15注塑成型原理、工艺课件.ppt

1、LOGO九江职业技术学院九江职业技术学院JIUJIANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 塑料模塑成型种类：塑料模塑成型种类：注塑成型注塑成型 压塑成型压塑成型 压注成型压注成型 挤塑成型挤塑成型 吹塑成型吹塑成型塑料成型原理塑料成型原理一、注射成型工艺一、注射成型工艺 塑料注塑成型又称注射成型。塑料注射成型大塑料注塑成型又称注射成型。塑料注射成型大部分用于热塑性塑料成型，也用于部分热固性塑料部分用于热塑性塑料成型，也用于部分热固性塑料成型加工。成型加工。1 1、注射成型原理注射成型原理1 1）注射成型原理：）注射成型原理：将将粒状粒状或或粉状粉状的塑料加入到

2、注射机的料斗，在注的塑料加入到注射机的料斗，在注射机内塑料受热熔融并使之保持流动状态，然后在射机内塑料受热熔融并使之保持流动状态，然后在一定压力下注人闭合的模具，经冷却定型后，熔融一定压力下注人闭合的模具，经冷却定型后，熔融的塑料就固化成为所需的塑件。的塑料就固化成为所需的塑件。注射成型原理注射成型原理注射成型原理注射成型原理2）注射成型工作循环）注射成型工作循环加料 合模 注塑充模保压补缩冷却定型开模清模塑件脱模预塑注射成型原理注射成型原理加料加料塑化塑化充模充模保压保压 倒流倒流冷却冷却脱模脱模成型前的准备成型前的准备注塑过程注塑过程塑件的后处理塑件的后处理注注射射成成型工艺型工艺退火处理

3、退火处理调湿处理调湿处理原料外观检验及工艺性能测定原料外观检验及工艺性能测定塑料预热和干燥塑料预热和干燥料筒清洗料筒清洗嵌件预热嵌件预热脱模剂的选用脱模剂的选用2.注射成型工艺过程注射成型工艺过程注射注射注射成型工艺注射成型工艺1 1）成形前准备：成形前准备：原料外观检验及工艺性能测定：原料外观检验及工艺性能测定：包括塑料色泽、包括塑料色泽、粒度及均匀性、流动性（熔体指数、粘度）热稳定性粒度及均匀性、流动性（熔体指数、粘度）热稳定性及收缩率的检验。及收缩率的检验。塑料预热和干燥：塑料预热和干燥：除去物料中过多的水分和挥发物，除去物料中过多的水分和挥发物，以防止成型后塑件表面有缺陷或发生降解，影

4、响塑料以防止成型后塑件表面有缺陷或发生降解，影响塑料制件的外观和内在质量。制件的外观和内在质量。物料干燥的方法：小批量生产，采用烘箱干燥；物料干燥的方法：小批量生产，采用烘箱干燥；大批量生产，采用沸腾干燥或真空干燥。大批量生产，采用沸腾干燥或真空干燥。注射成型工艺注射成型工艺 料筒清洗：料筒清洗：当改变产品、更换原料及颜色时当改变产品、更换原料及颜色时均需清洗料筒。均需清洗料筒。嵌件预热：嵌件预热：减少物料和嵌件的温度差，降低减少物料和嵌件的温度差，降低嵌件周围塑料的收缩应力，保证塑件质量。嵌件周围塑料的收缩应力，保证塑件质量。脱模剂的选用：脱模剂的选用：常用脱模剂包括硬脂酸锌、常用脱模剂包括

5、硬脂酸锌、液态石蜡和硅油。液态石蜡和硅油。注射成型注射成型工艺工艺2 2）注射过程：）注射过程：加料加料 将粒状或粉状塑料加入注射机的料斗。将粒状或粉状塑料加入注射机的料斗。塑化塑化 通过注射机加热装置的加热，使得螺杆中的通过注射机加热装置的加热，使得螺杆中的塑料原料熔融，成为具有良好的可塑性的塑料熔体塑料原料熔融，成为具有良好的可塑性的塑料熔体 。充模充模 塑化好的塑料熔体在注射机柱塞或螺杆的推塑化好的塑料熔体在注射机柱塞或螺杆的推动作用下，以一定的压力和速度经过喷嘴和模具的浇动作用下，以一定的压力和速度经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模具型腔。注系统进入并充满模具型腔。注射成型工艺注射成

