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塑料成型技术,2012-5-12,目录,一、塑胶模具知识。二、塑料成型机知识。三、塑料材料知识。四、注塑成型工艺过程简介。五、注塑成型工艺参数。六、气辅成型工艺。七、吹塑成型工艺。,一、注塑模具知识,1、注塑模具结构,2、浇注系统及分类,指浇注系统是模具中由注射机喷嘴到型腔之间的通道，可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两大类型。普通浇注系统由 主流道、分流道、浇口、冷料穴 或冷料井 等组成。,3、浇口的设计,浇口的设计原则？浇口位置设计应正对型腔壁。浇口位置设在非功能区、非外观区。浇口位置设在最大壁厚处。浇口位置应使流程最短，流向变化最小，压力损失最小。浇口位置应有利于型腔内气体的排出。浇口位置尽量在进料中心，数量尽量少。防止料流将长而小的型心或嵌件挤压变形，应避免偏心进料。常用的浇口形式？直浇口、盘型（薄膜式）浇口、轮辐式浇口、环形浇口、溢料（薄片、平缝）浇口、点（针形）浇口、潜伏式浇口、侧浇口、扇形浇口、附耳浇口。,借助加热装置使浇注系统中的塑料不会凝固，也不会随制品脱模，所以又称无流道模。优点：（1）无废料，可降底注射压力，可以采用多腔模。可节约材料、能源和劳动力。（2）提高塑件质量。（3）缩短成型周期。适合热流道模塑料的特点：5）塑料的熔融温度范围较宽。低温时，流动好，高温时，具有较好的热稳定。6）对压力敏感，不加压力不流动，但施加压力时即可流动。7）比热好，以便在模具中很快冷却。可用热流道的塑料有PE，ABS，POM，PC，HIPS，PS。我们现在常用的热流道模具，根据流道获取热量方式不同，一般将热流道注塑模分为 绝热流道 注塑模和 加热流道 注塑模。,4、热流道模,5、模具的排气,常见的排气方式：利用型芯和模板配合间隙排气。用分型面排气。利用顶杆配合间隙排气。利用侧型芯运动间隙排气。开设排气槽。排出注塑模具腔内气体的常用方式：利用配合间隙排气。利用烧结金属块排气。开设排气槽排气。排气槽尺寸根据经验取槽宽（1.5 到 6）MM,槽深（0.02 到 0.05）MM。排气 是塑件成型的需要，引气是塑件脱模的需要。,6、注塑模具安装及保养,模具制造完成后，必须经试模合格才能投入生产。试模的目的是发现模具设计及制造中的问题，对原模具加以改进与修正，同时通过试模初步提供塑件的成形条件。装模前的准备 1.测量模具的长、宽、高，根据测量后的数据，判定模具能否安装在本台机器上。2.测量模具的定位环外径，是否与固定模板上的安装孔相配。模具定位环与机器定位孔不能紧配合。主流道的中心线与注射机喷嘴中心线重合。,3.测量模具的浇口唧嘴R位大小与本机注射座喷嘴是否能良好相配。浇口套的球面半径R应该大于注射机喷嘴球头半径。4.测量模具顶出板的尺寸，检查模具顶棍孔位置大小及数量，与机器是否合适。5.根据模具的实际厚度，用手动调模方式粗调模具厚度，然后根据开模后制品顺利脱落下所需要的空间距离，设置开模间距。松开移动模板上的机械保险杆的螺母，通过其中一个螺母旋退一个旋进,使保险杆左右移动,调整到开模位置时,一打开防护门,装在固定模板顶部的机械保险挡板会自动掉下,而且保险杆右端的撞头刚好靠近保险挡板.然后锁紧保险杆螺母。,6根据模具的设计参数,设置好顶针行程.（顶针行程小于模具顶板顶出行程）以便在后调整模具厚度时不致使模具受到损坏.7准备好模具压板、压板垫块、压紧螺栓、螺母、平垫圈、弹簧垫圈、扳手、管件等。装模步骤：注意！装模全部需要手工进行，下面所有的机械操作应在手动或调模状态下进行，手工操作（非机械操作）前应关闭油泵电动机，以确保操作人员的安全。步骤1：启动油泵马达,步骤2：开模，使模板开启 步骤3：将注射座向后移动 步骤4：关闭油泵电动机 步骤5：调整顶针的位置与数目，使之与模具相适合。步骤6：首先清理模板平面及定位孔，以及模具表面的脏物、毛刺，再吊起成对的模瓣，放入模板内（放入时，注意不要让模具拉杆及其他机器部件相撞），把定位环装入固定模板上的安装孔内，使模具平面与定模板的安装面相贴。,注意！起吊前，应确定前后模不会分离！步骤7:启动油泵马达。步骤8:以点动方式进行关模,使移动模板与模具逐渐接触,直至紧贴。步骤9:在模具完全闭合后,进行喷嘴中心与模具浇口中心的对准和可靠接触的较调,要确保喷嘴中心准确地对准模子浇口中心。注意：移动喷嘴前，先观察喷嘴长度以及模具进料口的深度，是否有冲突。这可能至致喷嘴或电热圈的损坏。,步骤10：关闭油泵电动机。