注塑基础知识精品文稿.ppt

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1、注塑基础知识第1页，本讲稿共48页第一节 注塑成型材料一一一一.塑料的定义塑料的定义塑料的定义塑料的定义 塑料塑料(plastics)(plastics)是一种简单的单体是一种简单的单体(monomers)(monomers)经由经由化学聚合反应化学聚合反应(polymerization)(polymerization)而成的长链状高分子聚而成的长链状高分子聚合物合物(polymers)(polymers)。根据美国塑料工业协会对于塑料的定。根据美国塑料工业协会对于塑料的定义：将全部或部分由碳、氧、氢和氮及其它有机或义：将全部或部分由碳、氧、氢和氮及其它有机或无机元素使用加热、加压、或两者并用

2、的方式聚合而无机元素使用加热、加压、或两者并用的方式聚合而成，在制造中的阶段是液体，在制造的最后阶段成为成，在制造中的阶段是液体，在制造的最后阶段成为固体，此庞大而变化多端的材料族群称为塑料。高固体，此庞大而变化多端的材料族群称为塑料。高分子聚合物加工成为塑件的制程主要包括热塑性塑料分子聚合物加工成为塑件的制程主要包括热塑性塑料之熔化与凝固的物理相态变化或热固性塑料之固化的之熔化与凝固的物理相态变化或热固性塑料之固化的化学反应两种。化学反应两种。第2页，本讲稿共48页二、塑料的分类 根据塑料受热后表现的不同行为，塑料可以区分为热根据塑料受热后表现的不同行为，塑料可以区分为热塑性塑料塑性塑料(t

3、hermoplastics)(thermoplastics)和热固性塑料和热固性塑料(thermosets)(thermosets)。（1 1）热塑性塑料。热塑性塑料受热软化、熔融，当温度降）热塑性塑料。热塑性塑料受热软化、熔融，当温度降低时，能变硬定形，若再次受热，仍能软化熔融，冷却软低时，能变硬定形，若再次受热，仍能软化熔融，冷却软化熔融，冷却变硬定形，这一过程能反复的多次进行；化熔融，冷却变硬定形，这一过程能反复的多次进行；（2 2）热固性塑料。热固性塑料受热后，开始软化并具有一）热固性塑料。热固性塑料受热后，开始软化并具有一定的可塑性，在更高的温度及压力下，固化成型。此后，定的可塑性，

4、在更高的温度及压力下，固化成型。此后，不再具有可塑性，若在继续加热，也不能熔化，而只能分不再具有可塑性，若在继续加热，也不能熔化，而只能分解碳化，热固性塑料不溶于任何溶剂，热固性塑料在成型解碳化，热固性塑料不溶于任何溶剂，热固性塑料在成型过程中，不仅有物理变化，还有化学变化。过程中，不仅有物理变化，还有化学变化。第3页，本讲稿共48页三、塑料的力学三态 在自然界中，我们将所有的物质在常温下聚集的状态分为三种：即液在自然界中，我们将所有的物质在常温下聚集的状态分为三种：即液态，气态和固态。态，气态和固态。以非晶态线形高聚物为代表的高分子聚合物，由于分子结构的连续性以及以非晶态线形高聚物为代表的高

5、分子聚合物，由于分子结构的连续性以及其巨大的分子量，所以他们的聚集态不同于一般低分子化合物，而是在不同其巨大的分子量，所以他们的聚集态不同于一般低分子化合物，而是在不同的热力条件下，以其独特的三种形态存在，的热力条件下，以其独特的三种形态存在，即玻璃态、高弹态、和粘流态即玻璃态、高弹态、和粘流态 高分子聚合物是不存在气态的，在受热而可能气化之前，分子结构已受到高分子聚合物是不存在气态的，在受热而可能气化之前，分子结构已受到彻底的破坏，成为低分子的气化物或碳化物彻底的破坏，成为低分子的气化物或碳化物 高分子聚合物的玻璃态实际上是固态的一种表现形式，特点是在一定的温度范围内，高分子聚合物的玻璃态实

6、际上是固态的一种表现形式，特点是在一定的温度范围内，呈现出固态物质普遍的具有的性质，在某些力学特性上类似于普通的玻璃呈现出固态物质普遍的具有的性质，在某些力学特性上类似于普通的玻璃 高分子聚合物的粘流态是一种独特的液态，在某个温度范围内，具有既可以流高分子聚合物的粘流态是一种独特的液态，在某个温度范围内，具有既可以流动又有别于普通的低分子液体的力学性质动又有别于普通的低分子液体的力学性质 高分子聚合物的高弹态时介乎玻璃态和粘流态温度范围的独有的形态高分子聚合物的高弹态时介乎玻璃态和粘流态温度范围的独有的形态 高分子聚合物的和其他的物质一样，在特定的温度压力下有一个相对高分子聚合物的和其他的物质

