第4章 塑料注塑成型工艺
塑料注射成型原理及工艺优秀课件
2、结构组成
注射装置----塑化、注射
合模装置----也称锁模装置，保证注射模具可靠地闭合， 实现模具开、合动作以及顶出制件。
液压传动系统、电器控制系统----保证注射机按预定工艺 过程的要求(如压力、温度、速度和时间)和动作程序准确 有效工作。
4、注射机的分类
按外形特征分：
立式 卧式 直角式
注射机的主要技术参数包括公称注射量、螺杆直径及有 效长度、注射行程、注射压力、注射速度、塑化能力、合模 力、开锁力、开模合模速度、开模行程、模板尺寸、推出行 程、推出力、空循环时间、机器的功率、体积和质量等。
二、注射成型工艺过程
成型前的准备
注射成
型工艺
注射过程
塑件的后处理
原料外观检验及工艺性能测定
按塑化方式分： 柱塞式 螺杆式
按锁模机构驱动方式分： 液压式 液压-机械联合式
按可成型塑件的精度分： 一般注塑机 精密注塑机
⑴立式注塑机
它的注射装置垂直装设， 并与锁模机构移动方向成 一条轴线。
优点：占地面积小，拆装 模具方便，易于安放嵌件 等。
缺点：塑件推出后需由人 工取出，不易实现全自动 操作。
缺点：占地面积介于立式和卧式两者之间，注射量的提 高也受到限制。
1)柱塞式注射机
柱塞在料筒内作往复运动， 将熔融塑料注入模具，分流梭 是形如鱼雷的部件，其作用是 将料筒内流经该处的塑料分成 薄层，使塑料分流，以加快热 传递。同时塑料分流后，在分 流梭表面流速增加，剪切速率 加大，粘度下降，塑料得到进 一步的混合和塑化。
⑵ 卧式注塑机 它的注射装置轴线与锁模机构轴线呈 一条直线并水平排列。
优点：机身较低，利于操作和加料，可实现全自动操 作，机床因重心低而稳定。
注塑成型工艺知识
成型工艺 参数
工艺参数中影响最大的因素是成型压力，提高压力可以使塑料 压 得更密实，使收缩率减小。提高熔体温度会使熔体比容增大 ，收缩大，但方向性小。提高 模温，一般会使收缩率增大，特 别是结晶型塑料。在一定范围内延长保压时间，可以使收 缩率 减小，但延长保压至超过浇口封闭所相应的时间，对收缩率就 不再有影响了。
以合成树脂为主要成分（高分子有机化合物） 添加剂：增塑剂、稳定剂温度、压力下，能够塑化，成型 在常温常压下保持此形状
第一章 注塑成型基本术语
1.2. 塑料的组成 1. 塑料的组成（一）
合成树脂
树脂在塑料中的比例一般为 40%～65%，主要作用是联系或 粘合塑料中的其他一切成分，并决定塑料的类型和主要性能（ 如热塑性或热固性、机械、物理、电、化 学性能等）。
如氟塑料、聚酰亚胺塑料、有机硅树脂、环氧树脂等。这类塑料产量 小、价格高，但性能优异。
章节回顾
1. 定义中从哪四方面描述塑料的？ 2. 常用塑料中有哪些成分组成的？ 3. 按塑料受热行为分哪两种塑料？
4. 按塑料的性能和应用范围分哪几类 ？
第二章 注塑成型工艺特性
2.1. 塑料的流动性
1．塑料流动性的概念
第二章 注塑成型工艺特性
2.1 2.2 2.3 2.4
第三章 注塑成型工艺技术
3.1 3.2 3.3
第四章 注塑成型常见问题分析与对策
4.1 4.2 4.3
第一章 注塑成型基本术语
1.1. 塑料的基本概念 塑料的定义
塑料是以合成树脂为主要成分，加入各种能够改善其加工及使用性能的添 加剂，在一定温度、压力等条件作用下，能够塑化流动成型制成设计要求 的形状，并可在常温常压下保持此形状的一类材料。
1.3. 塑料的分类
塑料注塑成型工艺
塑料注塑成型工艺一、工艺概述塑料注塑成型是一种将熔化的塑料材料注入模具中，经冷却凝固后形成所需形状的工艺。
该工艺广泛应用于各行各业，包括汽车、电子、医疗器械等领域。
二、工艺流程1.原料准备：选择适当的塑料原料，将其加入注塑机的进料口中。
2.熔化：通过加热和摩擦力使塑料原料变为可注入模具的熔融状态。
3.注射：将熔融状态的塑料原料通过注射器注入模具中。
4.冷却：待塑料在模具中冷却凝固后，打开模具取出成品。
5.后处理：对成品进行清洁、修整等后处理操作。
