注塑成型工藝

1、第四章 注塑成型工藝 4.1 注射成型原理、特點(diǎn)及應(yīng)用 4.1.1 注射成型原理 4.1.2 注射成型的特點(diǎn)及應(yīng)用 4.2 注射機(jī)與注射成型系統(tǒng) 4.2.1 注射機(jī)的分類 4.2.2 注射機(jī)規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù) 4.2.3 注射機(jī)的注射系統(tǒng) 4.2.4 注射機(jī)的合模系統(tǒng) 第四章 注塑成型工藝 4.3 注射成型工藝 4.3.1 注射成型的生產(chǎn)工藝流程 4.3.2 注射成型工藝參數(shù)4.1 注塑成型原理、特點(diǎn)及應(yīng)用4.1.1 注塑成型原理 以柱塞式注射機(jī)為例，注射成型原理如圖4-1所示。首先將粒狀或粉狀塑料從注射機(jī)的料斗送入配有加熱裝置的機(jī)筒中進(jìn)行加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在注射機(jī)柱塞的高

2、壓推動(dòng)下，以很高的流速通過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴注入溫度較低的閉合型腔中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保壓冷卻定型后，開(kāi)模分型即可從型腔（成型塑件的閉合空間）中脫出具有一定形狀和尺寸的塑件制件（塑件），這樣便完成了一個(gè)成型周期。4.1.2 注塑成型的特點(diǎn)及應(yīng)用 注塑成型具有對(duì)塑料品種適應(yīng)性強(qiáng)，可一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件，生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，是熱塑性塑料成型的一種重要方法。 注塑成型工藝發(fā)展很快，除了熱塑性塑料注射成型以外，一些熱固性塑料也可以成功地用于注塑成型，且具有效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)；低反泡塑料（密度為0.2-0.9g/cm3）的注塑成型可以生產(chǎn)緩沖、隔聲、

3、隔熱等性能優(yōu)良的塑料制件；雙色或多色注射成型可以生產(chǎn)多種顏色、美觀適用的塑料商品。此外，應(yīng)用熱流道注射成型工藝在獲得大型塑件、降低或消除澆注系統(tǒng)凝料等方面具有明顯優(yōu)點(diǎn)。注射成型還是獲得中空塑料制品型坯的重要工藝方法。 4.2 注射機(jī)遇注射成型系統(tǒng) 注射機(jī)是注射成型生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，注射成型系統(tǒng)是指注射機(jī)內(nèi)直接用于成型動(dòng)作的注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)以及安裝在注射機(jī)上的模具。4.2.1 注射機(jī)的分類 1. 按規(guī)格大小分類按注射機(jī)裝置分類 （1）注塞式 其工作原理見(jiàn)4.1 節(jié) ，這種設(shè)備（圖4-1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，塑料融化所需的熱量主要依靠機(jī)筒3外部的加熱器5以熱傳導(dǎo)方式提供，由于塑料導(dǎo)熱性差且機(jī)筒壁較厚，同時(shí)它

4、在機(jī)筒中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)似層狀流動(dòng)，從而形成了塑料的外層（靠近機(jī)筒內(nèi)壁）與內(nèi)層之間存在著較大的溫差，導(dǎo)致塑化均勻性差。雖然機(jī)筒內(nèi)設(shè)置了分流錐4，增加了塑化效果，但塑化均勻性仍教差，且物料滯留嚴(yán)重、壓力損失大，所需注射壓力約為 螺桿式的2-3倍，只適合于小型零件的成型。 （2） 螺桿式 螺桿式注射機(jī)以加熱筒和螺桿等實(shí)現(xiàn)成型物料的塑化及注射，如圖4-2所示。其合模、注射、保壓、冷卻及脫模過(guò)程與柱塞式注射機(jī)相同，不同的是，螺桿具有塑化及注射兩種功能。螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)烈的攪拌混合與剪切作用，塑化均勻，物料滯留少，壓力損失小，成型塑件的殘余應(yīng)力較小，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是目前應(yīng)用較廣的機(jī)種。（3） 螺桿預(yù)塑式 螺桿預(yù)