7、一样，在特定的温度压力下有一个相对稳定的形态，比如，在普通的使用条件下，可以将有机玻璃视为玻璃态稳定的形态，比如，在普通的使用条件下，可以将有机玻璃视为玻璃态的代表，而将液体树脂视为粘流态的代表的代表，而将液体树脂视为粘流态的代表 第4页，本讲稿共48页（1 1）玻璃态）玻璃态 处于玻璃态的塑料分子链段运动基本上处于停止的状态，分子在自身的位处于玻璃态的塑料分子链段运动基本上处于停止的状态，分子在自身的位置上震动，分子链缠绕成团状或卷曲状，互相交错，紊乱无序；置上震动，分子链缠绕成团状或卷曲状，互相交错，紊乱无序；当受到外力作用时，分子链段将作瞬时间微小的伸缩和键角改变，整个塑当受到外力作用时

8、，分子链段将作瞬时间微小的伸缩和键角改变，整个塑料形体具有一定的刚性和强度，在这种形态下，塑胶件可以被使用或进行机料形体具有一定的刚性和强度，在这种形态下，塑胶件可以被使用或进行机械加工械加工 一般非结晶形塑料，其玻璃化温度高于室温，我们可以将塑料原料一般非结晶形塑料，其玻璃化温度高于室温，我们可以将塑料原料颗粒，定形了的制件视为玻璃态。颗粒，定形了的制件视为玻璃态。（2 2）高弹态）高弹态 处于高弹态下的塑料分子，动能增加，链段展开成网状，但分子的运处于高弹态下的塑料分子，动能增加，链段展开成网状，但分子的运动仍维持在小链段的选装，链与链之间不发生位置移动，受外力作用时动仍维持在小链段的选装

9、，链与链之间不发生位置移动，受外力作用时可产生缓慢性变，当外力除去后，又是慢慢恢复原状，在这种状态下，可产生缓慢性变，当外力除去后，又是慢慢恢复原状，在这种状态下，塑料具有一种类似橡胶的弹性，所以又称橡胶态，通常称为弹性或橡胶塑料具有一种类似橡胶的弹性，所以又称橡胶态，通常称为弹性或橡胶体的高聚物，便是之在室温下处于高弹态的高聚物，体的高聚物，便是之在室温下处于高弹态的高聚物，高弹态有两个特点高弹态有两个特点 a.a.在较小的作用力下可以产生较大的变形，外力接触后能恢复原状在较小的作用力下可以产生较大的变形，外力接触后能恢复原状 b.b.高弹态性变并非瞬间发生，而是随时间逐渐发展，与普通的弹性

10、形变不高弹态性变并非瞬间发生，而是随时间逐渐发展，与普通的弹性形变不同，在同样的外力作用下，形变要延迟一段时间才能完成，而且形变量同，在同样的外力作用下，形变要延迟一段时间才能完成，而且形变量达，松弛性也较明显达，松弛性也较明显-塑料的高弹态其实只有在热加工过程中才出现塑料的高弹态其实只有在热加工过程中才出现第5页，本讲稿共48页(3)(3)粘流态粘流态 处于粘流态下的塑料分子，网状结构已经解体，大分子链与链之处于粘流态下的塑料分子，网状结构已经解体，大分子链与链之间，连段与链段之间都有能够自由移动，这是塑料的液体存在的形式，间，连段与链段之间都有能够自由移动，这是塑料的液体存在的形式，只是粘

11、度大，物理构成不同，力学性质不同，当给与外力时，分子间只是粘度大，物理构成不同，力学性质不同，当给与外力时，分子间很容易相互滑动，造成塑性体的变形，除去外力便不再恢复原状很容易相互滑动，造成塑性体的变形，除去外力便不再恢复原状 塑料热成型过程中可以这样描述，通过热和力的作用，让塑料从塑料热成型过程中可以这样描述，通过热和力的作用，让塑料从室温的玻璃态，经历高弹态状便为粘流态，注射入具有一定形状的密室温的玻璃态，经历高弹态状便为粘流态，注射入具有一定形状的密闭模腔，然后再模腔内逐渐冷却，从粘流态转回玻璃态，最后形成与闭模腔，然后再模腔内逐渐冷却，从粘流态转回玻璃态，最后形成与模腔形状一致的制品模

12、腔形状一致的制品 塑料只能在粘流态下才能注射充填成型，即是说，塑料塑料只能在粘流态下才能注射充填成型，即是说，塑料的加工温度范围只能是从粘流温度（或结晶型塑料的熔点）的加工温度范围只能是从粘流温度（或结晶型塑料的熔点）到分解温度之间，如果这个范围宽，加工将比较容易，如果到分解温度之间，如果这个范围宽，加工将比较容易，如果这个范围窄，可选择的加工温度限制就大，加工就较为困难，这个范围窄，可选择的加工温度限制就大，加工就较为困难，前者以聚乙烯为代表，后者以聚氯乙烯为代表，经常用的前者以聚乙烯为代表，后者以聚氯乙烯为代表，经常用的ABSABS也属于这类范围宽的也属于这类范围宽的第6页，本讲稿共48页

13、四、聚合物的物理状态1.Tg(玻璃化温度）2.Tf(粘流温度、熔化温度）3.Td（热分解温度）第7页，本讲稿共48页五、塑料简介1 ABS 1 ABS ABS ABS塑料是由丙烯腈（塑料是由丙烯腈（A A）-丁二烯（丁二烯（B B）-苯乙烯（苯乙烯（S S）三种）三种单体组分经接枝共聚而成的三元共聚物，由于三种单单体组分经接枝共聚而成的三元共聚物，由于三种单体在配比组合上的不同，将直接影响到体在配比组合上的不同，将直接影响到ABSABS的多种性的多种性能，如丙烯腈含量的增加可起到改善能，如丙烯腈含量的增加可起到改善ABSABS的耐油性和耐的耐油性和耐化学性能；丁二烯的增加可提高化学性能；丁二烯

