第4章塑料及塑料成形工艺 一、内容解析 4.1限料的分类及其性能 4.1.1塑料的组成及其分类 1,塑料的组成 望料是以高分子合成树霜为主要成分，大多数含有添加剂且在知工过程中能流动成形的 材料。塑料的组成成分及其作用如下： (1合成树脂 合成树面决定塑料的类型和基本性能，如机械，物理，电，化学性能等，并且在成彩时， 将是料的其他成分粘合在一起。 (2)填充剂 填充剂的作用一是增量，降低成本：二是改性，改要里料的某些性能，如酚征树眉中加 人木粉后，既克服了它的脆性，又降低了成木， (3)增塑剂 增塑剂的作用是增加塑料的塑性、流动性和柔都性，改善成形性能。增塑剂是一种高沸 点的有机物，如邻苯二甲酸二丁醋、邻素二甲酸二辛酷等。 (4)着色剂 着色剂的作用是起美观和装饰。着色剂包括无机颜料（如软白粉、镉红）、有机顾料和 染、料（如分收红） (5)洞滑剂 润滑剂的作用是防止在成形时粘模。常川的润滑剂有石蜡、硬脂酸等。 (6)2定剂 稳定剂的作用是防止在热，光、氧的作用下降解变质，它分为热整定剂，光稳定剂和抗 氧化剂等，常用的整定剂有水杨酸苯醋、硬脂酸钡等。 2。塑料的分类 (1)按塑料中合成树脂的分子结构及热性能分类 ①热塑性驱料其树脂的分子是线型暖支链型结构。在加热时软化并，避成为可流动的 溶体，可核型成形为一定形状的里件，冷却后候持己成形的形状，如果再次加热，又可软化 或熔触成形为其他形状的塑件，可如此反复多次，可回收使用。如聚乙烯里料、ABS里料， 聚候技型料等。 ②热固性塑料其树脂的分子最终为体型结构。这类塑料在受热之初，分子呈线型结 构，具有可熔性和可塑性，可成形为一定形状的里件，继续加热时，线重高分子聚合物分子 主随间形成化学键结合（交联反应），分子呈网状结构，温度达到一定值后，交联反应进一 步发展。分子成为体型结构。此后再加热也不会载化和熔融。不再具有可里性。也不可回收 使用。如酚醛塑料、环氧塑料、氨基塑料等 (2)按塑料的用途分类 ①通用型料一般指产量大，用途广，成形性好、价康的一类塑料。如素乙烯、聚内烯 案苯乙桶等， ②工程里料一般指能承受一定的外力作用、具有良好的力学性能和尺寸稳定性，并在 高、低温下能保持优良：能，可作为工程结构件的一类乳料。如尼龙、聚风、聚甲醛等。 4.12型料的工艺特性 里料原料在如工成为产品的过程中会表现出一系列特性，这些与塑料的品种、成形方法 和成形工艺条件、模具结构等密切相关，掌挥它们有利于合理地选择成形工艺条件和设计模
第 4 章塑料及塑料成形工艺 一、内容解析 4.1 塑料的分类及其性能 4.1.1 塑料的组成及其分类 1．塑料的组成 塑料是以高分子合成树脂为主要成分，大多数含有添加剂且在加工过程中能流动成形的 材料。塑料的组成成分及其作用如下： （1)合成树脂 合成树脂决定塑料的类型和基本性能，如机械、物理、电、化学性能等，并且在成形时， 将塑料的其他成分粘合在一起。 (2）填充剂 填充剂的作用一是增量，降低成本；二是改性，改善塑料的某些性能。如酚醛树脂中加 人木粉后，既克服了它的脆性，又降低了成本。 (3）增塑剂 增塑剂的作用是增加塑料的塑性、流动性和柔韧性，改善成形性能。增塑剂是一种高沸 点的有机物，如邻苯二甲酸二丁醋、邻苯二甲酸二辛酷等。 (4）着色剂 着色剂的作用是起美观和装饰。着色剂包括无机颜料（如钦白粉、镉红）、有机颜料和 染、料（如分散红）。 (5）润滑剂 润滑剂的作用是防止在成形时粘模。常用的润滑剂有石蜡、硬脂酸等。 (6）稳定剂 稳定剂的作用是防止在热、光、氧的作用下降解变质，它分为热稳定剂、光稳定剂和抗 氧化剂等，常用的稳定剂有水杨酸苯醋、硬脂酸钡等。 