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模具设计与制造(第二版 张荣清 主编)PPT电子课件教案第7章塑料成形概述

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模具设计与制造(第二版 张荣清 主编)PPT电子课件教案第7章塑料成形概述_第1页
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第第7章章 塑料成形概述塑料成形概述 四大工业基础材料:钢铁、木材、水泥、塑料四大工业基础材料:钢铁、木材、水泥、塑料 7.1 塑料及塑料模的基本概念塑料及塑料模的基本概念 在一定的在一定的温度温度和和压力压力条件下,塑料可以用条件下,塑料可以用模具模具成型成型出具有一定出具有一定形状和尺寸形状和尺寸的制件,并当外力解除后,的制件,并当外力解除后,在常温下仍能使形状保持不变在常温下仍能使形状保持不变 塑料成型用的模具塑料成型用的模具—塑料模塑料模 9/11/20241 1.塑料的组成塑料的组成 7.1 塑料的组成与分类塑料的组成与分类 塑料是以塑料是以合成树脂合成树脂为主要成分,加入适量的为主要成分,加入适量的添加剂添加剂制成的高分子聚合物制成的高分子聚合物 ((1)合成树脂)合成树脂:指指受热时有软化或熔融温度范围受热时有软化或熔融温度范围,,软化时受外力作用具有软化时受外力作用具有流动性流动性,,常温常温下呈固态、半下呈固态、半固态或液态的有机聚合物固态或液态的有机聚合物它是塑料最基本的,也是最重要的成分,决定了塑它是塑料最基本的,也是最重要的成分,决定了塑料的料的类型和基本性能类型和基本性能。

赋予塑料可塑性、流动性、赋予塑料可塑性、流动性、黏结性用量:用量:40~100%9/11/20242 树脂的分类:树脂的分类:天然树脂天然树脂——是指由自然界中动植物分泌物所得的是指由自然界中动植物分泌物所得的无定形有机物质,如松香、琥珀、虫胶等无定形有机物质,如松香、琥珀、虫胶等合成树脂合成树脂——是指由简单有机物经化学合成或某些是指由简单有机物经化学合成或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物天然产物经化学反应而得到的树脂产物9/11/20243 树脂的结构特点树脂的结构特点•链节链节:高分子化合物中重复出现的结构单:高分子化合物中重复出现的结构单元,如聚乙烯的结构单元是-元,如聚乙烯的结构单元是-CH2—CH2—nCH2=CH2——CHCH2 2——CHCH2 2——n n 乙烯乙烯聚乙烯聚乙烯9/11/20244 树脂的结构特点——CHCH2 2——CHCH2 2——n n 聚合度聚合度聚合度聚合度:聚乙烯分子结构中的:聚乙烯分子结构中的n n n n值表值表示高分子化合物中链节的重复次数,示高分子化合物中链节的重复次数,n n值越大,相对分子质量越大值越大,相对分子质量越大单体单体单体单体:能合成高分子化合物的小分子:能合成高分子化合物的小分子物质。

如聚乙烯的单体是物质如聚乙烯的单体是CHCH2 2=CH=CH2 29/11/20245 树脂的合成方法(树脂的合成方法(加聚反应加聚反应和和缩聚反应缩聚反应))加聚反应特点:加聚反应特点:加聚反应特点:加聚反应特点:反应前后反应前后分子数相同分子数相同反应中分子反应中分子没有附属产物没有附属产物产生产生加聚反应可得到加聚反应可得到线形高聚物线形高聚物9/11/20246 树脂的合成方法(加聚反应加聚反应和缩聚反应缩聚反应)缩聚反应特点:缩聚反应特点:缩聚反应特点:缩聚反应特点:反应中有反应中有附属产物附属产物产生产生缩聚反应既可能得缩聚反应既可能得线型线型高聚物也可能高聚物也可能得得网型网型或或体型体型高聚物高聚物C2H5-O-C2H59/11/20247 ((2)填充剂(填料):)填充剂(填料):重要的但非必不可少的成分重要的但非必不可少的成分作用:作用:减少树脂用量,降低塑料减少树脂用量,降低塑料成本成本;;改善改善塑料性能塑料性能、扩大使用范围扩大使用范围分类:有机填料、无机填料分类:有机填料、无机填料碳酸钙碳酸钙(CaCO3)、粘土、粘土(Al2O3)、高岭土、高岭土(Al、、SiO2)、、滑石粉滑石粉(Mg、、SiO2)、石棉、石棉(Ca、、Mg、、SiO2)、云母、云母(硅酸盐硅酸盐)、碳黑、碳黑(C)、二氧化硅、二氧化硅(SiO2) 、木粉、粉木粉、粉末纤维素末纤维素 用量:用量:20~50%9/11/20248 ((3)增塑剂)增塑剂能够提高塑料的流动性(可加工)、韧性、能够提高塑料的流动性(可加工)、韧性、柔软性和弹性(延展、膨胀)柔软性和弹性(延展、膨胀) 。

它是能它是能与树脂相溶与树脂相溶的、的、不易挥发不易挥发的高沸点有的高沸点有机化合物机化合物常用的增塑剂是液态或低熔点固体有机物常用的增塑剂是液态或低熔点固体有机物主要有甲酸脂类、磷酸酯类和氯化石蜡等主要有甲酸脂类、磷酸酯类和氯化石蜡等用量:用量:5~70%9/11/20249 ((4)着色剂)着色剂赋予色彩,某些着色剂还能提高塑料的光稳赋予色彩,某些着色剂还能提高塑料的光稳定性、热稳定性和耐候性定性、热稳定性和耐候性用量:用量:<2%9/11/202410 ((5)稳定剂)稳定剂凡能阻缓材料变质的物质称为稳定剂凡能阻缓材料变质的物质称为稳定剂作用:阻缓塑料变质,包括作用:阻缓塑料变质,包括热稳定剂:主要作用是抑制或防止树脂在加热稳定剂:主要作用是抑制或防止树脂在加工或使用过程中工或使用过程中受热而降解受热而降解无尘复合铅盐、无尘复合铅盐、硬硬 脂脂 酸酸 钙钙 光稳定剂:主要作用是阻止树脂在光的作用光稳定剂:主要作用是阻止树脂在光的作用下降解(塑料变色、力学性能下降等等)下降解(塑料变色、力学性能下降等等)抗氧化剂:延缓或抑制塑料氧化速度抗氧化剂:延缓或抑制塑料氧化速度用量:用量:<1%9/11/202411 ((6)润滑剂)润滑剂为防止塑料在成型过程中为防止塑料在成型过程中粘模粘模,减少塑料,减少塑料对模具的对模具的摩擦摩擦,改善塑料的,改善塑料的流动性流动性,提高,提高塑件表面的光泽度而加入的添加剂。

塑件表面的光泽度而加入的添加剂用量:用量:<1%9/11/202412 2.塑料的分类塑料的分类 ((1)按塑料的物理化学性能分:)按塑料的物理化学性能分:热塑性塑料:指在特定温度范围内能热塑性塑料:指在特定温度范围内能反复加热软化反复加热软化和冷却硬化和冷却硬化的塑料,其分子结构是线型或支链型结的塑料,其分子结构是线型或支链型结构变化过程变化过程可逆可逆) 热固性塑料在初次受热时变软,可以制成一定的形热固性塑料在初次受热时变软,可以制成一定的形状,但加热一段时间或加入固化剂后,就硬化定型状,但加热一段时间或加入固化剂后,就硬化定型再加热则不熔融也不溶解变化过程不可逆)再加热则不熔融也不溶解变化过程不可逆)9/11/202413 (2)按塑料的用途分:通用塑料:一般指产量大、用途广、价廉的塑料如:如:聚乙烯(聚乙烯(PE)、聚丙烯()、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯()、聚氯乙烯(PVC)、)、聚苯乙烯聚苯乙烯 ((PS)、酚醛()、酚醛(PF)、氨基()、氨基(UF、、MF))六大品种六大品种 工程塑料:一般指抗拉强度高,可代替金属而用作工程材料的塑料,如:尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、改性聚苯醚 (MPPO),产量大。

