注塑成型工藝流程及工藝參數

1、1注塑成型工藝流程及工藝參數注塑成型工藝流程及工藝參數塑件的注塑成型注塑成型工藝過程主要包括填充——保壓——冷卻——脫模等4個階段，這4個階段直接決定著制品的成型質量，而且這4個階段是一個完整的連續(xù)過程。1、填充階段、填充階段填充是整個注塑循環(huán)過程中的第一步，時間從模具閉合開始注塑算起，到模具型腔填充到大約95%為止。理論上，填充時間越短，成型效率越高，但是實際中，成型時間或者注塑速度要受到很多條件的制約。高速填充。如圖12所示，高速填

2、充時剪切率較高，塑料由于剪切變稀的作用而存在粘度下降的情形，使整體流動阻力降低；局部的粘滯加熱影響也會使固化層厚度變薄。因此在流動控制階段，填充行為往往取決于待填充的體積大小。即在流動控制階段，由于高速填充，熔體的剪切變稀效果往往很大，而薄壁的冷卻作用并不明顯，于是速率的效用占了上風。?低速填充。如圖13所示，熱傳導控制低速填充時，剪切率較低，局部粘度較高，流動阻力較大。由于熱塑料補充速率較慢，流動較為緩慢，使熱傳導效應較為明顯，熱量迅

3、速為冷模壁帶走。加上較少量的粘滯加熱現象，固化層厚度較厚，又進一步增加壁部較薄處的流動阻力。?由于噴泉流動的原因，在流動波前面的塑料高分子鏈排向幾乎平行流動波前。因此兩股塑料熔膠在交匯時，接觸面的高分子鏈互相平行；加上兩股熔膠性質各異（在模腔中滯留時間不同，溫度、壓力也不同），造成熔膠交匯區(qū)域在微觀上結構強度較差。在光線下將零件擺放適當的角度用肉眼觀察，可以發(fā)現有明顯的接合線產生，這就是熔接痕的形成機理。熔接痕不僅影響塑件外觀，同時由于

4、微觀結構的松散，易造成應力集中，從而使得該部分的強度降低而發(fā)生斷裂。一般而言，在高溫區(qū)產生熔接的熔接痕強度較佳，因為高溫情形下，高分子鏈活動性較佳，可以互相穿透纏繞，此外高溫度區(qū)域兩股熔體的溫度較為接近，熔體的熱性質幾乎相同，增加了熔接區(qū)域的強度；反之在低溫區(qū)域，熔接強度較差。2、保壓階段、保壓階段保壓階段的作用是持續(xù)施加壓力，壓實熔體，增加塑料密度（增密），以補償塑料的收縮行為。在保壓過程中，由于模腔中已經填滿塑料，背壓較高。在保壓壓

5、實過程中，注塑機螺桿僅能慢慢地向前作微小移動，塑料的流動速度也較為緩慢，這時的流動稱作保壓流動。由于在保壓階段，塑料受模壁冷卻固化加快，熔體粘度增加也很快，因此模具型腔內的阻力很大。在保壓的后期，材料密度持續(xù)增大，塑件也逐漸成型，保壓階段要一直持續(xù)到澆口固化封口為止，此時保壓階段的模腔壓力達到最高值。在保壓階段，由于壓力相當高，塑料呈現部分可壓縮特性。在壓力較高區(qū)域，塑料較為密實，密度較高；在壓力較低區(qū)域，塑料較為疏松，密度較低，因此造

6、成密度分布隨位置及時間發(fā)生變化。保壓過程中塑料流速極低，流動不再起主導作用；壓力為影響保壓過程的主要因素。保壓過程中塑料已經充滿模腔，此時逐漸固化的熔體作為傳遞壓力的介質。模腔中的壓力借助塑料傳遞至模壁表面，有撐開模具的趨勢，因此需要適當的鎖模力進行鎖模。漲模力在正常情形下會微微將模具撐開，對于模具的排氣具有幫助作用；但若漲模力過大，易造成成型品毛邊、溢料，甚至撐開模具。因此在選擇注塑機時，應選擇具有足夠大鎖模力的注塑機，以防止?jié)q?，F象

