注射成型基礎(chǔ)

1、2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型第四章第四章 注射成型注射成型2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.1 概述概述注射模塑，注射成型，或注塑注射模塑，注射成型，或注塑2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型工作循環(huán)周期工作循環(huán)周期合模合模開模開模頂出制品頂出制品制品冷卻制品冷卻和預(yù)塑化和預(yù)塑化保壓保壓注射注射圖3-2 P2202022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型 可成型幾乎所有的熱塑性塑料和多種熱固性塑料，可用于樹脂的直接注射，可復(fù)合材料、增強(qiáng)塑復(fù)合材料、增強(qiáng)塑料及泡沫塑料料及泡沫塑料的成型，或注射吹塑成型。 成型周期短、生產(chǎn)效率高、能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度高、帶嵌件的制品

2、、適應(yīng)性強(qiáng)、制品種類繁多，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.2 注射機(jī)注射機(jī)加熱塑料，使其達(dá)到熔化狀態(tài)對(duì)熔融塑料施加高壓，使其充滿模具型腔2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.2.1 注射機(jī)的組成和分類注射機(jī)的組成和分類v注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)v合模系統(tǒng)合模系統(tǒng)v液壓傳動(dòng)v電器控制系統(tǒng)2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型外形特征不同外形特征不同2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類T移動(dòng)螺桿式注射機(jī)移動(dòng)螺桿式注射機(jī)T柱塞式注射機(jī)T螺桿預(yù)塑化柱塞式注射機(jī)T雙階柱塞式注射機(jī)2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型 注射機(jī)作一次最大注射行程

3、時(shí)的注射注射機(jī)作一次最大注射行程時(shí)的注射量，以量，以PS為標(biāo)準(zhǔn)，用為標(biāo)準(zhǔn)，用g或或cm3表示。表示。注射機(jī)加工能力分類注射機(jī)加工能力分類2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型 熱塑性塑料通用型、熱固性型發(fā)泡型排氣型注射機(jī)用途分類注射機(jī)用途分類2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型塑化塑化使塑料受熱、均勻塑化到粘流態(tài)；注射以一定速度和壓力將熔料注入模具；保壓 4.2.2 注射系統(tǒng)注射系統(tǒng)2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型一、兩種類型的注射系統(tǒng)一、兩種類型的注射系統(tǒng) 2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型二、注射系統(tǒng)主要零部件二、注射系統(tǒng)主要零部

4、件 加料裝置加料裝置：錐形漏斗（容12h用料量） 料筒：料筒：螺桿式23倍最大注射量；2-3段加熱 螺桿螺桿，或柱塞與分流梭或柱塞與分流梭 噴嘴噴嘴：2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型注射螺桿主要作用注射螺桿主要作用： 輸送、壓實(shí)、塑化和注射輸送、壓實(shí)、塑化和注射注射螺桿和擠出注射螺桿和擠出螺桿能不能通用？螺桿能不能通用？為什么？為什么？2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型 噴嘴主要作用：噴嘴主要作用：P2252022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.2.3 合模系統(tǒng)合模系統(tǒng) 鎖合模具、啟閉模具、固定模具和頂出制件。鎖合模具、啟閉模具、固定模具和頂出制件。 鎖模結(jié)構(gòu)應(yīng)保證足夠的鎖模

5、力，模具啟閉靈活、準(zhǔn)確、迅速而安全。在閉模時(shí)，模板運(yùn)行速度先快后慢，開模時(shí)先慢后快再慢。導(dǎo)柱（拉桿）導(dǎo)柱（拉桿）固定模板固定模板移動(dòng)模板移動(dòng)模板調(diào)模裝置調(diào)模裝置頂出裝置頂出裝置2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型常用的啟閉模具和鎖模機(jī)構(gòu)：常用的啟閉模具和鎖模機(jī)構(gòu)： 機(jī)械式、液壓式、液壓機(jī)械組合式頂出裝置：頂出裝置： 機(jī)械式、 液壓式2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.2.4 注塑模具注塑模具模具模具澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)成型零件成型零件結(jié)構(gòu)零件結(jié)構(gòu)零件主流道主流道冷料穴冷料穴分流道分流道澆澆 口口動(dòng)動(dòng) 模模定定 模模型型 腔腔型型 芯芯成型桿成型桿排氣口排氣口2022-2-2塑料成型工藝