•特种工程塑料一般指具有特种功能(如耐热、自润滑等)应用于特殊要求的塑料如:聚砜(PSF)、聚酰亚胺(PI)、聚苯醚硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、热塑性氟塑料(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)等 产量小,价格昂贵,性能优异 9/11/202414 3.热塑性材料热塑性材料::成形过程中只有物理变化,无化学变化,常见的有:成形过程中只有物理变化,无化学变化,常见的有:1))聚乙烯(聚乙烯(PE)) 基本特性:基本特性:产量最大产量最大;;耐腐蚀性、电绝缘性耐腐蚀性、电绝缘性(高频(高频电绝缘性能)电绝缘性能)优良;优良;无毒、无味无毒、无味,呈白色或乳白色;,呈白色或乳白色;强度不及其他塑料强度不及其他塑料;;高密度高密度PE熔点、刚性、硬度和熔点、刚性、硬度和强度较高,吸水性小,有突出的电气性能和良好的强度较高,吸水性小,有突出的电气性能和良好的耐腐蚀性;耐腐蚀性;低密度低密度PE柔软性、伸长性、冲击强度和柔软性、伸长性、冲击强度和透明性较好;透明性较好;超高分子超高分子PE冲击强度高、耐疲劳、耐冲击强度高、耐疲劳、耐磨,用冷压烧结成型磨,用冷压烧结成型9/11/202415 1))聚乙烯(聚乙烯(PE))设计注意设计注意不耐高浓度氧化性酸和其他强氧化剂不耐高浓度氧化性酸和其他强氧化剂,,60℃以上可溶于某些有以上可溶于某些有机溶剂。

机溶剂最好最好不要直接嵌塑金属件不要直接嵌塑金属件,金属周围的塑料会因负载应力过大,金属周围的塑料会因负载应力过大而断裂脱开而断裂脱开动植物油、矿物油动植物油、矿物油能使能使PE溶胀,能引起制品机械受力部位周围溶胀,能引起制品机械受力部位周围的的应力龟裂应力龟裂环境应力开裂性)环境应力开裂性)由于非极性、表面能低、由于非极性、表面能低、印刷和粘接都比较困难印刷和粘接都比较困难收缩性较大,且方向明显,注塑制品收缩性较大,且方向明显,注塑制品易翘曲变形易翘曲变形HDPE适用于制作耐腐蚀零件和绝缘零件如:塑料薄膜、软管、适用于制作耐腐蚀零件和绝缘零件如:塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电线电缆外皮等塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电线电缆外皮等 LDPE适用于制作塑料管、塑料板、塑料绳以及承力不高的齿适用于制作塑料管、塑料板、塑料绳以及承力不高的齿轮、轴承等零件;轮、轴承等零件;超高分子量超高分子量PE适合于制作减摩、耐磨及传动零件适合于制作减摩、耐磨及传动零件9/11/202416 1))聚乙烯(聚乙烯(PE))成型特点:结晶性料,成型特点:结晶性料,吸湿性小吸湿性小;;流动性好且对流动性好且对压力变化敏感压力变化敏感,宜用高压注射;可能发生熔融破,宜用高压注射;可能发生熔融破裂,与裂,与有机溶剂接触会发生开裂;有机溶剂接触会发生开裂;加热时间过长加热时间过长则会发生则会发生分解、烧焦分解、烧焦;;冷却速度慢冷却速度慢,必须充分冷,必须充分冷却,冷却速度要均匀;收缩率范围及收缩值大,却,冷却速度要均匀;收缩率范围及收缩值大,注射方向的收缩率大于垂直方向的收缩率注射方向的收缩率大于垂直方向的收缩率,方向,方向性强,容易变形、翘曲,应控制模温;性强,容易变形、翘曲,应控制模温;质软易脱质软易脱模,模,塑件有浅的侧向凸凹时可强行脱模。

塑件有浅的侧向凸凹时可强行脱模收缩率:收缩率: 1.5~3.6% ;模具温度:;模具温度:50~70℃;注射;注射压力:压力:60~100MPa;成型时间:;成型时间:40~130s 9/11/202417 2))聚丙烯(聚丙烯(PP)) 基本特性:无味、无色、无毒;外观似基本特性:无味、无色、无毒;外观似PE,比,比PE更轻、更透明不吸水、光泽好、易着色更轻、更透明不吸水、光泽好、易着色强强度、刚度、硬度、耐热性均优于度、刚度、硬度、耐热性均优于HDPE;能在;能在100℃℃左右的温度下使用左右的温度下使用;;具有优良的耐腐蚀性,良好的高频绝缘性;具有优良的耐腐蚀性,良好的高频绝缘性;不受湿度影响,但不受湿度影响,但在氧、热、光的作用下极易解在氧、热、光的作用下极易解聚、老化;低温下易变脆聚、老化;低温下易变脆 9/11/202418 2))聚丙烯(聚丙烯(PP)) 设计注意:设计注意:耐日光性差耐日光性差,易发生热氧化老化,用于室外需添加抗,易发生热氧化老化,用于室外需添加抗氧化剂和光稳定剂氧化剂和光稳定剂低温耐冲击性能差抗蠕变性和耐磨性也差低温耐冲击性能差抗蠕变性和耐磨性也差。

避免与铜接触避免与铜接触,铜盐溶液对,铜盐溶液对PP有特殊的破坏作用,有特殊的破坏作用,因此制品中不宜有铜嵌件因此制品中不宜有铜嵌件PP成品成品收缩率较高热膨胀系数也较大收缩率较高热膨胀系数也较大与与PE有相似之处,由于非极性的缘故,制品涂饰和有相似之处,由于非极性的缘故,制品涂饰和粘接粘接需表面处理需表面处理适合于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件适合于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件;各如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件;各种水、蒸汽、酸碱输送管道、化工容器;盖和本体合种水、蒸汽、酸碱输送管道、化工容器;盖和本体合一的箱壳,各种绝缘零件,并用于医药工业中一的箱壳,各种绝缘零件,并用于医药工业中 9/11/202419 2))聚丙烯(聚丙烯(PP))成型特点:结晶性料,吸湿性小,长期与热金属成型特点:结晶性料,吸湿性小,长期与热金属接触易发生分解;接触易发生分解;流动性极好流动性极好,易于成型;,易于成型;热容热容量大量大,模具,模具必须设计冷却系统必须设计冷却系统,控制成型温度,控制成型温度80℃℃左右,太低则光泽差或熔接痕等缺陷;成型左右,太低则光泽差或熔接痕等缺陷;成型收缩范围及收缩率大收缩范围及收缩率大,易发生缩孔、凹痕、变形,,易发生缩孔、凹痕、变形,方向性强。

方向性强收缩率:收缩率: 1.0~2.5% ;模具温度:;模具温度:80~90℃℃;注;注射压力:射压力:70~100MPa;成型时间:;成型时间:50~160s 9/11/202420 3))聚氯乙烯(聚氯乙烯(PVC)) 基本特性:基本特性:产量第二,价格便宜产量第二,价格便宜,应用广泛;白色,应用广泛;白色或浅黄色粉末分为或浅黄色粉末分为硬聚氯乙烯和软聚氯乙烯硬聚氯乙烯和软聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能,可以用做低频绝缘材料,其化学好的电气绝缘性能,可以用做低频绝缘材料,其化学稳定性也较好;稳定性也较好;热稳定性较差热稳定性较差,使用温度一般在,使用温度一般在-15℃℃~~55℃℃之间之间 硬塑有较好的抗拉、抗弯、抗压硬塑有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能;软塑强度、耐腐蚀性、电绝缘性均低和抗冲击性能;软塑强度、耐腐蚀性、电绝缘性均低于硬塑;硬塑软化点低于硬塑;硬塑软化点低9/11/202421 3))聚氯乙烯(聚氯乙烯(PVC)) 设计注意:设计注意:lPVC成型温度范围小,成型温度范围小,对模具有腐蚀作用对模具有腐蚀作用l在在低温下,低温下,PVC容易变硬、发脆容易变硬、发脆l软质软质PVC作为密封材料、装饰材料常用。

作为密封材料、装饰材料常用SPVC适用于制作薄板、薄膜、电线电缆绝缘层和密适用于制作薄板、薄膜、电线电缆绝缘层和密封件等RPVC适用于制作管、棒、板、焊条、输油管及耐酸、适用于制作管、棒、板、焊条、输油管及耐酸、碱等零件碱等零件如:防腐管道、管件、输油管、离心泵和鼓风机等;如:防腐管道、管件、输油管、离心泵和鼓风机等;瓦楞板、门窗结构、墙壁装饰物等;插座、插头、开瓦楞板、门窗结构、墙壁装饰物等;插座、插头、开关和电缆凉鞋、雨衣、玩具和人造革等关和电缆凉鞋、雨衣、玩具和人造革等 9/11/202422 3))聚氯乙烯(聚氯乙烯(PVC))成型特点:无定形料,吸湿性小,成型特点:无定形料,吸湿性小,为防止气泡则宜为防止气泡则宜先干燥先干燥;;流动性差流动性差;过热时极易分解,分解温度为;过热时极易分解,分解温度为200 ℃℃,分解时,分解时有腐蚀及刺激性气体氯化氢产生有腐蚀及刺激性气体氯化氢产生;;成成型温度范围小型温度范围小,必须严格控制料温,模具,必须严格控制料温,模具应有冷却应有冷却装置;加稳定剂和润滑剂装置;加稳定剂和润滑剂,控制成型温度及熔体的,控制成型温度及熔体的滞留时间模具浇注系统应粗短,滞留时间。