2．塑料的分类 (1)按塑料中合成树脂的分子结构及热性能分类 ①热塑性塑料其树脂的分子是线型或支链型结构。在加热时软化并熔融成为可流动的 熔体，可模塑成形为一定形状的塑件，冷却后保持已成形的形状。如果再次加热，又可软化 或熔融成形为其他形状的塑件，可如此反复多次，可回收使用。如聚乙烯塑料、ABS 塑料、 聚酞胺塑料等。 ②热固性塑料其树脂的分子最终为体型结构。这类塑料在受热之初，分子呈线型结 构，具有可熔性和可塑性，可成形为一定形状的塑件。继续加热时，线型高分子聚合物分子 主链间形成化学键结合（交联反应），分子呈网状结构，温度达到一定值后，交联反应进一 步发展，分子成为体型结构。此后再加热也不会软化和熔融，不再具有可塑性，也不可回收 使用。如酚醛塑料、环氧塑料、氨基塑料等。 (2）按塑料的用途分类 ①通用塑料一般指产量大、用途广、成形性好、价廉的一类塑料。如聚乙烯、聚丙烯、 聚苯乙烯等。 ②工程塑料一般指能承受一定的外力作用、具有良好的力学性能和尺寸稳定性，并在 高、低温下能保持优良 It 能，可作为工程结构件的一类塑料。如尼龙、聚砜、聚甲醛等。 4.1.2 塑料的工艺特性 塑料原料在加工成为产品的过程中会表现出一系列特性，这些与塑料的品种、成形方法 和成形工艺条件、模具结构等密切相关，掌握它们有利于合理地选择成形工艺条件和设计模
具结构。达到控制产品质量的目的。塑料的工艺特性主要表现在以下几个方面： 1,收缩性 塑件冷卸减固及从模具中取出冷却至室温的整个过程中尺寸发生缩小变化的特性称为 收 缩性。收缩有如下的特性！ 它主要是由塑料的热账冷增引起的。塑料原料在模具中从熔化状态冷却成固体，要发生 收缩：里件从模具中取出时，由于树脂的热胀系数要比制作模具的金属材料的热影胀系数 大，也要发生收绵。收缩的程度主要取决于塑料品种和模具的温度。 (2)收馏方向性 里料成形时，其分子会沿一定的方向流动和排列，使里件出现各向异性，沿料流方向收 缩大、强度高，与料流垂直方向收缩小、强度低。其结果使塑件发生翘由、变彩、裂纹，在 挤塑和注塑成形中，这种现象更为明显。收缩方向性与模具的结构密切相关。 (3)后收 在成形过程中，受到各种成形因素的影响，塑件内存在线余应力，塑件輕模后，线余应 力发生变化，使里件发生再收缩。一般塑件脱核后要经过4，其尺寸才基本稳定， (4)后处理收缩 有时塑件按其性脆和工艺要求，在成形后需要进行热处理（称为后处理），热处理后塑 件的尺寸也会发生收缩。对高精度塑件，必须考虑后处理收缩将给塑件尺寸及形状带米的 说差。 衡量塑件收缩程度大小的参数称为收缩率。影响成形时收缩率波动的因素主要有以下几 个方面 ①塑料品种热望性塑料收增率大于热因性塑料，结品型塑料收缩率大于非结品型塑料： ②成形压力对注塑成形而言，注塑压力对收缩率最明最。提高注望压力可以使收缩率 减小。 ③格体温度提高培体温度，有利于子向模粒内传运成形压力，将塑件压实，减少收增率： 但熔体温度的提高会使熔体比容增大，热张冷馏大。收缩率大。熔体温度对里件收缩率的影 向是上述两种相反因素叠力口的结果。 ④模具温度一般来说。提高模具温度可以使塑件收缩率增大。对结品型塑料来说，模具温度 升高可使塑件有较长的冷却时间，使结品度提高，收增率增大更明显。 ⑤保压时间廷长保压时间，可以使塑件收缩率减小， @横具浇口尺寸浇口尺寸增大，有利于向模腔内传递成形压力，将塑件压实。减小收缩率， 对于一个规定尺寸精度的塑件，当里料材韩选定和模具设计完毕后，应在生产中对工艺 参数进行正确调节和控制，减少收缩率的波动， 2.