注塑機（jī）注射成型的核心過程是充模。塑料熔體充填模腔（qiāng）時的（de）流動（dòng）模型(流動（dòng）狀態)決定著製件的凝聚態結構和表觀結構（gòu）(如結晶（jīng）、分子取向、熔合（hé）均勻性等)，最（zuì）終影響（xiǎng）製件的使用性能。

塑料熔體從澆（jiāo）口進入型腔的正常充模方（fāng）式應該是後（hòu）續熔體推進熔體前緣，逐漸擴展，橫跨型（xíng）腔平麵直至抵達型腔內壁，充滿整個型腔。充（chōng）模流動的非正常（cháng）形式是噴射流和滯（zhì）流充模形式。噴射流和（hé）滯流表現為充模開始時熔體以較大的動能，通過澆口噴射入（rù）型腔，分別形成熔體珠滴和細絲狀直接噴（pēn）射到澆口對麵的型腔壁麵上，後續的充模過程（chéng）又如（rú）擴散流動那樣。充模時發生不正常流動形式的流動會使熔（róng）體產生分離和熔合，形成較多的熔體熔接（jiē）縫，給製（zhì）件性（xìng）能帶來不利影響。

影響熔體充模流動形式的因素有：熔體溫（wēn）度、模具溫度、注射壓力、注射速度以（yǐ）及模具型腔的空間大小、澆口尺寸和位置（zhì）。

采用色料充模注塑法和透明模具（jù）觀察法，觀察不同工藝（yì）條件下熔體充模流動的形式（shì）變化。色料充模注塑法是在透（tòu）明（míng）原（yuán）料樹脂（zhī）中（zhōng）混入不同顏料（liào），注射成型試樣，觀察（chá）製品上的流痕（hén）花紋，根據流痕花紋判斷是正常的鋪展式充模流動，還是非正常的充模流動。透明模具觀察法是采用透明模具，直接觀察充模流動特點的方（fāng）法。

注塑機的工作（zuò）原理：借助螺杆(或柱塞)的推力，將已塑化好的熔融（róng）狀態(即粘流態)的塑料（liào）注射入閉合好的模腔內，經固化定型（xíng）後取得製品的工藝過（guò）程。

注射成（chéng）型是一個循環的過程，每（měi）一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施壓注射—充模冷卻（què）—啟模取（qǔ）件。取出（chū）塑件後（hòu）又再閉模，進行下一個循環。

注塑機的動作程序

噴嘴前進→注射→保（bǎo）壓→預塑→倒縮→噴嘴後退→冷卻→開模→頂出→退針→開門→關門→合模→噴嘴前進（jìn）。

一般（bān）注塑機包括注射裝置、合模（mó）裝置、液壓係統和電氣控製係統等部分。

注（zhù）射（shè）成型的基本要求是塑化、注（zhù）射和成型。塑化是實現和保證成型製品質量的前提，而為滿足成型的要求，注射必須保（bǎo）證有足夠的壓力和（hé）速度。同時，由（yóu）於注射壓力很高，相應（yīng）地在模腔中產（chǎn）生很高的壓力(模腔內的平均壓力（lì）一般在20~45MPa之間)，因此必須有足（zú）夠大的合模力。由此可（kě）見，注射裝置和合模裝置是注塑機的關鍵部件。

預塑動作選擇

根據預塑加料前後注座是否後退，即噴嘴是否（fǒu）離開模具（jù），注塑機一般設有三種（zhǒng）選擇。

(1)固定加料：預塑（sù）前和預塑後噴嘴都始終貼進模具，注座也不移動。

(2)前加（jiā）料：噴嘴頂（dǐng）著模具進行預塑加料，預塑完畢，注座後退，噴嘴離開模具。選擇這種方式的目的是：預塑時利用模具注射（shè）孔抵住噴嘴，避免熔料在背壓較高時從噴嘴流出，預塑後（hòu）可以避免噴嘴和模具（jù）長時間接觸而產（chǎn）生熱量傳遞，影響它（tā）們各（gè）自溫（wēn）度（dù）的相對穩（wěn）定。

(3)後加（jiā）料：注射完成後（hòu），注座後退，噴嘴離開模具（jù）然後預塑，預塑完注座再（zài）前進。該動作（zuò）適用於加工成型溫度特別窄的（de）塑料，由於噴（pēn）嘴與模（mó）具（jù）接觸時間短，避免（miǎn）了熱（rè）量的流（liú）失，也避（bì）免了熔料在噴嘴孔內的凝固。注射壓力選擇

