2019年河北工程大學(xué)第1塑料成型基礎(chǔ)知識.doc

1、第 1 章 塑料成型基礎(chǔ)知識1. 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)和性能2. 高分子聚合物的形成低分子化合物單體通過聚合反應(yīng)形成3. 聚合物的結(jié)構(gòu)長鏈結(jié)構(gòu) ：線型高分子、支鏈型高分子、體型高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu) ：晶態(tài)、非晶態(tài)、部分晶態(tài)聚合物的物理狀態(tài)非晶態(tài)線型高聚物：玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)2. 聚合物的流變性質(zhì)粘彈性質(zhì)：塑料熔體在成型過程中的變形和流動(dòng)同時(shí)具有彈性和粘性性質(zhì)塑料在成型加工過程中的流動(dòng)基本上是層流3 塑料熔體的類型賓哈流體膨脹性流體牛頓型流體假塑性流體復(fù)合型流體4 聚合物熔體流動(dòng)過程中的彈性行為：端末效應(yīng)和失穩(wěn)流動(dòng)“剪切稀化 ”：假塑性流體的表觀粘度隨剪切速率的增加非線性下降的現(xiàn)象?！凹羟性龀?”

2、:膨脹性流體的表觀粘度隨剪切速率的增加非線性升高的現(xiàn)象。3 聚合物成型過程中的物理行為：結(jié)晶和取向4. 聚合物成型過程中的化學(xué)行為：降解和交聯(lián)5. 塑料的組成 ：合成樹脂 +添加劑（填充劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、固化劑等）按塑料的成型工藝性能可分為熱塑性塑料 和熱固性塑料6. 塑料的成型工藝性 ：了解塑料收縮性、流動(dòng)性7.塑料的主要成型方法 ：注射成型 壓縮成型 壓注成型擠出成型 中空吹塑成型 固相成型 (真空吸塑成型、 壓縮空氣成型）了解各成型方法的原理及適用范圍1、注射成 型 主要用于熱塑性塑料，也可用于熱固性塑料。 將粒狀 或粉狀的塑料加入到注射機(jī)的料斗，在注射機(jī)內(nèi)塑料受熱熔融

3、并使之保持流動(dòng)狀態(tài)，然后在一定壓力下注入閉合的模具，經(jīng)冷卻定型后，熔融的塑料就固化成為所需的塑件。2、壓縮成型 （壓制成型）主要用于熱固性塑料，制造結(jié)構(gòu)件等粉粒狀、纖維狀的塑料（預(yù)熱預(yù)壓）置于成型溫度的型腔中合模加壓成型固化3、 壓注成型主要用于熱固性塑料，適用于形狀復(fù)或帶有較多嵌件的塑料制件其工藝類似于注塑成型工藝，壓注成型時(shí)塑料在模具的加料腔內(nèi)塑化，再經(jīng)過澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔，而注塑成型在注塑機(jī)料筒內(nèi)塑化。4、 擠出成型將熔融的塑料自模具內(nèi)以擠壓的方式往外推出，而得到與機(jī)頭口模相同幾何形狀的流體，冷卻固化后，得到所要的零件。主要用于熱塑性塑料，一般用于成型加工管、棒、膜、板及異型材等連續(xù)塑料型

4、材，還用于塑料的混煉加工，如著色、填充、共混等。5、 中空吹塑成型 一般用于熱塑性塑料，主要用于制造中空制件和管筒型薄膜，如瓶、桶、球、壺、箱、管型薄膜等。將處于塑性狀態(tài)的型坯置于模具型腔內(nèi)，借助壓縮空氣將其吹脹，使之緊貼于型腔壁上，經(jīng)冷卻定型得到中空塑料制品的模塑方法。6、固相成型一般用于塑料板材的二次成型加工，如真空吸塑成型、壓縮空氣成型等。第 2 章 塑料制品設(shè)計(jì)1壁厚設(shè)計(jì)原則及實(shí)例(表 2-9 ）最基本的原則：在可能的情況下盡量使壁厚均勻一致。2. 脫模斜度選取原則 塑件精度要求高， 較高、較大的塑件尺寸，應(yīng)選用較小的脫模斜度。塑件形狀復(fù)雜、不易脫模，塑件收縮率大，塑件壁較厚，應(yīng)選用較