14、的增加可提高ABSABS的冲击韧性；而的冲击韧性；而苯乙烯则可提供良好的成型加工性能。苯乙烯则可提供良好的成型加工性能。第8页，本讲稿共48页(1)、工艺特性 ABSABS属于无定形聚合物，无明显熔点。由于其牌号品属于无定形聚合物，无明显熔点。由于其牌号品级繁多，在注射过程中应按品级的不同制订合适的工艺参级繁多，在注射过程中应按品级的不同制订合适的工艺参数，通常在数，通常在160160以上即可成型。在成型的过程中，以上即可成型。在成型的过程中，ABSABS的热稳定性较好，可供选择的范围大，不易出现的热稳定性较好，可供选择的范围大，不易出现降解或分解，但由于温度过高，有破坏降解或分解，但由于温度

15、过高，有破坏ABSABS中橡胶相中橡胶相的倾向，故须注意。的倾向，故须注意。ABSABS通常在通常在270270以上才开始出现以上才开始出现分解。根据分解。根据ABSABS中组分的不同，吸水性有所差异，其范中组分的不同，吸水性有所差异，其范围在围在0.20.5%0.20.5%之间，为了得到较为理想的制品，在成之间，为了得到较为理想的制品，在成型加工之前，大都作干燥处理。型加工之前，大都作干燥处理。第9页，本讲稿共48页(3)工艺特性（1 1）注射温度）注射温度 在选择在选择ABSABS的成型温度时需注意如下几点：的成型温度时需注意如下几点：（i i）虽然）虽然ABSABS熔体粘度受温度的影响不

16、及注射压力，但还是有一熔体粘度受温度的影响不及注射压力，但还是有一定的改善，因此温度的上升，对熔体的充模，特别是薄壁制品定的改善，因此温度的上升，对熔体的充模，特别是薄壁制品的充模是有利的。的充模是有利的。（ii ii）尽管）尽管ABSABS的分解温度高达的分解温度高达270270以上，但由于受时间及其它工以上，但由于受时间及其它工艺条件的影响，树脂往往在艺条件的影响，树脂往往在250250 左右就开始变色，同时，左右就开始变色，同时，ABSABS中所含的橡胶橡胶相也不适应过高的温度，否则将影响制品的性中所含的橡胶橡胶相也不适应过高的温度，否则将影响制品的性能。能。（iii iii）不同的品级

17、、不同的成型设备、不同的使用要求，所选择的成）不同的品级、不同的成型设备、不同的使用要求，所选择的成型温度应有所不同。型温度应有所不同。因此，因此，ABSABS的成型度除耐热级、电镀级等品级的树脂要求温的成型度除耐热级、电镀级等品级的树脂要求温度稍高些，以改度稍高些，以改 善其熔体充模困难或有利于电镀性能善其熔体充模困难或有利于电镀性能 外，对于阻外，对于阻燃级、通用级、抗冲级等树脂则希望温度取低些，以防发生分解燃级、通用级、抗冲级等树脂则希望温度取低些，以防发生分解或对物理机械性能有所不利。或对物理机械性能有所不利。第10页，本讲稿共48页（3 3）注射速度）注射速度 注射速度对注射速度对A

18、BSABS熔体流动性的改变有一定的影响，注熔体流动性的改变有一定的影响，注射速度慢，制品表观会出现波纹，溶接不良等现象，而注射速度快，射速度慢，制品表观会出现波纹，溶接不良等现象，而注射速度快，充模迅速，但易出现排气不良，表观光泽度不佳等情况，同时还会影充模迅速，但易出现排气不良，表观光泽度不佳等情况，同时还会影响到制品的性能响到制品的性能.（4 4）模具温度）模具温度 模具温度对提高模具温度对提高ABSABS制品表面光洁度、减少制品制品表面光洁度、减少制品内应力有着重要的作用。模具温度高，熔体充模容易，制品的内应力有着重要的作用。模具温度高，熔体充模容易，制品的表观光洁度好，内应力小，同时对

19、制品的可电镀性也有改善表观光洁度好，内应力小，同时对制品的可电镀性也有改善 但但也存在着制品成型收缩率大，成型周期长，易脱模变形等问题。也存在着制品成型收缩率大，成型周期长，易脱模变形等问题。对于表观和性能要求都比较高的制品，模具温度可控制在对于表观和性能要求都比较高的制品，模具温度可控制在6060以上，当然温度的均匀性也十分重要，要求模腔与模芯之间的以上，当然温度的均匀性也十分重要，要求模腔与模芯之间的温差应不超过温差应不超过1010,对于深孔制品或形状较为复杂的制品，要求模对于深孔制品或形状较为复杂的制品，要求模腔温度略高一些，以利制品的顺利脱模。腔温度略高一些，以利制品的顺利脱模。第11