模具浇注系统应粗短,浇口截面宜大浇口截面宜大收缩率:收缩率: 0.6~1.5% ;模具温度:;模具温度:30~60℃℃;注射压;注射压力:力:80~130MPa;成型时间:;成型时间:40~130s9/11/202423 4))聚苯乙烯(聚苯乙烯(PS)) 基本特性:基本特性:第三大塑料品种第三大塑料品种,电绝缘性能优良,,电绝缘性能优良,无色透明、无毒无味无色透明、无毒无味,落地发出清脆类似金属,落地发出清脆类似金属的声音;透光率仅次于有机玻璃,着色性、耐的声音;透光率仅次于有机玻璃,着色性、耐水性、化学稳定性良好,机械强度一般,但水性、化学稳定性良好,机械强度一般,但耐耐热性低,质地硬而脆热性低,质地硬而脆,塑件由于内应力而易开,塑件由于内应力而易开裂不耐汽油、苯等有机溶剂不耐汽油、苯等有机溶剂 9/11/202424 4))聚苯乙烯(聚苯乙烯(PS)) 设计注意:设计注意:耐热性低耐热性低,连续使用温度,连续使用温度60~75℃℃,容易燃烧,着,容易燃烧,着火后,有浓黑烟产生火后,有浓黑烟产生耐冲击性差,性脆,易开裂耐冲击性差,性脆,易开裂大部分植物油及芳香油均能使制品溶胀或产生开裂大部分植物油及芳香油均能使制品溶胀或产生开裂。

耐日光性差耐日光性差,日光作用下易变色日光作用下易变色与与PE有相似之处,由于非极性缘故,制品涂饰和粘有相似之处,由于非极性缘故,制品涂饰和粘接需接需表面处理表面处理适合于制作绝缘透明件、装饰件及化学仪器、光学适合于制作绝缘透明件、装饰件及化学仪器、光学仪器等零件工业上用做仪表外壳、灯罩、化学仪仪器等零件工业上用做仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等;电气方面用做良好的绝缘材器零件、透明模型等;电气方面用做良好的绝缘材料、接线盒、电池盒等;日用品用于包装材料、容料、接线盒、电池盒等;日用品用于包装材料、容器、玩具等器、玩具等 9/11/202425 4))聚苯乙烯(聚苯乙烯(PS))成型特点:无定形料,吸湿性小,不易分解,成型特点:无定形料,吸湿性小,不易分解,性脆易性脆易裂,脱模斜度不宜过小,且推出要均匀,裂,脱模斜度不宜过小,且推出要均匀,热胀系数大,热胀系数大,塑件壁厚应均匀塑件壁厚应均匀;流动性好;流动性好,常采用,常采用点浇口形点浇口形式;塑式;塑件中件中不宜有嵌件、缺口和尖角不宜有嵌件、缺口和尖角,否则会因两者热胀系,否则会因两者热胀系数相差太大而导致数相差太大而导致开裂开裂;宜用高料温、高模温、低注;宜用高料温、高模温、低注射压力成型并延长注射时间,以防止缩孔及变形,降射压力成型并延长注射时间,以防止缩孔及变形,降低应力;但料温过高,会出现银丝。

低应力;但料温过高,会出现银丝收缩率:收缩率: 0.6~0.8% ;模具温度:;模具温度:32~65℃℃;注射压;注射压力:力:60~110MPa;成型时间:;成型时间:40~120s9/11/202426 5))丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物((ABS)) 基本特性:丙烯腈有良好的基本特性:丙烯腈有良好的耐化学腐蚀耐化学腐蚀及及表面硬度表面硬度,,丁二烯使其丁二烯使其坚硬坚硬,苯乙烯使其有良好的,苯乙烯使其有良好的加工加工性能和性能和染染色色性能无毒、无味,微黄色或白色不透明,塑件光性能无毒、无味,微黄色或白色不透明,塑件光泽较好;具有一定的泽较好;具有一定的机械强度、耐磨性、耐寒性、耐机械强度、耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和介电性能油性、耐水性、化学稳定性和介电性能;尺寸稳定性;尺寸稳定性较好,易于成型加工,可配成较好,易于成型加工,可配成任何颜色任何颜色缺点是耐热耐热性不高,耐气候性差,在紫外线作用下易变硬发脆性不高,耐气候性差,在紫外线作用下易变硬发脆9/11/202427 5))丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物((ABS))设计注意:设计注意:l由于组分中丁二烯的缘故,耐气候性不佳,长期暴由于组分中丁二烯的缘故,耐气候性不佳,长期暴露在阳光下,易变色、降低强度。

露在阳光下,易变色、降低强度l易燃,氧指数为易燃,氧指数为19,燃烧时发烟量大燃烧时发烟量大l低温抗冲击性不好,低温抗冲击性不好,-20℃℃时韧性大大下降时韧性大大下降 用于制作一般机械零件、减磨耐磨零件、传动零件和用于制作一般机械零件、减磨耐磨零件、传动零件和电信结构零件电信结构零件如:用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、仪如:用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、仪表壳、电机外壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷表壳、电机外壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等汽车领域中挡泥板、扶手、热空藏库和冰箱衬里等汽车领域中挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器、小轿车车身水表壳、纺织器气调节导管、加热器、小轿车车身水表壳、纺织器材、电器零件、文体用品、玩具、电子琴及收录机壳材、电器零件、文体用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器、家具等体、食品包装容器、农药喷雾器、家具等 9/11/202428 5))丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物((ABS))成型特点:无定形料,升温时粘度增高,所以成型特点:无定形料,升温时粘度增高,所以成型成型压力较高压力较高,故塑件,故塑件脱模斜度宜增大脱模斜度宜增大;吸湿性强,使;吸湿性强,使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷,成型加工前成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷,成型加工前应进行应进行干燥处理干燥处理;;ABS易产生熔接痕,应减少浇注易产生熔接痕,应减少浇注系统对料流的阻力;流动性中等;比热容低,塑化系统对料流的阻力;流动性中等;比热容低,塑化效率高,凝固也快,故成型周期短;粘度对剪切速效率高,凝固也快,故成型周期短;粘度对剪切速率敏感,模具大都采用率敏感,模具大都采用点浇口点浇口 。

收缩率:收缩率: 0.3~0.5% ;模具温度:;模具温度:50~80℃℃;注射压;注射压力:力:60~100MPa;成型时间:;成型时间:50~220s9/11/202429 6))聚甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA 有机玻璃)有机玻璃) 基本特性:具有高度的基本特性:具有高度的透明性透明性和优异的透光性,和优异的透光性,它轻而坚韧容易着色,有较好的电气绝缘性能;它轻而坚韧容易着色,有较好的电气绝缘性能;有一定的耐热、耐寒和耐气候性,化学性能稳定,有一定的耐热、耐寒和耐气候性,化学性能稳定,能耐一般的化学腐蚀;在一般条件下尺寸较稳定能耐一般的化学腐蚀;在一般条件下尺寸较稳定其最大缺点是其最大缺点是表面硬度低表面硬度低,容易被,容易被硬物擦伤拉毛硬物擦伤拉毛 9/11/202430 6))聚甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA 有机玻璃)有机玻璃)设计注意:设计注意:主要用于制造要求具有一定透明度和强度的防震、主要用于制造要求具有一定透明度和强度的防震、防爆和观察等方面的零件,如飞机和汽车的窗玻璃、防爆和观察等方面的零件,如飞机和汽车的窗玻璃、光学镜片、透明模型、透明管道、车灯灯罩、游标光学镜片、透明模型、透明管道、车灯灯罩、游标及各种仪器零件、绝缘材料、广告铭牌等。

