注射-成型课件

注射成型内容简介：

注射成型是将塑料加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆加压下，物料通过料筒前端的喷嘴快速注入温度较低的闭合模具内，经过冷却定型后，开启模具即得制品。这种成型方法是一种间歇式的操作过程，可生产结构复杂的制品，其成型制品占目前全部塑料制品的20～30％，是塑料成型加工中重要方法之一。本章重点：6.3工艺过程及控制因素6.4工艺条件分析讨论

注射成型也称注塑或注射模塑，是塑料的一种重要成型方法。

原料：除极少数几种热塑性塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可用此法成型。注射成型也能加工某些热固性塑料，如酚醛塑料等。成型过程：注射成型是将粒状或粉状塑料从注射成型机的料斗送入机筒内加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆加压下，物料被压缩并向前移动，通过机筒前端的喷嘴，以很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定型后，开启模具即得制品。这种成型方法是一种间歇式的操作过程。注射成型原理4.成型周期注射成型周期从几秒钟到几分钟不等。周期的长短取决于制品的壁厚、大小、形状、注射成型机的类型以及所采用的塑料品种和工艺条件等。5.产品注射成型可生产各种形状、尺寸、精度满足各种要求的制品。注射成型制品的重量从一克到几十公斤不等，视需要而定。注射成型产品示例注塑成型特点生产周期短、生产效率高；能成型形状复杂、尺寸精确或带嵌件的制品；成型塑料品种多；易于实现自动化。因此广泛用于各种塑料制品的生产，其成型制品占目前全部塑料制品的20～30％。注射成型是一种比较先进的成型工艺，目前正继续向着高速化和自动化方向发展。6.2注射模塑设备学习目标：1、了解螺杆式注射机的构成2、熟悉各系统的作用。重点：1、注射螺杆与挤出螺杆的区别2、各种喷嘴的作用注射机的发展及分类根据塑化方式不同分类：柱塞式注射机单螺杆定位预塑注塑机螺杆式注射机柱塞式注射机图6.5柱塞式注塑机1—柱塞2—料斗3—冷却套4—分流棱5—加热器6—喷嘴7—固定模板8—制品9—活动模板10—顶出杆单螺杆定位预塑注塑机图6.6单螺杆定位预塑注塑机结构示意图1—单向伐2—单螺杆定位预塑料筒3—注塑料筒由预塑料筒和注塑料筒相接而成。塑料先在预塑料筒内加热塑化并挤入注塑料筒，然后通过柱塞高压注入模具型腔。这种注塑机加料量大，塑化效果得到显著改善，注塑压力和速度较稳定，但操作麻烦，设备结构复杂，应用不广。螺杆式注塑机的示意图螺杆式注射机柱塞式注射机特点：结构简单、但压力损失大、塑化不均匀，不适合热敏性塑料。实际应用：目前工厂中广泛使用的是螺杆式注射机，60g以下的小型制件多用柱塞式。根据排列方式不同分类：卧式、立式、角式

注塑机按生产能力分类反映注塑机生产能力的主要参数：锁模力和注射量。注射量：以PS原料为标准，用注射PS熔料的“g”来表示；注射出的容积数，以“cm3”为单位来表示。

注塑机的表示（GB/T12783-91）：SZ-250/100的注射机：S代表塑料；Z代表注射机；理论注射量是250cm3；锁模力是100t。

6.3.2螺杆式注射机的结构由注射系统、锁模系统、液压传动及电气控制系统和模具几大部分组成。6.3.2.1注射系统作用：将物料塑化，并在很高的压力和较快的速度下，通过螺杆/柱塞的推挤，将熔融塑料注射入型腔。组成：料斗、加料装置、料筒、螺杆（柱塞和分流梭）、喷嘴。1、料斗、加料计量装置、料筒、螺杆与挤出装置大致相同。

