三．注射
1．注射成型原理
將鬆散的粒狀或粉狀成型物料從注射機的料斗送入高溫的機筒內加熱熔融塑化，使之成為粘流態熔體，然後在柱塞或螺桿的高壓推動下，以高流速通過機筒前端的噴嘴，注射入溫度較低的模具中，經過一段保壓冷卻定型時間後，開啟模具便可以從型腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料製品。
2．注射機分類
按注射方向和模具開合方向：臥式注射機、立式注射機、角式注射機；
按注射裝置分：螺桿式、柱塞式、螺桿預塑化型；
按鎖模裝置分：直壓式、肘拐式。
3．注射機組成
注射機構、鎖模機構、液壓傳動和電器控制系統
4．安裝部分尺寸校核
不同型號的注射機安裝模具部分的形狀和尺寸各不相同，為了使模具能順利地安裝在注射機並生產出合格的塑料製品，在設計模具時必須校核注射機上與模具安裝有關的尺寸。需校核的主要內容有噴嘴尺寸、定位圈尺寸、模具厚度、螺孔尺寸。
5．當注射機採用液壓-機械聯合作用的鎖模機構時，最大開模行程由連桿的最大行程決定，而不受模具後的影響。
6．採用全液壓式鎖模機構的注射機，其最大開模行程受模具厚度的影響。
7．注射成型分類
注射成型分為普通注射成型、精密注射成型和特種注射成型。
8．注射成型工藝過程
（1）加料
（2）塑化
（3）注射：①充模 ②保壓 ③倒流 ④澆口凍結後的冷卻 ⑤脫模
9．製品後處理
塑料製品脫模後常需要進行適當的後處理（退火或調濕），以便改善和提高製品的效能和尺寸穩定。退火處理是使製品在定溫的加熱介質或熱空氣迴圈烘箱中靜置一段時間。一般，退火溫度比製品使用溫度高10~20℃，或比塑料熱變形溫度低10~20℃，以消除製品的內應力、穩定結晶結構。
有些塑料製品（如聚醯胺）在高溫下與空氣接觸會氧化變色或容易吸收水分而膨脹，此時需進行調濕處理，即將剛脫模的製品放在熱水中處理，這樣既可隔絕空氣，進行無氧化退火，又可使**快速達到吸濕平衡狀態，從而使製品尺寸穩定。
10．注射成型工藝引數
溫度：料筒溫度和噴嘴溫度影響塑料的塑化和流動，模具溫度主要影響塑料的流動和冷卻；
壓力：包括塑化壓力和注射壓力；塑化壓力又稱背壓，是指注射機螺桿頂部的熔體在羅骨幹轉動後退時所受到的壓力；注射壓力用以克服熔體從料筒流向型腔的流動阻力，提供充模速度以及對熔體進行壓實等。
時間：完成一次注射成型過程所需的時間稱為成型週期。
11．影響塑料製品尺寸精度的因素
（1）模具成型部件的製造誤差δz
（2）模具成型零件的表面磨損δc
（3）由塑料收縮率波動所引起的塑料製品的尺寸誤差δs
（4）模具活動成型部件的配合間隙變化引起的誤差δj
（5）模具成型部件的安裝誤差δa
12．成型工藝製品對製品幾何形狀的要求
（1）塑料製品的內外形狀：塑件設計時應盡量避免側向凹凸
（2）脫模斜度：一般情況下脫模斜度取0.5°，在滿足製品尺寸公差要求的前提下，脫模斜度可取得大一些；熱塑性塑料的收縮率一般比熱固性塑料大，故脫模斜度也相應大一些。
（3）製品壁厚：熱塑性：1~4mm，熱固性：2~4mm，壁厚要均勻，否則因收縮使製品變形，產生縮孔、凹陷或者填充不足；為了使壁厚均勻常常是將厚的部分挖空
（4）加強肋及其他防變形結構：加強肋的主要作用是增加塑件強度和避免塑件變形翹曲；加強肋以設計得矮一些、多一些為好，厚為δ，則高度l=(1~2) δ,肋根寬b=(1/4~1) δ
13. 設計注射模時，為什麼要對注射機有關的效能引數進行校核？具體要校核哪些引數？
答：因為在設計注射模時，必須了解注射機的技術規格（基本引數），正確處理好注射模與注射機的關係，才能設計出合乎要求的模具。
具體要校核這些引數：
（1）最大注射量的校核
