成型周期(时间、速度)

完成一次注射模塑过程所需要的时间称为成型周期。它实际包括以下几部分(见图1)。成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率。因此，在生产中在保证质量的前提下，尽量缩短成型周期中各有关时间

图1  成型周期

注射时间中的充模时间短，注射速率高，熔料密度较高、温差较小，熔料压力传递性好，对多型腔制品尺寸误差小，但是制品易产生飞边、毛刺及银纹、气泡。通常情况下，充模时间为3～5s。对熔体黏度高、玻璃化温度高、冷却速度快的大型、薄壁、精密制件以及加工温度范围窄、玻璃纤维增强的低发泡制品，应采用快速注射，常用值为15～20cm/s，其他情况采用8～12cm/s

保压时间在整个注射时间内占的比例较大，一般约为20～120s，特别厚的制品可达3～5min。在浇口处熔料冻结之前，保压时间的多少，对制品尺寸的准确性有影响，以聚苯乙烯为例，保压时间与制品尺寸的关系见下表

聚苯乙烯制件保压时间与制品尺寸的关系

性能指标

制品编号

1

2

3

4

5

保压时间/s

5

7

9

13

17

制品质量/g

142

144

146

150

153

制品宽度/mm

72.9

73

73.1

73.2

73.7

收缩率/%

0.88

0.64

0.56

0.40

0.20

凝封压力/MPa

7.03

11.2

21.1

35.2

63.5

残余压力为零的时间/s

9

11

15

28

开模时残余压力14MPa

制品质量情况

表面有较大缩孔

缩孔变小

外观质量好

外观质量好

脱模困难

保压时间与物料温度、模具温度、主流道及浇口尺寸也有密切关系，如果工艺条件是正常的，浇注系统设计合理，通常以制品收缩率波动范围最小时为保压时间最佳值。保压时间短，制品密度低，尺寸偏小，易出现缩孔；保压时间长，制品内应力大，强度降低，脱模困难。表温度中表3中，保压时间超过17s时，浇口凝封压力高，模内残余压力过大，以致不能开模，这时开模力大大增加，两者关系如下：

模内残余压力/MPa

10

14

21

开模力/kN

9

25

54

成型周期内压力的变化如图2所示

冷却时间主要取决于制品的厚度、塑料的热性能、结晶性质及模具温度。冷却时间的终点应以保证制品脱模时不变形为原则。通常情况冷却时间为10～100s

一般来说，材料玻璃化温度高，结晶型塑料冷却时间较短。冷却时间太长不仅会降低生产率，而且会造成复杂制件脱模困难，强行脱模会产生脱模应力，严重时甚至损坏制品。在保证产品质量的前提下，应寻求最短的冷却时间

在整个循环周期中，温度条件影响十分显著，如图3所示，a、b线表示相同模温和脱模温度条件下，熔体温度高，周期长；在相同脱模温度条件下，模具温度低的周期短，如c线

图2  成型周期内压力的变化

图3  温度对成型周期的影响示意图