河北工程大學(xué)塑料成型基礎(chǔ)知識(shí)

1、 第1章 塑料成型基礎(chǔ)知識(shí)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(guò)聚合反應(yīng)形成3. 聚合物的結(jié)構(gòu) 長(zhǎng)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(guò)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(guò)程中的流動(dòng)基本上是層流3塑料熔體的類(lèi)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(guò)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。

2、 “剪切增稠”: 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(guò)程中的物理行為：結(jié)晶和取向4. 聚合物成型過(guò)程中的化學(xué)行為：降解和交聯(lián)5. 塑料的組成：合成樹(shù)脂+添加劑（填充劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)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

3、融并使之保持流動(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(lèi)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(guò)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

4、等連續(xù)塑料型材，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)

5、選用較大的脫模斜度.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(tái)作為支承面。 （表2-14 實(shí)例） 5 圓角 對(duì)于塑件來(lái)說(shuō)，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(guò)渡。6.塑件的表面形狀 為了在開(kāi)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(jiǎn)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(duì)于經(jīng)常拆裝或要求強(qiáng) 度較高

6、的螺紋）第3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(guò)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(guò)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(kāi)模分型獲得成型塑件2.注射機(jī)的分類(lèi):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(guò)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(guò)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(lèi)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Q4.2 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)所需的注射壓力。3. 鎖模

8、力的校核：注射機(jī)的額定鎖模力必須大于脹型力。 4. 開(kāi)模行程的校核：開(kāi)模行程（從模具中取出塑件所需要的最小開(kāi)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(kāi)模行程的校核也不同4.3 分型面的選擇 分型面：分開(kāi)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(zhǎng)面上畫(huà)出一小段直線表示分型面的位置，并用箭頭表示開(kāi)模方向或模板可移動(dòng)的方向。對(duì)于多分型面，用大寫(xiě)字母(羅馬數(shù)字)表示開(kāi)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(lái)確定，可根據(jù)實(shí)際情況選用其中的

9、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(kāi)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， 澆口起著調(diào)節(jié)控制料流速度、補(bǔ)料時(shí)間及防止

10、倒流等作用 澆口的類(lèi)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(pán)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(lèi)或盒類(lèi)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

11、則，能夠合理的選擇澆口類(lèi)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(kāi)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： v 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。 v 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(duì)于精密、大型模具以及導(dǎo)向零件需要承受較大側(cè)向力的模

12、具，需設(shè)置精定位裝置(錐面、斜面、錐形導(dǎo)柱或合模銷(xiāo))4.9 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)原則 開(kāi)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(kāi)模過(guò)程4.10 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱、彎銷(xiāo)、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(duì)熱固性塑料成型模具需要設(shè)計(jì)加熱系統(tǒng)，對(duì)于熱塑性塑料注射成型時(shí)在以下四種情況也需要加熱。v 對(duì)要求模具溫度在80以上的塑料成型v 對(duì)于大型模具的預(yù)熱v 模具有需要加熱的局部區(qū)域v 熱流道模具的局部加熱復(fù)習(xí)重點(diǎn)一、 1. 聚合物的長(zhǎng)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(guò)程中的彈性行為 4.聚合物在成型過(guò)程中的物理、化學(xué)行為 5.塑料的組成、分類(lèi) 6.塑料成型的主