注射成型方法的主要设备是螺杆式往复和柱塞式的注塑机，以及根据制品要求设计的注塑模具。塑化好的塑料熔体靠螺杆或柱塞的推力注入闭合的模具内，经冷却固化定型后，开模得到所需的制品。
本小节介绍注塑成型设备基本结构和工艺过程，包括注塑成型设备、注射成型的工艺过程两部分。
(1)注塑成型设备
大多数注塑机是直列往复式螺杆机械，如图7.2.1 (a)所示。如图7.2.1 (b)所示的两级螺杆柱塞机。从料斗进入的聚合物经挤出螺杆塑炼后，储存于螺杆前段的储料器，液压活塞装置迫使螺杆前进将聚合物熔体从喷嘴射出，加压将熔体经过浇注系统输送冷模腔中，熔体被冷却、脱模，即得制品。
注射成型包括两个不同的过程。第一个过程包括在成型机的注射装置中的固体输送，熔体混合生成，以及加压和流动的基本步骤；第二个过程是在模腔中完成的产品成型和“结构化”。
图7.2.1 注射机械的装置[1]
(a)往复式螺杆机械和注射段(b)两级螺旋柱塞机
图7.2.2给出注射熔体从储料区经喷嘴和浇注系统进入模腔的示意图。由此图可见，注射系统前端与模具连接。熔体通过喷嘴、浇口和流道系统，从储存器流出，从浇口进入模腔。图7.2.2 (a)给出注塑装置的示意图，图7.2.2 (b)给出双板模具示意图。
(2)注射成型的工艺过程
当螺杆转动时，注塑过程是循环往复、连续进行的。聚合物的注塑过程由一个循环和两个辅助工序组成，如图7.2.3所示为注塑机机械运动的合模装置和注射装置的循环周期运动。注射装置具有单螺杆挤出的固体输送、融化、熔体输送和混合等功能。当输送到螺杆前端的熔体建立压力时，就会使螺杆边转动边后退。当螺杆前端储料区的熔体达到一次注射量时，螺杆停止转动；在注射、压实和保压之后，螺杆再启动运转。
图7.2.2 注射熔体从储料区经喷嘴和浇注系统进入模腔的示意图[1](www.xing528.com)
(a)注塑装置的示意(b)双板模具
图7.2.3 注塑过程循环示意图
(a)英文[1](b)中文
聚合物的注射成型过程一般包括5个主要阶段，下面介绍每一段的功能：
① 塑化段 塑化段功能如同螺杆挤出机。在螺杆或柱塞的注射装置中，聚合物材料被熔融、塑化、压缩并向前输送；
② 充模段（注射段） 注射段由喷嘴、主流道、分流道、浇口组成。往复螺杆或柱塞将熔体从储料区经过喷嘴、主流道、分流道和浇口而注入型腔，直至熔体充满型腔。物料充模段的流动如同在毛细管流变仪口模的流动；
③ 压实段 在高压下，向模具型腔补充熔体，并压实大部分熔体，以确保模腔完全充满；
④ 保压段 在一定压力下，模具内物料被冷却或加热。为了减少收缩效应，对于热塑性聚合物是冷却，使材料凝固或结晶；对于热固性聚合物或橡胶是加热，使材料交联，即固化和焦烧；
⑤ 脱模段 从模腔中脱出已凝固的制品。
这种周期性的运行必然影响聚合物的塑化和熔体质量。正如Tadmor[1]指出：“注射装置的理论分析涉及稳定、连续流动等塑化螺杆挤出的所有方面，并且伴随着轴向运动叠加的间歇、螺杆旋转引起的瞬态操作的附加复杂性。在注射装置中，熔化步骤是设计和操作的主要步骤。在注射装置中，熔化的实验工作揭示了一种类似于塑化螺杆挤出的熔化机制，用它来制定熔化过程的数学模型。注射单元的产品是聚合物熔体聚集在螺杆前面，熔体均匀性影响填充过程和最终的产品质量。然而，假设在每个循环和从一个循环到下一个循环期间，由注射单元产生相同质量和混合均匀的熔融温度。为了将聚合物熔体注入模具中，熔体必须被加压。这是通过螺杆或活塞的向前推动来实现的，两者都起到重要作用。因此，有静态机械增压导致正位移流动。”
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