淺析塑料注塑成型及其模具的應(yīng)用

摘 要：工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)造型的常用方法是注塑，塑料注塑成型指的是加熱材料融化后在高壓下射入模腔，在溫度下降后固化，得到成型制品的一種方法。注射成型機(jī)是把熱固性塑料或者熱塑性塑料利用塑料成型模具制作成形狀不同的塑料制品的主要成型設(shè)備，注射成型是指有一定形狀的模型，通過壓力將熔融狀態(tài)的膠體注入模腔而成型。注射成型是依靠模具和注塑機(jī)來完成的，制品一般采用塑料注塑和橡膠注塑，注塑還能分為壓鑄法和注塑成型模壓法，通常用于形狀復(fù)雜的零件的大規(guī)模生產(chǎn)，是一種重要的加工方法。

關(guān)鍵詞：塑料注塑成型；模具；應(yīng)用

1 注塑成型方法及模具特點(diǎn)

把塑料材料熔融，隨后把其注進(jìn)模腔，這種叫熱塑性塑料注塑成型法。熔融的塑料進(jìn)入模具后，由于溫度降低會(huì)依照模腔形狀形成一定的外形，形成的外形就是最后的制品[1]。如果沒有特殊要求或者在安裝之前不用其余加工，注塑出來的外形一般就是最終成品，很多的細(xì)致部分均能夠在注射模塑中成型出來。

在精密注塑中，得到質(zhì)量符合要求的精密塑料制品的關(guān)鍵是模具，精密注塑模具應(yīng)滿足精度、外形和制品尺寸的要求。就算模具的尺寸和精度都符合要求，但是模塑出來的塑料制品的實(shí)際尺寸也會(huì)因?yàn)槭湛s量的不同而存在差異。所以，在精密注塑技術(shù)中對(duì)收縮率嚴(yán)格控制是一項(xiàng)非常重要的工作?？梢愿鶕?jù)注塑制品的精度，即制品的形位公差、尺寸公差和表面粗糙度判斷精密注塑。進(jìn)行精密注塑需要涉及很多條件，最根本的就是注塑模具、注塑設(shè)備、注塑工藝和塑料材料這四項(xiàng)。設(shè)計(jì)制品時(shí)要確定材料的性能，然后根據(jù)所選擇的塑料材料及其他要求選用合適的注塑機(jī)，同時(shí)在加工過程中考慮溫度和濕度的影響。

2 注塑成型的主要類型及模具結(jié)構(gòu)原理

把膠料直接從機(jī)筒注入模型硫化的成型方法稱為橡膠注射法，其優(yōu)點(diǎn)是成型周期短、工序簡(jiǎn)單、生產(chǎn)高效、勞動(dòng)強(qiáng)度不大、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)異。

把熔融的塑料在壓力作用下注進(jìn)模具中，經(jīng)過溫度降低形成需要的各種塑料件稱之為塑料注塑法，目前市場(chǎng)上有專門用于注塑的機(jī)械注塑機(jī)，聚苯乙烯是其常用的塑料。

以上成型方法得到的形狀基本都是最后的成品，在安裝或者當(dāng)作最后成品之前可以不用再進(jìn)行其他加工，很多細(xì)致部分都能在注射模塑中一次成型。注塑模具是由動(dòng)模和定模兩部分組成。安裝在注塑機(jī)的固定模板上的稱之為定模，所以它是固定的。安裝在注塑機(jī)的移動(dòng)模板上的稱之為動(dòng)模，動(dòng)模是活動(dòng)的。在注塑機(jī)進(jìn)行工作的時(shí)候，動(dòng)模會(huì)向定模趨近，兩者閉合組成了澆注系統(tǒng)和型腔。開模的時(shí)候，定模會(huì)和動(dòng)模分離，頂出機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，把塑件頂出模腔，使得注塑制品可以順利脫模，一個(gè)工作循環(huán)就此完成。

3 塑料注塑作業(yè)成型控制的工藝技術(shù)

注射模塑過程需要對(duì)噴嘴溫度、模具溫度和料筒溫度進(jìn)行控制。影響塑料的流動(dòng)和塑化的是噴嘴溫度和料筒溫度，影響塑料的冷卻和流動(dòng)是噴嘴溫度。任何一種塑料都有不一樣的流動(dòng)溫度，而同一種塑料，可能因?yàn)榕铺?hào)和來源的不同，它的分解溫度和流動(dòng)溫度也是有差異的，這些都是因?yàn)榉肿恿亢推骄肿恿康姆植疾煌瑢?dǎo)致的，不同類型的注射機(jī)對(duì)塑料的塑化過程影響也是不同的，所以選擇料筒溫度也有差異。一般來說，料筒最高溫度是稍微高于噴嘴溫度的，這樣可以避免熔料在直通式噴嘴中“流涎現(xiàn)象”的發(fā)生[2]。

成型周期是指一次注射模塑過程完成所需要的時(shí)間，也叫模塑周期。成型周期對(duì)設(shè)備的利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率都會(huì)造成直接影響，所以在生產(chǎn)過程中，應(yīng)在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡量把成型周期中的各個(gè)相關(guān)時(shí)間進(jìn)行減少。冷卻時(shí)間和注射時(shí)間在整個(gè)成型周期中顯得尤為重要，其對(duì)制品的質(zhì)量都有決定性的影響。注射時(shí)間內(nèi)的充模時(shí)間和充模速率直接成反比關(guān)系，一般的充模時(shí)間都在3到5秒內(nèi)。

使用螺桿式注射機(jī)時(shí)，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)給螺桿上部熔料的壓力稱之為塑化壓力，也叫背壓?？梢酝ㄟ^液壓系統(tǒng)中的溢流閥對(duì)這種壓力的大小進(jìn)行調(diào)整。在注射過程中，塑化壓力的大小不會(huì)因?yàn)槁輻U的轉(zhuǎn)速而變化，但是熔體溫度會(huì)因?yàn)樗芑瘔毫Φ脑黾佣岣撸芑俣葎t會(huì)減緩。同時(shí)，塑化壓力的增加會(huì)使熔體溫度均勻、色料均勻混合和使熔體中的氣體排出。在通常操作中，以保證制品的質(zhì)量為前提，塑化壓力的大小應(yīng)該越低越好，塑料的品種決定具體的數(shù)值，但一般不會(huì)超過20kg/cm。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，注塑成型加工生產(chǎn)速度快、效率高，操作可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，花色品種多，形狀可以由簡(jiǎn)到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精確，產(chǎn)品易更新?lián)Q代，能成形狀復(fù)雜的制件，注塑成型適用于大量生產(chǎn)與形狀復(fù)雜產(chǎn)品等成型加工領(lǐng)域。注塑模具作為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的主要工藝裝備，以往的塑膠模具設(shè)計(jì)方法已不能適應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量提高和換代更新的要求。所以要改變加工方法，突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，提高制品質(zhì)量和降低制作成本，這不僅有現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)意義，也是必然的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]宋滿倉(cāng)，顏克輝.薄壁注塑成型數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].塑料科技，2006，41（1）.

[2]朱彥.探索塑料注塑成型及其模具的應(yīng)用[J].聚氨酯，2014（2）：74-79.