塑料注射成型.pptx

第2页/共102页第1页/共102页第3页/共102页第2页/共102页（1）成型周期短，生产效率高。（有的仅为数秒钟）成型周期短，生产效率高。（有的仅为数秒钟）（2）能一次成型形状复杂、表面光滑、带嵌件的制品。）能一次成型形状复杂、表面光滑、带嵌件的制品。（3）自动化程度高，劳动强度低。（可实现单机或联机的控制）自动化程度高，劳动强度低。（可实现单机或联机的控制）（4）对塑料的适应性强。（热塑性和热固性）对塑料的适应性强。（热塑性和热固性）3注射成型的特点注射成型的特点第4页/共102页第3页/共102页第二节第二节 注射成型设备注射成型设备 一一 注射成型机的公称注射量及规格型号注射成型机的公称注射量及规格型号 二二 注射成型机的分类注射成型机的分类 三三 注射成型机的基本结构注射成型机的基本结构 第5页/共102页第4页/共102页1公称注射量：公称注射量：在在对对空空注注射射情情况况下下，注注射射螺螺杆杆（柱柱塞塞）作作一一次次最最大大注注射射行行程程时时，所所能能达达到到的的最最大注射量。通常有两种表示方法：大注射量。通常有两种表示方法：（1）重量法）重量法:以以PS为标准，以注射的重量表示（克）。为标准，以注射的重量表示（克）。（2）容量法）容量法:以以PS为标准，以注射的容量表示（为标准，以注射的容量表示（cm3）。）。2 规格规格 30、60、125、500、1000、2000、3000、4000、8000、32000（cm3）等。）等。3规格型号的表示：规格型号的表示：常用常用XS-ZY-x（500）表示注射机的规格型号。）表示注射机的规格型号。上上列列型型号号表表示示：公公称称注注射射量量为为500 cm3的的螺螺杆杆式式（y）塑塑料料（s）注注射射（z）成成型型（x）机。）机。一、一、塑料注射成型机的公称注射量及规格型号：塑料注射成型机的公称注射量及规格型号：第6页/共102页第5页/共102页1柱塞式注射机（图柱塞式注射机（图4-6-25）（1）主要构造）主要构造：柱塞、料筒、分流梭、加料斗等。（2）特征：特征：.结构简单，制造方便。.混合、塑化效果不良。原因：原因：搅拌、剪切作用小。搅拌、剪切作用小。.传热不良。（3）适用性：）适用性：.适用于一些小型注射机。（60克以下）.对热敏性塑料，大、中型注射机不适用。原因原因：存料量多，一般为注射量的存料量多，一般为注射量的4-84-8倍，停留时间长。倍，停留时间长。二、注射机的分类：二、注射机的分类：第7页/共102页第6页/共102页图图4-6-25 卧式柱塞式注塑机结构示意卧式柱塞式注塑机结构示意1-机座机座 2-电动机及油泵电动机及油泵 3-注射油缸注射油缸 4-加料调节装置加料调节装置 5-注射料筒柱塞注射料筒柱塞6-加料筒柱塞加料筒柱塞 7-料斗料斗 8-料筒料筒 9-分流梭分流梭 10-定模板定模板 11-模具模具 12-动模板动模板13-锁模机构锁模机构 14-锁模锁模(副副)油缸油缸 15-喷嘴喷嘴 16-加热器加热器 17-油缸油缸第8页/共102页第7页/共102页第9页/共102页第8页/共102页第10页/共102页第9页/共102页第11页/共102页第10页/共102页第12页/共102页第11页/共102页2移动螺杆式注射机（图移动螺杆式注射机（图4-6-26）（主要介绍）（主要介绍）图图4-6-26 卧式螺杆注塑机结构示意卧式螺杆注塑机结构示意1-机座机座 2-电动机及油泵电动机及油泵 3-注射油缸注射油缸 4-齿轮箱齿轮箱 5-齿轮传动电动机齿轮传动电动机6-料斗料斗 7-螺杆螺杆 8-加热器加热器 9-料筒料筒 10-喷嘴喷嘴 11-定模板定模板 12-模具模具 13-动模板动模板14-锁模机构锁模机构 15-锁模锁模(副副)油缸油缸 16-螺杆传动齿轮螺杆传动齿轮 17-螺杆花键槽螺杆花键槽 18-油箱油箱第13页/共102页第12页/共102页第14页/共102页第13页/共102页第15页/共102页第14页/共102页第16页/共102页第15页/共102页第17页/共102页第16页/共102页（1）主要构造）主要构造：注射系统、锁模系统、模具。（2）特点：）特点：.螺杆塑化、注射合二为一，结构简化，制造方便，应用广泛。.混合均匀，传热、塑化良好，模塑质量高。（3）适用性：）适用性：流动性差、热敏性塑料；大、中、小型制品均可。