20、页，本讲稿共48页(2)(2)注射压力注射压力 与聚苯乙烯、尼龙等塑料相比与聚苯乙烯、尼龙等塑料相比ABS ABS 的流动性的流动性要稍差些，故所需的注射压力较大。但大的注射压力要稍差些，故所需的注射压力较大。但大的注射压力容易造成制品脱模困难或脱模损伤，以及给制品带来容易造成制品脱模困难或脱模损伤，以及给制品带来较大的内应力。因此，注射压力又不能太大。较大的内应力。因此，注射压力又不能太大。ABSABS的注射压力除了与制品的壁厚，设备类型等有关的注射压力除了与制品的壁厚，设备类型等有关外，还与树脂的品级有关。一般对薄壁、长流程、小浇口外，还与树脂的品级有关。一般对薄壁、长流程、小浇口的制品或

21、耐热级、阻燃级树脂，要求的注射压力较高，可的制品或耐热级、阻燃级树脂，要求的注射压力较高，可达达130150MPa130150MPa；而厚壁、大浇口制品只需；而厚壁、大浇口制品只需70100MPa70100MPa就可以了。对成型设备来说，螺杆式注塑机所选用的就可以了。对成型设备来说，螺杆式注塑机所选用的注射压力通常在注射压力通常在100MPa100MPa以下，而柱塞式注塑机一般以下，而柱塞式注塑机一般要在要在100MPa100MPa以上。以上。为了获得内应力较少的制品，要求保压压力不宜过高，为了获得内应力较少的制品，要求保压压力不宜过高，6070MPa6070MPa的保压压力对的保压压力对AB

22、SABS制品来说，通常是可以制品来说，通常是可以满足要求了。满足要求了。第12页，本讲稿共48页2聚碳酸酯 聚碳酸酯（PC）是一种新型的工程塑料，它性能优异，不仅透明度高，冲击韧性极好，而且耐蠕变，使用温度范围宽，尺寸稳定性好、电绝缘性优良，耐候性、无毒性，因此广泛应用于仪器仪表、照明用具，电子电气设备等方面，缺点是它的制品对缺口比较敏感，易产生应力开裂，耐疲劳行和化学稳定性也稍差，随着改性聚碳酸酯新品种的不断出现第13页，本讲稿共48页（1）聚碳酸酯的工艺特点 由分子结构可知聚碳酸酯具有的特点是：由分子结构可知聚碳酸酯具有的特点是：（1 1）刚性和柔性）刚性和柔性 在聚碳酸酯的主链结构中有苯

23、环、异丙基、在聚碳酸酯的主链结构中有苯环、异丙基、酯键，因而使聚碳酸酯既有刚性又有一定的柔软性和韧性，但主酯键，因而使聚碳酸酯既有刚性又有一定的柔软性和韧性，但主链结构中的酯键却使聚碳酸酯对水有敏感性。链结构中的酯键却使聚碳酸酯对水有敏感性。（2 2）熔融粘度高）熔融粘度高 聚碳酸酯在聚碳酸酯在240240300300时，熔融粘度为时，熔融粘度为102.1Pa.102.1Pa.由于熔体粘度较高，流动性差，故给注射成型带来了一由于熔体粘度较高，流动性差，故给注射成型带来了一定的困难。定的困难。（3 3）结晶性）结晶性 聚碳酸酯是具有规整结构的聚合物，只有聚碳酸酯是具有规整结构的聚合物，只有在某种

24、特定条件下才产生结晶，保持某种结晶度，经在某种特定条件下才产生结晶，保持某种结晶度，经X X光衍光衍射分析，测得聚碳酸酯的晶胞大小为射分析，测得聚碳酸酯的晶胞大小为118nm118nm。在通常成型。在通常成型条件下由于其晶核极小，可以视为非结晶型聚合物。条件下由于其晶核极小，可以视为非结晶型聚合物。第14页，本讲稿共48页1聚碳酸酯的工艺特点由分子结构可知聚碳酸酯具有的特点是：由分子结构可知聚碳酸酯具有的特点是：（1 1）刚性和柔性）刚性和柔性 在聚碳酸酯的主链结构中有苯环、异丙基、酯在聚碳酸酯的主链结构中有苯环、异丙基、酯键，因而使聚碳酸酯既有刚性又有一定的柔软性和韧性，但主链键，因而使聚碳

25、酸酯既有刚性又有一定的柔软性和韧性，但主链结构中的酯键却使聚碳酸酯对水有敏感性。结构中的酯键却使聚碳酸酯对水有敏感性。（2 2）熔融粘度高）熔融粘度高 聚碳酸酯在聚碳酸酯在240240300300时，熔融粘度为时，熔融粘度为102.1Pa.102.1Pa.由于熔体粘度较高，流动性差，故给注射成型带来了由于熔体粘度较高，流动性差，故给注射成型带来了一定的困难。一定的困难。（3 3）结晶性）结晶性 聚碳酸酯是具有规整结构的聚合物，只有在某聚碳酸酯是具有规整结构的聚合物，只有在某种特定条件下才产生结晶，保持某种结晶度，经种特定条件下才产生结晶，保持某种结晶度，经X X光衍射分光衍射分析，测得聚碳酸酯

