過程,（3）流動(dòng)和冷卻 模具中的流動(dòng) d.冷卻階段：從澆口凍結(jié)到制品脫模止。 該階段制品的溫度、壓力、體積繼續(xù)下降，到制品脫模 時(shí)，模內(nèi)壓 力減小，但模內(nèi)壓力不一定與外界壓力相等，其差值稱為殘余壓力。 保壓時(shí)間長，殘余壓力大； 保壓時(shí)間短，殘余壓力小； 殘余壓力為正時(shí)，脫模困難； 殘余壓力為負(fù)時(shí)，因保壓時(shí)間短，制品表面易有陷痕或內(nèi)部有真空泡； 一般希望殘余壓力為零。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06

31、塑料成型工程技術(shù),后處理原因： 塑料在料筒內(nèi)塑化不均勻及在模腔內(nèi)冷卻速度不同而導(dǎo)致產(chǎn)生不同的結(jié)晶、定向和不均勻收縮，從而使制品產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，并在貯存和使用中常會發(fā)生力學(xué)性能下降，光學(xué)性能變壞，表面產(chǎn)生銀紋，甚至變形開裂。,3 成型后的處理,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),目的： 改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性，消除產(chǎn)品的內(nèi)應(yīng)力、殘余應(yīng)力和結(jié)晶不良等缺陷。, 退火處理,內(nèi)應(yīng)力來源：,驟冷應(yīng)力 凍結(jié)分子取向 構(gòu)型體積應(yīng)變,3 成型后的處理,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù), 退火處理,退火方法：,-將制品放置在一定溫度的加熱介質(zhì)或烘箱中一段時(shí)間，再緩慢冷卻。,退火溫度：,

32、制品使用溫度+1020 制品熱變形溫度-1020 ,退火實(shí)質(zhì)：,1：使強(qiáng)迫凍結(jié)的分子鏈得到松弛，消除內(nèi)應(yīng)力； 2：提高結(jié)晶度，穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),附：常用熱塑性塑料的熱處理?xiàng)l件,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù), 調(diào)濕處理,原因： PA類塑料在高溫中與空氣接觸極易氧化變色； 且在空氣中容易吸水膨脹，尺寸不穩(wěn)定 適量的水份對PA起類似增塑劑的作用。,處理辦法： 將剛從模具中脫出的塑件放在熱水中(100120)，隔絕空氣，進(jìn)行防氧化處理，且快速達(dá)到吸濕平衡。待調(diào)濕后緩慢冷卻至室溫。,3 成型后的處理,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),

33、6.5 注射成型工藝參數(shù)設(shè)置,1、預(yù)塑參數(shù) 工藝注射量、預(yù)塑行程、余料量、防延量、螺桿轉(zhuǎn)速 2、合模參數(shù) 合模力、頂出力 3、溫度參數(shù) 料筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度 4、壓力參數(shù) 預(yù)塑壓力、注射壓力、保壓壓力 5、時(shí)間參數(shù) 充模時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（1）工藝注射量 指注射機(jī)在對空注射條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量，又稱為額定注射量。 注射機(jī)螺桿（或柱塞）在注射時(shí)，向模具內(nèi)所注射的物料的熔體克數(shù)，稱為工藝注射量。 一般情況下，注射機(jī)的工藝注射量為額定注射量的6070%。,1、預(yù)塑參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-

34、李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（2）預(yù)塑行程（或稱計(jì)量行程） 預(yù)塑完成后，螺桿后退的距離。 預(yù)塑行程太小，會造成注射量不足； 預(yù)塑行程太大，則會造成料筒內(nèi)注射余料過多，使熔體溫度不均或過熱分解。 預(yù)塑行程的重復(fù)精度會影響注射量的波動(dòng)。,1、預(yù)塑參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（3）余料量（緩沖墊） 注射完成后，螺桿頭部所殘留的熔料量。 作用： 防止螺桿頭部和噴嘴接觸而發(fā)生機(jī)械碰撞，起緩沖作用； 利用余料量控制注射量的重復(fù)精度，及時(shí)向模具補(bǔ)充熔料。,1、預(yù)塑參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（4）防流涎量 螺桿預(yù)塑完成后直線后退一段距離，該動(dòng)作稱為防流涎，后退