此外，根据外形还可以分为立式和卧式，这里不再赘述。第18页/共102页第17页/共102页1注射系统：注射系统：（1 1）主要作用主要作用：输送塑料、混合、压实、熔融、塑化、注射和保压等。（2 2）主要部件：主要部件：加料装置、料筒、螺杆、喷嘴、柱塞、分流梭等。.柱塞：柱塞：是一根表面硬度高，坚实光滑的金属杆。D常为20-100mm。A.作用：将油压传递给熔料，注射入模腔，保压。B.理论最大注射量：Q=sA，s：柱塞冲程，A：横截面积。.分流梭：分流梭：装在料筒前端形状如鱼雷体的金属部件。（图4-6-27）三、注射机的基本结构三、注射机的基本结构：第19页/共102页第18页/共102页作用：A.使物料分流，料层变薄。B.缩短传热导程，提高热传导和塑化质量。C.减小料筒壁处物料的分解（因过热）。D.因横截面，剪切速率，摩擦热，使表观黏度双重降低，有利于传热和注射。图图4-6-27 分流梭的结构示意分流梭的结构示意第20页/共102页第19页/共102页.喷嘴喷嘴：A.作用作用：a.引导熔体从料筒进入模具。b.使物料进一步混合、塑化。(孔径小，剪切速率大)。c.调节料流速度。B.分类分类：（图4-6-28）图图4-6-28 通用式喷嘴通用式喷嘴(a)延伸式喷嘴延伸式喷嘴(b)和弹簧针阀式喷嘴和弹簧针阀式喷嘴(c)结构示意结构示意 1-喇叭口喇叭口 2-电热圈电热圈 3-顶针顶针 4-导杆导杆 5-弹簧弹簧第21页/共102页第20页/共102页a.直通式：直通式：特特点点：颈颈短短，不不用用单单独独加加热热；压压力力损损失失小小；不不易易分分解解、滞滞料料；补补料料易易；剪剪切作用小，易流涎，射程近。切作用小，易流涎，射程近。适用性：适用性：黏度高、热敏性塑料，厚壁制品。黏度高、热敏性塑料，厚壁制品。b.延伸式：延伸式：特特点点：颈颈长长，需需单单独独加加热热；压压力力损损失失较较小小，射射程程远远；补补缩缩作作用用大大；有有流流涎现象，小孔径时，有利于克服流涎。涎现象，小孔径时，有利于克服流涎。适用性：适用性：大、易分解塑料。如大、易分解塑料。如ABS、PC、POM等。等。c自锁式：自锁式：自锁作用自锁作用：依靠弹簧的弹力作用压合喷嘴体内的阀芯，以实现自锁。依靠弹簧的弹力作用压合喷嘴体内的阀芯，以实现自锁。特特点点：自自锁锁效效果果好好，防防止止“流流涎涎”；但但结结构构复复杂杂，压压力力损损失失大大，射射程程近近，补缩作用小。补缩作用小。适用性：适用性：聚酰胺、聚酰胺、PET等低黏度塑料。等低黏度塑料。第22页/共102页第21页/共102页 2锁模系统：锁模系统：（1）作用作用：锁合模具，开、闭模具，顶出制品。（2）锁模力：锁模力：F=（0.40.7）PA （3）分类：分类：（见图（见图4-6-29）.机械式机械式A优点优点：结构简单，制造容易，维修方便。B缺点缺点：启动频繁，负荷大，噪音大，易磨损，行程短。C适用性适用性：小型机械。第23页/共102页第22页/共102页.液压式：液压式：特点：特点：A.模板行程大，运行平稳，可靠，易紧急刹车。B易安装，调模。第24页/共102页第23页/共102页图图4-6-29曲臂锁模机构闭模曲臂锁模机构闭模(a)和开模和开模(b)工作原理示意图工作原理示意图.液压液压机械式：机械式：由液压操作联杆或曲肘撑杆机构启动和闭合模具。第25页/共102页第24页/共102页A优点优点：a.有自身增力作用。（联杆式曲肘）b.伸直时有自锁作用。B缺点：缺点：易机械磨损，调模麻烦。易机械磨损，调模麻烦。C适用性：适用性：多用于中、小型注射机。多用于中、小型注射机。3模具（图模具（图4-6-30）：）：利用本身特定形状，使塑料成型为具有一定形状和尺寸的制品的工具。利用本身特定形状，使塑料成型为具有一定形状和尺寸的制品的工具。作用：赋予材料形状、给予强度和性能，使材料成为有用的制品作用：赋予材料形状、给予强度和性能，使材料成为有用的制品按按成成型型加加工工方方法法分分类类：压压制制模模具具、压压铸铸模模、中中空空吹吹塑塑模模具具、真真空空或或压压力力成成型模具、挤出模具、型模具、挤出模具、注塑模具注塑模具等等第26页/共102页第25页/共102页（1）主流道）主流道：连接喷嘴至分流道或浇口的通道。连接喷嘴至分流道或浇口的通道。