[精选]第三章注射成型原理及工艺8876.pptx

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1、第3章 塑料注射成型原理及工艺3.1注射成型原理及工艺1.热塑性塑料的工艺性能有哪些？问题：第3章 塑料注射成型原理及工艺3.1注射成型原理及工艺目的和要求：1.了解注塑工艺过程及工艺条件的选择；2.掌握工艺条件对塑件质量的影响。重点难点：难点：工艺条件与各个因素之间的关系重点：成型时间 成型温度 成型压力第3章 塑料注射成型原理及工艺 又称注射成型(Injection Molding)，主要用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。3.1注射成型原理及工艺(P53)3.1.1注射成型原理及注射机注射模塑注射模塑注射模塑注射模塑颗粒、粉颗粒、粉状塑料状塑料注射机注射机料筒料筒加热加热熔融

2、熔融充模充模冷却冷却固化固化塑件塑件第3章 塑料注射成型原理及工艺合模单元合模单元注射单元注射单元3.1 注射成型原理及工艺3.1.1 注射成型原理及注射机1.注射机的主要作用顶件开模与合模动作注射结束，进行保压与补缩在一定压力和速度下将塑料注入型腔加热熔融塑料，达粘流态第3章 塑料注射成型原理及工艺3.1注射成型原理及工艺2.注射机的分类3.1.1注射成型原理及注射机 指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的过程。按外形外形可分为：卧式卧式、立式立式和角式注射机角式注射机。塑化塑化 注射机按塑化方式塑化方式分为：柱塞式注射机柱塞式注射机和螺螺杆式注射机杆式注射机。第3章 塑料注射

3、成型原理及工艺3.1注射成型原理及工艺3.1.1注射成型原理及注射机3.柱塞式注射机第3章 塑料注射成型原理及工艺 很大一部分压力用在压实固体塑料和克服塑料与料筒摩擦。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。塑料靠料筒壁传热，柱塞推动塑料无混合作用，易产生塑化不均的现象。3.1注射成型原理及工艺3.1.1注射成型原理及注射机3.柱塞式注射机塑化不均塑化不均：最大注射量受限最大注射量受限：注射压力损失大：注射压力损失大：柱塞式注射机存在的缺点：第3章 塑料注射成型原理及工艺 从柱塞开始接触塑料到压实塑料，注射速度逐渐增加。3.1注射成型原理及工艺易产生易产生层流现象

4、层流现象且料筒难于清洗且料筒难于清洗3.1.1 注射成型原理及注射机3.柱塞式注射机注射速度不均：注射速度不均：4.螺杆式注射机柱塞式注射机存在的缺点：第3章 塑料注射成型原理及工艺3.1注射成型原理及工艺3.1.1注射成型原理及注射机4.螺杆式注射机合模合模注射注射保压保压冷却冷却开模开模顶件顶件合模合模注射注射螺杆预热螺杆预热螺杆式注射机模塑工作循环螺杆式注射机模塑工作循环螺杆式注射机的优点优点优点优点：借助螺杆的旋转运动，材料內部也发热，均勻塑化，塑化能力大。第3章 塑料注射成型原理及工艺3.1注射成型原理及工艺3.1.1注射成型原理及注射机4.螺杆式注射机螺杆式注射机的优点优点优点优点

5、：加热缸內的材料滞留处少，热稳定性差的材料也很少因滞留而分解。由于加热缸的压力损失小，用较低的注射压力也能成型。成型周期短、效率高，生产过程可实现自动化可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌件的塑件。第3章 塑料注射成型原理及工艺3.1注射成型原理及工艺 螺杆式较柱塞式多一旋转动作，产生分力(Ft)，可使材料在螺旋槽间产生熔化作用，增加了塑化能力。3.1.1注射成型原理及注射机5.螺杆式注射机与柱塞式注射机的比较第3章 塑料注射成型原理及工艺3.1.2注射成型工艺过程注射过程注射过程成型后处理成型后处理成型前准备成型前准备原料的检验、染色和干燥模具清理嵌件预热料筒清理退火调湿第3章 塑料注射

