科学注塑成型培训很详细很深入名师优质课赛课一等奖市公开课获奖课件

注塑成型第1页1注塑成型工艺加热注射冷却偶然看来，注塑工艺很简单：塑料放在料斗里在料筒里加热挤到模具里需求也很简单：依据零件特征选择材料经过注塑机和模具加工冷却后脱模得到需要产品对于大多数工艺，因为塑料材料特征和工艺本身复杂性，注塑成型是绝对复杂。第2页2只有从零件设计到最终零件质量确保，全方面了解整个注塑成型工艺，成功注塑成型计划才能实现第3页3有一个任何人都能用注塑成型技术吗？注塑成型工艺简化成4个塑料变量塑料温度塑料流动速度塑料冷却速度和时间模具内塑料压力关键点！第4页4课程内容◆注塑机◆模具◆塑料◆注塑工艺◆注塑工艺曲线◆注塑成型经济学◆注塑问题处理第5页5第一部分

注塑机第6页6注塑机种类◆按料筒和开模角度分类角式注塑机立式注塑机卧式注塑机第7页7◆按注塑单元不一样分类柱塞式注塑机螺杆式注塑机第8页8◆按锁模单元不一样分类曲肘式注塑机液压式注塑机第9页9注塑机成型系统◆注射单元◆锁模单元◆模具有三个主要成型部件它们共用：◆一个液压系统或伺服驱动系统◆一个控制系统每个成型部件作用是什么？第10页10注射单元◆准备塑料（加热/混合）◆使塑料流动（注射）◆压缩和减压塑料（补缩/保压/减压）注射单元主要任务：注射单元主要部件是什么？反应注塑机优劣主要部分第11页11◆温度（进料口、料筒、射嘴）◆螺杆转速◆背压注射单元实现任务主要控制参数：

准备塑料塑料流动（第一段）压缩（第二段）◆螺杆回料位置（塑化和松退位置）◆注射压力◆位置（螺杆速度改变）◆填充速度◆填充时间◆保压压力◆保压速度◆保压时间第12页12◆料筒是一个长、厚钢管。◆料筒上安装有加热圈、热电偶。◆料筒容量是以PS料盎司数来表示料筒、加热圈、热电偶☆控制器依据热电偶，测量并经过加热圈调整料筒温度。☆控制器只感测热电偶温度，这并不代表塑料温度。

塑料温度才是注塑工艺主要变量。☆注塑机最大注射量也是以PS料注射量来表示。通常对

于注射量应选择注塑机最大程度20%-80%。这也是选择注

塑机主要指标之一。关键点！关键点！第13页13◆螺杆通常分三段：螺杆计量段☆喂料段—传送塑料压缩段喂料段长度直径螺纹深度

压缩段—熔化塑料

计量段—混合塑料☆各段螺纹槽深度不一样：

喂料段螺纹槽深度比计量段深，它们比值叫压缩比。

比如，3：1压缩比螺杆，喂料段螺纹槽深度是计量段三倍。

◆螺杆有效长度跟直径比值叫长径比（L/D）☆L/D大，塑料从进料口到射嘴需要较长距离；☆经过这段距离时间叫塑料滞留时间；☆螺杆外形结构表示为螺杆三段螺纹圈数：

12-6-6（20/1L/D）螺杆=长径比20：1

螺纹圈数喂料段：12圈；压缩段：6圈；计量段：6圈。第14页14◆压缩比选择：螺杆压缩比和长径比☆低-1.5～2.5:1(剪切敏感塑料,如PVC)◆长径比（L/D）选择:☆L/D小,塑料熔化效果差；塑料滞留时间短；☆L/D大,传递扭矩大,能量消耗增加；塑料滞留时间长；

中-2.5～3.0:1(普通用途塑料,如PS)

高-3.0～5.0:1(结晶型塑料,如PA)☆压缩比大,剪切作用强,塑化能力弱;☆结晶型塑料需要长喂料段,无定型塑料需要长压缩段。对于滞留时间，应该怎样？我们怎样知道？第15页15◆螺杆运动方式：螺杆作用☆塑化后退---料筒前段塑料压力起作用；◆螺杆特殊结构和运动方式能到达以下目标:☆输送塑料到料筒前段；☆产生摩擦和剪切热量，快速熔化塑料；☆注射前进---液压缸内油压起作用;☆混合塑料，提供均匀熔体温度和颜色分布；☆塑化转动---马达（液压或电动）起作用；☆完成注射和保压过程。关键点！关键点！第16页16◆止逆环目标是确保注射期间塑料只能沿一个方向流动,

