塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目2-5

項(xiàng)目2

塑料成型工藝設(shè)計(jì)本章能力目標(biāo)1．具有合理選擇塑料種類(lèi)和分析原料成型工藝性的能力。2．具有合理選擇塑料成型方式的能力。3．會(huì)分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性，并能夠按國(guó)標(biāo)標(biāo)注塑件尺寸公差。4．會(huì)初步判定所選擇注射成型設(shè)備與模具的適應(yīng)性。5．能正確確定塑件成型工藝參數(shù)，編制塑件成型工藝卡。本章知識(shí)目標(biāo)1．掌握塑料的概念，熟悉常用塑料代號(hào)、性能、用途。2．掌握模塑成型工作原理、成型工藝過(guò)程及特點(diǎn)。3．熟悉國(guó)標(biāo)GB/T

14486—2008的使用方法，掌握塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。4．了解溫度、壓力、時(shí)間對(duì)塑件質(zhì)量的影響。5．掌握注射模具與成型設(shè)備的關(guān)系。選擇與分析塑料原料一確定塑料成型方式及工藝過(guò)程二分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性三項(xiàng)目2

塑料成型工藝設(shè)計(jì)

初步選擇注射成型設(shè)備四確定塑件成型工藝參數(shù)五任務(wù)

任務(wù)5

確定塑件成型工藝參數(shù)能力目標(biāo)1．能正確確定塑件成型工藝參數(shù)。2．具有撰寫(xiě)工藝規(guī)程、編制塑件制件成型工藝卡的能力。3．會(huì)正確分析判斷影響塑件質(zhì)量的因素，并能夠提出相應(yīng)改進(jìn)措施。知識(shí)目標(biāo)1．掌握塑件成型工藝參數(shù)的含義。2．了解各工藝參數(shù)確定的依據(jù)。3．了解溫度、壓力、時(shí)間對(duì)塑件質(zhì)量的影響。任務(wù)5確定塑件成型工藝參數(shù)

項(xiàng)目導(dǎo)入一相關(guān)知識(shí)

二項(xiàng)目實(shí)施

三一、任務(wù)引入案例

3

某企業(yè)大批量生產(chǎn)塑料電池盒蓋（如圖2-46所示），要求具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能，外表面無(wú)瑕疵、美觀、性能可靠，試編制該塑件的成型工藝，并設(shè)計(jì)成型該塑件的模具。

本任務(wù)以成型燈座（如圖2-1所示）為載體，訓(xùn)練學(xué)生合理確定注射成型工藝參數(shù)的能力。通過(guò)案例3電池盒蓋（如圖2-46所示）塑件成型工藝設(shè)計(jì)，對(duì)本項(xiàng)目所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行綜合的訓(xùn)練。

圖2-46電池盒蓋

二、相關(guān)知識(shí)（一）溫度1)高于塑料的粘流溫度或熔點(diǎn)

2)聚合物的分子質(zhì)量及分子質(zhì)量分布

3)注射機(jī)的類(lèi)型螺桿式注射機(jī)低于柱塞式的10～20°C。

4)塑料制品及模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：料筒的溫度分布，一般從料斗一側(cè)(后端)起至噴嘴(前端)止，是逐步升高的。濕度較高的塑料可適當(dāng)提高料筒后端溫度。螺桿式注射機(jī)料筒中的塑料（摩擦）料筒前段的溫度可以略低于中段(10°C~20°C)。

料筒溫度、噴嘴溫度影響塑化和流動(dòng)

模具溫度影響流動(dòng)和冷卻。

(1)料筒的溫度二、相關(guān)知識(shí)（一）溫度(2)噴嘴溫度（略低）：

可防止直通式噴嘴上可能發(fā)生的“流涎”現(xiàn)象。摩擦熱、注射壓力、塑料在料筒中受熱時(shí)間等都會(huì)影響噴嘴溫度。在生產(chǎn)中可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)際對(duì)制品的直觀分析和熔體的“對(duì)空注射”進(jìn)行檢查。

(3)模具溫度

模具溫度應(yīng)低于塑料的粘流化溫度及熱變形溫度影響塑料的特性、制品的結(jié)構(gòu)與尺寸、制品的性能以及成型工藝條件。二、相關(guān)知識(shí)（二）壓力(1)塑化壓力（背壓）

