塑料成型加工实用技术讲座(第三讲)——注射成型工艺对.pdf

李海梅，等：注射成型工艺对制品质量的影响

塑料成型加工实用技术讲座(第三讲)
注射成型工艺对制品质量的影响

李海梅高峰申长雨
(郑州大学橡塑模具国家工程研究中心，郑州450002)

摘要介绍注射成型工艺对制品质量的影响。指出注塑工艺参数主要有温度、压力、时间三类。对不同的塑料
原料、模具结构、工艺参数的选择各不相同，且各工艺参数对制品质量的影响也有较大区别。在塑料原材料、模具结
构一定的情况下，注射成型工艺参数的选取、设定对制品质量的作用显著。并指出了注射成型工艺参数的合理选用
原则以及如何用P关系曲线对工艺参数进行优化。
关键词注射成型工艺参数成型质量P关系曲线

在注塑制品的生产中，制品的质量与原材料及成型设备
的选择、成型工艺、模具条件、环境状况等密切相关。但是当
塑料原料、模具结构(制品结构、形状)、注塑机确定后，制品
的质量主要取决于注塑工艺过程，即注塑生产各工艺参数的
确定是否合适。如加工精密小模数齿轮，成型工艺对制品尺
寸稳定性的影响高达60％⋯，文献[2～10]用不同方法研究
了注塑工艺过程中各个参数对制品质量的影响，得到一致的
结论是：合理控制注射成型过程中的各相关参数能明显提高
注塑制品的质量。
笔者介绍注射成型工艺过程及其主要的工艺参数、注射
(1)充填阶段；(2)后充填阶段；(3)开模状态
成型工艺参数对制品质量的影响，并以P关系曲线为例
1一循环开始；2一浇口开始注射的时刻；3一充填／保压的控制开关；
说明确定合理工艺参数的方法和步骤。4一型腔完全充满；5一保压压力释放；6一脱模控制开关；
1注射成型工艺及其参数7一模具打开；8一模具关闭；开始下一循环
完整的注射成型工艺过程包括：成型物料准备(预处图1注射成型的控制循环周期
理)、注塑机成型、成型后制品的热处理和调湿处理(后处合模力、注塑压力和物料所经受的温度与压力变化均具有循
理)三个阶段。其中，第二个阶段，即注塑机成型是决定制品环重复的周期性特点。为便于对注射成型过程进行分析，可
质量的关键。这个阶段可分为物理塑化、制品定型两个方将组成成型周期的各部分时间，按其在成型过程中的作用划
面。分为成型时间和辅助操作时间两大部分。前者是指熔体进
1．1成型装备入模具、充满型腔赋形和在型腔内冷凝定型所需的全部时
注塑模具和注塑机是注射成型的主要装备。间；后者是指在总周期时问内除成型时问外的其余时问，通
(1)注塑模具常包括启、闭模和顶出制品的动作时间，以及安放嵌件、涂脱
注塑模具是通过装配形成的空腔(一个或多个)，用来模剂和取出制品等的辅助操作时间。
成型制品所需的形状，生产塑料零件或产品的一种装置。模1、3注射成型工艺参数
具安装在注塑机上，并按如下时间顺序充填型腔：合模一注注射成型工艺参数又称注射成型工艺条件，指注射成型
射(热的、近乎流动的)塑料进入型腔一模塑成型(保持合模加工时设定的与模具、注塑机控制相关的温度、压力、时间各
状态，直到塑料冷却至能被顶出时为止)一开模一顶出塑料参数，主要内容见表1。
制品，见图1。2注塑工艺参数对成型制品质量的影响
(2)注塑机注塑过程的工艺参数与制品质量直接相关，表2给出了
注射成型所用的注塑机由四个作用不同的基本单元组部分制品质量缺陷与注射成型工艺的关系。
成：即合模机构、塑化装置、注塑装置及控制系统。

1．2成型周期}国家“十五”重点科技攻关项目(2001BA203B16一o2)、河南
在注塑机上成型制品是一周期过程。每成型一个制品，省自然科学基金项目(O04O604OO)、河南省中青年骨干教师
注塑机注射装置、锁模装置的各运动部件按预定的顺序依次项目
动作一次，因此，注射成型过程中各成型步骤的时间顺序、收稿El期：2003．O1．06

52工程塑料应用2003年，第3l卷，第5期

表1注射成型工艺参数

项目种类

温度料筒温度(熔体温度)、喷嘴温度、蜷
模具温度、液压系统的油温

压力(力)塑化压力(背压)、注塑压力、保压压力、
液压系统的油压、合模力、顶出力

注射时间(速度)．保压时间、补缩时问、冷却时问、
时问(速度)其它时间(如开模、脱模、涂拭脱模剂、
安放嵌件和闭模等)

裹2注塑工艺参数对制品质量的影响图2料筒温度与制品性能的关系
通常，在注射成型前都通过“对空注射法”或“直观分析
制品缺陷工艺原因
法”来调整成型工艺条件，确定合适的料筒温度和喷嘴温度。
欠注(充填不足)计量不足，注塑压力过低，熔体温度不当，
模具温度不当，塑化能力小近年来，随着注射成型CAE技术、计算机技术等的应用，可
裂缝熔体温度过低，模具温度过低，保压时问过采用计算机模拟设定喷嘴温度。
长，注射速率过低
(3)模具温度
计量不足，注塑压力过低，熔体温度不当，
翘曲模具温度不当，塑化温度低，冷却时