预防塑料出现回流现象。止逆环环形爪形销钉形分流形在加工一些热敏性塑料，如PVC，或者热固性塑料时，为了减小剪切作用和滞留时间，通常不用止逆环。第17页17◆射嘴是连接料筒和模具装置。射嘴射嘴孔直径和球头半径要小于水口套孔直径和球头半径。为何？水口套射嘴◆射嘴需要安装独立加热圈，热电偶和控制器。◆射嘴加热是维持料筒内塑料温度。关键点！第18页18射嘴球头半径大于水口套球头半径射嘴孔直径大于水口套直径以上两种情况主流道水口无法正常脱出来！第19页19◆料斗作用是贮备塑料颗粒。料斗正确进料口温度应该是在预防塑料熔化和水份冷凝温度之间！料斗◆塑料在重力作用下，从料斗经过进料口进入料筒。◆进料口处应设置冷却套，预防该处塑料熔化。关键点！第20页20锁模单元◆安装并固定模具◆开关模具，提供锁模力◆顶出产品锁模单元主要任务：◆提供侧抽芯、机械手接口等第21页21◆顶出机构普通跟注塑机移动板连接。◆液压顶出机构是由液压缸经过顶杆接触模具顶针板,

并顶出塑料产品。多数注塑机上装有顶出机构,用来顶出产品：◆顶出压力顶出机构顶出要控制参数：◆顶出速度◆顶出行程◆顶出次数为何模具顶出装置通常在动模一边？第22页22◆曲肘锁模----尾座板能够移动锁模机构◆液压锁模----尾座板不能够移动固定板移动板尾座板格林柱通常有两种机构来完成锁模和提供锁模力：第23页23当塑料被注射到模具内，会产生很大压力使模具胀开。为确保正常注塑过程能够完成，注塑机必须提供足够锁模力。第24页24◆液压缸使曲肘伸缩并造成移动板前后运动；◆曲肘伸直并锁死，格林柱被拉伸产生锁模力；曲肘锁模机构：◆因为曲肘伸直长度不变，经过调整尾座板

位置来适应不一样模具厚度；◆锁模力作用在移动板和固定板四面；◆锁模力随模具温度改变而改变。◆液压缸产生锁模力；◆锁模力作用在移动板中心；液压锁模机构：◆锁模力不随模温而改变；◆最小模具厚度受到液压缸

活塞杆行程限制。◆尾座板固定不可移动；第25页25yx2/3y2/3x通常固定板一侧中心位置是模具发生变形最大位置，为预防固定板和模具过分变形，普通要求模具长宽尺寸必须超出格林柱空间尺寸2/3以上。假如锁模力设置太高，会造成：1）模具损伤；2）影响排气；3）固定板过分变形。关键点！关键点！第26页26分段合模/开模◆只要产品够空间取出，开模距离尽可能小；◆合模步骤：

高速合模低速合模低压保护高压锁模◆开模/合模速度应合理，最小化机器猛烈抖动。目标：最小化开模、顶出、合模和锁模时间。预防前后模主要部件因速度惯性相撞预防水口或异物进入模具而损伤模具◆开模步骤：

低速开模高速开模低速开模预防开模损伤产品预防速度惯性造成开模位置误差关键点！第27页27注塑机液压基础◆注塑单元☆塑料流动液压注塑机动作和力是由液压提供：☆压缩塑料☆射嘴和水口套压紧☆螺杆转动☆螺杆背压设置☆螺杆松退◆锁模单元☆开模☆合模☆锁模☆产品顶出第28页28◆油箱—装油☆百分比阀：控制流量，改变速度☆压力阀：调整压力☆换向阀：改变流向，转换动作4个基本液压机械元素◆油泵—使油流动◆油阀—控制油流动方向和压力☆液压缸：实现直线运动（如螺杆前进、后退，模具开关动作）☆马达：实现旋转运动（如螺杆转动）◆转换器—把液压油能量转换成机械动作第29页29◆液体流动产生固体运动☆螺杆前进后退、模具开关动作是因为液压油在流动；☆螺杆注射速度、开关模速度是由液压油流量决定；☆不是注塑机注射压力要求塑料流动，塑料在模具内流动时碰到阻

