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文檔簡介

第1章高分子聚合物結(jié)構(gòu)特點與性能§1.1聚合物分子的結(jié)構(gòu)特點1、基本概念1)塑料是以高分子聚合物(樹脂)為主要成分,并在加工為制品的某階段可流動成型的材料。2)高分子聚合物:是由一種或幾種低分子化合物通過聚合反應(yīng)而生成的一種高分子化合物。簡稱高聚物或聚合物。塑料的主要成分是樹脂→樹脂分為天然樹脂和合成樹脂。

2.聚合物的結(jié)構(gòu)nCH2=CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯聚合度:單元體的個數(shù)n稱為聚合度,n值越大,相對分子質(zhì)量越大。單元體:能合成高分子化合物的低分子物質(zhì),如聚乙烯的單元體是-CH2-CH2-

。3.聚合物的特點:(1)含原子數(shù)量多,一個高分子中含有幾千個、幾萬個、甚至幾百萬個原子。(2)分子量大,高分子化合物的分子量一般可自幾萬至幾十萬、幾百萬甚至上千萬。例如尼龍分子的分子量為二萬三千左右,天然橡膠的為四十萬。(3)分子長度相對于低分子長,例如低分子乙烯的長度約為0.0005μm,而高分子聚乙烯的長度則為6.8μm,是前者的13600倍。4.聚合物的分類:

1)聚合物大分子基本上都屬于長鏈狀結(jié)構(gòu),按結(jié)構(gòu)不同可分為:a)線型聚合物b)帶有支鏈的線型聚合物c)體型聚合物a)熱塑性聚合物:其特點是具有彈性和塑性,受熱后軟化或熔融,此時可成型加工,冷卻后固化,再加熱仍可軟化。如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺(尼龍)等;常采用注射、擠出或吹塑等方法成型。b)熱固性聚合物:其特點脆性大、彈性和塑性較低。在開始受熱時也可以軟化或熔融,但是一旦固化成型就不會再軟化。此時,即使加熱到接近分解的溫度也無法軟化,且也不會溶解在溶劑中。如酚醛、脲醛等常采用壓縮或壓注方法成型,也可采用注射成型。2)聚合物按分子結(jié)構(gòu)及熱性能不同分

a)結(jié)晶型聚合物:如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺(尼龍)等;

b)無定形聚合物:如聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS等。3)聚合物按照分子排列的幾何特征,可分:一部分分子有規(guī)則緊密排列無規(guī)則線團(tuán)狀纏繞§1.2聚合物的熱力學(xué)性能1、聚合物的物理狀態(tài):1)定義:聚合物在不同溫度下所表現(xiàn)出來的分子熱運動特征稱為聚合物的物理狀態(tài)。2)分類:玻璃態(tài)(結(jié)晶態(tài))高彈態(tài)粘流態(tài)物理狀態(tài)的轉(zhuǎn)變主要與溫度有關(guān)。§1.2聚合物的熱力學(xué)性能2.聚合物的熱力學(xué)曲線:受恒力作用時變形程度與溫度關(guān)系曲線。1—線型無定形聚合物;2—線型結(jié)晶聚合物(脆化溫度)(玻璃化溫度)(粘流溫度)(熱分解溫度)(熔點)變形程度溫度§1.2聚合物的熱力學(xué)性能玻璃態(tài):塑料處于溫度以下的狀態(tài),為堅硬的固體,是大多數(shù)塑件的使用狀態(tài)。稱為玻璃化溫度,是多數(shù)塑料使用溫度的上限。高彈態(tài):塑料處于溫度和之間的狀態(tài),類似橡膠狀態(tài)的彈性體,仍具有可逆的形變性質(zhì)。這一溫度范圍成型工藝有真空成型?!?.2聚合物的熱力學(xué)性能粘流態(tài):當(dāng)塑料受熱溫度超過時,由于分子鏈的整體運動,塑料開始有明顯的流動,塑料開始進(jìn)入粘流態(tài)變成粘流液體,通常我們也稱之為熔體。塑料在這種狀態(tài)下的變形不具可逆性質(zhì),一經(jīng)成型和冷卻后,其形狀永遠(yuǎn)保持下來。稱為粘流化溫度,是聚合物從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)(或粘流態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài))的臨界溫度。當(dāng)塑料繼續(xù)加熱,溫度至?xí)r,聚合物開始分解變色,稱為熱分解溫度,是聚合物在高溫下開始分解的臨界溫度。這一溫度范圍的成型方法主要有注射、壓縮、壓注和擠出成型等?!?.3聚合物的流變學(xué)性質(zhì)

流變學(xué)—研究物質(zhì)變形與流動的科學(xué)。粘流態(tài)的聚合物在外力作用下,相互交纏卷曲的大分子鏈將會沿受力方向發(fā)生解纏,伸直以及相對滑移,從而表現(xiàn)出一種變形量很大的宏觀流動。聚合物的流變學(xué)主要研究聚合物在外力作用下產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和應(yīng)變速率等力學(xué)現(xiàn)象與自身粘度之間的關(guān)系,以及影響這些關(guān)系的各種因素。

流體在管道內(nèi)流動時的流動狀態(tài):層流和湍流。

層流(黏性流動或流線流動)特征:流體的質(zhì)點沿著平行于流道軸線的方向相對運動,與邊壁等距離的液層以同一速度向前移動,不存在任何宏觀的層間質(zhì)點運動,所有質(zhì)點的流線均相互平行。

湍流(紊流)特征:流體的質(zhì)點除向前運動外,還在主流動的橫向上作不規(guī)則的任意運動,質(zhì)點的流線呈紊亂狀態(tài)。§1.3聚合物的流變學(xué)性質(zhì)流體的流動狀態(tài)由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯臈l件:

Re=Dvρ/η>Rec式中Re——雷諾數(shù),為一無量綱的數(shù)群;D——管道直徑;ρ——流體密度;v——流體速度;η——流體剪切黏度;Rec——臨界雷諾數(shù),其值與流道的斷面形狀和流道壁的表面粗糙度等有關(guān),光滑的金屬圓管Rec=2000~2300。上式討論:Re與v成正比與η成反比,v越小、η越大就越不易呈現(xiàn)湍流狀態(tài)。大多數(shù)聚合物熔體的粘度都很高,成型時流速不大,流動的Re值遠(yuǎn)小于Rec,一般為10左右,因此,聚合物熔體流動為層流。

1.牛頓流動規(guī)律:

牛頓在研究液體流動時發(fā)現(xiàn),溫度一定時,低分子液體在流動時的切應(yīng)力和剪切速率之間存在著如下關(guān)系:

§1.3聚合物的流變學(xué)性質(zhì)

式中η,比例常數(shù),牛頓黏度或絕對黏度(簡稱黏度),Pa.s。η越大,黏稠性越大,剪切變形和流動越不容易,需較大的切應(yīng)力。表示牛頓流體抵抗流動變形的能力。

式中,單位時間內(nèi)流體所產(chǎn)生的切應(yīng)變(剪切速率),s—1。§1.3聚合物的流變學(xué)性質(zhì)凡是液體層流時符合牛頓流動規(guī)律的通稱牛頓流體。牛頓流體是針對低分子液體提出的,但在注射成型中,也有少數(shù)聚合物熔體符合牛頓流動規(guī)律,如聚碳酸酯、聚酰胺等。由于聚合物的大分子結(jié)構(gòu)和纏繞,聚合物熔體流動行為遠(yuǎn)比低分子液體復(fù)雜。在注射成型中,大多數(shù)聚合物熔體是非牛頓流體,且它們中的大多數(shù)都近似服從指數(shù)流動規(guī)律。§1.3聚合物的流變學(xué)性質(zhì)2.指數(shù)流動規(guī)律:

式中K—與聚合物和溫度有關(guān)的常數(shù),可反映聚合物熔體的粘稠性,稱為粘度系數(shù);n—與聚合物和溫度有關(guān)的常數(shù),可反映聚合物熔體偏離牛頓流體性質(zhì)的程度,稱為非牛頓指數(shù)?!?.3聚合物的流變學(xué)性質(zhì)上式可改寫為:

設(shè)

于是,改寫為

式中

(稱為流變方程)(稱為流動方程)—非牛頓流體的表觀粘度?!?.3聚合物的流變學(xué)性質(zhì)就表觀粘度的力學(xué)性質(zhì)而言,它與牛頓粘度相同。但是,表觀粘度表征的是非牛頓液體(服從指數(shù)流動規(guī)律)在外力的左右下抵抗剪切變形的能力。由于非牛頓液體的流動規(guī)律比較復(fù)雜,表觀粘度除與流體本身的性質(zhì)以及溫度有關(guān)以外,還受剪切速率的影響,這就意味著外力的大小及其作用時間也能改變流體的粘稠性。§1.3聚合物的流變學(xué)性質(zhì)討論:n=1時,這意味著非牛頓流體變?yōu)榕nD流體,所以,n值可以用來反映非牛頓也體偏離牛頓流體性質(zhì)的程度。n≠1時,絕對值∣1-n∣越大,流體的非牛頓性越強,剪切速率對表觀粘度的影響越強。其中n<1時,稱為假塑性液體。(在注射成型中,除了熱固性聚合物和少數(shù)熱塑性聚合物外,大多數(shù)聚合物熔體均有近似假塑性液體流變學(xué)的性質(zhì))n>1時,稱為膨脹性液體。(屬于膨脹性液體的主要是一些固體含量較高的聚合物懸乳液)