5、塑式注射機(jī)以一套機(jī)筒和螺桿進(jìn)行塑化，另一套機(jī)筒和柱塞進(jìn)行注射，如圖4-3所示。這類注射機(jī)塑化均勻，計(jì)量準(zhǔn)確，壓力損失小，適合精密成型但物料滯留大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。按外形結(jié)構(gòu)特征分類 （1）臥式注射機(jī) 臥式注射機(jī)是注射機(jī)產(chǎn)品中最基本、最普通的形式，其結(jié)構(gòu)特征是成型物料的注射系統(tǒng)與合模機(jī)構(gòu)的軸線重合并與地面平行(圖4-2)。其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)身較低、穩(wěn)定。加料、操作及維修比較方便，且制品推出脫模后可自動(dòng)墜落，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或自動(dòng)化，但存在模具拆裝不方便、安裝嵌件麻煩以及占地面積大等缺點(diǎn)。（2）立式注射機(jī) 此注射機(jī)的結(jié)構(gòu)特征是注射系統(tǒng)與合模機(jī)構(gòu)的軸線重合并與地面垂直，如圖4-4a所示。該結(jié)構(gòu)具有占地面積小、模具拆

6、裝較方便、安裝嵌件容易、料斗中的物料能均勻地進(jìn)入機(jī)筒等優(yōu)點(diǎn)。但制品推出脫模后需要人工取出，不易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或自動(dòng)化操作。另外，還有機(jī)身高、不穩(wěn)定、加料不方便、對(duì)廠房高度有一定要求等缺點(diǎn)。目前，這類注塑機(jī)主要用于生產(chǎn)60cm3 以下的多嵌件制品，其結(jié)構(gòu)也多為柱塞式，塑化效果不佳。（3） 直角式注射機(jī) 此注射機(jī)的結(jié)構(gòu)特征是合模機(jī)構(gòu)與注射系統(tǒng)的軸線相互垂直。使用和安裝特點(diǎn)介于前面兩類注射機(jī)之間，特別適用于生產(chǎn)形狀不對(duì)稱的塑件和使用側(cè)澆口的模具。目前國(guó)內(nèi)使用較多的直角注射機(jī)為沿水平方向合模，沿垂直方向注射，如圖4-4b所示，合模機(jī)構(gòu)采用絲杠傳動(dòng)，使用普遍。圖4-4c為水平方向注射，沿垂直方向合模的直角式

7、注射機(jī)，用得較少。 此外還有偏心式注塑機(jī)、雙機(jī)筒注射機(jī)、雙色或多色注射機(jī)、雙模系統(tǒng)注射機(jī)等。4.2.2 注射機(jī)規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù) 目前，注射機(jī)的規(guī)格通常用注射容量（即注射能力）與鎖模力的大小來(lái)表征。 注射機(jī)機(jī)筒內(nèi)的柱塞或螺桿在一次注射行程中說(shuō)能注射出的塑料的理論體積，稱為注射容量，是表征注射機(jī)能力的主參數(shù)。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，注塑機(jī)規(guī)格中標(biāo)稱的注射量，需要用定壓條件（注射壓力為100MPa）下的數(shù)值表示。注射機(jī)在其工作過(guò)程中，鎖緊閉合型腔防止熔體向外溢出的力稱為鎖模力。鎖模力的大小與注射機(jī)允許的成型面積有關(guān)。 國(guó)產(chǎn)SZ系列塑料注射機(jī)的型號(hào)編制標(biāo)注方法如圖4-5所示。4.2.3 注射機(jī)的注射系統(tǒng)