力产生了塑料压力。3个基本液压法则◆液体流量决定固体速度◆液体流动碰到负载（阻力）决定液体压力

针对液压注塑机：关键点！关键点！第30页30

力（Force）=压力（Pressure）X面积（Area）F=PXAP=F/AA=F/P压力强化作用

帕斯卡定律：

注塑机注射单元：◆塑料给螺杆前端力=液压油给螺杆后端力◆通常液压缸横截面积＞螺杆横截面积◆所以螺杆给塑料压力＞液压压力，塑料压力得到加强◆螺杆强化率R=液压缸横截面积/螺杆横截面积◆塑料压力=液压压力X强化率R关键点！第31页31相关注塑机液压计算第32页32衡量注塑机等级2个主要指标◆速度线性度◆载荷敏感度☆衡量设定注射速度和实际注射速度差异；☆计算公式：（设定速度-实际速度）/设定速度X100%☆通常差异值在+/-10%以内被认为是世界级注塑机。☆衡量设定注射速度在碰到不一样阻力时改变差异；☆计算公式：☆通常差异值在+/-5%以内被认为是世界级注塑机。第33页33注塑机安全操作

注塑成型潜在危险原因：◆高温烫伤---加热料筒和熔化塑料◆高压伤害---注射时塑料和液压油◆触电伤害---电气元件◆机械伤害---开模、合模等机械运动部件安全生产谁负责？什么时候能够不恪守注塑机安全操作规程？关键点！第34页34

注塑机安全保护装置：◆按下紧急停机按钮---电路断开，马达停顿，注塑机没有任何动作。◆打开前安全门---没有锁模和注射动作。◆打开清洗安全盖---注射单元座和螺杆停顿动作。◆打开电路板保护盖---除非主电源断开，不然不能打开。◆打开后安全门---马达和油泵停顿，注塑机没有任何动作。第35页35第二部分

模具第36页36模具部件第37页37模具分类◆单型腔模具◆多型腔模具◆家族模具单型腔单浇口模具是注塑能力最强模具。家族模具是每个型腔成型不一样产品多型腔模具。因为每个型腔填充和补缩不一样，工艺控制也相对困难。第38页38◆冷流道模具◆热流道模具流道里塑料一直保持熔化状态。能够节约原料、降低周期、自动切断浇口等。第39页39主流道◆主流道通常有斜度（2～6度）：☆与注塑机射嘴接触一端直径较小，但该端直径依旧要

大于射嘴孔直径；◆主流道在流动方向需要高度抛光。主流道为何要有斜度？为何要抛光？主流道能够尽可能粗吗？☆主流道另一端直径较大，而且设有拉料杆。关键点！第40页40拉料杆◆拉料杆能够确保开模时水口被拉在动模一侧；◆拉料杆能够确保从动模顶出水口；关键点！◆拉料杆还含有冷料井作用。“Z”形拉料杆倒扣形拉料杆第41页41分流道◆圆形流道压力损失最小，优先选取；◆半圆形和矩形流道压力损失最大，尽可能不要采取。关键点！为何圆形流道压力损失最小？第42页42流道平衡性◆假如流道面积和流动长度不一致，那么流道是不平衡；不平衡流道不平衡流道平衡流道第43页43◆就算流道是平衡，因为流道截面剪切速率分布不一样，

也不一定各型腔同时进胶或同时充满（塑料流动记忆效应）。第44页44浇口不一样浇口形状：凸耳浇口薄膜浇口边缘浇口扇形浇口直接浇口潜伏浇口第45页45◆浇口有三个关键尺寸：☆深度☆宽度☆长度◆冷却后冻结塑料能够封闭浇口；◆浇口冻结封闭时间通常取决于浇口深度。怎样知道浇口多久才会封闭？怎样设定保压时间？关键点！第46页46◆流道系统是模具设计主要方面之一，尤其是浇口

数量和位置对产品质量有决定性影响。关键点！第47页47◆模具排气方式有：☆边缘排气☆排气槽☆顶针排气◆闭合模具里面充满了空气，假如空气不能及时排出，

塑料注射时产品将出现烧焦、熔接线显著等缺点。排气☆真空排气☆动力排气◆模具上不要设置不合理排气,但模具上永远不会有多出设计

合理排气。◆排气合理位置通常在填充期间塑料流动前沿困气位置。产品烧焦是怎样产生？关键点！第48页48◆塑料转移到模具热量排出路径：☆传递给注塑机模板☆经过空气对流和辐射☆冷却水带走◆模具冷却系统带走了大部分模具内热量。冷却系统第49页49◆冷却系统是模具设计另一主要方面，