步骤11：拧紧动模板、定模板上的模具压板螺栓，锁紧动、定模板上的模具。步骤12：用螺栓、模具压板、压板垫块、平垫圈、弹簧垫圈等把模具的固定模板部份固定模板上，此时注塑机不必用很大的锁紧力。注意：螺牙旋进机床固定板螺孔深度最少应为螺栓直径的1.5-2倍。注意！应牢固地拧紧螺栓，以确保开模时模具不至于落下。,步骤13：卸下吊装所用的的皮带或钢绳。步骤14：根据模具结构要求驳接好模具抽芯、进芯装置，确保油管接头不会发生漏油现象。同时中子进、中子退，要设定一定的压力、流量和时间，确保抽芯、进芯动作能顺利完成。步骤15：设定好开关模各个位置的压力和速度，特别是高压锁模压力设定为成型制品所要求的压力。步骤16：启动油泵电动机。,步骤17：开模至开模终，调整开模一慢的位置大于关模高压位置。步骤18：开关模和调模参数设定。步骤19：关上安全门，按下二次调模功能键，进入自动调模状态。步骤20：安全门再开关一次，机器将自动进行调模，调模完成后，机器将恢复为手动。步骤21：按关模键，进行关模操作，在关模结束后，关闭油泵电动机。步骤22：连接有关模具的其他管路，如冷却水管等。,结束注塑工作 1、机台结束注塑工作之前，因先关闭料斗挡板，将料筒内材料做完，若是生产具腐蚀性材料（如PVC），停机时必须将机筒、螺杆用其它原料清洗干净。再关闭料筒电热。如果是临时短时间停机，不要关料筒电热。当材料用完或所需产品数已模制完毕及必须关电热停机时的处置。如果注塑机装有喷嘴温度调节用的温度调节器，将该调节器按钮旋转至0，使调节器断开。2、机台结束注塑工作前5分钟必需关闭模具冻水水道开关，及时做好模具防锈工作（在喷洒防锈剂时，喷嘴应垂直方向喷洒型腔。），对结构复杂或有深孔之模具，要仔细确认防锈剂是否覆盖到位。,注意！在手动状态下，进行合模（但不要进入高压锁模），并将注射座、螺杆退回停止位置。关泵马达，关注塑机的总电源。,二、注塑成型机知识。,注射成型就是利用 塑料原料(树脂)在注射成型机 料筒内加热 熔融至粘流状态,然后在 柱塞或螺杆 的 压力 推动下，以很高的 压力 和较快的 速度 注入温度较低的 闭合模具内，经过一定时间的 冷却 后，开启模具得到所需制作的方法。这一方法是利用热塑性塑料受热到一定程度后，能够变为熔融体、并借助于热和压力使其流动，冷却后又能成为固态的特点实现的。,注塑成型原理介绍,注塑机的主要性能参数有注射量、注射压力、注射速率、塑化能力、合模力、合模系统的基本尺寸等，这些参数是设计、制造、购置和使用注塑机的依据。注塑机的八大部分是合模系统、注射系统、加热冷却系统、液压系统、润滑系统、电控系统、安全保护、监测系统。,三、塑料材料知识。,1、质轻、比强度高。塑料質輕，一般塑料的密度都在0.9 2.3克厘米3之間，只有鋼鐵的18 14、鋁的12左右，而各種泡沫塑料的密度更低，約在0.01 O.5克厘米3之間。2、优异的电绝緣性能。幾乎所有的塑料都具有優異的電絕緣性能，如極小的介電損耗和優良的耐電弧特性，這些性能可與陶瓷媲美。3、优良的化學穩定性能。一般塑料對酸鹼等化學藥品均有良好的耐腐蝕能力，特別是聚四氟乙烯的耐化學腐蝕性能比黃金還要好，甚至能耐王水等強腐蝕性電解質的腐蝕，被稱為塑料王。4、減摩、耐磨性能好。大多數塑料具有優良的減摩、耐磨和自潤滑特性。許多工程塑料制造的耐摩擦零件就是利用塑料的這些特性，在耐磨塑料中加入某些固體潤滑劑和填料時，可降低其摩擦係數或進一步提高其耐磨性能。5、減震、消音性能优良。,（一）、塑料的基本性能,（二）、塑料的分类,1、按树脂受热、冷却时呈现的特性可分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料：这类塑料在加热时软化，温度升高至一定程度时呈熔融态，成为可流动的黏稠流体，可模塑成一定形状的制品，冷却后保持已成型形状。再次加热又可变软、熔融、重新模塑成型。它在加热、冷却成型过程中只有物理变化而无化学变化。这类塑料品种很多，常见的有PE、PVC、PA、PS、PMMA、ABS、PC、PP等。热固性塑料：这类塑料在第一次受热时软化，冷却后固化成型并呈现刚硬状态。重新加热时不再软化，当温度升高至一定程度时会发生分解，因为在模塑过程中塑料产生了化学变化，线形分子变成了体形分子，树脂转变为既不软化又不溶解的状态，不再具有可塑性，其质地一般硬而脆。常见的有PF、UF、MF、EP、UP等。,2、按塑料的用途可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。,通用塑料：这类塑料原料来源丰富，价格便宜，用途十分广泛，约占塑料总产量的75%，大量用来制作日用品，如电视机外框、电话壳体、塑料盆、塑料桶等。