特特点点：多多为为圆圆锥锥形形，直直径径向向内内扩扩大大，呈呈26，便便于于赘赘物物去去除除；进进口口端端直直径径应应比比喷喷嘴嘴孔孔径径大大0.5-1mm，便便于于对对中中和和减减小小流流动动阻阻力力；进进口口端端与与喷喷嘴嘴头头接接触触处处开开成成球球面面；为为使使喷喷嘴嘴头头能能紧紧密密地地与与主主流流道道配配合合，主主流流道道进进口口球球面面的的半半径径应应略略大大于于喷喷嘴头半径；为减少回头料，应尽量短。嘴头半径；为减少回头料，应尽量短。注射模具主要由浇注系统、成型零件和结构零件三大部分组成。注射模具主要由浇注系统、成型零件和结构零件三大部分组成。浇注系统浇注系统是指塑料熔体从喷嘴进入型腔前的流道部分，包括主流道、分流道、浇口等。成型零件成型零件是指构成制品形状的各种零件，包括动、定模型腔、型芯、排气孔等。结构零件结构零件是指构成模具结构的各种零件，包括执行导向、脱模、抽芯、分型等动作的各种部件。第27页/共102页第26页/共102页（2）冷料穴）冷料穴：主流道末端的空穴。主流道末端的空穴。作用作用：捕集喷嘴端部两次注射间的冷料。（防止分流道，浇口阻塞）捕集喷嘴端部两次注射间的冷料。（防止分流道，浇口阻塞）（3）分流道：）分流道：多槽模中连接主流道与浇口的通道。多槽模中连接主流道与浇口的通道。要求：分布对称，等距，均称。图图4-6-30 典型注射模具结构图典型注射模具结构图1-定位环定位环 2-主流道衬套主流道衬套 3-定模底板定模底板 4-定模板定模板 5-动模板动模板 6-动模垫板动模垫板7-模座模座 8-顶出板顶出板 9-顶出底板顶出底板 10-回程杆回程杆 11-顶出杆顶出杆 12-导向柱导向柱 13-凸模凸模 14-凹模凹模 15-冷却水通道冷却水通道第28页/共102页第27页/共102页（4 4）浇口：）浇口：连接主流道（分流道）与型腔的通道。连接主流道（分流道）与型腔的通道。作用作用：.控制料流速度。控制料流速度。.防止倒流。（截面积小，冷凝最快，早凝）防止倒流。（截面积小，冷凝最快，早凝）.提高料温，提高流动性。（摩擦热作用）提高料温，提高流动性。（摩擦热作用）.便于制品脱离。便于制品脱离。（5 5）型腔：）型腔：构成制品几何形状的部分。（动、静模，凹、凸模）构成制品几何形状的部分。（动、静模，凹、凸模）凹模（阴模）：构成制品外形的部分。凹模（阴模）：构成制品外形的部分。凸模（阳模）：构成制品内部形状的部分。（型芯）凸模（阳模）：构成制品内部形状的部分。（型芯）.分型面：分开模具，取出制品的平面。（可有多个）分型面：分开模具，取出制品的平面。（可有多个）（6 6）排气口：）排气口：常设在分型面上、模腔端部、配合间隙等。常设在分型面上、模腔端部、配合间隙等。一般深度为一般深度为0.030.2mm。宽为。宽为6mm左右的浅槽。左右的浅槽。防止气体卷入熔体中，而使制品产生气泡，甚至充不满。防止气体卷入熔体中，而使制品产生气泡，甚至充不满。第29页/共102页第28页/共102页第三节第三节 热塑性塑料注射模塑工艺过程热塑性塑料注射模塑工艺过程一.准备阶段二.注射成型工艺过程三.后处理过程1.热处理2.调湿处理第30页/共102页第29页/共102页一、成型前的准备一、成型前的准备：1了解原料性能了解原料性能：（1）热性能：）热性能：热扩散系数热扩散系数：=k/Cp（cm2/s）衡量原料热传导难易的重要参数。式中：式中：k为导热系数，为导热系数，Cp为恒压热容，为恒压热容，为密度。为密度。Tg、Tf、Tm、Td：决定了成型温度范围，一般为决定了成型温度范围，一般为Tf（Tm）Td。A保证物料具有良好的加工流动性。保证物料具有良好的加工流动性。B使物料不分解。使物料不分解。（2）流变性能：）流变性能：第31页/共102页第30页/共102页剪切速率、温度和压力对熔体黏度的影响规律。剪切速率、温度和压力对熔体黏度的影响规律。A聚碳酸酯等，黏度对温度敏感。聚碳酸酯等，黏度对温度敏感。B聚乙烯等，黏度对剪切速率敏感。聚乙烯等，黏度对剪切速率敏感。熔融指数：熔融指数：注射成型要求注射成型要求MIMI较高，如较高，如PE、PP，MI一般应为一般应为2-9克克/10分钟。分钟。（3）压缩率：）压缩率：在100MPa时，PA66为4%；PS为7%；PP为8.5%。压压缩缩率率越越大大，制制品品收收缩缩率率越越大大，为为防防止止凹凹陷陷和和缩缩孔孔，相相应应要要提提高高注注射射+保压压力。保压压力。（4）其它工艺性能：）其它工艺性能：吸湿性、细度和均匀度等。吸湿性、细度和均匀度等。