注塑成型工藝一般包括：填充、保壓、冷卻、脫模等4個階段，這4個注塑成型工藝階段直接決定著制品的成型質(zhì)量，而且這4個注塑成型工藝階段是一個完整的連續(xù)過程。

1、注塑成型工藝填充階段

（1）填充是整個注塑循環(huán)過程中的第一步，時間從模具閉合開始注塑算起，到模具型腔填充到大約95%為止。理論上，填充時間越短，成型效率越高，但是實際中，成型時間或者注塑速度要受到很多條件的制約。

（2）高速填充。高速填充時剪切率較高，塑料由于剪切變稀的作用而存在粘度下降的情形，使整體流動阻力降低；局部的粘滯加熱影響也會使固化層厚度變薄。因此在流動控制階段，填充行為往往取決于待填充的體積大小。即在流動控制階段，由于高速填充，熔體的剪切變稀效果往往很大，而薄壁的冷卻作用并不明顯，于是速率的效用占了上風(fēng)。

（3）低速填充。熱傳導(dǎo)控制低速填充時，剪切率較低，局部粘度較高，流動阻力較大。由于熱塑料補(bǔ)充速率較慢，流動較為緩慢，使熱傳導(dǎo)效應(yīng)較為明顯，熱量迅速為冷模壁帶走。加上較少量的粘滯加熱現(xiàn)象，固化層厚度較厚，又進(jìn)一步增加壁部較薄處的流動阻力。

由于噴泉流動的原因，在流動波前面的塑料高分子鏈排向幾乎平行流動波前。因此兩股塑料熔膠在交匯時，接觸面的高分子鏈互相平行；加上兩股熔膠性質(zhì)各異（在模腔中滯留時間不同，溫度、壓力也不同），

造成熔膠交匯區(qū)域在微觀上結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差。在光線下將零件擺放適當(dāng)?shù)慕嵌扔萌庋塾^察，可以發(fā)現(xiàn)有明顯的接合線產(chǎn)生，這就是熔接痕的形成機(jī)理。熔接痕不僅影響塑件外觀，同時由于微觀結(jié)構(gòu)的松散，易造成應(yīng)力集中，從而使得該部分的強(qiáng)度降低而發(fā)生斷裂。

一般而言，在高溫區(qū)產(chǎn)生熔接的熔接痕強(qiáng)度較佳，因為高溫情形下，高分子鏈活動性較佳，可以互相穿透纏繞，此外高溫度區(qū)域兩股熔體的溫度較為接近，熔體的熱性質(zhì)幾乎相同，增加了熔接區(qū)域的強(qiáng)度；反之在低溫區(qū)域，熔接強(qiáng)度較差。

2、注塑成型工藝保壓階段

保壓階段的作用是持續(xù)施加壓力，壓實熔體，增加塑料密度（增密），以補(bǔ)償塑料的收縮行為。

在保壓過程中，由于模腔中已經(jīng)填滿塑料，背壓較高。在保壓壓實過程中，注塑機(jī)螺桿僅能慢慢地向前作微小移動，塑料的流動速度也較為緩慢，這時的流動稱作保壓流動。由于在保壓階段，塑料受模壁冷卻固化加快，熔體粘度增加也很快，因此模具型腔內(nèi)的阻力很大。

在保壓的后期，材料密度持續(xù)增大，塑件也逐漸成型，保壓階段要一直持續(xù)到澆口固化封口為止，此時保壓階段的模腔壓力達(dá)到最高值。

在保壓階段，由于壓力相當(dāng)高，塑料呈現(xiàn)部分可壓縮特性。在壓力較高區(qū)域，塑料較為密實，密度較高；在壓力較低區(qū)域，塑料較為疏松，密度較低，因此造成密度分布隨位置及時間發(fā)生變化。

保壓過程中塑料流速極低，流動不再起主導(dǎo)作用；壓力為影響保壓過程的主要因素。保壓過程中塑料已經(jīng)充滿模腔，此時逐漸固化的熔體作為傳遞壓力的介質(zhì)。模腔中的壓力借助塑料傳遞至模壁表面，有撐開模具的趨勢，因此需要適當(dāng)?shù)逆i模力進(jìn)行鎖模。

漲模力在正常情形下會微微將模具撐開，對于模具的排氣具有幫助作用；但若漲模力過大，易造成成型品毛邊、溢料，甚至撐開模具。因此在選擇注塑機(jī)時，應(yīng)選擇具有足夠大鎖模力的注塑機(jī)，以防止?jié)q模現(xiàn)象并能有效進(jìn)行保壓。

3、注塑成型公寓冷卻階段

在注塑成型模具中，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計非常重要。這是因為成型塑料制品只有冷卻固化到一定剛性，脫模后才能避免塑料制品因受到外力而產(chǎn)生變形。由于冷卻時間占整個成型周期約70%～80%，因此設(shè)計良好的冷卻系統(tǒng)可以大幅縮短成型時間，提高注塑生產(chǎn)率，降低成本。設(shè)計不當(dāng)?shù)睦鋮s系統(tǒng)會使成型時間拉長，增加成本；冷卻不均勻更會進(jìn)一步造成塑料制品的翹曲變形。

根據(jù)實驗，由熔體進(jìn)入模具的熱量大體分兩部分散發(fā)，一部分有5%經(jīng)輻射、對流傳遞到大氣中，其余95%從熔體傳導(dǎo)到模具。塑料制品在模具中由于冷卻水管的作用，熱量由模腔中的塑料通過熱傳導(dǎo)經(jīng)模架傳至冷卻水管，再通過熱對流被冷卻液帶走。少數(shù)未被冷卻水帶走的熱量則繼續(xù)在模具中傳導(dǎo)，至接觸外界后散溢于空氣中。

注塑成型的成型周期由合模時間、充填時間、保壓時間、冷卻時間及脫模時間組成。其中以冷卻時間所占比重最大，大約為70%～80%。因此冷卻時間將直接影響塑料制品成型周期長短及產(chǎn)量大小。脫模階段塑料制品溫度應(yīng)冷卻至低于塑料制品的熱變形溫度，以防止塑料制品因殘余應(yīng)力導(dǎo)致的松弛現(xiàn)象或脫模外力所造成的翹曲及變形。

影響制品冷卻速率的因素有：

（1）塑料制品設(shè)計方面。主要是塑料制品壁厚。制品厚度越大，冷卻時間越長。一般而言，冷卻時間約與塑料制品厚度的平方成正比，或是與最大流道直徑的1.6次方成正比。即塑料制品厚度加倍，冷卻時間增加4倍。

（2）模具材料及其冷卻方式。模具材料，包括模具型芯、型腔材料以及模架材料對冷卻速度的影響很大。模具材料熱傳導(dǎo)系數(shù)越高，單位時間內(nèi)將熱量從塑料傳遞而出的效果越佳，冷卻時間也越短。

（3）冷卻水管配置方式。冷卻水管越靠近模腔，管徑越大，數(shù)目越多，冷卻

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文章關(guān)鍵詞：塑膠注塑_塑膠模具加工_注塑產(chǎn)品制造