2、注射螺杆与挤出螺杆的不同：注射螺杆在旋转的同时有轴向运动，有效长度是变化的。长径比小，只需塑化，不需稳定。螺槽深以提高生产率。加料段较长。螺杆头部：粘度大的塑料常用锥形尖头；粘度低的塑料常安装止逆环。3、注射螺杆的基本结构参数

ds—螺杆外径；

L/ds—螺杆长径比；

L1—加料段长度；

h­1—加料段螺槽深度；L2—塑化段（压缩段）螺纹长度；L3—均化段长度；h3—熔融段螺槽深度；

ε—压缩比；

S—螺距；e—螺棱宽对于柱塞式注塑机，对应螺杆式注塑机螺杆的是柱塞与分流梭，是柱塞式注塑机料筒内的重要部件。

柱塞的作用是将注塑油缸的压力传递给塑料并使熔料注塑入模具。柱塞是一个表面光洁、硬度较高的圆柱体，其头部是一个内圆弧或大锥度的凹面。柱塞与料筒的配合要求既不漏料，又能自由地往复运动。分流梭是装在料筒前端内腔中的形状颇似鱼雷体的一种金属部件。它的作用是使料筒内的塑料分散为薄层并均匀地处于或流过料筒和分流梭组成的通道，从而缩短传热导程，加快热传递并提高塑化质量。分流梭应具有合理的结构，其与料筒之间的流道应形成一个逐渐压缩的空间，以适应塑料物理状态的变化。分流梭应光滑，呈流线型，如图6.11所示。3、螺杆头部结构要注意防止出现熔融塑料积存、回流现象。一般η大的塑料，用锥行尖头；η小的塑料，必须装止逆环以防回流。4、喷嘴作用：保持较高注射压力和速度，使物料进一步塑化．

类型：直通式、自锁式、杠杆针阀式等。物料粘度大，热稳性差，用大口径直通式；粘度小，用自锁式和杠杆针阀式。防止熔料的流涎或回缩，对喷嘴通道实行暂时封锁。用外在液压系统通过杠杆来控制联动机构启闭阀芯。（2）自锁式喷嘴（后面动画）（3）杠杆针阀式喷嘴喷嘴的选择应根据加工的塑料性能及成型制品的特点来考虑。类型：（1）直通式喷嘴呈短管状，压力和热量损失小，不易产生滞料和分解，不用附设加热装置。适合加工高粘度塑料。自锁式喷嘴的原理5、加压和驱动装置加压装置：供给柱塞或螺杆对塑料施加的压力，使柱塞或螺杆在注射周期中发生必要的往复运动进行注射。类型液压式机械式驱动装置：使注射机螺杆转动完成对塑料的预塑化。包括单速交流电机液压马达作用：在注射过程中能锁紧模具，而在取出制品时能打开模具。锁模力：P：注射压力，kg/cm2A：垂直于施压方向的制品投影面积，cm2锁模机构应保证：启闭灵活、准确、迅速而安全，避免运转中产生强烈振动；闭合时应先快后慢，开启时应先慢后快再慢；模板移动距离、移动速度可调。6.3.2.2锁模系统（合模装置）二．合模装置组成：导柱、固定模板、调模装置、顶出装置。分类：机械式、液压式、机械——液压式。作用：开启／闭合模具、锁模、顶出制件。三．模具

三．模具

模具：是利用本身特定形状，使塑料（或聚合物）成型为具有一定形状和尺寸的制品的工具。作用：在塑料的成型加工过程中，赋予塑料以形状，给予强度和性能，完成成型设备所不能完成的工作，使它成为有用的型材或制品。三．模具

基本结构包括：浇注系统、成型零件、结构零件三部分。浇注系统：塑料从喷嘴进入型腔前的流道部分。包括主流道、冷料穴、分流道、浇口。成型零件：构成制品形状的各种零件。包括动模、定模、型腔、型芯、成型杆、排气口。结构零件：构成模具结构的各种零件。包括执行导向、脱模、抽芯、分型等动作的各种零件。三．模具

