第 三 章 塑 料 注 射 模 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ)學(xué) 習(xí) 的 目 的 和 要 求第 一 節(jié) 注 射 機(jī) 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 、 類 型 與 選 用第 二 節(jié) 塑 料 注 射 成 形 原 理 與 過 程第 三 節(jié) 注 射 成 形 的 主 要 工 藝 參 數(shù)第 四 節(jié) 注 射 模 的 工 作 原 理 與 基 本 結(jié) 構(gòu) 組 成第 五 節(jié) 注 射 模 的 典 型 結(jié) 構(gòu)第 六 節(jié) 分 型 面 的 設(shè) 計(jì)第 七 節(jié) 注 射 模 的 排 氣第 八 節(jié) 注 射 模 與 注 射 機(jī) 的 關(guān) 系 學(xué) 習(xí) 的 目 的 和 要 求l熟 悉 注 射 模 具 的 分 類 、 注 射 機(jī) 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 與 類 型l掌 握 注 射 成 形 原 理 、 了 解 注 射 生 產(chǎn) 過 程l熟 悉 注 射 成 形 主 要 工 藝 參 數(shù) 的 選 擇 和 控 制l 掌 握 注 射 模 具 的 典 型 結(jié) 構(gòu)l 能 夠 熟 練 地 默 畫 出 圖 3-12所 示 的 模 具 結(jié) 構(gòu)l 掌 握 分 型 面 的 選 擇 方 法l 掌 握 注 射 模 型 腔 數(shù) 量 的 確 定 方 法l 掌 握 注 射 模 與 注 射 機(jī) 之 間 的 關(guān) 系 第 一 節(jié) 注 射 機(jī) 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 、 類 型 與 選 用 注 射 機(jī) 是 注 射 成 形 生 產(chǎn) 的 主 要 設(shè) 備 ， 在 注 射 機(jī) 上 ，利 用 注 射 成 形 模 具 ， 采 用 注 射 成 形 工 藝 獲 取 制 品 的 方法 ， 稱 作 注 射 成 形 。 注 射 成 形 技 術(shù) 能 夠 一 次 成 形 形 狀復(fù) 雜 且 質(zhì) 量 高 的 制 品 ， 生 產(chǎn) 效 率 及 自 動(dòng) 化 程 度 高 、 材料 的 加 工 適 應(yīng) 性 強(qiáng) ， 既 可 成 形 熱 塑 性 塑 料 ， 又 可 成 形熱 固 性 塑 料 ， 因 而 在 塑 料 制 品 加 工 業(yè) 中 被 廣 泛 應(yīng) 用 ，是 塑 料 制 品 的 主 要 成 形 工 藝 方 法 之 一 。 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) ， 全 世 界 注 射 機(jī) 的 產(chǎn) 量 在 近 10年 來 增 加 了10倍 ， 產(chǎn) 量 占 塑 料 機(jī) 械 產(chǎn) 量 的 35 % 40 %， 成 為 塑料 機(jī) 械 中 增 長 最 快 、 產(chǎn) 量 最 多 的 機(jī) 種 。 目 前 用 注 射 機(jī)加 工 的 塑 料 量 約 占 塑 料 產(chǎn) 量 的 30 %， 這 個(gè) 比 例 還 在 擴(kuò)大 。 注 射 機(jī) 正 朝 著 大 型 、 高 速 、 高 效 、 精 密 、 自 動(dòng) 化 、小 型 、 微 型 、 節(jié) 能 的 方 向 發(fā) 展 。 3.1.1 注 射 機(jī) 的 基 本 組 成 注 射 機(jī) 全 稱 塑 料 注 射 成 形 機(jī) ,它 由 注 射 裝 置 、 合 模 裝 置 、電 氣 和 液 壓 控 制 系 統(tǒng) 、 潤 滑 系 統(tǒng) 、 水 路 系 統(tǒng) 、 機(jī) 身 等 組 成 , 圖 3-1和 圖 3-2所 示 分 別 是 普 通 柱 塞 式 和 螺 桿 式 注 射 機(jī) 的 結(jié)構(gòu) 示 意 圖 。 各 組 成 部 分 的 作 用 如 下 ： 注 射 裝 置 將 固 態(tài) 塑 料 預(yù) 塑 為 均 勻 的 熔 料 ,并 以 高 速 將熔 料 定 量 地 注 入 模 腔 。 合 模 裝 置 使 模 具 打 開 和 閉 合 ,并 確 保 在 注 射 時(shí) 模 具 不開 啟 。 在 合 模 裝 置 內(nèi) 還 設(shè) 有 供 推 出 制 品 用 的 推 出 裝 置 。 液 壓 、 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 使 注 射 機(jī) 按 照 工 序 要 求 準(zhǔn) 確 地 動(dòng)作 ,并 精 確 地 實(shí) 現(xiàn) 工 藝 條 件 要 求 (時(shí) 間 、 溫 度 、 壓 力 )。 潤 滑 系 統(tǒng) 為 注 射 機(jī) 各 運(yùn) 動(dòng) 部 件 提 供 潤 滑 。 水 路 系 統(tǒng) 用 于 注 射 機(jī) 液 壓 油 的 油 溫 冷 卻 、 料 斗 區(qū) 域 冷卻 以 及 模 具 冷 卻 。 機(jī) 身 它 是 一 個(gè) 穩(wěn) 固 的 焊 接 構(gòu) 件 。 機(jī) 身 上 方 左 邊 安置 合 模 機(jī) 構(gòu) ,右 邊 安 置 注 射 裝 置 。 機(jī) 身 下 方 安 置 電 氣 及 液壓 控 制 系 統(tǒng) 。 3.1.2 注 射 機(jī) 的 工 作 過 程 各 種 注 射 機(jī) 完 成 注 射 成 形 的 動(dòng) 作 程 度 可 能 不完 全 相 同 ， 但 其 成 形 的 基 本 過 程 還 是 相 同 的 。 下面 以 最 常 用 的 螺 桿 式 注 射 機(jī) 為 例 ， 說 明 其 工 作 過程 ， 如 圖 3-3所 示 。 1 合 模 模 具 首 先 以 低 壓 高 速 進(jìn) 行 閉 合 ， 當(dāng) 動(dòng) 模 接 近定 模 時(shí) ， 合 模 裝 置 的 液 壓 系 統(tǒng) 將 合 模 動(dòng) 作 切 換 成低 壓 低 速 (即 試 合 模 )， 在 確 認(rèn) 模 具 內(nèi) 無 異 物 存 在 時(shí) ，再 切 換 成 高 壓 低 速 從 而 將 模 具 鎖 緊 。 2 注 射 裝 置 前 移 注 射 座 移 動(dòng) 油 缸 工 作 使 注 射 裝 置 前 移 ， 保 證噴 嘴 與 模 具 主 流 道 入 口 以 一 定 的 壓 力 貼 合 ， 為 注射 工 序 做 好 準(zhǔn) 備 。 3 注 射 與 保 壓 完 成 上 面 兩 項(xiàng) 工 作 后 ， 便 可 向 注 射 油 缸 注 入壓 力 油 ， 于 是 與 注 射 油 缸 活 塞 桿 相 連 接 的 螺 桿 便以 高 壓 高 速 將 料 筒 內(nèi) 的 熔 料 注 入 模 腔 。 