塑料成型與模具設(shè)計復(fù)習(xí)總結(jié)

1、制品的材料選擇1）塑料的力學(xué)性能，如強度、剛性、韌性、彈性、彎曲性能。2）塑料的物理性能，如對使用環(huán)境溫度變化的 適應(yīng)性、光學(xué)性能、絕熱或電氣絕緣的程度、精 加工和外觀的完滿程度等。3）塑料的化學(xué)性能，如對接觸物（水、溶劑、油、藥品）的耐性、衛(wèi)生程度以及使用上的 4）必要的精度，如收縮率的大小及各向收縮率的差異。5）成型工藝性，如塑料的流動性、結(jié)晶性、 熱敏性等。選擇具體的脫模斜度時，注意以下原則：1）制品尺寸公差允許，脫模斜度取大值。2）熱塑性塑料的脫模斜度大，熱固性小。3）壁厚大，收縮量大，脫模斜度大。4）較高、較大的制品，脫模斜度小。5）高精度制品，脫模斜度小。6）制品高度很小，脫模斜度

2、為零。7）脫模后制品留在型芯一邊，型芯斜度小。8）內(nèi)孔以小端為基準(zhǔn)，斜度由擴大方向取得；外形以大端為基準(zhǔn)，斜度由縮小方向取得。制品壁厚1）制品必須有足夠的強度和剛度；2）塑料在成型時有良好的流動狀態(tài)；3）脫模；4）壁厚均勻，否則使制品變形或產(chǎn)生縮孔、凹陷及填充不足等缺陷。5） 熱固性塑料的小型塑件，壁厚取 1.62.5mm，大型塑件取 3.28mm。6） 熱塑性塑料的小型制件，壁厚取1.752.30mm，大型制件2.46.5mm。加強肋增加塑件的強度和避免塑件翹曲變形。加強肋的設(shè)計原則：加強肋 < 壁厚，b < （ 0.5 0.7） 3;足夠的斜度，a 4° 10

3、6; ;圓角， R =3/8；高度小，數(shù)量多， L< 33。圓角 尖角：應(yīng)力集中，塑件破裂，模具熱處理時淬裂。 圓角半徑：壁厚的 1/3 以上。 圓角有利于塑料充型流動。 圓角會導(dǎo)致凹模型腔加工復(fù)雜，使鉗工勞動量增加。飾紋、文字、符號及標(biāo)記設(shè)計要求：a. 脫模b. 模具易于加工，文字可用刻字機刻制圖案可用手工雕或電加工等，c.標(biāo)記的凸出高度0.2mm，線條寬度 0.3mm，兩條線的間距0.4mm，標(biāo)記的脫模斜 度10°。塑料螺紋設(shè)計1. 成型的螺紋精度低于 3 級。2. 金屬螺紋嵌件。3. 塑料螺紋螺牙尺寸應(yīng)較大。4. 塑料螺紋的外徑4mm，內(nèi)徑2mm。5. 螺孔始端有0.2

4、0.8mm的臺階孔，螺紋末端0.2mm的距離。金屬嵌件的設(shè)計原則1 ）圓形或?qū)ΨQ形狀；2）壁厚（金屬嵌件周圍的塑料層厚度大）3）倒角；4）定位；5）自由伸出長度w 2d;6）嵌件會降低生產(chǎn)效率，且生產(chǎn)不易自動化。影響尺寸精度的因素1. 和模具有關(guān)的原因：1）模具的形式或基本結(jié)構(gòu)2）模具的加工制造誤差3）模具的磨損、變形、熱膨脹2. 和塑料有關(guān)的原因1）不同廠家生產(chǎn)的塑料的標(biāo)準(zhǔn)收縮率的變化2）不同批量塑料的成型收縮率、流動性、結(jié)晶化程度的差異3）再生塑料的混合、著色劑等添加物的影響4）塑料中的水分以及揮發(fā)和分解氣體的影響3. 和成型工藝有關(guān)的原因1）由于成型條件變化造成的成型收縮率的波動2）成型

5、操作變化的影響3）脫模頂出時的塑料變形、彈性恢復(fù)4. 和成型后時效有關(guān)的原因1）周圍溫度、濕度不同造成的尺寸變化2）塑料的塑性變形及因為外力作用產(chǎn)生的蠕變、彈性恢復(fù)3）殘余應(yīng)力、殘余變形引起的變化從模具設(shè)計和制造的角度，影響塑料制品尺寸精度的因素有五個方面：1） 模具成型零件的制造誤差&；2） 模具成型零件的表面磨損& ;3）塑料收縮率波動 &；4） 模具活動成型零件的配合間隙變化j5） 模具成型零件的安裝誤差為。對于小尺寸的制品，模具制造誤差對制品尺寸的影響要大些； 對于大尺寸的制品，收縮率波動引起的誤差是影響制品尺寸精度的主要因素。表面粗糙度的確定1. 模具的表面粗

6、糙度比塑料制品的表面粗糙度低一級；2. 對透明的塑料制品要求型腔和型芯的表面粗糙度相同；3. 對于不透明的塑料制品，型芯的表面粗糙度的級別可比型腔的表面粗糙高1 2級。注射成型特點型周期短 成型形狀復(fù)雜 尺寸精確 帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件 熱塑性塑料（除氟 塑料外） 一些熱固性塑料 生產(chǎn)效率高 易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn) 應(yīng)用廣泛按照注射機的注射方向和模具的開合方向分類1）臥式注射機 重心低、穩(wěn)定 加料、操作及維修均很方便 塑件推出后可自行脫落 便于實 現(xiàn)自動化生產(chǎn) 模具安裝較麻煩 嵌件放入模具有傾斜和脫落的可能 機床占地面積較大2） 立式注射機占地面積小 安裝和拆卸模具方便 安放嵌件容易 重