①定義塑化壓力是指采用螺桿式注射機(jī)時(shí)，螺桿頂部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力。塑化壓力大小對(duì)熔體實(shí)際溫度、塑化效率及成型周期等均有影響。②工作值的確定塑化壓力大小應(yīng)根據(jù)塑料品種而定，對(duì)于熱敏性塑料(如PVC、POM、聚三氟氯乙烯等)、熔體粘度大（流動(dòng)阻力大）的塑料(如PC、PFU、聚苯醚PPO等)和熔體粘度很低（反流現(xiàn)象嚴(yán)重）的塑料(如PA)時(shí)，應(yīng)低些。由上述可見(jiàn)，總的來(lái)說(shuō)塑化壓力在保證塑件質(zhì)量的前提下不宜高。二、相關(guān)知識(shí)（二）壓力

(2)注射壓力

①定義注射壓力是指注射時(shí)柱塞或螺桿頂部對(duì)塑料所施加的壓力。

②作用克服熔體流動(dòng)阻力；具有一定的充滿(mǎn)型腔的速率；對(duì)熔體進(jìn)行壓實(shí)。③工作值的確定注射壓力的大小取決于塑料品種、注射機(jī)類(lèi)型、模具結(jié)構(gòu)、塑料制品的壁厚和流程及其它工藝條件，尤其是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和尺寸。對(duì)于一般熱塑性工程塑料，壓力在40～130MPa；對(duì)于聚砜、聚酰亞胺、聚芳砜等壓力則要高些。

二、相關(guān)知識(shí)（二）壓力

(3)保壓壓力

①定義

②作用

③工作值的確定

保壓壓力型腔充滿(mǎn)后，繼續(xù)對(duì)模內(nèi)熔料施加的壓力稱(chēng)為保壓壓力。

對(duì)型腔內(nèi)的熔體進(jìn)行壓實(shí)；使塑料緊貼于模壁以獲得精確的形狀；使不同時(shí)間和不同方向進(jìn)入型腔同一部位的塑料熔合成一個(gè)整體；補(bǔ)充冷卻收縮。

保壓壓力一般小于注射壓力。保壓壓力太高，易產(chǎn)生溢料、溢邊增加塑件的應(yīng)力；保壓壓力太低，會(huì)造成成型不足。

二、相關(guān)知識(shí)（三）時(shí)間(成型周期)

完成一次注射模塑過(guò)程所需的時(shí)間稱(chēng)為成型周期。在整個(gè)成型周期中，注射時(shí)間和冷卻時(shí)間最重要。充模時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間：<10s、30～120s、20～120s表2-24列出常用塑料注射成型工藝參數(shù)三、任務(wù)實(shí)施（一）基本訓(xùn)練—編制燈座制件成型工藝卡

查表2-2確定注射成型工藝條件。成型PC塑料，螺桿轉(zhuǎn)速取為20～40r/min，材料預(yù)干燥110℃～120℃，8～12h（見(jiàn)本項(xiàng)目任務(wù)二結(jié)論）。1．溫度料筒前端：240℃～270℃，料筒中部：260℃～290℃，料筒后端：240℃～280℃，噴嘴：230℃～250℃，模具：90℃～110℃。2．壓力注射壓力：80～130MPa，保壓壓力：40～60MPa。3．時(shí)間（成型周期）注射時(shí)間：1～5s，保壓時(shí)間：20～80s，冷卻時(shí)間：20～50s，成型周期：40～120s。4．后處理方法（見(jiàn)任務(wù)二）：鼓風(fēng)烘箱，溫度：120℃～130

℃，時(shí)間：30min。該制件的注射成型工藝卡片見(jiàn)表2-25。三、項(xiàng)目實(shí)施（一）基本訓(xùn)練—編制燈座制件成型工藝卡三、任務(wù)實(shí)施（二）能力強(qiáng)化訓(xùn)練—電池盒蓋成型工藝卡①原材料—PC性能分析；②選擇成型方式及成型工藝流程；③分析制件的結(jié)構(gòu)工藝性；④確定成型設(shè)備規(guī)格；⑤確定成型工藝參數(shù)并編制成型工藝卡片。建議：學(xué)生自學(xué)，并完成本項(xiàng)目連續(xù)作業(yè)