第32页/共102页第31页/共102页2原料的预处理：原料的预处理：（1）原料的干燥：）原料的干燥：对对PC和和PA等等，一一定定要要进进行行干干燥燥，使使吸吸水水率率分分别别小小于于0.03%和和0.3%以以下下。否否则则，轻轻则则制制品品表表面面出出现现银银纹纹、斑斑纹纹和和气气泡泡，重重则则会会分分解解，变变色色，使使制制品品的的表表面面和和内在质量均降低。内在质量均降低。（2）着色：）着色：干法着色（一般加助染剂，如白油）。干法着色（一般加助染剂，如白油）。糊状着色剂着色。糊状着色剂着色。色粒着色。色粒着色。色母料着色。色母料着色。第33页/共102页第32页/共102页作作用用:减小塑料和金属间的温差,使塑料冷却收缩均匀,有利于热料补缩,防止产生过大的内应力。原因：原因：因两者间热性能、收缩率差别大，嵌件附近易出现裂纹，强度。预热温度：预热温度：A.镀锌和镀铬嵌件：110130。B.无镀层嵌件：150左右。（4）脱模剂的选择）脱模剂的选择：使制品易从模具中脱出而敷于模具内的一种助剂。.硬脂酸锌：不适用于硬脂酸锌：不适用于PA。.白油：对白油：对PA效果好，还可防止空隙。效果好，还可防止空隙。.硅油：虽效果好，但价格高，使用麻烦。硅油：虽效果好，但价格高，使用麻烦。（3）嵌件预热：）嵌件预热：第34页/共102页第33页/共102页二、注射过程二、注射过程:1注射工艺过程（图注射工艺过程（图4-6-31）：图图4-6-31注射成型工艺过程示意图注射成型工艺过程示意图第35页/共102页第34页/共102页（1）合模：）合模：在锁模系统作用下，使动、静模严密闭合。在锁模系统作用下，使动、静模严密闭合。（2）注注射射：在在柱柱塞塞或或螺螺杆杆的的强强力力推推动动下下，将将汇汇集集于于料料筒筒前前端端的的熔熔体体以以很很高高的的速度注入到温度较低的模具中。速度注入到温度较低的模具中。（3）保保压压：在在模模具具中中熔熔体体冷冷却却收收缩缩时时，继继续续保保持持施施压压状状态态的的柱柱塞塞或或螺螺杆杆，迫迫使使浇浇口口或或喷喷嘴嘴附附近近的的熔熔体体不不断断补补充充入入模模中中（补补缩缩），使使模模腔腔中中塑塑料料能能形形成成形形状状完完整而致密的制品。整而致密的制品。（4）塑塑化化：塑塑料料在在料料筒筒中中加加热热，由由固固体体粒粒子子转转变变为为熔熔体体，使使物物料料具具有有良良好好的的可塑性。（冷却）可塑性。（冷却）（5）冷却：）冷却：从塑料熔体进入模腔起就在冷却从塑料熔体进入模腔起就在冷却定型。定型。（6）成成型型周周期期：按按一一定定顺顺序序循循环环的的模模塑塑作作业业中中，由由一一个个循循环环的的某某一一特特定定点点进进至下一循环的同一点所用的时间。至下一循环的同一点所用的时间。第36页/共102页第35页/共102页2工艺过程的控制：工艺过程的控制：（1）自动控制：）自动控制：以上几个步骤连续的按一定顺序循环，全由机械本身控制。（2）半自动控制：）半自动控制：除开、闭模为手动外，其余均为自动控制。（3）手动：）手动：按下每个动作按钮，即可使这一动作进行并完成。（4）点动：）点动：手按即动，放开即停，主要用于调整、抢修、试车用。3塑料的塑化原理：塑料的塑化原理：（1）影响塑化质量的主要因素：）影响塑化质量的主要因素：温度温度：使塑料得以形变、熔融和塑化的必要条件。剪切作用剪切作用：A.强化了混合和塑化过程。B.温度分布、物料组成、分子形态发生变化，均匀。C.摩擦热促进了塑料内部的塑化。第37页/共102页第36页/共102页（2）对塑化的总体要求）对塑化的总体要求：.充分塑化，达到规定的成型温度，且均匀一致。.热分解物含量达到最小值。.提供足够的熔融塑料。（3）加热效率）加热效率E（图（图4-6-32）定义式定义式：E=TTo/TwTo图图4-6-32 温度分布对加热效应的影响温度分布对加热效应的影响第38页/共102页第37页/共102页从上式可见，从上式可见，T，E，有利于塑料的塑化。，有利于塑料的塑化。料筒长度料筒长度，传热面积，传热面积，受热时间，受热时间，T，E。A.t=VPtC/wVp为存料量，为存料量，w为每次注射量，为每次注射量，tC为注射周期。为注射周期。B.=K/cK为导热系数；为导热系数；c为热容，为热容，为密度。为密度。C.料层厚料层厚，T.分流梭提供热量时的加热效率：分流梭提供热量时的加热效率：E=f（t/2）.分流梭不提供热量时的加热效率：分流梭不提供热量时的加热效率：E=ft/（2）2.