8、注射系統(tǒng)是注射機(jī)工作是直接與成型物料和熔體接觸的零部件，其主要作用是使固體成型物料均勻地塑化成熔體，并以足夠的壓力和速度將熔體注入模具型腔。注射系統(tǒng)包括加料裝置、機(jī)筒、柱塞及分流錐（柱塞式注射機(jī)）、螺桿（螺桿式注射機(jī)）和噴嘴。 （1）加料裝置 也成為料斗，通常為倒圓錐形或方錐形金屬容器，安裝在注射機(jī)的較高部位并與機(jī)筒相連。 （2）機(jī)筒 即成型物料的塑化室，主要用來(lái)加熱熔融物料。 （3）柱塞及分流錐 柱塞及分流錐是安裝在柱塞式注射機(jī)筒內(nèi)的注射和塑化零部件。柱塞在機(jī)筒內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，推擠和壓縮塑料熔體通過(guò)噴嘴注入模具。分流錐是安裝在機(jī)筒前端中心部位的一個(gè)分流部件，如圖4-6所示。 其工作原理為：

9、熔料在經(jīng)過(guò)分流錐時(shí)，被分劈成薄層，并產(chǎn)生收斂流動(dòng)，以此縮短了機(jī)筒對(duì)物料的傳熱距離，提高了傳熱效果；同時(shí)物料在分流錐與機(jī)筒的間隙中產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)，剪切作用增強(qiáng)，從而 生成一定量的摩擦熱。兩方面共同作用提高了物料的塑化與均衡效果。 設(shè)置分流錐后，可以縮短物料塑化時(shí) 間，改善塑料熔體的流動(dòng)性能和塑件的成 型質(zhì)量，同時(shí)使生產(chǎn)效率有所提高。 （4）螺桿 是螺桿式注射機(jī)的重要部件，通過(guò)螺桿在機(jī)筒內(nèi)的旋轉(zhuǎn)和軸向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)成型物料的塑化和注射動(dòng)作。 （5）噴嘴 安裝在機(jī)筒前部，其內(nèi)部的噴孔是連接機(jī)筒和模具的通道，起引導(dǎo)塑料熔體從機(jī)筒進(jìn)入模具的作用。4.2.4 注塑機(jī)的合模系統(tǒng) 合模系統(tǒng)的作用一是實(shí)現(xiàn)模具的開(kāi)合

10、動(dòng)作，二是注射時(shí)鎖緊模具，三是開(kāi)模時(shí)推出模內(nèi)塑件。 注塑成型對(duì)合模系統(tǒng)最基本的要求是：合模時(shí)為模具提供可靠的鎖模力，以免模具在塑料熔體的壓力作用下沿分型面脹開(kāi)，使制品產(chǎn)生分邊，影響精度。 目前，注射機(jī)上使用的合模系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可大體分為液壓式和液壓機(jī)械式兩大類。 （1）液壓式 一般采用大直徑活塞和液壓缸進(jìn)行模具的開(kāi)合動(dòng)作。優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠適應(yīng)不同模具的閉合高度，隨時(shí)都可達(dá)到最大壓力并保壓；缺點(diǎn)是鎖模力大時(shí)液壓缸體積龐大，能 量消耗大，系統(tǒng)的剛性較差。 （2）液壓機(jī)械式 以液壓力驅(qū)動(dòng)曲肘連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)合模動(dòng)作，具有自鎖功能（圖4-2）。 鎖模剛性大，產(chǎn)品不易出飛邊；模具的開(kāi)合時(shí)間比較短，并有緩