与人们的关系十分密切，成为塑料工业的重要支柱。常见的有PE、PVC、PS、PP等。工程塑料：这类塑料综合性能优良，在工程技术中作为结构材料，其力学性能、耐摩擦性、耐腐蚀性、尺寸稳定性等方面较好，能取代某些钢铁或有色金属材料，可制造结构复杂的机械零件或工程受力件。常见的有PA、ABS、POM、PC等。特种塑料：这类塑料具有某些独特的功能，可用于一些特殊场合，如导磁塑料、离子体塑料、珠光塑料、光敏塑料、医用塑料等。,3、按链之间在凝固后的结构形态 分非结晶型（无定形）、结晶型。,1、一般无定形塑料为透明，如:聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚碳酸酯等为非结晶型，但也有个别例外情况，如ABS为无定形塑料但却不透明。2、一般结晶性塑料为不透明或半透明，如：聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚甲醛、聚酯等为结晶型。,（三）、ABS塑料：(丙烯晴丁二烯苯乙烯),物料性能1、综合性能较好，冲击强度较高，化学稳定性，电性能良好.2、与372有机玻璃的熔接性良好，制成双色塑件，且可表面镀铬，喷漆处理.3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。4、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。适于制作一般机械零件，减磨耐磨零件，传动零件和电讯零件.成型性能1.无定形料，流动性中等，吸湿大，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥8090度，3小时.2.宜取高料温，高模温，但料温过高易分解(分解温度为270度对精度较高的塑件，模温取5060度，对高光泽.耐热塑件，模温宜取6080度.3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产37天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。,（四）、POM塑料(聚甲醛)俗称赛钢。,物料性能 综合性能较好，强度、刚度高，减磨耐磨性好，吸水小，尺寸稳定性好，但热稳定性差，易燃烧，在大气中暴晒易老化。适于制作减磨耐磨零件，传动零件，以及化工，仪表等零件。成型性能1.结晶料，熔融范围窄，熔融和凝固快，料温稍低于熔融温度即发生结晶。流动性中等。吸湿小，可不经干燥处理。2.摩擦系数低，弹性好，塑件表面易产生皱纹花样的表面缺陷。3.极易分解，分解温度为240度。分解时有刺激性和腐蚀性气体发生。故模具钢材宜选用耐腐蚀性的材料制作。优点：最大优点是表面硬度高而且表面致密，自润滑磨耗小，耐疲劳，耐 冲击，是制造齿轮的首选材料。力学性能高，刚性大，虽然收缩率大，但尺寸稳定，介电性能好，耐溶剂，无应力开裂。耐扭变，外力撤去后，立即恢复原样。缺点：最大缺点是不耐高温，热稳定性差，不耐光线照射，包括可见光和 不可见光。耐酸性差，不耐酸的侵蚀。用途：生产齿轮、轴承、轴套、连杆、叶轮、叶片等重要工业配件。,注意事项：,一、安全性:使用POM材料注塑料机不可加工小于注射量 10%的制品,生产停机后应尽快用PP材料清洗螺杆,防止材料遇热分解发生爆炸,伤到操作人员。二、生产:1、因PVC含有卤素阻燃剂等,对POM有促进分解作用,在生产现场及仓库,都必须严格分离,不能相互混杂,也不能先后在同一台注塑机上生产。2、铜是POM降解的催化剂，与其接触的部位应避免使用铜或铜合金材料。,（五）、PP塑料(聚丙烯),物料性能 密度小，强度刚度，硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨、易老化.适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝缘零件成型性能1.结晶料，吸湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解.2.流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔.凹痕，变形.3.冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度.料温低方向方向性明显.