35、的距離稱為防流涎量。 作用： 防止熔體從計(jì)量室向外流出； 降低噴嘴流道系統(tǒng)內(nèi)的壓力，減小內(nèi)應(yīng)力，并在開模時(shí)容易抽出料桿。,1、預(yù)塑參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（5）螺桿轉(zhuǎn)速 螺桿轉(zhuǎn)速是影響塑化能力、塑化質(zhì)量和成型周期等的重要參數(shù)。隨螺桿轉(zhuǎn)速的提高，塑化能力提高，熔體溫度及熔體溫度均勻性提高。一般為2060r/min。 對熱敏性塑料（如PVC、POM等）及熔體黏度較高的塑料，應(yīng)采用低螺桿轉(zhuǎn)速，以防分解或動(dòng)力過載。,1、預(yù)塑參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（1）合模力 合模力的調(diào)整會直接影響制品表面質(zhì)量和尺寸精度。如果合模力不足，會導(dǎo)致模具離縫；如果合模

36、力太大則會使模具變形，能耗也會相應(yīng)增大。 注塑時(shí)所需的實(shí)際合模力簡稱為工藝合模力。為保證可靠的鎖模，工藝合模力必須小于注射機(jī)的額定合模力，一般不超過額定合模力的80%。 （2）頂出力 若將制品從模具上脫下，需要一定的外力來克服制品也模具的附著力，該外力即為頂出力。頂出力太小，制品不能從模具上脫下；頂出力太大，會使制件產(chǎn)生翹曲變形，甚至破壞。 此外，頂出速度和頂出行程也同樣影響著頂出過程。頂出速度過快，制品易翹曲變形甚至損壞；頂出行程過短，制品不易脫下。,2、合模參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（1）料筒溫度 指料筒表面的加熱溫度，影響塑化質(zhì)量及聚合物制品的取向。 加料段 溫

37、度較低，一般在熔點(diǎn)以下1020； 壓縮段 一般比塑料熔點(diǎn)或黏流溫度高1025； 計(jì)量段 一般比第二段高1025。 料筒溫度的確定：,3、溫度參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),從物料的特性考慮： 對熱敏性、流動(dòng)性好的聚合物， TfTd 范圍窄的聚合物，在 TfTd范圍內(nèi)，取下限；相反取上限。 從設(shè)備考慮： 螺桿式注射機(jī)料筒溫度可選得低一些，柱塞式注射機(jī)可選得高一些，視具體情況而定。 從制品的形狀與結(jié)構(gòu)考慮： 對薄壁制品，料筒溫度較高； 厚壁制品，料筒溫度較低； 形狀復(fù)雜或帶嵌件的制品，料筒溫度要較高。 從工藝條件間關(guān)系考慮： 注射壓力大，注射速度快，可用較低的料筒溫度。,3、溫

38、度參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（2）噴嘴溫度 噴嘴溫度通常要略低于料筒末端的最高溫度，一般低1020。一方面，是為了防止熔體產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象；另一方面，由于塑料熔體在通過噴嘴時(shí)，產(chǎn)生的摩擦熱使熔體的實(shí)際溫度高于噴嘴溫度，若噴嘴溫度控制過高，還會使塑料發(fā)生分解，反而影響制品的質(zhì)量。,3、溫度參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（3）模溫 模具溫度是指與制品接觸的模腔表面溫度 模溫控制方式： 通過定溫的冷卻介質(zhì)來控制； 將物料注入模具自然升溫，自然散熱達(dá)到平衡后，而保持一定的模溫； 采用電加熱圈或加熱棒來保持定溫