3.假系塑性液僻體的流繁變學(xué)性濃質(zhì)假塑性扔液體的士非牛頓肺指數(shù)n裹<1,童通常約高為0.膜25~頓0.6坦7,但末剪切速蓋率較大窩時,n生值可降諸至0.姐20。假塑性析液體的偽剪切速燈率與切協(xié)應(yīng)力及妨表觀粘限度的關(guān)剃系如圖充:1)變形襪和流動所日需要的切應(yīng)力隨剪切速率呈指數(shù)規(guī)律抵增大;2)變櫻形和流態(tài)動所受鋒到的粘田滯阻力勝,即液訊體的表觀粘度隨剪切速補率呈指數(shù)規(guī)撇律減小。這種現(xiàn)象輔稱為假塑迎性液體的城“剪切稀銳化”效應(yīng)裁。這源于膜聚合物禁的大分芹子結(jié)構(gòu)吧和它的翅變形能浪力。熔皂體進(jìn)行憐假塑性禁流動時遣,增大剪園切速率,就增大了熔體內(nèi)須的切應(yīng)力,于是大條分子鏈從賢其聚合的主網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)注中解纏、與伸長和暖滑移的運動加劇,分子遭間的靜挽電引力跪也將逐炊漸減弱站,熔體亮內(nèi)自由空間挖增加,黏錢稠性減小,整個體跌系趨于稀誰化,從而在宏觀上呈現(xiàn)出表觀黏度供減小的力學(xué)性止質(zhì)。為什么伶聚合物腎熔體會滋有“剪歌切稀化壘”效應(yīng)禍?4.影響慰聚合物流奏變學(xué)性質(zhì)槍的因素(1)豆聚合物螞結(jié)構(gòu)對冷粘度的額影響1)分股子結(jié)構(gòu)聚合物的迅分子結(jié)構(gòu)鈔對黏度影卻響比較復(fù)虹雜:a、對莖于主鏈結(jié)爛構(gòu)主要是柔揀順性較好腎的聚合物撥,鏈間的端纏結(jié)點多問,鏈的解救纏、伸長仇和滑移困劈燕難,熔體羅流動時的需非牛頓性苗強;b、聚追合物大竄分子中支鏈結(jié)橫構(gòu)對黏度賢的影響曾:支化許程度越圣高,與奸其它大關(guān)分子纏粗繞越緊醒,黏度帳增大,反流動性算降低;2)相對猴分子質(zhì)量聚合物相對分太子質(zhì)量煩較大時:其大分子鏈支加長,大分耽子鏈移動減慢。大分鑼子鏈解蛾纏、伸計長和滑移困難,粘度許較大。3)相對熱分子質(zhì)量獵分布什么是全相對分悟子質(zhì)量靜分布?聚合物肥內(nèi)大分部子之間爬相對分孫子量的富差異叫飄做相對惠分質(zhì)子吹量分布賣。差異樓越大、賴分布越艦寬。應(yīng)用意麥義:在蔬注射成更型中,賴聚合物害的相對逢分子質(zhì)蛾量分布比裳較寬時,雖襪然能呈漁現(xiàn)黏度小、流動性好尿的特點,螺但成型濟(jì)出的制參品性能佳比較差辣。欲提隨高制品寬性能,妹需要盡簽量減少呈聚合物藝中的低慮分子物俗質(zhì),并摟盡量使燒用相對兩分子質(zhì)郊量分布罪較窄的攪物料。(2)溫思度對粘度飾的影響聚合物溫度升高后體積膨脹,大分子灰之間的自由空間隨之增大,彼此冒間的靜舒電引力插減小,輕有利于做大分子臟變形和張流動,親即黏度下竊降。注:注渣射成型逝生產(chǎn)中茫,依靠鉛提高溫成度降低潮熔體粘狠度以改父善流動貝性的工涌藝控制藍(lán)方法,忍主要適懼用于粘株度對剪威切速率茅不太敏猶感或其倘熔體近午似服從蛛牛頓流毫動規(guī)律管的聚合究物,如藝聚甲基桶丙烯酸宜甲脂P偵MMA噴、聚碳領(lǐng)酸酯P世C等這脹些材料爽不需要廢增加很論多溫度垃而它們?nèi)~的粘度矩卻下降服不少。(3)腔壓力對基粘度的坑影響在一定壓力作用下,聚合蛋物大分子賄間的自由空間俊被壓縮減小,宏拉觀上將表授現(xiàn)出體積收縮,流動阻力隨之增大。因此來,聚合滲物成型嫩過程中陷,成型源壓力增沖大,其叛熔體所瞞受的壓委力也會精隨之提歷高,伴稠隨著熔戶體體積眾收縮,失其黏度數(shù)值也餓將會增大。單純靠增刻大壓力來孟提高熔體拾流量或沖竄模能力的藝方法十分贈不當(dāng)。對需要翼增大黏葉度而又賓不宜采當(dāng)用降溫臘措施的鑒場合,捐可以考癥慮采用玩提高壓跌力的方悟法解決輛。要綜合莫考慮生撿產(chǎn)的經(jīng)定濟(jì)性、足設(shè)備和娛模具的憂可靠性巧及制件闖的質(zhì)量咸等因素梯,確保杰成型工忠藝能有插最佳的注射壓力和注射溫覺度。(4)憤助劑對氏粘度影忽響為了保柄證使用抬性能或盟加工需替要,多數(shù)聚殺合物都口要添加一些助劑才能使用為。聚合物紛中添加助凡劑后,大杜分子間的意相互作用植力、熔體賊黏度都將繁發(fā)生改變撈。如,增呆塑劑降斤低粘度忙,提高僻流動性王?!?.應(yīng)4聚合物成遵型過程中丹的物理化痛學(xué)變化一、聚合確物的結(jié)晶1).結(jié)天晶的概念聚合物滲兩大類弱型:結(jié)晶聚番合物和非結(jié)晶聚不合物。非晶偉聚合物呢又叫無尊定形聚尿合物。聚合物高節(jié)溫熔體向要低溫固態(tài)喚轉(zhuǎn)變的過撐程中分子鏈瘡的構(gòu)型(結(jié)構(gòu)形鍬態(tài))能否蔬得到穩(wěn)定規(guī)壇整的排摩列,可以則律為結(jié)晶形易,反之為翁非結(jié)晶形躍。結(jié)晶和惡非結(jié)晶萄聚合物株的主要安區(qū)別:可以結(jié)晶毯的有:①惜分子結(jié)構(gòu)么簡單、對戀稱性高的踢聚合物,慢如聚乙烯峰等。②一槍些分子鏈秘節(jié)雖然較勻大,但分殼子之間作混用力也很云大的聚合存物,如聚薦酰胺、聚勺甲醛等。2)結(jié)晶徒度:結(jié)晶型應(yīng)聚合物且的結(jié)晶戒區(qū)在聚手合物中坊所占的扇重量百擋分?jǐn)?shù)。魂(大多歌數(shù)聚合頃物的結(jié)向晶度約薦為10高%~60%,炭但有些也皇可能達(dá)到鄉(xiāng)豐很高的數(shù)齡值,如P可P的結(jié)晶山度達(dá)到7畜0%~95%凡,HD胃PE和稀PTF奏E的也屬能超過吐90%挨)3)結(jié)晶穗對塑件性再能的影響密度密度隨結(jié)晶箭度的增最大而提高。力學(xué)性能抗拉強撒度隨結(jié)晶度添的增大而提高;沖擊韌自性將下降;彈性模額量將減小。熱性能結(jié)晶有助童于提高聚合物的軟化溫度和熱變形煙溫度,使塑件脆性加大。翹曲結(jié)晶程窮度越高雪,體積漆收縮越古大,因喚此結(jié)晶多態(tài)塑件浴比非結(jié)它晶態(tài)塑收件更容易因收縮不姿均而發(fā)生翹曲。表面粗糙鑄度和透明揪度結(jié)晶后,售塑件表面粗糙錯度將降低,而透明度會減小或喪失。2.成演型過程吼中的取嘴向作用1)取向威的概念聚合物墳大多分礦子在應(yīng)糧力作用憤下形成汁的有序挖排列叫坊做取向童結(jié)構(gòu)。2)分剪類按應(yīng)世力性質(zhì)不償同分拉伸取堵向—由拉斥應(yīng)力引甜起,取唱向方向另與拉伸墊方向一愿致流動取明向—在切著應(yīng)力作鍬用下沿后著熔體基流動方籃向形成興的取向根據(jù)熔體疊流動性質(zhì)腎,取向結(jié)廈構(gòu)分為單軸取向和多軸取向。單軸取向提:結(jié)構(gòu)單元悠均沿著一恭個流動方摘向有序排粉列;多軸取向源:結(jié)構(gòu)單繞元可沿兩醒個或兩個堆以上的流嫩動方向有鄭序排列。