三、设备和工具1.注塑机：用于将塑料原料加热并注入模具中。
2.模具：根据需要制作不同形状和大小的模具。
3.温度计和压力计：用于监测加热和压力情况。
4.手动或自动切割工具：用于对成品进行修整。
四、材料选择不同的塑料材料适用于不同的注塑成型应用，如ABS、PC、PP等。
选择合适的材料可以确保产品的质量和性能。
五、模具设计模具设计是注塑成型工艺中非常重要的环节，它直接影响到最终产品的质量和成本。
在设计模具时，需要考虑到产品形状、尺寸、壁厚等因素，并根据这些因素确定模具结构和材料。
六、注射参数设置注射参数是指控制注射过程中温度、压力等参数的设定值。
在设置这些参数时，需要考虑到塑料材料的性质以及产品形状和尺寸等因素。
七、质量控制在注塑成型过程中，需要对产品进行严格的质量控制。
常用的方法包括外观检查、尺寸测量、性能测试等。
八、安全注意事项1.操作人员必须接受专业培训，并且佩戴个人防护装备。
2.机器必须定期保养和维护。
3.避免使用损坏或老化的设备和工具。
4.遵守操作规程并注意安全操作。
九、总结塑料注塑成型工艺是一种广泛应用的制造工艺，它可以生产出各种形状和尺寸的产品。
在进行注塑成型时，需要注意选择合适的材料、设计合理的模具、设置合适的注射参数，并进行严格的质量控制。
同时，操作人员也需要注意安全操作。
塑料注塑成型工艺(3篇)
第1篇摘要：塑料注塑成型是一种重要的塑料加工方法，广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍塑料注塑成型工艺的基本原理、流程、设备、模具设计以及质量控制等方面，旨在为从事塑料加工的企业和个人提供参考。
一、引言塑料注塑成型是一种将塑料熔体注入模具腔，在模具内冷却、固化、脱模，从而得到所需形状和尺寸的塑料制品的加工方法。
由于塑料注塑成型具有生产效率高、产品质量稳定、尺寸精度高、表面光洁度好等优点，因此被广泛应用于汽车、电子、家电、日用品、包装等行业。
二、塑料注塑成型工艺的基本原理塑料注塑成型工艺的基本原理是将塑料原料在注塑机的高温、高压下熔化，然后通过注塑机的螺杆或柱塞将其注入到预先设计好的模具腔中，模具腔内的塑料在冷却、固化过程中形成所需的制品。
三、塑料注塑成型工艺流程1. 原料准备：根据制品的要求，选择合适的塑料原料，并进行干燥处理，以去除原料中的水分。
2. 注塑机预热：将注塑机加热至所需的温度，以确保塑料原料在注塑过程中能够充分熔化。
3. 模具预热：将模具加热至所需的温度，以保证塑料在模具内冷却、固化过程中能够达到理想的性能。
4. 注塑：将干燥、预热好的塑料原料加入注塑机料筒，通过螺杆或柱塞的作用将熔融的塑料注入模具腔。
5. 冷却、固化：注塑后的模具在冷却水或冷却空气的作用下，使塑料在模具内冷却、固化。
6. 脱模：当塑料在模具内完全固化后，通过模具的开启、关闭动作，将制品从模具中取出。
7. 后处理：对制品进行检验、清洗、烘干等后处理，以提高制品的质量。
四、注塑设备注塑设备是塑料注塑成型工艺的核心，主要包括注塑机、模具、冷却系统、控制系统等。
1. 注塑机：注塑机是注塑成型工艺的关键设备，主要包括料筒、螺杆、液压系统、控制系统等部分。
2. 模具：模具是注塑成型工艺的重要部件，其质量直接影响到制品的形状、尺寸、表面质量等。
3. 冷却系统：冷却系统主要用于控制模具温度，确保塑料在模具内冷却、固化过程中达到理想的性能。
注塑成型工艺课件
四、注射成型工艺条件
2.压力
①塑化压力：
又称背压（螺杆头部熔体在螺杆转动时所受到的压力），由 液压系统溢流阀调整大小。
②注射压力：
柱塞或螺杆头部对塑料熔体施加的压力。注射压力的大小一般
为40～130MPa，它的作用是克服熔体的流动阻力，保证一定的充模
有利于成型流动性较差的以纤维为填料的聚合物 不能压制带有精细、易断嵌件及较多嵌件的塑件。
不易获得尺寸精度尤其是高精度 的塑件
一、压缩模塑原理
2.压缩模塑特点 ⑷操作简单，模具结构简单。
