塑料基础及成型模具 9

塑料成型工艺及模具设计

“十一五”国家级规划教材

3.1注射成型原理及工艺3.2塑料成型工艺规程的制定

第3章塑料注射成型原理及工艺

3.1.1注射成型原理及注射机1.注射机的分类及其工作原理（1）柱塞式注射机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.注射机的分类及其工作原理（1）柱塞式注射机动作模拟缺点：（1）塑化不均（2）容量受限（3）压力损失大（4）层流（5）难清洗料桶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.注射机的分类及其工作原理（2）螺杆式注射机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.注射机的分类及其工作原理（2）螺杆式注射机动作模拟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）两种注射机的对塑料熔体的作用力的区别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混炼作用，增加了塑化能力。因此，当前生产实践中螺杆式被广泛采用，柱塞式注射机已经很少使用了。

3.1.1注射成型原理及注射机3.1注射成型原理及工艺

2.注射成型机的规格及主要技术参数3.1注射成型原理及工艺SZ-160/1000：注射机是理论注射容量约为160cm3，锁模力约为1000KN的塑料（S）注射（Z）成型机；明确需求：根据产品尺寸、重量确定所需的合模力和注射容量。关注配置：不同字母（如H-高速，S-双色）代表特殊功能。核对尺寸：确保机器的拉杆间距、模板尺寸、开模行程能容纳模具并顺利取出产品。

代号位置代号示例含义说明类别代号S代表“塑料机械”大类。组别代号Z代表“注塑”成型工艺。品种代号(无)、L、J、Z表示具体机型。不标为卧式螺杆式（基本型）；L为立式；J为角式；Z为柱塞式。规格参数数字

(如

1600)通常表示注塑机的合模力，单位为千牛

(kN)。这是核心参数。国际规格表示法数字/数字

(如

320/1600)格式为“理论注射容量/合模力”。例如“320/1600”表示理论注射容量320cm³，合模力1600kN。3.1注射成型原理及工艺项目SZ-25/20SZ-40/25SZ-60/40SZ-100/60SZ-100/80SZ-160/100SZ-200/120SZ-250/100SZ-300/160SZ-500/200SZ-630/200SZ-1000/300SZ-2500/500SZ-4000/800注射装置螺杆直径/mm25303035354042454555607090110螺杆转速/（r·min-1）0～2200～2200～2200～2200～2200～2200～22076～1700～1800～1800～1500～1500～1200～80理论注射容量/cm325406010010016020025030050063010002500400注射压力/MPa200200180150170150150150150150147150150150注射速率/（g·s-1）3550708595105120135145173245325570770塑化能力/（kg·h-1）132035404045707582110130180245325锁模装置锁模力/kN2025406080100120120160200220300500800拉杆间距242×187250×250220×300320×320320×320345×345355×385400×400450×450570×570540×440760×700900×8301120×1200模板行程/mm21023025030030532530532038050050065008501200模板最小厚度/mm110130150170170200230220250280200340400600模板最大厚度/mm2202202503003003004003804505005006507501100定位孔深度/mm555580125100100125110160160160250250250定位孔深度/mm1010101010101515202530405050喷嘴伸出量/mm2020202020202020203030305050喷嘴球直径/mm1010101010151515202015203535顶出行程/mm555570808010090909090128140165200顶出力/kN6.76.712151515222833536070110280电气液压泵电动机功率/kW7.57.5111111151518.518.522303740110加热功率/kW2.64.54.7667.258.256.729.2515.551524.528.140.4其他机器质量/t2.72.732.83.544.35689152965外形尺寸2.1×1.2×1.42.5×1.3×1.44.0×1.4×1.63.9×1.3×1.84.2×1.5×1.74.4×1.4×1.94.0×1.4×1.95.1×1.3×1.84.6×1.7×2.05.6×1.9×2.06.0×1.5×2.26.7×1.9×2.310×2.7×2.812×2.8×3.8