及各种仪器零件、绝缘材料、广告铭牌等 9/11/202431 6))聚甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA 有机玻璃)有机玻璃)成型特点:为了防止塑件产生气泡、混浊、银成型特点:为了防止塑件产生气泡、混浊、银丝和发黄等缺陷,原料要丝和发黄等缺陷,原料要干燥干燥;为防止塑件表;为防止塑件表面出现流动痕迹、熔接痕和气泡等不良现象,面出现流动痕迹、熔接痕和气泡等不良现象,一般采用尽可能一般采用尽可能低的注射速度低的注射速度;模具浇注系统;模具浇注系统对料流的阻力应尽可能小,并留出对料流的阻力应尽可能小,并留出足够的脱模足够的脱模斜度斜度收缩率:收缩率: 0.3~0.5% ;模具温度:;模具温度:50~80℃℃;注;注射压力:射压力:60~100MPa;成型时间:;成型时间:50~220s9/11/202432 7))聚碳酸酯(聚碳酸酯(PC)) 基本特性:无色透明,韧而刚,抗冲击性好;成基本特性:无色透明,韧而刚,抗冲击性好;成型零件尺寸精度高并稳定;型零件尺寸精度高并稳定;抗蠕变、耐磨、耐热、抗蠕变、耐磨、耐热、耐寒耐寒;缺点是;缺点是耐疲劳强度较差耐疲劳强度较差,成型后塑件的内应,成型后塑件的内应力较大,易开裂,用玻璃纤维增强可克服上述缺点力较大,易开裂,用玻璃纤维增强可克服上述缺点 。

9/11/202433 7))聚碳酸酯(聚碳酸酯(PC)) 设计注意:设计注意:耐疲劳强度较低,耐疲劳强度较低,易产生应力开裂,制品中应尽可能少用易产生应力开裂,制品中应尽可能少用金属嵌件金属嵌件,确有必要的,需参照有关设计规则确有必要的,需参照有关设计规则对对缺口比较敏感缺口比较敏感,制品有缺口时,冲击强度明显下降制品有缺口时,冲击强度明显下降不耐碱,可溶于芳香烃、卤代脂肪烃,丙酮会促使制品应不耐碱,可溶于芳香烃、卤代脂肪烃,丙酮会促使制品应力开裂适合于制作耐热件、绝缘件、耐磨传动零件、仪器仪表零适合于制作耐热件、绝缘件、耐磨传动零件、仪器仪表零件、计算机及抗蠕变结构零件如:各种齿轮、蜗轮、蜗件、计算机及抗蠕变结构零件如:各种齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条、凸轮、芯轴、轴承、滑轮、铰链、螺母、垫圈、杆、齿条、凸轮、芯轴、轴承、滑轮、铰链、螺母、垫圈、泵叶轮、灯罩、节流阀、润滑油输油管;各种外壳、盖板、泵叶轮、灯罩、节流阀、润滑油输油管;各种外壳、盖板、容器和冷却装置零件;电器:电机零件、交换器零件、容器和冷却装置零件;电器:电机零件、交换器零件、信号继电器、风扇部件、拨号盘、仪表壳、接线板等;照信号继电器、风扇部件、拨号盘、仪表壳、接线板等;照明灯、高温透镜、视孔镜、防护玻璃等光学零件。

明灯、高温透镜、视孔镜、防护玻璃等光学零件 9/11/202434 7))聚碳酸酯(聚碳酸酯(PC)) 成型特点:高温时对水分比较敏感,会出现银成型特点:高温时对水分比较敏感,会出现银丝、气泡及强度下降现象,加工前必须丝、气泡及强度下降现象,加工前必须干燥处干燥处理理;熔融温度高,熔融粘度大,;熔融温度高,熔融粘度大,流动性差流动性差,所,所以成型时要求有以成型时要求有较高的温度和压力较高的温度和压力收缩率小,收缩率小,可能发生应力开裂可能发生应力开裂收缩率:收缩率: 0.5~0.8% ;模具温度:;模具温度:90~110℃℃;;注射压力:注射压力:80~130MPa;成型时间:;成型时间:40~190s9/11/202435 8))聚砜(聚砜(PSF)) 基本特性:无定形塑料,透明微带琥珀色或象基本特性:无定形塑料,透明微带琥珀色或象牙色;具有牙色;具有突出的耐热、耐寒、耐酸、耐碱、耐突出的耐热、耐寒、耐酸、耐碱、耐氧化性能;很高的力学性能、抗蠕变性能,很好氧化性能;很高的力学性能、抗蠕变性能,很好的刚性;介电性能优良;尺寸稳定性较好,还能的刚性;介电性能优良;尺寸稳定性较好,还能进行一般机械加工和电镀,但其耐气候性较差进行一般机械加工和电镀,但其耐气候性较差。

可在可在-240~260℃℃下使用 9/11/202436 8))聚砜(聚砜(PSF))设计注意:设计注意:适于制作精密度高、热稳定性强、刚性好及良好电绝适于制作精密度高、热稳定性强、刚性好及良好电绝缘性的电器和电子零件如:断路元件、恒温容器、缘性的电器和电子零件如:断路元件、恒温容器、开关、绝缘电刷、电视机元件、整流器插座、线圈骨开关、绝缘电刷、电视机元件、整流器插座、线圈骨架、仪器仪表零件;还用来制造具备热性能、耐化学架、仪器仪表零件;还用来制造具备热性能、耐化学性、持久性和刚性的零件,如:电动机罩、飞机导管、性、持久性和刚性的零件,如:电动机罩、飞机导管、电池箱、汽车零件、齿轮和凸轮等电池箱、汽车零件、齿轮和凸轮等 9/11/202437 8))聚砜(聚砜(PSU)) 成型特点:无定形料,易吸湿,含水量超过成型特点:无定形料,易吸湿,含水量超过0.125%即可发生银丝、云母斑、气泡、甚至开即可发生银丝、云母斑、气泡、甚至开裂,应充分裂,应充分干燥干燥;分解温度;分解温度360 ℃℃左右,熔融塑左右,熔融塑料流动性差,对温度变化敏感,冷却速度快,所料流动性差,对温度变化敏感,冷却速度快,所以模具浇口的阻力要小,模具需加热;热稳定性以模具浇口的阻力要小,模具需加热;热稳定性比聚碳酸酯差,可能发生熔融破裂比聚碳酸酯差,可能发生熔融破裂 ;收缩率较收缩率较小。

小收缩率:收缩率: 0.5~0.7% ;模具温度:;模具温度:130~150℃℃;;注射压力:注射压力:80~200MPa;成型时间:;成型时间:65~160s9/11/202438 9))聚酰胺(聚酰胺(PA)) 基本特性:通称尼龙(基本特性:通称尼龙(Nylon)有优良的力学)有优良的力学性能,抗拉、抗压、耐磨比一般塑料显著提高;性能,抗拉、抗压、耐磨比一般塑料显著提高;耐碱、弱酸;无毒无味不霉烂;结晶性很高,表耐碱、弱酸;无毒无味不霉烂;结晶性很高,表面硬度大,摩擦系数小,故具有十分面硬度大,摩擦系数小,故具有十分突出的耐磨突出的耐磨性和自润滑性性和自润滑性缺点是吸水性强、收缩率大,常缺点是吸水性强、收缩率大,常常因吸水而引起常因吸水而引起尺寸变化尺寸变化 9/11/202439 9))聚酰胺(聚酰胺(PA)) 设计注意:设计注意:大部分品种大部分品种吸湿性吸湿性强强尼龙在干态或低温下使用韧性较差,尤其是尼龙在干态或低温下使用韧性较差,尤其是金属嵌件的制品,金属嵌件的制品,易发生应力开裂易发生应力开裂由于尼龙吸水性强,影响尺寸稳定性、抗蠕变性,故由于尼龙吸水性强,影响尺寸稳定性、抗蠕变性,故不宜用不宜用于尺寸精度要求较高的零部件于尺寸精度要求较高的零部件。