葡动性 塑料在一定温度和压力下填充棱具型腔的能力称为流动性，影响流动性的因素主要有以 下几个方面： (1)显料品种 里料成形时的流动性好坏主要取决于树脂的性能。但各种抛剂对流动性也有影响，增塑 剂、润滑剂能增加流动性，填料的形状、大小对流动性电会有一定的影响。 (2)模具结构 榄具浇注系统的结构，尺寸、冷却系统的布局以及核腔结构的复桑程度等直接影响塑料 在模具中的流动性。 (3)成彩工艺 对注型成形而言，注望压力对流动性影响较明显，提高注望压力，可以增加瓷动性，无
具结构，达到控制产品质量的目的。塑料的工艺特性主要表现在以下几个方面： 1．收缩性 塑件冷却凝固及从模具中取出冷却至室温的整个过程中尺寸发生缩小变化的特性称为 收 缩性。收缩有如下的特性： 它主要是由塑料的热胀冷缩引起的。塑料原料在模具中从熔化状态冷却成固体，要发生 收缩；塑件从模具中取出时，由于树脂的热膨胀系数要比制作模具的金属材料的热膨胀系数 大，也要发生收缩。收缩的程度主要取决于塑料品种和模具的温度。 (2）收缩方向性 塑料成形时，其分子会沿一定的方向流动和排列，使塑件出现各向异性，沿料流方向收 缩大、强度高，与料流垂直方向收缩小、强度低。其结果使塑件发生翘曲、变形、裂纹，在 挤塑和注塑成形中，这种现象更为明显。收缩方向性与模具的结构密切相关。 (3）后收缩 在成形过程中，受到各种成形因素的影响，塑件内存在残余应力，塑件脱模后，残余应 力发生变化，使塑件发生再收缩。一般塑件脱模后要经过 24 h，其尺寸才基本稳定。 (4）后处理收缩 有时塑件按其性能和工艺要求，在成形后需要进行热处理（称为后处理），热处理后塑 件的尺寸也会发生收缩。对高精度塑件，必须考虑后处理收缩将给塑件尺寸及形状带来的 误差。 衡量塑件收缩程度大小的参数称为收缩率。影响成形时收缩率波动的因素主要有以下几 个方面： ①塑料品种热塑性塑料收缩率大于热固性塑料，结晶型塑料收缩率大于非结晶型塑料。 ②成形压力对注塑成形而言，注塑压力对收缩率最明显，提高注塑压力可以使收缩率 减小。 ③熔体温度提高熔体温度，有利于向模腔内传递成形压力，将塑件压实，减少收缩率； 但熔体温度的提高会使熔体比容增大，热胀冷缩大，收缩率大。熔体温度对塑件收缩率的影 向是上述两种相反因素叠力口的结果。 ④模具温度一般来说，提高模具温度可以使塑件收缩率增大。对结晶型塑料来说，模具温度 升高可使塑件有较长的冷却时间，使结晶度提高，收缩率增大更明显。 ⑤保压时间延长保压时间，可以使塑件收缩率减小。 ⑥模具浇口尺寸浇口尺寸增大，有利于向模腔内传递成形压力，将塑件压实，减小收 缩率。 对于一个规定尺寸精度的塑件，当塑料材料选定和模具设计完毕后，应在生产中对工艺 参数进行正确调节和控制，减少收缩率的波动。 2．流动性 塑料在一定温度和压力下填充模具型腔的能力称为流动性。影响流动性的因素主要有以 下几个方面： (1)塑料品种 塑料成形时的流动性好坏主要取决于树脂的性能。但各种助剂对流动性也有影响，增塑 剂、润滑剂能增加流动性，填料的形状、大小对流动性也会有一定的影响。 (2）模具结构 模具浇注系统的结构、尺寸、冷却系统的布局以及模腔结构的复杂程度等直接影响塑料 在模具中的流动性。 (3)成形工艺 对注塑成形而言，注塑压力对流动性影响较明显，提高注塑压力，可以增加流动性，尤