冷却水道有三个关键尺寸：☆直径☆深度☆孔距◆冷却水道必须集中到模具里热量

集中区域。关键点！第50页50◆冷却水道应该尽可能与产品表面

保持一致距离；◆有一些装置能够使冷却水直接

流到模具所需要地方，如隔板。第51页51◆不一样顶出/脱模方式：☆顶针☆推板☆笥筒顶出/脱模系统☆滑块☆斜顶☆液压☆气动☆机械顶针笥筒推板滑块第52页52◆飞边产生原因：☆模含有缺点☆型腔内塑料压力大于锁模力飞边第53页53第三部分

塑料第54页54什么是塑料？1、塑料是一个材料材料分类：金属、无机非金属、有机高分子材料金属材料：金、银、铜、铁、铅、汞、钠、镁等无机非金属材料：水泥、陶瓷、石头、金刚石等有机高分子材料：塑料、橡胶、纤维等第55页552、塑料是一个有机高分子材料（聚合物）普通经典有机高分子材料相对分子量为1万~100万；而水分子量为18（H2O），氧气为32（O2），二氧化

碳为44（CO2）；第56页56有机高分子材料（聚合物）通常是由一个或几个含碳元素小

分子（单体）经过聚合反应形成；原材料经过化学反应生成单体（monomer）。单体经过“烹调”包括到加热、加压和催化剂等，把单体连接到一起，这个过程叫聚合。我是单体！我们在聚合！第57页57聚合物分子中有重复性结构单元（单体）；当由单体

生成“链”足够长时，所生成材料叫做聚合物。

我们是一样，当我们在一起时候，我们是聚合物！第58页58名称分子式重复单元单体聚乙烯(PE)[CH2-CH2-CH2-CH2]n-CH2-CH2-CH2=CH2聚丙烯(PP)[CH2-CH-CH2-CH]n

CH3

CH3-CH2-CH-

CH3CH2-CH

CH3聚苯乙烯(PS)[CH2-CH-CH2-CH]n

C6H5

C6H5-CH2-CH-

C6H5CH2-CH

C6H5聚甲醛(POM)

[O-CH2-O-CH2]n-O-CH2-O=CH2第59页59实际上，一些分子在加工过程早期开始反应，形成了很长分子

有些开始反应稍迟一点，形成中等大小分子

有些开始反应很迟，形成了短分子

第60页60所以，一批聚合物是由不一样长度分子所组成。每一批分子长度分布是不一样。结果聚合物属性是改变。通常分子比较长，聚合物流动性比较差，压力损失也大。所以在注塑成型工艺中，聚合物本身就是一个变量。短分子长分子批次A批次B批次C为何同一品牌、同一厂家不一样批次原料用一样设备和模具注塑出来产品质量却不一样？关键点！第61页61聚合物链（高分子）化合物：

◆单聚物：全部重复单元相同—PS◆共聚物：两种不一样重复单元—SAN或HIPS◆三聚物：三种不一样重复单元--ABS

第62页623、塑料在加工过程中能够显示塑性且能流动成型塑性：加热可软化变成熔体，在一定

温度和压力下能流动成型，

冷却后能保持既定形状特征。第63页63塑料优点1、质轻、比强度高惯用塑料密度为0.9~2.2g/cm3,为钢铁1/4~1/3,铝1/2左右,其中泡沫塑料密度更低,约0.01~0.6g/cm3

比强度是强度与密度比值。因为塑料密度小，比强度就比金属要高。部分特殊塑料强度本身就比金属高，如玻璃纤维增强PA，其拉伸强度为170MPa以上，而有些金属材料拉伸强度才160MPa。广泛应用于建筑和交通运输行业。第64页642、耐化学腐蚀性好塑料对普通酸、碱、盐和各种化学药品有较强

