模塑成型工艺及设备第4章

第四章注射成型工艺及设备

注射成型（又称注射模塑、注塑成型或注塑），是热塑性塑料成型的一种重要方法，到目前为止，除氟塑料外，几乎所有热塑性塑料都可用此种方法成型。近年来，某些热固性塑料也可以采用注射成型。

注射成型的优点：1.它具有成型周期短、生产率高。2.能一次成型外形复杂、尺寸精确，带有金属或非金属嵌件的塑件。3.易于实现自动化生产，生产适应性强。

美国Delphi公司内饰和灯具部生产的汽车车门内部金属构件模块是充分体现注塑优点的典型例子。最初，该装置由61块金属部件组装而成，装配需要5．5min。对该装置进行重新设计使之能够利用气体辅助注塑成型。现在仅由一个部件组成，生产周期仅为1min。每扇门大概减重1．5kg，与原来的门结构相比，整个系统成本降低l0％左右。此外，车辆装配时间缩短，生产噪音降低，腐蚀降低，并提高了回收利用性能。注射成型的缺点：1.所需设备昂贵。2.模具结构也比较复杂，且制造成本高。4．1注射成型原理及特点

注射成型是通过注射机来实现的。注射机的类型很多，分类方法各异，习惯上我们按塑化和注射方式将其分为两大类，即柱塞式注射机和螺杆式注射机。柱塞式注射机螺杆式注射机注射机的两个基本作用：1.是加热塑料使其达到熔融状态。2.是对熔融塑料施加高压，使其射出并充满型腔。4．1．1柱塞式注射机的注射成型原理柱塞式注射机的注射成型原理如图4-1所示。柱塞式注射机——注射成型原理图柱塞式注射机在注射成型中存在以下问题：

（1）塑化不均匀

塑化既是指塑料在料筒内受热达到流动状态并具有良好可塑性的过程。（2）注射量的提高受到限制

（3）注射压力损失大

注塞式注射机的注射量一般都在60cm3以下。

4．1．2螺杆式注射机的注射成型原理为克服柱塞式注射机在注射成型中存在的问题，注射成型通常选用螺杆式注射机，其注射成型原理如图4-2所示

与注塞式注射成型相比，螺杆式注射成型有以下特点：（1）提高了塑化质量和混合效果，改善了成型工艺，提高了塑件质量。（2）提高了注射量，扩大了注射成型的塑料品种及塑件的应用范围，使热敏性塑料、流动性差的塑料以及大、中型塑件，都能通过注射成型来生产。（3）生产周期短，产率高，易于实现自动化和大规模生产。（4）设备投入大，模具较复杂。

本节要点：1.掌握柱塞式及螺杆式注射机的注射成型原理。2.掌握柱塞式注射机的缺陷所在。3.掌握螺杆式注射机的优势所在。4．2注射机

注射机的全称应为塑料注射成型机（简称注射机或注塑机），其是目前塑料成型设备中，增长最快、产量最大、应用最广的塑料成型设备。4．2．1注射机的组成、分类及规格表示法1．注射机的组成

注射机主要由注射装置、合模装置、液压传动系统、电器控制系统、加热和冷却系统及机身等组成，图4-3所示为卧式注射机的结构示意图。

1—液压系统2—冷却系统3—合模装置4—机身5—加热系统6—注射装置7—加料装置8—电器控制系统

液压系统冷却系统合模装置机身加热系统加料装置注射装置电器控制系统2．注射机的分类常见的有以下几种:（1）按注射机规格大小分类可将注射机分为五类，如表4-1所示。

4（2）按注射机外形结构特征分类可将注射机分为三类：

1）立式注射机

2）卧式注射机

3）直角式注射机

（3）按注射机的塑化方式分类1）柱塞式注射机。2）螺杆式注射机。3．注射机型号规格的表示法

注射机型号规格的表示法目前各国尚不统一，但主要有注射量、合模力、注射量与合模力同时表示等三种。我国允许采用的是注射量、注射量与合模力两种方法。

（1）注射量表示法

是用注射机的注射容量（cm3）表示注射机的规格。即注射机以标准螺杆（常用普通型螺杆）注射时的80%理论注射量表示。优点：比较直观，能直接得出该注射机所能成型制件的体积范围。缺点：合模力是否满足要求无法得知。

如XS-ZY-125，其中125是指注射机的注射容量为125cm3。XS-ZY具体表示的含义是：X为成型；

S为塑料；Z为注射；

Y为螺杆式。

（2）合模力表示法

是用注射机最大合模力来表示注射机的规格。优点：直观、简单。因为注射机合模力不会受到其它取值的影响而改变，可直接反映出注射机成型制件面积的大小。缺点：不能直接反映注射制件体积的大小，所以此法不能表示出注射机在加工制件时的全部能力及规格的大小，使用起来还是不够方便。

（3）合模力与注射量表示法合模力（kN）与注射量（cm3）表示法是国际上通行的规格表示法。这种表示法是用注射机合模力作为分母，注射量作为分子表示注射机的规格（注射量／合模力）。对于注射量，为了对不同的注射机都有一个共同的比较基准，特规定为注射压力在100MPa时的理论注射量。这种表示法比较全面地反映了注射机的主要性能。如XZ-