单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,注射成型,注射成型,1,注射成型定义：,将,粒状,或,粉状,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，然后在一定压力下注入闭合的模具，经冷却定型后，熔融的塑料就固化成为所需的塑件。,注射成型为间歇式操作过程,注射成型定义：将粒状或粉状的塑料加入到注射机的,2,注射成型-课件,3,注塑机实物图,注塑机实物图,4,塑料成型工艺,加料,塑化,充模,保压,倒流,冷却,脱模,成型前的准备,注射过程,塑件的后处理,注射成型工艺,退火处理,调湿处理,原料外观检验及工艺性能测定,塑料预热和干燥,料筒清洗,嵌件预热,脱模剂的选用,塑料成型工艺加料成型前的准备注射过程塑件的后处理注射成型工艺,5,成形前准备：,原料外观检验及工艺性能测定：包括塑料色泽、粒度及均匀性、流动性（熔体指数、粘度）热稳定性及收缩率的检验。,塑料预热和干燥：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，影响塑料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；,大批量生产，采用沸腾干燥或真空干燥,成形前准备：,6,料筒清洗：,当改变产品、更换原料及颜色时均需清洗料筒。,嵌件预热：,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。,脱模剂的选用：,常用脱模剂包括硬脂酸锌、液态石蜡和硅油。,料筒清洗：,7,注射成型过程,加料，塑化，充模，保压，倒流，冷却，脱模,加料：,通过料斗将物料送入至螺杆中，实现物料的输送；,加料量过多-物料熔融所需时间长，易引发物料热降解；,加料量过少-料筒内缺少传压物质，注射到型腔中的物料,不足，易引发制品的空洞、凹陷等；,注射成型过程加料，塑化，充模，保压，倒流，冷却，脱模加料：通,8,塑化,(物料熔融),：,加入的塑料在料筒中进行加热，由固体粒子变为熔体，经过混合和塑化后，熔体被螺杆推挤至料筒的前端。,塑化(物料熔融)：加入的塑料在料筒中进行加热，,9,充模,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注系统进入并充,满模具型腔。,充模,10,保压补缩,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。,空型腔,冷缩型腔出现空洞,保压补缩 空型腔冷缩型腔出现空洞,11,浇口冻结后的冷却,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度，不致产生翘曲或变形。,脱模,塑件冷却到一定的温度,推出机构将塑件推出模外。,浇口冻结后的冷却 脱模,12,塑件后处理,后处理原因及作用：,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,内应力,，从而导致塑件在使用过程中产生变形或开裂，因此，应该设法消除之。,塑件后处理,13,退火处理,将塑件在定温的加热液体介质（如热水、热油和液体石蜡等）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。,温度：,高于使用温度1015或低于热变形温度1020,时间：,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。,作用：,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。,退火处理,14,退火的实质：,1.使强迫冻结的分子链得到松弛，凝固的大分子链段转向无规位置，消除内应力；,2.提高结晶度、稳定结晶结构、提高制品的弹性模量和硬度，降低断裂伸长率。,退火温度：使用温度以上1020，或低于塑料热变形温度1020。,退火的实质：1.使强迫冻结的分子链得到松弛，凝固的大分子链段,15,注射成型的工艺条件,温度,压力,时间,料筒温度,喷嘴温度,模具温度,控制塑料的塑化和流动,影响塑料的流动和冷却,塑化压力（背压）,注射压力,重要参数,注射成型的工艺条件温度料筒温度控制塑料的塑化和流动影响塑料的,16,塑化压力,模具温度,料筒温度,喷嘴温度,注射压力,塑化压力模具温度料筒温度喷嘴温度注射压力,17,料筒温度,料筒温度应在粘流温度(或熔点),T,f,和热分解温度,T,d,之间。,塑件及模具结构特点：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。,料筒温度,料筒温度料筒温度,18,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。对空注射时，如果料流均匀、光滑、无泡、色泽均匀则说明料温合适；如果料流毛糙，有银丝或变色现象，则说明料温不合适。,料筒温度,判断料筒温度是否合适，可采用对空注射法观察或直接,19,喷嘴温度：,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，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。,喷嘴温度,喷嘴温度：喷嘴温度,20,模具温度：,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，流动性，密度和结晶度，收缩率和生产率。