26、的晶胞大小为析，测得聚碳酸酯的晶胞大小为118nm118nm。在通常成型条件下。在通常成型条件下由于其晶核极小，可以视为非结晶型聚合物。由于其晶核极小，可以视为非结晶型聚合物。第15页，本讲稿共48页2.成型工艺1 1）注射温度）注射温度 聚碳酸酯的大分子多呈无定形状态，大约聚碳酸酯的大分子多呈无定形状态，大约215215开始软化，开始软化，225225以上开始流动。和其它塑料性塑料相比，聚碳酸酯不仅熔融温度高，而且熔以上开始流动。和其它塑料性塑料相比，聚碳酸酯不仅熔融温度高，而且熔融后的熔体粘度也较高，熔体粘度对温度的敏感性比剪切速率大。一般对于融后的熔体粘度也较高，熔体粘度对温度的敏感性比

27、剪切速率大。一般对于低于低于260260的料温，由于其熔体粘度过高，制品易出现不足，波纹等缺陷，故在的料温，由于其熔体粘度过高，制品易出现不足，波纹等缺陷，故在成型中较少采用，而大都选用成型中较少采用，而大都选用270320270320之间，在此范围内的熔体粘度适中，适合之间，在此范围内的熔体粘度适中，适合于大部分制品的成型。于大部分制品的成型。聚碳酸酯在正常加工温度范围内有很好的热稳定性，在聚碳酸酯在正常加工温度范围内有很好的热稳定性，在300300温度下温度下长时间停留于料筒内基本不分解，熔体粘度变化也很小长时间停留于料筒内基本不分解，熔体粘度变化也很小,由于这一特性使其在成由于这一特性使

28、其在成型过程中可以多次反复使用。型过程中可以多次反复使用。注射温度对聚碳酸酯制品的性能有着重要的影响，在注射温度对聚碳酸酯制品的性能有着重要的影响，在280280300300之间，聚碳酸酯成型前后的分子量变化较小之间，聚碳酸酯成型前后的分子量变化较小,实验证明，除了伸长率有所下降实验证明，除了伸长率有所下降外，冲击强度，拉伸强度和弯曲强度等项性能指标均有较高的值，同时制品外，冲击强度，拉伸强度和弯曲强度等项性能指标均有较高的值，同时制品有良好的外观和光亮的表面。有良好的外观和光亮的表面。过高的料温，如超过过高的料温，如超过340340时，聚碳酸酯将会出现分解，制品颜色变深，时，聚碳酸酯将会出现

29、分解，制品颜色变深，表面出现银丝、暗条、黑点、气泡等缺陷，同时物理机械性能也显著下降。表面出现银丝、暗条、黑点、气泡等缺陷，同时物理机械性能也显著下降。第16页，本讲稿共48页 模具温度。模具温度对制品的力学性能影响模具温度。模具温度对制品的力学性能影响很大。随着模温的提高，料温与模温间的温差变小，很大。随着模温的提高，料温与模温间的温差变小，剪切应力降低，熔体可在模腔内缓慢冷却，分子链剪切应力降低，熔体可在模腔内缓慢冷却，分子链得以松弛，取向程度减小，从而减小了制品的内应得以松弛，取向程度减小，从而减小了制品的内应力，但制品的冲击强度、伸长率显著下降，同时会力，但制品的冲击强度、伸长率显著下

30、降，同时会出现制品脱模困难，脱模时宜变形，并延长了成型出现制品脱模困难，脱模时宜变形，并延长了成型周期，降低了生产效率；而模温较低，又会使制品周期，降低了生产效率；而模温较低，又会使制品的内应力增加。因此，必须控制好模温。通常，的内应力增加。因此，必须控制好模温。通常，PCPC的模温为的模温为8080120120。普通制品控制在。普通制品控制在8080100100，而，而对于形状复杂、壁薄及要求较高的制品，则控制在对于形状复杂、壁薄及要求较高的制品，则控制在100100120120，但不允许超过其热变形温度。，但不允许超过其热变形温度。第17页，本讲稿共48页 注射压力。尽管加工时注射压力对熔

31、体黏度和流动性影响较小，注射压力。尽管加工时注射压力对熔体黏度和流动性影响较小，但由于但由于PCPC熔体黏度高、流动性较差，因此，注射压力不能太低，一般熔体黏度高、流动性较差，因此，注射压力不能太低，一般控制在控制在8080120Mpa120Mpa。对于薄壁长流程、形状复杂、浇口尺寸较。对于薄壁长流程、形状复杂、浇口尺寸较小的制品，为使熔体顺利、及时充模，注射压力要适当提高至小的制品，为使熔体顺利、及时充模，注射压力要适当提高至120120150Mpa150Mpa。保压压力。保压压力的大小和保压时间的长短也影响保压压力。保压压力的大小和保压时间的长短也影响制品质量。保压压力过小，则补缩作用小，