1.主流道

紧接喷嘴到分流道或型腔的一段通道，与喷嘴处于同一轴心线上。特点：（1）开设在模具上；（2）主流道形状呈圆锥形3

～6

角，进口端直径应比喷嘴孔径大；（3）进口端与喷嘴头接触处开成球面。三．模具

2.冷料穴

主流道出口端的空穴，以捕集喷嘴端部两次注射之间所产生的冷料，防止阻塞分流道及浇口。冷料穴的直径约8～10mm，深度约6mm。底部常设有脱模杆，以便脱模时顺利的抽出主流道赘物。3.分流道多槽模中连接主流道和各个型腔的通道。在塑模上排列成对称和等距离分布。三．模具

常做成圆形、半圆形、梯形、矩形或椭圆形。在保证制品质量和正常工艺条件下，分流道的截面积应尽量小，长度尽可能短。4.浇口接通主流道（或分流道）与型腔的通道。浇口截面要小，而不致影响外观；浇口通常开设在制品较厚部位；浇口的尺寸，根据塑料熔体的性质来决定。截面形状为矩形或圆形。三．模具

浇口作用：

（1）控制料流速度。（2）防止倒流。（3）使熔体受到较高的剪切而升高温度，提高流动性。（4）便于制品与主流道系统分离。三．模具

5.型腔

模具中成型塑料制品的空间。构成型腔的组件统称为成型零件。构成制品外形的成型零件称为凹模（或阴模）；构成制品内部形状（孔、槽等）的称为型芯或凸模（或阳模）三．模具

型腔设计原则:

（1）根据塑料的性能、制品的几何形状、尺寸公差、使用要求等来确定总体结构；（2）选择分型面，确定浇口和排气孔的位置，脱模方式等；（3）按制品尺寸进行各种零件的设计及各个零件间的组合方式；（4）对成型零件进行合理的选材、强度、刚度的校核；（5）考虑加工设备的操作要求。三．模具

6.排气口在模具中开设的一种槽形出气口，用以排出原有的及熔料中带入的气体。料流的尽头积有气体，不及时排出，将使制品带有气孔、熔接不良、充模不满、制品局部烧伤等。排气孔一般设在型腔内料流的尽头或模具分型面上。也可利用顶出杆与顶出孔的配合间隙、脱模板与型芯的配合间隙排气。排气孔的槽深0.025～0.1mm，宽1.5～6mm。三．模具

7.结构零件导向零件：确保动、定模合模时准确对中。脱模装置：将制品能迅速和顺利的从型腔中脱出。抽芯机构：制品的侧面带孔或凹槽时，除少数制品可以强制脱模外，在模具中均应设置侧向分型或侧向抽芯机构。8.加热或冷却装置使熔料在模具内固化定型的装置。可自然冷却，也可用冷却介质通入模具的专用管道来实现。三．模具

6.3注塑工艺过程及控制因素学习目标：分析注射成型过程重点：通过注射成型压力与时间的关系分析充模、保压、倒流、冷却如何影响制品生产和产品的质量一、成型前的准备原材料的预处理检验：Ａ．外观；Ｂ．工艺性能（如流动性）粉料造粒原料干燥

热风循环烘箱、红外线加热、烘箱、气流干燥。

机筒（料筒）的清洗初用某种塑料或初用注射机、生产中需改变产品、更换原料、塑料中有分解时需对注射机的料筒进行清洗或拆换。嵌件的预热防止嵌件的周围出现裂纹或导致制品强度下降。预热可减少熔料与嵌件的温差，使嵌件周围的熔料冷却较慢，收缩均匀，产生热料补缩作用，防止内应力的产生。预热温度：110～130℃。脱模剂的使用使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面的一种助剂。一、成型前的准备（一）、注射工序一般地，注射过程要经历加料、塑化、充模、保压、冷却、脱模等步骤。1.加料

注射成型是一间歇过程，保持定量加料，以保证操作稳定，塑料塑化均匀，获得良好制品。加料过多：受热时间过长，容易引起物料的热分解，注射机功率消耗增加。加料过少：料筒内缺少传压物质，模腔中塑料熔体压力降低，难于补塑，易引起制品收缩、凹陷、空洞等缺陷。二、成型工艺过程2.塑化