注塑機的注射壓力由調壓閥進行調節，在調定壓（yā）力的情（qíng）況下，通過高壓和低（dī）壓油路的通斷，控製前後期注射壓（yā）力（lì）的高（gāo）低。

普通中（zhōng）型以上的注塑機設置有（yǒu）三種壓力（lì）選擇，即高壓、低壓和先高壓後低壓。高壓注射是由注射油缸（gāng）通入高壓壓力油來實現（xiàn）。由（yóu）於壓（yā）力高（gāo），塑料從一開始就在高（gāo）壓、高速狀態下進入模腔。高壓注射（shè）時塑料入模迅速，注射油（yóu）缸壓力表讀數上升很快。低壓注射是由注射油缸通入低壓壓力油（yóu）來實現的，注射過程壓力表讀數上升緩慢，塑料在低壓、低速下進入模腔。先高（gāo）壓後低壓是根據塑料種類和模具的實際要求從時間上（shàng）來控製通入油缸的壓力油的壓力高低來實現（xiàn）的。

為了滿（mǎn）足不同塑料要求有不同的注（zhù）射壓力，也（yě）可以采用更換不（bú）同直徑的螺杆（gǎn）或（huò）柱塞（sāi）的方法，這樣既滿足（zú）了注射壓力，又充分發揮了機器的生產能力。在大型注塑機中往往具有多段注射壓力和多級注射速度控製功能，這樣更能保證製品的質量和精度。

注射速度的選擇

一般注塑機控製板上都有快速—慢（màn）速旋鈕用來滿足注射速度的要求。在液壓係統中設有一個大流量油泵和一個小（xiǎo）流量泵同時運行（háng）供油。當油路接通大流量時，注（zhù）塑機實（shí）現快速開合模、快速注射（shè）等，當液壓油路隻提供小流量時（shí），注塑機各種動作就緩慢進行。

頂出形式的選擇

注塑機頂（dǐng）出形式有機械頂出和液壓頂出二種，有的還配有氣動頂出係統，頂出次數設有單次和多次二種（zhǒng）。頂出動作可以（yǐ）是手動，也可以是自動。頂出動作是由開模停止限位開關來啟動的。

合模控製

合模是以巨大（dà）的機械推力將模具合緊，以抵擋注塑過（guò）程熔（róng）融塑料的高壓注射及填充模（mó）具而令模（mó）具發生的巨大張開力。

注塑機的合模結構有（yǒu）全液壓式和機（jī）械連杆式。不管是那一（yī）種結構形式，最後（hòu）都是由連杆完全伸直來實施合模力的。連杆的伸直（zhí）過程是活動板和（hé）尾板撐開（kāi）的過程，也是四根拉杆受力被拉伸的過程。

開模控製

當熔融塑料注射入（rù）模腔（qiāng）內及至冷卻完成後，隨著便是開模（mó）動作，取出製品。開模過程也分三個階段。第一階（jiē）段慢速開模，防止製件在模腔內撕裂。第二階段快速開模，以縮短開模時（shí）間。第三階段慢速開模，以減低開模慣性造（zào）成的衝擊及振動。

注塑工藝條件的（de）控製

注射速度（dù）的程序控製

注射（shè）速度（dù）的程序控（kòng）製是將螺杆的注射行（háng）程分（fèn）為3~4個階段，在每個階段中分別使用各自適當（dāng）的（de）注射速度（dù）。在（zài）熔融塑料剛（gāng）開始通過澆（jiāo）口時減（jiǎn）慢注射（shè）速度，在充模（mó）過程中（zhōng）采用高速注射，在充模結束時減慢速度。采（cǎi）用這樣的方法，可以防止溢料，消除流（liú）痕和減少製品的殘餘應（yīng）力等。

低（dī）速充模時流速平穩，製品尺寸比較穩定，波動較小（xiǎo），製品內應力低（dī），製品內外各向應力趨於一致(例如將某聚碳酸脂製件浸入四（sì）氯化碳中，用高速注射成型的製件有開（kāi）裂傾向，低速的不開（kāi）裂)。在較為緩慢的充模條件下，料流的溫差，特別是澆口（kǒu）前後料的溫差大，有助於避免縮孔和凹陷的發生。但由於充模（mó）時間延續較長容易使製件出現分層和（hé）結合不良的熔接痕，不但影響外觀（guān），而且使機械強度大大降低。

高（gāo）速注射時，料流速度快，當高速充（chōng）模順利時，熔料很快充滿型腔，料溫下降得少，黏度下降得也少（shǎo），可以采（cǎi）用較低的（de）注（zhù）射壓（yā）力，是一種熱（rè）料充模態勢。高速充模能改進製件的光澤度和平（píng）滑度，消除了接縫線現象及分層現（xiàn）象，收縮凹陷小，顏色均勻一致，對製件較大部分能保證豐滿。但容易產生製品發（fā）胖起泡或製件發黃，甚至燒（shāo）傷變焦，或（huò）造成脫模困難，或出現充模不均（jun1）的現象（xiàng）。對於高黏度塑料（liào）有可能導致熔體破裂，使製件表麵產生雲霧斑。