3)取向?qū)ρ退芗载M能的影取響對單軸取向而言,帥取向后嘗在與取鹿向平行方向上抗拉強瓶度增強,而與腳取向軸垂直方餓向的抗拉強度則有所減弱;對雙軸取展向的薄片或降薄膜在平漢面的任何方向上其抗拉強度次、斷裂伸何長率和沖轎擊韌度均和有提高。綜上所千述,聚伐合物的腹取向?qū)ψh塑件的防性能影嘗響很大旱。在塑肚料成型驚生產(chǎn)中槍,可以各利用聚汗合物的業(yè)取向來添提高塑圈件的性魯能,例儉如吹塑成妄型就是利樣用聚合州物雙軸牙取向原跨理來提辭高其性水能的,3.成交型過程躁中聚合產(chǎn)物的降大解1)概脆念由于聚換合物大任分子受熱和應(yīng)力的作用,碰或由于在鐮高溫下受千微量水分、酸、堿等雜質(zhì)味及空氣負(fù)中氧的作用逢,聚合滔物會發(fā)漆生相對分子姥量降低或大分子結(jié)軌構(gòu)改變等化學(xué)變菜化,這種毫現(xiàn)象叫降煎解或裂解鳴。注:聚撓合物降曉解通常盾是有害膀的.2).呀降解的命種類(1)晚熱降解注射成型淘過程中,曬由于聚合犁物在高溫毫下受熱時跨間過長而愿引起的降借解反應(yīng)叫梨做熱降解封。2).荒降解的顛種類(2)氧車化降解聚合物與??諝庵械臄y氧氣接觸性后,某些妥化學(xué)鏈較宏弱的部位濃常產(chǎn)生極幻玉不穩(wěn)定的滑過氧化結(jié)枯構(gòu),這種斬結(jié)構(gòu)很容味易分解產(chǎn)乓生游離基壯,導(dǎo)致聚陳合物發(fā)生聞解聚反應(yīng)渠,這種因沉氧化而發(fā)倡生的降解木叫做氧化威降解。(3)震水降解如果聚上合物的攀分子結(jié)廉構(gòu)中含當(dāng)有容易淋被水解冬的化學(xué)溫基團(tuán),薪這些基島團(tuán)很容源易在注留射溫度注和壓力碼下被聚理合物中置的水分盆分解,曬生產(chǎn)中另將這種析現(xiàn)象叫草做水降襪解。(4)旬應(yīng)力降伏解注射成型稈(或其他浩一些成型綠)過程中獵,聚合物倘的分子鏈側(cè)在一定的舞應(yīng)力條件墻下也會發(fā)佳生斷裂,惰并因此引眼起相對分飛子質(zhì)量降愁低,通常民把這種現(xiàn)型象叫做應(yīng)辨力降解。聚合物降丘解通常是教有害的.3)防治嚴(yán)格控制沖原材料的臺技術(shù)指標(biāo)板和使用合急格的原材惰料使用前對剃聚合物進(jìn)進(jìn)行嚴(yán)格的忠干燥確定合甘理的加討工工藝辰和加工謹(jǐn)條件使用添暈加劑4.成錢型過程蓋中聚合捷物的交摘聯(lián)1)定義蠢:聚合物皇的交聯(lián)通常是漏針對熱固性弟塑料而言的,次是指聚合少物在成型候過程中形私成三維網(wǎng)縮慧狀結(jié)構(gòu)的儲反應(yīng),通業(yè)過交聯(lián)反裹映得到體潮型聚合物貝。通常也咳稱“硬化煉”。2)交罪聯(lián)的優(yōu)盒點:經(jīng)過交聯(lián)象后,聚合才物的強度、院耐熱性爬、化學(xué)酸穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定劑性均能比原藍(lán)來有所提高。交聯(lián)反期應(yīng)主要做應(yīng)用在信熱固性景聚合物般的成型枝固化過紅程中;扯對于熱塑性聚動合物,由于交客聯(lián)對流動或和成型不熔利,且影喜響制品性租能,應(yīng)盡量避免。交聯(lián)即硬塵化或熟化。“硬化得好’’或“例硬化得完絹全”,并末不意味著鐮交聯(lián)反應(yīng)躁完全,是弱指成型固圖化過程中煌的交聯(lián)反屆應(yīng)發(fā)展到了涌一種最為適宜的程去度,制件淺能獲得顧最佳的疾物理和雪力學(xué)性至能。交聯(lián)的程袍度,稱為們交聯(lián)度。常因各種必原因,聚合物睡很難完違全交聯(lián),但硬化程度卻可完役成超過百添分之百。生產(chǎn)唇中將硬詠化程度培超過百煎分之百剩稱為過熟,反之為欠熟。3)關(guān)于咐硬化、熟刊化的一些桌解釋:(1)硬歸化不足描(欠熟)塑件的機非械強度、耐熱、耐化學(xué)腐銀蝕性、電蕩絕緣性等會下降;塑件缺少光澤,容易前發(fā)生翹曲變形;有仿時甚至?xí)樊a(chǎn)生裂紋茫。(2)過京度硬化(過熟)塑件機粥械強度不唐高、變龜色、發(fā)析脆,表面有時會出膚現(xiàn)密集的小泡;可使塑程件產(chǎn)生焦化和裂解現(xiàn)象。生產(chǎn)中,死通過反復(fù)及測試確定娘最佳的“羞硬化程度崇”!本章結(jié)束第2章仔塑料境的組成定與工藝窮特性§2.1撫塑料桌的基本組男成1.塑料殼的組成合成樹沖脂+添摟加劑1)合鵝成樹脂(40奪%~1區(qū)00%傲)受熱軟趁化后可認(rèn)將塑料干的其它犧組分加拍以粘合藥,并決段定塑料捐的主要淺性能,著是塑料蕉的基材酷。2)添智加劑包括填充匪劑、增塑城劑、穩(wěn)定豪劑、潤滑睛劑、著色周劑和固化躲劑等添加劑作用常用的各種添加劑含量填充劑(填料)調(diào)整塑料的物理化學(xué)性能提高材料強度減少合成樹脂的用量降低塑料成本木粉、紙、棉屑、硅石、硅藻土、云母、石棉、石金屬粉、玻璃纖維、和碳纖維等20%~50%增塑劑提高塑件的可塑性和柔軟性但會降低塑件的穩(wěn)定性、介電性和機械強度不易揮發(fā)的高沸點的液體有機化合物或低熔點的固體有機化合物穩(wěn)定劑抑制和防止塑料在加工和使用過程中因受熱、光及氧等作用而分解變質(zhì)硬脂酸鹽、鉛的化合物及環(huán)氧化合物0.3%~0.5%潤滑劑防止塑料在成型加工過程中粘附在模具上提高塑件的流動性硬脂酸及其鹽類1%著色劑使塑料具有各種顏色的物質(zhì)有機顏料、無機鹽料、染料0.01%~0.02%固化劑促使合成樹脂進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)或加快交聯(lián)反應(yīng)速度2.塑料單的分類1)按窄合成樹六脂的分種子結(jié)構(gòu)少及特性紡分熱塑性藝塑料如:P涂E、P唇P、P俯S、P持VC、慌PMM淡A、P共A、P課OM、訊ABS排、PC鄙、PP狀O、P癥SU、兼PTF饑E等熱固性塑賣料如:酚醛傭塑料、氨廁基塑料、貼環(huán)氧塑料牲、脲醛塑頭料、三聚廉氰胺甲醛嘆和不飽和嘗聚酯等2)按倚塑料的簡用途分通用塑料非結(jié)構(gòu)美塑料,巖產(chǎn)量大驅(qū)、價格頁低、性盲能一般鐵。如:PE濫、PP、雄PS、P葛VC等。西日常生活誕用品、包甩裝材料、黨小型機械戚。占塑料惱總產(chǎn)量8賄0%。工程塑料可作為結(jié)座構(gòu)塑料。橡與通用塑盼料相比,皮產(chǎn)量低、斑價格高,勝具有優(yōu)異閑的力學(xué)性恥能、電性哈能、化學(xué)溫性能及耐圍熱、耐磨亞和尺寸穩(wěn)徑定性。如:PA肆、PC、良PPO、輔ABS、舅環(huán)氧樹脂這等。汽車株、機械、崖化工等部油門制造機徐械零件和銀工程材料皮。特殊塑熊料具有某些金特殊性能鋼的塑料。勁有較高的配耐熱性或爸電絕緣性咸及耐腐蝕鄙性能。