低温高压时尤其明显，模具温度低于50度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，留痕，90度以上易发生翘曲变形4.塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中.,（六、）PA材料,俗称尼龙。易吸湿，含水量应控制在0.3%以下。原料干燥得好，制品光泽高，否则比较粗糙，PA不会随受热温度的升高而逐渐软化，而是在一个靠近熔点的较窄的温度范围内软化，温度一旦达到就会出现流动（与PS、PE、PP等料不同）。PA流动性好，容易充模成型，也易走披锋。PA熔点高，凝固点也高，必须采用高速注射。尼龙模具要有较充分的排气措施。PA在熔融状态时，热稳定性较差，易降解。料筒温度不宜超过300，熔料在料筒内加热时间不宜超过30分钟，PA对模温要求较高，可利用模温的高低来控制其结晶性，来获得所需的性能。PA料模温在50-90较好，PA1010加工温度在220-240为宜，PA6加工温度为230-280，PA66加工温度为270-290。密度1.02-1.15g/cm3。优点：坚韧，高表面硬度、拉伸强度、抗冲击能力、耐疲劳、耐折叠，耐磨、自润滑。耐寒、耐药品、耐油的腐蚀、耐应力开裂，易印刷，易染色。缺点：最大的缺点是尺寸精度差，不耐酸、不能用酸性燃料染色，不能接触过 多的酸性物质，不耐光，不耐污染。用途：轴承、齿轮、车轮、轴辊。优点：PA6是尼龙材料中力学性能比较高的一种，但低于PA66。拉伸强度、表面硬度、刚性都高于其它尼龙塑料，抗冲击性、柔性高于PA66。,第四章、成型工艺过程简介,注射成型工艺过程包括 成型前的准备，注射成型过程 和 制件成型后的修饰与处理 三个阶段。1、成型前的准备a）材料准备 指成型前对所需加工成型的树脂，进行必要的质量检验。例如颗粒度大小，色泽，性能是否符合技术要求。必要时还要进行着色剂的混入（染色）、干燥及预热等工序。,通常把生产过程中的废品、浇道、冷料把、注射成型机喷嘴溢出料等的回收利用也可列为成型前的准备。b）成型前材料准备工作中，值得特别注意的是粒状树脂的干燥。现综合地介绍如下：一般情况下，粒料树脂都具有一定的 吸水 性。当 吸水量 高于成型加工的允许值时，必须进行成型前干燥处理。特别对于那些高温下容易水解塑料的干燥尤为必要。本身不吸水或吸水性极小的粒料树脂，成型前的干燥也有利于防止 气泡 的产生，并能提高 外观 质量。,干燥方法常用的有鼓风电热烘箱干燥，红外线干燥，真空干燥，负压沸腾干燥，气流干燥等。其中以鼓风电热烘箱干燥应用最为普遍，但它只适用于小批量生产，干燥效果较差。高温下易氧化变色的尼龙类塑料，在批量不大时采用真空干燥比较合适。负压沸腾干燥和气流干燥，干燥过程中使粒料由静态变为动态，受热均匀，与传热介质接触面积大，干燥效果好。,已经干燥过的粒料，应注意保证成型前的干燥效果。否则就要重新干燥。为防止干燥过的粒料再吸湿，可以放入保温箱内。目前先进的注射成型机在料斗内装有继续干燥装置，以确保其干燥效果。2）辅助操作准备 为适应不同树脂和制件的加工要求，保证成型过程的顺利进行，在成型加工进行前应进行必要的辅助操作及其准备。例如调试模具，清洗料筒，预热与安放嵌件等。,（a）调试模具 模具是制件成型用工艺装置。调试模具（尤其是新制模具）是模具投入正式生产前必须进行的一项工作。调试模具前应对模具 结构，开模 方式，卸件 办法，安装 要求等进行仔细检查和熟悉。然后才能装入所用成型设备，进行设备调整，准备投入有节奏的生产。对新投产模具应通过模具试模对其结构合理性作出判断。,（b）清洗料筒 加工成型时，常遇到制件要求的 材料、颜色 与注射成型机原料筒中所存 材料 及 颜色 不一致，这时需要进行清洗料筒。清洗时若新加入料的加工温度高于存料时，先升高料筒温度至新料加工温度的下限，待加进新料将存料清洗干净后，再将料筒加热至指定温度进行生产。如果新料加工温度低于存料，在料筒停止加热过程中，边加入新料边降低料筒温度，直至温度到达新料之加工温度，并且使料筒内存料至完全排净为止。,（c）脱模剂的使用 脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出的润滑助剂。由于模腔不光洁、材料易于粘模或工艺条件波动等引起的脱模困难，可以用脱模剂来帮助顺利卸件。常用的脱模剂有硅油、液体石蜡（又称白油），硬酯酸等。涂沫方法可用纱布把脱模剂均匀涂在和塑料制件相接触的模腔表面，以帮助脱模。但不能涂得过多，否则会影响制件质量。,2.注塑成型过程注射成型的过程，热塑性塑料从树脂转变为制件的最主要阶段。