不适宜长时间接触含有着色剂的介质,如果汁、咖啡、茶、不适宜长时间接触含有着色剂的介质,如果汁、咖啡、茶、唇膏等适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件,以及化适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件,以及化工容器、电器和仪表等零件如:轴承、齿轮、滚子、辊轴、工容器、电器和仪表等零件如:轴承、齿轮、滚子、辊轴、滑轮、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、高压密封扣圈、垫片、阀滑轮、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、高压密封扣圈、垫片、阀座、输油管、储油容器、绳索、传动带、电池箱、电线线圈座、输油管、储油容器、绳索、传动带、电池箱、电线线圈等零件,还可将粉状聚酰胺热喷到金属零件表面上,以提高等零件,还可将粉状聚酰胺热喷到金属零件表面上,以提高耐磨性或作为修复磨损零件之用耐磨性或作为修复磨损零件之用 9/11/202440 9))聚酰胺(聚酰胺(PA)) 成型特点:熔融粘度低,流动性好,容易产生成型特点:熔融粘度低,流动性好,容易产生飞边,成型加工前必须进行飞边,成型加工前必须进行干燥处理干燥处理易吸潮,易吸潮,塑件塑件尺寸变化较大尺寸变化较大;壁厚和浇口厚度对成型收;壁厚和浇口厚度对成型收缩率影响很大,所以壁厚要均匀,防止缩孔;缩率影响很大,所以壁厚要均匀,防止缩孔;成型时排出热量多,应设置冷却均匀的冷却回成型时排出热量多,应设置冷却均匀的冷却回路;热稳定性较差路;热稳定性较差,不允许在高温料筒内停留时不允许在高温料筒内停留时间过长。

间过长收缩率:收缩率: 0.5~1% ;模具温度:;模具温度:130~150℃℃;;注射压力:注射压力:80~200MPa;成型时间:;成型时间:60~160s9/11/202441 1010))聚甲醛(聚甲醛(POMPOM))基本特性:是继尼龙后的一种优良材料,价格基本特性:是继尼龙后的一种优良材料,价格比尼龙便宜;表面硬而滑,呈淡黄或白色,有比尼龙便宜;表面硬而滑,呈淡黄或白色,有较高的抗拉、抗压性能和突出的耐疲劳强度;较高的抗拉、抗压性能和突出的耐疲劳强度;聚甲醛尺寸稳定、吸水率小,具有优良的聚甲醛尺寸稳定、吸水率小,具有优良的减摩、减摩、耐磨性能耐磨性能;能耐扭变,有突出的回弹能力能耐扭变,有突出的回弹能力缺点是成型收缩率大,在成型温度下的热稳定缺点是成型收缩率大,在成型温度下的热稳定性较差性较差 9/11/202442 1010))聚甲醛(聚甲醛(POMPOM)) 设计注意:设计注意:l对缺口比较敏感,有缺口存在的情况下,冲击强度对缺口比较敏感,有缺口存在的情况下,冲击强度将明显下降将明显下降l不耐强酸和氧化剂,会发生应力开裂,不耐强酸和氧化剂,会发生应力开裂,l在热水的长期作用下,会发生一定程度的湿热老化。

在热水的长期作用下,会发生一定程度的湿热老化l耐辐射性不好耐辐射性不好适于制作减摩零件、传动零件、化工容器及仪器仪表适于制作减摩零件、传动零件、化工容器及仪器仪表外壳等如:轴承、凸轮、滚轮、辊子、齿轮等耐磨外壳等如:轴承、凸轮、滚轮、辊子、齿轮等耐磨传动零件,还可用于制造汽车仪表盘、汽化器、各种传动零件,还可用于制造汽车仪表盘、汽化器、各种仪器外壳、罩盖、箱体、化工容器、泵叶轮、鼓风机仪器外壳、罩盖、箱体、化工容器、泵叶轮、鼓风机叶片、配电盘、线圈座、各种输油管、塑料弹簧等叶片、配电盘、线圈座、各种输油管、塑料弹簧等 9/11/202443 1010))聚甲醛(聚甲醛(POMPOM)) 成型特点:成型特点:收缩率大收缩率大;聚甲醛的粘度低,粘度随温;聚甲醛的粘度低,粘度随温度变化不大;熔融或凝固十分迅速,度变化不大;熔融或凝固十分迅速,注射速度要快注射速度要快,,注射压力不宜过高;注射压力不宜过高;由于摩擦系数低、弹性高,由于摩擦系数低、弹性高,浅浅的侧向凸凹可采用强制脱出的侧向凸凹可采用强制脱出;由于热稳定性差,加;由于热稳定性差,加工温度范围窄,所以要工温度范围窄,所以要严格控制成型温度严格控制成型温度,避免温,避免温度过高,时间过长引起热分解;由于冷却排除热量度过高,时间过长引起热分解;由于冷却排除热量多,应设计均匀的冷却回路。

多,应设计均匀的冷却回路收缩率:收缩率: 1.2~3.0% ;模具温度:;模具温度:90~120℃℃;注射;注射压力:压力:80~130MPa;成型时间:;成型时间:50~160s9/11/202444 11))聚苯醚(聚苯醚(PPO))基本特性:琥珀透明色,硬而韧,蠕变性小,基本特性:琥珀透明色,硬而韧,蠕变性小,较好的耐磨性;使用温度范围宽;电绝缘性能较好的耐磨性;使用温度范围宽;电绝缘性能优良;耐稀酸、稀碱和盐,耐水及蒸汽性能;优良;耐稀酸、稀碱和盐,耐水及蒸汽性能;吸水性小,沸水中尺寸稳定性好,耐污染、无吸水性小,沸水中尺寸稳定性好,耐污染、无毒缺点是塑件应力,易开裂,熔融粘度大,流动缺点是塑件应力,易开裂,熔融粘度大,流动性差,疲劳强度较低性差,疲劳强度较低 9/11/202445 11))聚苯醚(聚苯醚(PPO)) 设计注意:设计注意:适于制作较高温度下工作的齿轮、轴承、运输机械零适于制作较高温度下工作的齿轮、轴承、运输机械零件、泵叶轮、鼓风机叶片、水泵零件、化工用管道及件、泵叶轮、鼓风机叶片、水泵零件、化工用管道及各种紧固件、连接件等各种紧固件、连接件等还可用于线圈架、高频印刷电路板、电机转子、机壳还可用于线圈架、高频印刷电路板、电机转子、机壳及外壳手术器具以及食具等需要反复蒸煮消毒的器件。

及外壳手术器具以及食具等需要反复蒸煮消毒的器件9/11/202446 11))聚苯醚(聚苯醚(PPO)) 成型特点:流动性差,模具上应成型特点:流动性差,模具上应加粗浇道直径,加粗浇道直径,尽量缩短浇道长度尽量缩短浇道长度,充分抛光浇口及浇道;为,充分抛光浇口及浇道;为避免塑件出现银丝和气泡,应避免塑件出现银丝和气泡,应加工前干燥加工前干燥;宜;宜用用高温料、高模温、高压、高速注射成型高温料、高模温、高压、高速注射成型,保,保压及冷却时间不宜太长;为消除塑件的应力,压及冷却时间不宜太长;为消除塑件的应力,防止开裂,应对塑件进行防止开裂,应对塑件进行退火处理退火处理9/11/202447 12)氯化)氯化聚醚(聚醚(CPT))基本特性:对酸、碱和溶剂有良好的耐腐蚀性,基本特性:对酸、碱和溶剂有良好的耐腐蚀性,化学性能仅次于化学性能仅次于PTFE,价格比其低;耐热性能,价格比其低;耐热性能好、抗氧化性能高、耐磨、吸水率小,只有好、抗氧化性能高、耐磨、吸水率小,只有0.01%;收缩小且而稳定,有很好的尺寸稳定;收缩小且而稳定,有很好的尺寸稳定性,较好的电气绝缘性能性,较好的电气绝缘性能缺点是成型收缩率大,在成型温度下的热稳定缺点是成型收缩率大,在成型温度下的热稳定性较差性较差 。

9/11/202448 12)氯化)氯化聚醚(聚醚(CPT)) 设计注意:设计注意:适于制作轴承、轴承保持器、导轨、齿轮、凸轮和轴适于制作轴承、轴承保持器、导轨、齿轮、凸轮和轴套;套;化工上:防腐涂层、贮槽、容器、化工管道、耐酸泵化工上:防腐涂层、贮槽、容器、化工管道、耐酸泵件、阀和窥件等件、阀和窥件等 9/11/202449 12)氯化)氯化聚醚(聚醚(CPT)) 成型特点:应力小,收缩率小,尺寸稳定性好,成型特点:应力小,收缩率小,尺寸稳定性好,宜成型宜成型高精度、形状复杂、多嵌件高精度、形状复杂、多嵌件的中小型塑的中小型塑件;吸水性小,加工前必须件;吸水性小,加工前必须干燥处理干燥处理;模温对;模温对塑件影响显著,塑件影响显著,模温高模温高,塑件抗拉、抗弯、抗,塑件抗拉、抗弯、抗压强度均有一定提高,成型时有微量氯化氢气压强度均有一定提高,成型时有微量氯化氢气体放出9/11/202450 13)氟塑料)氟塑料①①聚四氟乙烯(聚四氟乙烯(PTFE))白色粉末,蜡状外观、光滑不粘,塑料王,沸白色粉末,蜡状外观、光滑不粘,塑料王,沸腾的王水、五氟化铀对其不起作用;稳定性超腾的王水、五氟化铀对其不起作用;稳定性超过金、铂、玻璃、陶瓷及特种钢;优良的耐热过金、铂、玻璃、陶瓷及特种钢;优良的耐热耐寒性能,电气绝缘性能良好,摩擦系数是塑耐寒性能,电气绝缘性能良好,摩擦系数是塑料最低的。