如:氟塑腫料、聚酰岡亞胺塑料槍、有機硅砌樹脂和環(huán)繳氧樹脂等§2.裹2客塑料成血型的工厭藝特性塑料的撕工藝性雄能——塑繁料在成鬼形過程陵中表現(xiàn)熊出來的壇特有性慢質(zhì)。塑料工修藝性能收縮性流動性相容性吸濕性熱敏性比容和嗚壓縮比1)收縮性——塑件奪從模具中杜取出冷卻震到室溫后知,尺寸或愚體積收縮捕的特性稱雜為塑件的成型收縮驢性成型收縮鍵的大小可趨用收縮率微來表示:式中等Ss——實可際收縮緊率,繳用于大順型模具即及精密探模具Sj——計降算收縮汪率,用椒于小型飼模具及裁普通模州具a——雀模具在找成型溫度孫時的尺寸b—棍—塑等件在室唇溫時的盤尺寸c—另—模質(zhì)具在室柄溫時的渠尺寸§2.濕2離塑料成是型的工尋藝特性§2.移2淚塑料成縫型的工私藝特性影響塑愿件收縮末的因素蒸:塑料的沖品種品種不同默收縮率不加同,同一膛種塑料由盞于相對分駕子質(zhì)量、暮填料及配舟比等不同坡,則其收騙縮率也不刪同。塑件的蜜結(jié)構(gòu)塑件的轉(zhuǎn)形狀、尺寸浙、壁厚述、有無糊嵌件、醒嵌件數(shù)僻量及布股局等,爽對收縮畜率值有顧很大影洋響。塑抖件的形初狀復(fù)雜淡、尺寸顧小、壁芹薄、帶晝嵌件,桑收縮率喘就小。模具結(jié)構(gòu)模具的分虹型面、加蹤蝶壓方向、狐澆口形式贊(直接澆考口和點澆口)、尺寸辯及分布等皮對收縮率籍及方向性喉影響也很悅大,如采爐用直接澆何口,澆口維截面大,扭收縮小,賣但方向性春明顯。成型工藝泥條件模具溫均度高、堆塑件冷感卻慢,懶則密度換高、收有縮大;盡注射壓淘力高、鍋脫模后想彈性恢扔復(fù)大,驢收縮小落;保壓倉時間長收縮小薯?!?.灶2異塑料成爬型的工規(guī)藝特性2)流銷動性:塑料在難一定溫悟度、壓倆力作用肆下,填捧充模具判型腔的駝性能,淚稱為塑役料的流酷動性。塑料的流動性差,就不易充滿朋型腔,因此凳需要較客大的成裁形壓力翠才能成信形。塑料的流動性好,可以用位較小的成杏形壓力充乎滿型腔。用但流動性太豎好,會使磚塑料在旁成形時未產(chǎn)生嚴(yán)再重的溢邊,填充著不密實爪,塑件費組織疏彈松,易毀粘模。熱塑性塑接料的流動手性常用熔融指數(shù)(單位g漫)、螺旋線匆長度(單位季cm)夢來表示徐?!?.2顧塑料街成型的工呈藝特性熔融指數(shù)惰用如圖2攏.1所示碼的標(biāo)準(zhǔn)裝捉置(熔融指拘數(shù)測定熱儀)來測檔定。將被測塑蚊料裝入加閥熱料筒中巾并進(jìn)行加漲熱,在一指定的溫度施和壓力下皺,測定塑斑料熔體在著10mi江n內(nèi)從出甲料孔擠出觸的重量。圖2.1凳熔襪融指數(shù)在測定儀慣結(jié)構(gòu)示意脈圖§2.2損塑料難成型的工鏈藝特性螺旋線催長度用挨標(biāo)準(zhǔn)阿棗基米德姜螺旋線菌模具來亡測定。將被測導(dǎo)塑料在哪一定的溫度與壓力下注入模蘿具內(nèi),用碧其所達(dá)到獵的流動長爬度來表示訪該塑料的吼流動性?!?.2叼塑料橡成型的工賽藝特性熱固性壩塑料流板動性表示方份法——拉西格流叨動性(單位㎜逼)測定方法噴:將一定紅重量的明被側(cè)塑倦料預(yù)壓樓成圓錠例,將圓嘩錠放入拒壓模中碗,在一離定的溫淡度和壓替力下,仇測定它副從??酌仓袛D出磚的長度芳(毛糙聲部分不錫計在內(nèi)夢),即陜?yōu)槔鬏v格流動青值§2.2虧塑料玩成型的工教藝特性影響塑料細(xì)流動性的葡因素塑料的分營子結(jié)構(gòu)與墳成分:具有線廳型分子傳結(jié)構(gòu)塑州料流動無性好。滾加入填備料,降怒低流動兆性,加三入增塑聲劑和潤零滑劑,司增加塑膊料的流寒動性。溫度:塑料溫度史高,流動變性好。在轎成形時可街通過調(diào)節(jié)禾溫度控制赴流動性。統(tǒng)PS、P票P、PA艦、PMM緣瑞A、AB轟S、AS色、PC、奶CA對溫季度敏感。壓力:注射壓餓力↑,塑受剪切宣作用↑已,流動鮮性↑。模具結(jié)構(gòu)鬧:包括模具事澆注系統(tǒng)怨的形式、堂尺寸和布鋼置;冷卻云系統(tǒng)設(shè)計銅的合理性況;熔料流捎動阻力等具因素。凡格促使熔料泊溫度降低晌,流動阻村力增加的吩因素,都親會使流動懲性降低?!?.護(hù)2因塑料成搶型的工撒藝特性常用熱疊塑性塑暢料的流橫動性:貧(書P嗽24表雙2.2哄)流動性乳好尼龍P撿A、聚嶼乙烯P遼E、聚隙苯乙烯語PS、雄聚丙烯漁PP、轎醋酸纖支維素C戲A。流動性姥中等ABS懷、有機依玻璃P招MMA獅、聚甲朱醛PO注M、氯儀化聚醚膝CPT斗。流動性閣差聚碳酸守酯PC澤、硬聚異氯乙烯搞、聚苯測醚PP反O、聚勿砜PS延U、氟冊塑料?!?.爆2騙塑料成崖型的工別藝特性3)相容匹性(共混振性):指兩種右或兩種族以上不牽同品種泡的塑料貫,在熔算融狀態(tài)園下不產(chǎn)炕生分離仔現(xiàn)象的軟能力。不同塑料惕的相容性某與其分子俱結(jié)構(gòu)有一滾定關(guān)系,姑分子結(jié)構(gòu)狡相似者較傍易相容;近反之較難泊。通過塑拒料的這大一性質(zhì)犧,可得暖到類似壯共聚物量的綜合森性能,守這是改進(jìn)塑馬料性能動的重要秤途徑之露一?!?.玻2配塑料成紛型的工頭藝特性4)吸抓濕性露:表明塑賢料對水進(jìn)分的敏綿感程度渡。具有吸棋濕或粘茄附水分概傾向的上塑料:物PA、仿PC、終PSU自、AB釋S等;既不吸濕矮也不易粘夸附水分的砌塑料,如擁PE、P鞭P、PO利M等。注:凡是具有霜吸濕或粘煤附水分傾陰向的塑料卷,如成型堆前水分未依去除,則辟在成型過穴程中由于搭水分在成寸型設(shè)備的閉高溫料筒李中變?yōu)闅馄隗w并促使蘆塑料發(fā)生帶水解,成眠型后塑料長出現(xiàn)氣泡慎、銀絲等睡缺陷。因盲此,對吸杜濕性和粘欄附水分傾奶向大的塑津料,在成欣型之前應(yīng)拘進(jìn)行干燥碰,使水分??刂圃?閣.5~0掠.2%減以下§2.統(tǒng)2樣塑料成逮型的工竄藝特性5)熱敏性尼:某些熱尚穩(wěn)定性跳差的塑煙料,在途料溫高籌和受熱緣瑞時間長薪的情況浩下就會牲產(chǎn)生降姥解、分組解、變戒色的特賣性。熱敏性伸塑料:硬聚氯酬乙烯、剃聚偏氯墨乙烯、蘿醋酸乙壯烯共聚足物、聚慨三氟氯弓乙烯(凳PCT勝FE)鏟、聚甲鍛醛(P糕OM)燃等。解決方法及:添加抗熱煌敏的熱穩(wěn)徹定劑;注射機筒尋內(nèi)壁、流化道和模腔縫表壁鍍鉻撈(避免過濱大摩擦熱腸)生產(chǎn)時繭嚴(yán)格控蓮制成型墻工藝條抹件§2.六2鉤塑料成度型的工亦藝特性6)比容愿和壓縮率限(主要是戲針對熱固螺性塑料)比容=壓縮率袋=表示粉吩狀塑料原的松散箭程度,持用來確露定熱固牢性塑料勺壓縮模價加料腔飄的大小尿。比容炮和壓縮蹤蝶率大,孔要求加融料腔體半積增大陜,同時欄成形困錦難。比柿容和壓不縮率小歲,壓縮戶和壓注傭容易。挨如果太喘小,影巷響塑料捧的松散莊性,以缺容積法藝裝料時獨造成塑跟件重量俊不準(zhǔn)確漲?!?.3繪常產(chǎn)用塑料簡勁介自學(xué)內(nèi)容本章結(jié)伯束第3章寫塑料第成型制舉件的結(jié)弦構(gòu)工藝賣性是塑件蓋對成型戴加工的防適應(yīng)性塑件工藝性設(shè)計包括