11、沖作用，可以獲得較佳的合模運(yùn)動(dòng)方式；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)械部分容易磨損，需要經(jīng)常保養(yǎng)。4.3 注射成型工藝4.3.1 注射成型的生產(chǎn)工藝流程 注射成型的生產(chǎn)工藝流程如圖4-7所示，按其先后順序包括：成型前的準(zhǔn)備、 注射過(guò)程、塑件后處理等，下面分別討論。 1.成型前的準(zhǔn)備 為使注射過(guò)程順利進(jìn)行和保證塑料制件質(zhì)量，一般在注射之前要進(jìn)行一些必要的準(zhǔn)備工作。如對(duì)原料的外觀（如色澤、顆粒大小及均勻度）與工藝性能（流動(dòng)性、熱穩(wěn)定性、收縮性）進(jìn)行檢驗(yàn)和測(cè)定，判 斷原料的各項(xiàng)性能與要求的參數(shù)是否相符；對(duì)原料的各項(xiàng)性能與要求的參數(shù)是否相符；對(duì)原料進(jìn)行染色；進(jìn)行含水量檢測(cè)，對(duì)于某些易吸濕的塑料（如聚酰胺、ABS等）進(jìn)行

12、充分干燥，以防產(chǎn)品表面出現(xiàn)銀絲、斑紋、氣泡和降解等缺陷；成型不同種類塑料前或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)對(duì)機(jī)筒進(jìn)行清洗；在成型帶有嵌件的塑件時(shí)，應(yīng)對(duì)嵌件進(jìn)行預(yù)熱，以防嵌件周圍的塑料因應(yīng)力而開(kāi)裂；對(duì)脫模困難的塑件，應(yīng)選好脫模劑。由于注射原料的種類、形態(tài)、塑件的結(jié)構(gòu)、有無(wú)嵌件以及使用要求的不同，各種塑件成型前的準(zhǔn)備工作也不完全一樣。2.注射過(guò)程注射過(guò)程 注射過(guò)程一般包括加料、塑化、注射充型和脫模幾個(gè)步驟。（1）加料 由于注射成型是一個(gè)間歇的生產(chǎn)過(guò)程，因而需定量加料以保證操作穩(wěn)定、塑料塑化均勻，最終獲得良好的塑件。加料過(guò)多、受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等容易引起物料的熱降解，并增加注射機(jī)的功率損耗；加料過(guò)少，機(jī)筒內(nèi)缺

13、少傳壓介質(zhì) ，型腔中塑料熔體壓力降低，難于補(bǔ)縮（即補(bǔ)壓），容易引起塑件出現(xiàn)收縮、凹陷、空洞等缺陷。（2）塑化 對(duì)機(jī)筒中的塑料進(jìn)行加熱，使其由固態(tài)（顆粒狀或粉狀）轉(zhuǎn)變成粘流態(tài)并具有良好可塑性的過(guò)程稱為塑化。決定塑化質(zhì)量的主要因素是物料的受熱情況和所受到的剪切作用。通過(guò)機(jī)筒對(duì)物料加熱，使聚合物分子松弛，由固體向液體轉(zhuǎn)變，一定的溫度是塑料得以形變、熔融和塑化的必要條件；螺桿的剪切作用能在塑料中產(chǎn)生更多的摩擦熱， 加速了塑料的塑化，同時(shí)還強(qiáng)化了塑料的混合效果，使其擴(kuò)展到聚合物分子的水平（而不僅是靜態(tài)的熔融），它使塑料熔體的溫度分布、物料組成和分子形態(tài)都發(fā)生了改變，并趨于更加均勻。因而螺桿式注射機(jī)的塑化

14、效果比柱塞式注射機(jī)好得多。 總之，對(duì)塑料塑化的要求是：塑料熔體在進(jìn)入型腔之前要充分塑化，既要達(dá)到規(guī)定的成型溫度，又要熔體溫度均勻一致，還要使熱分解物的含量達(dá)到最小值，并能提供足夠的熔融塑料以保證 生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。這些要求與塑料的特性、工藝條件的控制及注射機(jī)塑化裝置的結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。 （3）注射充型 注射充型指用柱塞或螺桿推動(dòng)塑化后的塑料熔體快速充滿模具型腔，并使熔體在壓力下冷卻凝固定型的過(guò)程。注射過(guò)程可分為充模、保壓、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻等幾個(gè)階段。如圖4-8所示為一個(gè)注射成型周期內(nèi)注射成型系統(tǒng)不同部位的壓力隨時(shí)間變化的曲線圖。 曲線1是機(jī)筒計(jì)量室中注射壓力隨時(shí)間變化的曲線；曲線2是噴嘴末端