下（xià）列情況可以考慮采用（yòng）高速高（gāo）壓（yā）注射：(1)塑料黏度高，冷（lěng）卻（què）速度快，長流程製件采（cǎi）用（yòng）低壓慢速不能完全充滿型腔各個（gè）角（jiǎo）落的;(2)壁厚太薄（báo）的製件，熔（róng）料到達薄壁處易冷凝而滯留（liú），必須采用（yòng）一次高速注射，使熔料（liào）能量大量消耗以前立即進入型腔的;(3)用玻璃纖維增強的塑料（liào），或含有較大量填充材料的塑（sù）料，因流動性差（chà），為了得到表麵光滑而均（jun1）勻的製件，必須采（cǎi）用（yòng）高速高壓注射的。

對高級精密製品（pǐn）、厚壁製件、壁厚變（biàn）化（huà）大的和具（jù）有較厚突緣和筋的製件，最好采用多級注射，如二級（jí）、三級、四級甚至五（wǔ）級。

注射壓力的程序控製

通（tōng）常（cháng）將注射壓力的控（kòng）製分成為一次注射壓力、二次注射壓力(保壓)或三次以上的注射壓力的控製。壓力切換時機是否適當，對於防止模內（nèi）壓力過高（gāo）、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模製品的比容取決於保壓階段澆（jiāo）口封閉（bì）時的熔料壓力和溫度。如果每次從保壓切換（huàn）到製品冷卻階段的壓力和溫度一（yī）致，那麽製品的比容就不會發生改變。在恒定的模塑溫度下，決定製品（pǐn）尺寸的最重（chóng）要參數是保壓壓力，影響製品尺寸公（gōng）差（chà）的最重（chóng）要的變量是保壓壓力和溫度。

螺杆（gǎn）背壓和轉速（sù）的程序控製

高背壓（yā）可以使熔料獲得強剪（jiǎn）切，低（dī）轉速也會使塑料（liào）在（zài）機（jī）筒內得到較（jiào）長的塑化時間。因而目前較多地使用了對背壓和轉速同時進（jìn）行程序設計的控製。例如：在螺杆計量全行程先高轉速、低背壓，再切換到較低轉速、較高背壓，然後切換成高背壓、低（dī）轉速，最後在低背壓、低轉速下進行（háng）塑化，這（zhè）樣，螺杆前部熔料（liào）的壓力（lì）得到大部分的釋放，減少螺杆的轉（zhuǎn）動慣量，從而提高了螺杆計量的精確程度。過高的背壓往往造成著色劑變色程度增大（dà）;預塑機構和（hé）機（jī）筒螺杆機（jī）械磨（mó）損增大;預塑周期延長，生產效（xiào）率下（xià）降;噴嘴容易發生流涎，再生料量（liàng）增加;即使采用自鎖（suǒ）式噴（pēn）嘴，如果背壓高（gāo）於設計的彈簧閉鎖（suǒ）壓力，亦會造成疲勞破壞。所以，背壓壓（yā）力一定要調得恰當。

隨著技（jì）術（shù）的進步（bù），將小型計算機納入注塑機的控製係統，采用計算機來控製注塑（sù）過程已成為可能。

注塑成型前的準備工作（zuò）

成型前的準備工作可能包括的內容很多，如：物（wù）料加工性能的檢驗(測定塑料的流動性、水（shuǐ）分（fèn）含量等);原料加工前的（de）染（rǎn）色和選粒;粒料的預熱和幹燥（zào）;嵌（qiàn）件的清（qīng）洗（xǐ）和預（yù）熱;試模和（hé）料筒清洗等。

原料的預處理

根據塑料的特性和供料情況，一般在成型前應對原（yuán）料的（de）外觀和工（gōng）藝（yì）性能進行檢測。如果所用的塑（sù）料為粉狀，如：聚氯乙烯，還應進行配料和幹混;如果製品有著色要求，則可（kě）加入適量的著色劑或色母料;供應的粒料往往含有不同程度的（de）水分、溶劑及其它易揮發的（de）低分子物（wù），特別是一些具有吸濕傾向的塑料（liào）含水量總是超過加工所允許的（de）限度。因此（cǐ），在加工前必須進行幹燥處理，並測定含水量（liàng）。

嵌件的（de）預熱

注射成型製品為了裝配及強度（dù）方麵（miàn）的要求，需要在製品中嵌入金屬嵌件。注射成型時（shí），安放在模（mó）腔中的冷金（jīn）屬（shǔ）嵌件和熱塑料熔體一（yī）起冷卻時，由（yóu）於金屬和塑料收縮率的顯著（zhe）不同，常常使嵌件周圍產生很（hěn）大的內應力(尤其是像聚苯乙烯等剛性鏈的高聚物更多顯著)。這種內應力的存在使嵌件周圍出現裂紋，導致製品的使用性能大大（dà）降（jiàng）低。這可以通過選用熱膨（péng）脹係數大的金屬(鋁、鋼等)作嵌件，以（yǐ）及將嵌件(尤其是大的金屬嵌件)預熱。同時，設計（jì）製品時在嵌件周圍安（ān）排較大的厚壁等措施。