没有浇注系统，料耗少 可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件 塑件收缩小、变形小、各向性能均匀、强度高。
⑸生产周期长、效率低。
③模具温度：
温度过高 —— 成型周期长，脱模后翘曲变形，影响尺寸精度； 温度太低 —— 产生较大内应力，开裂，表面质量下降。
模
具
1.塑料流动性； 2.充模压力；
温
3.注射机生产率；
度
4.制品内应力； 5.制品光洁度；
对
6.制品冷却时间；
制
7.制品密度或结晶 度；
件
8.模塑收缩率；
的
9.制品挠曲度。
按外形可分为：卧式、立式和角式注射机。
二、注射成型设备
2.注射机的分类
卧式
立式
角式
二、注射成型设备
3.柱塞式注射机
二、注射成型设备
3.柱塞式注射机 柱塞式注射机存在的缺点： ①塑化不均： 塑料靠料筒壁和分流梭传热，柱塞 推动塑料无混合作用，易产生塑化不均的现象。
②最大注射量受限：最大注射量取决于料筒的塑化 能力（与塑料受热面积有关）与柱塞直径与行程。
注塑成型工艺
注塑成型工艺注塑成型工艺是一种常用的塑料制造工艺，也被广泛应用于其他材料的生产过程中。
它是一种高效、精确且经济的方式，可以快速生产出各种形状的产品。
本文将介绍注塑成型工艺的基本原理、工艺流程以及优点和应用领域。
基本原理注塑成型工艺是将加热熔融的塑料通过注射机压入模具中，在模具中形成所需的形状，并在冷却后取出成品。
其基本原理可以分为以下几个步骤：1.加料：将所需的塑料颗粒投入注射机的加料斗中。
2.熔化：注射机将塑料颗粒进行加热，使其熔化成熔融状态。
3.注射：熔融的塑料被注射机的螺杆推入模具腔中，填充整个模具空腔。
4.冷却：待塑料在模具中冷却固化后，模具打开，取出成品。
5.脱模：将冷却固化的成品从模具中取出。
工艺流程注塑成型工艺的流程主要包括以下几个步骤：1.设计模具：根据产品的形状和尺寸设计模具，模具通常由两个平面部分组成，即模具的上、下半模。
2.加料：将所需的塑料颗粒投入注射机的加料斗中，并根据产品的要求调节塑料的注射量。
3.熔化：注射机中的加热装置将塑料颗粒加热，使其逐渐熔化成熔融状态。
4.注射：熔融的塑料通过注射机的螺杆推入模具腔中，填充整个模具空腔。
5.冷却：待塑料在模具中冷却固化后，模具打开，取出成品。
6.后处理：根据产品的需求进行后续处理，如去除模具残留、修整产品表面等。
7.检验：对成品进行质量检验，确保产品达到要求。
8.包装：将合格的成品进行包装，以便储存、运输和销售。
优点注塑成型工艺具有以下几个优点：1.精度高：注塑成型可以生产出具有高精度尺寸和形状的产品，满足各种复杂产品的需求。
2.生产效率高：注塑成型工艺可以实现自动化生产，生产效率高、周期短。
3.可塑性强：注塑成型适用于大部分塑料材料，可以生产出各种硬度、透明度、色彩和质地的产品。
4.产品质量稳定：注塑成型工艺可以控制各个生产环节，减少产品缺陷，保证产品质量稳定。
应用领域注塑成型工艺广泛应用于各个领域，其中一些主要的应用领域包括：1.汽车工业：注塑成型工艺在汽车制造中应用广泛，可以生产汽车内饰件、外观件、电子设备等。
简述塑料注塑成型的基本工艺流程
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塑料注塑成型工艺基本知识
塑料注塑成型工艺基本知识1. 概述塑料注塑成型工艺是一种常用的塑料加工方法，通过熔化塑料并将其注入模具中，以得到所需形状的零件或产品。
这种工艺广泛应用于各种塑料制品的生产中，具有成本低、生产效率高、加工精度高等优点。
2. 工艺流程通常情况下，塑料注塑成型工艺的流程包括以下几个步骤：2.1. 模具设计与制造模具设计是注塑成型工艺中的关键步骤之一。
在模具设计中，需要考虑产品的形状、尺寸、结构等因素，以确保最终的产品质量和性能。
之后，根据设计确定的参数，制造模具。
模具通常由两个部分组成：上模和下模。
2.2. 塑料料筒熔化与注塑塑料料筒中的塑料颗粒通过加热和搅拌，熔化成为可注入模具的熔融塑料。