（2）注射壓力的校核
（3）鎖模力的校核
（4）安裝部分的尺寸校核
（5）開模行程和頂出機構的校核
四．注射模
1．注射模組成
注射模由動模和定模兩大部分組成。
注射模由以下七個（或部分）系統或機構組成：
（1）成型零部件：是指構成模具成型製品型腔，並與塑料熔體直接接觸的模具零件或部件，有型腔、型芯、成型杆、鑲件等；
（2）澆注系統：由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道稱為澆注系統，一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成；
（3）導向與定位機構：為確保動、定模閉合時能準確導向和定位而設定的部件，一般由導柱、導套構成；
（4）脫模機構：指模具在開模過程中或開模後將塑件從模具中退出的機構，一般由推桿、推桿固定板、推闆、復位杆、拉料杆等組成；
（5）側向分型與抽芯機構：成型帶有側孔或側凹的塑件，在塑件被拖出模具之前，必須先側向分型並將側向型芯抽出。完成上述動作的零部件所構成的機構，稱側向分型與抽芯機構；
（6）溫度調節系統：為了滿足注射成型工藝對模具的溫度要求而設定的，一般採用迴圈水冷卻；
（7）排氣系統：為了在注射成型過程中將型腔內原有的空氣和塑料熔體中逸出的氣體排出
2．注射模分類
（1）按模具總體結構特稱分類
①單分型面注射模：分流道在分型面上，主流道在定模上
②雙分型面注射模：兩個不同的分型面，用於分別取出塑件和冷凝料，它是在動模板與定模板之間增加一塊可王府移動的型腔板（又稱中間板或流道板）
③帶有側向分型與抽芯機構的注射模
④帶有活動成型零件的注射模
⑤機動脫螺紋的注射模
⑥無流道注射模
3．選擇分型面的原則
選擇設計分型面的基本原則是：分型面應選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。同時還應該考慮以下因素：
（1）分型面的選擇應便於塑件脫模並簡化模具結構，因此，應盡可能使塑件在動定模分離後留在動模一側。
（2）分型面的選擇應考慮塑件的技術要求
（3）分型面應盡量選擇在不影響塑件外觀的位置，並使其產生的飛邊易於清理和修正
（4）分型面的選擇應有利於排氣
（5）分型面的選擇應便於模具零件加工
（6）分型面的選擇應考慮注射機的技術引數
設計澆注系統時應注意以下問題：
1．應考慮成型塑料的工藝特性：如成型塑料熔體的流動性，對壓力、溫度的敏感性，收縮性，分子取向等效能。
2．澆口位置、數量的設計要有利與熔體的流動，有利於排氣等。
3．應盡量縮短熔體到型腔的流程，以減少壓力損失。
4．避免高壓熔體直接對型芯和嵌件的衝擊，以防止型心的變形或嵌件的位移。
5．儘量減少澆注系統冷凝料的產生，減少原材料的損耗。
6．澆口的設定要便於冷凝料的去除，不影響塑件的外觀。
4．型腔數目的確定
（1）按注射機的最大注射量確定型腔個數n
（2）按注射機額定鎖模力確定型腔個數n
（3）按製品的精度要求確定型腔個數n
（4）按經濟型確定型腔數
5．型腔布置
型腔的不知若按分流道的布置特點，可分為平衡式布置和非平衡式布置
平衡式布置：分流道至各型腔的流程相等
非平衡式布置：分流道至各型腔流程不等
6．澆注系統的組成及其作用
澆注系統是指模具中塑料熔體由注射機噴嘴至型腔之間的進料通道。
作用：將塑料熔體充滿型腔並將注射壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織緻密、輪廓清晰、表面光潔、尺寸精確的塑件。
澆注系統可分為普通澆注系統和無流道凝料澆注系統。
7．澆注系統的組成和作用