熔 料 充 滿模 腔 后 ， 要 求 螺 桿 仍 對 熔 料 保 持 一 定 的 壓 力 ， 以防 止 模 腔 內(nèi) 的 熔 料 回 流 ， 并 向 模 腔 內(nèi) 補(bǔ) 充 制 品 收縮 所 需 要 的 物 料 ， 避 免 制 品 產(chǎn) 生 縮 孔 等 缺 陷 。 保壓 時(shí) ， 螺 桿 因 補(bǔ) 縮 會(huì) 有 少 量 的 前 移 。 4 冷 卻 和 預(yù) 塑 一 旦 澆 口 料 固 化 即 卸 除 保 壓 壓 力 。 此 時(shí) ， 合 模 油 缸 的高 壓 也 可 卸 除 ， 制 品 在 模 內(nèi) 繼 續(xù) 冷 卻 定 型 。 為 了 縮 短 成 形周 期 ， 將 預(yù) 塑 程 序 安 排 在 制 品 冷 卻 的 時(shí) 間 段 內(nèi) 進(jìn) 行 。 預(yù) 塑是 指 注 射 裝 置 對 下 一 模 用 的 塑 料 進(jìn) 行 塑 化 。 經(jīng) 過 塑 化 ， 固態(tài) 塑 料 變 成 有 流 動(dòng) 性 的 均 勻 的 熔 體 ， 當(dāng) 塑 化 量 達(dá) 到 預(yù) 定 值后 ， 螺 桿 自 動(dòng) 停 止 塑 化 。 5 注 射 裝 置 后 退 成 形 時(shí) ， 為 了 避 免 噴 嘴 長 時(shí) 間 與 冷 模 具 接 觸 而 使 噴 嘴端 口 處 形 成 冷 料 ， 影 響 下 次 注 射 和 制 品 質(zhì) 量 ， 需 要 將 噴 嘴撤 離 模 具 ， 即 安 排 注 射 裝 置 后 退 程 序 。 當(dāng) 模 具 溫 度 較 高 時(shí) ，可 以 取 消 此 程 序 ， 使 注 射 裝 置 固 定 不 動(dòng) 。 6 開 模 和 頂 出 制 品 模 內(nèi) 制 品 冷 卻 定 型 后 ， 合 模 裝 置 即 可 開 模 ， 頂 出 裝 置動(dòng) 作 使 制 品 頂 離 模 具 。 清 理 模 具 ， 為 下 一 模 成 形 做 好 準(zhǔn) 備 。 圖 3-4所 示 為 注 射 機(jī) 工 作 過 程 循 環(huán) 框 圖 。 3.1.3 注 射 機(jī) 的 分 類 隨 著 注 射 成 形 工 藝 技 術(shù) 的 發(fā) 展 與 應(yīng) 用 范 圍 的不 斷 擴(kuò) 大 ， 注 射 機(jī) 的 類 型 不 斷 增 加 。 注 射 機(jī) 的 分類 方 法 較 多 ， 常 用 的 有 以 下 幾 種 : 1按 外 形 結(jié) 構(gòu) 特 征 分 類 按 照 注 射 機(jī) 的 外 形 結(jié) 構(gòu) ， 注 射 機(jī) 可 分 為 臥 式 、立 式 和 直 角 式 三 種 類 型 。 臥 式 注 射 機(jī) 臥 式 注 射 機(jī) 是 注 射 機(jī) 產(chǎn) 品 中最 基 本 、 最 普 通 的 形 式 ， 其 結(jié) 構(gòu) 特 征 如 圖 3-1和 圖 3-2所 示 ， 它 們 的 特 點(diǎn) 是 注 射 系 統(tǒng) 與 合 模系 統(tǒng) 的 軸 線 重 合 并 與 機(jī) 器 安 裝 底 面 平 行 ， 因 此機(jī) 身 較 低 、 便 于 操 作 維 修 ， 且 制 品 頂 出 脫 模 后可 自 動(dòng) 墜 落 ， 易 于 實(shí) 現(xiàn) 機(jī) 械 化 或 自 動(dòng) 化 。 其 缺點(diǎn) 是 機(jī) 床 占 地 面 積 較 大 ， 向 模 內(nèi) 安 放 嵌 件 比 較困 難 ， 而 且 模 具 安 裝 比 較 麻 煩 。 如 圖 3-5所 示即 為 臥 式 注 射 機(jī) 的 實(shí) 例 。 （ 2） 立 式 注 射 機(jī) 立 式 注 射 機(jī) 的 外 形 結(jié) 構(gòu) 特 征及 實(shí) 例 如 圖 3-6所 示 。 它 的 特 點(diǎn) 是 注 射 系 統(tǒng) 與 合 模系 統(tǒng) 的 軸 線 重 合 并 與 機(jī) 器 安 裝 底 面 垂 直 。 它 的 優(yōu)點(diǎn) 是 占 地 面 積 小 ， 安 裝 、 拆 卸 模 具 方 便 ， 在 下 模安 裝 嵌 件 時(shí) ， 嵌 件 不 易 傾 斜 或 下 落 。 其 缺 點(diǎn) 是 制品 由 模 具 中 推 出 后 ， 需 人 工 取 出 ， 有 礙 于 自 動(dòng) 操作 ， 若 要 實(shí) 現(xiàn) 全 自 動(dòng) 化 ， 必 須 采 用 機(jī) 械 手 進(jìn) 行 取件 。 另 外 ， 還 有 機(jī) 身 高 不 穩(wěn) 定 、 加 料 不 方 便 、 對廠 房 高 度 有 一 定 要 求 等 缺 點(diǎn) 。 目 前 ， 這 類 注 射 機(jī)主 要 用 于 生 產(chǎn) 注 射 量 小 于 60cm3 的 多 嵌 件 制 品 ，它 們 的 結(jié) 構(gòu) 也 多 為 柱 塞 式 結(jié) 構(gòu) ， 塑 化 效 果 不 佳 。 （ 3） 直 角 式 注 射 機(jī) 直 角 式 注 射 機(jī) 的 外 形結(jié) 構(gòu) 特 征 及 實(shí) 例 如 圖 3-7所 示 。 它 們 的 特 點(diǎn) 是合 模 系 統(tǒng) 與 注 射 系 統(tǒng) 的 軸 線 垂 直 ， 使 用 和 安裝 特 點(diǎn) 介 于 前 面 兩 類 注 射 機(jī) 之 間 ， 使 用 也 較普 遍 ， 特 別 適 用 于 生 產(chǎn) 形 狀 不 對 稱 的 制 品 和使 用 側(cè) 澆 口 的 模 具 。 目 前 國 內(nèi) 角 式 注 射 機(jī) 的生 產(chǎn) 量 小 ， 但 它 是 一 種 不 可 缺 少 的 重 要 形 式 。 2 按 注 射 機(jī) 大 小 規(guī) 格 分 類 按 注 射 機(jī) 規(guī) 格 可 將 注 射 機(jī) 分 為 五 種 類 別 ，如 表 3-1所 示 。 3 按 成 形 制 品 精 度 的 高 低 分 類 注 射 機(jī) 分 為 普 通 (或 通 用 )型 、 精 密 型 和 超 精密 型 。 普 通 注 射 機(jī) 用 于 成 形 一 般 精 度 的 制 品 。 而精 密 和 超 精 密 型 注 射 機(jī) 不 僅 可 以 成 形 形 狀 更 加 復(fù)雜 、 壁 厚 更 薄 、 精 度 和 質(zhì) 量 更 高 的 制 品 ， 并 且 能夠 穩(wěn) 定 地 控 制 制 品 的 重 復(fù) 精 度 。 但 是 精 密 注 射 機(jī)的 價(jià) 格 比 普 通 注 射 機(jī) 要 昂 貴 得 多 。 此 外 還 有 各 種 各 樣 的 為 生 產(chǎn) 特 定 產(chǎn) 品 而 設(shè) 計(jì)的 專 用 注 射 機(jī) ， 例 如 眼 鏡 注 射 機(jī) 。 3.1.4 注 射 機(jī) 的 技 術(shù) 參 數(shù) 1 公 稱 注 射 量 公 稱 注 射 量 是 指 在 對 空 注 射 的 條 件 下 ， 注 射螺 桿 或 柱 塞 作 一 次 最 大 注 射 行 程 時(shí) ， 注 射 裝 置 所能 達(dá) 到 的 最 大 注 射 量 。 