然后，将熔融塑料注入模具中。
注入时，需要确保塑料充分填充模具的每个细节，并注意控制注塑过程中的温度、压力和注塑速度等参数。
2.3. 冷却和固化塑料充满模具后，开始冷却和固化过程。
在这个过程中，注入的熔融塑料逐渐冷却并固化成为固态塑料。
冷却时间的长短会影响产品的质量和性能，因此需要根据具体材料和产品来进行调整。
2.4. 脱模冷却和固化完成后，将上模和下模分离，然后从模具中取出成型的塑料制品。
脱模时需要注意避免对产品造成破损或变形。
2.5. 后处理根据产品的需要，可能需要进行后处理操作，如切割、打磨、上色、组装等。
这些操作可以进一步改善产品的外观、性能和功能。
3. 材料选择注塑成型工艺适用于多种塑料材料，如聚烯烃、聚丙烯、聚氯乙烯等。
在选择材料时，需要考虑产品的要求和用途，如强度、耐磨性、耐化学腐蚀性等。
4. 工艺参数控制为了获得高质量的注塑制品，需要合理控制以下几个工艺参数：•温度：注塑过程中的温度对塑料的熔化和流动性至关重要，需要根据具体材料来进行调整。
•压力：控制注塑过程中的压力可以保证塑料充分填充模具，并防止产生气孔或短射。
•注塑速度：控制注塑速度可以避免产生气泡和减少产品表面的缺陷。
•冷却时间：冷却时间的长短会影响产品的尺寸稳定性和性能，需要根据具体产品来进行调整。
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第4章 塑料注塑成型工艺
4.1 注射工艺参数选择
试模目的之一是为正式生产寻找最佳的成型工艺条件，因此试模的工艺选择应该严格遵守注射工艺规程，按正常的生产条件试模，这样才会使模具中存在的问题得到充分暴露，试模结果对修模才有指导作用。
工艺参数选择主要是温度、压力和时间的选择。
首次选择各个工艺参数时可以根据经验值、一般成型理论提供的参考值或设计时的CAE 模拟软件的给定值。
4.1.1温度
注射成型过程需要控制的有料筒温度、模具温度、喷嘴温度等。
料筒和喷嘴温度决定熔体温度。
料筒温度的分布原则时从加料口到喷嘴由低到高的，这样能使塑料逐步塑化。
料筒温度的选择与塑料特性的关系最大。
每一种塑料有不同的流动温度（f t ）或熔点（m t ），对非结晶塑料，料筒末端最高温度应高于f t ；对结晶型塑料，料筒末端最高温度应高于m t ，但它们都必须低于各自的分解温度d t ，即料筒末端最高温度范围在()f m t ～d t 之间。
对于()f m t ～d t 区间狭窄或热敏性易分解的塑料，料筒最高温度应偏低，比()f m t 稍高即可；反之，对于()f m t ～d t 区间较宽或热稳定性较好的塑料，则可高些，即比()f m t 高的多，因为这样有利于成型和提高生产效率。
喷嘴温度通常应略低于料筒的最高温度，这样可以防止熔体在喷嘴处“流涎”，对热敏性塑料还可以避免喷嘴处因高速摩擦热带来过度的温升而导致分解现象。
此外，料筒和喷嘴的温度选择，还应考虑高聚物的平均分子量及其分布，塑料配方的组成、制品的形状及其厚薄、注射机的种类，以及其他工艺条件等因素，综合考虑，以便确定最佳的数值。
模具温度对制品的外观质量内在的性能影响很大，同时也影响注射成型的劳动效率。
热塑性塑料注射时，模具温度应低于料温，它是冷却定型过程。
模具温度的高低取决于塑料的特性（结晶与否）、制品的结构于尺寸、制品性能要求以及其他工艺条件。
无定型塑料熔体注入模腔后，不发生相转变，主要影响熔体粘度，影响充模速度。
在顺利充模情况下，模温低可提高生产率。
但对那些高粘度塑料，应采用较高模温，这样可调整制品冷却速率，以防止制品内外层温差过大而产生的凹痕、内应力和裂纹等缺陷。
结晶型塑料注入模腔后，随着温度下降会出现结晶，结晶速度和结晶构型又决定于模温。
模温高、冷却慢，结晶度大，结晶完善，制品硬度大；反之，则结晶度低，制品较柔韧。
某些结晶型塑料如聚烯烃类，其玻璃化温度较低，不宜采用高模温，因为会出现后结晶现象，从而引起制品的后收缩和性能变化。
厚壁塑件的内外冷却速度应尽可能一致，以防止因内外温差过大造成内应力及凹痕和缝隙，所以模温要高些。