6、學(xué) 注射成型2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.2.5 注射機(jī)的基本參數(shù)及其選擇注射機(jī)的基本參數(shù)及其選擇一、注射量（一、注射量（ cm3、g ） 指注射機(jī)的最大注射量，反映注射機(jī)的加工能力，可作為機(jī)器的規(guī)格參數(shù)。 當(dāng)選擇注射機(jī)時(shí)，首先應(yīng)考慮注射量參數(shù)。P232二、注射壓力（二、注射壓力（MPa） 注射時(shí)，螺桿或柱塞端面施加于料筒中熔料單位面積上的壓力。 （ 由應(yīng)克服的流動(dòng)阻力決定） 正確選擇注射壓力有何意義？正確選擇注射壓力有何意義？2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型三、注射速度（三、注射速度（ cm/s ）、注射速率（）、注射速率（ cm3 /s）、）、 注射時(shí)間（注射時(shí)間（s

7、）注射速度：注射時(shí)，螺桿或柱塞移動(dòng)速度。注射速度：注射時(shí)，螺桿或柱塞移動(dòng)速度。注射速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，熔料從噴嘴射出的容量。注射速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，熔料從噴嘴射出的容量。注射時(shí)間：螺桿或柱塞完成一次注射量所需的時(shí)間。注射時(shí)間：螺桿或柱塞完成一次注射量所需的時(shí)間。 均是描述熔體流動(dòng)速度的參數(shù)。均是描述熔體流動(dòng)速度的參數(shù)。表3-1為什么注射速度的快為什么注射速度的快慢，直接影響制品的慢，直接影響制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率？質(zhì)量和生產(chǎn)效率？2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型四、塑化能力四、塑化能力 1h內(nèi)（單位時(shí)間）所能塑化物料的質(zhì)量。 在一個(gè)成型周期內(nèi)，塑化量必

8、須與注射量相在一個(gè)成型周期內(nèi)，塑化量必須與注射量相平衡。平衡。2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型五、合模力五、合模力 合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大夾持力。為注射機(jī)的規(guī)格參數(shù) 模腔內(nèi)熔體壓力脹模力合模力 2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型六、合模系統(tǒng)的基本尺寸六、合模系統(tǒng)的基本尺寸p236v模板尺寸（mm）v模板的最大開距和行程v動(dòng)模板的行程v模具最大厚度和最小厚度v開合模速度2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.3 注射過程分析注射過程分析1 合模與鎖緊；2 注射注射；3 保壓；4 制品冷卻冷卻和預(yù)塑化預(yù)塑化 ; 5開模頂出制品；2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.3.

9、1 塑化過程塑化過程1、塑化定義：2、對(duì)塑料塑化的要求: 一、物料在料筒內(nèi)的塑化P2373、實(shí)施塑化方式：、實(shí)施塑化方式： 受熱情況與剪切作用影響塑化過程 2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型熔體溫度均一性熔體溫度均一性*加熱效率E表征熔體溫度均一性*E越高，對(duì)塑化有利，料筒中物料溫度分布的均勻性趨好2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型二、螺桿強(qiáng)化了料筒內(nèi)物料的塑化過程二、螺桿強(qiáng)化了料筒內(nèi)物料的塑化過程v注射螺桿的作用：v注射螺桿的結(jié)構(gòu)：加料段、壓縮段、均化段均化段。 在各段，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬臋C(jī)理各異。2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型 料料溫溫軸軸向向分分布布1 螺

10、桿螺桿 剪切強(qiáng)剪切強(qiáng)2螺桿螺桿 剪切平緩剪切平緩3柱塞柱塞 靠料筒料靠料筒料4柱塞柱塞 靠中心料靠中心料螺桿對(duì)塑化的強(qiáng)化作用，與螺桿轉(zhuǎn)速有關(guān)螺桿對(duì)塑化的強(qiáng)化作用，與螺桿轉(zhuǎn)速有關(guān)2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型課堂練習(xí)課堂練習(xí)v 簡(jiǎn)述擠出成型和注射成型的塑化過簡(jiǎn)述擠出成型和注射成型的塑化過程主要區(qū)別是什么？二者所用的螺桿有程主要區(qū)別是什么？二者所用的螺桿有何異同？何異同？2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型 非連續(xù)、非等溫體系熔體流動(dòng)歷程：熔體流動(dòng)歷程：料筒 噴嘴 澆注系統(tǒng) 模腔 4.3.2 注射充模過程注射充模過程2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型一、物料通過料筒的壓力損失*

