注射成型工艺与注射模设计(上)

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1、聚合物成型加工技术（模具和装备）PROCESSINGTECHNOLOGIESOFPOLYMERICMATERIALS(MOULDANDEQUIPMENT)注射成型工艺与注射模设计（上）西南交通大学材料科学与工程学院注射成型原理注射成型工艺注射成型的工艺参数4.14.24.34注射成型原理及工艺特性4.1注射成型原理一般的注射设备可以分为柱塞式注射机和螺杆式注射机两种。1．柱塞式注射机注射成型原理4.1注射成型原理2．螺杆式注射机注射成型原理4.2注射成型工艺注射成型工艺包括成型前的准备、注射过程和塑件的后处理。1.成型前的准备2.注射过

2、程注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模几个阶段。（1）加料：加原料到注射机料斗的过程；（2）塑化：在料筒内由固态转变成熔体的过程；（3）注射　注射过程可分为充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模等几个阶段。1）充模：熔体充满型腔的过程；2）保压：补充型腔中的收缩需要；3）倒流：与保压时间有关；4）浇口冻结后冷却：塑件在型腔内继续冷却、硬化和定型；5）脱模：推出机构将塑件推出模外。4.2注射成型工艺3.塑件的后处理（1）退火处理目的：消除塑件成型后的残余应力；方法：将塑件在定温的加热介质中保温一段时间的过程。（2）调湿处理目的：

3、调整塑件的含水量，以稳定塑件尺寸；方法：使塑件在加热介质中达到吸湿平衡。4.3注射成型工艺参数1.温度（1）料筒温度料筒最适合的温度范围：θｆ（或θｍ）～θｄ。料筒的温度分布一般采用前高后低的原则，即料筒的加料口（后段）处温度最低，喷嘴处的温度最高。料筒后段温度应比中段、前段温度低５～１０℃。（2）喷嘴温度喷嘴温度一般略低于料筒的最高温度。（3）模具温度为了使塑料成型和顺利脱模，模具的温度应低于塑料的玻璃化温度θｇ或工业上常用的热变形温度。注射成型工艺重要参数包括温度、压力和时间。4.3注射成型工艺参数2.压力（1）塑化压力（螺杆背压）

4、塑化压力是指采用螺杆式注射机注射时，螺杆头部熔料在螺杆转动时所受到的压力。塑化压力应越低越好，一般为6～20MPa。（2）注射压力注射压力是指柱塞或螺杆轴向移动时其头部对塑料熔体所施加的压力。一般在40～130MPa之间。注射压力的作用是克服塑料熔体从料筒流向型腔的流动阻力，给予熔体一定的充型速率以便充满模具型腔。（3）保压压力型腔充满后，继续对模内熔料施加的压力称为保压压力。保压压力的作用是使熔料在压力下固化，并在收缩时进行补缩，从而获得健全的塑件。保压压力等于或小于注射时所用的注射压力。4.3注射成型工艺参数3.时间完成一次注射成型

5、过程所需的时间称成型周期。它包括合模时间、注射时间、保压时间、模内冷却时间和其他时间等。（1）合模时间合模时间是指注射之前模具闭合的时间。（2）注射时间注射时间是指注射开始到塑料熔体充满模具型腔的时间（柱塞或螺杆前进时间）。在生产中，小型塑件注射时间一般为３～５ｓ，大型塑件注射时间可达几十秒。（3）保压时间保压时间是指型腔充满后继续施加压力的时间（柱塞或螺杆停留在前进位置的时间），一般为２０～２５ｓ，特厚塑件可高达５～１０ｍｉｎ。4.3注射成型工艺参数3.时间（4）模内冷却时间模内冷却时间是指塑件保压结束至开模以前所需的时间（柱塞后撤或

6、螺杆转动后退的时间均在其中）。冷却时间一般为３０～１２０ｓ。（５）其他时间其他时间是指开模、脱模、喷涂脱模剂、安放嵌件等时间。4.3注射成型工艺参数注射模的分类及结构组成注射模的典型结构注射模与注射机5.15.25.35注射模基本结构与注射机注射成型机的基本结构ClampingMoldPlateBarrelScrewMotorHopperDrivingUnitMoldControlPanelControlUnit5.1.1注射模具的分类1、按注射模具的典型结构特征分单分型面注射模具、双分型面注射模具、斜导柱（弯销、斜导槽，斜滑块、齿轮齿

7、条）侧向分型与抽芯注射模具、带有活动镶件的注射模具、定模带有推出装置的注射模具和自动卸螺纹注射模具2、按浇注系统的结构形式分普通流道注射模具、热流道注射模具3、按注射模具所用注射机的类型分卧式注射机用的模具、立式注射机用的模具、角式注射机用的模具4、按塑料的性质分热塑性塑料注射模具、热固性塑料注射模5、按注射成型技术分低发泡注射模、精密注射模、气体辅助注射成型注射模、双色注射模、多色注射模等5.1注射模的分类及结构组成5.1.2注射模具的结构组成注射模具由动模和定模两部分组成；定模部分安装在注射机的固定模板上；动模部分安装在注射机的移动

8、模板上。原理：在注射成型过程中，动模随注射机上的合模系统运动，同时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合构成浇注系统和型腔，塑料熔体从注射机喷嘴流经模具浇注系统进入型腔。冷却后开模时，动模与定模分离，取出塑件。