它 通 常 用 兩 種 參 數(shù) 表 示 ，即 “ 注 射 質(zhì) 量 ” 和 “ 理 論 注 射 容 量 ” ， 這 兩 者 均是 以 注 射 聚 苯 乙 烯 ( PS)塑 料 作 為 標(biāo) 準(zhǔn) 。 “ 注 射 質(zhì)量 ” 是 指 注 射 機(jī) 的 螺 桿 (或 柱 塞 )作 一 次 最 大 行 程 所注 射 出 的 熔 料 的 質(zhì) 量 ( g)。 “ 理 論 注 射 容 量 ” 則 為注 射 機(jī) 料 筒 的 截 面 積 與 螺 桿 的 最 大 行 程 的 乘 積 ，單 位 為 cm3 。 公 稱 注 射 量 反 映 了 注 射 機(jī) 能 夠 生 產(chǎn) 塑 料 制 品的 最 大 質(zhì) 量 ， 常 用 作 表 征 注 射 機(jī) 規(guī) 格 的 主 要 參 數(shù) 。 2 注 射 壓 力 注 射 時(shí) ， 料 筒 內(nèi) 的 螺 桿 或 柱 塞 對 熔 料 施 加 足夠 大 的 壓 力 ， 此 壓 力 稱 為 注 射 壓 力 。 其 作 用 是 克服 熔 料 從 料 筒 流 經(jīng) 噴 嘴 、 流 道 和 充 滿 型 腔 時(shí) 的 流動(dòng) 阻 力 ， 給 予 熔 料 充 模 的 速 率 以 及 對 模 內(nèi) 的 熔 料進(jìn) 行 壓 實(shí) 。 注 射 壓 力 大 小 對 制 品 的 尺 寸 和 重 量 精度 ， 以 及 制 品 的 內(nèi) 應(yīng) 力 有 著 重 要 影 響 。 為 了 滿 足不 同 加 工 需 要 ， 許 多 注 射 機(jī) 通 過 改 變 螺 桿 直 徑 或調(diào) 節(jié) 注 射 系 統(tǒng) 的 油 壓 來 改 變 最 大 注 射 壓 力 。 3 鎖 模 力 鎖 模 力 又 稱 合 模 力 ， 是 指 熔 料 注 入 模 腔 時(shí) ，合 模 裝 置 對 模 具 施 加 的 最 大 夾 緊 力 。 當(dāng) 高 壓 熔 料充 滿 模 腔 時(shí) ， 會(huì) 在 型 腔 內(nèi) 產(chǎn) 生 一 個(gè) 很 大 的 力 ， 力圖 使 模 具 沿 分 型 面 脹 開 ， 因 此 必 須 依 靠 鎖 模 力 將模 具 夾 緊 ， 使 腔 內(nèi) 塑 料 熔 料 不 外 溢 跑 料 。 鎖 模 力是 保 證 制 品 質(zhì) 量 的 重 要 參 數(shù) ， 在 一 定 程 度 上 反 映注 射 機(jī) 生 產(chǎn) 制 品 的 能 力 ， 因 此 ， 鎖 模 力 常 用 作 表示 注 射 機(jī) 規(guī) 格 大 小 的 主 要 參 數(shù) 。 4 塑 化 能 力 塑 化 能 力 是 指 在 一 小 時(shí) 內(nèi) ， 塑 化 裝 置 所 能 塑化 的 熔 料 量 。 5 合 模 裝 置 的 基 本 尺 寸（ 1） 模 板 尺 寸 和 拉 桿 內(nèi) 距 模 板 尺 寸 是 指 模 板 外 圍 的 長度 和 高 度 尺 寸 。 拉 桿 內(nèi) 距 是 指 兩 拉 桿 之 間 (不 包 括 拉桿 本 身 )的 距 離 ， 用 “ 水 平 距 離 / mm 垂 直 距 離 /mm”表 示 ， 這 兩 個(gè) 參 數(shù) 限 制 了 模 具 外 形 尺 寸 和 裝 模 方 向 。（ 2） 最 大 模 厚 和 最 小 模 厚 是 指 移 動(dòng) 模 板 關(guān) 閉 模 具 ， 達(dá)到 規(guī) 定 鎖 模 力 時(shí) ， 動(dòng) 模 固 定 板 與 定 模 固 定 板 間 的 最 大和 最 小 距 離 。 由 這 兩 個(gè) 參 數(shù) 可 以 了 解 設(shè) 備 允 許 容 納 模具 的 厚 度 范 圍 。（ 3） 模 板 最 大 距 離 是 指 動(dòng) 模 固 定 板 與 定 模 固 定 板 臺(tái) 面之 間 的 最 大 距 離 mm。（ 4） 開 模 行 程 是 指 動(dòng) 模 固 定 板 能 夠 移 動(dòng) 的 最 大 行 程 。模 具 是 依 靠 動(dòng) 模 固 定 板 的 移 動(dòng) 來 實(shí) 現(xiàn) 合 攏 或 打 開 ， 確定 開 模 行 程 的 需 要 量 時(shí) ， 應(yīng) 以 保 證 模 具 打 開 后 能 順 利取 出 制 品 為 度 。 3.1.5 注 射 機(jī) 的 型 號(hào) 規(guī) 格 表 示 法 注 射 機(jī) 的 型 號(hào) 規(guī) 格 有 三 種 表 示 方 法 ： 鎖 模 力 、 注 射 量 /鎖 模 力 、 注 射 量 。 鎖 模 力 表 示 法 是 用 注 射 機(jī) 的 最 大 鎖 模 力 參 數(shù) 來 表 征 該機(jī) 的 型 號(hào) 規(guī) 格 。 此 表 示 法 直 觀 、 簡 單 ， 可 直 接 反 映 注 射 制品 的 面 積 大 小 。 注 射 量 /鎖 模 力 表 示 法 是 用 理 論 注 射 容 量與 鎖 模 力 兩 個(gè) 參 數(shù) 共 同 表 示 注 射 機(jī) 的 型 號(hào) 規(guī) 格 ， 這 種 表 示方 法 能 夠 比 較 全 面 地 反 映 注 射 機(jī) 加 工 制 品 的 能 力 。 注 射 量表 示 法 是 用 注 射 機(jī) 的 理 論 注 射 容 量 參 數(shù) 來 表 征 注 射 機(jī) 的 型號(hào) 規(guī) 格 。 這 三 種 表 示 方 法 當(dāng) 中 ， 鎖 模 力 法 和 注 射 量 /鎖 模 力 法 在國 際 上 用 的 比 較 普 遍 。 注 射 量 法 我 國 以 前 采 用 得 較 廣 ， 現(xiàn)在 國 產(chǎn) 機(jī) 用 前 兩 種 方 法 的 居 多 。 國 產(chǎn) 注 射 機(jī) 的 型 號(hào) 規(guī) 格 及 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) 可 參 考 其 生 產(chǎn) 廠 家 的 產(chǎn) 品 說 明 書 。 3.1.6 注 射 機(jī) 的 選 用 原 則 隨 著 工 業(yè) 的 發(fā) 展 ， 生 產(chǎn) 中 需 注 射 成 形 的 塑 料制 品 不 斷 增 多 ， 而 注 射 成 形 必 須 用 注 射 模 在 注 射機(jī) 上 進(jìn) 行 。 因 而 在 生 產(chǎn) 塑 料 制 品 、 設(shè) 計(jì) 注 射 模 具時(shí) ， 選 用 合 適 的 注 射 機(jī) 是 一 項(xiàng) 必 不 可 少 的 工 作 。所 選 擇 的 注 射 機(jī) 與 塑 件 大 小 、 模 具 結(jié) 構(gòu) 、 型 腔 數(shù)目 、 位 置 等 因 素 有 關(guān) 。 在 準(zhǔn) 備 塑 料 制 品 的 生 產(chǎn) 、設(shè) 計(jì) 注 射 模 的 各 階 段 都 要 考 慮 選 擇 注 射 機(jī) 的 問 題 。 1.