料最低的缺点是热膨胀大,不耐磨、机械强度差、刚性缺点是热膨胀大,不耐磨、机械强度差、刚性不足、成型困难;制件时,一般粉料冷压成坯不足、成型困难;制件时,一般粉料冷压成坯件,烧结成型件,烧结成型9/11/202451 13)氟塑料)氟塑料①①聚四氟乙烯(聚四氟乙烯(PTFE))主要用途:用于制造机械设备中传动轴油封、轴承、主要用途:用于制造机械设备中传动轴油封、轴承、活塞杆、活塞环;电子设备中的高频和超高频绝缘活塞杆、活塞环;电子设备中的高频和超高频绝缘材料;化工设备中的衬里、管道、阀门、泵体等;材料;化工设备中的衬里、管道、阀门、泵体等;作为防腐、介电、防潮、防火等涂料及医疗器械中作为防腐、介电、防潮、防火等涂料及医疗器械中的结构零件的结构零件 成型特点:成型困难,是热敏性塑料,极易分解,成型特点:成型困难,是热敏性塑料,极易分解,分解时产生腐蚀性气体,有毒,必须分解时产生腐蚀性气体,有毒,必须严格控制成型严格控制成型温度温度流动性差,熔融温度高,成型温度范围小,流动性差,熔融温度高,成型温度范围小,要要高温、高压成型高温、高压成型模具要有足够的强度和刚度,模具要有足够的强度和刚度,应镀铬应镀铬 。

9/11/202452 13)氟塑料)氟塑料②②聚三氟氯乙烯(聚三氟氯乙烯(PTCFE))乳白色,密度与乳白色,密度与PTFE相似,硬度较大,摩擦系相似,硬度较大,摩擦系数较大,耐热性及高温下耐蚀性稍差、具有中数较大,耐热性及高温下耐蚀性稍差、具有中等的机械强度和弹性、有特别好的透过可见光,等的机械强度和弹性、有特别好的透过可见光,紫外线、红外线以及阻气的性能紫外线、红外线以及阻气的性能可用来制作各种用于腐蚀性介质中的零件,如可用来制作各种用于腐蚀性介质中的零件,如泵、计量器等;也可用于制作耐腐蚀的透明零泵、计量器等;也可用于制作耐腐蚀的透明零件,如密封填料、高压阀的阀座;还可制作透件,如密封填料、高压阀的阀座;还可制作透镜及防潮、防粘的涂层和罐头盒的涂层镜及防潮、防粘的涂层和罐头盒的涂层9/11/202453 13)氟塑料)氟塑料③③聚全氟乙丙烯(聚全氟乙丙烯(PEP))抗冲击性能好,耐热性能优于聚三氟氯乙烯,比抗冲击性能好,耐热性能优于聚三氟氯乙烯,比PTEF稍差;高温下的流动性比聚三氟氯乙烯好,易稍差;高温下的流动性比聚三氟氯乙烯好,易于成型加工,其他性能与于成型加工,其他性能与PTEF相似。

相似通常可代替通常可代替PTEF,用于石油、化工、电子、机械的,用于石油、化工、电子、机械的元件或涂层元件或涂层聚三氟氯乙烯(聚三氟氯乙烯(PTCFE)聚全氟乙丙烯()聚全氟乙丙烯(PEP))吸吸湿性小湿性小,,成型加工前成型加工前不必干燥;不必干燥;对热敏感,易分解对热敏感,易分解产生有毒、有腐蚀气体,要产生有毒、有腐蚀气体,要注意排气;注意排气;熔融温度高,熔融温度高,粘度大,流动性差,采用粘度大,流动性差,采用高温、高压成型,模具应高温、高压成型,模具应加热;加热;熔料易发生熔体破裂现象熔料易发生熔体破裂现象9/11/202454 14))苯乙烯苯乙烯-丙烯腈(丙烯腈(SA))设计注意:设计注意:冲击强度比聚苯乙烯好冲击强度比聚苯乙烯好弹性模量是现有热塑性塑料中较高的一种弹性模量是现有热塑性塑料中较高的一种广泛用来制作耐油、耐热、耐化学服饰的零件及电广泛用来制作耐油、耐热、耐化学服饰的零件及电讯仪表的结构零件如:电气(插座、壳体等),讯仪表的结构零件如:电气(插座、壳体等),日用商品(厨房器械,冰箱装置,电视机底座,卡日用商品(厨房器械,冰箱装置,电视机底座,卡带盒等),汽车工业(车头灯盒、反光镜、仪表盘带盒等),汽车工业(车头灯盒、反光镜、仪表盘等),家庭用品(餐具、食品刀具等),化装品包等),家庭用品(餐具、食品刀具等),化装品包装等。

装等 9/11/202455 14))苯乙烯苯乙烯-丙烯(丙烯(SA))成型特点:干燥处理,如果储存不适当,成型特点:干燥处理,如果储存不适当,SA有一些吸有一些吸湿特性建议的湿特性建议的干燥干燥条件为条件为80℃、、2~4小时 熔化温度:熔化温度:200~270℃如果加工厚壁制品,可以使用低于下限的如果加工厚壁制品,可以使用低于下限的熔化温度熔化温度 对于增强型材料,模具温度不要超过对于增强型材料,模具温度不要超过60℃冷却系统必须很好地进行设计,因为模具温度将直接冷却系统必须很好地进行设计,因为模具温度将直接影响制品的外观、收缩率和弯曲影响制品的外观、收缩率和弯曲 注射速度:建议使注射速度:建议使用高速注射流道和浇口用高速注射流道和浇口:所有常规的浇口都可以使用所有常规的浇口都可以使用浇口尺寸必须很恰当,以避免产生条纹、煳斑和空隙浇口尺寸必须很恰当,以避免产生条纹、煳斑和空隙收缩率约为收缩率约为0.3~0.7%;模具温度:;模具温度:40~80℃;注射压力:;注射压力:350~1300bar 9/11/202456 14))苯乙烯苯乙烯-丙烯腈(丙烯腈(SA))基本特性:坚硬、透明。

苯乙烯成份使基本特性:坚硬、透明苯乙烯成份使SA坚硬、透坚硬、透明并易于加工;丙烯腈成份使明并易于加工;丙烯腈成份使SA具有化学稳定性和具有化学稳定性和热稳定性有很强的承受载荷的能力、抗化学反应热稳定性有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几何稳定性加入玻璃纤维能力、抗热变形特性和几何稳定性加入玻璃纤维添加剂可以增加强度和抗热变形能力,减小热膨胀添加剂可以增加强度和抗热变形能力,减小热膨胀系数SA的维卡软化温度约为的维卡软化温度约为110℃℃载荷下挠曲载荷下挠曲变形温度约为变形温度约为100℃℃ 9/11/202457 ((2))热固性材料热固性材料成形过程中发生了化学变化,分子结构产生了变化成形过程中发生了化学变化,分子结构产生了变化常见的有:常见的有:初次受热时变软,可以制成一定形状,但加热到一初次受热时变软,可以制成一定形状,但加热到一定时间或加入固化剂后,就硬化定型;再加热则不定时间或加入固化剂后,就硬化定型;再加热则不熔融也不熔解,形成体型(网状)结构物质的塑料熔融也不熔解,形成体型(网状)结构物质的塑料9/11/202458 1))酚醛塑料(酚醛塑料(PF)) 基本特性:琥珀玻璃状;刚性好,变形小,耐热耐磨,能基本特性:琥珀玻璃状;刚性好,变形小,耐热耐磨,能在在150℃~~200℃的温度范围内长期使用;在水润滑条件下,的温度范围内长期使用;在水润滑条件下,有极低的摩擦系数;其电绝缘性能优良。