5、大的脫模斜度.3. 加強(qiáng)肋 加強(qiáng)肋設(shè)計(jì)實(shí)例（表 2-13 ）注：加強(qiáng)肋不應(yīng)該與塑件支撐面平齊，而應(yīng)該縮進(jìn)0.5mm 以上4.支承面不宜以塑件的整個(gè)平面底面做支承面，通常采用凸緣或凸臺作為支承面。（表 2-14實(shí)例）5 圓角對于塑件來說，除使用要求需要采用尖角以外，其余所有內(nèi)外表面轉(zhuǎn)彎出都應(yīng)該采用圓角過渡。6.塑件的表面形狀為了在開模時(shí)容易取出塑件，應(yīng)盡可能避免側(cè)向凹凸或與塑件脫模方向垂直的孔而減少或消除不必要的側(cè)向抽芯等復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)，以簡化模具結(jié)構(gòu)。表2-18 實(shí)例7.塑件螺紋成型可用以下三種成型方法：注射成型機(jī)械加工制作在塑件內(nèi)部鑲嵌金屬螺紋構(gòu)件（對于經(jīng)常拆裝或要求強(qiáng)度較高的螺紋）第 3

6、章 塑料注射成型原理及工藝1 注射成型原理 ： 將顆粒狀或粉狀塑料從注射機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔融塑化成為粘流態(tài)熔體，在注射機(jī)柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過噴嘴注入模具型腔，經(jīng)一定時(shí)間的保壓、冷卻定型后可保持模具型強(qiáng)所賦予的形狀，然后開模分型獲得成型塑件2.注射機(jī)的分類 :按外形特征分：立式、臥式、直角式按塑化方式分：柱塞式、螺桿式注：與柱塞式注射機(jī)相比，螺桿式注射機(jī)具有塑化能力強(qiáng)、塑化效果好、壓力損失小及注射速度高，且充型均衡等優(yōu)點(diǎn)3. 注射成型工藝過程1）注射前的準(zhǔn)備 原料的預(yù)處理 -料筒的清洗 -嵌件的預(yù)熱 -脫模劑的選用2 ）注射過程 加料 -塑化 -注射 -保壓

7、 -冷卻 -脫模3 ） 塑件的后處理 ：退火處理和調(diào)濕處理4 注射成型工藝參數(shù)：溫度、壓力、時(shí)間（成型周期）第 4 章 注射模具設(shè)計(jì)4.1 注射模具的基本結(jié)構(gòu)與分類1. 注射模的結(jié)構(gòu)組成 :成型零部件 澆注系統(tǒng) 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu) 脫模機(jī)構(gòu) 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 排氣系統(tǒng) 支承零部件側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)注：圖 4-1 ，要求能夠?qū)懗瞿＞吒髁慵Q 4.2 注射模與注射機(jī)1. 注射機(jī)的注射量校核 ： 模具每次需要的實(shí)際注射量應(yīng)該小于或等于所選用注射機(jī)的公稱注射量的80% 。2. 注射壓力的校核： 注射壓力校核的目的是校驗(yàn)注射機(jī)的公稱注射壓力能否滿足塑件成型的需要。為此注射機(jī)的公稱注射壓力應(yīng)大于塑件成型時(shí)所需的注

8、射壓力。3. 鎖模力的校核 ：注射機(jī)的額定鎖模力必須大于脹型力。 4. 開模行程的校核 ：開模行程（從模具中取出塑件所需要的最小開模距離 ) 必須小于注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程 Smax 注：鎖模機(jī)構(gòu)不同， 開模行程的校核也不同4.3分型面的選擇分型面 ：分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面1. 分型面的表示方法 ： 在分型面的延長面上畫出一小段直線表示分型面的位置，并用箭頭表示開模方向或模板可移動(dòng)的方向。對于多分型面，用大寫字母 (羅馬數(shù)字 )表示開模的順序。2. 分型面的選擇原則及實(shí)例（表4-34.4型腔數(shù)目的確定與排列形式1. 型腔數(shù)目的確定 : 型腔數(shù)目可按技術(shù)參數(shù)或經(jīng)濟(jì)性來