抗腐蚀能力。聚四氟乙烯（PTFE）号称“塑料之王”，

能耐“王水”腐蚀，即不与任何化学药品起反应作

用，其耐腐蚀性已经超出黄金。广泛应用于防腐设备、容器和部件。第65页653、优异电绝缘性能广泛应用于电力设备和电子零部件。几乎全部塑料都是电不良导体。其电绝缘性能

可与陶瓷相媲美。第66页664、良好消声性、减震性、和耐磨性广泛应用于交通运输和包装业中

防震装置、衬垫，电器行业机械

零部件。塑料轴承及传动机构，不但耐用而且减震，消音也大为改进；而且很多塑料含有耐磨、减磨和自润滑性，运转终生不用加润滑油，不用维修，不会生锈。第67页675、热导率小、保温性能良好塑料热传导率比金属小3~4个数量级，所以其隔热保温性能是其它材料所无法比拟，如泡沫塑料。广泛应用于交通工具、仓库和管道输送等隔热保温工程。第68页686、加工性能很好、经济效益显著塑料轻易成型，投入少，加工周期短，适于

大批量生产，且大多塑料能够回收再用。第69页69塑料缺点1、刚性、硬度低2、耐热性差3、导热性差、热膨胀系数大4、易出现老化很多塑料机械强度、刚性、硬度不如金属、陶瓷等材料。多数塑料使用温度低，遇火易燃烧。塑料制品轻易变形，尺寸稳定性受温度影响大。塑料在光、氧、水、热和大气环境作用下会老化，性能变劣。第70页70塑料分类1、按塑料产量和使用情况区分通用塑料工程塑料指普通用途塑料。其生产成本低、性能改变大，产量和使用量大，但刚度、强度及耐热性不高；如PE、PP、PS、PVC等，其产量约占塑料总量80%以上。指适于作工程结构部件和化工设备等工业用途塑料。其生产成本高、产量和使用量相对小，刚度、强度及耐热性好，能代替一些金属；如PC、PA、ABS、POM、PBT、PEEK等。第71页712、按塑料化学结构和热行为区分

热塑性塑料热固性塑料☆加热变软，冷却变硬（物理状态改变）☆能重复软化☆限制高温应用☆加热变硬，交叉连接（化学结构改变）☆不能重复软化☆高温应用热固性塑料能够加回料使用吗？第72页723、按塑料分子聚集态结构区分（热塑性塑料）结晶型塑料非结晶型塑料（无定形）☆规则结构☆显著熔点☆通常不透明☆收缩率高☆耐溶剂☆耐磨☆随机结构☆宽软化范围☆通常透明☆收缩率小☆溶剂敏感☆不耐磨第73页73结晶型热塑性塑料非结晶型热塑性塑料☆聚乙烯（PE）☆聚丙烯（PP）☆尼龙（PA）☆聚甲醛（POM）☆聚酯（PBT）☆乙缩醛（Polyacetal）☆聚笨乙烯（PS）☆聚碳酸酯（PC）☆聚氯乙烯（PVC）☆有机玻璃（PMMA）☆SAN☆ABS热固性塑料☆酚醛树脂☆环氧树脂☆氨基树脂☆不饱和聚酯第74页74塑料原料与组成1、树脂2、添加剂树脂是塑料主要成份，它决定了塑料基本性能。

通常塑料名称是以树脂名称命名。

树脂原材料来自于：☆石油☆天然气☆农产品

添加剂是塑料辅助成份，它能够改变塑料一些性能。第75页75添加剂种类稳定剂抑制和阻缓塑料老化。润滑剂增塑剂填料和增强剂着色剂减小摩擦，改进流动性和脱模性，增加美观。降低成型温度，提升韧性，改进塑料成型时流动性。如玻璃纤维可提升强度和硬度，改进耐热性，降低收缩率。

阻燃剂可降低塑料可燃性。使塑料含有特殊光学性能和颜色。第76页76聚合物分子链降解添加剂降解☆过热☆化学破坏（如PBT水解）☆高温时间过长☆过高剪切作用☆加工过程，添加剂损失塑料降解Bye-Bye塑料降解后会改变物理性能。添加剂含量改变是原料和早期回料主要不一样，但回料是坏材料吗？怎样有效和安全地使用回料？关键点！第77页77塑料吸水性塑料吸水性比金属、陶瓷、玻璃等无机材料要大，但比木材小