酚醛塑料的缺点有极低的摩擦系数;其电绝缘性能优良酚醛塑料的缺点是质脆,抗冲击强度差是质脆,抗冲击强度差 主要用途:层压主要用途:层压PF可用于制造齿轮、轴瓦、导向轮、无可用于制造齿轮、轴瓦、导向轮、无声齿轮、轴承及用于电工结构材料和电气绝缘材料、压塑声齿轮、轴承及用于电工结构材料和电气绝缘材料、压塑PF可用于制造线圈架、接线板、电动工具外壳、风扇叶可用于制造线圈架、接线板、电动工具外壳、风扇叶片、耐酸泵叶轮、齿轮和凸轮等片、耐酸泵叶轮、齿轮和凸轮等 成型特点:成型性能好,特别适用于成型特点:成型性能好,特别适用于压缩压缩成型;成型;模温模温对流对流动性影响较大,一般当温度超过动性影响较大,一般当温度超过160℃时流动性迅速下降;时流动性迅速下降;硬化时放出大量热,厚壁大型塑件内部温度易过高,发生硬化时放出大量热,厚壁大型塑件内部温度易过高,发生硬化不均及过热现象硬化不均及过热现象 9/11/202459 2))氨基塑料(脲醛树脂氨基塑料(脲醛树脂UF、三聚氰胺甲醛、三聚氰胺甲醛MF)) 基本特性:染色能力强,基本特性:染色能力强, UF表面硬度较高,耐电弧性能好,表面硬度较高,耐电弧性能好,耐矿物油、耐霉菌,但耐水性较差。

耐矿物油、耐霉菌,但耐水性较差MF可制成耐光、耐电可制成耐光、耐电弧、无毒的塑件,能耐沸水而且耐茶、咖啡等污染性强的弧、无毒的塑件,能耐沸水而且耐茶、咖啡等污染性强的物质,能像陶瓷一样方便地去除茶渍物质,能像陶瓷一样方便地去除茶渍 主要用途:主要用途: UF用于压制日用品及电器照明用设备的零件、用于压制日用品及电器照明用设备的零件、机、收录机、钟表外壳、开关插座及电气绝缘零件机、收录机、钟表外壳、开关插座及电气绝缘零件 ;;MF主要用于制作餐具、航空茶杯及电器开关、灭弧罩主要用于制作餐具、航空茶杯及电器开关、灭弧罩及防爆电器的配件及防爆电器的配件 成型特点:氨基塑料常用成型特点:氨基塑料常用压缩、压注压缩、压注成型在压注成型时成型在压注成型时收缩率大,含水分及挥发物多,所以成型前需预热收缩率大,含水分及挥发物多,所以成型前需预热干燥干燥;;由于流动性好,硬化速度快,因此由于流动性好,硬化速度快,因此预热及成型时温度要适预热及成型时温度要适当,装料、合模及加工速度要快当,装料、合模及加工速度要快 9/11/202460 3))环氧树脂(环氧树脂(EP)) 基本特性:最突出的特点是粘结能力很强,是人们熟悉的基本特性:最突出的特点是粘结能力很强,是人们熟悉的“万能胶万能胶”的主要成分。

耐化学药品、耐热,电气绝缘性的主要成分耐化学药品、耐热,电气绝缘性能良好,收缩率小其缺点是耐气候性差,耐冲击性低,能良好,收缩率小其缺点是耐气候性差,耐冲击性低,质地脆质地脆 主要用途:可用做金属和非金属材料的粘合剂,用于封装主要用途:可用做金属和非金属材料的粘合剂,用于封装各种电子元件,配以石英粉等能浇铸各种模具,还可以作各种电子元件,配以石英粉等能浇铸各种模具,还可以作为各种产品的防腐涂料为各种产品的防腐涂料 成型特点:流动性好,硬化速度快;环氧树脂热刚性差,成型特点:流动性好,硬化速度快;环氧树脂热刚性差,硬化收缩小,难于脱模,浇注前应加硬化收缩小,难于脱模,浇注前应加脱模剂脱模剂;固化时不析;固化时不析出任何副产物,成型时出任何副产物,成型时不需排气不需排气 9/11/202461 4))不饱和聚酯(不饱和聚酯(UP )) 基本特性:力学性能指标基本特性:力学性能指标略低于环氧树脂略低于环氧树脂,但,但优于酚醛树优于酚醛树脂脂耐腐蚀性,电性能和阻燃性可以通过选择适当牌号的耐腐蚀性,电性能和阻燃性可以通过选择适当牌号的树脂来满足要求,树脂颜色浅,可以制成树脂来满足要求,树脂颜色浅,可以制成透明透明制品。

缺点制品缺点是固化时是固化时收缩率较大收缩率较大,贮存期限短,含苯乙烯,有刺激性,贮存期限短,含苯乙烯,有刺激性气体,长期接触对身体健康不利气体,长期接触对身体健康不利 主要用途:在室温下固化,常压下成型,工艺性能灵活,主要用途:在室温下固化,常压下成型,工艺性能灵活,特别适合大型和现场制造特别适合大型和现场制造玻璃钢玻璃钢制品 9/11/202462 塑料在成形过程中表现出来的特有性质塑料在成形过程中表现出来的特有性质 7.1.2 塑料成形的工艺特性塑料成形的工艺特性 1.流动性:塑料在一定的流动性:塑料在一定的温度、压力温度、压力作用下,能作用下,能充充满型腔满型腔的性能 流动性差,就不易充满型腔因此需要较大的流动性差,就不易充满型腔因此需要较大的压力才能成形;压力才能成形; 流动性好,可以用较小的成形压力充满型腔流动性好,可以用较小的成形压力充满型腔但太好,会溢边但太好,会溢边 9/11/202463 影响流动性的因素影响流动性的因素 ((1)塑料的分子结构与成分:)塑料的分子结构与成分:具有线性分子结构而没有或很少有网状结构的塑料流动具有线性分子结构而没有或很少有网状结构的塑料流动性好。

性好塑料中加入填料,会降低其流动性塑料中加入填料,会降低其流动性加入增塑剂和润滑剂,可增加流动性加入增塑剂和润滑剂,可增加流动性 ((2)温度:)温度:温度高,流动性好,影响大小视塑料种类而异温度高,流动性好,影响大小视塑料种类而异调节温度可控制流动性调节温度可控制流动性 ((3)压力:)压力:压力大,流动性好压力大,流动性好特别是聚乙烯(特别是聚乙烯(PE)、聚甲醛()、聚甲醛(POM)对压力非常敏感对压力非常敏感调节压力可控制流动性调节压力可控制流动性9/11/202464 影响流动性的因素影响流动性的因素 ((4)模具结构:)模具结构:浇注系统的形式、尺寸和布置冷却系统设计的合理性,浇注系统的形式、尺寸和布置冷却系统设计的合理性,熔料流动阻力(型腔表面粗糙度、流道截面厚度、型腔熔料流动阻力(型腔表面粗糙度、流道截面厚度、型腔形状和排气系统设计)都影响熔料在型腔中的实际流动形状和排气系统设计)都影响熔料在型腔中的实际流动常用热塑性塑料的流动性:常用热塑性塑料的流动性:流动性好:尼龙(流动性好:尼龙(PA)、聚乙烯()、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯)、聚苯乙烯 ((PS)、)、聚丙烯(聚丙烯(PP)、醋酸纤维素()、醋酸纤维素(CA))流动性中等:改性聚苯乙烯(如流动性中等:改性聚苯乙烯(如ABS,AS)、有机玻璃)、有机玻璃((PMMA)、聚甲醛()、聚甲醛(POM)、氯化聚醚)、氯化聚醚(CPT)流动性差:聚碳酸酯(流动性差:聚碳酸酯(PC)、硬聚氯乙烯)、硬聚氯乙烯(PVC)、聚苯醚、聚苯醚 ((PPO)、聚砜()、聚砜(PSU)、聚芳砜()、聚芳砜(PASF )、氟塑料)、氟塑料((PTFE等)等)9/11/202465 2.收缩性:一定量的塑料在熔融状态下的体积总收缩性:一定量的塑料在熔融状态下的体积总比固态下的体积大,说明塑料经成形冷却后体积比固态下的体积大,说明塑料经成形冷却后体积产生了收缩。