:尺寸精度和表面粗糙度、塑件結(jié)構(gòu)塑件的工藝性——塑件工藝性設(shè)舊計的特點:應(yīng)當(dāng)乏滿足使用性能和成形工伴藝的要求,朱力求做到結(jié)構(gòu)合理、造型美觀、便于制乞造。第3章也塑料成型慣制件的結(jié)概構(gòu)工藝性設(shè)計原扛則:應(yīng)考慮觀塑料的垃各種性渡能特點見,如物那理機械半性能、蹦成型工叔藝性能權(quán)等;應(yīng)考慮餐模具的調(diào)總體結(jié)灑構(gòu),使辜模具型摔腔易于婚制造,將模具抽芯和推出機構(gòu)簡駝單;在保證塑絹件使用性貓能、物理勵性能與力丑學(xué)性能、石電性能等蔽的前提下梁,力求結(jié)烏構(gòu)簡單,艇壁厚均勻押,使用方敗便。第3章銹塑料成型俱制件的結(jié)崖構(gòu)工藝性1、塑件歷尺寸及其慘精度1)塑定件尺寸設(shè)計原則縣:受到塑美料的流動性制約,流動性好曉的塑料可肥以成形較大尺屋寸的塑件,冷反之能成盞形的塑件墳尺寸就較紙小。受成形設(shè)備的限制尾,注射成恩形的塑件毯尺寸要掃受到注旗射機的注射量、鎖模力和模板尺寸的限制到;壓縮和鏟壓注成形的摘塑件尺洽寸要受毅到壓機最侍大壓力和壓機工作臺蘇面最大內(nèi)尺寸的限制易。在滿足使宋用要求的藍(lán)前提下,恐應(yīng)盡量將截塑件設(shè)計壩得緊湊、勸尺寸小巧辟一些。2)塑紅件尺寸皮精度①定義:是指所獲菜得的塑件祖尺寸與產(chǎn)頓品圖中尺短寸的符合穩(wěn)程度,即失所獲得塑址件尺寸的寬準(zhǔn)確度。在滿足用且要求的前惹提下,應(yīng)椅盡可能設(shè)稱計得低一轟些。②影響塑件升尺寸精度覆的因素:塑料收縮率的波動以及成型時工藝條件的變化模具的制造精度、磨損程度和安裝誤差③尺寸精度親的確定:會根據(jù)教材表3-1、3-2(精度等級的選用)選擇塑件公差等級模塑件鼻公差代融號為M檢T,公差等考級分7祥級(表3絞-1塑游件公差溫數(shù)值表掘)。MT1級兼精度最高辮(一般不秩采用);MT7詠級精度委最低A項:濾不受模瞞具活動冶部分影臟響的尺魂寸公差獎值B項:受集模具活動塘部分影響撐的尺寸公治差值(水平分子型面溢怎出)尺寸精度憲的確定:對于塑件上孔的公差可采用基準(zhǔn)孔,可取表中數(shù)值冠以(+)號。即對于塑件上軸的公差可采用基準(zhǔn)軸,可取表中數(shù)值冠以(-)號。即中心距及其他位置尺寸公差采用雙向等值偏差,即一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸精度。模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3級。2、塑馬件表面昂粗糙度GB/糕T14束234灰《塑料嚴(yán)件表面麥粗糙度目標(biāo)準(zhǔn)—寇—不同湯加工方蘭法和不舟同材料謹(jǐn)所能達(dá)港到的表外面粗糙挑度》決定因素?zé)o:模具成剛形零件表阻面粗糙度表面粗佛糙度選傍擇:塑侵件的表鈔面粗糙姨度一般嗽為1.造6~0津.2脅,而模旨具的表沖面粗糙描度數(shù)值胞要比塑毅件低1潑~2級逆。3、塑件雄的形狀滿足使肅用要求好的結(jié)構(gòu)私工藝性:算是指塑件柔在滿足使緩用要求的前鞏提下,應(yīng)便于成型,從而簡化模具已結(jié)構(gòu),因此聯(lián)塑件設(shè)幣計時應(yīng)盡量避豎免側(cè)向遷凹凸形嚷狀或側(cè)隊孔。(凳盡量不幕采用側(cè)向抽旋芯機構(gòu))塑件的內(nèi)外表面形狀應(yīng)盡可能保證有利于成型合理不合理圖3-鉗1具有穗側(cè)孔的柔塑件圖3-除2塑件喉內(nèi)側(cè)表山面形狀村改進(jìn)塑件表面乏菱形花紋賣不便抽芯強制脫模(塑件的攏內(nèi)外表寸面形狀符較淺并級允許帶圖有圓角陽時,可課以強制浴脫模。正要求塑廊件在脫秀模溫度感下有足崇夠的彈哄性,如銷聚乙烯罪、聚丙育烯、聚翠甲醛等允)可強制脫閥模的側(cè)向后凹、凸結(jié)結(jié)構(gòu)多數(shù)情況滴下,塑件律的側(cè)凹凸錘不可能強映制脫模,沫應(yīng)采用側(cè)向分型晨抽芯機構(gòu)4.脫模斜度為了便于塑怖件脫模,防止脫蔽模時擦傷塑件,必須基在塑件貫內(nèi)外表起面脫模廈方向上拋留有足半夠的斜標(biāo)度α,凡在模具拆上稱為脫模斜度。脫模斜度取決于塑雄件的形狀柄、壁厚及墨塑料的收處縮率,一糕般取30′~1°30′。常用塑菠料脫模正斜度見要P36礦表3.子4脫模斜膽度表示況方法:脫模斜鏡度設(shè)計擦要點:塑件精度高,采用較小脫模斜度塑件高轎度小于港2mm內(nèi),不設(shè)甚斜度;尺寸高的鉤塑件,采慰用較小脫獨模斜度塑件形狀復(fù)雜不易脫模,選用較大斜度收縮率渡大,壁倘厚,斜練度加大含潤滑劑的塑料采用較小脫模斜度外表面斜度小于內(nèi)表面斜度脫模斜第度和塑鳴件公差關(guān)系:脫模斜度固一般不包陳括在塑件臉公差范圍撕內(nèi),高精欺度塑料制褲品的脫模吧斜度則應(yīng)屈當(dāng)在公差上帶內(nèi)內(nèi)孔以桶小端為聽基準(zhǔn),使斜度由嗎放大的弄方向取殖得;外形以銜大端為提基準(zhǔn),縫斜度由送縮小的球方向取歉得。從留模方位考慮:留在型芯,內(nèi)表面脫模斜度﹤外表面留在型腔,外表面脫模斜度﹤內(nèi)表面脫模斜度滋設(shè)計要點匯:5.塑罵件的壁者厚壁厚過左小壁厚過大強度及剛蔑度不足,裕塑料流動濫困難原料浪費披,冷卻時墊間長,易消產(chǎn)生缺陷熱塑性薯塑料與敞熱固性耗塑料相風(fēng)比允許繭較小的卵壁厚熱塑性宿塑料:惡最小壁碗厚允許洲到0.擔(dān)25㎜漠,一般不宜小憐于0.象6~0槳.9㎜躍常取2質(zhì)~4㎜熱固性塑填料:小型登塑件取0笑.6~2漲.5㎜,匹大型塑件取3.律2~8㎜塑件壁扎厚設(shè)計遙原則:厚薄適手中斯均勻壁赴厚滿足塑件西結(jié)構(gòu)和使草用性能要始求下取小憤壁厚常用塑喉料壁厚客的推薦纖值見書倘表3.告5、3概.6同一塑民件各處贈的壁厚困盡可能呆均勻一阻致,否則制碧品成型收撿縮不均,悉易產(chǎn)生內(nèi)鹽應(yīng)力,導(dǎo)醫(yī)致制品開腫裂、變形萌。均勻壁末厚當(dāng)無法渴避免壁廁厚不均快時,可此做成傾僻斜的形堅狀,使未壁厚逐江漸過渡養(yǎng)。6、加強筋及旬其它增強好結(jié)構(gòu)為了提遮高塑件胳的強度杜和防止悼塑件翹故曲變形夜,常設(shè)得計加強鼓筋,如彼圖筋的皺設(shè)置,去即不影槐響塑件叉強度,手又可避及免因壁余厚不均掀勻引起拘的的縮挺孔。圖3-1陡2采用瞞加強筋改凝善壁厚高度L饒=(1腰~3)桑δ≤3踢δ肋條寬A羅=(1/浪4~1)煙δ≤δ當(dāng)δ≤甩2㎜時離取A=抓δ斜度α=2°視~5°根部圓乓角R=這(1/圣8~1會/4)小δ頂部圓角叼r=δ/梳8,加強肋茶之間的甩中心距弟應(yīng)大于熄3δ加強肋刮的形狀村尺寸:加強筋妹的設(shè)計升原則:⑴小平板吊狀塑件,馬加強肋應(yīng)接與料流方罷向平行,促從而降低滾塑料的充降模流動阻疼力。如圖況。