加入的塑料在料筒中进行加热，由固体粒子变成熔体，经过混合和塑化后，塑化好的熔体被柱塞或螺杆推挤至料筒的前端。3.充模经过喷嘴、模具浇注系统进入并充满型腔的过程。4.补料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，迫使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充入模具中。5.保压使模腔中的塑料能形成形状完整而致密的制品。6.退回柱塞或螺杆，塑化新料7.冷却卸除料筒中塑料的压力，通冷却水、油等冷却介质，对模具进一步冷却。8.脱模冷却到所需温度，可用人工或机械的方式脱模。（二）、塑料的塑化原理

1.塑化是指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的全过程。2.决定塑化质量的因素（1）物料的受热情况：料筒对塑料的加热。（2）所受到的剪切作用：机械力强化混合和塑化，摩擦热。二、成型工艺过程3.对塑化的要求（1）塑料熔体在进入模腔之前要充分塑化；既要达到规定的成型温度又要使塑化料各处的

温度尽量均匀一致，使热分解物的含量达最小值。（2）提供上述质量的足够的熔融塑料以保证生产连续而顺利地进行。总之：与塑料的特性、工艺条件的控制、注射机塑化装置的结构有关。加热效率的概念：设料筒温度为Tw，塑料进入料筒的温度为T1。如果塑料在料筒内停留的时间足够长，则全部塑料的温度将上升到接近Tw，并以Tw为温度上限，塑料温度上升的最大距程即为Tw-T1，这一距程将直接与塑料所获得的最大热量成比例。但是通常由喷嘴塑出的塑料平均温度T2总是低于Tw的，所以实际温度上升的平均距程为T2-T1，而实际获得的热量也比例于这一距程。两距程的比率即为加热效率Eh。4.塑料的塑化原理以螺杆式注射机的塑化为例。塑料塑化所需的温度来自料筒壁对物料的传热螺杆与物料的摩擦热物料内部的摩擦热5.塑化量单位时间内料筒熔化塑料的重量。A：塑料的受热面积；V：塑料的受热体积；K：常数（当注射机、塑料、塑料的平均温度、加热效率一定时）显然：增大注射机的传热面积，减小加热体积均可提高塑化量。柱塞式注射机采用分流梭来实现。（三）、流动与冷却用柱塞或螺杆的推动将具有流动性和温度均匀的塑料熔体注入模具开始，经型腔注满，熔体在控制条件下，冷固定型，到制品从模腔中脱出为止的过程。三、制品的后处理热处理（退火）

原因：在料筒内塑化不均匀，模腔内冷却速度不同，制品产生内应力。方法：使制品在室温的加热介质或空气循环烘箱中静置一段时间。退火温度：使用温度以上10～20℃，或低于塑料热变形温度10～20℃。退火的实质：1.使强迫冻结的分子链得到松弛，凝固的大分子链段转向无规位置，消除内应力；2.提高结晶度、稳定结晶结构、提高制品的弹性模量和硬度，降低断裂伸长率。调（润）湿处理聚酰胺类塑料，高温下与空气接触会变色，在空气中存放易吸水膨胀。因此需将刚脱模的制件放在热水中进行处理，称为“调湿处理”。三、制品的后处理6.4工艺参数的控制学习目标：掌握分析注射成型的工艺条件重点：1、温度的分析2、压力的分析3、时间的分析工艺条件温度料筒温度喷嘴温度模具温度压力

塑化压力（背压）注射压力时间充模时间保压时间冷却时间6.4.1温度料筒温度温度范围Ｔf(Tm)-Td

影响料筒温度设定的因素：

材料因素：分子量增加、分子量分布变窄、填充剂增加，流动性下降，料筒温度升高。设备因素：柱塞式高于螺杆式注射机10～20℃。模具因素：流道长、薄、窄、复杂制品，温度应设置较高。喷嘴温度一般喷嘴温度比料筒最高温度低10～30℃，防流涎。模具温度影响充模、保压、冷却定型等。6.4.2压力压力直接影响塑料的塑化和制品质量。塑化压力（背压）

