注塑機(jī)培訓(xùn)教程

—1-

-Jtz?

刖百

能

料性

料材

節(jié)塑

第一

一

三態(tài)

塑料

二

料

形塑

三結(jié)晶

性

取向

四分子

分布

量的

五分子

降解

六塑料

指數(shù)

七熔融

性能

塑料

常用

備

型設(shè)

塑成

節(jié)注

第二

組成

基本

程和

作過

型工

機(jī)成

注塑

一、

點(diǎn)

射優(yōu)

級(jí)注

機(jī)多

注塑

二、

機(jī)

注塑

選擇

模具

制品

成型

依據(jù)

三

操作

機(jī)的

注塑

四、

分類

發(fā)展

注塑

五、

模具

節(jié)

第三

分類

模具

注塑

一、

成

與組

結(jié)構(gòu)

模具

注塑

二、

要點(diǎn)

設(shè)計(jì)

模具

三

藝

型工

與成

質(zhì)量

節(jié)

第四

準(zhǔn)

量標(biāo)

和質(zhì)

缺陷

制品

一,

題

性問

中共

成型

二、

影響

量的

品質(zhì)

對(duì)制

工藝

成型

三、

S

刖

定性

學(xué)穩(wěn)

異,化

能優(yōu)

器性

輕,電

重量

具有

制品

,塑料

工業(yè)

新興

是種

加工

塑料

料。

等材

竹木

璃、

、玻

陶瓷

屬、

代金

能取

。并

特點(diǎn)

等等

加工

切削

型,易

易成

好、

。

發(fā)展

迅速

得到

所以

我們公

等。

成型

和熱

滾塑

復(fù)、

、涂

澆鑄

射、

、注

吹塑

出、

有擠

種類

加工

塑料

司目前塑料制品加工方法有三種類型:注射、擠出和吹塑。就注射加工是一種特

殊工種,因注塑制品是屬于一次性成型基本無法返修,所以要從塑料原材料、注

塑機(jī)、模具和成型工藝入手解決制品質(zhì)量問題。從常識(shí)到深入了解注射成型加工,

才能成為一名優(yōu)秀操作工。

因注塑機(jī)的安全操作及安全生產(chǎn)要求嚴(yán)格,市勞動(dòng)局曾有文規(guī)定,注塑機(jī)操

作工需培訓(xùn)持證上崗。所以對(duì)初上崗的注塑機(jī)操作工需進(jìn)行崗位培訓(xùn)。通過培訓(xùn)

對(duì)塑料原材料的介紹,能對(duì)公司常用原料性能了解,并能區(qū)分原料大類,不至用

錯(cuò)料，經(jīng)工藝調(diào)整生產(chǎn)出最佳的制品。通過對(duì)注塑機(jī)的基本構(gòu)造介紹,能對(duì)注塑

機(jī)的開合模、注射、傳動(dòng)、控制和安全裝置有大概了解,并能知道注塑機(jī)主要零

部件名稱,以便于操作、保養(yǎng)和維護(hù)。通過注塑機(jī)操作實(shí)例,掌握操作方法和正

確執(zhí)行注塑機(jī)操作規(guī)程,以便于安全操作。通過模具結(jié)構(gòu)介紹,有利于認(rèn)識(shí)模具

對(duì)制品質(zhì)量的關(guān)系,并利于正確使用和保養(yǎng)模具。通過對(duì)注塑機(jī)工藝和注塑制品

缺陷學(xué)習(xí),知道注塑制品質(zhì)量問題所在和解決方法,能更好執(zhí)行本公司注塑制品

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

本教材為培訓(xùn)注塑機(jī)操作工而編寫,屬常識(shí)性知識(shí),適用于注塑制品的有關(guān)

人員,因水平有限,編寫中有不足之處，請(qǐng)予指正,謝謝!