(2)大御型平板類慚塑件,加判強肋應(yīng)交匙錯排列,狗以免塑件殘產(chǎn)生翹曲鏈變形,增擇加剛性。(3)應(yīng)足避免或減迫少塑料的透局部集中柔,以防止陷產(chǎn)生凹陷叛和氣泡。赤如圖。(4)夸加強筋董以設(shè)計矮一些多冶一些為好。和。加強筋與遙支承面間撕留有間隙增加剛性搖減少變形編的其他措鞭施將薄殼孕狀的塑麗件設(shè)計灰為球面囑,拱曲避面等,梳可以有腔效地增原加剛性扮、減少顧變形。容器邊緣野的增強:薄壁容陰器的沿哭口是強忘度、剛揀性薄弱攏處易于辯開裂變巴形損壞晝,故應(yīng)早按照下滲圖所示賭方法來拿給予加搬強。容器側(cè)壁殼的增強當(dāng)塑件局較大、想較高時淺,可在猾其內(nèi)壁拉及外壁漠設(shè)計縱闖向圓柱各、溝槽羅或波紋蛋狀形式定的增強結(jié)舍構(gòu)。7、膛塑件支承真面的設(shè)計支承面是市用于放置貝物體的平貧面,要求狀物體放置捉后平穩(wěn)。當(dāng)塑件求上有一掃面作為廢支承面?zhèn)葋硎褂脡艜r,將凈該面設(shè)霉計為一戶個整面準(zhǔn)是不合醫(yī)理的,權(quán)如圖a滾所示。因為平板廢狀在成型爆收縮后很卷容易翹曲恰變形,稍縫許不平都銹會影響良色好的支承閣作用,故箏以邊框式或點式(三點或籮四點)結(jié)倚構(gòu)設(shè)計塑莫件支承面銷。如下圖根塑料盤所汗示。當(dāng)塑件夏底部有油加強筋柴時,應(yīng)完使加強長筋高度鮮低于支向承面至屢少0.5秧mm。如圖在滿足使蝴用要求的與前提下,和制件的所漲有的轉(zhuǎn)角噴盡可能設(shè)甜計成圓角倍,或者用斃圓弧過渡客。8.圓角⑴圓角故的作用:圓角可避免應(yīng)力集中,提高制件強度圓角可有利于充模和脫模圓角有利于模具制造,提高模具強度⑵圓角今的確定圣:內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)為壁厚的一半外壁圓角半徑可為壁厚的1.5倍一般圓角半徑不應(yīng)小于0.5mm壁厚不等的兩壁轉(zhuǎn)角可按平均壁厚確定內(nèi)、外圓角半徑9、孔炎的設(shè)計孔的設(shè)計(包括臺通孔、樂盲孔、病異形孔痕、螺紋警孔)設(shè)計原轉(zhuǎn)則:①孔的移位置應(yīng)叫設(shè)置在勸不易削勺弱塑件觀強度的金地方,保證足夠膏強度,以須滿足使用裹要求;②消盡量避尾免側(cè)孔細(xì)。3.4.獅8塑件鐵上孔的設(shè)伶計孔與孔的規(guī)距離,孔書邊至塑件棵邊緣距離胳應(yīng)不小于慨孔徑。(表3.恒7)固定用仙孔因承隸受較大慌負(fù)荷,私可設(shè)計留凸臺來搜加強。廟如圖所碗示??走呍龊皲摷訌?)通促孔的設(shè)酸計成型通孔側(cè)時型芯有古三種結(jié)構(gòu)倘形式,是律根據(jù)通孔大小和深度的具體主情況,靠從而滿臨足型芯足夠的抗飽彎能力的需要粉出發(fā)而袋設(shè)計。(1)(2)(3)(2)突附(a)為一端固踏定的型芯創(chuàng)成型,用某于較淺的袋孔成型。(b)為對接型譯芯,用于洽較深的通研孔成型,賊這種方法偶容易使上逼下孔出現(xiàn)估偏心。(c)為一端固養(yǎng)定,一端恭導(dǎo)向支撐庭,這種方庸法使型芯維有較好的存強度和剛豬度,又能槳保證同軸賞度,常用,但導(dǎo)向底部分周圍珍由于磨損磚易產(chǎn)生圓洽周縱向溢券料B。飛邊盲孔:令盲孔只類能用一擴端固定悟的型芯叢來成型延。為避碑免型芯匆彎曲:2)盲甜孔設(shè)計場:①壓注、注射成型,蒼H<澡4d②壓縮成肥型:平行加剩壓方向,捏H<2.蝦5d;垂直加命壓方向薯,H<斷2d③緊直徑小雙于1.念5㎜或交深度(絕H)太扮大時,殖應(yīng)用機鞋械加工道的方式烈獲得dHdH對于細(xì)窄長型芯紙,為防夫止其彎己曲變形開,在不倦影響塑拳件的條本件下,雖可在塑析件的下錦方設(shè)支待承柱來荷支撐。臣如圖所寒示。2)盲孔權(quán)設(shè)計:無論通謎孔還是秘盲孔,許兩孔太璃近時,配應(yīng)設(shè)計舌成長孔昨。3)異形票孔設(shè)計:采用拼威合的方宿法來成錘形,避暴免側(cè)向欣抽芯。(1)(2)(3)1)、軋塑件上茫螺紋成歉型可用潔以下三牽種成型躺方法①模具成深型②機械加盯工制作③在塑件渾內(nèi)部鑲嵌金娃屬螺紋構(gòu)件。2)、設(shè)剝計原則:①塑料鬧螺紋強演度較差完,一般像宜設(shè)計醒為粗牙螺紋懇。②塑料螺乏紋的精度現(xiàn)不高,一主般低于GB3級氏。③螺距史不小于耐0.7紛mm;冰直徑不醉宜太小斑,外徑溝不小于最4mm念,內(nèi)徑妥不小于眠2mm鍋;10、塑料螺兇紋設(shè)計④螺紋最外勞圈和最里豎圈留有臺支階,防止店螺紋崩裂第變形。為了增加續(xù)塑件螺紋賽的強度,左防止最外森圈螺紋崩虧裂或變形獨,其始端阻和末端均楊不應(yīng)突然較開始和結(jié)睡束,應(yīng)有梯一過渡段默。如圖3—15所示,碌過渡段貪長度為L,其數(shù)值蠅按表3—9選取。⑤塑料螺紋與金屬螺炎紋的配合陰長度應(yīng)不乓大于螺紋餃直徑的1撫.5倍(策一般配合姨長度為8例~10牙膠)。否則樹會降低可伯旋入性,南產(chǎn)生應(yīng)力亭,導(dǎo)致塑似料螺紋損雄壞,連接撞強度降低澆。⑥在同一幼螺紋型垂芯或螺循紋型環(huán)建上有前訊后兩段傷螺紋時更,應(yīng)使伙兩段螺銷紋的旋拜向和螺膠距相同列,圖3—16(a犯),否則無渠法使塑件重從型芯或吉型環(huán)上擰樓下來。當(dāng)螺距天不等或斑旋向不戶同時,杜就要采判用兩段仗型芯或欄型環(huán)組貌合在一套起的成續(xù)型方法徑,成型穿后分別季擰下來鞏,圖(b)所示。11、怨齒輪的設(shè)米計目前,衫在精度旅和強度犬要求不求高的機凍構(gòu)中常洗見到塑伍料齒輪廢傳動。獅其常用篩的塑料近有尼龍滴、聚碳摘酸酯、硬聚甲醛宋等。為綁了使塑閉料齒輪除適應(yīng)注瞎射成型永工藝、煎保證輪賀輻、輻春板和輪桑轂有相照應(yīng)的厚質(zhì)度,對刃塑料齒嶼輪的各犬部分尺逼寸有一祥定的要號求。輪緣寬度t≥3絮h(全節(jié)齒高)濾;輻板帶厚度H1≤H(齒寬厚度避);輪轂厚度廳H2≥H(確齒寬厚度遍)=D皂(軸孔直責(zé)徑);輪轂外徑代D1=1.智5~3強D(軸綱孔直徑辦)tht1t設(shè)計時應(yīng)佛避免塑料饑齒輪尖角搏處的應(yīng)力帆集中和成矩型時的應(yīng)符力影響,蘇為此,塑莫料輪要盡敬量避免截向面突變,覺應(yīng)以較大勤圓弧進(jìn)行野轉(zhuǎn)角過渡記.同時,柜為了防止浩裝配和使更用塑料齒隙輪時產(chǎn)生偏內(nèi)應(yīng)力。不宜采烏用過盈存配合,赤而采用嘉銷釘或帽半月形車孔配合栗的形式冒。對于薄壁盟齒輪,壁古厚不均勻騙會引起齒偷輪歪斜,窄采用無輪框轂無輪緣蔬的結(jié)構(gòu)可旱以很好地膽改善這種昏情況。但膊在輻板上賭有圖a所冤示的大孔河時,因孔弟在成型冷鍋卻時很少植向中心收互縮,會使屠齒輪歪斜開,對此可虜采用圖b翻所示的輻蕉板結(jié)構(gòu)。1昆2、嵌件設(shè)村計什么是嵌出件?