11、螺桿式： 熔體磨擦阻力和噴嘴阻力v柱塞式：柱塞式： 壓實(shí)粒料壓力損失壓實(shí)粒料壓力損失+熔體流動(dòng)壓力損失2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型二、熔體在噴嘴中的運(yùn)動(dòng)v噴嘴孔直徑小，熔體通過時(shí)溫度上升， 且有溫度分布。圖3-26 2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型 三、熔體在模腔中的充模流動(dòng)三、熔體在模腔中的充模流動(dòng) 澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng) 模腔模腔（主流道、分流道、澆口）流速、溫度、壓力復(fù)雜變化2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型（1）熔體在澆注系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)v熱澆道：熱澆道： TTf，溫度變化與壓力損失與經(jīng)過噴嘴相似。v冷澆道：冷澆道： T Tf，模壁形成不動(dòng)殼層，v澆口：澆口： 澆口，壓力

12、損失 ， ， T ， 焦燒、降解，不穩(wěn)定流動(dòng)流動(dòng)阻力，壓力損失 ，充模的模腔壓力2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型（2）熔體充模流動(dòng)特點(diǎn)v層流流動(dòng)v隨料流前緣運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，分三階段：圖3-27 起始階段圓弧形 過渡階段 主階段直線移動(dòng)2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型（3）熔體遇到障礙物時(shí)的充模流動(dòng)模腔帶型芯或嵌件圖3-31 熔接縫2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型（4）充模流動(dòng)長(zhǎng)度 獲得完整制品A、充模過程中凝固殼層的形成、充模過程中凝固殼層的形成 熱塑性熱塑性熔體充模伴隨冷卻降溫，為非等溫的流動(dòng)非等溫的流動(dòng)過程。過程。 熔體與冷模壁接觸，形成不動(dòng)殼層，殼層厚度不斷增大，達(dá)模腔

13、厚度一半時(shí)，熔體停止在模腔中流動(dòng)。 極限流動(dòng)長(zhǎng)度極限流動(dòng)長(zhǎng)度制品長(zhǎng)度制品長(zhǎng)度時(shí)，熔體才能充滿模腔。 模腔橫截面存在溫度梯度，中心最高（Tf），靠模壁最低（ Tg），充模時(shí)，熔料可能處于玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型B、充模流動(dòng)長(zhǎng)度的影響因素 熔體流變性能、熱物理參數(shù)、模具冷卻效應(yīng)等影響極限流動(dòng)長(zhǎng)度。*料筒溫度料筒溫度，流動(dòng)性 ，流動(dòng)長(zhǎng)度。表3-6*模具溫度模具溫度，影響凝固層厚度，對(duì)充模流動(dòng)長(zhǎng)度影響不大。*注射壓力注射壓力，流動(dòng)長(zhǎng)度。*注射速度注射速度，流動(dòng)長(zhǎng)度。*M，流動(dòng)長(zhǎng)度。2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型（5 5）充模流動(dòng)時(shí)，）充模流動(dòng)時(shí)， 模腔

14、中壓力變化模腔中壓力變化vOAOA段：段：螺桿前移，開始充模， 螺桿 噴嘴P AB段：段：充模時(shí)間tA tB， tB模腔充滿，模腔PvBC段：段：壓實(shí)流動(dòng)，螺桿繼續(xù) 前移，再擠入物料， tB tC，模腔Pmax vCD段段：保壓時(shí)間tC tD ， 螺桿幾乎不動(dòng)，T， ，DE段：段：澆口凝封，螺桿回撤， 噴嘴P0，模腔P PE封口壓力，倒流現(xiàn)象倒流現(xiàn)象。 EF段：段： 繼續(xù)冷卻，脫模，殘余應(yīng)力繼續(xù)冷卻，脫模，殘余應(yīng)力 壓力、溫度、時(shí)間關(guān)系壓力、溫度、時(shí)間關(guān)系2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.3.3 保壓過程保壓過程vCD段段：螺桿極慢前移，保壓補(bǔ)料，制品質(zhì)量影響保壓補(bǔ)料的主要因素v保壓