螺杆注塑机的螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力。压力大小随螺杆的设计、制品质量的要求以及塑料的品种不同而不同。增加塑化压力，将增加剪切作用，提高熔体的温度，但会增大逆流和漏流，减小塑化的速率。增加塑化压力能使熔体的温度均匀、色料混合均匀、排出熔体中的气体。但会导致模塑周期延长，塑料降解。在保持制品质量的前提下，越低越好，通常低于2.0MPa；注射压力：它是以柱塞/螺杆顶部对塑料所施加的压力为准的，作用是克服塑料从料筒流向型腔的阻力，给予熔料充模的速率以及对熔料进行压实。在注射过程中，随注射压力增大，塑料的充模速度加快，流动长度增加，制品中熔接强度提高，制品的重量可能增加，制品的大多数物理机械性能均有所提高。成型大尺寸，形状复杂，薄壁制品，熔体粘度大，Tg高的，则宜选择较高的注射压力，但需退火处理，以消除高压下产生的内应力。6.4.3时间成型周期：完成一次注塑全过程所需要的时间，也称为模塑周期。包括：注射时间、闭模冷却时间、其它时间（开模、脱模、涂脱模剂、安放嵌件、闭模等。注射时间、闭模冷却时间很重要，对制品质量起决定性作用。充模时间反比于充模速率，一般3-5s；保压时间就是对型腔内塑料的压实时间，在整个周期中占的比例较大，一般为20-120s（特厚制品5-10min）。冷却时间主要决定于制品的厚度，塑料的热性能和结晶性能，以及模具温度等，其终点主要以保证制品脱模时不引起变形为原则。一般为30-120s。6.5几种常用塑料注射模塑特点

（PS、PP、PA、PC、其它）学习目标：分析常用热塑性塑料注射成型特点重点：吸水性、流动性、稳定性、结晶性的分析ABS的注塑成型ABS的性能：物理性能：ABS是浅象牙色，不透明，无毒，无味的非晶型材料。可缓慢燃烧,燃烧时火苗呈黄色，冒黑烟，有特殊气味，但无滴落。其密度为1.02～1.06g/c㎡，热变型温度93～124℃，流动温度110～120℃，使用温度-40～100℃,吸水率0.2～0.4%。化学性能：能耐水、无机酸、碱、盐及大部份烃和醇，但溶于酮、醛及某些卤代烃，可被浓硫酸和硝酸腐蚀，被芳烃类溶剂溶胀。电性能：ABS电性能良好,温度和湿度的变化对电性能的影响很小。机械性能：具有优良的抗冲击性，耐磨性和很好的尺寸稳定性，且具有优良的着色性。ABS因兼有“韧、钢、硬”三种综合性能，而被称为塑料中的合金材料。ABS的加工特性ABS属于无定型聚合物，由于分子中腈基团(-CN)的存在，吸水性大，吸水率高达0.45%，而塑料加工时含水率要求小于0.3%，因而在加工前需在70~80度烘箱中对物料进行2~4小时的干燥处理。ABS树脂流动温度范围宽，但它的熔体粘度大，不易流动，成型温度要高，压力要大，速度要快，成型模具的流道和浇口应适当大些，但因ABS树脂中含有橡胶成份(丁二烯)，过高的加工温度并不会使其流动性增加，相反会引起橡胶分解而流动性降低。因此，加工时应严格控制温度在允许范围内，选用螺杆式注塑机的成型温度一般控制在后端150~170℃，中间165~180℃，前端180~200℃，喷嘴170~180℃。ABS的成型收缩率较小，一般0.4~0.7%，但它易产生内应力。制件成型后应进行退火处理。一般在70℃的热空气中静置2~4小时。ABS的加工特性及工艺过程ABS在熔融状态下，呈假塑性流变行为。其表观粘度对加工中的剪切应力，剪切速率，温度的敏感程度并不一致，实验表明，表观粘度随剪切应力的增大下降很快。同样，表观粘度对剪切速率也较敏感，剪切速率增大时，表观粘度下降也很快。相反，表观粘度对温度的变化却不敏感。由此可见，ABS成型加工应注意剪切应力和剪切速率对流动性的影响，重点是控制螺杆转速及注射速度。开车前准备→原料制备（加入辅料搅拌均匀）→干燥→加料→合模→注射（充模）→保压冷却→开模→制件顶出→合模→…...塑化压力15MPa；ABS树脂的注射压力一般控制在60~100MPa，对精度要求高形状复杂的应控制在100~140MPa。6.6热固性塑料传递模塑和注射模塑