6、成型原理及工艺3.1.2注射成型工艺过程1.成型前准备原料检验原料检验原料染色原料染色原料干燥原料干燥质量体积流动性水分及挥发物含量收缩率烘箱干燥红外线干燥热板干燥高频干燥第3章 塑料注射成型原理及工艺3.1.2注射成型工艺过程2.注射过程原料检验原料检验预处理预处理合模合模注射注射装入料斗装入料斗保压保压脱模脱模装入嵌件装入嵌件清理料筒清理料筒清理模具清理模具涂脱模剂涂脱模剂嵌件清理、预热嵌件清理、预热预塑化预塑化塑件后处理塑件后处理冷却冷却第3章 塑料注射成型原理及工艺3.1.2注射成型工艺过程3.注射成型后处理 放在一定温度一定温度一定温度一定温度的红外线或循环热风烘箱、液体介质中（矿物

7、油，石蜡）一段时间，再缓慢冷却。将刚从模具中脱出的塑件放在热水中(100120)，隔绝空气，进行防氧化处理，达到吸湿平衡。调湿后缓冷至室温。退火：退火：调湿：调湿：退火的温度退火的温度退火的温度退火的温度：高于使用温度1020，低于相变温度1020。第3章 塑料注射成型原理及工艺3.1.3注射成型工艺参数温度温度压力压力时间时间（成型周期）（成型周期）第3章 塑料注射成型原理及工艺3.1.3注射成型工艺参数1.温度注射成型工艺条件料筒温度：料筒温度：喷嘴温度：喷嘴温度：模具温度：模具温度：成型周期长，脱模后翘曲变形，影响尺寸精度；产生较大内应力，开裂，表面质量下降。温度过高温度过高温度太低温度

8、太低略低于料筒最高温度：防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象；但温度也不能太低，否则易堵塞喷嘴。当Tf(Tm)Td范围窄时，料筒温度取偏低值。料筒后端温度最低，喷嘴前端最高；在Tf(Tm)Td之间（图3-9），保证塑料熔体正常流动，不发生变质分解；第3章 塑料注射成型原理及工艺3.1.3注射成型工艺参数2.压力注射成型工艺条件塑化压力：塑化压力：塑化压力：塑化压力：又称背压背压（螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力），由液压系统溢流阀调整大小。（补充概念）注射压力：注射压力：注射压力：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40130MPa，它的作用作用是克服熔体的流

9、动阻力，保证一定的充模速率。注射压力与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺寸、塑件壁厚流程大小等因素有关。第3章 塑料注射成型原理及工艺 完成一次注射模塑过程所需的时间。3.1.3注射成型工艺参数3.成型时间注射成型工艺条件成型周期或总周期成型周期或总周期成型周期或总周期成型周期或总周期成型周期成型周期充模时间充模时间注射时间注射时间闭模冷却时间闭模冷却时间其它时间其它时间保压时间保压时间第3章 塑料注射成型原理及工艺3.1.3注射成型工艺参数1.模塑前准备及过程（填写工艺流程图）2.螺杆式及柱塞式注射机的不同特点？思考与练习：第3章 塑料注射成型原理及工艺1.注射过程分为哪几个阶段？问题

10、问题问题问题：2.注射成型工艺条件有哪些？第3章 塑料注射成型原理及工艺1.了解压缩成型工艺过程及工艺条件的选择；2.掌握工艺条件对塑件质量的影响。目的与要求目的与要求目的与要求目的与要求：重点与难点：重点与难点：重点与难点：重点与难点：难点难点：工艺条件与各因素的关系重点重点：成型压力 成型温度 压缩时间第3章 塑料注射成型原理及工艺n n塑料成型工艺规程的制订（P66）第3章 塑料注射成型原理及工艺一、压缩模塑原理3.2 塑料压缩模塑工艺压缩模塑压缩模塑1.成型方法又称为模压成型或压制。主要用于热固性塑料的成型，也可以用于热塑性塑料的成型。粉粒状、纤粉粒状、纤维状的料维状的料置于成型温置于