39、。,3、溫度參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),模溫的確定： 從物料的特性考慮： 對無定型聚合物，充模順利時(shí)模具溫度可取低一些； 對粘度高的物料，模溫高一些； 對結(jié)晶聚合物，提高模溫有利于結(jié)晶。 從制品性能要求考慮： 若制品要求聚合物結(jié)晶度高，模溫較高； 若制品要求聚合物不結(jié)晶度，采取低模溫加強(qiáng)冷卻； 對取向度要求高的制品，選取低模溫，高注射壓力。 從制品的形狀與尺寸考慮： 對厚制品，采用較高模溫； 對薄制品，采用較低模溫。 從其它工藝條件考慮： 料筒溫度高，模溫高,3、溫度參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（1）預(yù)塑壓力（背壓） 螺桿頭部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)

40、所受到的壓力，其大小可通過液壓系統(tǒng)中的溢流閥來調(diào)節(jié)。 對注射工藝的影響： 影響塑化質(zhì)量：塑化壓力高，有利于提高塑化，但對熱敏性聚合物不利。 對塑化量的影響：背壓高，塑化量降低。 背壓高，物料壓力大，當(dāng)壓力大于噴嘴封閉料流的壓力，會有流涎現(xiàn)象。 背壓高，螺桿扭矩高，對塑化電機(jī)的負(fù)荷大。 一般背壓應(yīng)在保證制品質(zhì)量優(yōu)良的前提下越低越好，一般2MPa，在高精度塑件的注射中也有采用較高的背壓。對于一些熱穩(wěn)定性好、熔體黏度適中的塑料，如PE、PP、PS等，背壓可高一些。通常情況下，背壓不超過0.2MPa。,4、壓力參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（2）注射壓力 注射壓力的作用是克服塑料

41、熔體從料筒流向模具型腔的流動(dòng)阻力，給予熔體一定的充模速度及對熔體進(jìn)行壓實(shí)、實(shí)縮。這些作用不僅與制品的質(zhì)量、產(chǎn)品有密切關(guān)系，而且還受塑料品種、注塑機(jī)類型、制品和模具的結(jié)構(gòu)等很多工藝參數(shù)的影響。 一般情況下，注射壓力的選擇見下表。,4、壓力參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（3）保壓壓力 保壓是要模腔充滿后，對模腔內(nèi)熔體進(jìn)行壓實(shí)、補(bǔ)縮的過程。處于該階段的注射壓力稱為保壓壓力。 實(shí)際生產(chǎn)中，保壓壓力也是分級設(shè)定的，級數(shù)往往比注射壓力稍少，其大小可與注射壓力相等，或稍低。 當(dāng)保壓壓力較高時(shí)，制品的收縮率減小，表面光潔度、密度增加，熔接痕強(qiáng)度提高，制品尺寸穩(wěn)定。但脫模時(shí)制品中的殘余應(yīng)力

42、較大且易產(chǎn)生飛邊。,4、壓力參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),完成一次注射模塑過程所需的時(shí)間稱為成型周期。整個(gè)成型周期包括注射時(shí)間（充模、保壓）、冷卻時(shí)間及其它時(shí)間（開模、脫模、安放嵌件等）。 由于成型周期直接影響到生產(chǎn)效率，因此生產(chǎn)中應(yīng)在保證制品質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型周期。,5、時(shí)間參數(shù),（成型周期） 注射時(shí)間 充模時(shí)間 保壓時(shí)間 成型周期 閉模冷卻時(shí)間 總冷卻時(shí)間 輔助時(shí)間,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（1）充模時(shí)間 充模時(shí)間越短，則注射速率越快，此時(shí)，熔體的密度高、溫差小，有利于提高制品的精度，但制品上易出現(xiàn)溢邊、銀紋、氣泡等缺陷。 通常，注射時(shí)間