7、并能有效進行保壓。3冷卻階段冷卻階段在注塑成型模具中，冷卻系統(tǒng)的設計非常重要。這是因為成型塑料制品只有冷卻固化到一定剛性，脫模后才能避免塑料制品因受到外力而產生變形。由于冷卻時間占整個成型周期約70%～80%，因此設計良好的冷卻系統(tǒng)可以大幅縮短成型時間，提高注塑生產率，降低成本。設計不當的冷卻系統(tǒng)會使成型時間拉長，增加成本；冷卻不均勻更會進一步造成塑料制品的翹曲變形。根據實驗，由熔體進入模具的熱量大體分兩部分散發(fā)，一部分有5%經輻射、對

8、流傳遞到大氣中，其余95%從熔體傳導到模具。塑料制品在模具中由于冷卻水管的作用，熱量由模腔中的塑料通過熱傳導經模架傳至冷卻水管，再通過熱對流被冷卻液帶走。少數未被冷卻水帶走的熱量則繼續(xù)在模具中傳導，至3影響熔體填充壓力的因素很多，概括起來有3類：（1）材料因素，如塑料的類型、粘度等；（2）結構性因素，如澆注系統(tǒng)的類型、數目和位置，模具的型腔形狀以及制品的厚度等；（3）成型的工藝要素。2注塑時間這里所說的注塑時間是指塑料熔體充滿型腔所需要

9、的時間，不包括模具開、合等輔助時間。盡管注塑時間很短，對于成型周期的影響也很小，但是注塑時間的調整對于澆口、流道和型腔的壓力控制有著很大作用。合理的注塑時間有助于熔體理想填充，而且對于提高制品的表面質量以及減小尺寸公差有著非常重要的意義。注塑時間要遠遠低于冷卻時間，大約為冷卻時間的110～115，這個規(guī)律可以作為預測塑件全部成型時間的依據。在作模流分析時，只有當熔體完全是由螺桿旋轉推動注滿型腔的情況下，分析結果中的注塑時間才等于工藝條件

10、中設定的注塑時間。如果在型腔充滿前發(fā)生螺桿的保壓切換，那么分析結果將大于工藝條件的設定。3注塑溫度注塑溫度是影響注塑壓力的重要因素。注塑機料筒有5～6個加熱段，每種原料都有其合適的加工溫度（詳細的加工溫度可以參閱材料供應商提供的數據）。注塑溫度必須控制在一定的范圍內。溫度太低，熔料塑化不良，影響成型件的質量，增加工藝難度；溫度太高，原料容易分解。在實際的注塑成型過程中，注塑溫度往往比料筒溫度高，高出的數值與注塑速率和材料的性能有關，最高

11、可達30℃。這是由于熔料通過注料口時受到剪切而產生很高的熱量造成的。在作模流分析時可以通過兩種方式來補償這種差值，一種是設法測量熔料對空注塑時的溫度，另一種是建模時將射嘴也包含進去。4保壓壓力與時間在注塑過程將近結束時，螺桿停止旋轉，只是向前推進，此時注塑進入保壓階段。保壓過程中注塑機的噴嘴不斷向型腔補料，以填充由于制件收縮而空出的容積。如果型腔充滿后不進行保壓，制件大約會收縮25%左右，特別是筋處由于收縮過大而形成收縮痕跡。保壓壓力一

12、般為充填最大壓力的85%左右，當然要根據實際情況來確定。5背壓背壓是指螺桿反轉后退儲料時所需要克服的壓力。采用高背壓有利于色料的分散和塑料的融化，但卻同時延長了螺桿回縮時間，降低了塑料纖維的長度，增加了注塑機的壓力，因此背壓應該低一些，一般不超過注塑壓力的20%。注塑泡沫塑料時，背壓應該比氣體形成的壓力高，否則螺桿會被推出料筒。有些注塑機可以將背壓編程，以補償熔化期間螺桿長度的縮減，這樣會降低輸入熱量，令溫度下降。不過由于這種變化的結果