料筒对塑料的热传导方程。料筒对塑料的热传导方程。E=ft/（5-n2）2n为量度分流梭对塑料提供热量效用大小的系数为量度分流梭对塑料提供热量效用大小的系数n，1n2An=1分流梭不对塑料加热。分流梭不对塑料加热。图图4-6-33Bn=2分流梭对塑料加热。分流梭对塑料加热。图图4-6-34第39页/共102页第38页/共102页图图4-6-33 热传导方程的图形热传导方程的图形图图4-6-34 料筒加热效率与料筒加热效率与 注射速度的关系注射速度的关系1-聚苯乙烯聚苯乙烯 2-耐冲击聚苯乙烯耐冲击聚苯乙烯3-低密度聚乙烯低密度聚乙烯 4-高密度聚乙烯高密度聚乙烯第40页/共102页第39页/共102页（4）塑化量：）塑化量：Q=225W/tc=225VP/t（1英两/秒=225磅/小时）若考虑料筒与塑料接触面积A，受热体积V，E，则Q为：Q=225A2/4kR(5-n2)VP=KA2/VPQ=(225VP/t)*t/kR(5-n2)22=VP2/(A/2)2=4VP2/A2对柱塞式注射机，A必V，则有效的办法是加分流梭。（5）螺杆式注射机的摩擦热温升：）螺杆式注射机的摩擦热温升：T=DN/Ch这种剪切作用和温升，会使E。第41页/共102页第40页/共102页 4塑料熔体充模流动分析：这阶段包括充模、保压、倒流、冷却等，同时也伴随有温度和压力的变化。（1）注射过程中模腔内压力和温度的变化第42页/共102页第41页/共102页 P0 压力变化 Ps Po：模腔内最高压力 Pr Ps：浇口冻结时压力 Pr：残余压力 t0 t1 t2 t3 t4 温 A 温度变化 度 B A物料温度变化。B模具温度变化。图图4-6-35注射过程中温度和压力的变化注射过程中温度和压力的变化时间第43页/共102页第42页/共102页（2）充模过程：）充模过程：从螺杆开始向前移动至模腔被充满为止从螺杆开始向前移动至模腔被充满为止。充充模模时时间间：从高聚物熔体进入模具起至模腔被充满为止的一段时间。（t0t1）一般为210秒。压压力力变变化化：熔体充模前，模内无压力，随充模进行直到充满模腔，压力增至最大Po。温度变化：温度变化：随充模进行，物料和模具温度稍有升高。原因原因：由于高速流动，摩擦升热而引起。充模流动分析：充模流动分析：A熔体以层流规律流动熔体以层流规律流动。料流初进入模腔时，熔体前端呈圆弧形。原原因因：模内两壁温度低，中心处黏度小，流动阻力小，流速大。第44页/共102页第43页/共102页B B模腔两壁充满后模腔两壁充满后，逐渐由前端圆弧形过渡为直线形。逐渐由前端圆弧形过渡为直线形。原原因因：由于料流前端与空气接触，界面上熔体冷却，前端的弧形成为黏度较高的熔体膜，流速减小，直至过渡到所有点流速都基本相等。C C作为熔体主流，前端呈直线向前流动，直至充满模腔。作为熔体主流，前端呈直线向前流动，直至充满模腔。充模过程中的射流充模过程中的射流A.当当浇浇口口深深度度比比制制品品厚厚度度小小的的多多时时，如如点点浇浇口口，容容易易出出现现熔熔体体在在模模腔腔内内的的一一股股单单独的连续射流。独的连续射流。第45页/共102页第44页/共102页B.射流使制品产生表面缺陷，质量降低。（充模不足）射流使制品产生表面缺陷，质量降低。（充模不足）C.降低注射速度，提高熔体和模具温度，可防止射流。降低注射速度，提高熔体和模具温度，可防止射流。（3）保压：）保压：自熔体充满模腔至螺杆开始后退为止。自熔体充满模腔至螺杆开始后退为止。保保压压时时间间：自熔体充满模腔至螺杆开始后退为止的一段时间。t1t2，20120秒，也有15分钟的。主要作用：主要作用：A压实塑料，提高密度，提高强度。压实塑料，提高密度，提高强度。B使塑料紧密贴模使塑料紧密贴模，制品尺寸精确。制品尺寸精确。C热料补缩热料补缩。原因：原因：温度温度，熔体冷却时产生收缩，易出现缩孔，凹陷。在压力作用下，使熔体不断，熔体冷却时产生收缩，易出现缩孔，凹陷。在压力作用下，使熔体不断充模，进行补料。充模，进行补料。表面凹陷和内部缩孔。表面凹陷和内部缩孔。D防止熔体倒流。（模内压力高于外部压力时）防止熔体倒流。（模内压力高于外部压力时）第46页/共102页第45页/共102页分子取向分子取向：是形成分子取向的主要阶段是形成分子取向的主要阶段。原原因因：由由于于保保压压期期间间熔熔体体仍仍在在流流动动，而而温温度度不不断断降降低低，分分子子流流动动取取向向易易被被冻冻结结。