43、為35s。 對熔體黏度高、Tg高、冷卻速率快的大型、薄壁、精密制品，以及玻璃纖維增強(qiáng)制品，低發(fā)泡制品等，應(yīng)采用快速充模。,5、時(shí)間參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（2）保壓時(shí)間 保壓時(shí)間就是對型腔內(nèi)塑料的壓實(shí)、補(bǔ)縮時(shí)間，在整個(gè)注射時(shí)間內(nèi)所占的比例較大，一般為20120s，特別厚的制品可高達(dá)35min，而形狀簡單的制品，保壓時(shí)間可以很短，甚至幾秒鐘即可。 保壓時(shí)間長短的選定，主要受到料筒溫度、模溫及主流道和澆口的大小的影響。 料筒溫度低，模溫低，澆口小，保壓時(shí)間短。,5、時(shí)間參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（3）冷卻時(shí)間 冷卻時(shí)間取決于制品的厚度、塑料的熱

44、性能、結(jié)晶性能，模具溫度、料筒溫度。其要求是保證制品脫模時(shí)不變形。應(yīng)在塑件冷卻至材料的熱變形溫度以下脫模。 一般，Tg高及具有結(jié)晶性的塑料，冷卻時(shí)間較短；反之，則應(yīng)加長。如果冷卻時(shí)間過長，不僅降低生產(chǎn)效率，而且會使復(fù)雜制品脫模困難，強(qiáng)行脫模時(shí)將產(chǎn)生較大的脫模應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)還可能損壞制品。 （4）其它時(shí)間 包括開模、脫模、噴涂脫模劑、安放嵌件和閉模等時(shí)間，與生產(chǎn)過程是否自動(dòng)連續(xù)化、操作者的熟練程度有關(guān)。,5、時(shí)間參數(shù),塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),6.6 幾種常用塑料的注射模塑特點(diǎn),1、熱塑性塑料的注射成型特點(diǎn)： （1）聚集態(tài) 熱塑性塑料有結(jié)晶型和無定形兩種聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。 結(jié)晶型塑料

45、 有明顯的熔點(diǎn)，熔點(diǎn)附近黏度變化突然，熔化時(shí)吸熱量大，因此，注射成型機(jī)螺桿通常應(yīng)為突變型，螺桿加料段較長，為控制產(chǎn)品的結(jié)晶度，冷卻時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制冷卻速率，由于其熔融黏度低，注射成型時(shí)有漏流和逆流現(xiàn)象，因此，注射機(jī)螺桿最好帶有止逆環(huán)，噴嘴采用自鎖式。 無定形塑料 在熔融過程中，從玻璃態(tài)到黏流態(tài)時(shí)經(jīng)歷了高彈態(tài)而無明顯的熔點(diǎn)，因此，注射機(jī)的螺桿應(yīng)采用漸變型，螺桿的壓縮段較長而加料段較短。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（2）熱穩(wěn)定性 非熱敏性塑料 塑料的熱穩(wěn)定性好，熔融溫度范圍寬，流動(dòng)性好，適用于各種形式的注射機(jī)。 熱敏性塑料 熔融溫度范圍窄、熱穩(wěn)定性差，高溫下受熱時(shí)間較長時(shí)易出現(xiàn)變色

46、和分解（如PVC、POM等），一般不能用柱塞式注塑機(jī)。對熱敏性塑料，加工時(shí)應(yīng)采取的措施包括：a在塑料中加入一定量的熱穩(wěn)定劑；b選擇適當(dāng)?shù)募庸ぴO(shè)備，如采用螺桿式注塑機(jī)，料筒噴嘴應(yīng)避免死角；c嚴(yán)格控制成型溫度和時(shí)間；d一旦發(fā)現(xiàn)塑料產(chǎn)生變色或分解現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即降低成型溫度，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)清理螺桿和料筒。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（3）流變性能 塑料的流變性是指塑料處于流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其表觀黏度隨溫度和剪切速率的變化而變化的性能。 溫度敏感性塑料 塑料熔體的表觀黏度隨溫度的升高而迅速下降（如PC、PMMA等），在注射成型時(shí)，可用升高溫度的方法來有效降低黏度，提高其熔體的流動(dòng)性。 剪切速率敏