第一節(jié)塑料材料性能

塑料主要是從石油、煤為基礎(chǔ)原料中提煉生產(chǎn)出來,是高分子材料。通常對(duì)

酸、堿、鹽有機(jī)溶劑等有良好的抗腐蝕性能:比重小、重量輕;具有良好的機(jī)械

性能,通過填料和助劑加入,機(jī)械性能超過普通金屬材料,有些材料還具有耐磨

性和自潤(rùn)滑性:易成型復(fù)雜形狀的制品,制品表面光潔,可切削和拋光等加工,

加工費(fèi)比金屬材料低。

因塑料材料的優(yōu)良性能在機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)、航天航海工業(yè)、汽車工業(yè)、

化學(xué)工業(yè)、建筑業(yè)、家電工業(yè)、包裝工業(yè)以及輕工等領(lǐng)域獲得廣泛的運(yùn)用。

公司現(xiàn)在所常用的塑料原料有“ABS、PP、PC、PE”等。就塑料結(jié)晶度、分

子取向性、降解和熔融指數(shù)作點(diǎn)敘述。并對(duì)公司最常用的塑料原料作一點(diǎn)介紹。

塑料三態(tài):

塑料有熱固性利熱塑性二大類，熱固性塑料成型固化后,不能再加熱熔融成

型。而熱塑性塑料成型后的制品可再加熱熔融成型其它制品。熱塑性塑料隨著溫

度的改變,產(chǎn)生玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)三態(tài)變化,隨溫度重復(fù)變動(dòng),三態(tài)產(chǎn)生

重復(fù)變化。塑料玻璃態(tài)時(shí)可切削加工。高彈態(tài)時(shí)可拉伸加工,如拉絲紡織、擠管、

吹塑和熱成型等。粘流態(tài)時(shí)可涂復(fù)、滾塑和注塑等加工。但當(dāng)溫度高于粘流態(tài)時(shí),

塑料就會(huì)產(chǎn)生熱分解，當(dāng)溫度低于玻璃態(tài)時(shí)塑料就會(huì)產(chǎn)生脆化。當(dāng)塑料溫度高于

粘流態(tài)或低于玻璃態(tài)趨向時(shí),均使熱塑性塑料趨向嚴(yán)重的惡化和破壞,所以在加

工或使用塑料制品時(shí)要避開這二種溫度區(qū)域。

升高溫度

熱分解A

二.晶形塑料:

塑料分有結(jié)形和非結(jié)晶形,結(jié)晶塑料的分子鏈?zhǔn)怯幸?guī)則排列,非結(jié)晶形塑料

分子鏈?zhǔn)菬o定型排列。結(jié)晶形塑料有較明顯熔點(diǎn),有最快結(jié)晶溫度點(diǎn),保持最快

結(jié)晶溫度點(diǎn)。并隨時(shí)間的延長(zhǎng)結(jié)晶率能提高。對(duì)制品的屈服強(qiáng)度、彈性模量、剛

硬度隨之提高，熱變形溫度和耐化學(xué)溶劑的穩(wěn)定性也有改善。收縮率隨密度增大

而減小。如模具溫度過高成型制品易形成大的球晶,制品脆，力學(xué)性能降低,制

品扭曲變形會(huì)增大?？傊ＭY(jié)晶型塑料成型制品有較高結(jié)晶率和均稱的小晶

體,不希望有大的球晶體和不均稱結(jié)晶度。

1.結(jié)晶與冷卻溫度和冷卻速度關(guān)系:

塑料的結(jié)晶溫度是在熔點(diǎn)以下,玻璃化溫度以上。不同的塑料種類有不同的

最快結(jié)晶溫度點(diǎn)。如“PP”的最快結(jié)晶溫度128度。

■當(dāng)冷卻溫度處于最快結(jié)晶溫度時(shí),冷卻時(shí)間需延長(zhǎng),制品容易形成大球晶,

使制品發(fā)脆,扭曲變形和力學(xué)性能下降。

■當(dāng)冷卻溫度處于玻璃態(tài)溫度時(shí),冷卻時(shí)間短,結(jié)晶不完整。成型制品受模具

壁急速冷卻,制品表面與模具直接接觸,制品表面先凍結(jié),即停止結(jié)晶,

而制品中心還沒有冷卻繼續(xù)結(jié)晶直至凍結(jié),造成制品表層與中心的結(jié)晶度不

伴，使制品內(nèi)應(yīng)力增大,制品尺寸和形狀變化大,力學(xué)性能差。

■當(dāng)冷卻溫度處于玻璃態(tài)與最快結(jié)晶溫度之間,冷卻時(shí)間適宜,能達(dá)到較好而

完善的結(jié)晶,制品性能就好。

2.結(jié)晶與熔融溫度關(guān)系:

■結(jié)晶塑料加工的熔融溫度選高,并在料筒里停留時(shí)間長(zhǎng),而射入模具后冷卻

時(shí)間要長(zhǎng),結(jié)晶較完整,球晶大,制品脆,力學(xué)性能下降。再生塑料的加工

溫度也要提高。

■結(jié)晶塑料加工的熔融溫度選低一點(diǎn),并在料筒里停留時(shí)間短一些,而身寸入模

具后的冷卻時(shí)間也短,結(jié)晶時(shí)間也短,晶體尺寸易達(dá)到小而均。制品力學(xué)性

能好,耐磨和熱變形溫度可提高。再生塑料的加工溫度也低。

3.結(jié)晶與注射壓力關(guān)系:

注射壓力低易生成大而完整的球晶體,注射壓力高能生成小而形狀不規(guī)

則的球晶體。隨著塑料分子量增大,結(jié)晶能力降低。

三分子取向性:

塑料分子取向性是受外力的作用,高分子鏈被拉直拉長(zhǎng),同時(shí)球晶體也被拉

長(zhǎng)。分子取向是在外力作用下的一種形變,分子的形變能提高其拉伸強(qiáng)度和沖擊

強(qiáng)度。但在取向垂直方向上其拉伸強(qiáng)度有所下降,沖擊強(qiáng)度也有所降低,所以說

分子取向有方向性。塑料加工在高彈態(tài)時(shí)易控制分子取向性,在粘流態(tài)時(shí)不可控

制分子取向性。擠出成型是塑料在高彈態(tài)下加工,可控制拉伸倍數(shù)、牽引力和速

度,如塑料絲、膜、管、片和板等制品。注射成型是塑料在粘流態(tài)下加工,分子

取向無序,受力的大小不同,凍結(jié)速度不一樣,造成制品各處的內(nèi)應(yīng)力大小不同,

發(fā)生變形翹曲。所以注射成型加工不希望有較大的凍結(jié)分子取向性。

1.分子取向性與溫度關(guān)系:

注塑成型分子取向是在溫度和壓力作用下的凍結(jié)取向。當(dāng)模具打開時(shí),模具

內(nèi)的型腔壓力全部消失,但制品一般不可能冷卻到常溫,等制品在模外冷卻到常

溫這段時(shí)間,制品中的分子產(chǎn)生解取向,取向程度就下降。所以分子取向性與溫

度變化有關(guān),當(dāng)塑料熔體溫度提高,模具溫度升高,制品壁厚增厚,冷卻時(shí)間縮

短,分子取向性下降,反之增大。在注射成型過程中分子有在等溫下流動(dòng)取向和

非等溫下流動(dòng)取向。在等溫下分子流動(dòng)取向的力和量是一樣的,但在非等溫分子

流動(dòng)取向力和量均不一致,易引起內(nèi)應(yīng)力的不一致,造成制品變形等質(zhì)量問題。

2.分子取向與壓力速度關(guān)系:

塑料分子取向因受力的形式和作用性質(zhì)不同,可分為剪切應(yīng)力分子取向,即

流動(dòng)取向和受牽引作用的拉仰取向。流動(dòng)分子取向有單軸或雙軸取向,并沿著流

動(dòng)方向有序排列。分子取向是與作用力成正比。

注塑成型分子取向性是將熔融塑料在注射壓力的作用下,射入模具型腔,并

在注射和保壓壓力的繼續(xù)作用下凍結(jié),分子取向性大小與凍結(jié)時(shí)的壓力成正比。

3.分子取向殘余應(yīng)力與驟冷應(yīng)力:

分子取向殘余應(yīng)力是制品成型冷卻時(shí)的凍結(jié)取向應(yīng)力和構(gòu)型體積應(yīng)變應(yīng)力。

制品的凍結(jié)分子鏈在失壓下,并在使用溫度和環(huán)境溫度的變化中,成型制品中原

拉直和拉長(zhǎng)的鏈鍛要恢復(fù)到此時(shí)的自由狀態(tài),分子鏈產(chǎn)生卷曲,制品就產(chǎn)生變形,

這種情況會(huì)持續(xù)到該塑料原始自由狀態(tài),制品變形才停止。構(gòu)型體積應(yīng)變是由于

制品的幾何形狀變化,造成不同的分子取向應(yīng)力。制品內(nèi)應(yīng)力不同,收縮情況也

不同。制品的凍結(jié)應(yīng)力和型體應(yīng)力,會(huì)造成制品的裂縫和受熱后尺寸不檢定等變

化。

驟冷應(yīng)力是制品在成型冷卻過程中,模溫極低，制品的冷卻速度極快情況下,

造成分子取向力不一致,在厚制品上易出現(xiàn)氣泡或凹痕。

4.結(jié)晶形塑料與非結(jié)晶形塑料的取向性。

非結(jié)晶形塑料取向松弛的時(shí)間從失壓到玻璃態(tài)，結(jié)晶形塑料取向松弛的時(shí)間

從失壓到熔點(diǎn)。因冷卻到熔點(diǎn)溫度比冷卻到玻璃態(tài)溫度,當(dāng)然到熔點(diǎn)溫度高,所

以冷卻時(shí)間短。因此在同等成型條件下,非結(jié)晶形塑料解取向時(shí)間長(zhǎng),制品取向

應(yīng)力小,結(jié)晶型塑料解取向時(shí)間短,不易解取向,取向性就大。

5.怎樣減少分子取向性:

分子取向性隨著分子鏈越長(zhǎng)越多取向性越大,并受壓力,凍結(jié)溫度和時(shí)間的

變化而變化?？稍谶x材和工藝上進(jìn)行調(diào)整和控制，來減小注塑制品的分子取向性。

■提高熔體和模具溫度,使取向效應(yīng)降低。

■降低注射壓力,保壓壓力和時(shí)間,分子取向性降低。

■澆口減小制品的分子取向性小。

■制品壁簿、模具溫度極低,制品來不及取向就冷卻,取向效應(yīng)減少。

■快速?zèng)_模時(shí)熔體在高剪切力的作用下,熔體溫度升高,粘度降低,模具

型腔被迅速?zèng)_滿并快速冷卻,取向力也小。

四.分子量的分布:

塑料分子量分布的寬或窄,主要是看該塑料最大分子量和最小分子量之間的

范圍。范圍大的即分子量分布寬,反之為窄。分子量分布寬的,加工溫度范圍大,

這種塑料易加工成型,反之不易加工成型。

五.塑料降解:

塑料

降解,分子量降低,大分子鏈斷裂等變化,引起塑料機(jī)械性能的下降。如彈性降

低,強(qiáng)度降低,粘度降低而熔融指數(shù)提高,成型時(shí)塑料熔體發(fā)生湍流,使制品表

面粗糙等不良現(xiàn)象產(chǎn)生。注射成型是在高溫、高壓和高速下成型制品。塑料在成

型時(shí)易產(chǎn)生降解,控制好成型工藝可減少或避免塑料制品降解。特別在高溫時(shí)混

入氧氣和水更能使塑料降解。剪切應(yīng)力的降解,是塑料在預(yù)塑背壓和速度,注射

壓力及速度作用下,使塑料的分子鏈被運(yùn)動(dòng)的螺桿切割斷,并伴隨料溫上升,粘

度下降而產(chǎn)生力熱降解。如熱塑性塑料反復(fù)利用重復(fù)加工制品,塑料熔融指數(shù)隨

重復(fù)加工次數(shù)增加而不斷提高。如聚碳酸酯和聚丙烯塑料從第一次加工時(shí)的熔融

指數(shù)到重復(fù)十次加工后的熔融指數(shù)比較相差較大?！癙C第一次加工熔融指數(shù)