其对聚乙烯、聚甲醛塑料更敏感：料温高，蓝动性增加，聚笨乙烯、聚丙烯、硬聚氢乙烯、 聚 碳酸酯、聚苯酰、聚民、AS,ABS,酚醛塑料等塑料的流动性随温度的变化较大 3,结品性 塑料由焰融状态到冷却因化的过程中，分子发生有烧即排列的程度称结品性，结品性明 显的塑料为结品型塑料。一殿说米，结晶型塑料是不透明成半透明的，非结晶型厘料是透明 的。但也有例外的情况，如ABS是非结晶型里料但不透明， 结品型里料成形加工时应注意以下方面： ①熔化时需要的热量多，设备的酸化能力要强。 ②冷却时政出的热量大，模具要加强冷每。 ①成形收缩大，容易出现方向性收缩，应注意遗择浇口位置，数量和工艺条件。 4。吸混性、热饭性 根据塑料与水分子亲和程度的差别。服料大致分为吸湿性厘料和不吸湿性塑料。吸湿性 塑料有素碳酸酷、聚养酷、聚乳、有机玻璃、尼龙、ABS酚醛塑料、氢基蜜料：不吸湿性 塑料 有聚乙烯、聚茉乙烯、聚丙烯、聚甲征等。 限料中水分在高温下变成气体存在于限料中使醒件变形、表面质量差暖机械强度下降 热固性塑料成形时还会严重阻碍其固化。因此，吸漫性塑料成形前一定委进行干燥处理。 有些塑料对热比较：感，在料温高和受热时间长的情况下会产生变色、其至分解，这种 特性叫热敏性。如硬聚氯乙烯、聚甲醛等。热敏性塑料在成形封应严格控制料温和成形周 期，也可以在塑料中如人热稳定剂 5.应力开夏 有线塑料在成形时易产生内位力，塑件在外力或溶剂作用下会发生开爱现象。为此，对 塑料进行干缓，合理选择成形条件，正确设计塑件结构和核具结构，对乳件进行后处理等都 有利于减少或消除内应力。常见塑料的成形工艺特性见表4一1
其对聚乙烯、聚甲醛塑料更敏感；料温高，流动性增加，聚苯乙烯、聚丙烯、硬聚氯乙烯、 聚 碳酸酯、聚苯醚、聚砜、AS, ABS,酚醛塑料等塑料的流动性随温度的变化较大。 3．结晶性 塑料由熔融状态到冷却固化的过程中，分子发生有规则排列的程度称结晶性，结晶性明 显的塑料为结晶型塑料。一般说来，结晶型塑料是不透明或半透明的，非结晶型塑料是透明 的。但也有例外的情况，如 ABS 是非结晶型塑料但不透明。 结晶型塑料成形加工时应注意以下方面： ①熔化时需要的热量多，设备的塑化能力要强。 ②冷却时放出的热量大，模具要加强冷却。 ③成形收缩大，容易出现方向性收缩，应注意选择浇口位置、数量和工艺条件。 4．吸湿性、热敏性 根据塑料与水分子亲和程度的差别，塑料大致分为吸湿性塑料和不吸湿性塑料。吸湿性 塑料有聚碳酸醋、聚苯醚、聚砜、有机玻璃、尼龙、ABS,酚醛塑料、氨基塑料；不吸湿性 塑料 有聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲醛等。 塑料中水分在高温下变成气体存在于塑料中使塑件变形、表面质量差或机械强度下降， 热固性塑料成形时还会严重阻碍其固化。因此，吸湿性塑料成形前一定要进行干燥处理。 有些塑料对热比较敏感，在料温高和受热时间长的情况下会产生变色、甚至分解，这种 特性叫热敏性。如硬聚氯乙烯、聚甲醛等。热敏性塑料在成形时应严格控制料温和成形周 期，也可以在塑料中加人热稳定剂。 5．应力开裂 有些塑料在成形时易产生内应力，塑件在外力或溶剂作用下会发生开裂现象。为此，对 塑料进行干燥，合理选择成形条件，正确设计塑件结构和模具结构，对塑件进行后处理等都 有利于减少或消除内应力。常见塑料的成形工艺特性见表 4 一 1