47、感性塑料 這類塑料熔體的表觀黏度隨溫度的升高變化不大，但會隨剪切速率的提高而迅速下降，流動(dòng)性變好（如POM、LDPE、PP等），因此，在注射成型時(shí)，主要靠提高剪切速率來控制熔體黏度。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（4）流動(dòng)性 塑料在一定溫度和壓力下，能夠充滿型腔各部分的性能稱為流動(dòng)性。 流動(dòng)性試驗(yàn) 塑料熔體的流動(dòng)性試驗(yàn)常用熔體流動(dòng)速率（MFR）測試法。對于同一種塑料，MFR越大，表明該材料熔體流動(dòng)性越好。 L/T值 要判斷某種塑料材料對一個(gè)產(chǎn)品是否能夠成型，簡便的方法是檢 查L/T值，即流動(dòng)距離L與制品壁厚T之比。 （5）吸濕性 對于吸濕性很低的塑料（如PE、PP等），成型時(shí)

48、不必干燥； 吸濕性大的塑料（如PA等），成型時(shí)必須干燥； 有些塑料（如PC、PET等），吸濕性雖不大，但在高溫下，微量水分會使其嚴(yán)重降解，成型前必須嚴(yán)格干燥。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),1、聚乙烯（PE） 注射成型中常用LDPE和HDPE兩種類型，LLDPE多用于擠出薄膜。 （1）基本特性 作為結(jié)晶性塑料，PE的熔點(diǎn)不高（LDPE：110；HDPE：125 ），熔點(diǎn)明顯，熔程較窄。 熔體流動(dòng)性好，易于注射成型。熔體黏度對剪切速率敏感，提高螺桿轉(zhuǎn)速、注射速度可改善PE熔體的流動(dòng)性。MFR一般為1.010g/10min。 分解溫度在300以上，但由于PE在高溫下易發(fā)生熱氧老化，

49、故加工溫度不能太高（140230 ）。 PE樹脂的吸濕性?。ㄎ?.01%），而且微量水分對制品外觀和內(nèi)在性能無顯著影響，通常情況下，完整包裝的PE無需干燥即可直接使用。必要時(shí)，可在7080下干燥12h。 成型收縮率大（1.53.5%），制品易翹曲變形。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（2）成型工藝 注射溫度：在成型過程中，由于結(jié)晶晶核的熔融需要大量的熱量，故料筒溫度的選擇要比熔點(diǎn)高出許多。一般情況下，PE注射成型選用的料筒溫度，主要是以PE的密度高低和MFR值的大小為依據(jù)，此外，還與注射成型機(jī)的類型、制品的形狀等有關(guān)。LDPE：140180；HDPE：180220。 模具溫

50、度：模具溫度高低對PE制品的性能有較大影響。模具溫度高，熔體冷卻慢，制品的結(jié)晶度提高，但制品的收縮率也明顯增加。而模溫低，熔體冷卻快，制品的透明性和韌性提高，但內(nèi)應(yīng)力也隨之增大，制品易翹曲變形。通常情況下，LDPE的模溫為3560 ，HDPE為5080 。 注射壓力：注射壓力的選取，主要是根據(jù)熔體的流動(dòng)性、制品壁厚及形狀等而定。由于PE在熔融狀態(tài)下的流動(dòng)性好，因此，加工時(shí)可采用較低的注射壓力，一般為6080MPa。而對于一些薄壁、長流程、形狀復(fù)雜、窄澆口的制品和模具，注射壓力應(yīng)適當(dāng)提高至120MPa左右。雖然提高注射壓力可降低制品收縮率，但過高時(shí)會出現(xiàn)溢邊，導(dǎo)致制品內(nèi)應(yīng)力增大。 注射速度：選擇