6.7反应注射模塑

6.8注射模塑技术的发展学习目标：了解热固性塑料传递模塑和注射模塑重点：1、传递模塑2、注射模塑6.6热固性塑料的传递模塑和注射模塑

6.6.1传递模塑

传递模塑是将热固性塑料锭（可先预热）放在一加料室内加热，在加压下使其通过浇口、分流道等进入加热的闭合模内，待其硬化后，即可脱模取得制品。一、活板式传递模塑制品较小、嵌件大多伸出制品表面。使用压缩模塑的压机，只是塑模不同阴模阳模活板上部装料室下部型腔二、罐式传递模塑塑模结构不同与热塑性塑料注射成型的差别在于引料接头的方向相反。适合多槽模或模塑较大制品。三、柱塞式传递模塑与罐式的区别：主流动呈圆柱状且不带任何斜度压机有两个液压操纵的柱塞主柱塞夹持塑模辅柱塞压挤塑料模塑周期比罐式短四、传递模塑的优点：制品废边少，减少了后加工量；能模塑带精细嵌件或易碎嵌件和穿孔的制品；能保持嵌件和孔眼位置的准确；制品性能均匀、尺寸准确、质量提高；塑模的磨损较小；五、缺点：塑模的制造成本较压制模高；塑料损耗多；带纤维性填料制品，填料定向会产生各向异性；嵌件周围的塑料会因熔接不牢而使制品性能下降。6.6.2热固性塑料注射模塑热固性塑料成型过程：

热固性塑料的注射模塑所用的设备和工艺流程与热塑性塑料的注射模塑相仿，但在细节上却有很大的差别，这是由于热固性塑料在受热过程中有交联反应，并且是不可逆的。注射时，最初加到注射机中的热固性塑料是线型或稍带支链，分子链上还有反应基团。在注射机料筒内加热后先变成粘度不大的塑性体，通过喷嘴的物料必须达到最好的流动性。进入模具型腔后应继续加热，此时物料发生交联反应，使线型树脂逐渐变成体型结构，并由低分子变成大分子。反应时常会放出低分子物，必须及时排出，以便反应顺利进行。交联反应达到制品的物理一机械性能达到最佳进即可从模中脱出。热固性塑料注射模塑特点成型温度必须严格控制（温度低时物料的塑化不足流动性很差，温度稍高又会使流动性变小甚至发生硬化），通常都是采用恒温控制的水加热系统，温度可准确地控制在±1℃范围内；热固性塑料在模具内发生交联反应时有低分子物析出，故注射机的合模部分应能满足放气操作的要求；热固性塑料在料筒内停留时间不能过长，严防发生硬化，通常是采用多模更替；

注射机的注射压力和锁模力应比模塑热塑性塑料的注射机大。成型工艺要点—对原料的要求1、对原料的要求：

用于注塑的酚醛压塑粉要求具有较高的流动性，在料筒温度下加热不会过早发生硬化，即在80～95℃保持流动状态的时间应大于10min；在75～85℃则应在1h以上。同时粘度应较稳定。但流动性过大，制品易产生“飞边”或“粘模”。要求熔料热稳定性良好，熔料在料筒内停留15～20min，粘度仍无大的变化。在原料配方中可添加稳定剂，可在低温下起阻止交联反应的作用，进入模具中的高温状态即失去这种作用。熔料充满模腔后应能迅速固化，以缩短生产周期。