塑件內(nèi)部抄鑲嵌有金誘屬、玻璃復(fù)、木材、戲纖維、紙越張、橡膠水或已成型宅的塑件等密稱為嵌件。使用嵌凱件的目料的:在于提扎高塑件躁的強度唇,滿足跑塑件某潑些特殊亮要求,割如導(dǎo)電具、導(dǎo)磁同、耐磨知和裝配滋連接等考。使用嵌接件的缺絨點:嵌件的設(shè)抱置往往使河模具結(jié)構(gòu)朵復(fù)雜化,捐成型周期田延長,制棍造成本增揪加,難于乓實現(xiàn)自動今化生產(chǎn)等然問題。常用的嵌層件材料為捉金屬,常編見的形式榴圖3—1怠7:(a元)為圓形哭嵌件;(框b)為帶刃臺階圓柱流形嵌件;拳(c)為很片狀嵌件震;(d)雖為細(xì)桿狀殲貫穿嵌件哭。嵌件的設(shè)肺計原則:①嵌件暑在塑件中欣可靠固定伙:為了防止當(dāng)嵌件受力雁時在塑件刷內(nèi)轉(zhuǎn)動或謹(jǐn)脫出,嵌凱件表面設(shè)腸計有適當(dāng)勵的凹凸?fàn)钫肌Da菱桐形滾花罵,抗拉芒、抗扭徐強度都智較大;島若受軸紐奉向力較貧大,可嗎開設(shè)環(huán)直形溝槽古,其寬愧度不小聞于2m核m,深捎度為1信~2m膜m圖b直李紋滾花筆+環(huán)形蜂溝槽,甲防止轉(zhuǎn)撞動和軸糟向移動仗;圖c薄壁閱管狀嵌件宵,邊緣翻域邊,防止茅軸向移動圖d板演形嵌件銳,切開渠、孔眼邁、局部尚彎曲;圖f針狀坦嵌件,折皆彎、砸扁伸其中一段籠來固定②嵌件決在模具內(nèi)奮的可靠定已位:為了避允免嵌件父成型中毫受高壓坡高速的尋塑料流居體沖擊值而產(chǎn)生貧位移和案變形,碑同時也座防止塑辛料擠入籍嵌件上揀預(yù)留的箭孔或螺冠紋中,婚因此嵌耍件必須脫可靠定處位,并解要求嵌件的高因度不超過饑其定位部嚼分直徑的謎2倍。圖a利蔥用嵌件上的光絮桿部分鵝與模具蔬配合;圖b利侄用凸肩瓣與模具歐配合,鏡即增加徹穩(wěn)定形昌,又可華阻止塑身料流入扇螺紋中筒;圖c利用疊凸出圓環(huán)各,形成密繭封環(huán),阻碗止塑料的慨流入。圖a嵌拾件直接憂插在模他內(nèi)光桿慶上;圖b為麥一凸臺丈與模具很上孔配遷合,增扛加了定瓜位穩(wěn)定割性和密杏封性;圖c以模君具上的凸終出圓環(huán)和孔內(nèi)螺紋嵌于件配合;圖d采農(nóng)用內(nèi)部雷臺階與魄模具上魂的插入清桿配合堵。嵌件與模躁具內(nèi)安裝秀孔的配合滴為H8/嶺f8。③嵌件過額長或細(xì)長牽桿狀時,在模具書內(nèi)設(shè)支柱淹以免嵌件深彎曲,但財在塑件上諸留下工藝尼孔,圖3-23。④嵌件戚周圍的壁溜厚應(yīng)足夠浮大金屬嵌件豈與塑料冷阻卻時的收劃縮值相差孔較大,塑吊料周圍存叨在很大的挖內(nèi)應(yīng)力,辰如設(shè)計不虧當(dāng),會造智成塑件的麗開裂,因以此選用與無塑料收茅縮率相鴉近的金胞屬作嵌暴件,或肥使嵌件玻周圍的憑塑料層子厚度大某于許用隨值。表3—1棄0列出了拿嵌件周敞圍塑料逼層的許張用厚度礦。嵌件的腦頂部也動應(yīng)有足讓夠的塑滑料層厚桶度,否束則會出搶現(xiàn)鼓泡粒或裂紋痛。同時嵌件責(zé)不應(yīng)帶有黨尖角,以柳減少應(yīng)力鬧集中。對于熱伯塑性塑李料注射嘗成型,翼大嵌件兇進(jìn)行預(yù)泰熱,使涼其溫度籌達(dá)到接援近塑料縣溫度。對于應(yīng)舌力難以膨消除的捕塑料,蟲可在嵌降件周圍致覆蓋一維層高聚物庭彈性體或在成型蘆后進(jìn)行退火來降低挖應(yīng)力。13.標(biāo)記符低號塑件上叮有時帶西有裝潢紀(jì)或某些裝特殊要氧求的文艙字或圖部案標(biāo)記谷的符號欲,符號郊應(yīng)放在蠟分型面錯的平行毅方向上寒,并有改適當(dāng)?shù)恼承倍纫云郾忝撃P恪?a)為標(biāo)志薪符號在運塑件上臭呈凸起但狀,在雜模具上序即為凹諷形,加因工容易矛,但凸霸起的標(biāo)貨記符號勝容易被綱磨損;(c)為在凹框鄭內(nèi)設(shè)置凸男起的標(biāo)記忍符號,它默可把凹框姨制成鑲塊妻嵌入模具脈內(nèi),這樣辨既易于加懶工,在使雹用時標(biāo)記波符號又不幼易被磨損尸破壞,常用。(b)為標(biāo)記酷符號在塑墾件中呈凹某入狀,在形模具上即橋為凸起,洲用一般機趟械加工難暈以滿足,允需要用特榴殊加工工們藝,但凹腦人標(biāo)記符皮號可涂印悼各種裝飾尚顏色,增辜添美觀性杠;產(chǎn)品工藝林性分析案彼例塑件的工圣藝性是指塑件聚對成型加旦工的適應(yīng)椅性。塑件工藝揮性設(shè)計包緣瑞括:塑料贊材料選擇沫、尺寸精似度和表面謎粗糙的確返定、塑件頭結(jié)構(gòu)設(shè)計恭等。塑件工藝退性設(shè)計應(yīng)羨當(dāng)滿足使耗用性能和熔成型工藝薄的要求,哈力求做得炒結(jié)構(gòu)合理跡、外形美栗觀、便于帆成型。如果給定貍一個塑件菊,在模具楚設(shè)計之前層就要對塑禮件的工藝漏性進(jìn)行分稿析,主要包括談:原材料慨分析、塑圈件結(jié)構(gòu)分核析、尺寸挨精度及表污面質(zhì)量分云析等。零件為打捆火機外殼返,大批量筆生產(chǎn),材料為聚擁苯乙烯(碧PS),未注公撿差取M哪T5級僻精度,霉試分析疑塑件工劍藝性。產(chǎn)品工禍藝性分卵析案例本章結(jié)束作業(yè)1嚼:選擇進(jìn)你所熟低悉的塑緒件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分般析。如水杯、脾手機殼、察鼠標(biāo)、工蛾藝品、電爐腦中的各押塑件等等零件名稱:燈罩設(shè)計要求:生產(chǎn)批量:大批量材料:聚碳酸酯未注公差取MT5級精度作業(yè)2憂:產(chǎn)品巾工藝性淋分析一、塑件述的工藝性寶分析1.塑件的原堆材料分析,如下喬表:塑料品種結(jié)構(gòu)特點使用溫度化學(xué)穩(wěn)定性性能特點成型特點聚碳酸酯(PC),屬于熱塑性塑料。線型結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型材料,透明。小于130℃,耐寒性好,脆化溫度為-100℃。有一定的化學(xué)穩(wěn)定性,不耐堿、酮、酯等。透光率較高,介電性能好,吸水性小,但水敏性強(含水量不得超過0.2%),且吸水后會降解。力學(xué)性能很好,抗沖擊抗蠕變性能突出,但耐磨性較差。熔融溫度高(超過330℃才嚴(yán)重分解),但熔體粘度大;流動性差(溢邊值為0.06mm);流動性對溫度變化敏感,冷卻速度快;成型收縮率??;易產(chǎn)生應(yīng)力集中。結(jié)論1.熔融溫度高且熔體粘度大,對于大于200g的塑件應(yīng)用螺桿式注射機成型,噴嘴宜用敞開式延伸噴嘴,并加熱,嚴(yán)格控制模具溫度,一般在70~120℃為宜,模具應(yīng)用耐磨鋼,并淬火;2.水敏性強,加工前必須干燥處理,否則會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度顯著下降現(xiàn)象;3.易產(chǎn)生應(yīng)力集中,嚴(yán)格控制成型條件,塑件成型后退火處理,消除內(nèi)應(yīng)力;塑件壁不宜厚,避免有尖角、缺口和金屬嵌件造成應(yīng)力集中,脫模斜度宜取2℃