51、中速或慢速，而不宜采用高速注射。原因在于高速注射過程中，PE存在熔體破裂傾向。 成型周期：除要有適當(dāng)?shù)某淠r(shí)間和冷卻時(shí)間外，還應(yīng)有足夠的保壓時(shí)間。 后處理：一般不需要進(jìn)行熱處理。必要時(shí)可在80的各種介質(zhì)中處理12h。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),2、聚丙烯（PP） PP的主要缺點(diǎn)是成型收縮率大、耐老化性差及低溫沖擊強(qiáng)度低，可通過改性（如共聚、共混、加入助劑等）的方法加以彌補(bǔ)。 （1）基本特性 PP的結(jié)晶度為5070%，熔點(diǎn)為165170 ，耐熱性好，熱穩(wěn)定性好，分解溫度在300以上，與氧接觸時(shí)，樹脂在260下開始變黃。 PP熔體流動(dòng)性較PE好，表觀黏度對剪切速率的敏感性高于對

52、溫度的敏感性，熔體彈性大且冷卻凝固速度快，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 成型收縮率較大，為12.5%，彎曲疲勞強(qiáng)度大，耐折疊性十分突出，可用于制造一體鉸鏈（合頁）。 注射成型用PP的MFR取110g/10min，吸水率低（0.04%），注射成型時(shí)一般無需干燥，如果顆粒中水分含量過高，可在80100下干燥12h。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（2）成型工藝 注射溫度：料筒溫度控制在210280 ，噴嘴溫度可比料筒最高溫度低1030 。當(dāng)制品壁薄、形狀復(fù)雜時(shí)，料筒溫度可提高至280300 ，而當(dāng)制品壁厚較大或樹脂的熔體流動(dòng)速率高時(shí)，料筒溫度可適當(dāng)降低至200230 。 模具溫度：PP成型時(shí)

53、的模具溫度為4090 。提高模溫，PP的結(jié)晶度提高，制品的剛性、硬度增加，表面光潔度較好，但易產(chǎn)生溢邊、收縮等缺陷，而模溫過低，結(jié)晶度下降，制品的韌性增加，收縮率減小，但制品表面光潔度較差，對于面積較大、壁厚較厚的制品還容易產(chǎn)生翹曲。 注射壓力：PP熔體黏度的剪敏性強(qiáng)于溫敏性，因此提高注射壓力可提高其流動(dòng)性，通常為70120MPa。 成型周期：在PP的成型周期中，保壓時(shí)間的選擇比較重要。一般而言，保壓時(shí)間長，制品的收縮率低，但制品會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。與其它材料相比，PP制品在較高的溫度下脫模不會產(chǎn)生變形或變形很小，并且又采取了較低的模溫，因此，PP的成型周期較短。 后處理：PP的玻璃化溫度較低，制品

54、會產(chǎn)生后收縮，后收縮量會隨制品厚度增大而增大。對于尺寸穩(wěn)定性要求較高的制品，應(yīng)進(jìn)行熱處理。溫度80100 ，時(shí)間為12h。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),3、硬聚氯乙烯（RPVC） PVC是目前世界上產(chǎn)量僅次于PE的熱塑性塑料，由于其化學(xué)穩(wěn)定性好，介電性高，阻燃、耐油、耐磨，有一定的機(jī)械強(qiáng)度且價(jià)格便宜，因此，廣泛用于農(nóng)業(yè)、化工、電子、建筑和輕工等領(lǐng)域。 （1）基本特性 PVC的熱穩(wěn)定性差，因此必須加入熱穩(wěn)定劑方可進(jìn)行加工。此外，為了改善熔體流動(dòng)性、提高沖擊強(qiáng)度和降低成本，配方中還需加入增塑劑、潤滑劑、沖擊改性劑、加工助劑和填充劑等。 PVC為無定形高分子，無明顯熔點(diǎn)，150以上

