【正文】 單位：億美元 年份 20xx 20xx 20xx 中國出口美國 美國出口中國 進入 2 1 世紀(jì)， 20xx～ 20xx 年，中國模具出口額從 億美元增加到 億美元，七年年均增長率為 ％，這充分說明了以往的出口業(yè)績。所以，注射成 型 廣泛地用于塑料制件的生產(chǎn)中，但注射成 型 的設(shè)備及模具制造費用較高，不適合單件及批量較小的塑料制件的生產(chǎn)。 ⑷ 料筒的清洗 當(dāng)改變產(chǎn)品、更換原料及顏色時均需清洗料筒。對塑化的要求是：塑料在進入模腔之前，既要達(dá)到規(guī)定的成 型 溫度，又要使熔體各點溫度均勻一致，并能在規(guī)定時間內(nèi)提供上述質(zhì)量的足夠熔融塑料以保證生產(chǎn)連續(xù)順利地進行。 ③ 倒流階段 （ t2~ t3） 這一階段是從柱塞或螺桿開始后退時起至澆口處熔體凍結(jié)時為止。開模時，模腔內(nèi)的壓力不一定等于外界大氣壓。退火處理的時間取決于塑料品種、加熱介質(zhì)溫度、塑件的形狀和成 型條件。 溫度 在注射成 型 中需控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等。對于螺桿式注射機，由于螺桿轉(zhuǎn)動的攪動，同時使物料受高剪切作用，物料自身摩擦生熱，使傳熱加快，因此料筒溫度可以低于柱塞式 10℃ ~20℃ 。料筒溫度和噴嘴溫度的最佳值一般通過試模來確定。 塑化壓力大小對熔體實際溫度、塑化效率及成 型 周期等均有影響。 型腔充滿后，注射壓力的作用在于對模內(nèi)熔料的壓實。通常以塑料制品收縮 率最小為保壓時間的最佳值。 9 一般情況，注射模是由成 型 部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部件、推出機構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和支承零部件組成，如果塑件有側(cè)向的孔或凸臺，注射模還包括側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。合模時在導(dǎo)柱 導(dǎo)套 9 的導(dǎo)向定位下，動模和定模閉合。繼 續(xù)開模時，模具便在 BB 分型面分型，塑件與凝料拉斷并留在型芯 16 上，最后在注射機的固定頂出桿的作用下，推動模具的推出機構(gòu)，將型芯上的塑件推出。圖 06（ａ）為合模狀態(tài)，圖 06（ｂ）為開模狀態(tài)。開模時，模具從 AA 處分開的同時，螺紋型芯 1由注射機的開合模絲桿帶動旋轉(zhuǎn)并開始從塑件中旋出，此時，塑件暫時留在模具型腔內(nèi)不動，當(dāng)螺紋型芯在塑件內(nèi)還有一扣或半扣時，定距螺釘 4 使模具從 BB 分型面分開，塑件即被帶出模具型腔，并與螺紋型芯也脫離。 （ a） 加料 （ b） 壓縮 （ c） 制件脫模 圖 010 壓縮成 型 1— 上模座； 2— 上凸模； 3— 凹模； 4— 下凸模； 5— 下模板； 6— 下模座 與注射成 型 相比，壓縮成 型 的優(yōu)點有可采用普通液壓機，壓縮模結(jié)構(gòu)簡單（無澆注系統(tǒng)）， 15 生產(chǎn)過程較簡單，壓縮塑件內(nèi)部取向組織少、性能均勻，塑件成 型 收縮率小等。在成 型 時以一定數(shù)量的錠料放入壓縮模內(nèi)。一般熱固性塑料壓縮過程可以分為加料、合模、排氣、固化和脫模等幾個階段，在成 型 帶有嵌件的塑料制件時，加料前應(yīng)預(yù)熱嵌件并將其安放定位于 模內(nèi)。 ⑶排氣 壓縮熱固性塑料時，在模具閉合后，有時還需卸壓將凸模松動少許時間，以便排出其中的氣體。 ⑸塑件脫模 制品脫模方法分為機動推出脫模和手動推出脫模。 表 06：常用熱固性塑件退火處理溫度及時間 塑料種類 退火溫度 /℃ 保溫時間 /h 酚醛塑料制作 80~130 4~24 酚醛纖維塑料制作 130~160 4~24 氨基塑 料制作 70~80 10~12 壓縮成 型 工藝參數(shù) 壓縮成 型 的工藝參數(shù)主要是指壓縮成 型 壓力、壓縮成 型 溫度和壓縮時間。隨著溫度的升高，塑料固體粉末逐漸融化，黏度由大到小，開始交聯(lián)反應(yīng)，當(dāng)其流動性隨溫度的升高而出現(xiàn)峰值時，迅速增大成 型 壓力，使塑料在溫度還不很高而流動性又較大時充滿型腔的各部分。壓縮成 型 溫度升高，塑件固化速度加快，所需壓縮時間減少，因而壓縮周期隨模具溫度提高也會減少。其成 型 原理如圖 011 所示，先將固態(tài)成 型 物料（最好是預(yù)壓成錠或經(jīng)預(yù)熱的物料）加入裝在閉合的壓注模具上的加料腔內(nèi)，使其受熱軟化轉(zhuǎn)變?yōu)轲ち鲬B(tài)，并在壓力機柱塞壓力作用下塑料熔體經(jīng)過澆注系統(tǒng)充滿型腔，塑料在型腔內(nèi)繼續(xù)受熱受壓，產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)而固化定型，最后開模取出塑件。 ⑷由于成 型 物料在加料腔內(nèi)已經(jīng)受熱熔融，因此，進入模腔時料溫及吸熱量均勻，所 需的交聯(lián)固化時間較短，致使成 型 周期較短，生產(chǎn)效率高 。 模具溫度 壓注成 型 的模具溫度通常要比壓縮成 型 的 溫度低一些，一般約為 130℃ ~190℃ ，因為塑 料通過澆注系統(tǒng)時能從摩擦中取得一部分熱量。在此過程中，塑料不斷地接受外加熱和 螺桿與物料之間、物料與物料之間及物料與料筒之間的剪切摩擦熱，逐漸熔融呈黏流態(tài)，然后在擠出系統(tǒng)的作用下，塑料熔料通過具有一定 形 狀的擠出模具（機頭）口模以及一系列輔助裝置（定型、冷卻、牽引、切割等裝置），從而獲得截面形狀一定的塑料型材。擠出工藝所用設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，應(yīng)用廣泛。不論采用哪種方法，都是使管坯內(nèi)外形成壓力差，使其緊貼在定徑套上而冷卻定型。牽引速度要與擠出速率相適應(yīng)，一般是牽引速度略大于擠出速率，以便消除塑件尺寸的變化值，同時對塑件進行適當(dāng)?shù)睦炜商岣哔|(zhì)量。從粉狀或粒狀的固態(tài)物料開始，高溫制品從機頭中擠出，經(jīng)歷了一個復(fù)雜的溫度變化過程。 表 011： 熱塑性塑料擠出成 型 時的溫度參數(shù) 塑料名稱 擠出溫度 /℃ 原料中水分控制 /% 加料段 壓縮段 均化段 機頭及口模段 丙烯酸類聚合物 室溫 100~170 ~200 175~210 ? 醋酸纖維素 室溫 110~130 ~150 175~190 ? 聚酰胺（ PA） 室溫 ~90 140~180 ~270 180~270 ? 聚乙烯（ PE） 室溫 90~140 ~180 160~200 ? 硬聚氯乙烯（ HPVC） 室溫 ~60 120~170 ~180 170~190 ? 軟聚氯乙烯及氯乙烯共聚物 室溫 80~120 ~140 140~190 ? 聚苯乙烯 （ PS） 室溫 ~100 130~170 ~220 180~245 ? 壓力 在擠出過程中，由于料流的阻力，螺桿槽深度的改變，以及過濾網(wǎng)、過濾板和口模等產(chǎn)生 阻礙，因而沿料筒軸線方向，在塑料內(nèi)部產(chǎn)生一定的壓力。