32、制品内部会因收制品质量。保压压力过小，则补缩作用小，制品内部会因收缩而形成气泡，制品表面也会出现凹痕；保压压力过大，在缩而形成气泡，制品表面也会出现凹痕；保压压力过大，在浇口周围易产生较大的内应力。保压时间长，制品尺寸精度浇口周围易产生较大的内应力。保压时间长，制品尺寸精度高、收缩率低、表面质量良好，但增加了制品中的内应力，高、收缩率低、表面质量良好，但增加了制品中的内应力，延长了成型周期。延长了成型周期。注射速率。注射速率对制品的性能影响不大。但从成型注射速率。注射速率对制品的性能影响不大。但从成型角度考虑，注射速率不宜太慢，否则进进入模腔内的熔体易冷角度考虑，注射速率不宜太慢，否则进进入模

33、腔内的熔体易冷凝而导致充不足，另外，制品表面也易出现波纹、料流痕等缺凝而导致充不足，另外，制品表面也易出现波纹、料流痕等缺陷；注射速率也不宜太快，以防裹入空气和出现熔体破裂现象。陷；注射速率也不宜太快，以防裹入空气和出现熔体破裂现象。生产中，一般采用中速或慢速，最好采用多级注射。注射时，生产中，一般采用中速或慢速，最好采用多级注射。注射时，速度设定为慢速度设定为慢快快慢，这样可大大提高制品质量慢，这样可大大提高制品质量第18页，本讲稿共48页第二节 注塑机基础知识 塑料注射机是注射成型的主要设备，它可将热塑塑料注射机是注射成型的主要设备，它可将热塑性塑料或热固性塑料在塑化料筒中加热，混炼，塑性

34、塑料或热固性塑料在塑化料筒中加热，混炼，塑化，达到熔融状态，向已经塑化好的物料施加压力，化，达到熔融状态，向已经塑化好的物料施加压力，射出并注入模具型腔，经冷却固化得到成型制品。射出并注入模具型腔，经冷却固化得到成型制品。注塑机主要由注射系统，合模系统，液压系统，注塑机主要由注射系统，合模系统，液压系统，电气系统电气系统 4 4大系统组成，另外还包括加热冷却系统，大系统组成，另外还包括加热冷却系统，润滑系统、安全及监测系统润滑系统、安全及监测系统第19页，本讲稿共48页注塑机照片注塑机照片第20页，本讲稿共48页2.1 合模系统合模系统主要包括锁模装置，调模装置及其制品顶出装置等。锁模系统的主

35、要作用有：（1）保证模具能快速、灵活、准确、安全地实现闭合、开启及制品顶出；（2）模具闭合是。能提供足够的锁模力，抵抗注射熔体产生的模腔压力，防止模具涨开 第21页，本讲稿共48页2.2.注射系统 注射系统主要包括预塑装置及注射装置，故也称为预塑、注射系统。其主要作用：（1）均匀加热，并在规定时间内将一定数量的熔融塑料塑化；（2）在一定的压力和速度下，将定量的熔体注射到模具型腔内；（3）在注射结束后，对模腔内的熔体进行保压第22页，本讲稿共48页第23页，本讲稿共48页2.3.液压控制系统注塑机的液压控制系统主要由各种液压元件、回路、液压辅助元件组成。其主要作用有：保证注塑机能够按照预定的工艺

36、条件及动作程序，进行准确而有效的工作第24页，本讲稿共48页2.4.电气控制系统 电气控制系统主要由各种电气和电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。其主要作用有：与液压控制系统配合，准确的实现预定的工艺要求；为实现个动作程序提供动力第25页，本讲稿共48页2.5.2.5.加热冷却系统加热冷却系统 主要用于料筒及喷嘴的加热，冷却系统主要用于模具、主要用于料筒及喷嘴的加热，冷却系统主要用于模具、液压油、料筒的加料段的冷却；液压油、料筒的加料段的冷却；2.6.2.6.润滑系统润滑系统 润滑系统是为了注射机有相对运动的部位，如调模润滑系统是为了注射机有相对运动的部位，如调模板、调模装置、连杆机绞等处，

37、提供润滑条件的回板、调模装置、连杆机绞等处，提供润滑条件的回路；路；2.7.2.7.安全与检测系统安全与检测系统 注射机的安全保护装置，主要由安全门、行程阀、机注射机的安全保护装置，主要由安全门、行程阀、机械保护杆等组成。主要作用是保护操作工人的人身安械保护杆等组成。主要作用是保护操作工人的人身安全及设备的运行运行安全；全及设备的运行运行安全；第26页，本讲稿共48页第三节 注塑成型基础知识 所谓注塑就是塑胶材料在注塑机的料筒中经过外部的加热和螺杆的旋转而产生的剪切热对树脂材料进行塑化成熔体后，通过施加一定的压力，把熔体注射到具有一定的形状的型腔中经过冷却定型后所产生的物品就为注塑。第27页，

38、本讲稿共48页注塑过程第28页，本讲稿共48页3.1 注塑成型工艺注塑成型工艺是成型塑料制品的一种常用方法，其工艺注塑成型工艺是成型塑料制品的一种常用方法，其工艺流程如下图所示。流程如下图所示。从以上工艺流程可以看出，注塑成型是一个循环过程，从以上工艺流程可以看出，注塑成型是一个循环过程，完成注塑成型需要经过包括预塑计量、注射充模、完成注塑成型需要经过包括预塑计量、注射充模、保压补缩、冷却定型保压补缩、冷却定型4 4大过程。大过程。第29页，本讲稿共48页（1）预塑阶段。螺杆开始旋转，然后将从料斗输送过来的塑料向螺杆前端输送，塑料在高温和剪切力的作用下塑化均匀并逐步聚集在料筒的前端，随着熔融塑