55、成為黏流態(tài)。其分解溫度低于150 ，若超過180則迅速分解。雖然添加了熱穩(wěn)定劑，但加工溫度很少超過200 。 PVC熔體黏度高，成型流動(dòng)性差。在注射成型過程中應(yīng)選擇低速高壓。 由于PVC分解放出HCl氣體具有刺激性及腐蝕性，生產(chǎn)車間應(yīng)做好通風(fēng)防腐工作。 PVC吸水率低(0.1%)，對要求不高的制品，成型前可不干燥，若需要?jiǎng)t在90100的熱風(fēng)烘箱中干燥12h。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（2）成型工藝 注射溫度：RPVC的成型溫度范圍在160190 ，最高不超過200 。料筒溫度分布通常采用階梯式設(shè)置，噴嘴溫度應(yīng)比料筒溫度低1020 。 模具溫度：一般在40以下，最高不超過6

56、0 。 注射壓力：由于RPVC熔體黏度較高，故成型時(shí)需要較高的注射壓力。一般情況下，注射壓力控制在90MPa以上，保壓壓力大多在6080MPa。 注射速度：較高的注射速度可減少物料的溫度變化，充模速度快，制品的表觀縮痕小；但也會引起排氣不良，特別是小澆口的情況下更是如此；另外注射速度高還會產(chǎn)生較多的摩擦熱而使塑料燒焦、產(chǎn)生變色等問題。因此，在成型RPVC時(shí)可采用中等或較低的注射速度。 成型周期：為減少物料的分解，應(yīng)盡量縮短成型周期，除了大型超厚制品外，成型周期一般控制在4080s。 注意事項(xiàng)：在加工過程中，如果發(fā)現(xiàn)制品表面有黃色條紋或黃色斑，應(yīng)立即采取措施，對料筒進(jìn)行清洗，切不可繼續(xù)操作；成型

57、時(shí)，應(yīng)保持室內(nèi)通風(fēng)良好；若出現(xiàn)分解應(yīng)及時(shí)打開窗戶；停機(jī)時(shí)，應(yīng)先將料筒內(nèi)的料全部排完，并用PS或PE及時(shí)清洗料筒；停機(jī)后應(yīng)立即在模具的型腔與流道表面涂油防銹。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),4、聚苯乙烯（PS） （1）基本特性 PS無色透明、性脆。 PS為無定形聚合物，無明顯熔點(diǎn)，黏流溫度150204 ，300以上出現(xiàn)分解。熔體黏度適中，流動(dòng)性好，易成型，熔體黏度對溫度、剪切速率都比較敏感。成型時(shí)，無論是增加注射壓力還是提高料筒溫度，都會使熔體黏度顯著下降。 成型收縮率較小，為0.40.7%，但因性脆，制品中不宜帶金屬嵌件。 PS有吸水率很低(0.010.03%)，成型前可不必干

58、燥。必要時(shí)，可在7080的循環(huán)熱風(fēng)中干燥12h。 原料可用浮染法或色母料著色。,塑料成型工程技術(shù)-李洪飛06塑料成型工程技術(shù),（2）成型工藝 注射溫度：成型時(shí)料筒溫度范圍在180215 ，噴嘴溫度應(yīng)比料筒溫度低1020 。 模具溫度：一般在5060。對于一般的制品，通常采用低模溫成型，模具通冷卻水冷卻，然后用熱處理的方法減小或消除內(nèi)應(yīng)力。 注射壓力：注射壓力控制在60150MPa。大澆口、形狀簡單及厚壁的制品，注射壓力可低至6080MPa，而薄壁、長流程、形狀復(fù)雜的制品，通常在120MPa以上。 注射速度：由于較高的注射速度不僅會使模腔內(nèi)的空氣難以及時(shí)排出，而且還會使制品表面光潔度及透明性變差，沖擊強(qiáng)度下降，內(nèi)應(yīng)力增加。因此，PS成型時(shí)應(yīng)盡量采用低速注射。 成型周期：PS的比熱容較小且無結(jié)晶，加熱塑化快，塑化量較大