0.71；到第十次加工時(shí)熔融指數(shù)39.4。PP第一次加工熔融指數(shù)1.67；到第十次

加工時(shí)熔融指數(shù)11.8。"它們粘度變稀了。物理性能降低了,這也是一種塑料降

解過程。所以要有比例地利用熱塑性塑料的回料。

六.熔融指數(shù):

塑料熔融指數(shù)就是指熔體的流動(dòng)性能,熔融指數(shù)越大。流動(dòng)性越好,成型加

工比較方便，塑料的成型流動(dòng)比越大,可成型薄壁制品。塑料的熔融指數(shù)測(cè)定是

用流變儀來測(cè)定。我們國(guó)家測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有“GB3682-83”標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件,一般有二

種以上標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件,而所得的熔融指數(shù)相差較大。我們看塑料熔融指數(shù)大小,

還要看標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件的序號(hào)。如ABS塑料熔融指數(shù)測(cè)試有“GB3682-83標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)

條件”中序號(hào)“7或9”二種標(biāo)準(zhǔn)。序號(hào)“7”的試驗(yàn)溫度200℃。序號(hào)“9”的

試驗(yàn)溫度為220℃；序號(hào)”7”的負(fù)荷5Kg,序號(hào)“9”的負(fù)荷lOKg。顯然測(cè)試結(jié)

果序號(hào)“9”的熔融指數(shù)比序號(hào)“7”的要大得多。

GB3682—83標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件

序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)口模內(nèi)徑mm試驗(yàn)溫度℃口模系數(shù)g.mm2負(fù)荷kg

11.18019046.62.160

22.095190700.325

32.0951904642.160

42.09519010735.000

52.095190214610.000

62.095190463521.600

72.09520010735.000

82.095200214610.000

92.095220214610.000

102.095230700.325

112.0952302581.200

122.0952304642.160

132.0952308153.800

142.09523010735.000

152.095275700.325

162.0953002581.200

計(jì)算公式:

1.負(fù)荷P=K（Dr/（f）

P：負(fù)荷,單位:g

K：口模系數(shù),單位:g.nuti

D：活塞頭直徑,單位:mm

d：標(biāo)準(zhǔn)口模內(nèi)徑,單位:mm

2.熔體流動(dòng)速率:MFR=(600XW)/t

MFR：熔體流動(dòng)速率,單位g/lOmin

心切取樣條重量的算術(shù)平均值單位:g

t：切取樣時(shí)間間隔單位:S

3.關(guān)于塑料試驗(yàn)條件序號(hào)選用:

編號(hào)塑料名稱標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)序號(hào)

1ABS79

2PP1214

3PA1015

4PC16

5POM3

6PE12345

七.常用塑料性能:

1.ABS塑料是丙烯睛、丁二烯、苯乙烯三元共聚物。常言塑料樹脂與橡膠合成。

1)特性:

■無毒、著色性好的非結(jié)晶塑料。

■硬而堅(jiān)韌,剛性好,耐低溫沖擊性好,耐蠕變性好,尺寸穩(wěn)定,收縮率

小0.3%,耐磨而表面光澤。

■絕緣性能較好,耐油,耐酸,耐堿。

■缺點(diǎn)耐候性差,不耐紫外線,可燃,燃燒時(shí)有橡膠氣味。

2)加工性能:

ABS流動(dòng)性一般,加工成型性能好,適應(yīng)擠出,吹塑、注塑、層合、熱成型、

發(fā)泡、焊接、印刷、電鍍、金加工和拋光等類加工。并能與PVC相容,共混成

ABS合金塑料。

注射加工:

■ABS吸濕性好,加工時(shí)需干燥處理,注射成型加工時(shí)含水量在0.2%。

■熔體流動(dòng)性中等,當(dāng)間隙在0.04mm時(shí)溢邊。

■熱分解溫度在270℃左右,加工溫度可選高一點(diǎn),但不能超過分解溫度。

模具溫度設(shè)在50~60℃,要求制品表面光潔度高一點(diǎn),模溫可設(shè)在60~80

在生產(chǎn)制品時(shí)可將型腔溫度設(shè)高一些,將型芯溫度設(shè)低一點(diǎn)。

■制品進(jìn)料處易發(fā)生熔接痕等不良外觀,要注意選擇正確進(jìn)料口,脫模敘

度?般取2度以上,頂出力和速度不宜過大,否則制品易頂白。

3）主要用途:

家電、電器儀表、汽車、建材、日用品等領(lǐng)域里。

4）透明ABS、透光性85%,加工性能與ABS基本相同。

2.PP聚丙烯是聚烯煌類塑料。

1）特性:

■無味無毒高結(jié)晶形塑料,結(jié)晶率可達(dá)95%,密度低0.9、0.91g/cnf收縮率

大1~3%。

■剛性和耐磨性好,耐高溫,如在45N/c而的力的作用下,在102~115℃溫

度下不變形。

■電絕緣性優(yōu)異，耐電壓和耐電弧性好?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好,耐酸耐堿,不吸

水。

■耐寒性差,-5℃下沖擊強(qiáng)度急劇下降,制品發(fā)脆。對(duì)熱氧、紫外線輻射

敏感,易引起降解。易燃、燃燒時(shí)有臘味。染色、印刷和粘合性較差。

2）加工性能:

PP加工性能好,適宜注射、擠出、吹塑、熱成型、焊接、電鍍和金切加工

等類型加工。

注射成型:

■PP是高結(jié)晶形塑料,熔體溫度控制在熔點(diǎn)左右,易發(fā)生熔體破裂及制品

毛糙,■型溫度控制在比熔點(diǎn)稍高一點(diǎn)溫度,對(duì)制品質(zhì)量有利^一

■因流動(dòng)性好，成型間隙在0.03fm時(shí)溢邊。

■冷卻速度快,成型周期短,但要注意壁厚處的冷卻。

■成型收縮率大,易發(fā)生縮孔、凹痕、變形和方向性強(qiáng)度差異大。

■注意控制料溫,料溫低方向性明顯,低溫高壓時(shí)更明顯。模溫50℃以下

制品不光澤,易產(chǎn)生熔接痕;90c以上易產(chǎn)生翹曲、變形。

3）主要用途:

包裝、網(wǎng)繩類、醫(yī)用、家電、汽車、日用品等領(lǐng)域里。

3.PA聚酰胺又名尼龍:有6、66、610、612、9、11、12和1010。

1）特性:

■PA66無毒,不霉?fàn)€。結(jié)晶度高,有明顯熔點(diǎn)。熔體流動(dòng)性好,可成型薄

壁制品。收縮率1.5%左右。

■機(jī)械性能優(yōu)越,表面硬度大,有自潤(rùn)滑性,摩擦系數(shù)小,耐磨耗,有較

高的韌性、耐沖擊。

■電絕緣性好。耐油,耐堿和耐溶劑。

■吸水性大,尺寸穩(wěn)定性差,染色性差。

2）加工性能:

PA加工性一般,適宜注射、擠出、吹塑、噴涂、金切加工、焊接和粘接。

注塑成型:

?結(jié)晶度高、熔點(diǎn)高,但熔融溫度范圍窄，熱穩(wěn)定性差,料溫＞300℃,停留

時(shí)間超過30分鐘分解PA易吸濕,加工時(shí)含水量不超過0.1%,成型時(shí)含

水量超出,熔體流動(dòng)性差,制品是易產(chǎn)生氣泡、銀絲等。制品通過調(diào)濕

處理尺寸要脹大。

■PA流動(dòng)性好,成型間隙0.02mm溢邊,直通噴嘴要流延。必需用自鎖噴

嘴。通過各種填充劑增強(qiáng)其流動(dòng)性就差,可用直通噴嘴成型。

■成型收縮率大,制品易產(chǎn)生縮孔和凹痕。

■冷卻速度易影響結(jié)晶度,一般模具溫度為40?60C。對(duì)制品要求伸長(zhǎng)率

高、柔軟性好的薄壁制品取低溫對(duì)制品要求硬度高,耐磨性好,變

型小的厚制品宜取高溫。

3）主要用途:

機(jī)械零件、紡織、化工容器、電工儀表等領(lǐng)域里。

4.PC聚碳酸酯,是力學(xué)性能特好,耐熱性優(yōu)的