15、時(shí)間：保壓時(shí)間：tC tDv保壓壓力：保壓壓力：或二次注射壓力，指保壓時(shí)模腔內(nèi)的壓力。v例：PS注射制品P256， 2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.3.4 倒流與冷卻定型過程一、熔體的倒流一、熔體的倒流 DE段，段， 螺桿回撤，撤除保壓壓力，熔體將倒流。澆口基本凝封。二、熔體的冷卻定型二、熔體的冷卻定型 熔體冷卻，進(jìn)入模腔開始到脫模點(diǎn)F結(jié)束。 最佳脫模條件：TTg，模內(nèi)殘余壓力模內(nèi)殘余壓力PE=0。 實(shí)際較佳脫模條件： T模Tg； 殘余壓力有一定范圍，殘余壓力有一定范圍，如圖3-48方框 最短冷卻時(shí)間：估算，如公式3-27； 2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型2022-2-2

16、塑料成型工藝學(xué) 注射成型一、取向一、取向 充模過程中，聚合物流動(dòng)取向，不同部位取向分布不同，如圖3-51。 *影響注射制品取向因素影響注射制品取向因素 充模、保壓階段取向，取向與解取向的綜合結(jié)果。 總則：總則：P262 4.3.5 注射過程中聚合物的取向、結(jié)晶和內(nèi)應(yīng)力注射過程中聚合物的取向、結(jié)晶和內(nèi)應(yīng)力2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型二、注射成型聚合物結(jié)晶（1）影響充模結(jié)晶的因素）影響充模結(jié)晶的因素 *溫度：溫度：結(jié)晶溫度TgTm，存在最高結(jié)晶速度Vmax 和最大結(jié)晶溫度Tvmax *過冷度（冷卻速度）過冷度（冷卻速度） ：熔體溫度與模具溫度之差。 T=Tm-T #緩慢冷卻： T Tv

17、max， T小，均相成核， 大球晶 #快速冷卻： T Tg， T很大，非等溫結(jié) 晶，來不及結(jié)晶，非晶結(jié)構(gòu) #中速冷卻：中速冷卻： T 稍大于稍大于 Tg， T小，結(jié)晶完整，小，結(jié)晶完整， 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 模溫控制在模溫控制在Tg Tvmax，對(duì)制品成型有利。對(duì)制品成型有利。 2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型三、注射制品的內(nèi)應(yīng)力 成型后，制品內(nèi)部分子間仍然存在的應(yīng)力。*內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生原因P265*影響內(nèi)應(yīng)力因素 #溫度應(yīng)力溫度應(yīng)力：增大模內(nèi)壓力，延長(zhǎng)保壓壓力， #取向應(yīng)力取向應(yīng)力： 用熱處理方法降低或消除內(nèi)應(yīng)力。用熱處理方法降低或消除內(nèi)應(yīng)力。 2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型

18、4.4.1 注射用聚合物 4.4 注射成型工藝注射成型工藝2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型幾種常用塑料的注射模塑特點(diǎn)幾種常用塑料的注射模塑特點(diǎn)特點(diǎn)成型工藝參數(shù)后處理PS吸水率小、流動(dòng)性、穩(wěn)定性較吸水率小、流動(dòng)性、穩(wěn)定性較好，成型溫度范圍較寬好，成型溫度范圍較寬Tw140260、噴嘴溫度噴嘴溫度170190、P60150MPa6580熱水，熱水，處理處理13h消除內(nèi)應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力PP吸水率很低、熔點(diǎn)流動(dòng)性好吸水率很低、熔點(diǎn)流動(dòng)性好Tm160175Td350成型溫度范圍寬成型溫度范圍寬205315Tw210280、厚壁厚壁Tw200230薄壁薄壁Tw280300P70120MPa后收縮后收

19、縮PA吸水率大，干燥吸水率大，干燥Tm200290，熔體流動(dòng)，熔體流動(dòng)性大，熱穩(wěn)定性差，成型性大，熱穩(wěn)定性差，成型收縮率大收縮率大PA熔化范圍窄，高壓縮熔化范圍窄，高壓縮比螺桿、螺桿頭上比螺桿、螺桿頭上裝止逆環(huán)、自鎖噴裝止逆環(huán)、自鎖噴嘴，嘴，熱油、液體石蠟熱油、液體石蠟或充氮爐或充氮爐100120處理處理調(diào)濕處理調(diào)濕處理PC很好的韌性和機(jī)械性能，耐環(huán)很好的韌性和機(jī)械性能，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性差，缺口敏境應(yīng)力開裂性差，缺口敏感性高，不宜帶嵌件感性高，不宜帶嵌件Tg=150,Tm=215225Tw250310P注塞注塞100160MPaP螺螺80130MpaT模模85140熱處理熱處理12513520