15、的壓力變化曲線；曲線3是型腔始端（澆口處）的壓力曲線；曲線4是型腔末端的壓力變化曲線。 1）充模。 注射機(jī)柱塞或螺桿向前推進(jìn)，使機(jī)筒前端塑化好的熔體經(jīng)過(guò)噴嘴及模具澆注系統(tǒng)快速進(jìn)入并填滿閉合型腔，這一階段稱為充模。其中tA-tB時(shí)間段熔體充滿型腔，注射壓力迅速達(dá)到最大值p1，噴嘴壓力也達(dá)到一定的動(dòng)態(tài)壓力p2。充型時(shí)間tA-tB是注射成型過(guò)程中最重要的參數(shù)，因?yàn)槿垠w在型腔內(nèi)流動(dòng)時(shí) 的剪切速率及聚合物分子的取向程度都取決于此。型腔始端壓力與末端壓力之差（ pB pB1）取決于型腔內(nèi)熔體的流動(dòng)阻力。 型腔充滿后，壓力迅速增加并達(dá)到最大值。型腔始端的最大壓力為pC,末端的最大壓力為pC1。噴嘴壓力迅速增

16、加并接近注射壓力p1。t B-tC是熔體的壓實(shí)階段，約占制品重量15%的熔體被壓到型腔內(nèi)。 2)保壓。t C-t D是保壓階段。柱塞或螺桿繼續(xù)保持施壓狀態(tài)，迫使?jié)部诟浇娜垠w不斷流入型腔，以補(bǔ)充因熔體冷卻收縮而引起的型腔壓力下降與產(chǎn)生的空間，從而能夠形成形狀完整而致密的塑件。此階段熔體的流動(dòng)速度更慢，柱塞或螺桿只有微小的補(bǔ)縮位移。3)倒流。 柱塞或螺桿回程時(shí)（及撤除保壓力以后）噴嘴壓力迅速下降至零，此時(shí)型腔內(nèi)熔體會(huì)朝著澆口和流道進(jìn)行反方向流動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為倒流 。很明顯，整個(gè)倒流過(guò)程將從注射壓力撤除開(kāi)始，至澆口處熔體凍結(jié)（簡(jiǎn)稱澆口凍結(jié)）時(shí) 為止（時(shí)間tD -tE）。其型腔壓力從pD降為pE。倒

17、流會(huì)使塑件產(chǎn)生收縮、變形及質(zhì)地疏松等缺陷。引起倒流的原因是注射壓力撤除后，型腔壓力大于流道壓力，且熔體仍具有一定的流動(dòng)性。如果保壓時(shí)間足夠長(zhǎng)，撤除注射壓力時(shí)澆口已經(jīng)凍結(jié)，則倒流現(xiàn)象就不會(huì)發(fā)生。澆口尺寸越小，凍結(jié)越快。但澆口凍結(jié)過(guò)快，會(huì)影響補(bǔ)縮，從而降低制品性能。當(dāng)噴嘴帶有止回閥時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)倒流。 4）冷卻定型。冷卻定型從澆口凍結(jié)開(kāi)始，到制品脫模為止（時(shí)間tE -tF）。澆口凍結(jié)后，就不需要繼續(xù)保壓，因此可退回柱塞或螺桿，卸除機(jī)筒內(nèi)塑料的壓力，并加入新料重新塑化；同時(shí)型腔中的熔體在密閉狀態(tài)下由于模具的冷卻作用固化為塑件。脫模時(shí)制品內(nèi)的壓力pF稱為殘余壓力。若殘余壓力過(guò)大，會(huì)造成制品變形、損壞和