4.1.2压力
注射过程的压力包括塑料塑化压力和注射压力，它们关系到塑料的塑化和模塑成型的质量。
塑化压力即背压。
采用螺杆式注射机成型时，螺杆转动后退加料时熔体在螺杆头部所收到的压力称塑化压力，其大小可以通过液压系统中的溢流阀来调整。
注射过程塑化压力的大小是随螺杆的设计、注射机的种类及塑料的特性的不同而异的。
如果这些情况和螺杆的转速都不变，若增大塑化压力会提高熔体的温度，但会减小塑化的能力，塑料塑化比较充分，熔体密度增大、有利于低分子的排除和提高塑化质量。
塑化压力的高低还与喷嘴种类及注射成型时加料的方式有关。
一般操作中，塑化压力的大小应在保证制品质量的前提下越低越好，其具体数值随塑料品种而异。
注射压力即熔体注射入模的压力，以柱塞或螺杆头部对熔体塑料所施加的压力表示。
2
00D p P D ⎛⎫= ⎪⎝⎭
g 式中
P 为注射压力（MPa ）
； 0P 为注射机油缸压力（MPa ）； 0D 为注射机油缸内径（cm ）；
D 为注射机柱塞（螺杆）外径（cm ）。
注射压力所起的作用是克服塑料熔体从料筒向模具型腔的流动阻力，排除塑料中的气体并使之压实，给熔体充模以一定的速度。
注射压力的大小于塑料性能、制品及模型的结构、注射机的形式以及其他注射工艺条件等有关。
塑料的摩擦系数及熔体粘度越大、制品壁薄和模型复杂等，料流阻力就越大，所需注射压力就越大；柱塞式注射机内熔体流动压力损失比螺杆式注射机大，所需注射压力也大；若注射料温低些，则提高注射压力可改善充模过程。
一般而言，注射压力为70～140MPa ，粘度高、制品薄壁、流长比及精度高且形状复杂的注射，压力可达140MPa 以上。
注射速度于注射压力是相辅相成的，通常用单位时间内柱塞或螺杆移动的距离（cm/s ）表示。
速度主要影响熔体在模腔内的流动行为，并影响模腔内压、温度及制品的性能。
通常随注射速度增大，熔体在浇注系统和模腔内流速增加，熔体受到强烈的剪切作用，温度升高，粘度降低，模腔压力大，制品各部分的熔接线强度提高、收缩率下降；但制品易单轴取向、内应力增大，因此制品应进行热处理。
生产上要求注射速度中等，不能太大，应控制在层流状态，熔体入模呈铺展流动；若速度过大，料流为湍流，熔体入模为喷射流动，这样易将空气带入到制品中，形成气泡、银纹，严重时因模内高温高压还会引起塑料局部烧伤甚至分解。
基于特定的模具，注射速度通常是经试验确定的，在成型时调整到满意的程度。
一般对粘度高、刚硬性大的塑料和
壁薄，长流程的制品等应采用较高的速度。
4.1.3时间
完成一次注射模塑过程所需时间又称成型周期。
热塑性塑料注射成型周期包括一下几部分时间：充模时间、保压时间、闭模冷却时间和其他时间如开模、脱模、闭模等时间。
其中保压时间和闭模冷却时间是总的冷却时间。
成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率，在保证制品质量前提下，应尽量缩短周期中各段时间。
在整个周期中，注射时间和冷却时间都很重要。
注射速度越快，充模时间越短。
对于高粘度、刚性大、冷却快的塑料宜采用快速注射。
充模时间一般在3～5s。
保压时间视制品形状、复杂程度及模具冷却性能而不同，一般是20～120s，特厚的制品可达5～10min，形状很简单的几秒即可。
保压时间对制品尺寸的准确性有影响，时间过长制品内应力增大，通常是保压到浇口处塑料冻结时为止。
冷却时间主要取决于制品的厚度、塑料的比热容和结晶性能。
冷却终点应以制品脱模时不变形为宜。
一般来说，塑料的玻璃化温度高的及结晶型塑料的冷却时间较短。
冷却时间过长不仅会降低生长率，而且对复杂制品会造成脱模困难，严重时会影响制品质量。
冷却时间通常时30～120s。
其他时间与生产过程是否连续化、自动化有关，在保证生产顺利进行和安全以及制品的质量前提下，各个环节的时间应尽量缩短[26]。
4.2 常用热塑性塑料成形特性和成形条件
几种常用热塑性塑料成形特性和成形条件见表4-1和表4-2。