澆注系統一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。
（1）主流道：指連線注射機噴嘴與分流道或型腔（單型腔）的進料通道。其作用是將塑料熔體引入模具，其形狀、大小會直接影響塑料熔體的流速和填充時間。
（2）分流道：指連線主流道和澆注口的進料通道。其作用是通過流道截面及方向的變化使塑料熔體平穩地轉換流向，並均衡地分配給各個型腔（多型腔）。
（3）澆口：指連線分流道與型腔之間的一段短小的進料通道。它是澆注系統的關鍵部分，它起著調節熔體流速、控制保壓時間、防止熔體倒流的作用。
（4）冷料穴：在模具中直接對著主流道（或分流道）的孔或槽，用以儲存注射時熔體料流前鋒的冷料頭，防止冷料進入型腔而影響塑件的質量，或由於冷料堵塞澆口，或降低流動性而造成填充不滿。
8．主流道設計
（1）主流道一般設計成圓錐形，其錐角一般為2°~4°，流動性差的可取3°~6°，便於將冷凝料從主流道拔出。
（2）主流道與噴嘴對接處作成球面凹坑，其半徑r2=r1+(1~2)mm，其小端直徑d1=d2+(0.5~1)mm，凹坑深度取h=3~5mm。
（3）為減少熔體充模時的壓力損失和塑料損耗，應盡量縮短主流道的長度，一般主流道的長度控制在60mm內。
（4）由於主流道與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反覆接觸和碰撞，所以常將主流道設計成可拆卸的主流道襯套（澆口套）
9．分流道設計
在設計分流道時主要考慮的是儘量減少熔體流動時的壓力損失和溫度損失，同時儘量減少分流道的容積。
（1）分流道的截面形狀：常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、u形、半圓形和矩形等
（2）分流道的截面尺寸：對於多數塑料，直徑一般取5~6mm，一般圓形截面的直徑為2~12mm，對流動性好的尼龍、聚乙烯、聚丙烯等塑料，分流道長度很短的，直徑可小到2mm，對流動性差的聚碳酸酯、聚碸等，則直徑可達到12mm。
10．澆口
澆口是教主系統的關鍵部分，它起著調節、控制料流速度、補料時間，防止倒流及在多型腔中起著平衡進料的作用。
澆口設計：
（1）應避免引起熔體破裂
（2）澆口應設定在塑件最大壁厚處
（3）應有利於排氣
（4）有利於減少熔接痕和提高熔接痕強度
（5）防止型芯變形
（6）考慮塑件的收縮變形及分子取向
（7）應考慮塑件的外觀
11．克服噴射現象
克服噴射現象的辦法是加大澆口截面尺寸，降低熔體的流速；改變澆口的位置並採用衝擊型澆口，即澆口開設在正對著型腔壁或粗大型芯的位置。
12．流程比
流程比是指塑料熔體在型腔內流動的最大流程與其厚度之比。
13．澆口型別
（1）側澆口：從塑件的邊緣進料
（2）重疊式澆口：澆口開設在塑件端麵邊緣，可避免熔體從澆口向型腔產生噴射現象
（3）扇形澆口：適合於成型長條形或扁平而薄的塑件
（4）薄片澆口：特點是澆口截面寬度很大，深度h很小。
（5）直接澆口：特點是塑料熔體經主流道直接進入型腔，僅適合於單型模腔。
14．排氣槽作用
排氣槽是為使模具型腔中的氣體排出而在模具上開設的通氣槽或通氣孔。
15．排氣方式
（1）利用分型面排氣
（2）利用型芯（或鑲件）與模板的配合間隙排氣
（3）利用推桿與孔的配合間隙排氣
（4）開設排氣槽
16．導向機構
作用：保證動模和定模兩大部分或模內其他零件之間的準確配合和可靠地分開，以避免模內各零件發生碰撞和干涉，並確保塑件的形狀和尺寸精度 。
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