实际上是加料、塑化，合模，注射，保压,冷却定型，开模，脱模顶出、产品取出等几个间断步骤相互协调的衔接动作过程。注射制件加工任务的完成，就是上述动作反复循环的过程。每一个循环完成的时间及工艺条件的选择与所用塑料的种类、性能、注射成型设备、工艺装置结构等有密切关系。其中加热 塑化，加压 塑化，冷却定型是注射过程中三个基本步骤。,1）加料 每次加料量应尽可能保证塑化均匀一致，减少注射成型压力传递的波动。2）塑化 是指使塑料达到能够成型加工的熔融状态。熔融体塑化均匀程度直接影响制件质量。因此要求塑化的熔融体不仅应达到规定的加工温度，并要使熔融体内各自温度尽可能均匀，其中热分解产物的含量要尽可能省。影响塑化均匀程度因素与料筒各部分的加热温度、加热时间等加工设备等有关。,3）注射 是指注射成型机用柱塞或螺杆对熔融塑料施加推压力，使之从料筒中经喷嘴、浇道、浇口进入模腔的工序。在操作时，通过控制注射压力、注射时间和注射速度来实现充模并得到制件。熔融塑料充模一般在几秒或几十秒钟内完成。它包括充模、使制件密实，补料等工序。,4）保压 是指注射结束到注射柱塞或螺杆开始后移的这段时间。保压的目的一方面是防止注射压力卸除后，已进入模腔的熔融塑料在尚未冷凝前流回浇道，另一方面是在模内熔融塑料冷却时，向模腔内熔融塑料令却时，向模腔内再挤填少量塑料，以补偿其体积的收缩。5）冷却 为使塑料制件具有一定强度、刚性和形状，在模腔内必须要冷却一定时间。制件冷却时间是在保压阶段开始至卸压后开模卸件时止。,6）脱模顶出、产品取出，开启模具，使制件完整无损地脱出模腔。7).制件成型后的修饰与处理制件经注射成型后，一般并不能直接作为产品使用或出厂，而要经过 切除浇道料把 和 修饰 工序。修饰是指去除制件 浇口处余料、飞边 和改善塑料制品外观的操作。,热塑性塑料在注射成型中，往往由于冷却速度的不一致以及金属嵌件的存在等多种原因，产生内应力。内应力的存在不仅会使制件强度下降，而且常常会在使用过程中出现翘曲、变形甚至开裂。有些复杂制件在成型后就会出现这些不良缺陷。采用热处理（退火）可以减小或消除其内应力。,热处理方法是将具有内应力的制件放入热介质（例如热油、热水、热空气）中，放置一段时间，然后缓慢地冷却到室温。热处理温度通常选择在高于制件实际使用温度1015。热处理时间则主要决定于塑料性质、制件厚度、形状复杂程度。原则上是组成塑料高聚物分子链刚性越大、制件壁厚越厚、需要热处理时间越长。热处理温度和时间长短，都应依据具体实际情况确定。,第五章、注塑成型工艺参数,注塑机的注射系统的功能主要为塑化、注射、保压。在制品和模具以及材料确定之后，注塑工艺参数的选择和调整对制品质量将产生直接影响。注塑工艺具体是指温度、压力、速度、时间等有关参数，实际成型中应综合考虑，在能保证制品质量（如外观、尺寸精度、机械强度等）和成型作业效率（如成型周期）的基础上来决定。尽管不同的注塑机调节方式各有所异，但是对工艺参数的设定和调整项目基本是相同的。注塑工艺参数与注塑机的设计参数是有关联的，但是在这里主要是从注塑工艺角度理解这些参数。,1、注塑参数注射装置主要技术参数包括：注射量，注射压力，注射速率,塑化能力等方面。1）.注射量：注射量是指注塑机螺杆（或柱塞）在注射时，向模具内所注射的物料熔体量（g）。因此，注射量是由聚合物的物理性能及螺杆中料筒中的推进容积来确定的。由此可见，选择注射量时，一方面必须充分地满足制品及其浇注系统的总用料量，另一方面必须小于注塑机的理论注射容积。如果选取用注射量过小则会因注射量不足而使制品产生各种缺陷，但过大又造成能源的浪费。,所以注塑料机不可用来加工小于注射量 10%或超过注射量 70%的制品，据统计制品生产厂家大约有 1/3 的能源浪费在不合理地机型选择上。2）.计量行程（预塑行程）：每次注射程序终止后，螺杆是处在料筒的最前位置，当预塑程序到达时，螺杆开始旋转，物料被输送到螺杆头部，螺杆在物料的反压力作用下后退，直至碰到限位开关为止。,这个过程称计量过程或预塑过程，螺杆后退的距离称计量容积，也正是注射容积，其计量行程也正是注射行程。因此制品所需的注射量是用计量行程工来调整的。由此可知，注射量的大小与计量行程的精度有关，如果计量行程调节太小会造成注射量不足，如果计量行程调整太大，使料筒前部每次注射后的余料太多，使熔体温度不均或过热分解,计量行程的重复精度的高低会影响注射量的波动.,料温沿计量行程的分布是不均匀的,增加计量行程会加剧料温的不均匀性.螺杆转速、预塑背压和料筒的温度都将对熔体温度和温差有显著地影响。在注射前处于螺杆头部计量室外中的熔体温度最高，虽然也有温差，但在这时较小，在注射后，螺杆槽中熔体的温度最低,停留一段时间之后熔体温度上升.