注 射 機(jī) 的 選 用 原 則 與 方 法 注 射 機(jī) 選 用 的 總 原 則 是 技 術(shù) 上 先 進(jìn) ， 經(jīng) 濟(jì) 上合 理 ， 確 保 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 。 以 此 來 全 面 衡 量 機(jī) 器 的 技術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 特 性 ， 并 以 下 列 因 素 為 選 擇 依 據(jù) 。 機(jī) 器 的 生 產(chǎn) 效 率 包 括 注 射 機(jī) 的 注 射 量 、循 環(huán) 時(shí) 間 和 自 動(dòng) 化 程 度 。 成 形 制 品 的 質(zhì) 量 以 注 射 制 品 的 內(nèi) 在 質(zhì) 量和 外 在 質(zhì) 量 來 考 核 。 內(nèi) 在 質(zhì) 量 包 括 成 形 制 品 的 物理 和 化 學(xué) 性 能 及 其 均 勻 性 ； 外 在 質(zhì) 量 為 制 品 的 幾何 形 狀 、 尺 寸 、 外 觀 和 色 澤 等 。 成 形 制 品 的 質(zhì) 量主 要 取 決 于 注 射 機(jī) 的 熔 融 性 能 、 熔 融 作 用 過 程 、物 料 在 機(jī) 內(nèi) 的 塑 化 以 及 混 合 和 分 散 的 機(jī) 能 。 注 射成 形 制 品 質(zhì) 量 的 好 壞 與 選 擇 的 機(jī) 型 、 螺 桿 以 及 工藝 配 方 、 原 料 質(zhì) 量 、 模 具 和 加 工 工 藝 條 件 的 控 制都 有 直 接 關(guān) 系 。 功 率 消 耗 注 射 機(jī) 的 功 率 消 耗 主 要 由 注射 螺 桿 的 驅(qū) 動(dòng) 功 率 和 加 熱 功 率 構(gòu) 成 。 以 高 效 、 低能 耗 注 射 機(jī) 為 優(yōu) 選 機(jī) 型 。 機(jī) 器 的 使 用 壽 命 主 要 取 決 于 螺 桿 、 料 筒 和 減速 器 的 磨 損 情 況 以 及 傳 動(dòng) 箱 止 推 軸 承 的 使 用 壽 命 。 設(shè)計(jì) 、 選 料 和 制 造 精 良 的 塑 化 部 件 、 傳 動(dòng) 減 速 系 統(tǒng) 和 自控 系 統(tǒng) ， 雖 然 使 機(jī) 組 投 資 增 加 ， 但 機(jī) 組 使 用 壽 命 長 ，維 修 費(fèi) 用 低 ， 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 好 。 注 射 機(jī) 的 通 用 性 和 專 用 性 要 求 加 工 范 圍 廣 ，宜 選 用 通 用 性 強(qiáng) 的 注 射 機(jī) ， 如 通 用 型 螺 桿 注 射 機(jī) 。 如用 戶 加 工 產(chǎn) 品 單 一 ， 宜 選 用 專 用 注 射 機(jī) 。 如 單 注 射 多模 位 注 射 機(jī) 等 。 專 用 注 射 機(jī) 有 可 能 使 機(jī) 器 性 能 優(yōu) 異 ，產(chǎn) 品 質(zhì) 量 提 高 ， 自 動(dòng) 化 程 度 高 ， 造 價(jià) 也 較 便 宜 ， 因 此經(jīng) 濟(jì) 性 好 。 注 射 機(jī) 的 選 用 一 般 可 按 三 步 法 進(jìn) 行 ： 首 先 是 注 射機(jī) 形 式 的 選 擇 ， 其 次 是 注 射 螺 桿 形 式 的 選 擇 ； 然 后 再按 照 生 產(chǎn) 規(guī) 模 和 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 要 求 確 定 注 射 機(jī) 的 主 要 技 術(shù)參 數(shù) 2. 注 射 機(jī) 形 式 的 選 擇 注 射 機(jī) 按 外 形 特 征 可 分 為 臥 式 、 立 式 、 角 式和 特 殊 式 等 四 大 類 。 若 工 廠 廠 房 較 為 寬 敞 ， 生 產(chǎn)一 般 性 的 塑 料 制 品 ， 又 要 求 具 有 較 高 的 自 動(dòng) 化 程度 ， 宜 選 用 臥 式 注 射 機(jī) ； 若 工 廠 車 間 面 積 受 到 一定 限 制 ， 又 加 工 尺 寸 較 小 的 多 嵌 件 制 品 ， 從 嵌 件的 安 裝 定 位 角 度 考 慮 ， 宜 選 擇 注 射 量 小 的 立 式 注射 機(jī) ； 對 于 一 些 小 型 的 、 又 要 求 加 工 中 心 部 分 不允 許 留 有 澆 口 痕 跡 的 平 面 制 品 。 較 多 地 選 用 角 式注 射 機(jī) ； 有 些 塑 料 制 品 的 冷 卻 定 型 時(shí) 間 較 長 ， 或?qū)?于 安 放 嵌 件 需 要 較 長 輔 助 時(shí) 間 的 大 批 量 塑 料 制品 的 生 產(chǎn) ， 為 了 能 充 分 發(fā) 揮 注 射 裝 置 的 塑 化 能 力 ，一 般 選 用 特 殊 形 式 的 注 射 機(jī) ， 如 多 模 轉(zhuǎn) 盤 式 注 射機(jī) 。 3. 根 據(jù) 產(chǎn) 品 要 求 選 擇 注 射 機(jī) 的 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) 注 射 機(jī) 生 產(chǎn) 廠 家 給 出 的 產(chǎn) 品 樣 本 上 ， 有 關(guān) 的 設(shè) 備 性 能分 別 記 載 在 注 射 裝 置 、 合 模 裝 置 和 各 附 屬 裝 置 等 功 能 類 別內(nèi) 。 當(dāng) 準(zhǔn) 備 選 用 注 射 機(jī) 時(shí) ， 應(yīng) 綜 合 考 慮 以 下 幾 方 面 的 性 能 ，以 最 終 決 定 是 否 可 以 使 用 該 設(shè) 備 。 根 據(jù) 成 形 制 品 的 大 小（ 尺 寸 、 重 量 人 ） ， 估 算 是 否 有 足 夠 的 成 形 能 力 。 是 否有 足 夠 的 位 置 來 安 裝 準(zhǔn) 備 使 用 的 模 具 。 是 否 有 足 夠 快 的操 作 速 度 以 達(dá) 到 預(yù) 定 的 成 形 周 期 。 與 塑 料 制 品 的 大 小 有 關(guān) 的 性 能 注 射 量 根 據(jù) 塑 件 的 尺 寸 和 材 料 計(jì) 算 出 塑 件 的 最 大質(zhì) 量 mg, 再 加 上 澆 注 系 統(tǒng) 塑 料 的 質(zhì) 量 mj。 即 為 一 次 注 射 到模 具 內(nèi) 所 需 的 塑 料 量 ， 考 慮 到 注 射 系 數(shù) ， 應(yīng) 增 大 25 左 右 。因 為 注 射 機(jī) 的 注 射 量 是 以 聚 苯 乙 烯 塑 料 為 標(biāo) 準(zhǔn) 的 ， 因 此 ，若 加 工 其 他 材 料 的 塑 料 制 品 ， 應(yīng) 根 據(jù) 其 密 度 換 算 成 聚 苯 乙烯 料 的 質(zhì) 量 。 再 根 據(jù) 型 腔 數(shù) N來 選 擇 注 射 量 。 即 mmax=(Nmg mj) 1.25 注 射 壓 力 不 同 尺 寸 和 形 狀 的 塑 料 制 品 ，以 及 不 同 的 塑 料 品 種 ， 所 需 的 注 射 壓 力 是 各 不 相同 的 。 