7、心高、不穩(wěn)定 加料較困難推出的塑件要人工取出不易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)最大注射量在60g以下3）角式注射機 結(jié)構(gòu)簡單機械傳動不能準(zhǔn)確可靠地控制注射、保壓壓力及鎖模力。模具受沖擊和振動較大按注射裝置分類注塞式 以加熱料筒、分流梭和柱塞來實現(xiàn)成型物料的塑化和注射。 構(gòu)造簡單 適合于小型零件的成型 材料滯流嚴(yán)重 壓力損失大注射：螺桿移動進行注射。螺桿預(yù)塑化型 塑化：螺桿旋轉(zhuǎn)、料筒進行塑化。 特點：塑化均勻，計量準(zhǔn)確。注射機的組成 注射機構(gòu)加料器料筒螺桿（或柱塞與分流梭）噴嘴鎖模機構(gòu)作用 : 鎖緊模具 模具的開合動作 頂出模內(nèi)制品 鎖模方式 全液壓式（直壓式） 液壓 -機械聯(lián)合作用式（肘拐式） 頂出方式 機械

8、式 液壓式電器控制系統(tǒng)則是各液壓傳動和電器控制系統(tǒng) 液壓傳動系統(tǒng)是注射機的動力系統(tǒng) 動力液壓缸完成開啟、閉合和注射等動作的控制系統(tǒng)。熱塑性塑料的工藝性能1.收縮 塑料制品從模具中取出發(fā)生尺寸收縮的特性。2 流動性 塑料成型難易的指標(biāo)影響塑料流動性的因素： a.聚合物的性質(zhì) b.成型條件衡量流動性的指標(biāo)：a .相對分子質(zhì)量b. 熔融指數(shù)c. 阿基米德螺旋線長度d. 表觀粘度e. 流程比（流程長度/制品壁厚）成型工藝條件對流動性的影響：1）熔體成型溫度2）注射壓力3）模具結(jié)構(gòu)3.塑料的結(jié)晶結(jié)晶形塑料各向異性顯著、內(nèi)應(yīng)力大。脫模后制品內(nèi)未結(jié)晶的分子繼續(xù)結(jié)晶，使制品變形、翹曲。注射成型工藝過程成型前準(zhǔn)

9、備 塑料外觀(如色澤、顆粒大小及均勻度等)檢驗；塑料的干燥處理料筒的清洗或拆換 嵌件的預(yù)熱 脫模劑：硬脂酸鋅、液體石蠟和硅油 注射成型過程 加料 塑化 注射 冷卻 脫模 固體顆粒轉(zhuǎn)換成粘流態(tài)的過程稱為塑化。影響因素：受熱情況剪切作用螺桿的剪切摩擦熱促進塑化注射：充模 熔體經(jīng)過噴嘴及模具澆注系統(tǒng)進入并填滿型腔。型腔內(nèi)熔體 壓力迅速上 升，達到最大值，熔體壓實。保壓 熔體冷卻收縮，熔料不斷補充進入模具。模具冷卻，熔體密度增大， 逐漸成型。倒流保壓結(jié)束，螺桿回程(預(yù)塑開始) 。 型腔中的熔料通過澆口流向澆注系統(tǒng)稱為倒流現(xiàn)象。 熔體在澆口處凝固，倒流停止。澆口凍結(jié)后的冷卻 加入新料，同時通入冷卻水、油

10、或空氣等冷卻介質(zhì)，對模具進行進一步的冷卻。脫模 在推出機構(gòu)的作用下將塑料制件推出模外。制件的后處理 退火或調(diào)濕，改善和提高制品的性能和尺寸穩(wěn)定性。退火處理目的：消除制品的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)。 方法：制品在定溫的烘箱中靜置一段時間。退火溫度=制品使用溫度+ (1020 )C退火溫度=塑料熱變形溫度-(1020 )C退火時間根據(jù)制品厚度確定。退火后應(yīng)使制品緩冷至室溫。調(diào)濕處理 目的：防止氧化變色或吸收水分而膨脹，使制品尺寸穩(wěn)定。 方法：將剛脫模的制品放在熱水中處理。注射成型工藝參數(shù) 溫度 料筒溫度料筒溫度選擇的依據(jù)：流動性，熱降解。 Tf (Tm) < 料筒溫度 < Td噴嘴溫度 噴

11、嘴溫度 < 料筒的最高溫度 防止直通式噴嘴發(fā)生 “流涎 ”現(xiàn)象模具溫度 充型能力 塑件的性能和外觀質(zhì)量 模溫升高： 流動性增加 充模壓力下降 生產(chǎn)率降低 制品內(nèi)應(yīng)力降低 制品表面質(zhì)量提高 成型收縮率增大 制品密度或結(jié)晶度增大 制品翹曲度增大2.壓力塑化壓力 背壓：注射機螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力。背壓是通過調(diào)節(jié)注射液壓缸的回油阻力來控制的。 背壓增加：增加熔體的內(nèi)壓力加強剪切效果、提高熔體的溫度螺桿退回速度減慢，延長塑料受熱時間，改善塑化質(zhì)量。注射壓力 注射時在螺桿頭部產(chǎn)生的熔體壓強。 注射壓力過低，不能充滿型腔。 注射壓力過大，溢料，變形，系統(tǒng)過載。 注射壓力增大： 塑料流動性增加 充填速度增加 接縫強度增加 制件重量增加 制件中內(nèi)應(yīng)力增加注射壓力與熔體溫度的關(guān)系料溫高，注射壓力低；料