这种温差可以采用调整螺杆转速轴向背压或使用新型螺杆等办法使其得到改善。,3）.余料量：螺杆注射完了之后，并不希望把螺杆头部的熔料全部注射出去，还希望留存一些，形成一个余料量。这样，一方面可防止螺杆头部和喷射接触发生机械破损事故，另一方面，可通过此余料垫来控制注射量的重复精度达到稳定注塑制品质量的目的。如果余料垫过小，达不到缓冲目的，如果过大会使余料累积过多。近代注射塑机是通过螺杆注射终止时的极限位置来控制冲量的：如果位移传感器所检测的实际值超出缓冲垫的设定范围（一般 2-10mm）。,4）.防延量：防延量是指螺杆计量（预塑）到位后，又直线地倒退一段距离，使计量室中熔体的比体积增加，内压下降，防止熔体从计量室外向外流出（通过喷嘴或间隙）。这个后退动作称防流延动作，防流延量可视聚合物沾度、相对密度和制品的情况进行设定，过大的防延量会使计量室中的熔料夹杂汽泡，严重影响制品质量。5）.螺杆转速：螺杆转速影响注塑物料在螺杆中输送；影响塑化能力、塑化质量和成型周期等因素的重要参数。,随着转速提高塑化能力会增加。提高螺杆转速，流量加大，熔融温度的均匀性却有所改善。熔体温度和螺杆转速之间随着螺杆转速的提高，熔体温度也有所提高。螺杆转速根据注塑条件用注塑机的额定螺杆转速，以额定量的 50%-60%来标定所要加工物料的塑化能力和螺杆转速。调整时，要由较低向较高转速逐渐调试。6）.预塑背压：在进入下一次注射前，螺杆通过旋转把熔融物料输送到料筒的前部加以储备，此时，螺杆一边旋转一边将因输送到料筒前部的物料产生的反压力而后退。,为了调整和控制螺杆后退的方式，可在螺杆上加一定的和熔融物料相反的压力，这就是螺杆背压。螺杆背压可以提高材料的熔融效果和混炼效果，同时也可以保证使熔融物料在螺杆前部的完全充满，以提高注射计量的准确性。但螺杆背压过高，将引起物料处理能力下降，还将使物料因摩擦热增加而引起温度的上升。反之，螺杆背压过低，会引起注射量的计量不准。背压对熔体温度影响是非常明显的。螺杆旋转时，抵抗螺杆向后退的压力称之为 背压。注塑成型过程中，塑化压力（背压）大小可以通过调整液压系统中的溢流阀来调节。背压提高有助于螺槽中物料的密实，驱赶走物料中的气体。,背压的增加使系统阻力加大，螺杆退回速度减慢，延长了物料的在螺杆中的热历程，塑化质量也得到改善。但是过大的背压会增加计量段螺槽熔体的反流和漏流，降低了熔体输送能力，减少了塑化量，而且增加功率消耗，过高背压会使剪切热，过高或切变应力过大，使高分子物料发生降解而严重量影响到制品质量。因此背压是注塑机控制质量的重要参数之一。所以螺杆预塑开始时要降低背压，当计量结束时（2-3mm），螺杆转速应物别要放慢，以减小惯性冲击，提高计量精度。,7）注射压力与保压压力:注射压力是指注射时，在螺杆头部（计量室）建立的熔体压强。第1阶段是把熔融物料高速的注射入模中的阶段，此时的压力称为1次注射压力，这就是通常所称的注射压力。第2阶段是材料充满模具后所加的压力，称为2次注射压力或保压压力。保压，就是等注射完毕后，有一段时间螺杆保持不动，以向模腔内补充一部分因冷却而收缩的熔料，使制品密实和防止模腔内的物料反流。因此，选择注射制品的注射压力时，首先要考虑注塑机所允许的注射压力，只有在注塑机额定的注射压力范围内，才能调整出具体制品所需求的注射压力。如果注射压力调过低会导致模腔压力不足，熔体不能充满模腔，反之，如调整过大，不仅会造成制品溢边、胀模等,不良现象，因此，在试制制品时应从低压开始并逐渐地提高，以确定合适的1次压力。2次注射压力（保压压力）是在物料充满模腔后至冷却固化后作用于物料上的压力，在保压力作用的整个时间，称为保压时间。2次注射压力所起的作用是，在防止毛边的发生和过度充填的基础上，把伴随着冷却固化中因收缩引起体积减小的部分，从喷嘴用熔融物料进行不断的补充，以防止制品因收缩而产生缩痕。从2次注射压力所起的作用上，其压力设定往往比1次注射压力低，,但2次注射压力必须保持到模腔中的物料完全固化，即各流道中的物料也发生固化时为止。在保压初期阶段，制品重量随保压时间而上升，但达到一定时间之后则重量不再增加，模腔压力近于等速下降。当保压力撤除之后，模内压力迅速地下降，制品重量与保压时间关系，保压压力与模腔压力关系。保压压力和保压时间对凝固点及制品收缩率有明显影响：提高保压压力，延长保压时间会使凝固推迟，有助于减小制品收缩率。保压压力对制品体积（或密度）有很大的影响，但这种影响首先与溶体的温度有直接关系，,熔体温度与保压压力及其切换时间对制品的比体积和密度起着严格的控制作用。