應(yīng) 根 據(jù) 塑 料 的 注 射 成 形 工 藝 來 確 定 塑 件 的注 射 壓 力 。 所 選 擇 的 注 射 機(jī) 其 最 大 注 射 壓 力 能 滿足 一 該 制 品 的 成 形 需 要 。 合 模 力 注 射 成 形 時(shí) ， 熔 體 在 模 具 型 腔 內(nèi)的 壓 力 很 高 ， 其 作 用 在 模 具 上 的 壓 力 也 很 大 ， 易使 模 具 沿 分 型 面 脹 開 。 首 先 應(yīng) 根 據(jù) 加 工 條 件 ， 確定 模 腔 壓 力 ， 作 用 在 分 型 面 上 力 的 大 小 等 于 塑 件和 澆 注 系 統(tǒng) 在 分 型 面 上 投 影 面 積 之 和 乘 以 型 腔 內(nèi)熔 體 的 壓 力 。 所 選 的 注 射 機(jī) 的 額 定 合 模 力 應(yīng) 大 于作 用 在 分 型 面 上 的 力 。 與 模 具 大 小 有 關(guān) 的 尺 寸 注 射 機(jī) 型 號(hào) 繁 多 ， 安 裝 模 具 的 各 種 尺 寸 也 不 相 同 ，在 設(shè) 計(jì) 注 射 模 和 選 擇 注 射 機(jī) 時(shí) 必 須 考 慮 噴 嘴 尺 寸 、 定位 圈 大 小 、 模 厚 、 模 板 上 安 裝 螺 釘 孔 的 位 置 與 尺 寸 等因 素 。 一 般 來 說 ， 模 具 外 形 尺 寸 應(yīng) 在 注 射 機(jī) 動(dòng) 、 定 模板 所 規(guī) 定 的 安 裝 模 具 的 尺 寸 范 圍 內(nèi) ； 模 具 厚 度 應(yīng) 在 注射 機(jī) 規(guī) 定 的 最 大 和 最 小 模 厚 范 圍 內(nèi) 。 所 選 的 注 射 機(jī) 的開 合 模 行 程 必 須 大 于 制 品 最 大 高 度 的 二 倍 以 上 。 與 成 形 周 期 有 關(guān) 的 性 能 注 射 機(jī) 動(dòng) 作 快 慢 的 表 示 方 法 常 用 空 循 環(huán) 時(shí) 間 這 一指 標(biāo) 來 表 示 。 它 是 指 不 供 給 注 射 機(jī) 原 料 ， 使 機(jī) 器 以 最高 速 度 無 負(fù) 荷 空 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 每 個(gè) 循 環(huán) 所 需 要 的 實(shí) 際 動(dòng) 作時(shí) 間 。 使 用 時(shí) 可 根 據(jù) 制 品 生 產(chǎn) 量 的 大 小 來 選 定 。 綜 上 所 述 ， 選 擇 注 射 機(jī) 時(shí) 要 遵 守 以 下 原 則 ： 用 戶 要 依 據(jù) 生 產(chǎn) 規(guī) 模 選 擇 注 射 機(jī) 的 臺(tái) 數(shù) 和型 號(hào) 。 依 制 品 結(jié) 構(gòu) 、 材 料 的 性 質(zhì) 選 擇 注 射 機(jī) 類 型 、螺 桿 形 式 和 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) ， 兩 者 需 彼 此 相 適 應(yīng) ，以 求 確 保 產(chǎn) 品 的 產(chǎn) 量 和 質(zhì) 量 。 選 擇 的 注 射 機(jī) 類 型 、 型 號(hào) 和 規(guī) 格 應(yīng) 符 合 注射 機(jī) 產(chǎn) 品 樣 本 等 技 術(shù) 資 料 的 規(guī) 定 ， 否 則 按 專 用 或特 殊 機(jī) 處 理 。 由 于 選 擇 注 射 機(jī) 時(shí) 所 需 考 慮 的 各 項(xiàng) 技 術(shù) 參 數(shù)較 多 ， 它 們 之 間 又 是 互 相 制 約 的 ， 要 盡 量 同 時(shí) 滿足 各 方 面 的 要 求 。 第 二 節(jié) 塑 料 注 射 成 形 原 理 與 過 程 3.2.1 塑 料 的 注 射 成 形 原 理 注 射 成 形 是 根 據(jù) 金 屬 壓 鑄 成 形 原 理 發(fā) 展 而 來的 ， 其 基 本 原 理 就 是 利 用 塑 料 的 可 擠 壓 性 與 可 模塑 性 ， 首 先 將 松 散 的 粒 狀 或 粉 狀 成 形 物 料 從 注 射機(jī) 的 料 斗 送 入 高 溫 的 機(jī) 筒 內(nèi) 加 熱 、 熔 融 、 塑 化 ，使 之 成 為 粘 流 熔 體 ， 然 后 在 柱 塞 或 螺 桿 的 高 壓 推動(dòng) 下 ， 以 很 大 的 流 速 通 過 機(jī) 筒 前 端 的 噴 嘴 注 射 進(jìn)入 溫 度 較 低 的 閉 合 模 具 中 ， 經(jīng) 過 一 段 保 壓 冷 卻 定型 時(shí) 間 后 ， 即 可 保 持 模 具 型 腔 所 賦 予 的 形 狀 和 尺寸 。 開 合 模 機(jī) 構(gòu) 將 模 具 打 開 ， 在 推 出 機(jī) 構(gòu) 的 作 用下 ， 即 可 取 出 注 射 成 形 的 塑 料 制 件 。 注 射 成 形 原理 如 圖 3-8所 示 。 注 射 成 形 是 熱 塑 性 塑 料 成 形 的 重 要 方 法 之 一 ，到 目 前 為 止 ， 除 氟 塑 料 以 外 ， 幾 乎 所 有 的 熱 塑 性塑 料 都 可 以 用 注 射 成 形 的 方 法 成 形 ， 廣 泛 應(yīng) 用 于各 種 塑 料 制 件 的 生 產(chǎn) 。 注 射 成 形 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 ： 成 形周 期 短 ； 能 一 次 成 形 形 狀 復(fù) 雜 、 尺 寸 精 確 、 帶 有金 屬 或 非 金 屬 嵌 件 的 塑 料 制 件 ； 注 射 成 形 的 生 產(chǎn)率 高 ， 易 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 化 生 產(chǎn) 。 注 射 成 形 的 缺 點(diǎn) 是 所用 的 注 射 設(shè) 備 價(jià) 格 較 高 ， 注 射 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ，生 產(chǎn) 成 本 高 ， 生 產(chǎn) 周 期 長 ， 不 適 合 于 單 件 小 批 量的 塑 件 生 產(chǎn) 。 除 了 熱 塑 性 塑 料 外 ， 一 些 流 動(dòng) 性 好的 熱 固 性 塑 料 也 可 用 注 射 方 法 成 形 ， 其 原 因 是 這種 方 法 生 產(chǎn) 效 率 高 ， 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 穩(wěn) 定 。 3.2.2 注 射 生 產(chǎn) 前 的 準(zhǔn) 備 為 了 使 注 射 成 形 生 產(chǎn) 順 利 進(jìn) 行 和 保 證 制 品 質(zhì)量 ， 在 注 射 成 形 前 應(yīng) 作 一 定 的 準(zhǔn) 備 工 作 ， 如 原 料預(yù) 處 理 、 清 洗 機(jī) 筒 、 預(yù) 熱 嵌 件 和 選 擇 脫 模 等 。 