。2.塑件的蠢尺寸精嶄度分析該塑件尺陸寸精度無寒特殊要求蔬,所有尺責(zé)寸均為自榨由尺寸,壯可按MT摔5查取公佩差,其主魚要尺寸公襯差標(biāo)注如雞下(單位榜均為mm辣):塑件外撕形尺寸祥:φ690-0.8昆6、φ700-0.毒86、φ127列0-1.2配8、φ129慎0-1.2但8、φ1700-1.滅6、R史50-0.2修4、φ137竿0-1.2僵8﹑30-0.2、悶8床0-0.粘28﹑1貓330-1.2浸8內(nèi)形尺寸觸:φ630+0.崖74、φ640+0.7蜻4、φ114翼0+1.匯14、φ1210+1.化28、R2故0+0.全2、60嘗0+0.作74、32座0+0.5由6、30性0+0.5迎0、80+0.2旋8、φ1230+1.每28、φ1310+1.2塔8、φ164謊0+1.鐘6孔尺寸圍:φ100+0.3薦2﹑φ120+0.3啦2、φ1370+1.2竿8﹑φ164盈0+1.6﹑φ4.50+0.椅24﹑φ2.0+0.漆2、φ50+0.2詞4孔心距尺步寸:34±壞0.2耕8﹑φ96±0炒.50﹑φ150零±0.悔273.塑件表樂面質(zhì)量痰分析該塑件要預(yù)求外形美煌觀,色澤薪鮮艷,外各表面沒有損斑點及熔柔接痕,粗梯糙度可取妨Ra0.丹4μm。辦而塑件內(nèi)超部沒有較藏高的表面薄粗糙度要除求。4.塑件的結(jié)代構(gòu)工藝性金分析(1)從陸圖紙上分運析,該塑擇件的外形兇為回轉(zhuǎn)體納,壁厚均御勻,且符蓬合最小壁陳厚要求。(2)塑貼件型腔較悶大,有尺繡寸不等的濃孔,如φ互12、4綁-φ10誓、4-采φ4.5迎、4-φ聚5它們均干符合最小館孔徑要求越。(3)歐在塑件孝內(nèi)壁有膛4個高酸2.2腐、長1性1的內(nèi)從凸臺,熱因此成為型后塑加件不易疑取出,我需要考塔慮側(cè)抽塘芯裝置房誠。結(jié)論:綜上所輩述,該綁塑件可戲采用注殊射成型印加工。本章結(jié)束第4章診注射成型筑原理及工瘡藝特性1、注雪射成型疏原理及也其成型趴特點1)注吵射成型送原理:粒狀或粉狀的塑料→料斗→料筒庭內(nèi)受熱熔并化→注入閉合恒模具→冷卻定睛型。螺桿式痕注射機注射模具注射成歉型工作螞循環(huán)加料合模注射充罩模保壓補港縮冷卻定型開模清模塑件脫模預(yù)塑2)注太射成型梢的特點診:優(yōu)點成型周脊期短、猜生產(chǎn)效蠶率高、仰易實現(xiàn)辭自動化能成型形狀復(fù)算雜、尺寸精車確、帶有必金屬或非想金屬嵌件寄的塑料制眠件產(chǎn)品質(zhì)量系穩(wěn)定適應(yīng)范侍圍廣到目前爸為止,健除氟塑貝料以外睜,幾乎貧所有的叼熱塑性饒塑料都暴可以用督注射成理型的方料法成型遞。另外嚴(yán),一些浴流動性驚好的熱渴固性塑弓料也可拐用注射瓦成型。缺點注射設(shè)備破價格較高注射模具結(jié)構(gòu)趁復(fù)雜生產(chǎn)成本幟高、生產(chǎn)電周期長、輔不適合于銳單件小批花量的塑件固生產(chǎn)加料塑化充模保壓倒流冷卻脫模成型前徑的準(zhǔn)備注射過眠程塑件的后扁處理注射成澇型工藝退火處著理調(diào)濕處理原料外散觀檢驗拌及工藝渾性能測輛定塑料預(yù)熱意和干燥料筒清洗嵌件預(yù)血熱脫模劑墻的選用2、注尿射成型習(xí)工藝1)成塞形前準(zhǔn)備督:原料外沈觀檢驗啞及工藝功性能測散定:包括塑霉料色澤納、粒度工及均勻叛性、流斑動性(振熔體指抗數(shù)、粘餓度)熱納穩(wěn)定性耍及收縮辜率的檢壩驗。塑料預(yù)熱呆和干燥:除去物漏料中過磚多的水音分和揮尸發(fā)物,祥以防止貓成型后勇塑件表付面有缺屋陷或發(fā)破生降解培,影響時塑料制倍件的外致觀和內(nèi)沃在質(zhì)量棟。物料干燥壇的方法:小批量針生產(chǎn),嘉采用烘郊箱干燥助;大批量生株產(chǎn),采用臟真空干燥沉。料筒清洗倡:當(dāng)改變產(chǎn)路品、更換井原料及顏默色時均需熔清洗料筒您。嵌件預(yù)熱究:減少物料過和嵌件的惰溫度差,倡降低嵌件辟周圍塑料玻的收縮應(yīng)畝力,保證洽塑件質(zhì)量血。脫模劑的粱選用:常用脫模搜劑包括硬疑脂酸鋅、寇液態(tài)石蠟?zāi)凸栌汀?)注射過程律:加料將粒狀飽或粉狀膠塑料加測入注射俱機的料窩斗。塑化通過注射湯機加熱裝矮置的加熱哈,使得螺增桿中的塑永料原料熔拜融,成為速具有良好舅的可塑性意的塑料熔斗體。充模塑化好的帶塑料熔體狀在注射機匆柱塞或螺頌桿的推動礎(chǔ)作用下,叔以一定的焦壓力和速淹度經(jīng)過噴想嘴和模具用的澆注系越統(tǒng)進(jìn)入并魂充滿模具碧型腔。保壓補寄縮從熔體充叫滿型腔后裙,在注射朋機柱塞或窩螺桿推動坡下,熔體寸仍然保持果壓力進(jìn)行標(biāo)補料,使浸料筒中的紗熔料繼續(xù)啞進(jìn)入型腔鈔,以補充武型腔中塑囑料的收縮喂需要,并哀且可以防尼止熔體倒凈流。澆口凍遞結(jié)后的霧冷卻經(jīng)過一段傻時間使型群腔內(nèi)的熔給融塑料凝品固成固體危,確保當(dāng)?shù)让撃r塑槍件有足夠悄的剛度,瓣不致產(chǎn)生佳翹曲或變忌形。脫模塑件冷卻擴到一定的挽溫度,推構(gòu)出機構(gòu)將冷塑件推出痛模外。3)塑件潤后處理后處理射原因及蔽作用:由于塑顧化不均劈燕勻或由滿于塑料弊在型腔倚內(nèi)的結(jié)翅晶、取誤向和冷價卻不均沒勻;或準(zhǔn)由于金際屬嵌件弓的影響即或由于濤塑件的椒二次加楚工不當(dāng)叫等原因未,塑件率內(nèi)部不扮可避免呢地存在瞇一些內(nèi)應(yīng)力,從而顏導(dǎo)致塑鹿件在使醬用過程霧中產(chǎn)生猶變形或喪開裂,蹦因此,肯應(yīng)該設(shè)歸法

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