在调试压力时最要注意的是注射压力到保压压力和切换点和保压时间的长短，因为它将影响成型制品的质量。由注射压力转换到保压压力值时。动作切换的太慢，充模时发生了过分充模现象。在此种情况下会出现模腔溢边，导致供料不足，使模内压力太低，制品不密实，发生凹陷，力学性能降低不良现象。注射充模时间设定的太短，发生充填不足，模内缺料现象。,保压时间设定不够，由于保压压力的过早切换，模内溶体在浇口冻封之前发生倒流，导致制品由于补缩不足出现孔穴，凹陷以及内部质量下降等缺陷。保压压力设定的太低，尽管有足够的时间，但由于压力不足以克服保压阶段流道中的强大阻力来建立保压流动进行有效地补缩，也会使模内压力不足，给制品带来各种缺陷。8）注射速度：注射速度指螺杆前进时，将熔融的物料充填到模腔的速度，,一般用单位时间的注射质量（g/s）或螺杆前时的速度（m/s）表示。它和注射压力都是注射条件中的重要参数之一，注塑速度要把作为温度和压力以外的第3种手段，能对物料的粘度进行控制和调节。注射速度可进行多级控制，通常可以根据产品结构不同而设定，在开始注射使用低速，模腔充填时使用高速，充填接近终了时再使用低速注射的方法，通过注射速度的控制和调整可以防止改善制品外观如毛边、喷射痕、银条或焦痕等各种不良现象。,2、模具型腔压力 对塑料施加的压力是由注塑机的螺杆产生的，塑料在模具型腔内所受的压力称为塑模内压力，它比螺杆压力要小得多，并且是随时间的变化而变化的，塑模内压力的变化可以分为六个阶段：1）、当螺杆行程向前顶料时，模具型腔内的压力最小。2）、螺杆施加在塑料上的压力逐步增大以克服塑料的流动阻力，塑料逐渐地填满模具型腔。3）、塑模被充满后，塑模内压力开始升高并很快达到最大值。,4）、塑料在模具中开始冷却，体积逐步缩小，此时塑料仍然处于螺杆的压力下，注塑机将一些塑料压入模具型腔之中以被充塑容积。5）、当螺杆向后退时，模具进料口被打开，未完全硬化的流道中的塑料开始从塑模中挤出，模具中的压力下降。流道中的塑料冷却并固化，流道被闭塞。6）、模具流道被闭塞后，塑料在模具型腔中继续冷却，直至最后完全固化，压力继续下降，到模具开启时，塑料只受到其中的余压。,注塑中大部分功率是消耗在注射充模、保压补缩和塑化阶段。其中尤以注射功率消耗为最大,3、合模参数,1）、合模力：在注射充模阶段和保压补缩阶段，模腔压力要产生使模具分开的胀模力。为了克服这种胀模作用，合模系统必须施予模具以闭紧力，称为合模力。合模力的调整将直接影响制品的表观质量和尺寸精度；合模力不足会导致模具离缝，发生溢料，但太大会使模具变形，制品产生内应力和不必要的能量消耗。,尽管合模系统产生合模力是一定的，但是由于注射座喷嘴和模具接触的作用以及注射时熔体压力产生的胀模作用，合模力在注塑周期中也是变化的，注塑制品需要的合模力简称工艺合模力，应根据模腔压力和制品投影面积来确定，合模力一般以制品投影面积每平方厘米乘0.47-0.78吨来决定制品所需合模力。工艺合模力直接与模腔平均压力有关，而模腔压力可根据注塑制品选择。为保证可靠的锁模，工艺锁模力必须小于注塑机的额定合模力。调整合模力过程中以保证制品不产生飞边为准，合模压力设置越低越好。,2）、低压锁模力：低压锁模力的调节，应保持其灵敏性。调较时应由低压锁模力数控数值“00”开始，直到低压锁模力比锁模时遇到的摩擦力略高，而又能成功启动高压锁模即可。由低压锁模开始至结束（启动高压锁模时）的这段时间为低压锁模时间。此时间设定要非常准确，非特殊情况，一般启高压位置是动模、定模两分型面贴近至0.5MM-1.5MM间隙后启高压为宜。,3）顶出力：当制品从模具上落下时，需一定的外力来克服制品和模具的附着力。所以制品的顶出力、顶出速度和顶出行程要根据制品的结构，形与尺寸，制品材料的性质以及工艺条件进行调整。过小的顶出力制品无法脱下，过大顶出力和顶出速度会使制品发生翘变形，甚至断裂破坏。注塑制品脱模过程是很重要的阶段，将对尺寸精度和表面质量产生影响，其中粘附磨擦系数和滑动摩擦系数是影响脱模力的直接因素，与模腔表面温度和粗糙度有关。,4、温控参数,从聚合物性能可知，它的热物理性能和热机特性是最重要的性质之一，与成型加工有密切关系，因此在注塑加工各阶段中对温度选择和控制变得十分重要。1）烘料温度：料的干燥对某些聚合物材料是必备的工序，因为如果聚合物含湿量超过允许限度，制品就出现剥层，银纹等不良现象。,2）料筒与喷嘴温度：A、料筒温度是指料筒表面的加热温度。根据聚合物在料筒内的塑化机理，分三段加热：第一段固体输送段是靠近料口处，温度要低一些，有冷却水冷却防止物料架桥保证较高的固体输送效率；第二段压缩是物料处于压缩状态并逐渐地熔融，温度设定比第一段要高出 20-25，第三段计量段是物料全熔融，预塑开始时，这一段相于螺杆计存段，在预塑终止后形成计量室储存塑化好的物料。