保压时间越长，分子取向程度越大。（浇口冻结除外）保压时间越长，分子取向程度越大。（浇口冻结除外）（4）倒流：）倒流：从螺杆后退起，至浇口被冻结为止。（从螺杆后退起，至浇口被冻结为止。（t2t3，塑化）压力变化压力变化：由Po降至Ps。（因为模腔内外有压差，物料由高压处向低压处流动。）物料由模腔向外流动物料由模腔向外流动。该阶段分子取向程度小该阶段分子取向程度小。（倒流波及的范围很小）倒流易使制品产生内部缩孔倒流易使制品产生内部缩孔、表面凹陷、收缩、尺寸不稳定。减小倒流的主要措施减小倒流的主要措施：A采用小浇口（点浇口）。对薄壁制品可以，厚制品则不宜，热料补缩差。采用小浇口（点浇口）。对薄壁制品可以，厚制品则不宜，热料补缩差。B延长保压时间。（保证在保压时间内，使浇口冻结）延长保压时间。（保证在保压时间内，使浇口冻结）第47页/共102页第46页/共102页C采用自锁式喷嘴。采用自锁式喷嘴。（5）浇浇口口冻冻结结后后冷冷却却阶阶段段：自浇口处塑料完全冻结至制品取出为止。t3t4，一般为30120秒。主要作用主要作用：使制品冷却定型，防止脱模时扭曲变形。压力变化压力变化：由Ps降至Pr，主要是由于冷却收缩所至。残余压力残余压力：模内压力与外界压力之差称为残余压力，常用Pr表示。APr0时，模压为正数，会造成脱模困难。时，模压为正数，会造成脱模困难。原因原因：制品冷却收缩，必然对芯模有压力作用，因此脱模时制品易挂伤，变形。制品冷却收缩，必然对芯模有压力作用，因此脱模时制品易挂伤，变形。BPr=0时，内外压力平衡，脱模顺利，制品质量高。时，内外压力平衡，脱模顺利，制品质量高。CPrTg)Tmax,则则t小小,V冷冷小小缓冷缓冷则结晶度大则结晶度大,速度快速度快,球晶大球晶大,取向度小取向度小,内应力可能小内应力可能小(结晶结晶非晶非晶,分子松弛快分子松弛快)。制品韧性低制品韧性低,脆性大脆性大,透明性差透明性差,生产效率低生产效率低,尺寸稳定性好，刚度和硬度等高。仅尺寸稳定性好，刚度和硬度等高。仅适用于结晶能力很小的塑料适用于结晶能力很小的塑料,如如PET等。等。第62页/共102页第61页/共102页.t模模低时低时,t模模远低于远低于Tg,t大大,V冷冷大大急冷急冷结结晶晶度度小小,球球晶晶小小,取取向向度度较较大大,内内应应力力大大，韧韧性性较较好好，透透明明性性好好，但但强强度度,刚刚度度,硬度硬度,生产率生产率。.t模模Tg，冷却速率中等，冷却速率中等结晶度、球晶尺寸、取向度均适中，结晶完善，结构稳定结晶度、球晶尺寸、取向度均适中，结晶完善，结构稳定,制品综合性能好。制品综合性能好。（3）熔体黏度大，模温高熔体黏度大，模温高。如：如：PC90120，聚苯醚，聚苯醚110130，聚砜，聚砜130150。熔体黏度小，模温低。熔体黏度小，模温低。如：如：PS常用水冷，常用水冷，CA、PE、PA40100，PP7090。（4）制品厚度大，模温应适当高。制品厚度大，模温应适当高。原因原因：因充满模腔，冷却时间长，如模温低，则易形成缩孔，内应力。第63页/共102页第62页/共102页（5）应考虑模温对取向，内应力等的影响。（结晶）应考虑模温对取向，内应力等的影响。（结晶）（6）其它工艺条件其它工艺条件：如：如：注射压力高、料温高，模温可低些。注射压力高、料温高，模温可低些。3模温对成型性能影响：模温对成型性能影响：（1）模模温温升升高高，流流动动性性，制制品品光光洁洁度度，冷冷却却时时间间，制制品品密密度度和和结结晶晶度度，模模塑塑收收缩缩率率，制品挠曲度，制品挠曲度。（2）模模温温升升高高，充充模模压压力力，注注射射机机生生产产率率，制品内应力，制品内应力。图图4-6-37模温对塑料某些成型模温对塑料某些成型性能的影响性能的影响第64页/共102页第63页/共102页二、压力：二、压力：二、压力：二、压力：（一）塑化压力（背压）（一）塑化压力（背压）（一）塑化压力（背压）（一）塑化压力（背压）螺杆顶部的熔体在螺杆旋转倒退时（预塑）所受到的压力。螺杆顶部的熔体在螺杆旋转倒退时（预塑）所受到的压力。1 1背压的调节：背压的调节：背压的调节：背压的调节：调整背压即调节螺杆后退时油缸泄油的速度。调整背压即调节螺杆后退时油缸泄油的速度。配合螺杆旋转调速机构，调整料筒内塑料的压实程度和塑化效率。配合螺杆旋转调速机构，调整料筒内塑料的压实程度和塑化效率。