11、成型温度的型腔中度的型腔中合模合模加压加压成型成型固化固化第3章 塑料注射成型原理及工艺一、压缩模塑原理3.2 塑料压缩模塑工艺2.压缩模塑特点塑料直接加入型腔，加料腔是型腔的延伸。模具是在塑件最终成型时才完全闭合压力通过凸模直接传给塑料不易获得尺寸精度尤其是高精度的塑件不能压制带有精细、易断嵌件及较多嵌件的塑件。有利于成型流动性较差的以纤维为填料的聚合物第3章 塑料注射成型原理及工艺生产周期长、效率低。一、压缩模塑原理3.2 塑料压缩模塑工艺2.压缩模塑特点操作简单，模具结构简单。一模多腔塑件收缩小、变形小、各向性能均匀、强度高。可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件没有浇注系统，料耗少第3章

12、 塑料注射成型原理及工艺二、模压设备3.2 塑料压缩模塑工艺1.模压设备作用2.模压设备的种类按传动方式分机械式压机：机械式压机：螺旋式压力机液压机：液压机：水压机和油压机提供所需的压力开模顶件合模某些情况下也传递压缩过程中所需的热量第3章 塑料注射成型原理及工艺3.2 塑料压缩模塑工艺液压机按机身结构分立柱式立柱式 用于大中型压机框架式框架式 用于中小型压机2.模压设备的种类二、模压设备第3章 塑料注射成型原理及工艺2.模压设备的种类3.2 塑料压缩模塑工艺液压机按加压形式分上压式上压式：工作液缸位于上端，下部是固定工作台。下压式：下压式：工作液缸位于下端，操作不便，很少使用。为了保证压缩模

13、塑的正常进行，应选用适当的压机，并校核模具与压机的关系。二、模压设备第3章 塑料注射成型原理及工艺三、压缩模塑工艺3.2 塑料压缩模塑工艺模压前的准备模压过程模压后处理预热和干燥预热和干燥预压预压嵌件的安放嵌件的安放加料加料合模合模排气排气保压与固化保压与固化脱模脱模模具清理模具清理整形去应力整形去应力修饰抛光修饰抛光特殊处理特殊处理压缩模塑工作循环图压缩模塑工作循环图压缩模塑工作循环图压缩模塑工作循环图第3章 塑料注射成型原理及工艺 为方便操作和提高塑件的质量，先用预压模预压模将粉状、纤维状的塑料粉塑料粉在预压机上压成重量一定重量一定、形状一致形状一致的锭料锭料。三、压缩模塑工艺3.2 塑料

14、压缩模塑工艺1.模压前的准备预压预压方法预压方法预压方法预压方法：采用预压锭料的优点：采用预压锭料的优点：采用预压锭料的优点：采用预压锭料的优点：加料快而准确降低压缩率，减小压料腔尺寸，空气含量少，不仅传热快且气泡少。第3章 塑料注射成型原理及工艺生产过程复杂，实际生产中一般不进行预压。生产过程复杂，实际生产中一般不进行预压。生产过程复杂，实际生产中一般不进行预压。生产过程复杂，实际生产中一般不进行预压。三、压缩模塑工艺3.2 塑料压缩模塑工艺1.模压前的准备采用预压锭料的优点：采用预压锭料的优点：采用预压锭料的优点：采用预压锭料的优点：避免加料过程粉尘飞扬，改善劳动条件。可提高预热温度，缩短

15、预热和固化时间。锭料与塑件形状类似，便于成型复杂或带细小嵌件的塑件。第3章 塑料注射成型原理及工艺三、压缩模塑工艺3.2 塑料压缩模塑工艺1.模压前的准备对压塑粉的要求：对压塑粉的要求：对压塑粉的要求：对压塑粉的要求：预压条件：预压条件：预压条件：预压条件：颗粒最好大小相间压缩率（塑料锭料塑料锭料）宜为3.0左右含有润滑剂压力：压力：压力范围40200MPa温度：温度：室温或5090预压原则：原则：锭料的密度达到塑件最大密度的80%第3章 塑料注射成型原理及工艺三、压缩模塑工艺3.2 塑料压缩模塑工艺1.模压前的准备预热和干燥塑料成型前加热的目的：塑料成型前加热的目的：干燥干燥干燥干燥预热预热