表4一！常用型料的成形工艺特性 短科名移 议形工艺特性 1,流动作好.边值0.02■：收留大，7易发生变形， 巢乙烯 2.冷凝时间长，成形效半不太高： (P厘) 3.模具黑货计农输米影响餐大稳定性较差： 4.塑件上有浅侧两时可强行脱风 1,动控好，验边值0.0Gmn: 聚丙烯 之，容易发生提曲变形，要什应刻免突角.缺口： 《P9 3,板具围度对教罐李影响大，冷凝时句长： 4.民撞定作经 1.流陆性好，望边值0，四： 聚举乙超 2.帮件易产生内应力。贾出力应均匀，驱件需后处理： (s) 人汽用高料温高候温，低维型压力成形 1.热段定性美，严格制腰料皮度： 累银乙烯 工流动性整，限具流道的阳力度小： (PVC) 王职料对核具有溪生作用。模具型腔表南应进行缓箭处理 有肌玻璃 1流动性中等细黍，究用高注型压力成形： 2不要涩人响透明皮的异物，防止树称分解。要控制料通顿图： 《PMA) ,展具流道的丽力底小，的样厚可德有大的限板斜度 1,最图性强，象料题十楼： 2藏动作中等，直用高料湿高板温.高注塑压力或形，溢边篮004： ARS 3.尺中稳定性好： 4.横具尽可健有大的脱风斜度 1,麦动性好，或形效率商： AS 2容易产生表城，便具应建择活当的脱板方式，要件应冠免铜结构： 3.不易产生微料 1.吸程作强，原料要干提： 龙龙 2.拨对程好.验边值0.@m (PA) 3.农缩大，要控制料温，候墨，特利性意胶制喷璃国度： 4,在型型和主流道上易出现粘®发象 聚甲服 1热植定性差，应严格控制成形温厦： 2.流动性中等，流尚作对压力敏够，渔边值Q0叫m时 (M) 3.核具要妇热，要控制限里 1,缔业度高，需要高料国，高注整压力成形： 骤线酸酯 2.警件易产生内度力，原料要干燥，厦出力应均匀，量件需要处理 《T 、通动性差，恢具表建的阻力应小，便具要加店
型料名除 收思工艺特柱 案苯展 1,烫动性兼，对温度重够，冷却国化速度快，成无收留小： 2,宜用高速，高往整压力成感： (PPO] 人顺具渔通的阻力应小，板具要灯持，警控制模型 1流动性差，对温度敏感，凝为速度传，战形农缩小 堂民 2瓷形惠度离。宜用高注想压力减形： 《U 人极具流道的阻力应小，限具要加热。委控制模国 1适用下瓜型度形，都分话用于传课度形个利蛋用于生塑成形： 粉餐塑料 之.原料应预热.模具要注意排气： (T) 3.相害对流动性影响大，阳℃时流动性迅速下降： 4,硬化沫度慢，硬化时故出热量大 1适用于压塑或形，得通成形： 2.原料应预热.模具要生意排气： 氨基智料 5模害对流对性能响大委严结控制但皮 4,腰化违度快，装料，金根和年压油度皮快 1.适用于烧让或形，传通成形，时装电子无件： 环氧树贵 2.震动性好，农缩小： (P) 3.赞化速度使，装料、合模和年压速度要快： 4.象料皮桶热，一根不需排气 42注塑成形原理与工艺过程 42.1注里成形原理 注塑成形又称注射成形，简称注塑。是乳料成形工艺中一种重要的、高效率的方法。注 型成形主要用于热塑性型料的成形，但也可以用于菜些热固性塑料的成形。 用米进行注塑成形的设备是注塑机，注塑机的基本作用是：如热塑料，使其达到台流状 态：对鞋流态的塑料熔体施加高压，使其注射到模具型腔中。注塑机主要有柱塞式和螺杆式 两类。 1.桂塞式注机的工作原理 柱塞式注塑机的工作原理如图4一1所示，首先由注塑机的合模机构带动模具的动模与 定模闭合「图4一1b小，然后注塑机的柱塞将料斗中落人料筒中的塑料原料向前推进，料 筒中原有的厘料已经溶融成整流老，黏流态的家料在柱塞的高压高速推动下，通过料简前端 喷嘴和模具的浇注系统注人闭合的模具型腔中，保持压力，充满型腔的塑料熔体在受压的情 况下，经冷却因化定型得以保特型粒所赋予的形状而成为望件。最后，柱塞退回，料斗中新 的原料又落人料简中加热，合模机构带动动模部分打开模具，注塑机的项杆推动模具的推出 机构将塑件推出模具「图4一1】，一个塑件的注射过程即告完成。这一过程称之为一个 成形周期。再重复上述过程，进行下一个塑件的注型成形
