注（zhù）塑成型工藝技術指南

1、注塑（sù）成型原理

以柱塞式注射（shè）機為例，注射成型原理如圖4-1所示。首先將粒狀或（huò）粉狀塑料從注射機（jī）的料鬥送入配有加熱（rè）裝置的機（jī）筒中進行加熱熔融塑化，使之成為（wéi）粘流態熔體（tǐ），然後在注射機柱塞的高壓推動下（xià），以很高的流速通過機筒前端的噴嘴注（zhù）入溫度較低的閉合型腔中（zhōng），經過一段時間的保（bǎo）壓冷卻定型（xíng）後，開模分型即可從型腔（成型塑件的閉合空間）中脫出具有（yǒu）一定形狀和尺寸的（de）塑（sù）件製件（塑件），這樣便完成了一個成型周期。

2、注塑成型的特點及應用

注塑成型具有對塑料品種適應（yīng）性強，可一（yī）次成型（xíng）形狀複雜、尺（chǐ）寸精確、帶有金（jīn）屬或非金屬嵌件的（de）塑料製件，生產效率高（gāo），易於實現（xiàn）自動化等優點，是熱塑性塑料成型的一種重要方法。

注塑成型工藝發展（zhǎn）很快，除了熱塑性塑（sù）料注射（shè）成型以外，一些熱固性塑料也可以成功地用於注塑成型，且具有效率高、產品質量穩定的特點；低反泡塑料（密度為0.2-0.9g/cm3）的注塑成型可以生產緩衝、隔聲（shēng）、隔熱（rè）等性能優良的塑料製件；雙色（sè）或多（duō）色注射成型可以（yǐ）生（shēng）產多種（zhǒng）顏色、美觀適用的塑（sù）料商品。

此外，應用熱流道注（zhù）射成型工藝在獲得大型（xíng）塑件、降（jiàng）低或消除（chú）澆注係統凝料等方麵具有明顯優點。注（zhù）射成型還是獲得中空塑料（liào）製品型坯的重要工藝（yì）方法。

3、注射機與注（zhù）射成型係統

注射（shè）機是注射成（chéng）型生產的（de）關鍵設備，注射（shè）成型係（xì）統是指注射機內直（zhí）接用於成型動作的注射係統、合模係統（tǒng）以及安裝（zhuāng）在注射機上的模具。

注射機的分類

1. 按規格大（dà）小分類

按注射機裝置分類

（1）柱塞式

其工（gōng）作原理見4.1 節 ，這種設備（圖4-1）結構簡單，塑（sù）料融化所需的熱量主要依（yī）靠機筒3外部的加熱器5以熱傳導（dǎo）方式提供，由於塑料導熱性差且機筒壁較厚（hòu），同時它在機筒中的（de）運動狀態似層狀流動，從（cóng）而形（xíng）成了塑料的外層（靠近機筒內壁）與內層之間（jiān）存在（zài）著較大的溫差，導致塑化均勻性差。雖然機筒內（nèi）設置了分流錐4，增加了塑化效果，但塑化（huà）均勻性（xìng）仍教差，且物料滯（zhì）留（liú）嚴重（chóng）、壓力損失大（dà），所需注射壓力約為 螺（luó）杆式的（de）2-3倍，隻適合於小（xiǎo）型零件（jiàn）的成型。

（2） 螺杆式

螺杆式注（zhù）射機以加熱（rè）筒和螺杆等（děng）實現（xiàn）成型物料的塑化及注（zhù）射，如（rú）圖4-2所示。其合模、注射、保壓、冷卻及脫模過程與柱塞式（shì）注射機相同，不同的是，螺杆具有塑化及注射兩（liǎng）種功能。螺杆旋轉（zhuǎn）產生強烈的攪拌混（hún）合與剪切作用，塑化均勻，物料滯留少，壓力損（sǔn）失小，成型塑件的殘餘應力較小，設備結構簡（jiǎn）單，是（shì）目前應用較（jiào）廣的機種。

（3） 螺杆預塑式（shì） 螺杆（gǎn）預（yù）塑式注射機以一（yī）套機筒和螺杆（gǎn）進行塑化，另一（yī）套機筒和柱塞進行注射，如圖4-3所示。這類注射機塑化均（jun1）勻，計量準確，壓力損失（shī）小，適合精密成型但（dàn）物料滯留大，結構複雜。

按外形結構特征分類（lèi）

（1）臥式注（zhù）射機

臥式注射機是（shì）注射機產（chǎn）品中最基本、最普通的形式，其結構特征是成型物料的注射係統與合模機構的軸線重合並與地麵（miàn）平行(圖4-2)。其優點是機身（shēn）較低、穩定。加料、操作及維修比較方便，且製品推出脫模後（hòu）可自動墜落，易（yì）於實現機（jī）械化或自動化，但存（cún）在模具（jù）拆裝不方便、安裝嵌件麻（má）煩以及占地麵積大等缺點。