機筒的清洗

新（xīn）購進的注塑機初用之（zhī）前，或（huò）者在生產中需要改變（biàn）產品、更換原料、調換顏色或發現塑料（liào）中有分解現象時（shí），都需要對注塑機機筒進行清洗或拆洗。

脫模（mó）劑的選用（yòng）

脫模劑是能使塑（sù）料製品易（yì）於脫模的物（wù）質。硬脂酸鋅適用於除（chú）聚（jù）酰胺外的一般塑料（liào）;液體（tǐ）石蠟用於聚（jù）酰胺類（lèi）的塑料效果較好;矽油價格昂貴，使用麻煩，較少用。

使用脫模劑應控製適量，盡量少用或（huò）不用。噴（pēn）塗過量會（huì）影響製品外觀，對製品的彩飾（shì）也會產生不良影（yǐng）響。

注塑製品產生缺陷的（de）原因及其處（chù）理（lǐ）方法（fǎ）

在（zài）注塑成型加（jiā）工過程中（zhōng）可能由（yóu）於原料處理不好、製品或模具設計不合理、*作工沒有掌握合適的工藝*作條件（jiàn），或者因機械方麵的原因，常常使製品產生注不滿、凹陷、飛邊、氣泡、裂紋、翹曲變形、尺寸變化等缺陷。

對塑料製品的評價主要有三個方麵，第（dì）一是外觀質量，包括完整性（xìng）、顏色、光澤等;第（dì）二（èr）是尺寸和相對位置間的（de）準確性;第（dì）三是與用途相應的機械性能、化學性能、電（diàn）性能等。這些質量（liàng）要求又根據製品使用場合的不同，要求的尺度也不同。

螺杆塑化能力是指當背壓為零、螺杆轉速最大時單位時間內所（suǒ）能提供（gòng）的熔料量。

評價螺杆設計水平，可（kě）以通過檢（jiǎn）測其塑化能力（lì）以及螺杆轉速、背壓和功率消耗等對塑化能力（lì）的影響敏感程度。在（zài）設計螺杆（gǎn）時，希望螺杆直徑（jìng）能盡可能小，螺杆能承受的轉速盡可能高，從（cóng）而（ér）達到塑化（huà）能力高（gāo）、塑化質量好。

注塑機的塑化能力決定了注塑機的生產能（néng）力和生產效率。根據注射螺杆塑化機理，由於螺杆間歇性工作（zuò）和塑化時（shí）螺杆軸向移動以及注射（shè）時螺槽內物料的運動等作用（yòng），形成了塑料在螺槽內的熔融過程為非穩態過程，表現出熔料軸向溫差大、螺杆的塑化能力和功率消耗不穩定。

螺杆塑化時，背壓對塑（sù）化能力（lì）的影響是顯著的，在螺杆塑化過程（chéng）中，當增大注射（shè）油缸的回（huí）泄（xiè）阻力（lì）(背壓（yā）增大（dà）)時，即增大螺杆（gǎn）均化段前部熔（róng）料的壓力，使反向流量（liàng）增加，塑化（huà）能力相應降低。

背壓增大，螺杆驅動功率也將增大，螺杆轉速與塑化能（néng）力成（chéng）正比，而螺杆的驅動功率又正比於塑化能力，所以螺杆的驅動功率與螺杆轉（zhuǎn）速成正（zhèng）比。

模具溫度均勻，提高模溫時，對注射成型工藝和製（zhì）品性能有如下影（yǐng）響：

有利於熔（róng）體充模流動，充模壓力略微（wēi）降低（dī）;

冷卻時間延長，所需保壓時間延（yán）長，成型周期也延長;

製品脫模（mó）困難，結晶性聚合物結晶度（dù）增高(製品密（mì）度（dù）提高)，後收縮減少，製品收縮率增大（dà）;

製品表麵光亮程度提高（gāo），製品內大分子定向程度減少，內應力降低（dī）;

衝擊強度下降模具溫度不均勻：製品收縮不均勻，從而造成（chéng）製品產生內（nèi）應力（lì），翹曲變形（xíng）及應力開裂。模溫過（guò）低導致熔體流動性降低，充模不滿或產生熔接痕強度低（dī）。製（zhì）品內存在較大內應（yīng）力（lì）則易產生翹曲變形或應力開裂。

標題：注塑模具成型原理和注塑工藝準備條件 網址：http://www.nmcup.com/server/show/id/1253.html

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