。水分会改变一些塑料属性，所以在注塑前必须烘干移除水分

。吸水性塑料有：☆ABS☆聚酯（如PBT高温下易水解）☆尼龙（PA）☆聚碳酸酯（PC）☆有机玻璃（PMMA）关键点！第78页78注塑过程结晶塑料状态转变固体（原料）液体（粘流态）成型加热固体（制品）冷却压力熔点温度（Tm）分解温度（Td）成型温度范围Td越高，塑料分解几率越小Tm~Td越宽，塑料热稳定性越好塑料热性能怎样设定注塑机料筒温度？第79页79注塑过程非结晶塑料状态转变玻璃态（原料）高弹态粘流态加热成型加热玻璃化温度（Tg）粘流温度（Tf）成型温度范围Td越高，塑料分解几率越小Tg高代表什么？？？高弹态玻璃态（制品）冷却冷却压力分解温度（Td）Tf~Td越宽，塑料热稳定性越好第80页80几个常见塑料热性能温度塑料名称塑料类型Tg（℃）Tm（℃）Tf(℃)Td(℃)PP结晶30165~170350PS非结晶70~100150~200300PC非结晶150215~225330POM结晶125165~175220~240PA结晶100~120200~290300第81页81结晶度对塑料产品影响结晶度越高，产品收缩越大，

尺寸越不稳定，且轻易引发变形。最大结晶速率温度：

Tc，max≈(0.8~0.85)TmPOM料，熔点约为170℃，模温要控制在什么温度才能尽快稳定产品尺寸？采取退火处理，可提升产品结晶度，

改进产品内应力。塑料结晶度为何结晶度越高，产品尺寸收缩越大？第82页82塑料流动性大部分塑料熔体流动表现为层流，含有非牛顿流体特征。流体流动方式层流湍流第83页83衡量塑料流动性好坏一个主要参数是黏度。而塑料非牛顿流体特征表现为伴随剪切速率增加，黏度会下降。剪切应力黏度剪切速率第84页84注射速度增加，剪切速率会变大，塑料黏度会降低，流动性变好。黏度高低注射速度快慢这条曲线说明了什么？黏度对注射速度高敏感区黏度对注射速度低敏感区拐点哪个区域产品质量比较稳定？关键点！第85页85哪个型腔先充满？第86页86塑料在模具内流动表现为“喷泉”效应。假如1张没有褶皱纸放在模具型腔里，注塑时会被冲走吗？第87页87塑料填满型腔次序。关键点！第88页88塑料收缩率塑料收缩原因:热胀冷缩（伴随体积改变）

流动过程分子取向，静止过程分子紊乱结晶过程分子排列整齐第89页89塑料收缩对产品影响:尺寸变小

表面缩水内部空穴内部应力，产品变形第90页90影响收缩率原因注射和保压压力注射和保压压力越大，收缩越小。产品冷却速度塑料跟模具温度差越大，产品脱模后跟环境温度差越大，

收缩越大。其中模温在浇口封闭后冷却阶段对收缩起主导

作用，通常模温越高，塑料结晶完全，分子取向消除，收缩

也越大。塑料原料种类结晶度越高、分子量越大、填充剂越大，收缩越大。假如产品尺寸偏大，工艺上怎样处理？透明产品内部有空气泡，工艺上怎样处理？透明产品内部有真空泡，工艺上怎样处理？第91页91圆环半径（R1，R2）收缩后怎样改变？R2R1假如增大保压压力，R1，R2收缩后又怎样改变？第92页92塑料内应力全部塑料零件存在3种应力分子取向应力压缩应力拉应力（包含结晶）第93页93不均匀内应力对产品影响开裂翘曲变形降低力学性能第94页94产品内应力改进方法分子取向应力☆注射速度慢☆冷却速度慢☆料温和模温高。产品设计壁厚尽可能均匀，厚薄结合处采取圆弧

或阶梯过渡；金属嵌件采取预热办法。模具设计小浇口开设在壁厚处；模具冷却系统

确保塑料产品冷却均匀。产品后处理退火可改进内应力。压缩应力☆保压压力小☆保压时间短☆料温和模温高。拉应力（结晶应力）☆冷却速度慢☆料温和模温高。假如产品变形，工艺上怎样处理？第95页95常见塑料性能和用途第96页96第97页97第98页98第四部分