,模具温度,模具温度：模具温度,21,模具温度：,无定形塑料：模具温度,T,f,熔融粘度高的塑料：采用高模温(PC:90-120;PPO:110-130),熔融粘度低的塑料：采用低模温(PS:60-80),注意：这类塑料的软化点较高，提高模温可以调整制品的,冷却速度，防止温差过大在制品中形成凹痕、内应力集中点、,裂纹等。,模具温度：无定形塑料：模具温度Tf熔融粘度高的塑料：采用高,22,模具温度：,结晶性塑料：模具温度,T,m,模温高,冷却速度小，结晶速度大,有利于大分子松弛，分子取向效应小,模温低,冷却速度大，结晶速度小,分子取向效应强,模具温度：结晶性塑料：模具温度粘度低的塑料；,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；,料筒温度、模具温度高，注射压力较低。,注射压力大小：,26,压力,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。,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。但塑化速率降低，延长成型周期。,塑化压力,压力 塑化压力,27,注射成型-课件,28,成型周期,注射时间,模内冷却时间,其他时间,充模时间,保压时间,（开模、脱模、喷涂脱模剂、安放嵌件、合模时间）,成型周期(时间),完成一次注射成型所需要的时间称为成型周期,成型周期是提高生产率的关键，在保证产品质量的前提下，,应尽量缩短成型周期。,成型周期注射时间充模时间（开模、脱模、喷涂脱模剂、安放嵌件、,29,注射成型设备,注射成型设备,30,一、注塑机的分类,（1）按物料的塑化形式分：柱塞式和往复螺杆式,其中往复螺杆式用的最多。,往复螺杆式注射机的优点：,简化了预塑结构，不需要分流梭，因而使注射压力降低了很多。,螺杆转动使物料翻滚，传热条件好。物料内部受到剪应力大，塑化效率高。,因无分流梭，更换物料方便。,注射速度快。,对原料的适应性广，能加工热敏树脂。,一、注塑机的分类,31,卧式,、,立式,和,角式注射机,注射装置和锁模装置,同一水平中心线上（卧式）,同一垂直中心线上（立式）,互成角度（90度）（角式）,卧式、立式和角式注射机注射装置和锁模装置同一水平中心线上（卧,32,注射机的构造,螺杆式注射机主要由注射、合模、传动、控制四部分组成。,一、注射系统,包括螺杆、料筒、加料加热装置、喷嘴等。,（1）螺杆,注射机螺杆与挤出机螺杆的区别：,a、注射机螺杆既能旋转，又能轴向移动，挤出机螺杆仅转动；,b、注射机螺杆的长径比和压缩比都比挤出机小；,注射机：长径比 1518，压缩比 22.5,挤出机：长径比 2030，压缩比,（压缩比：加料口的螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比）,注射机的构造一、注射系统,33,c、注射机均化段螺槽比同直径挤出机螺槽深1525；,d、与挤出机螺杆比，加料段增长，均化段缩短；,e、注射机螺杆头为尖锥形，挤出机为圆锥形或半圆形；,（2）料筒,注射机的料筒与挤出机的构造和选材相同。,（3）喷嘴,喷嘴的作用：提高熔融物料的流速，使其能迅速充模。,分为开式喷嘴与闭式喷嘴。,c、注射机均化段螺槽比同直径挤出机螺槽深1525,34,二、合模系统,作用：开启和闭合模具。,要求有足够的锁模力，足够的模板面积和强度；,运动速度要求：闭合时先快后慢，开启时先慢后快；,合模系统由固定板、移动板、合模油缸、顶出装置等组成。,二、合模系统,35,顶出装置：,作用：用于制品脱模的机构。分为机械式和液压式。一般设计成与合模装置联动，开模后一时间间隔联动顶模装置将制品顶出。,顶出装置：,36,（3）传动部分,主要由油缸、电机、各种阀门、开关等组成。通过油路供给的压力驱动各部分动作。,（3）传动部分,37,模具,作用：利用本身特定的型腔形状，使塑料成型为具有一定形状,和尺寸的制品。,模具作用：利用本身特定的型腔形状，使塑料成型为具有一定形状,38,模具分为定模和动模两部分；,定模：固定在固定模板上的部分，在注塑过程中不发生位移；,动模：固定在移动模板上，在注塑过程中发生位移；,模具分为定模和动模两部分；定模：固定在固定模板上的部分，在注,39,阴模(凹模),阳模(凸模),例：用塑料模做一个杯子，一般阴模（凹模）放在定模上，阳模放在动模上。这样做的原因是由于塑料在成形时会冷却收缩，杯子会紧紧地包在阳模（凸模）上，这时就需要脱模装置来进行脱模，由于脱模装置是在动模上，所以阳模一般都要放在动模上。另外这样的结构可以使针状进料口放在被子的底部，不影响杯子的外观。,阴模(凹模)阳模(凸模)例：用塑料模做一个杯子，一般阴模（凹,40,模具的构成,浇注系统：塑料从喷嘴进入型腔的流动部分；,成型零件：指构成制品形状的各种零件，包括动模、定模、,型腔、型芯、成型杆等；,结构零件：组合成型零件和浇注系统的的金属制件；,浇注系统,主流道,分流道,浇口,冷料井,模具的构成浇注系统：塑料从喷嘴进入型腔的流动部分；浇注系统主,41,注射成型-课件,42,模具,聚合物熔体充满模具型腔的过程如下：,模具聚合物熔体充满模具型腔的过程如下：,43,均匀冷却：制品形状极少发生翘曲,模具上冷却孔的设计,均匀冷却：制品形状极少发生翘曲模具上冷却孔的设计,44,模具上冷却孔的设计,非均匀冷却：制品形状极易发生翘曲,原因：冷却速率慢的地方，大分子,链锻在高温下极易发生松弛，形成,卷曲状态，收缩率大；而冷却塑料,快的地方收缩率小，造成翘曲变形,模具上冷却孔的设计非均匀冷却：制品形状极易发生翘曲原因：冷却,45,注塑制品的表层和内层结构,厚的注塑件具有核壳结构。原因？,注塑制品的表层和内层结构厚的注塑件具有核壳结构。原因？,46,