39、料的聚集，压力越来越大，最后克服螺杆背压将螺杆逐步往后推，当料筒前部的塑料达到所需的注塑量时，螺杆停止后退和转动，预塑阶段结束。第30页，本讲稿共48页 （2）注塑阶段。螺杆在注塑油缸的作用下向前移动，将储存在料筒前部的塑料以多级速度和压力向前推压，经过流道和浇口注入已闭合的模具型腔中。第31页，本讲稿共48页（3）.保压补缩过程 保压阶段的注射压力称保压压力，在此压力作用下，模腔中的熔体得到因冷却而补缩，制品得到压缩与增密。在此过程中，保压压力起主导作用。保压阶段的特点是：熔体在高压下慢速流动，螺杆有微小的补缩位移，物料随冷却和密度增大使制品逐渐成型。在保压阶段，熔体流速成很小，不起主导作用

40、，而压力却是影响过程的主要因素，在保压阶段，模内压力和比容是不断地变化的。第32页，本讲稿共48页（4）.冷却定型阶段 塑料在模具型腔中经过保压，防止塑料倒流直到塑料固化，型腔中压力消失。一个生产周期中冷却定型时间占的比例最大 第33页，本讲稿共48页3.2 注塑工艺参数简介注塑中控制的五大要素：注塑中控制的五大要素：温度：包括烘料温度，料筒温度，模具温度以及机台油温温度：包括烘料温度，料筒温度，模具温度以及机台油温压力：包括锁模压力，开模压力，注射压力，保压压力，座压力：包括锁模压力，开模压力，注射压力，保压压力，座进座退压力，顶进顶退压力，倒索压力进座退压力，顶进顶退压力，倒索压力,背压背

41、压速度：包括锁模速度，开模速度，注射速度，保压速度，座速度：包括锁模速度，开模速度，注射速度，保压速度，座进座退速度，顶进顶退速度，倒索速度进座退速度，顶进顶退速度，倒索速度时间：注射时间，保压时间，烤料时间，成型周期时间：注射时间，保压时间，烤料时间，成型周期位置：注射相关位置，开模相关位置，合模的相关位置，位置：注射相关位置，开模相关位置，合模的相关位置，倒索位置倒索位置第34页，本讲稿共48页3.2.1 温度 （1 1）油温：对于液压机而言是由于机器的不停运作液压油运动摩）油温：对于液压机而言是由于机器的不停运作液压油运动摩擦而产生的热能，它是由冷却水来控制，在开机时要确认油温在擦而产生

42、的热能，它是由冷却水来控制，在开机时要确认油温在4545左右，若油温过高或过低均会影响压力的传递。左右，若油温过高或过低均会影响压力的传递。（2 2）料筒温度是指料筒表面的加热温度，料筒温度的作用是）料筒温度是指料筒表面的加热温度，料筒温度的作用是为了使固体颗粒状的塑胶原料转化成一个整体的流动性很好，为了使固体颗粒状的塑胶原料转化成一个整体的流动性很好，通过机器的运转能使色粉色母等辅料充分地熔合在一起的半液通过机器的运转能使色粉色母等辅料充分地熔合在一起的半液体状态，达到能填充到模具内的需要。料筒分三段加热，从料体状态，达到能填充到模具内的需要。料筒分三段加热，从料斗到喷嘴依次从低到高，使塑料

43、逐步熔融、塑化。第一段是靠斗到喷嘴依次从低到高，使塑料逐步熔融、塑化。第一段是靠近料斗处的固体输送段，温度要低一些，料斗还要用冷却水冷近料斗处的固体输送段，温度要低一些，料斗还要用冷却水冷却。第二段为压缩段，物料处于压缩状态并逐渐熔融。第三段却。第二段为压缩段，物料处于压缩状态并逐渐熔融。第三段为计量段，物料处于全熔融状态，在预塑终止后形成计量室，为计量段，物料处于全熔融状态，在预塑终止后形成计量室，储存塑化好的物料，以保证处于熔融状态。储存塑化好的物料，以保证处于熔融状态。第35页，本讲稿共48页（3 3）喷嘴是具有加速熔体流动、调整熔体温度及物料均）喷嘴是具有加速熔体流动、调整熔体温度及物

44、料均化的作用。喷嘴温度一般要低于料筒的最高温度，一方化的作用。喷嘴温度一般要低于料筒的最高温度，一方面是防止溢流，另一方面，是塑料发生分解，影响制品面是防止溢流，另一方面，是塑料发生分解，影响制品质量。质量。注意：料筒温度和喷嘴温度与成型的其它工艺参数有关。如注意：料筒温度和喷嘴温度与成型的其它工艺参数有关。如当注塑压力低时，为保证物料的流动，应提适当高料筒和当注塑压力低时，为保证物料的流动，应提适当高料筒和喷嘴温度，反之，应降低料筒和喷嘴温度。一般可以通过喷嘴温度，反之，应降低料筒和喷嘴温度。一般可以通过“对空注射法对空注射法”和制品的和制品的“直观分析法直观分析法”来调整工艺参数，来调整工