18、卡模等弊病，過(guò)小會(huì)使制品表面凹陷，內(nèi)部有真空泡。實(shí)際上冷卻過(guò)程從塑料注入型腔起就開(kāi)始了，它包括從充模、保壓直到脫模前的這一段時(shí)間。 (4)脫模 當(dāng)塑件冷卻到一定溫度即可開(kāi)模，在推土機(jī)構(gòu)的作用下將塑件脫出膜外。 3.塑件后處理 塑料制品脫模后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚韥?lái)改善制品的性能和提高其尺寸穩(wěn)定性。其主要方法有退火和調(diào)濕處理。 （1） 退火處理 由于塑件在機(jī)筒內(nèi)塑化不均勻或在型腔內(nèi)冷卻收縮不均勻，其塑件會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。該應(yīng)力可以通過(guò)退火處理消除，方法是將注射塑件在定 溫的液體介質(zhì)（如水、礦物油、甘油、乙二醇和液狀石蠟等）或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時(shí)間，然后緩慢冷卻：這在生產(chǎn)厚壁或帶有金屬嵌件的塑

19、料時(shí)尤為重要。退火溫度的下限為塑件使用溫度以上10-20 C，上限為塑料的熱變形溫度以下10-20 C。退火處理的時(shí)間取決于塑料品種、加熱介質(zhì)溫度、塑件的形狀和成型條件。退火處理后冷卻速度不能太快，以避免重新產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 退火處理的實(shí)質(zhì)是松弛聚合物中凍結(jié)的分子鏈，消除內(nèi)應(yīng)力以及提高結(jié)晶度，穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)。若制品的使用要求不高，則不必進(jìn)行退火處理。 （2）調(diào)濕處理 聚酰胺等塑料制品在高溫下與空氣接觸會(huì)氧化變色，或吸收水分膨脹而降低精度。調(diào)濕處理的目的是使制件的顏色、性能以及尺寸得到穩(wěn)定。方法是將剛脫模的塑件放在熱水中，以隔絕空氣，防止對(duì)塑件的氧化，加快吸濕平衡。調(diào)濕處理的溫度一般為100-120

20、C，時(shí)間隨塑料的種類、塑件的形狀、厚度及結(jié)晶度大小而異。 4.3.2注射成型工藝參數(shù) 合理的注射成型工藝應(yīng)力求得到塑化良好的塑料熔體，并順利地將其注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達(dá)到所要求的質(zhì)量。注射成型的主要工藝參數(shù)是塑化流動(dòng)和冷卻時(shí)的溫度、壓力以及各階段的作用時(shí)間。 1.溫度 注射成型時(shí)的溫度條件包括料溫、模溫和脫模溫度，料溫影響塑化和注射充模，模溫影響充模與冷卻定型，而脫模溫度則影響脫模質(zhì)量。 （1）料溫 料溫包括塑化物料的溫度和從噴嘴注射出的熔體溫度，前者稱為塑化溫度，后者稱為注射溫度。一般來(lái)講，合適的料溫有利于塑化并會(huì)降低熔體粘度、流動(dòng)阻力或注射壓力損失，使熔體在模內(nèi)的流

21、動(dòng)和充模狀況得以改善（流速增大、充模時(shí)間縮短），塑件的性能也可得到提高。料溫太低時(shí)不利于塑化，熔體粘度也比較大，故流動(dòng)與成型比較困難，成型后的制品容易出現(xiàn)熔接痕跡、表面無(wú)光澤和缺料等缺陷。 料溫過(guò)高則容易引起熱降解，導(dǎo)致制品的物理和力學(xué)性能變差。料溫對(duì)成型條件及制品物理力學(xué)性能的影響如圖4-9所示。 料溫主要取決于機(jī)筒和噴嘴的溫度。機(jī)筒溫度的選擇應(yīng)保證塑料塑化良好，能順利實(shí)現(xiàn)注射，又不引起塑料分解。機(jī)筒溫度應(yīng)根據(jù)塑料的熱性能確定，部分塑料適用的機(jī)筒和噴嘴溫度見(jiàn)表4-2。為了保證熔體塑化良好又不分解，機(jī)筒的溫度分布應(yīng)遵循前高后低的原則，即從料斗一側(cè)（后段）至噴嘴（前段）溫度逐步升高。對(duì)非結(jié)晶型塑