1原 料 預(yù) 處 理 生 產(chǎn) 前 對 成 形 原 料 進(jìn) 行 的 預(yù) 處 理 包 括 分 析 檢驗(yàn) 成 形 原 料 的 質(zhì) 量 和 預(yù) 熱 干 燥 。 （ 1） 分 析 檢 驗(yàn) 成 形 原 料 的 質(zhì) 量 根 據(jù) 注 射 成 形對 原 料 的 工 藝 特 性 要 求 ， 檢 驗(yàn) 原 料 的 含 水 量 、 色澤 、 細(xì) 度 及 均 勻 度 、 有 無 雜 質(zhì) 并 測 試 其 熱 穩(wěn) 定 性 、流 動(dòng) 性 和 收 縮 率 等 指 標(biāo) 。 如 果 檢 驗(yàn) 中 出 現(xiàn) 問 題 ，應(yīng) 及 時(shí) 采 取 措 施 加 以 解 決 。 （ 2） 預(yù) 熱 干 燥 對 于 吸 濕 性 強(qiáng) 或 粘 水 性 強(qiáng) 的 塑料 ， 如 尼 龍 、 聚 碳 酸 酯 、 ABS 等 ， 成 形 前 應(yīng) 根 據(jù)成 形 工 藝 允 許 的 含 水 性 要 求 ， 進(jìn) 行 充 分 的 預(yù) 熱 干燥 ， 目 的 是 除 去 物 料 中 過 多 的 水 分 和 揮 發(fā) 物 ， 以防 止 成 形 后 塑 件 出 現(xiàn) 氣 泡 和 銀 絲 等 缺 陷 ， 同 時(shí) 也可 以 避 免 注 射 時(shí) 發(fā) 生 水 降 解 。 對 于 吸 濕 性 強(qiáng) 或 粘水 性 不 大 的 塑 料 ， 如 果 包 裝 儲(chǔ) 存 的 好 ， 也 可 以 不進(jìn) 行 預(yù) 熱 干 燥 。 如 圖 3-9所 示 就 是 常 用 的 熱 風(fēng) 干 燥機(jī) 。 2 清 洗 料 筒 生 產(chǎn) 中 如 需 改 變 塑 料 品 種 、 更 換 物 料 、 調(diào) 換 顏 色 ， 或發(fā) 現(xiàn) 成 形 過 程 中 出 現(xiàn) 了 熱 分 解 或 降 解 反 應(yīng) ， 則 應(yīng) 對 注 射 機(jī)料 筒 進(jìn) 行 清 洗 。 通 常 ， 柱 塞 式 注 射 機(jī) 料 筒 存 量 大 ， 必 須 將料 筒 拆 卸 清 洗 。 對 于 螺 桿 式 料 筒 ， 可 采 用 對 空 注 射 法 清 洗 。采 用 對 空 注 射 法 清 洗 螺 桿 式 料 筒 時(shí) ， 若 欲 更 換 的 塑 料 的 成形 溫 度 低 于 料 筒 內(nèi) 殘 料 的 成 形 溫 度 時(shí) ， 應(yīng) 將 料 筒 和 噴 嘴 溫度 升 高 到 欲 換 塑 料 的 最 高 成 形 溫 度 ， 切 斷 電 源 ， 加 入 欲 換塑 料 的 回 料 ， 并 連 續(xù) 對 空 注 射 ， 直 到 將 全 部 殘 料 排 除 為 止 ；若 欲 更 換 的 塑 料 的 成 形 溫 度 高 于 料 筒 內(nèi) 殘 料 的 成 形 溫 度 時(shí) ，應(yīng) 將 料 筒 和 噴 嘴 溫 度 升 高 到 欲 換 塑 料 的 最 低 成 形 溫 度 ， 然后 加 入 欲 換 塑 料 或 其 回 料 ， 并 連 續(xù) 對 空 注 射 ， 直 到 將 全 部殘 料 排 除 為 止 。 若 欲 更 換 的 兩 種 塑 料 成 形 溫 度 相 差 不 大 時(shí) ，不 必 變 更 溫 度 ， 先 用 回 料 ， 然 后 用 欲 換 之 塑 料 對 空 注 射 即可 。 殘 料 屬 熱 敏 性 塑 料 時(shí) ， 應(yīng) 從 流 動(dòng) 性 好 、 熱 穩(wěn) 定 性 好 的聚 乙 烯 、 聚 苯 乙 烯 等 塑 料 中 選 擇 粘 度 較 高 的 品 級(jí) 作 為 過 渡料 對 空 注 射 。 3 預(yù) 熱 嵌 件 對 于 有 嵌 件 的 塑 料 制 件 ， 由 于 金 屬 與 塑 料 的收 縮 率 不 同 ， 嵌 件 周 圍 的 塑 料 容 易 出 現(xiàn) 收 縮 應(yīng) 力和 裂 紋 ， 因 此 ， 成 形 前 可 對 嵌 件 進(jìn) 行 預(yù) 熱 ， 減 小它 在 成 形 時(shí) 與 塑 料 熔 體 的 溫 差 ， 避 免 或 抑 制 嵌 件周 圍 的 塑 料 容 易 出 現(xiàn) 的 收 縮 應(yīng) 力 和 裂 紋 。 在 嵌 件較 小 時(shí) 對 分 子 鏈 柔 順 性 大 的 塑 料 也 可 以 不 預(yù) 熱 。 4 選 擇 脫 模 劑 注 射 成 形 生 產(chǎn) 中 ， 為 了 使 塑 料 制 件 容 易 從 模具 內(nèi) 脫 出 ， 有 的 模 具 型 腔 或 模 具 型 芯 還 需 涂 上 脫膜 劑 ， 常 用 的 脫 模 劑 有 硬 脂 酸 鋅 、 液 體 石 蠟 和 硅油 等 。 對 于 含 有 橡 膠 的 軟 制 品 或 透 明 制 品 不 宜 使用 脫 模 劑 ， 否 則 將 影 響 制 品 的 透 明 度 。 3.2.3 注 射 成 形 過 程 完 整 的 注 射 成 形 工 藝 過 程 可 以 分 為 加 料 、 塑化 計(jì) 量 、 注 射 充 模 和 冷 卻 定 型 等 階 段 ， 如 圖 3-10所 示 。 下 面 分 階 段 闡 述 成 形 各 個(gè) 階 段 的 工 作 原 理 。 1 加 料 將 粒 狀 或 粉 狀 塑 料 加 入 注 射 機(jī) 料 斗 ， 由 柱 塞或 螺 桿 帶 入 料 筒 進(jìn) 行 加 熱 。 2塑 化 計(jì) 量 成 形 物 料 在 注 射 機(jī) 機(jī) 筒 內(nèi) 經(jīng) 過 加 熱 、 壓 實(shí) 以及 混 合 等 作 用 以 后 ， 由 松 散 的 粉 狀 或 粒 狀 固 態(tài) 轉(zhuǎn)變 成 連 續(xù) 的 均 化 熔 體 之 過 程 稱 為 塑 化 。 所 謂 均 化包 含 四 方 面 的 內(nèi) 容 ， 即 物 料 經(jīng) 過 塑 化 之 后 ， 其 熔體 內(nèi) 必 須 組 分 均 勻 、 密 度 均 勻 、 粘 度 均 勻 和 溫 度分 布 均 勻 。 所 謂 計(jì) 量 是 指 能 夠 保 證 注 射 機(jī) 通 過 柱塞 或 螺 桿 ， 將 塑 化 好 的 熔 體 定 溫 、 定 壓 、 定 量 地輸 出 機(jī) 筒 所 進(jìn) 行 的 準(zhǔn) 備 動(dòng) 作 ， 這 些 動(dòng) 作 均 需 注 射機(jī) 控 制 柱 塞 或 螺 桿 在 塑 化 過 程 中 完 成 。 3 注 射 充 模 柱 塞 或 螺 桿 從 機(jī) 筒 內(nèi) 的 計(jì) 量 開 始 ， 通 過 注 射 油 缸和 活 塞 施 加 高 壓 ， 將 塑 化 好 的 塑 料 熔 體 經(jīng) 過 機(jī) 筒 前 端的 噴 嘴 和 模 具 中 的 澆 注 系 統(tǒng) 快 速 送 入 封 閉 模 腔 的 過 程稱 為 注 射 充 模 。 注 射 充 模 又 可 細(xì) 分 為 流 動(dòng) 充 模 、 保 壓補(bǔ) 縮 和 倒 流 三 個(gè) 階 段 。 （ 1） 流 動(dòng) 充 模 塑 化 好 的 塑 料 熔 體 在 注 射 機(jī) 柱 塞或 螺 桿 的 推 進(jìn) 作 用 下 ， 以 一 定 的 壓 力 和 速 度 經(jīng) 過 噴 嘴和 模 具 的 澆 注 系 統(tǒng) 進(jìn) 入 并 充 滿 模 具 型 腔 ， 這 一 階 段 稱為 充 模 。 很 顯 然 ， 熔 體 在 注 射 過 程 中 會(huì) 遭 到 一 系 列 的流 動(dòng) 阻 力 ， 這 些 阻 力 一 部 分 來 源 于 機(jī) 筒 、 噴 嘴 、 模 具澆 注 系 統(tǒng) 和 模 腔 表 壁 對 熔 體 的 外 摩 擦 ， 另 一 部 分 則 來源 于 熔 體 自 身 內(nèi) 部 產(chǎn) 生 的 粘 性 內(nèi) 摩 擦 。 為 了 克 服 流 動(dòng)阻 力 ， 注 射 機(jī) 必 須 通 過 螺 桿 或 柱 塞 向 熔 體 施 加 很 大 的注 射 壓 力 。 （ 2） 保 壓 補(bǔ) 縮 保 壓 補(bǔ) 縮 階 段 指 從 熔 體 充 滿 模 腔 至 柱塞 或 螺 桿 在 機(jī) 筒 中 開 始 后 退 為 止 的 階 段 為 保 壓 補(bǔ) 縮 階 段 。其 中 ， 保 壓 是 指 注 射 壓 力 對 模 腔 內(nèi) 的 熔 體 繼 續(xù) 進(jìn) 行 壓 實(shí) 的過 程 ， 而 補(bǔ) 縮 則 是 指 保 壓 過 程 中 ， 注 射 機(jī) 對 模 腔 內(nèi) 逐 漸 開始 冷 卻 的 熔 體 因 成 形 收 縮 而 出 現(xiàn) 的 空 隙 進(jìn) 行 補(bǔ) 料 之 動(dòng) 作 。保 壓 補(bǔ) 縮 時(shí) 間 應(yīng) 適 當(dāng) ， 時(shí) 間 過 長 容 易 使 塑 料 件 產(chǎn) 生 應(yīng) 力 ，引 起 塑 件 翹 曲 或 開 裂 。 （ 3） 倒 流 倒 流 指 柱 塞 或 螺 桿 在 機(jī) 筒 中 向 后 倒 退 時(shí) ，模 腔 內(nèi) 熔 體 朝 著 澆 口 和 流 道 進(jìn) 行 的 反 方 向 流 動(dòng) 。 很 明 顯 ，整 個(gè) 倒 流 過 程 將 從 注 射 壓 力 撤 退 開 始 ， 至 澆 口 處 熔 體 凍 結(jié)時(shí) 為 止 。 引 起 倒 流 的 原 因 主 要 是 注 射 壓 力 撤 退 后 ， 模 腔 壓力 大 于 倒 流 壓 力 ， 且 熔 體 與 大 氣 相 通 所 造 成 的 結(jié) 果 。 由 此可 見 ， 倒 流 是 否 發(fā) 生 或 倒 流 的 程 度 如 何 ， 均 與 保 壓 時(shí) 間 有關(guān) 。 一 般 來 講 ， 保 壓 時(shí) 間 較 長 時(shí) ， 保 壓 壓 力 對 模 腔 內(nèi) 的 熔體 作 用 時(shí) 間 也 越 長 ， 倒 流 較 小 ， 塑 件 的 收 縮 情 況 會(huì) 有 所 減輕 。 而 保 壓 時(shí) 間 短 時(shí) ， 情 況 則 剛 好 相 反 。 4 冷 卻 定 型 冷 卻 定 型 從 澆 口 凍 結(jié) 時(shí) 間 開 始 ， 到 制 品 脫 模 為 止 ，是 注 射 成 形 工 藝 過 程 的 最 后 一 個(gè) 階 段 。 在 此 階 段 ， 補(bǔ)縮 或 倒 流 均 不 再 繼 續(xù) 進(jìn) 行 ， 型 腔 內(nèi) 的 塑 料 繼 續(xù) 冷 卻 、硬 化 和 定 型 。 當(dāng) 脫 模 時(shí) ， 塑 料 制 件 具 有 足 夠 的 剛 度 ，不 致 產(chǎn) 生 翹 曲 和 變 形 。 隨 著 冷 卻 過 程 的 進(jìn) 行 ， 溫 度 繼續(xù) 下 降 ， 型 腔 內(nèi) 塑 料 收 縮 ， 壓 力 下 降 ， 到 開 模 時(shí) ， 型腔 內(nèi) 的 壓 力 下 降 到 最 低 值 （ 但 不 一 定 等 于 外 界 大 氣壓 ） 。 型 腔 內(nèi) 壓 力 與 外 界 大 氣 壓 力 之 差 值 稱 為 殘 余 壓力 ， 殘 余 壓 力 大 小 與 塑 件 保 壓 階 段 的 長 短 有 關(guān) 。 殘 余壓 力 為 正 值 時(shí) ， 脫 模 較 困 難 ， 塑 件 易 刮 傷 或 崩 裂 ； 殘余 壓 力 為 負(fù) 值 時(shí) ， 塑 件 表 面 有 缺 陷 或 內(nèi) 部 有 真 空 泡 。所 以 ， 只 有 在 殘 余 壓 力 接 近 零 時(shí) ， 脫 模 才 較 便 利 ， 并能 獲 得 滿 意 的 塑 件 。 塑 件 冷 卻 冷 卻 定 型 后 即 可 開 模 ， 在 推 出 機(jī) 構(gòu) 的 作用 下 ， 將 塑 料 制 件 推 出 模 外 ， 完 成 注 射 成 形 過 程 。 3.2.4 塑 件 的 后 處 理 由 于 成 形 過 程 中 塑 料 熔 體 在 溫 度 和 壓 力 作 用 下 的變 形 流 動(dòng) 行 為 非 常 復(fù) 雜 ， 再 加 上 流 動(dòng) 前 塑 化 不 均 以 及充 模 后 冷 卻 速 度 不 同 ， 制 品 內(nèi) 經(jīng) 常 出 現(xiàn) 不 均 勻 的 結(jié) 晶 、取 向 和 收 縮 ， 導(dǎo) 致 制 品 內(nèi) 產(chǎn) 生 相 應(yīng) 的 結(jié) 晶 、 取 向 和 收縮 應(yīng) 力 ， 脫 模 后 除 引 起 時(shí) 效 變 形 外 ， 還 會(huì) 使 制 品 的 力學(xué) 性 能 、 光 學(xué) 性 能 及 表 觀 質(zhì) 量 變 壞 ， 嚴(yán) 重 時(shí) 還 會(huì) 開 裂 。為 了 解 決 這 些 問 題 ， 可 對 制 品 進(jìn) 行 一 些 適 當(dāng) 的 后 處 理 ，常 用 的 后 處 理 方 法 有 退 火 和 調(diào) 濕 兩 種 。 退 火 是 將 塑 件 放 在 定 溫 的 加 熱 介 質(zhì) （ 如 熱 水 、 熱油 、 熱 空 氣 和 液 體 石 蠟 等 ） 中 保 溫 一 段 時(shí) 間 的 熱 處 理過 程 。 利 用 退 火 時(shí) 的 熱 量 ， 能 加 速 塑 料 中 大 分 子 松 弛 ，從 而 消 除 或 降 低 制 品 成 形 后 的 殘 余 應(yīng) 力 。 生 產(chǎn) 中 的 退火 溫 度 一 般 都 在 制 品 的 使 用 溫 度 以 上 10 20C至 熱 變形 溫 度 以 下 10 20C之 間 進(jìn) 行 選 擇 和 控 制 。 保 溫 時(shí) 間與 塑 料 品 種 和 制 品 厚 度 有 關(guān) ， 如 無 數(shù) 據(jù) 資 料 ， 也 可 按每 毫 米 厚 度 約 需 半 小 時(shí) 的 原 則 估 算 。 退 火 冷 卻 時(shí) ， 冷卻 速 度 不 易 過 快 ， 否 則 還 有 可 能 重 新 產(chǎn) 生 溫 度 應(yīng) 力 。 