4.2 注塑成形原理与工艺过程 4.2.1 注塑成形原理 注塑成形又称注射成形，简称注塑，是塑料成形工艺中一种重要的、高效率的方法。注 塑成形主要用于热塑性塑料的成形，但也可以用于某些热固性塑料的成形。 用来进行注塑成形的设备是注塑机，注塑机的基本作用是：加热塑料，使其达到黏流状 态；对黏流态的塑料熔体施加高压，使其注射到模具型腔中。注塑机主要有柱塞式和螺杆式 两类。 1．柱塞式注塑机的工作原理 柱塞式注塑机的工作原理如图 4 一 1 所示。首先由注塑机的合模机构带动模具的动模与 定模闭合「图 4 一 1(b)]，然后注塑机的柱塞将料斗中落人料筒中的塑料原料向前推进，料 筒中原有的塑料已经熔融成黏流态，黏流态的塑料在柱塞的高压高速推动下，通过料筒前端 喷嘴和模具的浇注系统注人闭合的模具型腔中，保持压力，充满型腔的塑料熔体在受压的情 况下，经冷却固化定型得以保持型腔所赋予的形状而成为塑件。最后，柱塞退回，料斗中新 的原料又落人料筒中加热，合模机构带动动模部分打开模具，注塑机的顶杆推动模具的推出 机构将塑件推出模具「图 4 一 1(c)〕，一个塑件的注射过程即告完成。这一过程称之为一个 成形周期。再重复上述过程，进行下一个塑件的注塑成形
10 ) 图4-1柱塞式连塑机的工作原理图 1一型花2一榨件板3一胆料件4一核模1一聘场 6一分流接丁一如热器8一料筒头一解410一桂素 6一分流檀7一加热器8一料简9一料斗10一柱塞 柱寒式注塑机的结构简单，但存在以下不足： (1)量化不均匀 塑化是塑料在料筒中被加热成塑料溶体的过程，柱寒式注塑机中的塑料在料简中的塑化 过程几乎是静止的。因此，与料简接触的外层限料先受热熔化，再将热量传递到内层。若型 料的导热性较差，当外层塑料铭融时，内层尚未培触，待到内层塑料熔融时，外层塑料可能 会因长时间高温而降解。如果塑化不均匀，会造成塑件的内应力增大 (2)注射压力损失大 注射压力的较大部分清耗在压实固体塑料和克服塑料与料简内壁之同的牌擦阻力上，因 此传逸到型腔中的有效压力只有30%-4%。 (3)注塑量的提高受到限刺 料筒的容积决定了每次的注望量，增大料简容积将会导政塑化更不均匀，因此柱塞式注 塑机的注塑量一校在60g以下。 2.螺杆式注限机的工作原理 螺杆式注塑机克服了柱塞式注塑机成形的缺点，因而阁到了广泛的应用，其工作原理如 图4一2所示
6 一分流梭 7 一加热器 8 一料筒 9 一料斗 10 一柱塞 柱塞式注塑机的结构简单，但存在以下不足： （1)塑化不均匀 塑化是塑料在料筒中被加热成塑料熔体的过程。柱塞式注塑机中的塑料在料筒中的塑化 过程几乎是静止的。因此，与料筒接触的外层塑料先受热熔化，再将热量传递到内层。若塑 料的导热性较差，当外层塑料熔融时，内层尚未熔融，待到内层塑料熔融时，外层塑料可能 会因长时间高温而降解。如果塑化不均匀，会造成塑件的内应力增大。 (2）注射压力损失大 注射压力的较大部分消耗在压实固体塑料和克服塑料与料筒内壁之间的摩擦阻力上，因 此传递到型腔中的有效压力只有 30％-40% o (3）注塑量的提高受到限制 料筒的容积决定了每次的注塑量，增大料筒容积将会导致塑化更不均匀，因此柱塞式注 塑机的注塑量一般在 60g 以下。 2.螺杆式注塑机的工作原理 螺杆式注塑机克服了柱塞式注塑机成形的缺点，因而得到了广泛的应用，其工作原理如 图 4 一 2 所示