22、料而言，機(jī)筒前端最高溫度應(yīng)高于流動(dòng)溫度，而結(jié)晶型塑料應(yīng)高于熔點(diǎn)，但都必須低于塑料的分解溫度。此外，還應(yīng)控制塑料熔體在機(jī)筒中的停留時(shí)間，停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)引起熔體的逐步分 解。 采用不同類型的注射機(jī)，塑料在機(jī)筒內(nèi)的塑化過(guò)程不同，因此機(jī)筒溫度的選擇也不同。柱塞式注射機(jī)的機(jī)筒溫度應(yīng)選高些，以使塑料內(nèi)外層加熱塑化均勻。螺桿式注射機(jī)由于螺桿旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)，使物料在高剪切作用下自身摩擦生熱，因此機(jī)筒溫度可選擇低一些。 選擇機(jī)筒溫度還應(yīng)結(jié)合塑件及模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。薄壁塑件的型腔較狹窄，熔體流動(dòng)阻力大，冷卻快，因此機(jī)筒溫度應(yīng)選擇高一些，以便提高塑料的流動(dòng)性，達(dá)到順利充模的目的。而對(duì)于厚壁塑件，機(jī)筒溫度可低一些。 噴嘴溫度

23、通常略低于機(jī)筒最高溫度，過(guò)高會(huì)出現(xiàn)流延現(xiàn)象，但噴嘴溫度過(guò)低則造成熔體冷凝堵塞噴嘴，或在型腔中流入冷凝料。 機(jī)筒和噴嘴溫度的選擇還與其他工藝條件有關(guān)。例如選用較低的注射壓力時(shí)，為保證塑料流動(dòng)，應(yīng)適當(dāng)提高機(jī)筒溫度；反之，機(jī)筒溫度偏低就需要較高的注射壓力。 （2）模具溫度 模具溫度指和制品接觸的型腔表壁溫度。它對(duì)熔體的流動(dòng)性與塑件的內(nèi)在和外觀質(zhì)量影響很大。模具溫度越低，冷卻速度越快，熔體溫度降低得越迅速，造成熔體粘度增大、壓力損失增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起充模不足。隨著模具溫度的增加，熔體流動(dòng)性增加，所需充模壓力減小，制品表面質(zhì)量提高，但由于冷卻時(shí)間增長(zhǎng)，生產(chǎn)效率會(huì)下降，同時(shí)制品的成型收縮率增大，精度降低。

24、合理的、分布均勻的模具溫度，可以有效地改善熔體的充模流動(dòng)性能、塑件的外觀質(zhì)量及物理力學(xué)性能，還會(huì) 會(huì)使塑件收縮均勻，翹曲變形小。 模具溫度的高低取決于塑料結(jié)晶性、塑件的尺寸和結(jié)構(gòu)、性能要求以及其他工藝條件（熔體溫度、注射速度及注射壓力、成型周期等）。 對(duì)于非結(jié)晶型材料，模具溫度對(duì)其成型性能和塑件性能的影響如圖4-10所示，可知溫度對(duì)塑件力學(xué)的影響較小。在保證順利充模的前提下，采用較低的模具溫度可縮短冷卻時(shí)間提高生產(chǎn)效率。 對(duì)于結(jié)晶型材料，模具溫度較高時(shí)會(huì)減小冷卻速率，利于結(jié)晶，故能提高制品的密度或結(jié)晶度。同時(shí)制品中聚合物大分子過(guò)程較快，分子取向作用和內(nèi)應(yīng)力都會(huì)降低。模具溫度可控制在玻璃化溫度T