第65页/共102页第64页/共102页2背压对性能的影响背压对性能的影响：（1）背压）背压，T熔熔，温度均匀性，温度均匀性，混合、混色、塑化效果提高，有利排气。，混合、混色、塑化效果提高，有利排气。（2）背压过高时）背压过高时.塑化效率降低塑化效率降低。（原因原因：延长了塑化时间延长了塑化时间）流动阻力流动阻力，机头压力，机头压力，倒流，倒流，漏流，漏流，流涎，流涎，再生料，再生料。物料易降解、交联，制品性能物料易降解、交联，制品性能。（3）背压过小时，螺杆后退快，带入空气多，注射时因排气而压力损失大。如）背压过小时，螺杆后退快，带入空气多，注射时因排气而压力损失大。如转速不高，则类似柱塞，塑化效果降低。转速不高，则类似柱塞，塑化效果降低。第66页/共102页第65页/共102页3确定背压的主要原则确定背压的主要原则：（1）热稳定性好的塑料）热稳定性好的塑料，背压可适当提高。如背压可适当提高。如PE、PP、ABS等等原因原因：提高了熔体均匀性，塑化效果提高了熔体均匀性，塑化效果，但塑化效率，但塑化效率。（2）热敏性塑料，背压要尽量小。如）热敏性塑料，背压要尽量小。如PVC，POM等。等。原因：原因：背压背压，T，受热时间，受热时间，易分解、烧焦，尤其，易分解、烧焦，尤其h小时，更严重。小时，更严重。（3）熔体黏度小的塑料，背压要小。如）熔体黏度小的塑料，背压要小。如PA等。等。原因：原因：背压背压，漏流，漏流，倒流，倒流，流涎严重，使注射量控制困难。，流涎严重，使注射量控制困难。（4）熔体黏度高的塑料，背压也不能太高。如）熔体黏度高的塑料，背压也不能太高。如PC、聚砜，、聚砜，PPO等等。原因：原因：易动力过载，损害设备。易动力过载，损害设备。（5）加有填料，着色剂等助剂时，背压要适当高。）加有填料，着色剂等助剂时，背压要适当高。原因：原因：易混合，混色，提高熔体均匀性。易混合，混色，提高熔体均匀性。（6）在满足制品质量的前提下，背压应越低越好。）在满足制品质量的前提下，背压应越低越好。第67页/共102页第66页/共102页（二）注射压力：（二）注射压力：（二）注射压力：（二）注射压力：指注射充模时，柱塞或螺杆顶部单位横截面积上对塑料熔体所施加的应力。指注射充模时，柱塞或螺杆顶部单位横截面积上对塑料熔体所施加的应力。1注射压力的计算：注射压力的计算：式中：式中：D0为注射油缸活塞直径；为注射油缸活塞直径；D为螺杆直径；为螺杆直径；P0为表压（为表压（MPa）。）。2注射压力的确定原则：注射压力的确定原则：（1）设备：）设备：其它条件相同时，其它条件相同时，P柱柱P螺螺。原因原因：在柱塞式注射机中流动阻力大，压力损失大。在柱塞式注射机中流动阻力大，压力损失大。第68页/共102页第67页/共102页注射压力与机台规格注射压力与机台规格无关无关?。常常认认为为机机台台规规格格越越大大，注注射射压压力力必必然然越越高高，所所以以当当有有一一制制品品在在小小机机台台上上注注射射不不满满时时，就就试试图图到到大大机机台台上上去去。其其实实机机台台无无论论大大小小，都都配配有有各各种种塑塑料料所所必必需需的的足足够压力的液压系统。够压力的液压系统。但一般来说，对同一模具，在大机台上比小机台上质量好但一般来说，对同一模具，在大机台上比小机台上质量好原因：A大大机机容容量量大大，受受热热时时间间长长，塑塑化化充充分分，色色料料分分散散好好。B大大机机锁锁模模力力大大，可可以以将将注注射射压压力力调调的的较较高高而而又又不不飞飞边边。可可以以压压力力偏偏高高而而获获得得质质量量高的制品。如表面光滑，光泽好，无收缩凹陷，尺寸准确。高的制品。如表面光滑，光泽好，无收缩凹陷，尺寸准确。（2）塑料熔体黏度高，摩擦系数大，）塑料熔体黏度高，摩擦系数大，Tg高，注射压力应高高，注射压力应高。PC（100140MPa）但也应根据其流变性能的不同而采取不同措施。聚砜、聚苯醚（但也应根据其流变性能的不同而采取不同措施。聚砜、聚苯醚（140170MPa）第69页/共102页第68页/共102页如如：ABS，高，但它不象高，但它不象PC的的对温度敏感，则应采取较高注射压力。对温度敏感，则应采取较高注射压力。PP，PE等则一旦达到等则一旦达到Tm，黏度适宜，应取低压。，黏度适宜，应取低压。35-55MPa（PP，PA）（3）成型大制品，形状复杂、薄壁长流程、带嵌件制品，注射压力应高。）成型大制品，形状复杂、薄壁长流程、带嵌件制品，注射压力应高。