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第二章 注射成型设备 第一节 概 述 ? 注射成型(Injection Molding)是高分子材料成型加工 中一种重要的方法。 1872年，被称为填塞机的第一台柱塞式注射成型机问 世；1956年，往复螺杆式注射成型机诞生，这是注射成 型技术的一大进步，从此拓宽了采用注射技术成型多种 聚合物制品的应用范围。 特点 1. 成型周期短、生产效率高； 2. 能一次成型外形复杂、尺寸精确的制品； 3. 成型适应性强，制品种类繁多； 4. 容易实现生产自动化。 因此应用十分广泛，几乎所有的热塑性塑料及多种热 固性塑料都可用此法成型，也可以成型橡胶制品。 注射成型机发展阶段： 从十九世纪第一台注射成型机问世至今，注射机的发 展经历了五个阶段 （1）1932年，第一台全自动柱塞式卧式注射成型机 问世，用来加工赛璐珞、聚氨酯和尼龙等材料； （2）1948年，形成阶段。借助金属压铸机原理形成， 主要用来加工纤维素硝酸酯、醋酸纤维一类材料； （3）1948~1956年，注射机上开始使用注射装置， 1956年第一台往复螺杆式注射成型机出现。是注射成型 技术的重大突破，扩大了聚合物的加工范围，可加工绝 大多数的通用热塑性材料； （4）1956~1974年，螺杆式注射机定型，出现了多种 专用注射机，用来加工工程塑料和橡胶； （5）1974年至今，注射成型机结构基本完善，并不 断研究出新型注射成型装置。 发展趋势是高速、高效、自动化并注重低能耗和环境 保护。 一、注射机的工作原理 注射成型机(简称注射机或注塑机)是塑料成型加工 的主要设备之一。其工作原理是将固态塑料原料经塑化 装置塑化为熔融状态，在压力作用下注射入密闭的模腔 内，经保压冷却定型后，开模顶出而获得塑料制品的一 种成型方法。 塑料的注射成型是将粒状料加入到注射机的料筒， 经加热熔化呈流动状态，然后在注射机的柱塞或移动螺 杆快速而又连续的压力下，从料筒前端的喷嘴中以很高 的压力和很快的速度注入到闭合的模具内。充满模腔的 熔体在受压的情况下，经冷却〔热塑性塑料)或加热(热固 性塑料)固化后，开模得到与模具型腔相应的制品。 注射成型是间歇生产过程，除了很大的管、棒、板等 型材不能用此法生产外，其他各种形状、尺寸的塑料制 品都可以用这种方法生产。它不但常用于树脂的直接注 射，也可用于复合材料、增强塑料及泡沫塑料的成型。 3．液压、电器控制系统： 液压系统：由动力油泵、执行机构（油缸、油马达）、 各种控制阀组成。 电器控制系统：由各种电器、仪表、计算机控制部件组 成。 主要作用：为注射成型提供动力，实现动作控制，保 证注射成型正常进行。 （2）立式注射机：注射机的注射装置轴线与合模装 置运动轴线呈一直线垂直排列。 占地面积小，模具拆装方便。但制品顶出后不易自动 脱落，不易实现全自动化操作，且机身高，加料、维修 不方便。目前这种形式主要用于小型注射机。 （3）角式注射机：注射机的注射装置与合模装置轴 线互成垂直排列(L型)。 其优缺点介于立式和卧式之间，使用也较普通，大、 中、小型注射机均有。 2．按机器加工能力分类 注射机加工能力可用机器的注射量和合模力两个参 数表示。 注射量：注射螺杆(或柱塞)作一次最大注射行程时，注 射装置所能达到的最大注射量。 合模力：是由合模机构所能产生的最大模具闭紧力。 4. 根据物料在注射机料筒中的塑化方式不同，还可以 将注射机分为柱塞式注射机和螺杆式注射机两大类。这将在下面注射机的注射系统部分作详细介绍。 第二节 注射机的基本参数与型号 注射压力是注射熔料充模的首要条件，对成型制品的 质量产生直接影响。 注射压力过高，会在制品局部产生内应力，影响制品 表观质量；注射压力过低，会出现注射充模不满，制品 缺料等现象。 注射压力确定要根据机器和原料情况而定。 （1）低压： （70~80Mpa）。适用于加工流动性好， 形状简单的厚壁制品，如低密度聚乙烯、聚酰胺等； （2）常压： （100~120MPa）。加工粘度较低，形 状一般，对精度要求一般的制品，如聚碳酸酯等； （3）中压： （140~170MPa）。加工中等粘度，形 状较为复杂，有一定精度要求制品，如聚乙烯等。 （4）高压： （180~220MPa）。加工物料黏度较高， 精度要求严格制品。 为了将熔料及时充满模腔，得到密度均匀和高精度的 制品．必须在短时间内把熔料快速充满模腔。 注射速率低，熔料充模慢，制品易产生密度不均、内 应力大等缺陷。 使用高速注射，可减少模腔内的熔料温差，容易充满 复杂模腔，缩短成型周期，可避免注射成型缺陷，获得 精密制品。 4．塑化能力：指单位时间内注射装置所能塑化的塑料