相 图4一2螺杆式准韶机的工作原理图 1一料42一蝶杆转动图转装置一注射减不红 4一螺杆5一如得器6一壁嘴丁一夜具 首先是注塑机的合模机构使动、定根闭合，塑料原料依靠螺杆在料简中转动并由加热器 如热塑化，面且不断地被推向料简前端靠近喷嘴处，到预定位置后，螺杆停转「图4一2)， 接着注射液压缸运动。推动螺杆使馆避影料在压力下充满模具型腔，并保持一定的压力。以 阻止塑料倒流。同时进行补塑「图4一2)小。经一定时间保压后，活塞的压力卸除，螺杆 开始转动并退回，进行下一轮的里化。同时模具内的塑料制件已经冷知硬化，模具打开，在 推出机构的作用下，将塑料制件推出柄具〔图4一2)，完成一个工作循环。 螺杆式注塑机与柱塞式注塑机不同，塑料在塑化过程中，一方面加热器使之如為塔化， 另一方面爆杆的转动与塑料产生剪切摩擦而生热，再者螺杆的转动使望料在料简内得到视拌 而混合，型化变得均幻，因此，格敏性型料和流动性差的望料以及大、中型型件都可以采用 螺杆式注塑机注里成彩。 注塑成形生产周期短，生产率高，可用微机控制生产过程面实现自动化生产，工人的劳 动强度低，塑件精度较高，适用蔻围广，但设备投资大，模具结构较复杂 422注型成形工艺过程 完整的注题工艺过程包括：成形前的准备、注塑过程、塑作的后处理等， 1.成形前的准备 为使注过程能顺利进行并保证塑件的质量，在成形前应进行一些必要的准备工 作：原 料外观（色泽、颗粮大小及均匀性等）的检验，工艺性能（熔融指数、流动性、热性
首先是注塑机的合模机构使动、定模闭合，塑料原料依靠螺杆在料筒中转动并由加热器 加热塑化，而且不断地被推向料筒前端靠近喷嘴处，到预定位置后，螺杆停转「图 4 一 2(a)〕。 接着注射液压缸运动，推动螺杆使熔融塑料在压力下充满模具型腔，并保持一定的压力，以 阻止塑料倒流，同时进行补塑「图 4 一 2(b)」。经一定时间保压后，活塞的压力卸除，螺杆 开始转动并退回，进行下一轮的塑化。同时模具内的塑料制件已经冷却硬化，模具打开，在 推出机构的作用下，将塑料制件推出模具〔图 4 一 2(c)〕，完成一个工作循环。 螺杆式注塑机与柱塞式注塑机不同，塑料在塑化过程中，一方面加热器使之加热熔化， 另一方面螺杆的转动与塑料产生剪切摩擦而生热，再者螺杆的转动使塑料在料筒内得到搅拌 而混合，塑化变得均匀。因此，热敏性塑料和流动性差的塑料以及大、中型塑件都可以采用 螺杆式注塑机注塑成形。 注塑成形生产周期短，生产率高，可用微机控制生产过程而实现自动化生产，工人的劳 动强度低，塑件精度较高，适用范围广，但设备投资大，模具结构较复杂。 4.2.2 注塑成形工艺过程 完整的注塑工艺过程包括：成形前的准备、注塑过程、塑件的后处理等。 1．成形前的准备 为使注塑过程能顺利进行并保证塑件的质量，在成形前应进行一些必要的准备工 作：原 料外观（色泽、颗粒大小及均匀性等）的检验，工艺性能（熔融指数、流动性、热性
能、收缩性等)的测定，塑料的预热与干燥，料筒的清洗等。由于注塑原料的种类、形态。 塑件的结构、有无嵌件以及使用要求不同，各种塑件成形前的准备工作也不一样。 2.注塑过程 注塑过程一般包括如料、塑化、注里、冷却和脱模等几个步豫 (1)加料 由于注塑成形是一个间景过程，因而香要定量如料，以保证操作稳定、塑料塑化 均匀，最终侯得良好的里件。 (2)显化 如入的塑料在料筒中通过如热，由固体颗轮转换成粘流态并且具有良好的可塑性 的过程称为复化。决定复料里化质量的主要因素是物料的受热情况和所受到的剪切作用。通 过韩筒对物料加热，使聚合物分子松独，出观由因体向液体转变。面鲜切作用则以机械力的 方式强化了混合和塑化过程· (3)注里 不论何种形式的注塑机，注塑过程可分为充模、保压、例流，浇口冻结后的冷却 和脱模等几个阶段。 ①充树塑化好的熔体被柱塞暖爆杆挂挤至料筒馆瑞，轻过喷嘴及械具浇注系统进 人并充满型粒。这一阶段被称为充模。 