3.1.2注射成型工艺过程

3.1注射成型原理及工艺3.1注射成型原理及工艺

注射过程——塑化与计量3.1注射成型原理及工艺塑化：塑料熔融、均化计量：定温、定压、定量输出塑化能力：单位时间内塑化的物料量

3.1注射成型原理及工艺注射过程

3.1注射成型原理及工艺注射过程

3.1注射成型原理及工艺注射过程

注塑工艺主要阶段流程图3.1注射成型原理及工艺注射成型周期内压力-时间曲线3.1注射成型原理及工艺1-料筒计量室中压力曲线

2-喷嘴末端的压力曲线3-型腔始端(浇口处)的压力曲线4-型腔末端的压力曲线

冷却定型与脱模3.1注射成型原理及工艺冷却时间：影响生产效率与塑件变形脱模温度：介于热变形温度与模具温度之间残余应力：影响塑件尺寸稳定性

塑件后处理3.1注射成型原理及工艺退火处理：消除内应力，防变形开裂（后处理旨在消除塑件内应力、稳定尺寸。退火处理通过加热后缓冷，普遍用于消除因冷却或分子取向不均导致的内应力，防止日后变形开裂，温度需精确控制。）调湿处理：主要用于尼龙类，防氧化、稳定尺寸（调湿处理主要针对尼龙等吸湿性材料，将其置于热水中，既能消除应力、隔绝空气防氧化，更能使其提前吸湿平衡，加速尺寸稳定，并提升冲击强度。并非所有塑料都必须后处理，需根据材料特性和产品要求决定。）

3.1.3注射成型工艺参数1.温度：

料筒温度：在熔融温度与分解温度之间（需综合塑料特性、制品结构及设备类型进行调整，温度升高可显著降低熔体黏度，从而减少注射压力。）喷嘴温度：略低于料筒最高温度，以防止熔体流涎，保证注射流畅与稳定。模具温度：直接影响熔体充型、冷却速率及制品结晶度与内应力（对于结晶型塑料，较高模温有利于结晶完善与分子松弛；对于高黏度非结晶塑料（如聚碳酸酯），也常需维持较高模温以保证充型并减少残余应力。）3.1注射成型原理及工艺

2.压力：（1）塑化压力(背压)：指螺杆式注射成型时，螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的阻力。(背压一般不大于2MPa)

（2）注射压力：注射压力是指柱塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加的压力。（3）保压压力：型腔充满后，注射压力的作用在于对模内熔体的压实，此时的注射压力也可称为保压压力。型腔压力型腔压力是注射压力在经过注射机喷嘴、模具的流道、浇口等的压力损失后，作用在型腔单位面积上的压力3.1注射成型原理及工艺

3.1注射成型原理及工艺

3.注射速度：主要影响熔体流动行为与表面质量。

注射速度影响熔体流动：快则黏度降低、温度升高，利于充型但易引发湍流，导致排气不畅和塑件烧焦。生产中遵循“慢-快-慢”原则：初慢防瑕疵，末慢助排气，平稳过渡保压，确保质量。3.1注射成型原理及工艺

4.成型周期：完成一次注射成型工艺过程所需的时间称为成型（或生产）周期，包括注射、冷却、开合模时间。3.1注射成型原理及工艺

注射成型周期的时序图

3.1注射成型原理及工艺

3.1.4几种常用塑料的注射成型特点3.1注射成型原理及工艺

3.1.5典型塑料制品注射成型工艺参数3.1注射成型原理及工艺

3.1注射成型原理及工艺3.1.5典型塑料制品注射成型工艺参数

3.1注射成型原理及工艺3.1.5典型塑料制品注射成型工艺参数

塑料成型工艺规程（1）塑件的分析（2）塑件成型方法及工艺流程的确定（3）塑料模具类型和结构形式的确定（4）成型工艺条件的确定（5）设备和工具的选择（6）工序质量标准和检验项目及方法的确定（7）技术安全措施的制定（8）工艺文件的制定

3.2塑料成型工艺规程的制定

3.2塑料成型工艺规程的制定

3.2塑料成型工艺规程的制定

3.2塑料成型工艺规程的制定

常见塑件缺陷及原因

补充知识

常见塑件缺陷及原因补充