材料成形工艺 第2版 教学课件 作者 夏巨諶 张启勋 主编 第十六章　注射成型工艺及注射模.pptx

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1、材料成形工艺第十六章　注射成型工艺及注射模第一节　注射工艺过程第二节　注射工艺的影响因素第三节　常用塑料及其注射工艺第四节　热　成　型第五节　注射模具的基本结构第一节　注射工艺过程一、成型前的准备二、注射过程三、制品的后处理一般在成型前应对塑料原料进行外观检验，如原料的色泽、细度及均匀度等，必要时应对塑料的工艺性能进行测试。对容易吸湿的塑料，如尼龙、聚碳酸酯、ABS等，成型前应进行充分的干燥，避免制品表面出现银丝、斑纹和气泡等缺陷。在成型前，还应对注射机的料筒进行清洗或拆换。当在塑料制品内设置金属嵌件时，有时需对

2、金属嵌件进行预热，以减小塑料熔体与金属嵌件之间的温度差。为了使制品容易从模具内脱出，对有的模具型腔或型芯还需涂上脱模剂，常用的脱模剂有硬脂酸锌、液体石蜡和硅油等。在成型前，有时还需对模具进行预热。一、成型前的准备塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。图16-1所示充模过程，对于螺杆式注射机，充模是注射机的螺杆从预塑后的位置向前运动开始的。在油缸的推力作用下，螺杆头部产生注射压力，迫使料筒计量室中已塑化好的熔体流经注塑机喷嘴

3、、模具主流道、分流道，最后从浇口处注入并充满模具型腔。在注射过程中压力随时间呈非线性变化。图16-2为在一个注射周期内各部位压力随时间变化的曲线图(用压力传感器测得)。图中，曲线1是料筒计量室中注射压力随时间变化的曲线；曲线2是喷嘴末端的压力曲线；曲线3是型腔始端(或者是浇口末端)的压力曲线；曲线4是型腔末端的压力曲线。二、注射过程图16-1　熔体经由流道充模—螺杆速度　—计量室压力　A—计量室流道B—喷嘴流道　C—主流道　D—分流道E—浇口　F—型腔二、注射过程二、注射过程图16-2　注射周期中压力-时间曲

4、线图16-3为一个注射周期中塑料熔体和模具温度随时间的变化曲线。从图中可见，当塑料熔体流入型腔时熔体温度稍有升高。当型腔压力迅速上升时熔体温度也上升到最高值；随着保压阶段的开始，熔体逐渐冷却，温度下降。当熔体注入型腔时，型腔的表面温度升高，以后因受到冷却而逐渐降低。因此，型腔表面温度在两个极限值之间变化，最低值出现在制品脱模后，最高值出现在熔体充满后。熔体与模具之间的温差对于制品的冷却时间和表面质量影响很大，因此模具冷却系统的设计十分重要。二、注射过程二、注射过程图16-3　注射周期中温度-时间曲线1—熔体　2—

5、模具型腔三、制品的后处理1.退火处理2.调湿处理1.退火处理图16-4　退火时间对制品结晶度和尺寸的影响2.调湿处理有些塑料制品(如尼龙等)在高温下与空气接触会氧化变色或容易吸收水分膨胀。调湿处理就是使制品在一定的湿度环境中预先吸收一定的水分，使制品尺寸稳定下来，以避免制品在使用过程中再发生更大的变化。例如，将刚脱模的制品放在热水或油中处理，这样既可隔绝空气，进行无氧化退火，又可使制品快速达到吸湿平衡状态，使制品尺寸稳定。第二节　注射工艺的影响因素一、温度的影响二、压力的影响三、注射成型周期和注射速度一、温度的影

6、响1.料温2.模具温度1.料温图16-5　塑料料温对制品质量及成型条件的影响2.模具温度图16-6　模温对塑料某些成型性能的影响二、压力的影响图16-7　注射压力对塑料某些成型性能的影响三、注射成型周期和注射速度图16-8　注射速度对塑料某些成型性能的影响三、注射成型周期和注射速度图16-9　多级注射速度和压力图v?—相对注射速度　—相对压力　—保压时间　S—行程第三节　常用塑料及其注射工艺一、聚乙烯(PE)二、聚丙烯(PP)三、聚苯乙烯(PS)四、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)五、聚酰胺(尼龙，PA

7、)一、聚乙烯(PE)1.工艺特性2.成型工艺1.工艺特性1)聚乙烯熔体属非牛顿型流体、结晶形聚合物，有较为明显的熔点，熔点随密度的增大而升高，结晶度随温度的上升而下降。2)热氧化性能较差，在与氧接触的情况下，温度超过50℃便有氧化的倾向。3)吸水性较低(＜0.01%)，成型前可以不进行干燥处理。4)收缩率大且方向性明显，制品易翘曲变形。5)注射压力对聚乙烯熔体流动性的影响比料筒温度对流动性的影响明显。2.成型工艺1)一般情况下，低密度聚乙烯成型时料筒温度在160～220℃之间，高密度聚乙烯在108～240℃之间。

8、2)聚乙烯熔体的流动性较好，一般注射压力可在60～80MPa之间选择。3)由于聚乙烯熔体在高剪切速率下存在熔体破裂的倾向，成型时宜选用中等注射。4)低密度聚乙烯成型时模具温度为35～55℃，高密度聚乙烯为60～70℃，模具温度的高低对聚乙烯制品的质量有较大影响。5)聚乙烯成型时保压时间一般在10～30s之间，具体时间的选择取决于浇口、制品形状与壁厚。二、聚丙烯(PP)1.