20、22-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.4.2 熱塑性塑料的注射成型工藝過程 （）粒料的預(yù)熱與干燥（）粒料的預(yù)熱與干燥（）料筒的清洗（）料筒的清洗（）嵌件的預(yù)熱（）嵌件的預(yù)熱 （收縮率相差大，使收縮均勻，減少內(nèi)應(yīng)力）（）脫模劑的選用（）脫模劑的選用一、成型前的準(zhǔn)備一、成型前的準(zhǔn)備2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型二、注射成型過程P270注射成型周期注射成型周期2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型三、制件后處理v熱處理P271v調(diào)濕處理2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.4.3 注射成型工藝參數(shù)的選擇與制品質(zhì)量控制注射成型工藝參數(shù)的選擇與制品質(zhì)量控制一、注射成型工藝參數(shù)的選擇一

21、、注射成型工藝參數(shù)的選擇塑化、流動(dòng)、冷卻T、P、t2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型（一）溫度溫度（1）料筒溫度）料筒溫度 影響成型工藝過程及制品質(zhì)量 選擇原則：良好塑化，快速流動(dòng)注射，不降解。：良好塑化，快速流動(dòng)注射，不降解。 溫度范圍： Tf（Tm） Td Tf（Tm）Td 窄，低料溫，比Tf（Tm） 稍高； 寬，較高料溫。 料溫分布：從料斗到噴嘴，由低到高，以利塑化。從料斗到噴嘴，由低到高，以利塑化。 一般柱塞注射機(jī)料溫比螺桿式高一般柱塞注射機(jī)料溫比螺桿式高10-20。2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型（2）噴嘴溫度）噴嘴溫度v噴嘴溫度

22、噴嘴溫度略低于料筒最高溫度，防止“流涎”。2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型（3）模具溫度）模具溫度#由冷卻介質(zhì)控制，保持恒定。# 成型冷卻作用成型冷卻作用 一般一般T模模 Tg（T熱變形熱變形）# 無(wú)定形塑料：無(wú)定形塑料： （PS） T模模 （PC） T模模 結(jié)晶塑料：結(jié)晶塑料： 中速冷卻速度， T 稍大于 Tg， Tg Tvmax，質(zhì)量質(zhì)量 ， 效率 。 2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型 （1）塑化壓力（背壓）塑化壓力（背壓）（2）注射壓力）注射壓力 P274（二）壓力（二）壓力2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型 注射時(shí)間注射時(shí)間+冷卻時(shí)間冷卻時(shí)間+其它時(shí)間生產(chǎn)效率（三

23、）時(shí)間（三）時(shí)間（注射成型周期）注射成型周期）制品質(zhì)量制品質(zhì)量生產(chǎn)效率生產(chǎn)效率2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型二、制品質(zhì)量控制因素分析 內(nèi)部性能（力學(xué)性能）、外觀質(zhì)量(1)注射制品力學(xué)性能的影響因素注射制品力學(xué)性能的影響因素 力學(xué)性能力學(xué)性能（流動(dòng)方向）取向取向T注射 、T模P模腔 、t保壓澆口、薄制品2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型（2）注射制品力學(xué)性能各向異性）注射制品力學(xué)性能各向異性P277 例：例：PS注射樣品注射樣品A、澆口在樣條端部，熔體充模沿軸向方向流動(dòng)。同一樣品沿流動(dòng)方向和垂直方向力學(xué)性能各向異性。B、兩樣條澆口位置不同，力學(xué)性能各向異性。2022-2-2塑料成

24、型工藝學(xué) 注射成型（3）注射制品的熔接強(qiáng)度 熔接縫 力學(xué)性能影響熔接強(qiáng)度因素：影響熔接強(qiáng)度因素： *聚合物材料：結(jié)晶 ，熔接縫拉 、 沖*工藝條件：熔體溫度 ，模溫 ， 注射壓力 ，充模速度熔接強(qiáng)度熔接強(qiáng)度2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型（4）注射制品的收縮）注射制品的收縮影響制品尺寸精度，收縮產(chǎn)生三階段： *保壓階段：保壓階段：在模具中，熔體溫度，密度，體積。保壓，保壓，補(bǔ)償熔體補(bǔ)償熔體收縮率收縮率保壓壓力保壓壓力保壓時(shí)間保壓時(shí)間*澆口凝固澆口凝固制品脫模制品脫模 *脫模脫模使用階段使用階段模溫，收縮率與制品脫模與環(huán)境溫差，及熱膨脹系數(shù)收縮率收縮率P模腔 ，T料筒2022-2-2塑料