理論和實踐都證明，擠出速度隨螺桿直徑、螺槽深度、均化段長度和螺桿轉(zhuǎn)速的增大而增大，隨螺桿末端熔體壓力和螺桿與料筒間隙增大而增大。牽引速度與擠出速度的比值稱牽引比，其值必須大于 1。 常用吹塑成型方法 ⑴ 擠出吹塑成型 擠出吹 塑成型是得到中空塑件的主要方法，擠出吹塑成型工藝過程如圖 07 所示。 圖 015 注射吹塑中空成型 １ — 注射機噴嘴；２ — 注射型坯；３ — 空心凸模；４ — 加熱器；５ — 吹塑模；６ — 塑件 ⑶注射拉伸吹塑成型 26 注射拉伸吹塑成型是將注射成型的有底型坯加熱到熔點以下的適當(dāng)溫度后置于模具內(nèi)，先用拉伸桿進行軸向拉伸后再通入壓縮空氣吹脹成型的加工方法。在拉伸吹塑之前，為了補償型坯冷卻散發(fā)的熱量，需要 進行二次加熱，以確保型坯的拉伸吹塑成型。型坯溫度還與塑料品種有關(guān)，例如，對于線型聚酯和聚氯乙烯等非結(jié)晶塑料，型坯溫度比 Ｔ g 高 10~40℃，通常線型聚酯可取 90~100℃，對于聚丙烯等結(jié)晶型塑料，型坯溫度比 Ｔ m低 5~40℃較合 適，聚丙烯一般取 150℃左右。 真空成型方法主要有凹模真空成型、凸模真空成型、凹凸模先后抽真空成型、吹泡真空成型、柱塞推下真空成型和帶有氣體緩沖裝置的真空成型等。這種成型方法，由于成型過程中冷的凸模首先與塑料板接觸，故其底部稍厚。 圖 021 壓縮空氣延伸法真空成型 柱塞延伸法真空成型 柱塞延伸法真空成型如圖 022 所示。此成型方法使塑料板在成型前先延伸，壁厚 30 變形使塑料板在成型前先延伸，壁厚變形均勻，主要用于成型深型腔塑件。 圖 019 凸模真空成型 凹凸模先后抽真空成型 凹凸模先后抽真空成型如圖 020 所示。把板材固定并密封在凹模型腔的上方，將加熱器移到板材上方將板材加熱至軟化，如圖 018（ａ）所示；然后 移開加熱器，在型腔內(nèi)抽真空，板材就貼在凹模型腔壁上，如圖 018（ｂ）所示；冷卻后由抽氣孔通入壓縮空氣將成型好的塑件吹出，如圖 018（ｃ）所示。模具溫度過高，塑件需較長 冷卻定型時間，生產(chǎn)率下降，并在冷卻過程中，塑件會產(chǎn)生較大的成型收縮，難以控制其尺寸與形狀精度。將壓延或擠出成型的片材再加熱，使之軟化，放入型 腔，合模后在片材之間通入壓縮空氣而成型出中空塑件。注射拉伸吹塑最典型的產(chǎn)品是線型聚酯飲料瓶。擠出吹塑成型模具結(jié)構(gòu)簡單，投入少，操作容易，適于多種塑料的中空吹塑成型。 表 012：幾種塑料管材的擠出成 型 工藝參數(shù) 塑料 管材 工藝參數(shù) 硬聚氯乙烯（ HPVC） 軟聚氯乙烯（ LPVC） 低密度 聚乙烯（ LDPE） ABS 聚酰胺 1010 (PA1010) 聚碳酸酯（ PC） 管材外徑/mm 95 31 24 管材內(nèi)徑/mm 85 25 19 25 管材厚度/mm 5? 1 3 2? 1 3? 1 — — 機筒溫度/℃ 后段 80~100 90~100 90~100 160~165 200~250 200~240 中段 140~150 120~130 110~120 170~175 260~270 240~250 前段 160~170 130~140 120~130 175~180 260~280 230~255 機頭溫度 /℃ 160~170 150~160 130~135 175~180 220~240 200~220 口模溫度 /℃ 160~180 170~180 130~140 190~195 200~210 200~210 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min) 12 20 16 15 口模內(nèi)徑 32 33 33 24 /mm 芯模內(nèi)徑/mm 25 26 26 穩(wěn)流定型段長度 /mm 120 60 60 50 45 87 牽引比 真空定徑套內(nèi)徑 /mm — 25 33 33 定徑套長度/mm 300 — 160 250 — 250 定徑套與口模間距 /mm — — — 25 20 20 氣動成型工藝 氣動成型是利用氣體的動力作用代替部分模具的成型零件（凸?