6、型工艺 保压补缩保压补缩 从熔体充满型腔后，在注射机柱塞或从熔体充满型腔后，在注射机柱塞或螺杆推动下，熔体仍然保持压力进行补料，使料筒中螺杆推动下，熔体仍然保持压力进行补料，使料筒中的熔料继续进入型腔，以补充型腔中塑料的收缩需要，的熔料继续进入型腔，以补充型腔中塑料的收缩需要，并且可以防止熔体倒流。并且可以防止熔体倒流。浇口冻结后的冷却浇口冻结后的冷却 经过一段时间使型腔内的经过一段时间使型腔内的熔融塑料凝固成固体，确保当脱模时塑件有足够的刚熔融塑料凝固成固体，确保当脱模时塑件有足够的刚度，不致产生翘曲或变形。度，不致产生翘曲或变形。脱模脱模 塑件冷却到一定的温度塑件冷却到一定的温度,推出机构

7、将塑件推推出机构将塑件推出模外。出模外。注射成型工艺注射成型工艺注射过程：合模（动模向定模移动）注射过程：合模（动模向定模移动）注射成型工艺注射成型工艺注射过程：合模（动模与定模形成模腔）注射过程：合模（动模与定模形成模腔）注射成型工艺注射成型工艺注射过程：注塑（喷嘴移到定模的浇口套，向模腔注入胶料）注射过程：注塑（喷嘴移到定模的浇口套，向模腔注入胶料）注射成型工艺注射成型工艺注射过程：保压、冷却定型。注射过程：保压、冷却定型。注射成型工艺注射成型工艺注射过程：开模（动模、喷嘴移开定模）注射过程：开模（动模、喷嘴移开定模）注射成型工艺注射成型工艺注射过程：顶杆将塑件顶出注射过程：顶杆将塑件顶出

8、注射成型工艺注射成型工艺3 3）塑件后处理）塑件后处理后处理原因及作用：后处理原因及作用：由于塑化不均匀或由于塑料在型腔内由于塑化不均匀或由于塑料在型腔内的结晶、取向和冷却不均匀；或由于金属嵌的结晶、取向和冷却不均匀；或由于金属嵌件的影响或由于塑件的二次加工不当等原因，件的影响或由于塑件的二次加工不当等原因，塑件内部不可避免地存在一些塑件内部不可避免地存在一些内应力内应力，从而，从而导致塑件在使用过程中产生变形或开裂，因导致塑件在使用过程中产生变形或开裂，因此，应该设法消除。此，应该设法消除。注射成型工艺注射成型工艺退火处理退火处理 将塑件在定温的加热液体介质（如将塑件在定温的加热液体介质（如

9、热水热水、热热油油和和液体石蜡液体石蜡等）或热空气循环烘箱中静置一段时等）或热空气循环烘箱中静置一段时间，然后缓慢冷却至室温的一种热处理工艺。间，然后缓慢冷却至室温的一种热处理工艺。温度：温度：高于使用温度高于使用温度10101515或低于热变形温度或低于热变形温度10102020时间：时间：与塑料品种和塑件厚度有关一般可按每毫米约与塑料品种和塑件厚度有关一般可按每毫米约半小时计算。半小时计算。作用：作用：消除塑件的内应力，稳定塑件尺寸，提高结晶消除塑件的内应力，稳定塑件尺寸，提高结晶度、稳定结晶结构，从而提高其弹性模量和硬度。度、稳定结晶结构，从而提高其弹性模量和硬度。注射成型工艺注射成型工

10、艺调湿处理：调湿处理：将刚脱模的塑件放入加热介质（如将刚脱模的塑件放入加热介质（如沸水沸水、醋酸钾醋酸钾溶液溶液）中，加快吸湿平衡速度的一种后处理方法。）中，加快吸湿平衡速度的一种后处理方法。（主要用于吸湿性很强且又容易氧化的塑料，如（主要用于吸湿性很强且又容易氧化的塑料，如PAPA）温度：温度：100100121121（热变形温度高时取上限，反之取下（热变形温度高时取上限，反之取下限）。限）。时间：时间：保温时间与塑件厚度有关，通常取保温时间与塑件厚度有关，通常取2 29h9h。目的：目的：消除残余应力；使制品尽快达到吸湿平衡，以防消除残余应力；使制品尽快达到吸湿平衡，以防止在使用过程中发生

