1、塑料容器de注射成型,包裝容器制造概論,4學時1學時,教學重點： 1、注射成型原理 2、注射成型工藝及工藝參數(shù) 3、注射機分類及組成 4、注射成型模具結構組成,第一節(jié) 注射成型原理及其工藝特性,一、注射成型原理、特點及應用 二、注射成型工藝 三、注射成型工藝參數(shù),第二節(jié) 注射成型設備,一、注射機 二、注射模具,第一節(jié) 注射成型原理及其工藝特性,一、注射成型原理、特點及應用 1、注射成型原理 2、注射成型的特點及應用,第一節(jié) 注射成型原理及其工藝特性,二、注射成型工藝 1、成型前的準備 2、注射過程 3、塑件的后處理,塑料注射工藝流程,第一節(jié) 注射成型原理及其工藝特性,三、注射成型工藝參數(shù) 1、

2、溫度 2、壓力 3、時間,第二節(jié) 注射成型設備,一、注射機 1、分類 2、組成 3、國產注射機的主要技術規(guī)格,第二節(jié) 注射成型設備,二、注射模具 1、注射模具的分類及結構組成 2、注射模具的典型結構,一、注射成型原理、特點及應用,1、注射成型原理 將顆粒狀或粉狀塑料從注射機的料斗送進加熱的料筒中，經過加熱熔化呈流動狀態(tài)后，在柱塞或螺桿的推動下，熔融塑料被壓縮并向前移動，進而通過料筒前端的噴嘴以很快的速度注入溫度較低的閉合模腔中，充滿型腔的熔料在受壓的情況下，經冷卻固化后即可保持模具型腔所賦予的形狀，然后開模分型獲得成型塑件。,一、注射成型原理、特點及應用,2、注射成型的特點及應用 （1）注射成

3、型特點 成型周期短，能一次成型外形復雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件； 對成型各種塑料的適應性強； 生產效率高，易于實現(xiàn)全自動化生產。 注射成型的設備價格及模具制造費用較高、不適合單件及批量較小的塑料件的生產。,一、注射成型原理、特點及應用,2、注射成型的特點及應用 （2）應用 可以成型幾乎所有的熱塑性塑料； 可以成型一些熱固性塑料； 成型一些低發(fā)泡塑料； 雙色或多色成型； 是獲得中空塑料制品型坯的重要工藝方法。,二、注射成型工藝,1、成型前的準備 （1）原料外觀（如色澤、顆粒大小及均勻性等）的檢驗和工藝性能（熔融指數(shù)、流動性、熱性能及收縮率）的測定； （2）原料的染色及對粉料的造

4、粒； （3）對易吸濕的原料進行預熱和干燥； （4）料筒清洗（當改變產品、更換原料、調換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時 ）。,二、注射成型工藝,1、成型前的準備 （5）嵌件預熱（帶有嵌件塑料制件）。 （6）脫模劑選用（脫模困難的塑料制件）。,二、注射成型工藝,2、注射過程 （1）加料 （2）塑化 （3）注射,二、注射成型工藝,2、注射過程 （1）加料（定量加料） 加料過多：受熱的時間過長等容易引起物料的熱降解，同時注射機功率損耗增多； 加料過少：料筒內缺少傳壓介質，型腔中塑料熔體壓力降低，難于補塑（即補壓），容易引起塑件出現(xiàn)收縮、凹陷、空洞等缺陷。,二、注射成型工藝,2、注射過程 （2）塑化 塑化

5、概念 塑料在料筒中進行加熱，由固體顆粒轉換成粘流態(tài)并且具有良好的可塑性的過程稱為塑化。 決定塑料塑化質量的主要因素 溫度塑化的必要條件 剪切作用塑化的充分條件,二、注射成型工藝,2、注射過程 （2）塑化 塑化要求 a、達到規(guī)定的成型溫度； b、使塑化料各處的溫度盡量均勻一致； c、使熱分解物的含量達到最小值； d、提供足夠的熔融塑料以保證生產連續(xù)順利地進行。,二、注射成型工藝,2、注射過程 （3）注射 充模 保壓 倒流 冷卻 脫模,塑件,二、注射成型工藝,3、塑件的后處理 注射成型的塑件經脫模或機械加工之后，常需要進行適當?shù)暮筇幚硪韵嬖诘膬葢?，改善塑件的性能和提高尺寸穩(wěn)定性。 （1）退火