16、预热预热塑料成型前加热的方法：塑料成型前加热的方法：高频加热红外线预热烘箱预热热板预热为压缩模提供热塑料去除水分和挥发物第3章 塑料注射成型原理及工艺 作为塑件中导电部分或使塑件与其它零件相连接的零件。三、压缩模塑工艺3.2 塑料压缩模塑工艺1.模压前的准备嵌件的安放嵌件的安放要求位置正确位置正确、平稳平稳嵌件嵌件嵌件嵌件 常用嵌件有轴套轴套、螺钉螺钉、螺帽螺帽、接线柱接线柱等等大嵌件在模具装上压机后要先预热先预热第3章 塑料注射成型原理及工艺三、压缩模塑工艺3.4 塑料压缩模塑工艺2.模压过程加料加料的关键是加料量加料量加料量加料量定量的方法：合理堆放塑料，粉料或粒料的堆放要做到中间高四周低

17、，便于气体排放。容量法：容量法：容量法：容量法：方便但不很准重量法：重量法：重量法：重量法：准确、麻烦计件法：计件法：计件法：计件法：预压锭料，计数放入第3章 塑料注射成型原理及工艺三、压缩模塑工艺3.4 塑料压缩模塑工艺2.模压过程合模凸模触及塑料之后：凸模触及塑料之后：减慢合模速度（利于排气）凸模触及塑料之前：凸模触及塑料之前：尽量加快合模速度（缩短周期，避免塑料过早固化）加料后即可合模，合模时间一般从几秒到几十秒不等。合模过程分为两个部分：第3章 塑料注射成型原理及工艺 合模后加压至一定压力，立即卸压，凸模稍微抬起，连续次。三、压缩模塑工艺3.4 塑料压缩模塑工艺2.模压过程排气 排除水

18、分和挥发物变成的气体及化学反应的副产物，以免影响塑件性能与表面质量。流动性好的塑料采用迟压法迟压法迟压法迟压法，即从从凸模与塑料接触到到压模完全闭合的过程中停顿1530秒。塑件带有小型金属嵌件则不采用排气操作，以免移位或损坏。方法：方法：方法：方法：目的：目的：目的：目的：第3章 塑料注射成型原理及工艺 在成型压力与温度下保持一定的时间，使交联反应进行到要求的程度。从压模闭合加压至卸压取出塑件所用的时间。三、压缩模塑工艺3.4 塑料压缩模塑工艺2.模压过程保压与固化欠熟欠熟过熟过熟不足过度保压时间长短受塑料类型塑料类型、预热情况预热情况、塑件塑件形状形状及压缩程度压缩程度的影响。保压时间：保压

19、时间：固化阶段的要求：固化阶段的要求：固化程度固化程度第3章 塑料注射成型原理及工艺三、压缩模塑工艺3.4 塑料压缩模塑工艺2.模压过程脱模复杂塑件在压力下冷却至一定温度后再脱模复杂塑件在压力下冷却至一定温度后再脱模塑件脱模方法：塑件脱模方法：模外手动推出推出机构机自动推出第3章 塑料注射成型原理及工艺三、压缩模塑工艺3.4 塑料压缩模塑工艺3.模压后处理用铜铲或压缩空气清理，以免损模具外观模具清理整形去应力在整形模中冷却脱模后放入一定温度的油池或烘箱中缓慢冷却，或者进行退火处理大型、厚壁件对薄壁易变形件第3章 塑料注射成型原理及工艺三、压缩模塑工艺3.2 塑料压缩模塑工艺3.模压后处理修饰抛