,一般，第三段温度比第二段要高出 20-25 以便保证物料在熔融状态。料筒的表面温度和料筒内壁温度存在温度梯度，而料筒内壁温度才接近于熔体的温度。有时，第三段熔体的实际温度还要高于料筒的温度，这是由于在预塑时，熔体又吸收一部分切变热使内能增加，温度升高。因此，料筒温度和熔体温度有密切关系。料筒温度升高会提高熔体温度，成为控制熔体温度和制品质量的主要工艺手段。熔体温度对这些因素：塑化量、充模压力，料流长、冲击强度，收缩率、密度、压力损失、热变形,温度、接合缝强度，挠曲和拉伸强度，制品定向等有影响。螺杆转速及背压对熔体温度也有重要影响，说明螺杆旋转时一部分机械能已转变为聚合物的内能，使熔体温升增加。计量室中熔体的温度与料筒温度、螺杆行程、预塑转速成和背压有关：当螺杆转速和背压一定的条件下，溶体温度和料筒温度大致成比例地变化，所以稳定料筒温度和调节计量行程对控制计量室中的溶体温度有重要的作用。,为了防止熔体在喷嘴处凝固，就需要提高喷嘴加热圈的温度，一般比料筒的第三段温度高出 20-30，其具体设定温度视聚合物性质、喷嘴及模具流道不同而异，常由工艺试验确定。B、喷嘴温度对保证注塑工艺同样是重要的，因为喷嘴有加速溶体和提高温度的作用。喷嘴本身热惯性很小但却与大的模具和前模板接触，热交换会很快地带走热量。,能够一次注塑符合制品质量的标准温度，可以认为是工艺合适温度。在工艺调整时，一般应逐渐从低温向高温调节，一直调到合适温度为止。但在高温区不应停留时间过长，防止物料分解。在预试验对空注射时，温度不要太高，低速低压对空注射。防止喷溅烧伤。如果料筒温度设定较低时，则可能应地把模具温度提高些，注射压力放低些，当注射行程较短时，料筒温度与制品也要相应地降低些。,3）模具温度：模具温度是指与制品接触的模腔表面温度。因为它直接影响到制品在模腔中的冷却速度所以选择合适的模温会给注塑带来益处，如可缩短成型周期，提高制品质量，减少废品率。模温提高会增加密度与制品表面粗糙性，以及垂直于流线方向的收缩率，延长保压时间和提高充模压力。在注塑周期中，模腔的表面温度要发生周期性的变化模具温度设定应考虑聚合物性质，制品大小、形状、模具结构和浇道系统及环境温度等试验而设定。,注塑机为满足模温控制要求，配有模具恒温器，利用热交换原理对模具输入温水或油，保持模具恒温，通过精密电子仪表对温度与冷却介质流量实现闭环控制系统。考虑熔体温度也可用较简单的热电偶来测定，或在模具上安装双金属片式温度计。考虑熔体温度提高，如果模温过低会导致过冷充太大影响制品质量，故在注塑开始时，先向模具内通温水进行预热。,4）油温：油温本来是注塑机液压系统中的问题，由于注塑机液压系统日益完善，液压力系统在高压、大流量方面有显著地进展，再加上注塑机载荷急聚变化的特点，油温问题变得十分突出，在注塑工艺参数起着重要影响。所以调整注射工艺时，注意油温的变化，对冷却器的冷却水量进行调节。对注塑机来说，应当油温控制在 55 以下。超过55 以上视为异常。,5、注塑成型周期,循环周期：注塑成型是一项综合性的工艺，它与各段程序所进行的时间有关，因此也就直接影响聚合物固熔体和制品所经过热历程和受力作用的时间，影响到制品质量和生产效率。在成型周期中，占主要部分的是注射保压时间、冷却时间，开模时间和脱模取件时间。一个完整的循环周期，它是由闭门-闭模-注射保压-螺杆计量-冷却-开模-顶出制品-开门取件（全自动时无此项）等组成。空循环时间是闭模时间、开模时间、闲置时间等。,在全自动循环中不存在闭门和开门的人为因素，是用时间设定来控制的。从成型周期中可以看出，凡影响到循环过程的因素都会影响到制品的质量。成型周期设定应该在保证制品质量的前提下，要尽量减少各程序段的周期。在闭门和开门，程序如果采用半自动循环这是唯一由人控参加程序，要求操作者在时间到达后，应该迅速地打开或关上安全门，而且尽量使每次停留的时间相等，否则，累积的时间误差也会影响塑料的热历程。,如果用时间控制闭模（在全自动循环的情况），应考虑在制品掉下，检测后再延时 1-3S左右时间。在闭模阶段的时间要根据与调节慢速-快速慢速和低压保护、转换时间有关。调整时应该考虑动模板在小惯性冲击和保护人身和模具安全条件下工作。注射保压与螺杆的计量时间要根据聚合物性质，制品及模具而定，它与注射压力、注射速率、螺杆转数、背压、温度等许多因素有关。应保证质量的前提下寻求最短时间。螺杆转数及背压直接影响到螺杆的计量时间，采用高效螺杆会减少程序时间。,冷却时间的设定应考虑聚合物的性