9、確定，可根據(jù)實(shí)際情況選用其中的一種方法進(jìn)行確定2. 多型腔的排列 :多型腔的排列就是塑件的排列，可根據(jù)要求按模具結(jié)構(gòu)、注射工藝進(jìn)行排列。4.5澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 澆注系統(tǒng)的組成 :主流道、分流道、澆口、冷料穴2. 主流道的設(shè)計(jì) :主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道。了解主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（如形狀、尺寸等）3. 冷料穴的設(shè)計(jì) : 冷料穴一般位于主流道和分流道末端。其作用是存放兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料以及料流前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入型腔形成各種缺陷4. 分流道的設(shè)計(jì) :分流道是主流道和澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用5. 澆口的設(shè)計(jì) :澆口是連接分流道與型腔之間的細(xì)短通道，

10、澆口起著調(diào)節(jié)控制料流速度、補(bǔ)料時(shí)間及防止倒流等作用 澆口的類型及特點(diǎn) ：直接澆口、中心澆口、點(diǎn)澆口、側(cè)澆口、護(hù)耳形澆口、潛伏式澆口直接澆口 :一般設(shè)在模具中心， 只適用于單型腔的深腔件和大型塑件。中心澆口 : 盤形澆口 : 適用于圓筒形或中間帶有比主流道直徑大的孔的塑件環(huán)形澆口 ：適用于管狀或圓筒狀塑件輪輻式澆口 ：適用于圓筒件爪形澆口 ：適用于內(nèi)孔較小或有同心度要求的管狀塑件點(diǎn)澆口 :通常用于流動(dòng)性較好的塑料制品。 適用于外觀要求較高的殼類或盒類塑件。側(cè)澆口 : 一般設(shè)在分型面上，從塑件的側(cè)面進(jìn)料，用于一模多腔的模具潛伏式澆口 :點(diǎn)澆口的演變形式，多用于多型腔模具。護(hù)耳形澆口 :只用于難于成

11、型（粘度高、熱穩(wěn)定性差）的塑料澆口的設(shè)計(jì)原則 熟悉澆口的設(shè)計(jì)原則，能夠合理的選擇澆口類型及位置4.6排氣和引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 排氣的方式 :利用模具分型面或配合間隙排氣開設(shè)排氣槽排氣鑲嵌燒結(jié)的金屬塊排氣2.排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在分型面上并盡量設(shè)在凹模一邊，以便于模具制造與清理。應(yīng)盡量設(shè)在型腔最后充填的部位，如塑件、流道、冷料穴的澆注終端。3. 引氣塑件粘附型腔較嚴(yán)重時(shí)，為便于脫模需設(shè)計(jì)引氣裝置。4.7注射模具成型零件設(shè)計(jì)構(gòu)成型腔的零件 ，包括凹模、凸模、小型芯、螺紋型芯或型環(huán)等4.8導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)作用：導(dǎo)向、定位、承受一定的側(cè)向力.通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（導(dǎo)柱、導(dǎo)套） ，對于精密、大型

12、模具以及導(dǎo)向零件需要承受較大側(cè)向力的模具，需設(shè)置精定位裝置(錐面、斜面、錐形導(dǎo)柱或合模銷)4.9脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)原則開模時(shí)盡量使塑件滯留于動(dòng)模2. 一次脫模機(jī)構(gòu)推桿、推管、脫模板、推塊、利用成型零件、多元聯(lián)合、氣動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)3. 二次脫模機(jī)構(gòu)、雙脫模機(jī)構(gòu)、順序脫模機(jī)構(gòu)熟悉各機(jī)構(gòu)的開模過程4.10側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱、彎銷、斜導(dǎo)槽、斜滑塊、斜推桿、齒輪齒條等4.11溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻介質(zhì)：冷卻水和壓縮空氣了解冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則2. 加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)加熱方式：介質(zhì)加熱和電阻加熱一般情況下，對熱固性塑料成型模具需要設(shè)計(jì)加熱系統(tǒng)，對于熱塑性塑料注射成型時(shí)在以下四種情況也需要加熱。對要求模具溫度在 80 以上的塑料成型對于大型模具的預(yù)熱模具有需要加熱的局部區(qū)域熱流道模具的局部加熱復(fù)習(xí)重點(diǎn)一、1. 聚合物的長鏈結(jié)構(gòu)2. 非晶態(tài)線性聚合物的物理狀態(tài)3. 聚合物在流動(dòng)過程中的彈性行為4. 聚合物在成型過程中的物理、化學(xué)行為5. 塑料的組成、分類6. 塑料成型的主