11、尺寸变化。止在使用过程中发生尺寸变化。注射成型工艺注射成型工艺3 3、注射成型的工艺参数、注射成型的工艺参数温度温度压力压力时间时间料筒温度料筒温度喷嘴温度喷嘴温度模具温度模具温度控制塑料的塑化和流动控制塑料的塑化和流动影响塑料的流动和冷却影响塑料的流动和冷却塑化压力（背压）塑化压力（背压）注射压力注射压力重要参数重要参数注射成型工艺注射成型工艺1 1）温度）温度（1 1）料筒温度料筒温度 料筒温度应在粘流温度（或熔点）料筒温度应在粘流温度（或熔点）Tf Tf 和热分解温度和热分解温度 Td Td 之间。柱塞式料筒温度高于螺杆式料筒温度之间。柱塞式料筒温度高于螺杆式料筒温度10102020。塑

12、料特性：热敏性塑料如聚甲醛、聚氟乙烯等要严格控塑料特性：热敏性塑料如聚甲醛、聚氟乙烯等要严格控制料筒的最高温度和在料筒中的停留时间；增加玻璃纤维制料筒的最高温度和在料筒中的停留时间；增加玻璃纤维的热塑性塑料由于流动性差而要适当提高料筒温度。热固的热塑性塑料由于流动性差而要适当提高料筒温度。热固性塑料为防止熔体在料筒时发生早期硬化，料筒温度趋向性塑料为防止熔体在料筒时发生早期硬化，料筒温度趋向取小值。取小值。塑件及模具结构：对于薄壁制件料筒温度高于厚壁制塑件及模具结构：对于薄壁制件料筒温度高于厚壁制件；形状复杂或带有嵌件的制件料筒温度也应高一些。件；形状复杂或带有嵌件的制件料筒温度也应高一些。料

13、筒温度的分布，一般遵循前高后低的原则，即料筒料筒温度的分布，一般遵循前高后低的原则，即料筒后端温度最低，喷嘴温度最高。对螺杆式注射机为防止因后端温度最低，喷嘴温度最高。对螺杆式注射机为防止因螺杆与熔料、熔料与熔料、熔料与料筒之间的剪切摩擦热螺杆与熔料、熔料与熔料、熔料与料筒之间的剪切摩擦热而导致塑料热降解，可使料筒前段温度略低于中段。而导致塑料热降解，可使料筒前段温度略低于中段。注射成型工艺注射成型工艺 判断料筒温度是否合适，可采用对空注判断料筒温度是否合适，可采用对空注射法观察或直接观察塑件质量的好坏。对空射法观察或直接观察塑件质量的好坏。对空注射时，如果料流均匀、光滑、无泡、色泽注射时，如

14、果料流均匀、光滑、无泡、色泽均匀则说明料温合适；如果料流毛糙，有银均匀则说明料温合适；如果料流毛糙，有银丝或变色现象，则说明料温不合适。丝或变色现象，则说明料温不合适。注射成型工艺注射成型工艺（2 2）喷嘴温度：喷嘴温度：一般略低于料筒最高温度，以一般略低于料筒最高温度，以防止熔料在喷嘴处产生流涎现象。但不能过低，防止熔料在喷嘴处产生流涎现象。但不能过低，否则熔料在喷嘴处会出现早凝而将喷嘴堵塞，否则熔料在喷嘴处会出现早凝而将喷嘴堵塞，或者有早凝料注入模腔而影响塑件的质量。或者有早凝料注入模腔而影响塑件的质量。注射成型工艺注射成型工艺（3 3）模具温度：模具温度的高低决定于塑料的特性、塑件模具温