25、成型工藝學(xué) 注射成型（5）表觀質(zhì)量）表觀質(zhì)量v表面缺陷的出現(xiàn)往往表明了注射工藝條件的不合理，或制品和模具結(jié)構(gòu)有缺點(diǎn)。2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.4.4熱固性塑料的熱固性塑料的注射成型注射成型 2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型一、熱固性塑料注射成型的特點(diǎn)一、熱固性塑料注射成型的特點(diǎn)1、熱固性塑料的特點(diǎn)：、熱固性塑料的特點(diǎn)：2、熱固性塑料注射成型的特點(diǎn)：、熱固性塑料注射成型的特點(diǎn)： （1）成型溫度必須嚴(yán)格控制，滿足流動(dòng)、交聯(lián)要求（2）塑料在料筒內(nèi)停留的時(shí)間不能過長(zhǎng)（3）注射機(jī)的合模部分應(yīng)能滿足放氣的要求（4）注射壓力和鎖模壓力高交聯(lián)交聯(lián)T、P、t2022-2-2塑料成型工藝

26、學(xué) 注射成型二、熱固性塑料注射成型的工藝性二、熱固性塑料注射成型的工藝性1、注射用熱固性塑料具有良好流動(dòng)性良好流動(dòng)性 較高的流動(dòng)性，在一定溫度、壓力下能充滿模腔；粘度穩(wěn)定，而流動(dòng)性過大容易產(chǎn)生飛邊或粘模。2、良好熱穩(wěn)定性良好熱穩(wěn)定性 在料筒溫度加熱下能塑化，但不會(huì)過早硬化。3、塑化溫度范圍要大、塑化溫度范圍要大4、高溫下在膜腔內(nèi)快速固化高溫下在膜腔內(nèi)快速固化2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型三、熱固性塑料注射成型過程及工藝條件三、熱固性塑料注射成型過程及工藝條件塑化過程塑化過程注射過程注射過程固化過程固化過程熱固性塑料注射成型過程：熱固性塑料注射成型過程：P2852022-2-2塑料成型

27、工藝學(xué) 注射成型1、料筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速和背壓、料筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速和背壓2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型2、注射充模過程、注射充模過程P287v注射壓力：注射壓力：v注射速度：注射速度：v保壓時(shí)間保壓時(shí)間2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型3、固化過程、固化過程v模具溫度模具溫度v固化時(shí)間固化時(shí)間2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型四、熱固性塑料注射機(jī)四、熱固性塑料注射機(jī)1. 螺桿長(zhǎng)徑比、壓縮比小，螺槽深，減少磨擦、縮短在料筒停留時(shí)間，如酚醛用等距、等深、無(wú)壓縮比螺桿，僅起輸送作用。2. 噴嘴用敞開式，料筒、噴嘴便于拆卸。3. 注射機(jī)的鎖模

28、結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足放氣操作的要求。4. 模具有精確加熱裝置和溫控系統(tǒng)。與熱塑性注射機(jī)的結(jié)構(gòu)區(qū)別：注射裝置與合模裝置注射裝置與合模裝置2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.5 反應(yīng)注射模塑反應(yīng)注射模塑 將兩種或兩種以上具有高化學(xué)活性的低相對(duì)分子量將兩種或兩種以上具有高化學(xué)活性的低相對(duì)分子量液體原料，在一定溫度下，通過高壓（液體原料，在一定溫度下，通過高壓（1420MPa）作用，使它們相互撞擊混合，并立即注入密閉的模腔中，作用，使它們相互撞擊混合，并立即注入密閉的模腔中，完成聚合、交聯(lián)固化等反應(yīng)，并形成制品的工藝過程。完成聚合、交聯(lián)固化等反應(yīng)，并形成制品的工藝過程。 具有混合效率高、節(jié)能、產(chǎn)品性能好