2、注射机的特征基本形式螺杆式柱塞式：不饱和聚酯树脂增强塑料的成型。以螺杆式注射机，酚醛塑料的成型为例，其特点：（1）等距等深无压缩比螺杆螺杆不起压缩作用，只起输送作用，螺杆长径比为12～16，要求具有一定的硬度并耐磨。（2）敞开式喷嘴，孔口直径较小：2～2.5mm，便于拆卸，表面精加工。（3）料筒采用水或油加热循环系统，以保证物料加热稳定，温度均匀。其它加热方式：电加热、水冷却工频感应加热（4）宜用液压马达，以防止物料固化而扭断螺杆。（5）锁模机构能满足放气操作，具有能迅速降低锁模力的执行机构，常用增压油缸。（6）具有加热装置和温度控制系统。3、成型工艺料筒温度进料端30～70℃，料筒75～95℃，喷嘴85～100℃，通过喷嘴的料温可达到100～130℃。螺杆转速40～60r／min范围内。螺杆背压选用较低的背压。通常仅用螺杆后退时的摩擦阻力作背压。

注射压力——在100～170MPa的范围注射速度——3～5cm／s

成型工艺保压时间保压时间长，浇口处的塑料在加压的状态下固化封口，塑料密度大，收缩率也下降。

模具温度和固化时间

模温低时，硬化时间长，生产效率低，制品的物理、机械性能亦下降；模温高时，硬化快，其情况正相反。不过模温也不能过高，否则硬化太快，低分子物不易排除，会造成制品质地疏松、起泡和颜色发暗等缺陷。模具温度一般控制在150～220℃。

随固化时间的增加，冲击强度、弯曲强度增加，成型收缩率下降。但过度增长固化时问，对制品质量的改善已不显著，反而使生产周期延长，故一般制品的固化时间以常在3～6s的范围。

几种热固性塑料注塑时的模具温度几种热固性塑料注塑时的模具温度材料名称模具温度／℃酚醛177～199环氧177～188含填料的聚酯177～185苯二甲酸二烯丙酯166～177三聚氰胺154～171脲醛146～1546.7反应注射模塑反应注射模塑的过程及特点：

反应注射模塑(ReactionInjectionMoulding简称RIM)。此工艺是将两种具有高化学活性的低相对分子质量液体原料，在高压下经撞击混合，然后注入密闭的模具内，完成聚合、交联、固化等化学反应并形成制品的工艺过程。优点：（1）聚合反应与注射模塑结合为一体；（2）物料混合效率高、节能、产品性能好、成本低；（3）液体原料粘度低、流动性好，易于输送；（4）混合均匀，原料配方灵活，充模压力低，锁模力低；（5）调整化学组分，可模塑性能不同的产品；（6）反应速度快，生产周期短；（7）模具数量及夹具少，可节约设备投资；（8）生产过程简化，不需造粒、熔化，耗能少，适宜大型及形状复杂的制品。RIM适用的树脂有：聚氨酯、环氧树脂、聚酯、尼龙、甲基丙烯酸系共聚物、有机硅等树脂

6.8注射模塑的发展传统注塑工艺的问题：精确的塑料制品，且成型过程自动化程度高，在塑料成型加工中有着广泛的应用。但随着塑料制品听应用日益广泛，人们对塑料制品的精度、形状、功能、成本等提出了更高的要求，传统的注射成型工艺已难以适应这种要求，主要表现在：①生产大面积结构制件时，高的熔体粘度需要高的注塑压力，高的注塑压力要求大的锁模力，从而增加了机器和模具的费用；②生产厚壁制件时，难以避免表面缩痕和内部缩孔，塑料件尺寸精度差；③加工纤维增加复合材料时，缺乏对纤维取向的控制能力，基体中纤维分布随机，增强作用不能充分发挥。因而在传统注射成型技术的基础上，又发展了一些新的注射成型工艺，如气体辅助注射、剪切控制取向注射、层状注射、熔芯注射、低压注射等，以满足不同应用领域的需求。注射技术、注射设备、注射制品的质量均日新月异，注射机向精密、自动、大型和微型方向发展。如：锁模力120000KN，最大注射量96Kg，注射速率700cm3/s6.8.1反应注塑模塑1、反应注塑模塑的概念反应注塑模塑（ReactionInjectionMoulding，简称RIM），是将两种具有高化学活性的低相对分子质量液体原料，在高压（14~20MPa）下经撞击混合，然后注入密闭的模具内完成聚合、交联、固化等化学反应并形成制品的工艺过程。优点：这种将聚合反应与注塑模塑结合为一体的新工艺，具有物料混合效率高，节能、产品性能好，成本；液体原料粘度低，流动性好，易于输送，混合均匀，原料配方灵活，充模压力低，锁模力不大；调整化学组份可模塑性能不同的产品；反应速度快，生产周期短；需要模具数量及夹具量少，可节约设备投资；生产过程简化，不需要造粒、熔化，耗能少，适宜生产大型及形状复杂的制品。RIM适用的树脂有：聚氨酯、环氧树脂、聚脂、尼龙、甲基丙烯酸系共聚物、有机硅等树脂。RIM与热塑性塑料注塑模塑的比较2.RIM的工艺流程