25、g與最大結(jié)晶溫度T vmax 之間如圖4-11所示。 （3）脫模溫度 只有當(dāng)熔體在模具內(nèi)冷凝獲得要求的形狀和足夠的強(qiáng)度是才能脫模為保證脫模是不變形，一般應(yīng)使塑件的脫模溫度低于塑件的熱變形溫度。 2.壓力 （1）塑化壓力 塑化壓力是指采用螺桿式注射機(jī)時(shí)，塑料塑化過(guò)程中所能承受的壓力。 塑化壓力的大小應(yīng)根據(jù)塑料品種而定，對(duì)于熱敏性塑料，塑化壓力應(yīng)低些，以防止塑料塑料過(guò)熱分解；對(duì)熱穩(wěn) 定性高的塑料，塑化壓力高時(shí)不會(huì)有分解的危險(xiǎn)；對(duì)熔體粘度大的塑料，背壓過(guò)高容易使螺桿傳動(dòng)系統(tǒng)超載；對(duì)于粘度很低的塑料，塑化壓力要低些，否則因熔體倒流使塑化效率將大為降低。 2）注射壓力 注射壓力是指注射時(shí)柱塞或螺桿對(duì)塑料

26、熔體所施加的壓力，一般在40-130MPa之間。其作用是克服塑料熔體從機(jī)筒流向型腔的流動(dòng)阻力，使熔體具有一定的充模速率和對(duì)熔體進(jìn)行壓實(shí)等。選擇注射壓力時(shí)，首先應(yīng)考慮注射機(jī)所允許的注射壓力，并在其額定范圍內(nèi)調(diào)整制品所需要的注射壓力。注射壓力過(guò)低時(shí)會(huì) 導(dǎo)致型腔壓力不足，不能實(shí)現(xiàn)充模和保壓補(bǔ)縮；注射壓力過(guò)大，不僅會(huì)造成制品變形，甚至系統(tǒng)過(guò)載。部分塑料的注射壓力見(jiàn)表4-5. 注射壓力的大小取決于塑料品種、注射機(jī)類型、模具結(jié)構(gòu)、塑件形狀尺寸和表面質(zhì)量及其他工藝條件，尤其是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和尺寸。為了保證塑件的質(zhì)量，對(duì)注射速率有一定要求，而注射速率與注射壓力有直接關(guān)系。在同樣條件下，注射壓力越高，注射速率也

27、越高。對(duì)于熔體粘度高的塑料，其注射壓力應(yīng)比粘度低的塑料高；熔體與模具間的摩擦因數(shù)越高，注射壓力應(yīng)越高；對(duì)壁薄、面積大、形狀復(fù)雜及成型時(shí)熔體流程長(zhǎng)的塑件，注射壓力也應(yīng)提高，而塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，澆口尺寸較大時(shí)，注射壓 力可以偏低；對(duì)于柱塞式注射機(jī)，因機(jī)筒內(nèi)壓力損失較大，其注射壓力應(yīng)比螺桿式注射機(jī)的高；機(jī)筒溫度和模具溫度較高時(shí)，注射壓力可以較低。注射壓力對(duì)塑料成型性能的影響如圖4-12所示。由于影響注射壓力大小的因素較多，一般要經(jīng)過(guò)試模才能確定。 型腔充滿后，注射壓力將主要用于對(duì)模內(nèi)熔體的壓實(shí)，或稱保壓。在生產(chǎn)中，保壓壓力可等于注射壓力或適當(dāng)降低。保壓壓力高，可得到密度較高、尺寸收縮小、力學(xué)性能較好的塑件，但塑件脫模困難，脫模后的殘余應(yīng)力較大，因此，保壓壓力應(yīng)適當(dāng)。 實(shí)際上，直接影響塑件質(zhì)量