29、、成本低等特點(diǎn)。表3-21 應(yīng)用：應(yīng)用：制備發(fā)泡制品、增強(qiáng)制品等2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.5.1反應(yīng)注射成型工藝流程和原料反應(yīng)注射成型工藝流程和原料聚氨酯聚氨酯RIM工藝流程圖工藝流程圖 2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型對(duì)設(shè)備的要求：對(duì)設(shè)備的要求：P297 4.5.2 反應(yīng)注射模塑設(shè)備反應(yīng)注射模塑設(shè)備技術(shù)關(guān)鍵：技術(shù)關(guān)鍵：RIM的原料體系的原料體系 + RIM設(shè)備設(shè)備原料的精確計(jì)量原料的精確計(jì)量高效混合高效混合氨基甲酸乙酯（聚氨酯）氨基甲酸乙酯（聚氨酯）尼龍尼龍6 6、苯乙烯類樹脂、苯乙烯類樹脂環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂不同原料反應(yīng)注射成型工藝參數(shù)不同表3-232022-2-2塑

30、料成型工藝學(xué) 注射成型RIM成型設(shè)備 蓄料系統(tǒng)蓄料系統(tǒng)計(jì)量和輸送系統(tǒng)計(jì)量和輸送系統(tǒng) （液壓系統(tǒng)）（液壓系統(tǒng)）混合系統(tǒng)混合系統(tǒng)設(shè)備的組成設(shè)備的組成兩組分物料的貯存加熱和計(jì)量撞擊混合充模固化脫模2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型 RIM成型設(shè)備工作原理P2972022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型聚氨酯的反應(yīng)注塑（聚氨酯的反應(yīng)注塑（RIM）增強(qiáng)反應(yīng)注塑（增強(qiáng)反應(yīng)注塑（RRIM）原料及配方原料及配方：工藝條件工藝條件：反應(yīng)溫度：反應(yīng)溫度：聚醚預(yù)熱溫度32 異氰酸酯預(yù)熱溫度32 模具溫度60注射壓力注射壓力：15MPa生產(chǎn)周期：生產(chǎn)周期：充模14s 生產(chǎn)周期32120s2022-2-2塑料成型

31、工藝學(xué) 注射成型4.6 結(jié)構(gòu)發(fā)泡注塑結(jié)構(gòu)發(fā)泡注塑結(jié)構(gòu)發(fā)泡注射結(jié)構(gòu)發(fā)泡注射單組分單組分雙組分雙組分低壓注塑低壓注塑高壓注塑高壓注塑夾心注塑夾心注塑結(jié)構(gòu)發(fā)泡材料特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)發(fā)泡材料特點(diǎn)： 應(yīng)用：應(yīng)用：2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型一、低壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡注射一、低壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡注射模腔壓力低；欠料注射 75%85%注射工藝： P305普通注射模腔壓力：普通注射模腔壓力：3060MPa低壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡低壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡 ：27MPa高壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡高壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡 ：715MPa2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型二、高壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡注射成型二、高壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡注射成型v二次鎖模保壓裝置2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成

32、型4.7 共注射成型共注射成型 用兩個(gè)或兩個(gè)以上注射單元的注射成型機(jī)，同用兩個(gè)或兩個(gè)以上注射單元的注射成型機(jī)，同將不同品種或不同色澤的塑料，同時(shí)或先后注入將不同品種或不同色澤的塑料，同時(shí)或先后注入模具內(nèi)的成型方法。模具內(nèi)的成型方法。雙色注射雙層注射夾層泡沫塑料注射2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型4.8 氣輔注塑氣輔注塑氣體輔助注射成型特點(diǎn)：氣體輔助注射成型特點(diǎn)：P310n普通注射成型制品普通注射成型制品: 壁厚需均勻壁厚需均勻n 厚壁制品需保壓補(bǔ)料厚壁制品需保壓補(bǔ)料n 易產(chǎn)生較大殘余應(yīng)力易產(chǎn)生較大殘余應(yīng)力n結(jié)構(gòu)發(fā)泡制品：結(jié)構(gòu)發(fā)泡制品： 外觀質(zhì)量不好外觀質(zhì)量不好(Gas-Assisted Injection Molding,GAIM)注射成型與中空成型的復(fù)合注射成型與中空成型的復(fù)合2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型氣體輔助注射成型工藝過程氣體輔助注射成型工藝過程 P3092022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注射成型氣體輔助注射成型方法v標(biāo)準(zhǔn)成型法標(biāo)準(zhǔn)成型法v副腔成型法副腔成型法v熔體回流法熔體回流法v活動(dòng)型芯活動(dòng)型芯法法2022-2-2塑料成型工藝學(xué) 注