RIM的工艺流程如下：3.RIM的设备

（1）RIM对设备的要求①能准确控制原料各组份的流量及混合比率；②能快速加热或冷却原料；③两组份在混合头内能获得充分的混合，混合头内的原料注入模腔后具有自动清理作用：④两组份应同时进入混合头，不允许某一组份超前或滞后；⑤料流应以层流形式注爵人模内；⑥入模后固化速度快，能进行快速的模塑循环。（2）RIM设备的工作原理（3）RIM设备的组成

主要由蓄料系统、液压系统和混合系统三个系统组成。①蓄料系统：主要由蓄料槽和接通惰性气体的管路所构成。②液压系统：由泵、阀、管件及控制分配缸工作的油路系统和管路所组成，其作用是使A、B两组分物料能按准确的比例进行输送。③混合系统：是使A、B组分物料实现高速、均匀混合，并加速混合液从喷嘴注塑到模具中，混合头必须保证物料在小混合室得到均匀混合与加速再送进模腔。混合头设计应符合流体动力学原理，并具有自动清洗作用4.RIM的工艺参数控制要点

（1）物料的贮存加热和计量为防止在贮存时发生化学变化，两种原料应分别独立贮存。为防止空气中的水分进入贮罐与原料发生化学反应，贮罐应密封，并用氮气保护。（2）撞击混合在反应注塑模塑中，最大的特点是撞击混合（高压高速混合）。RIM的混合是通过高压注入，将原液的压力能转换为动能，使各组分获得很高的速度并相互撞击，由此产生强烈的混合。为保证混合头内物料撞击混合的效果，高压计量泵的出口压力将达到12~24MPa。实验证明：混合的质量与雷诺数（Re）密切相关。当Re200、液体粘度为1Pa·s以下时，可使高活性反应体系达到混合要求。

（3）充模（4）固化脱模

制品固化有两种机理：一种是化学交联，另一种是相分离。6.8.2排气式注塑排气式注塑机可直接成型具有亲水性或含有单体、溶剂及挥发物的热塑性塑料。例如用PC、尼龙、PMMA、纤维素等易吸湿的塑料成型时，可不必经过预干燥。排气式注塑机螺杆1—油缸2—传动齿轮3—加料段4—熔化段5—排气段6—计量段7—模架8—模具9—排气口

2.排气式注塑设备要求①在注塑机料筒中部开设有排气口，并与真空系统连接。当塑料塑化时，由塑料排出的水汽、单体、挥发性物质及原料带人的空气等，均可由真空泵从排气口抽走，从而增大塑化效率，有利于提高制品质量和生产率。由于排气式注塑机塑化质量均匀，因此，注塑压力和保压压力均可适当降低，而无损于制品的质量。②排气式注塑机所用螺杆的排气段较排气式挤出机的排气段长，因注塑螺杆除旋转运动外，还做轴向移动。因此，排气段的长度应在螺杆作轴向移动时始终对准排气口。通常排气段的螺槽较深，其中并不完全为熔料充满，从而防止螺杆转动时物料从排气口溢出。

典型的排气式注塑机采用一种双阶四段的排气螺杆。6.8.3结构发泡注塑结构发泡材料是指密度在10~60kg/m3之间的发泡材料。这种制品表面呈封闭的致密表层，而芯部却呈微孔泡沫结构。这种技术自60年代初出现以来，已经发展为多种结构发泡的注塑。此法适用于成型壁厚5mm以上，具