45、艺参数，确定最佳的料筒和喷嘴温度。确定最佳的料筒和喷嘴温度。第36页，本讲稿共48页（4 4）模具温度）模具温度）模具温度）模具温度 模具温度是指与制品、浇口、流道接触的模腔的表面温度。模具温度是指与制品、浇口、流道接触的模腔的表面温度。对制品的外观的气纹、夹线，尺寸和内在的性能影响很大。对制品的外观的气纹、夹线，尺寸和内在的性能影响很大。升高模具温度，能提熔体的流动性，加大制品的收缩率，释升高模具温度，能提熔体的流动性，加大制品的收缩率，释放、降低制品的内应力。模具温度通常是靠调整模温机的温放、降低制品的内应力。模具温度通常是靠调整模温机的温来控制的。模温机是辅助设备，它不是注塑机的一部分，

46、具来控制的。模温机是辅助设备，它不是注塑机的一部分，具有独立的升降温系统和使媒体循环的装置。有独立的升降温系统和使媒体循环的装置。（5 5）热流道温热流道温热流道温热流道温 它分为保温型和加热型。热流道系统的特点是在每一个注射成它分为保温型和加热型。热流道系统的特点是在每一个注射成型周期中保持主流道和分流道的主题的融体不凝固，使之不产生型周期中保持主流道和分流道的主题的融体不凝固，使之不产生料把和冷胶。并能降低塑料的原材料消耗和成型中的能耗，缩短料把和冷胶。并能降低塑料的原材料消耗和成型中的能耗，缩短了成型周期。它的温度设定是依据所使用材料的加工工艺温度而了成型周期。它的温度设定是依据所使用材

47、料的加工工艺温度而定。一般比喷嘴温度偏高，并保持其熔融状态并不至于产生流涎。定。一般比喷嘴温度偏高，并保持其熔融状态并不至于产生流涎。第37页，本讲稿共48页3.2.2、速度 A A、开合模的速度设定，开合模的设定一般是按慢、开合模的速度设定，开合模的设定一般是按慢快快慢的原理，这样设定主要考虑机器、模具、周期去考虑。慢的原理，这样设定主要考虑机器、模具、周期去考虑。B B、顶出设定：可根据产品的结构来设定，结构复杂的最、顶出设定：可根据产品的结构来设定，结构复杂的最好用慢速顶出一些再用快速脱模，缩短周期。好用慢速顶出一些再用快速脱模，缩短周期。C C、射速：根据产品的大小，结构去设定，若结构

48、复杂较为、射速：根据产品的大小，结构去设定，若结构复杂较为壁薄的可快速，若结构简单壁厚的可用慢速，还要根据材壁薄的可快速，若结构简单壁厚的可用慢速，还要根据材料的性能，由慢到快设定。料的性能，由慢到快设定。第38页，本讲稿共48页3、压力（1 1）射出压力射出压力射出压力射出压力 注射溶体是通过射出压力从喷嘴流入模具主浇口经过分流道浇口而进入模注射溶体是通过射出压力从喷嘴流入模具主浇口经过分流道浇口而进入模腔，螺杆头部的注射压力必须在克服溶体在进入模腔后所遇到的阻力损腔，螺杆头部的注射压力必须在克服溶体在进入模腔后所遇到的阻力损失后保持一定的压力来充满模腔。失后保持一定的压力来充满模腔。（2

49、2）保压压力保压压力保压压力保压压力 当高温溶体充满模腔后就进入保压补缩阶段，一直持续到浇口封冻为止。以补偿当高温溶体充满模腔后就进入保压补缩阶段，一直持续到浇口封冻为止。以补偿溶体由于温度下降而引起的体积收缩。因此，保压压力的设定将对溶体的定型过溶体由于温度下降而引起的体积收缩。因此，保压压力的设定将对溶体的定型过程及制品质量产生重要影响。程及制品质量产生重要影响。（3 3）溶胶背压溶胶背压溶胶背压溶胶背压 溶胶背压是控制料管内溶体密度的一个辅助压力。调整背压能有效地排料管溶胶背压是控制料管内溶体密度的一个辅助压力。调整背压能有效地排料管内计量段内原料的气体，能使有颜色的原料颜色混合均匀，还

50、能直接影响到内计量段内原料的气体，能使有颜色的原料颜色混合均匀，还能直接影响到制品的收缩，尺寸精度等。制品的收缩，尺寸精度等。（4 4）锁模压力锁模压力锁模压力锁模压力 锁模力是指注塑机合模机构对模具所能施加的最大夹紧力，也叫合模力。注锁模力是指注塑机合模机构对模具所能施加的最大夹紧力，也叫合模力。注塑机在注射时，熔料经料管，喷嘴、浇口后进入模腔，其注射压力一部分损塑机在注射时，熔料经料管，喷嘴、浇口后进入模腔，其注射压力一部分损失在喷嘴和浇口，其余的为模腔内熔体压力，通常称模腔压力。锁模压力设失在喷嘴和浇口，其余的为模腔内熔体压力，通常称模腔压力。锁模压力设定必须要保证大于充模时的模腔压力，