調(diào) 濕 處 理 是 一 種 調(diào) 整 制 品 含 水 量 的 后 處 理 工序 ， 主 要 用 于 吸 濕 性 很 強(qiáng) 、 且 又 容 易 氧 化 的 聚 酰胺 等 塑 料 制 品 ， 它 除 了 能 在 加 熱 和 保 溫 條 件 下 消除 殘 余 應(yīng) 力 之 外 ， 還 能 促 使 制 品 在 加 熱 介 質(zhì) 中 達(dá)到 吸 濕 平 衡 ， 以 防 它 們 在 使 用 過 程 中 發(fā) 生 尺 寸 變化 。 調(diào) 濕 處 理 所 用 的 加 熱 介 質(zhì) 一 般 為 沸 水 或 醋 酸鉀 溶 液 （ 沸 點(diǎn) 為 121C） ， 加 熱 溫 度 為 100121C（ 熱 變 形 溫 度 高 時(shí) 取 上 限 ， 反 之 取 下 限 ） ，保 溫 時(shí) 間 與 制 品 厚 度 有 關(guān) ， 通 常 約 取 2 9h。 應(yīng) 該 指 出 ， 并 非 所 有 塑 料 制 品 都 要 進(jìn) 行 后 處理 ， 通 常 ， 只 是 對 于 帶 有 金 屬 嵌 件 、 使 用 溫 度 范圍 變 化 較 大 、 尺 寸 精 度 要 求 高 和 壁 厚 大 的 制 品 才有 必 要 進(jìn) 行 后 處 理 。 第 三 節(jié) 注 射 成 形 的 主 要 工 藝 參 數(shù) 在 塑 料 原 材 料 、 注 射 機(jī) 和 模 具 結(jié) 構(gòu) 確 定 之 后 ， 注射 成 形 工 藝 條 件 的 選 擇 與 控 制 ， 便 是 決 定 成 形 質(zhì) 量 的主 要 因 素 。 一 般 來 講 ， 注 射 成 形 具 有 三 大 主 要 工 藝 參數(shù) ， 即 溫 度 、 壓 力 和 時(shí) 間 。 下 面 分 別 予 以 闡 述 。 3.3.1 溫 度 注 射 成 形 時(shí) 的 溫 度 條 件 主 要 指 料 溫 和 模 溫 兩 方 面的 內(nèi) 容 ， 其 中 料 溫 影 響 塑 化 和 注 射 充 模 ， 而 模 溫 則 同時(shí) 影 響 充 模 與 冷 卻 定 型 。 1 料 溫 料 溫 指 塑 化 物 料 的 溫 度 和 從 噴 嘴 注 射 出 的 熔 體 溫度 ， 其 中 ， 前 者 稱 為 塑 化 溫 度 ， 而 后 者 稱 為 注 射 溫 度 。因 此 ， 料 溫 主 要 取 決 于 料 筒 和 噴 嘴 兩 部 分 的 溫 度 。 使物 料 具 有 良 好 的 流 動(dòng) 性 且 不 產(chǎn) 生 變 質(zhì) 的 溫 度 為 最 佳 料溫 。 （ 1） 料 筒 溫 度 使 用 注 射 機(jī) 時(shí) ， 需 對 注 射 機(jī) 的 料 筒按 照 后 段 、 中 段 和 前 段 三 個(gè) 不 同 區(qū) 域 進(jìn) 行 分 別 加 熱 與控 制 。 后 段 指 加 料 料 斗 附 近 ， 該 段 加 熱 的 溫 度 要 求 最低 ， 是 對 物 料 起 始 加 熱 ， 若 過 熱 則 會(huì) 使 物 料 粘 結(jié) ， 影響 順 利 加 料 ； 前 段 指 靠 近 料 筒 內(nèi) 螺 桿 （ 或 螺 桿 ） 前 端的 一 段 區(qū) 域 ， 一 般 這 段 溫 度 為 最 高 ； 中 段 即 指 前 段 與后 段 之 間 的 區(qū) 域 ， 對 該 段 溫 度 控 制 介 于 前 、 后 段 溫 度之 間 。 總 的 來 說 ， 料 筒 加 熱 是 由 后 段 至 前 段 溫 度 逐 漸升 高 ， 以 實(shí) 現(xiàn) 塑 料 逐 漸 升 溫 達(dá) 到 良 好 的 熔 融 狀 態(tài) 要 求 。 為 了 避 免 熔 料 在 料 筒 里 過 熱 降 解 ， 除 必 須 嚴(yán) 格 控制 熔 體 的 最 高 溫 度 外 ， 還 必 須 控 制 熔 料 在 料 筒 里 的 滯留 時(shí) 間 。 通 常 ， 提 高 料 筒 溫 度 以 后 ， 都 要 適 當(dāng) 縮 短 熔體 在 料 筒 里 的 滯 留 時(shí) 間 。 螺 桿 式 和 柱 塞 式 注 射 機(jī) 由 于其 塑 化 過 程 不 同 ， 因 而 選 擇 的 料 筒 溫 度 也 不 同 。 在 注射 同 一 種 塑 料 時(shí) ， 螺 桿 式 料 筒 溫 度 可 比 柱 塞 式 料 筒 溫度 低 。 判 斷 料 筒 溫 度 是 否 合 適 ， 可 采 用 對 空 注 射 法觀 察 或 直 接 觀 察 塑 件 質(zhì) 量 的 好 壞 。 對 空 注 射 時(shí) ，如 果 料 流 均 勻 、 光 滑 、 無 泡 、 色 陣 均 勻 ， 則 說 明料 溫 合 適 ； 如 果 料 流 毛 糙 、 有 銀 絲 或 變 色 現(xiàn) 象 ，則 說 明 料 溫 不 合 適 。 （ 2） 噴 嘴 溫 度 為 了 防 止 噴 嘴 處 的 塑 料 熔 體 發(fā)生 冷 凝 而 阻 塞 噴 嘴 或 冷 料 被 注 入 模 腔 內(nèi) 影 響 制 品質(zhì) 量 ， 噴 嘴 溫 度 不 能 過 低 ， 只 可 略 低 于 料 筒 前 段溫 度 ， 否 則 會(huì) 使 熔 體 產(chǎn) 生 早 凝 ， 其 結(jié) 果 不 是 堵 塞噴 嘴 孔 ， 就 是 將 冷 料 充 入 模 具 型 腔 ， 最 終 導(dǎo) 致 成品 缺 陷 。 噴 嘴 溫 度 也 不 能 過 高 ， 否 則 會(huì) 發(fā) 生 “ 流涎 ” 現(xiàn) 象 。 2模 具 溫 度 模 具 溫 度 指 和 制 品 接 觸 的 模 腔 表 壁 溫 度 ， 它 直 接影 響 熔 體 的 充 模 流 動(dòng) 行 為 、 制 品 的 冷 卻 速 度 和 成 形 后的 制 品 性 能 等 。 模 具 溫 度 的 高 低 取 決 于 塑 料 是 否 結(jié) 晶和 結(jié) 晶 程 度 、 塑 件 的 結(jié) 構(gòu) 和 尺 寸 、 性 能 要 求 和 其 他 工藝 條 件 （ 熔 料 溫 度 、 注 射 速 度 、 注 射 壓 力 和 模 塑 周 期等 ） 。 一 般 來 講 ， 提 高 模 具 溫 度 可 以 改 善 熔 體 在 模 內(nèi) 的流 動(dòng) 性 、 增 加 制 品 的 密 度 和 結(jié) 晶 度 ， 以 及 減 小 充 模 壓力 和 制 品 中 的 應(yīng) 力 。 但 制 品 的 冷 卻 時(shí) 間 、 收 縮 率 和 脫模 后 的 翹 曲 變 形 將 延 長 或 增 大 ， 且 生 產(chǎn) 率 也 會(huì) 因 冷 卻時(shí) 間 延 長 而 下 降 。 反 之 ， 若 降 低 模 溫 ， 雖 能 縮 短 冷 卻時(shí) 間 和 提 高 生 產(chǎn) 率 ， 但 在 溫 度 過 低 的 情 況 下 ， 熔 體 在模 內(nèi) 的 流 動(dòng) 性 能 將 會(huì) 變 差 ， 并 使 制 品 產(chǎn) 生 較 大 的 應(yīng) 力或 明 顯 的 熔 接 痕 跡 等 缺 陷 。 此 外 ， 除 了 模 腔 表 壁 的 粗糙 度 之 外 ， 模 溫 還 是 影 響 制 品 表 面 質(zhì) 量 的 因 素 ， 適 當(dāng)?shù)?提 高 模 溫 ， 制 品 的 表 面 粗 糙 度 也 會(huì) 隨 之 下 降 。