6、處理 （2）調濕處理,退火處理是將注射塑件在定溫的加熱液體介質（加熱水、熱的礦物油、甘油、乙二醇和液體石蠟等）或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時間，然后緩慢冷卻的過程。,調濕處理是將剛脫模的塑件放在熱水中，以隔絕空氣，防止對塑料制件的氧化，加快吸濕平衡速度的一種后處理方法。,三、注射成型工藝參數(shù),1、溫度 （1）料筒溫度 （2）噴嘴溫度 （3）模具溫度,三、注射成型工藝參數(shù),1、溫度 （1）料筒溫度 溫度范圍：TfTd 料筒溫度與原料的關系 相對分子量高、分布窄料筒溫度高 相對分子量低、分布寬料筒溫度低 玻璃纖維多（流動性低）料筒溫度高 玻璃纖維少（流動性高）料筒溫度低,三、注射成型工藝參數(shù),1、溫

7、度 （1）料筒溫度 料筒溫度與注射機的關系 柱塞式注射機料筒溫度高 螺桿式注射機料筒溫度低 料筒溫度與塑件的關系 薄壁塑件料筒溫度高 厚壁塑件料筒溫度低,三、注射成型工藝參數(shù),1、溫度 （1）料筒溫度 料筒溫度與模具的關系 形狀復雜及帶有嵌件的模具料筒溫度高 形狀簡單及不帶嵌件的模具料筒溫度低 料筒溫度分布,后端,前端,三、注射成型工藝參數(shù),1、溫度 （2）噴嘴溫度 一般噴嘴溫度略低于料筒的最高溫度（摩擦熱補償） 過高產生“流延現(xiàn)象”（直通式噴嘴） 過低熔料早凝而將噴嘴堵死，或者將早凝料注入模腔影響塑件質量。,三、注射成型工藝參數(shù),1、溫度 （3）模具溫度 提供模溫的方法 定溫的冷卻介質（水、

8、礦物油等） 模具充入熔體后自然升溫和自然散熱 定溫加熱介質（加熱棒、加熱圈等）,不論采用什么方法，對于熔體來說都是冷卻，模具溫度低于Tg。,三、注射成型工藝參數(shù),1、溫度 （3）模具溫度 無定型塑料 粘度較低模具溫度低（PS、醋酸纖維素） 粘度較高模具溫度高（聚碳酸酯）,三、注射成型工藝參數(shù),1、溫度 （3）模具溫度 結晶型塑料,模具溫度高,冷卻速率小，結晶速率大，分子取向作用小。,延長成型周期，塑件發(fā)脆，僅使用于結晶速率很小的塑料。,模具溫度低,冷卻速率大，結晶時間短，分子取向作用大。,縮短成型周期，塑件各向異性明顯，應力大。,三、注射成型工藝參數(shù),2、壓力 （1）塑化壓力（背壓） （2）注

9、射壓力（表壓） （3）壓實壓力,三、注射成型工藝參數(shù),2、壓力 （1）塑化壓力（背壓） 塑化壓力又稱背壓，是指采用螺桿式注射機時，螺桿頭部熔料在螺桿轉動后退時所受到的壓力。,增大塑化壓力,有利：提高熔體的溫度，并使熔體的溫度均勻、色料的混合均勻并排出熔體中的氣體。,不利：降低塑化速率、延長成型周期，甚至可能導致塑料的降解。,一般情況下，在保證塑件質量的前提下，盡量降低塑化壓力，一般不超過6MPa。,三、注射成型工藝參數(shù),2、壓力 （2）注射壓力（表壓） 注射壓力：是指在熔體注入模腔時，柱塞或螺桿頭部對塑料熔體所施加的壓力。 注射壓力與注射機 柱塞式注射機注射壓力大 螺桿式注射機注射壓力小,原因

