淺析塑料注塑成型及其模具的應用

摘 要：工業產品生產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備，注射成型是指有一定形狀的模型，通過壓力將熔融狀態的膠體注入模腔而成型。注射成型是依靠模具和注塑機來完成的，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，通常用于形狀復雜的零件的大規模生產，是一種重要的加工方法。

關鍵詞：塑料注塑成型；模具；應用

1 注塑成型方法及模具特點

把塑料材料熔融，隨后把其注進模腔，這種叫熱塑性塑料注塑成型法。熔融的塑料進入模具后，由于溫度降低會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，得到質量符合要求的精密塑料制品的關鍵是模具，精密注塑模具應滿足精度、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際尺寸也會因為收縮量的不同而存在差異。所以，在精密注塑技術中對收縮率嚴格控制是一項非常重要的工作。可以根據注塑制品的精度，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、注塑設備、注塑工藝和塑料材料這四項。設計制品時要確定材料的性能，然后根據所選擇的塑料材料及其他要求選用合適的注塑機，同時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構原理

把膠料直接從機筒注入模型硫化的成型方法稱為橡膠注射法，其優點是成型周期短、工序簡單、生產高效、勞動強度不大、產品質量優異。

把熔融的塑料在壓力作用下注進模具中，經過溫度降低形成需要的各種塑料件稱之為塑料注塑法，目前市場上有專門用于注塑的機械注塑機，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，在安裝或者當作最后成品之前可以不用再進行其他加工，很多細致部分都能在注射模塑中一次成型。注塑模具是由動模和定模兩部分組成。安裝在注塑機的固定模板上的稱之為定模，所以它是固定的。安裝在注塑機的移動模板上的稱之為動模，動模是活動的。在注塑機進行工作的時候，動模會向定模趨近，兩者閉合組成了澆注系統和型腔。開模的時候，定模會和動模分離，頂出機構進行工作，把塑件頂出模腔，使得注塑制品可以順利脫模，一個工作循環就此完成。

3 塑料注塑作業成型控制的工藝技術

注射模塑過程需要對噴嘴溫度、模具溫度和料筒溫度進行控制。影響塑料的流動和塑化的是噴嘴溫度和料筒溫度，影響塑料的冷卻和流動是噴嘴溫度。任何一種塑料都有不一樣的流動溫度，而同一種塑料，可能因為牌號和來源的不同，它的分解溫度和流動溫度也是有差異的，這些都是因為分子量和平均分子量的分布不同導致的，不同類型的注射機對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“流涎現象”的發生[2]。

成型周期是指一次注射模塑過程完成所需要的時間，也叫模塑周期。成型周期對設備的利用率和勞動生產率都會造成直接影響，所以在生產過程中，應在保證質量的基礎上，盡量把成型周期中的各個相關時間進行減少。冷卻時間和注射時間在整個成型周期中顯得尤為重要，其對制品的質量都有決定性的影響。注射時間內的充模時間和充模速率直接成反比關系，一般的充模時間都在3到5秒內。

使用螺桿式注射機時，螺桿轉動后退時給螺桿上部熔料的壓力稱之為塑化壓力，也叫背壓。可以通過液壓系統中的溢流閥對這種壓力的大小進行調整。在注射過程中，塑化壓力的大小不會因為螺桿的轉速而變化，但是熔體溫度會因為塑化壓力的增加而提高，塑化速度則會減緩。同時，塑化壓力的增加會使熔體溫度均勻、色料均勻混合和使熔體中的氣體排出。在通常操作中，以保證制品的質量為前提，塑化壓力的大小應該越低越好，塑料的品種決定具體的數值，但一般不會超過20kg/cm。

4 結束語

綜上所述，注塑成型加工生產速度快、效率高，操作可實現自動化，花色品種多，形狀可以由簡到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精確，產品易更新換代，能成形狀復雜的制件，注塑成型適用于大量生產與形狀復雜產品等成型加工領域。注塑模具作為生產各種工業產品的主要工藝裝備，以往的塑膠模具設計方法已不能適應產品質量提高和換代更新的要求。所以要改變加工方法，突破傳統設計方法，提高制品質量和降低制作成本，這不僅有現實的經濟意義，也是必然的發展趨勢。

參考文獻

[1]宋滿倉，顏克輝.薄壁注塑成型數值模擬技術的發展現狀[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用[J].聚氨酯，2014（2）：74-79.