注塑工艺第99页99注塑技术人员法则假如你是注塑技术人员，请恪守以下两条法则：先学习，再思索，最终才动手：☆学习注塑理论知识并掌握它；☆思索注塑问题发生原因；☆利用所学知识和积累经验针对性地去处理问题。化繁为简：☆注塑工艺归根结底只跟塑料4个变量相关：☆只调整跟问题相关参数；☆不要同时调整多个参数；塑料温度塑料流动速度塑料冷却速度和时间模具内塑料压力关键点！第100页100假如你是注塑技术人员，请记住以下原理：稳定工艺取决于以下四个变量是否稳定；塑料温度塑料流动速度塑料冷却速度和时间模具内塑料压力关键点！为何没有调机，产品质量也不稳定？尽可能选择确保以下四个变量能够稳定工艺参数。任何注塑产品缺点都跟四个变量中部分变量相关；第101页101影响塑料温度原因：☆螺杆结构（压缩比和长径比）☆螺杆背压☆料筒和射嘴温度☆螺杆转速塑料温度☆进料口温度第102页102料筒和射嘴加热◆注射单元料筒和射嘴都有加热圈和热电偶；◆料筒和射嘴被分成不一样加热段（如：后段、中段、前段和射嘴）；◆每一加热段都有热电偶测量温度；◆加热圈和热电偶共同控制每段温度；◆热量由加热圈产生，经过料筒和射嘴传递到塑料；关键点！◆在正常注塑生产时，加热圈热量只提供塑料熔化所需热量20%，

主要是用于调整和控制塑料温度；其余80%热量来自螺杆转动。◆热电偶测得温度和塑料温度是不一样；第103页103螺杆转动◆塑料颗粒与料筒内部因螺杆转动产生摩擦生热；☆在螺杆熔化段，被加热和压缩固体塑料颗粒与料筒内壁

产生摩擦，摩擦造成热量使塑料熔化；◆熔化塑料因螺杆转动造成剪切生热。螺杆转动带来80%塑料熔化热量：☆这是个快速有效塑料熔化过程，就象冰块在热砂轮上摩擦。☆在螺杆熔化段和计量段，已经熔化塑料熔体因螺杆转动

产生剪切作用，剪切速率增加使塑料熔体被深入加热；☆这不是个被期望过程，因为高剪切速率会破坏塑料内

纤维填料。关键点！柱塞式注塑机有何不足？第104页104螺杆转速和背压◆螺杆转速：☆螺杆转速决定最大剪切速率；◆螺杆背压：☆在不增加周期情况下，螺杆转速应尽可能慢，以减小剪切

速率，使塑料熔化愈加均匀，并降低塑料填料中纤维破坏。☆背压能够有效改变剪切速率，从而快速改变塑料熔体温度，

一定背压能够使塑料熔体保持一定密度，但过高背压

则会破坏塑料内部纤维填料；☆为防止不均匀熔体温度，背压尽可能不要分段。关键点！第105页105进料口温度◆进料口应该设置冷却管道，预防塑料结块；关键点！加热不要加热冷却管道◆进料口温度也不能够太低，预防出现露珠；◆通常进料口温度要高于35℃。◆每种塑料都有粘贴温度，它能够让塑料和料筒内壁更加快粘贴，

降低熔胶时间。第106页106塑料熔体温度测量采取30-30方法：☆把探针加热到高于设定温度30℃；☆把探针插入塑料熔体30秒后读数；☆被测量塑料熔体按注塑周期取样。第107页107与温度相关参数设定和优化☆应该控制在原料供给商推荐温度范围内。☆应该控制在原料供给商推荐温度范围内。关键点！怎样确定塑料熔化后目标温度？怎样设定模具温度和烘料温度？目标：经过相关温度工艺参数设定使塑料能够均匀熔化，

并到达所需要塑料目标温度，降低因塑料温度不均

匀或不恰当造成质量缺点。第108页108☆通常取原材料供给商推荐温度范围中间值为初始设定值；☆测量塑料熔体实际温度；☆适当调整螺杆转速和背压；☆主要调整料筒中段和后段温度使塑料温度满足目标温度。☆应该控制在使塑化时间比冷却时间短2～4秒范围内。☆应该控制在原料供给商推荐范围内（注意利用强化率换算）。关键点！怎样设定料筒、射嘴、进料口温度？怎样设定螺杆转速？怎样设定螺杆背压？第109页109塑料能够流动是因为注射单元功劳塑料流动速率塑料流动速率与螺杆注射速度亲密相关假如螺杆止逆环泄漏会怎样？第110页110◆注射速度快，塑料黏度低，流动性好，而且速度波动