10、在于柱塞式比螺桿式的壓力損耗大。,三、注射成型工藝參數(shù),2、壓力 （2）注射壓力（表壓） 注射壓力與摩擦系數(shù)和熔融粘度的關系 摩擦系數(shù)和熔融粘度越大注射壓力越高 摩擦系數(shù)和熔融粘度越小注射壓力越低 注射壓力與塑件壁厚的關系,厚壁塑件,注射速度低,注射壓力低,薄壁塑件,注射速度快,注射壓力高,三、注射成型工藝參數(shù),2、壓力 （3）壓實壓力型腔充滿后的注射壓力,壓實壓力注射壓力,有利：塑件收縮率減小，尺寸穩(wěn)定性高。,不利：脫模殘余應力大，成型周期長（無定型），成型周期縮短（結晶型）。,因為壓力增大提高熔點，脫?？商崆?。,一般壓實壓力注射時所用的注射壓力。,三、注射成型工藝參數(shù),3、時間,柱塞或螺桿

11、前進時間,柱塞或螺桿停留在前進位置的時間,柱塞后撤或螺桿轉動后退的時間均在其中,指開模、脫模、噴涂脫模劑、安放嵌件和合模時間,三、注射成型工藝參數(shù),3、時間 充模時間：與充模速率成反比，一般為35s。 保壓時間：與塑件緊密度和尺寸精度相關，一般為2025s，特厚塑件可達510min。 冷卻時間短：收縮率大，內應力大，變形大。 冷卻時間長：延長生產周期，降低生產效率。,一、注射機,1、分類 （1）按塑料塑化和注射方式分 螺桿式 柱塞式 （2）按注射機外形特征分 立式注射機、臥式注射機、直角式注射機、轉盤式注射機 詳見表1,一、注射機,2、組成 （1）注射系統(tǒng) （2）合模系統(tǒng) 由定模板、動模板、合

12、模機構、頂出機構、調模裝置、拉桿和安全保護裝置等組成。 （3）液壓傳動系統(tǒng) （4）電器控制系統(tǒng),塑化部件,計量裝置,傳動裝置,螺桿、料筒、噴嘴及加熱器等,主要作用是實現(xiàn)模具的啟閉，在注射時保證成型模具可靠地鎖緊，以及頂出制品等。,提供動力,實現(xiàn)控制,一、注射機,3、國產注射機的主要技術規(guī)格,圖,圖,圖,立式注射機,臥式注射機,鎖模機構,加料斗,注射機構,控制面板,料筒,轉盤式注射機,二、注射模具,1、注射模具的分類及結構組成 （1）注射模具分類 按材料分： 熱塑性塑料注射模具 熱固性塑料注射模具 按注射機的使用類型分： 臥式、立式、角式、轉盤式,二、注射模具,1、注射模具的分類及結構組成 （1

13、）注射模具分類 按結構特征分：,單分型面注射模具,雙分型面注射模具,斜導柱側向分型與抽芯注射模具,帶有活動嵌件的注射模具,定模帶有推出裝置的注射模具,自動卸螺紋注射模具,二、注射模具,1、注射模具的分類及結構組成 （2）注射模具的結構組成 成型零部件 凸模、凹模、成型桿、嵌件等。 合模導向機構 導柱、導套。 澆注系統(tǒng) 主流道、分流道、澆口、冷料穴。,動 模,定 模,二、注射模具,1、注射模具的分類及結構組成 （2）注射模具的結構組成 側向分型與抽芯機構 推出機構 推桿、推桿固定板、推板、主流道拉料桿等。 加熱和冷卻系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)在模具上開設冷卻水道。 加熱系統(tǒng)在模具內部或四周安裝加熱元件。,推桿推出機構 推管推出機構 推件板推出機構,二、注射模具,1、注射模具的分類及結構組成 （2）注射模具的結構組成 排氣系統(tǒng) 目的：為了將型腔中的空氣及注射過程中塑料本身揮發(fā)出來的氣體排出模外。 a、在分型面上有目的的開設排氣溝槽。 b、模具推桿或活動型芯與模板之間的配合間隙。 支撐零部件,二、注射模具,2、注射模具的典型結構 （1）單分型面注射模（兩板式注射模） 工作原理,合模,鎖緊,充模,保壓,冷卻,開模,脫模,塑件,二、注射模具,2、注射模具的典型結構 （2）雙分型面注射模（三板式注射模）,二、注射