（2）立式注射機

此注射機的結構特征（zhēng）是注射係統與合模機構的（de）軸線重合並與地麵垂直，如圖4-4a所（suǒ）示。該結構具有占地麵積小、模具拆裝（zhuāng）較方便、安（ān）裝嵌件容易、料鬥中的物料能均勻地進入機筒等（děng）優點。但製品推出脫模後需要（yào）人工（gōng）取出，不易實現機械化或自動化（huà）操作。另外，還有機身高、不穩（wěn）定、加料不方便、對廠房高度有一定要求（qiú）等缺點。目前，這類注塑機主（zhǔ）要用於生產60cm3 以下的（de）多嵌（qiàn）件製品，其（qí）結構也多為（wéi）柱（zhù）塞式，塑化效果不佳。

（3） 直角式注（zhù）射機

此注射（shè）機的結構特征是合模機構與注射係統的軸（zhóu）線相互垂直（zhí）。使（shǐ）用和安裝特點介（jiè）於前麵兩（liǎng）類注射機之間，特別適用（yòng）於生產形狀不對稱的塑件和使用側澆口（kǒu）的模具。目前國（guó）內使（shǐ）用較多的直角注射機為沿水平（píng）方向合模，沿垂直方向注射，如圖4-4b所示，合模機構采用（yòng）絲杠傳動，使（shǐ）用普遍（biàn）。圖4-4c為水平方向（xiàng）注射，沿垂直方（fāng）向合模的直角（jiǎo）式注射機，用（yòng）得較少。

此外（wài）還有偏（piān）心式注塑機、雙（shuāng）機筒注射機、雙色或多色注射機、雙模係（xì）統注射機等。

注射機規格及主（zhǔ）要技（jì）術參數

目前（qián），注射機的規格通常用注射容量（liàng）（即注（zhù）射能力）與鎖模力的大小來表征（zhēng）。

注射機（jī）機（jī）筒內的柱塞或螺杆在一（yī）次注射（shè）行程中說能注射出的塑料（liào）的理論體積（jī），稱為注射容量，是表征注射機（jī）能力的主參數。

按照（zhào）國際標準規定，注塑機規格中（zhōng）標稱的注射量，需要（yào）用定壓（yā）條件（注射壓力為100MPa）下的數（shù）值表（biǎo）示。注射機在其（qí）工作過程中，鎖緊閉合型（xíng）腔防止熔（róng）體向外溢（yì）出的力（lì）稱為鎖模力。鎖模力的大小與注射機允許的成型麵積（jī）有關（guān）。

國產SZ係列塑料注射機的型號編製標注方（fāng）法如圖4-5所示。

注射機的注射係統

注射係統（tǒng）是注射機工作是（shì）直接與成型物料和熔體接觸（chù）的零部件，其主要作用是使固體成型物（wù）料均勻地塑化成熔體（tǐ），並以足夠的壓力和速（sù）度將熔體注入（rù）模具型腔。注射係統包括加料裝置、機筒、柱塞及分流錐（柱塞式注射機）、螺杆（螺杆式注射機）和噴嘴。

（1）加料裝（zhuāng）置

也成為料鬥，通常為倒圓錐形或方錐形金（jīn）屬容器，安裝在注射機的較高部位並與（yǔ）機筒相連。

（2）機筒

即成型物料的塑化室，主要用來加熱熔融物料。

（3）柱塞及（jí）分流錐

柱塞及分流錐是安裝在柱塞式注射機筒內的注射和（hé）塑化零部件。柱塞在機筒內做往複直線運動，推擠和壓縮塑料熔（róng）體通過噴（pēn）嘴注入模具。分（fèn）流錐是安裝在機筒前（qián）端中心（xīn）部（bù）位的一個分流部件，如圖4-6所示。

其工作（zuò）原理為：熔料在經過分流錐時，被分劈成薄層，並產生收斂流動，以此縮短了機筒對物料（liào）的傳熱距離，提高了傳熱效果；同時物料在分流錐與機筒的間（jiān）隙中產生加（jiā）速運動，剪（jiǎn）切作用增強，從而 生（shēng）成一定量的摩（mó）擦（cā）熱。兩方麵共同作用提高了物（wù）料的塑（sù）化與均衡效果。

設置分流錐後，可以縮短物料塑化時 間，改善塑料熔體的流動性（xìng）能和塑件的成 型質量，同時使（shǐ）生產效率有所提高。

（4）螺杆

是螺杆式注射機的重要部件（jiàn），通（tōng）過螺杆在機筒內的旋轉和（hé）軸向移（yí）動，實現對成型物料的塑化和注射動作（zuò）。

（5）噴嘴

安裝在機筒前部，其內部（bù）的噴孔是連接（jiē）機筒和模（mó）具（jù）的通道，起引導塑料熔體從機筒進入模具（jù）的作用。

注塑機的合模係統

合模係統的作用一是實（shí）現模具的開合動作，二是注射時（shí）鎖緊模具，三是開模時推出模內塑件。

注塑成（chéng）型對（duì）合模係統最基本的要求是（shì）：合模時為模具提（tí）供可（kě）靠的（de）鎖模力，以免模具在塑料熔體的壓力作用下沿分型麵脹開，使製品產生分邊，影響精度（dù）。