；虬寄＃┏尚退芗囊环N方法，與注射、壓縮、壓注成型相比，氣動成型壓力低，因此對模具材料要求不高，模具結(jié)構(gòu)簡單，成本低，壽命長。 擠出速度在生產(chǎn)過程中也存在波動現(xiàn)象，這將影響塑件的幾何形狀和尺寸精度。 增加機頭壓力可以提高擠出熔體的混合均勻性和穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品致密度，但機頭壓力過大將影響產(chǎn)量。 圖 013 為聚乙烯擠出成 型 溫度曲線（圖中 D 為擠出機螺桿外徑），它是沿料筒軸心方 22 向測得的。通常薄膜和單絲的牽引速度可以快些， 其原因是牽引速度大，塑件的厚度和直徑減小，縱向抗斷裂強度增高，扯斷伸長率降低。硬質(zhì)塑件（如聚苯乙烯、低密度聚乙烯和硬聚氯乙烯等）不能冷卻得過快，否則容易造成殘余內(nèi)應(yīng)力，并影響塑件 的外觀質(zhì)量。 塑化階段 經(jīng)過干燥處理的塑料原料由擠出機料斗加入料筒后，在料筒溫度和螺桿旋轉(zhuǎn)、壓實及混合作用下，由固態(tài)的粉料或粒料轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢鲃有缘木鶆蛉垠w，這一過程稱為塑化。擠出成 型 還可用于塑料的著 色、造粒和共混改性等。 成 型 時間 壓注成 型 時間包括加料時間、充模時間、交聯(lián)固化時間、脫模取塑件時間和清模時間等。 壓注成 型 工藝過程 壓注成 型 的工藝過程和壓縮成 型 基本相似，不再贅述。壓注成 型 是在克服壓縮成型 缺點、吸收注射成 型 優(yōu)點的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 壓縮時間的長短對塑件的性能影響很大。如果模具溫度太高， 將使樹脂和有機物分解，塑件表面顏色 就會暗淡。 施加成 型 壓力的 目的是促使物料流動充模，提高塑件的密度和內(nèi)在質(zhì)量，克服塑料樹脂 17 在成 型 過程中因化學(xué)變化釋放的低分子物質(zhì)及塑料中的水分等產(chǎn)生的脹模力，使模具閉合，保證塑件具有穩(wěn)定的尺寸、形狀，減少飛邊，防止變形。 壓后處理 塑件脫模后，對模具應(yīng)進行清理，有時對塑件要進行后處理。排氣的次數(shù)和時間要按需要而定，通常排氣的次數(shù)為一至兩次，每次時間由幾秒至幾十秒。因為加料的多少直接影響塑件的尺寸和密度，所以必須嚴(yán)格定量。通常使用的錠料形狀多為圓片狀，也有長條狀、扁球狀、空心體狀或仿塑件形狀。 壓縮成 型 主要用于熱固性塑料，也可用于熱塑性塑料（如聚四氟乙烯等）。熱流道注射模是在注射成型過程中，利用加熱或絕熱的辦法使?jié)沧⑾到y(tǒng)中的塑料始終保持熔融狀態(tài)，在每次開模時，只需取出塑件而沒有澆注系統(tǒng)凝料。但有時由于某些塑件的特殊要求或受形狀限制，開模后塑件將留在定模一側(cè)或留在動、定模的可能性都有，為此，應(yīng)在定模一側(cè)設(shè)置推出機構(gòu)。 ⑶ 帶有活動成型零件的注射模 由于塑件結(jié)構(gòu)的特殊要求，如帶有內(nèi)側(cè)凸、內(nèi)側(cè)凹或螺紋孔等塑件，需要在模具中設(shè)置活動的成型零件，也稱活動鑲塊（件），以便開模時方便地取出塑件。之后注射機