15、度：模具温度的高低决定于塑料的特性、塑件尺寸与结构、性能要求及其它工艺条件。模具温度尺寸与结构、性能要求及其它工艺条件。模具温度，流，流动性动性，密度和结晶度，密度和结晶度，收缩率和生产率，收缩率和生产率。模具温度通常是由通入定温的冷却介质来控制的；也模具温度通常是由通入定温的冷却介质来控制的；也有靠熔料注入模具自然升温和自然散热达到平衡的方式来有靠熔料注入模具自然升温和自然散热达到平衡的方式来保持一定的温度；在特殊情况下，也可用电阻丝和电阻加保持一定的温度；在特殊情况下，也可用电阻丝和电阻加热棒对模具加热来保持模具的定温。热棒对模具加热来保持模具的定温。但无论怎样，对塑料但无论怎样，对塑料熔

16、体来说，都是冷却的过程。熔体来说，都是冷却的过程。注射成型工艺注射成型工艺2 2）压力）压力 塑化压力（背压）：指采用螺杆式注射机时，塑化压力（背压）：指采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔体在螺杆旋转后退时所受的压力。螺杆顶部熔体在螺杆旋转后退时所受的压力。塑化压力增加，熔体的温度及其均匀性提高、塑化压力增加，熔体的温度及其均匀性提高、色料的混合均匀并排出熔体中的气体。但塑化速色料的混合均匀并排出熔体中的气体。但塑化速率降低，延长成型周期。率降低，延长成型周期。一般操作中，在保证塑件质量的前提下，塑一般操作中，在保证塑件质量的前提下，塑化压力应越低越好，一般为化压力应越低越好，一般为6MPa6MP

17、a左右，通常很少左右，通常很少超过超过20MPa20MPa注射成型工艺注射成型工艺 注射压力：注射压力：指柱塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加的压力。指柱塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加的压力。作用：作用：注射时克服熔体流动充模过程中的流动阻力，使注射时克服熔体流动充模过程中的流动阻力，使熔体具有一定的充模速率；保压时对熔体进行压实和防止倒熔体具有一定的充模速率；保压时对熔体进行压实和防止倒流。流。大小：大小：取决于注射机的类型、塑料的品种、模具结构、取决于注射机的类型、塑料的品种、模具结构、模具温度、塑件的壁厚及浇注系统的结构和尺寸等。模具温度、塑件的壁厚及浇注系统的结构和尺寸等。一般情况下：一般情况

18、下：粘度高的塑料注射压力粘度高的塑料注射压力 粘度低的塑料；粘度低的塑料；薄壁、面积大、形状复杂塑件注射压力高；薄壁、面积大、形状复杂塑件注射压力高；模具结构简单，浇口尺寸较大，注射压力较低；模具结构简单，浇口尺寸较大，注射压力较低；柱塞式注射机注射压力柱塞式注射机注射压力 螺杆式注射机；螺杆式注射机；料筒温度、模具温度高，注射压力较低。料筒温度、模具温度高，注射压力较低。注射成型工艺注射成型工艺成型成型周期周期注射时间注射时间其他时间其他时间充模时间充模时间(3(35s)5s)保压时间保压时间(20(20120s)120s)合模冷却时间合模冷却时间(30(30120s)120s)（开模、脱模

19、、喷涂脱模剂、（开模、脱模、喷涂脱模剂、安放嵌件、合模时间）安放嵌件、合模时间）3 3）时间）时间 完成一次注塑过程所需的时间称为注塑完成一次注塑过程所需的时间称为注塑成型周期。成型周期。注射成型工艺注射成型工艺4.4.注注射射成型的特点：成型的特点：优点优点 成型周期短、生产效率高、易实现自动化成型周期短、生产效率高、易实现自动化 能成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌能成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件件的塑料制件 产品质量稳定产品质量稳定 适应范围广适应范围广 到目前为止，除氟塑料以外，几乎所有的热塑性到目前为止，除氟塑料以外，几乎所有的热塑性塑料都可以用注塑成型的方法成型。另外，一些流塑料都可以用注塑成型的方法成型。另外，一些流动性好的热固性塑料也可用注塑成型。动性好的热固性塑料也可用注塑成型。注射成型工艺注射成型工艺缺点缺点 注塑设备价格较高注塑设备价格较高 注塑模具结构复杂注塑模具结构复杂 生产成本高、生产周期长、不适合于生产成本高、生产周期长、不适合于单件小批量的塑件生产单件小批量的塑件生产注射成型工艺注射成型工艺LOGO