原因：原因：冷却快，料流方向变化大，流道截面小，流动阻力大，压力损失大。冷却快，料流方向变化大，流道截面小，流动阻力大，压力损失大。（4）厚制品应以低压，多料注射为宜。注射）厚制品应以低压，多料注射为宜。注射-过低：充不满模腔。过低：充不满模腔。（5）加填料和增强材料时，压力应高。）加填料和增强材料时，压力应高。（6）加增塑剂和润滑剂时，压力应低。）加增塑剂和润滑剂时，压力应低。（7）料温和模温高时，注射压力应低。）料温和模温高时，注射压力应低。第70页/共102页第69页/共102页3注射压力对性能的影响注射压力对性能的影响：（一般说，注射压力高，性能好）（图4-6-43）（1）注射压力提高）注射压力提高塑塑料料流流动动性性、充充模模速速度度、接接缝缝强强度度、密度提高，取向度、结晶度等也有提高。密度提高，取向度、结晶度等也有提高。（2）注射压力过高时注射压力过高时凝凝冷冷快快，残残余余压压力力，强强度度，脱脱模模难难，光洁度光洁度，内应力，内应力，飞边，飞边，机器磨损大。，机器磨损大。图图4-6-43 注射压力对塑料某些成型性能的影响注射压力对塑料某些成型性能的影响第71页/共102页第70页/共102页（三）保压压力：（三）保压压力：（三）保压压力：（三）保压压力：保压期间，柱塞或螺杆前端的熔体所受到的压力，一般比注射压力低保压期间，柱塞或螺杆前端的熔体所受到的压力，一般比注射压力低0.60.8MPa,或不变或不变.1作用：作用：作用：作用：（1）压实；（）压实；（2）紧密贴模；（）紧密贴模；（3）防止倒流；（）防止倒流；（4）热料补缩。）热料补缩。2对（结构）性能的影响：对（结构）性能的影响：（1）提提高高保保压压压压力力，压压实实补补缩缩作作用用大大，尺尺寸寸稳稳定定性性好好，收收缩缩率率小小，取取向向度度高高，结结晶晶度度，强度高，断裂伸长率，强度高，断裂伸长率。（2）保保压压压压力力太太高高时时，脱脱模模困困难难，内内应应力力增增大大，制制品品变变形形、翘翘曲曲并并开开（龟龟）裂裂，产产生冷料亮斑。生冷料亮斑。（3）降降低低保保压压压压力力，压压实实补补缩缩作作用用小小，出出现现内内部部缩缩孔孔，表表面面凹凹陷陷，收收缩缩率率，取取向向度度，结晶度，结晶度，强度，强度，尺寸稳定性差。，尺寸稳定性差。第72页/共102页第71页/共102页3确定保压压力的原则：确定保压压力的原则：确定保压压力的原则：确定保压压力的原则：（1）厚制品保压压力高，薄制品保压压力低。）厚制品保压压力高，薄制品保压压力低。（2）大制品保压压力高，）大制品保压压力高，（3）塑料压缩率大，保压压力应高。）塑料压缩率大，保压压力应高。（4）P保保(柱柱)P保保(螺螺)第73页/共102页第72页/共102页三、时间（成型周期）三、时间（成型周期）三、时间（成型周期）三、时间（成型周期）成型周期成型周期注射注射+保压时间保压时间闭模冷却时间：闭模冷却时间：螺杆旋转后退，即预塑包括在这段时间螺杆旋转后退，即预塑包括在这段时间脱模脱模其它时间：开模，闭模，涂脱模剂，按嵌件等。其它时间：开模，闭模，涂脱模剂，按嵌件等。充模时间（柱塞或螺杆前移时间）充模时间（柱塞或螺杆前移时间）保压时间（柱塞或螺杆停留在前进位置时间）保压时间（柱塞或螺杆停留在前进位置时间）第74页/共102页第73页/共102页1.注射注射+保压时间保压时间（1）注射时间）注射时间（2）保压时间：（）保压时间：（20120秒）秒）.对性能影响对性能影响凝封压力低凝封压力低A.缩短保压时间，制品易出现凹陷、气泡、收缩，尺寸稳定性差，取向度，内在性能。凝封压力凝封压力B.延长保压时间，取向度提高，内在性能和表面性能提高。C.保压时间过长，内应力，制品收缩过小而脱模困难。保保压压时时间间的的确确定定（制品尺寸、形状，塑料性能，料温，模温，主流道，浇口等）A厚制品保压时间长，薄制品保压时间短。B料温和模温高，保压时间长。第75页/共102页第74页/共102页C塑料收缩率高，保压时间长。塑料收缩率高，保压时间长。D主流道、分流道、浇口等截面尺寸大，保压时间长。主流道、分流道、浇口等截面尺寸大，保压时间长。3注射速度（注射速率）（图注射速度（注射速率）（图4-6-46）（1）用距离表示：）用距离表示：注射时，单位时间内柱塞或螺杆向前移动的距离。注射时，单位时间内柱塞或螺杆向前移动的距离。单位：mm/sec（2）用容积表示（也可转化为重量）：）用容积表示（也可转化为重量）：注射时