20、光特殊处理二次加工：防潮、美观(电镀、喷涂)去飞边、毛刺、表面抛光第3章 塑料注射成型原理及工艺检查塑料质量检查塑料质量预压、预热、干燥预压、预热、干燥称称 料料清洗嵌件，嵌件预热清洗嵌件，嵌件预热清清 理理 压压 模模涂涂 脱脱 模模 剂剂放嵌件放嵌件加加 料料合合 模模加热加压排排 气气加热卸压固固 化化保温保压开开 模模卸压脱模塑塑 件件 整整 形形去去 应应 力力 处处 理理塑件送至下一工序塑件送至下一工序压缩模塑工作循环压缩模塑工作循环压缩模塑工作循环压缩模塑工作循环第3章 塑料注射成型原理及工艺2.3 压注模塑成型工艺一、压注成型原理 在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的成型

21、方法，又称传递成型传递成型传递成型传递成型、挤胶成型挤胶成型挤胶成型挤胶成型。模具闭合 热固性塑料放入加料室 受热熔融 塑料在压力下经浇注系统充满型腔 固化成型 开模取件第3章 塑料注射成型原理及工艺二、压注成型特点2.3 压注模塑成型工艺1.加料前模具处于闭合状态。4.模具结构相对复杂，制造成本较高，成型压力较大，操作复杂，耗料比压缩模多。2.塑件飞边很薄，尺寸准确，性能均匀，质量较高。3.可以成型深孔、形状复杂、带有精细或易碎嵌件的塑件。5.气体难排除，一定要在模具上开设排气槽。第3章 塑料注射成型原理及工艺二、压注成型工艺过程2.3 压注模塑成型工艺或压塑粉预压锭料合 模挤 塑固 化开

22、模脱 模制 品预 热加 压加 热保 压保 温卸 压清模与压缩成型区别是：压注：压注：合模加料压缩压缩：加料合模第3章 塑料注射成型原理及工艺三、压注成型工艺条件及设备2.3压注模塑成型工艺1.压注成型工艺条件 压注压注压缩压缩，塑料在压力和温度的作用下，因为流经浇口时的料少，加热快而均匀，化学反应也均匀，所以塑料进入型腔时已临近树脂固化的最后温度。模具温度模具温度 比压缩成型低1530，一般在130190。成型压力成型压力经浇注系统压力有消耗，压注压注(23)压缩压缩，要保证塑料1030秒内充满型腔。保压时间保压时间第3章 塑料注射成型原理及工艺三、压注成型工艺条件及设备2.3 压注模塑成型工

23、艺2.成型设备四、压注成型对塑料的要求1.未达到硬化温度前塑料应有较大流动性2.达到硬化温度后应具有较快的硬化速度如：酚醛、三聚氰胺甲醛、环氧树脂等普通液压机专用液压机（双压式液压机）第3章 塑料注射成型原理及工艺2.4 挤出模塑成型工艺一、挤出成型原理 将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出，而得到与模口相同几何形状的流体，冷却固化后，得到所要的零件。第3章 塑料注射成型原理及工艺2.4 挤出模塑成型工艺二、挤出成型设备控制系统控制系统挤出挤出机组机组 挤出系统、传动系统、加热冷却系统、机身 机头机头机头机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置、卷取装置辅机：辅机：挤出机：挤出机：第3

24、章 塑料注射成型原理及工艺2.4 挤出模塑成型工艺三、挤出成型工艺塑化塑化成型成型定型定型1.原料的准备干燥、去杂质处理2.挤出成型挤出机预热加入塑料熔融塑化由机头挤出成型3.塑件的定型与冷却管材的定径方法：定径套、定径环、定径板第3章 塑料注射成型原理及工艺2.4 挤出模塑成型工艺三、挤出成型工艺3.塑件的定型与冷却第3章 塑料注射成型原理及工艺2.4 挤出模塑成型工艺三、挤出成型工艺4.塑件的牵引、卷取和切割四、挤出成型工艺条件温度温度压力压力挤出速度挤出速度牵引速度牵引速度不同的塑件，牵引速度不同。牵引速度略大于挤出速度在冷却得同时，连续均匀地将塑件引出。第3章 塑料注射成型原理及工艺思考与练习：1.压注成型与压缩成型有什么不同？2.挤出模塑的工艺条件有哪些？