造保压在核具中馆体冷却收缩时，雅续保持能压状老的柱塞或螺杆迫使浇口附近 的熔料不斯补充人模具中，使型腔中的塑料能成形出形状完整而政密的塑件，这一阶段敲称 为保压， ③倒蓝保压结束后，柱塞成螺杆后退，外加于型腔中的压力解障，这时型腔中的 缔料压力将比浇口外的要高，如果浇口尚未冻结，就会发生型腔中熔料通过瓷口向浇注系统 的倒流现象，使型作产生收缩、变形及质地疏松等缺陷。如果保压结束之前浇口已谋结。那 就不会存在倒流现象。 ④瓷浇口冻结后的冷却当浇注系统的塑料已经该结后，维续保压已不再需要，因此 可退目柱塞或螺杆，卸除料筒内塑料的压力。并加人新料，同时通人冷却水，油或空气等冷 却介质。对模具进行进一步的冷却，这一阶段被称之为浇口冻结后的冷却。 ⑤脱模塑件冷却定型后即可开模，在推出机构的作用下将塑件推出模外。 3.型件的后处理 注塑成形的塑作经脱棱或机械加工之后，常需要进行适当的后处理以消除存在的 内应力，改香塑件的性能和提高尺寸稳定性，其主要方法是退火和调湿处理， 二、思考与练习 1,简述型料的组成及各成分的作用。 2,简述里料牧缩形式及影响收缩波动的原因。 3,简述热里性与热周性显料的区别。 4.简述注成形原理。 5。试比较注望成形与压细成形的风别
能、收缩性等）的测定，塑料的预热与干燥，料筒的清洗等。由于注塑原料的种类、形态、 塑件的结构、有无嵌件以及使用要求不同，各种塑件成形前的准备工作也不一样。 2．注塑过程 注塑过程一般包括加料、塑化、注塑、冷却和脱模等几个步骤。 (1）加料 由于注塑成形是一个间歇过程，因而需要定量加料，以保证操作稳定、塑料塑化 均匀，最终获得良好的塑件。 (2）塑化 加入的塑料在料筒中通过加热，由固体颗粒转换成粘流态并且具有良好的可塑性 的过程称为塑化。决定塑料塑化质量的主要因素是物料的受热情况和所受到的剪切作用。通 过料筒对物料加热，使聚合物分子松弛，出现由固体向液体转变。而剪切作用则以机械力的 方式强化了混合和塑化过程。 (3）注塑 不论何种形式的注塑机，注塑过程可分为充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却 和脱模等几个阶段。 ①充模塑化好的熔体被柱塞或螺杆推挤至料筒前端，经过喷嘴及模具浇注系统进 人并充满型腔，这一阶段被称为充模。 遭保压在模具中熔体冷却收缩时，继续保持施压状态的柱塞或螺杆迫使浇口附近 的熔料不断补充人模具中，使型腔中的塑料能成形出形状完整而致密的塑件，这一阶段被称 为保压。 ③倒流保压结束后，柱塞或螺杆后退，外加于型腔中的压力解除，这时型腔中的 熔料压力将比浇口外的要高，如果浇口尚未冻结，就会发生型腔中熔料通过浇口向浇注系统 的倒流现象，使塑件产生收缩、变形及质地疏松等缺陷。如果保压结束之前浇口已冻结，那 就不会存在倒流现象。 ④浇口冻结后的冷却当浇注系统的塑料已经冻结后，继续保压已不再需要，因此 可退回柱塞或螺杆，卸除料筒内塑料的压力，并加人新料，同时通人冷却水、油或空气等冷 却介质，对模具进行进一步的冷却，这一阶段被称之为浇口冻结后的冷却。 ⑤脱模塑件冷却定型后即可开模，在推出机构的作用下将塑件推出模外。 3.塑件的后处理 注塑成形的塑件经脱模或机械加工之后，常需要进行适当的后处理以消除存在的 内应力，改善塑件的性能和提高尺寸稳定性。其主要方法是退火和调湿处理。 二、思考与练习 1． 简述塑料的组成及各成分的作用。 2． 简述塑料收缩形式及影响收缩波动的原因。 3． 简述热塑性与热固性塑料的区别。 4． 简述注塑成形原理。 5． 试比较注塑成形与压缩成形的区别