实验五 注塑成型实验
一、实验目的
1. 了解塑料注塑成型的基本原理；
2. 了解注塑机的构成，了解各部分功能； 3. 观测塑料注塑模具结构，了解各部分功能；
4. 掌握温度、压力、速度等工艺参数对塑料之间成型性能和质量的影响。 二、实验原理
1. 塑料注塑成型基本原理：
塑料注塑成型利用塑料的可挤压性和可模塑性，首先将松散的粒料或粉状成型物料从注塑机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使其逐渐熔解，并呈粘流状态，然后在螺杆或柱塞的高压推动下，以很大的流速通过料筒前端的喷嘴将熔体注入到低温闭合的模具中，经一段时间保压冷却定型时间后，开模取出具有一定形状和尺寸的塑料制件。 2. 注塑机的基本构成
1）注射装置：由料斗、料筒、加热器、计量装置、螺杆及其驱动装置、喷嘴等部件组成，作用是保证定时定量地把塑料均匀地塑化呈熔融状态，并以足够的压力和速度将塑料熔体注入闭合的模具型腔。
2）锁模装置：实现模具的开闭；成型时提供足够的夹紧力使模具锁紧；开模时推出模内制件。
3）液压传动和电器控制：实现注塑机的各种动作以及各种工艺参数的调节和控制。 3. 注塑成型模具的基本组成
注塑模由动模和定模两大部分组成，在注塑成型时，动模与定模闭合，构成浇注系统和型腔。 注塑模具的主要结构如下：
1）成型部件：作为制件的几何边界，包容之间，完成塑料之间的结构和尺寸等的成型，包括型芯和型腔。
2）浇注系统：将塑料熔体由注塑机喷嘴引向型腔的一组进料通道，包括主流道、分流道、浇口等。
3）导向机构：确保动模和定模在合模时能够准确对中，通常是四柱导向。 4）脱模机构（顶出机构）：把型腔中定型后的之间及流道内的凝料推出或拉出。 5）温度调节系统：控制模具的温度，是熔融塑料在充满型腔后可迅速可靠定型。 6）排气系统：成型过程中的气体充分排出，常用排气槽排气或间隙排气。
7）分型抽芯机构：为成型之间上的侧凹或侧孔，制件在被顶出之前必须进行侧向分型。 8）标准模架：整个模具的主骨架，通过它将模具的各个部分有机地组合在一起。 4. 注塑成型工艺参数对产品成型质量的影响
对于塑料制品的成型而言，当塑料原材料、注塑机和模具结构确定之后，注塑工艺条件的选择和控制，便是决定成型质量的主要因素。一般来讲，注塑成型模具的主要工艺参数为温度、压力和时间。本实验以温度和压力为例介绍注射成型工艺参数对产品成型质量的影响。 1）温度对制件的影响
注塑成型的温度通常指料温和模温两个方面。成型时，如果塑料温度偏高：易分解；易产生内应力；熔体的表观粘度降低，流动性好，对于温度敏感的塑料尤其如此，充模容易，易溢料、溢边等；收缩率加大，易产生凹陷；结晶度下降；取向程度下降等。塑料温度偏低：不易分解；熔体表观粘度大，流动性差，充模困难，易产生充不满、熔接痕、冷块或僵块等。塑料温度不均：易产生内应力，如在实际模腔中，各点的温度是不均匀的，熔体的流动属于非等温流动。
2）压力对制件的影响
注塑成型时的压力包括注射压力、保压力（型腔压力）、背压力（塑化压力）。注射压力与注射速度相辅相成，对熔体的流动和充模具有决定性作用；保压力和保压时间密切相关，主要影响模腔压力和最终的成型质量；背压力影响物料的塑化过程、塑化效果和塑化能力，并与螺杆转速有关。 三、实验步骤 1.打开电源
2.在控制面板上选择T按钮，分别设置第一段、第二段、第三段的温度，具体的温度设置可参照注塑机说明书。纯PE的温度设置可分别为200℃、180℃、160℃，按下电热按钮，开始加热。