造成黏度改变相对小。黏度高低注射速度快慢关键点！注射速度越快，工艺越稳定尽可能选择快速填充注射速度第111页111◆填充期间，注射速度是关键变量，注射压力是次级变量；注射压力◆在型腔充满之前，塑料流动阻力到达最大，出现填充期间

压力峰值：☆假如填充时间不变，压力峰值改变说明塑料黏度在改变；☆所以压力峰值改变能够用于检测黏度改变。注射压力峰值第112页112液压法则告诉我们：关键点！足够注射压力去支撑注射速度足够液压流量去到达需要注射速度◆流量决定速度；◆阻力决定压力。所以填充期间为确保有足够和稳定注射速度，我们需要：深入我们需要：◆确保填充期间实际注射压力永远不能到达设定压

力；通常设定压力要高于压力峰值15%。◆检验注塑机油路是否有泄露，油泵和阀门是否有损坏。关键点！第113页113◆产品质量允许情况下，尽可能少；注射速度分段◆取消没有作用分段；◆目标是降低因为注射速度改变而造成塑料黏度改变，确保

工艺愈加稳定。关键点！第114页114◆传统成型方法：注射成型方法☆填充和补缩在第一阶段完成；☆用第一阶段压力完成补缩；☆即保压切换前产品已经100%打饱。◆稳定成型方法：☆把填充和补缩分离；☆用第二阶段压力完成补缩；☆即保压切换前只打满95-99%产品；☆第一阶段用尽可能快速度填充；☆优势在于能够降低黏度改变而造成产品改变，能够提升

工艺能力，总是生产好零件。填充补缩填充补缩第115页115填充阶段参数设定和优化☆设定注射压力要高于实际压力峰值15%；☆尽可能用一致、较快速度完成填充；关键点！目：尽量采用快速填充方法，并确保注射速度尽量稳定。☆速度分段尽可能少；☆控制螺杆位置，确保填充结束时产品只打满95-99%。第116页116牛顿流体（如液压油）系统静态压力处处相等塑料压力非牛顿流体（如塑料）系统内存在很大压力损失第117页117补缩◆补缩压力确保模具型腔表面特征能够反应在产品表面上；◆填充完成后必须有部分缓冲塑料来传递补缩压力：☆最终料垫（余料）通常控制在塑化量（不包含松退）5-10%。关键点！料垫◆填充阶段主要经过速度控制，当95-98%型腔被充满时，经过螺

杆位置切换为补缩和保压，而补缩保压阶段主要靠压力控制。◆补缩是为了完成填充并压入更多塑料填补冷却后体积收缩；第118页118保压◆补缩结束后，塑料必须被保留在模具里直到浇口冻结；◆保压压力和时间决定多少塑料保留在模具型腔里；☆通常保压时间比浇口封闭时间长1秒左右。关键点！◆假如浇口没有冻结，塑料会发生泄压或回流；☆浇口冻结时间能够用产品称重来确定。第119页119塑料冷却◆塑料冷却过程包括两方面：☆热量从塑料中移出----速度较慢☆热量从模具中移出----速度较快◆塑料冷却速率取决于塑料温度和模具表面温度差。热量产品带走约40%热量关键点！第120页120◆模具内热量有三个路径排出：☆传递给注塑机模板☆经过空气对流和辐射☆冷却水带走◆冷却速度跟以下相关：☆冷却孔直径、距离和深度；☆冷却水温度；☆冷却水流动速率；◆通常冷却水冷却效果作为工艺控制重点。☆冷却水路连接方式。冷却速度第121页121出☆冷却水用量少☆压力损失大☆进出水温差大冷却水路连接方式进出进串联并联进出进出串/并联组合☆冷却水用量多☆压力损失小☆假如冷却水流量小，

冷却效果会很差☆可能是最好方式第122页122湍流冷却效果改进法则◆由最少冷却水回路，在管道内有足够流量形成

湍流（紊流）；◆尽可能控制进出水温差在4℃以内；关键点！第123页123◆塑料冷却开始于补缩开始；◆冷却优化方法：☆确保冷却水有足够流量来维持模具表面温度；☆更低冷却水温度能够缩短冷却时间；☆冷却水也不能过低，