目前，注射（shè）機上使用（yòng）的合模（mó）係統結構可（kě）大體分為液壓式和液壓—機械式兩大類。

（1）液（yè）壓（yā）式

一般采用大直徑活塞和液壓（yā）缸進行模具的開合（hé）動作（zuò）。優點是運動（dòng）機構簡單，能夠適應不同模具的閉合高度（dù），隨時都可達到最大壓力並保（bǎo）壓（yā）；缺點是鎖（suǒ）模力（lì）大時液壓缸體積（jī）龐大，能量（liàng）消耗大，係統的剛性較差。

（2）液壓—機械式

以液壓力驅動（dòng）曲肘連杆（gǎn）機（jī）構進行開合模動作，具有自（zì）鎖功（gōng）能（圖4-2）。 鎖模剛（gāng）性大，產品不易出飛（fēi）邊；模具的開合時間比較（jiào）短，並有緩衝作用，可以獲得較佳的合模運動方式；但（dàn）結構複雜，機械部分容易磨損，需要經常保養。

注射成型工藝

注射成型的生產（chǎn）工藝流（liú）程如（rú）圖4-7所示，按其先後順序包括：成型前的準備、注射過程、塑（sù）件後處理等，下麵分別（bié）討論。

1.成型前的準備

為使注射過程順利進行和保證塑料製件質量，一般在注射之前要進行一些必要的準備工作。如對原料的外觀（如色（sè）澤、顆粒大小及均勻度）與工藝性能（néng）（流動（dòng）性、熱穩定性、收縮性）進行檢驗和（hé）測定，判斷原料的各項性能與要求的參（cān）數是否相（xiàng）符；

對原料的各項性能與要求的參數是否相符；對原料進（jìn）行染色；進行含水量檢測，對於某些易吸（xī）濕的塑料（如聚（jù）酰胺、ABS等）進行充分幹燥（zào），以防產品表（biǎo）麵出現銀絲、斑（bān）紋、氣泡和降解等缺陷；成型不同種類塑料前或發現塑料中有分解現象時，應對機筒進行清洗；

在成型帶有（yǒu）嵌件的塑件時，應對嵌件進行預熱，以防嵌件周圍的塑料因應力而開裂（liè）；對（duì）脫模困難的塑件，應選好脫（tuō）模（mó）劑。由於注射原料的種類（lèi）、形態、塑件的結構、有無嵌件（jiàn）以及使用要（yào）求的不同，各種塑件成型前的準備工作（zuò）也不完全一樣。

2.注射（shè）過程

注射（shè）過程一般包括加料、塑化、注射充型和脫模幾個步驟。

1）加料

由於注射成型是一個間歇的生產過程，因而需定量加料（liào）以保證操作穩定、塑料塑化均勻（yún），最終獲得（dé）良好的塑件。加料過（guò）多、受熱時（shí）間過長等容易引起物料（liào）的（de）熱降解，並增加注射機的功率損耗；加料過少，機筒內（nèi）缺（quē）少傳壓介質，型腔中塑料熔體壓力降低，難於補縮（即補壓），容易引起塑件出現收縮、凹（āo）陷、空洞等缺陷。

2）塑（sù）化

對機筒中的塑料進行加熱，使其由固態（顆粒狀或粉狀）轉變成（chéng）粘流態並具有良（liáng）好可塑性的過（guò）程稱（chēng）為塑化。決定塑化質量的主要因素是物料的受熱情況和所受到的剪切作用。

對塑料塑化的要求是：塑料熔體在進入型腔（qiāng）之前要（yào）充分塑化，既要達到規定的成型溫度，又要熔體溫（wēn）度均勻一致，還要使熱分解物（wù）的含量達到最小值，並（bìng）能提供足夠的（de）熔融塑料以保證加速了塑料的塑化，同時還強化了塑料的混合效果，使其擴展到（dào）聚合物分子的（de）水平（而不僅是靜態的熔融），它使塑料熔體的溫（wēn）度分布、物料組成（chéng）和分子形態都發生了改變，並趨於（yú）更加均勻。因而螺杆式注射（shè）機的塑化效果比柱塞式注射機好得多。

3）注射充型

注射充型（xíng）指用柱（zhù）塞或螺杆推（tuī）動塑化後的塑料熔體快速充滿模具型腔，並使熔體在壓力下冷卻凝固定型的過程。注射過程可分為充模、保（bǎo）壓、倒（dǎo）流和澆（jiāo）口凍結後的冷卻等幾個階（jiē）段。

推薦文章：

注（zhù）塑機設計生產製造技術工藝大全

注塑成型工（gōng）藝過程

一種注塑（sù）機工業4.0聯網（wǎng）係統以及監控方法與流程

環保注塑機（jī）的製作（zuò）方法

2019年注塑機行業內競爭企業的發展狀（zhuàng）況（kuàng）以及未來發展趨勢

如何操作注塑機？

杭州電視台（tái）現場專訪我司參展2019第六屆中國筆業博覽會