3.待温度加热到设定温度时，按马达按钮，开始加热物料，并依次按下加料按钮、射料按钮，重复以上两个按钮2-3次（依物料的多少而定，物料较少时，重复次数可以减少）。
4.按座进按钮，开模按钮，半自动按钮，开始注塑。如果注塑完成后，样条没有自动顶出，需按马达按钮，开模按钮，顶出按钮。
5.实验完成后，将物料从上前方的出料口放出，并将仪器中的物料尽量射出来。喷适量的防锈剂与仪器，依次按调模按钮、座进按钮，关闭电源。 四、实验分析及讨论
1 注射成型的制品颜色偏黄，为什么？
颜色偏黄的原因有三。
一是，注射成型时温度较高，导致部分物料降解。
二是，注塑机中残留有上次注塑的物料，长时间的存放导致了残留物的降解。 三是，注塑机中螺杆的剪切力较大，导致物料降解。 2 热塑性塑料注射成型中的常见缺陷及产生原因： 1.制品填充不足 ①料桶，喷嘴及模具的温度偏低 ②加料量不足 ③料桶内的剩料太多 ④注射压力太小 ⑤注射速度太慢 ⑥流道和浇口尺寸太小，浇口数量不够，切浇口位置不恰当 ⑦型腔排气不良 ⑧注射时间太短 ⑨浇注系统发生堵塞 ⑩塑料的流动性太差 2.制品有溢边
①料桶，喷嘴及模具温度太高 ②注射压力太大，锁模力太小 ③模具密合不严，有杂物或模板已变形 ④型腔排气不良 ⑤塑料的流动性太好 ⑥加料量过大 3.制品有气泡 ①塑料干燥不够，含有水分 ②塑料有分解 ③注射速度太快 ④注射压力太小 ⑤麻烦温太底，充模不完全 ⑥模具排气不良 ⑦从加料端带入空气 4.制品凹陷
①加料量不足 ②料温太高 ③制品壁厚与壁厚相差过大 ④注射和保压的时间太短 ⑤注射压力太小 ⑥注射速度太快 ⑦浇口位置不恰当 5.制品有明显的熔合纹 ①料温太低，塑料的流动性差 ②注射压力太小 ③注射速度太慢 ④模温太低 ⑤型腔排气不良⑥塑料受到污染
6.制品的表面有银丝及波纹
①塑料含有水分和挥发物 ②料温太高或太低 ③注射压力太小 ④流道和浇口的尺寸太大 ⑤嵌件未预热回温度太低 ⑥制品内应力太大 7.制品的表面有黑点及条纹
①塑料有分解 ②螺杆的速度太快，背压力太大 ③喷嘴与主流道吻合不好，产生积料 ④模具排气不良 ⑤塑料受污染或带进杂物 ⑥塑料的颗粒大小不均匀
8.制品翘曲变形 ①模具温度太高，冷却时间不够 ②制品厚薄悬殊 ③浇口位置不恰当，切浇口数量不合适 ④推出位置不恰当，且受力不均 ⑤塑料分子定向作用太大 9.制品的尺寸不稳定
①加料量不稳定 ②塑料的确颗粒大小不均匀 ③料桶和喷嘴的温度太高 ④注射压力太小 ⑤充模和保压的时间不够 ⑥浇口和流道的尺寸不恰当 ⑦模具的设计尺寸不恰当 ⑧模具的设计尺寸不准确 ⑨推杆变形或磨损 ⑩注射机的电气，液压系统不稳定 10.制品粘模
①注射压力太大，注射时间太长 ②模具温度太高 ③浇口尺寸太大，且浇口位置不恰当 3注塑成型在实际生产中的应用及特点？
注射成型是热塑性塑料的一种重要成型方法。迄今为止，除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可以采用此成型法；它的特点是生产周期快、适应性强、生产率高和易于自动化等，因此广泛地用于塑料制品的生产中。从塑料产品的形状看，除了很长的管、棒、板等型材不能采用此法生产外，其它各种形状、尺寸的塑料制品，基本上都可应用这种方法进行成型。近年来，注射成型也用于某些热固性塑料(如酚醛塑料)的成型。