产生了收缩 不同品种的塑料收缩率不同,不同批的同种塑料或不同品种的塑料收缩率不同,不同批的同种塑料或同一塑料的不同部位其收缩性也各不相同同一塑料的不同部位其收缩性也各不相同 引起收缩的原因:热胀冷缩、脱模时的弹性恢引起收缩的原因:热胀冷缩、脱模时的弹性恢复、塑性变形、成形工艺条件和塑件残余应力复、塑性变形、成形工艺条件和塑件残余应力的释放的释放9/11/202466 影响收缩率的因素影响收缩率的因素 ((1)塑料品种:)塑料品种:热塑性热塑性塑料成形过程中结晶而引起体积变化,塑件内的塑料成形过程中结晶而引起体积变化,塑件内的残余应力大,残余应力大,比热固性塑料收缩率大比热固性塑料收缩率大脱模后收缩和后处理收缩比热固性塑料收缩率大脱模后收缩和后处理收缩比热固性塑料收缩率大 ((2)塑件特性:)塑件特性:形状复杂、尺寸小、壁薄、带嵌件,收缩小形状复杂、尺寸小、壁薄、带嵌件,收缩小 ((3)浇口形式和尺寸:)浇口形式和尺寸:直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成形时间直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成形时间采用直浇口、浇口截面大,收缩小,但方向性明显采用直浇口、浇口截面大,收缩小,但方向性明显。

((4)成形条件:)成形条件:模具温度高、塑件冷却慢、密度高模具温度高、塑件冷却慢、密度高,则收缩大则收缩大注射压力高,脱模后弹性恢复大注射压力高,脱模后弹性恢复大,则收缩小则收缩小保压时间长,则收缩小保压时间长,则收缩小 常用收缩率:表常用收缩率:表7.19/11/202467 3.结晶性:结晶就是塑料由熔融状态到冷凝过程结晶性:结晶就是塑料由熔融状态到冷凝过程中,分子由无序的自由运动状态逐渐排列成为正中,分子由无序的自由运动状态逐渐排列成为正规模型倾向的一种现象规模型倾向的一种现象 结晶度大,则密度大,硬度和刚度高,力学性能好,结晶度大,则密度大,硬度和刚度高,力学性能好,耐磨性和耐化学腐蚀性及电性能提高耐磨性和耐化学腐蚀性及电性能提高结晶度小,塑件柔软性、透明性、耐折性好,伸长结晶度小,塑件柔软性、透明性、耐折性好,伸长率提高,冲击强度增大率提高,冲击强度增大一般,不透明或半透明的是结晶型塑料一般,不透明或半透明的是结晶型塑料;透明的透明的是非结晶塑料也有例外是非结晶塑料也有例外9/11/202468 4.硬化特性硬化特性 塑化、填充时,希望化学反应慢,硬化慢,以保持塑化、填充时,希望化学反应慢,硬化慢,以保持长时间的流动状态;长时间的流动状态;硬化速度快慢对成形工艺过程有非常重要的影硬化速度快慢对成形工艺过程有非常重要的影响。

响 硬化:热固性塑料成形时完成交联反应的过程硬化:热固性塑料成形时完成交联反应的过程充满型腔后,在高温、高压下应快速硬化;充满型腔后,在高温、高压下应快速硬化;硬化速度慢的塑料会使成形周期变长,生产率降低硬化速度慢的塑料会使成形周期变长,生产率降低硬化速度快的塑料不能成形复杂的塑件硬化速度快的塑料不能成形复杂的塑件9/11/202469 5.吸湿性和热敏性吸湿性和热敏性 吸湿性大的塑料在成形过程中,由于高温高压使水吸湿性大的塑料在成形过程中,由于高温高压使水分变成气体或发生水解作用,使塑料产生分变成气体或发生水解作用,使塑料产生气泡气泡等缺等缺陷,并影响其电气性能,所以在成形前应陷,并影响其电气性能,所以在成形前应干燥干燥处理;处理; 吸湿性:塑料中有各种添加剂,使其对水的敏感吸湿性:塑料中有各种添加剂,使其对水的敏感程度各不相同程度各不相同 热敏性:热敏性:由于塑料成形时受到高温作用容易由于塑料成形时受到高温作用容易变色、变色、降解、分解降解、分解的特性这种特性明显,叫热敏性塑的特性这种特性明显,叫热敏性塑料料9/11/202470 塑料成形方法:塑料成形方法: 7.1.3 塑料成形方法及塑料模种类塑料成形方法及塑料模种类 ((1)注射成形及注射模:)注射成形及注射模:通过通过注射机的螺杆或柱注射机的螺杆或柱塞塞的作用,将的作用,将熔融塑料射入闭合的模具型腔熔融塑料射入闭合的模具型腔,经过,经过保压、冷却、硬化定型保压、冷却、硬化定型后,即可得到由模具成形出后,即可得到由模具成形出塑件。

塑件 注射成形所使用的模具:注射模(注塑模)注射成形所使用的模具:注射模(注塑模)注射模主要用于注射模主要用于热塑性热塑性塑料成形,成型所使用塑料成形,成型所使用的模具:注射模(注塑模)的模具:注射模(注塑模)在塑料制件的生产中占很大比重,约占模具产在塑料制件的生产中占很大比重,约占模具产量一半以上量一半以上9/11/202471 塑料成形方法:塑料成形方法: ((2)压缩成形及压缩模:)压缩成形及压缩模:将将预热过预热过的塑料的塑料原料原料放放在经过在经过加热的加热的模具模具型腔(加料室)内型腔(加料室)内,,凸模向下运凸模向下运动动,在热和压力的作用下,塑料呈熔融状态并充满,在热和压力的作用下,塑料呈熔融状态并充满型腔,然后固化成形型腔,然后固化成形 压缩成形所使用的模具:压缩模(压塑模)压缩成形所使用的模具:压缩模(压塑模)压缩成形多用于压缩成形多用于热固性热固性塑料制件成形,所使用塑料制件成形,所使用设备为设备为液压机液压机是塑料成形中较早采用的方法是塑料成形中较早采用的方法9/11/202472 塑料成形方法:塑料成形方法: ((3)压注成形及压注模:)压注成形及压注模:通过压柱或柱塞将加料通过压柱或柱塞将加料室内室内受热熔融的塑料受热熔融的塑料经过经过浇注系统压入加热的模具浇注系统压入加热的模具型腔型腔,然后固化成形。

然后固化成形 压注成形所使用的模具:压注模(传递模)压注成形所使用的模具:压注模(传递模)压注成形主要用于热固性塑料制件成形压注成形主要用于热固性塑料制件成形9/11/202473 塑料成形方法:塑料成形方法: ((4)挤出成形及挤出模:)挤出成形及挤出模:利用挤出机的利用挤出机的螺杆旋转螺杆旋转加压加压,连续地将,连续地将熔融状态的塑料从料筒中挤出熔融状态的塑料从料筒中挤出,通,通过过特定截面形状的机头口模特定截面形状的机头口模成形并借助于成形并借助于牵引装置牵引装置将挤出的塑料均匀拉出将挤出的塑料均匀拉出,同时冷却定型,获得截面,同时冷却定型,获得截面形状一致的连续型材形状一致的连续型材挤出成形所使用的模具:挤出模(挤出机头)挤出成形所使用的模具:挤出模(挤出机头)还有还有气动成形、泡沫塑料成形、浇铸成形、滚气动成形、泡沫塑料成形、浇铸成形、滚塑(包括搪塑)成形,压延成形以及聚四氟乙塑(包括搪塑)成形,压延成形以及聚四氟乙烯冷压成形烯冷压成形等9/11/202474 塑料的主要特性塑料的主要特性 7.1.4 塑料的特性塑料的特性 ((1))质量轻质量轻:塑料的密度一般在:塑料的密度一般在0.8~2.2g/cm3左右,左右,只有铝的只有铝的1/2,钢的,钢的1/5。

对要求减轻自重的机械设备对要求减轻自重的机械设备飞机采用碳纤维或硼纤维增强塑料代替铝合金或钛飞机采用碳纤维或硼纤维增强塑料代替铝合金或钛合金,重量可减轻合金,重量可减轻15~30% ((2))比强度高比强度高:强度与重量之比称为比强度有:强度与重量之比称为比强度有些工程塑料的比强度比金属高的多玻璃纤维增强些工程塑料的比强度比金属高的多玻璃纤维增强的环氧树脂,单位重量的抗拉强度比一般钢材高的环氧树脂,单位重量的抗拉强度比一般钢材高2倍左右倍左右.((3))化学稳定性好化学稳定性好:工程塑料一般对酸、碱、盐:工程塑料一般对酸、碱、盐等化学药品均有良好的抗腐蚀能力是一般金属等化学药品均有良好的抗腐蚀能力是一般金属无法比拟的,在化工设备制造应用及其广泛无法比拟的,在化工设备制造应用及其广泛9/11/202475 ((4))电性能优良电性能优良:工程塑料有优良的绝缘性能,极:工程塑料有优良的绝缘性能,极小的介电损耗和优良的耐电弧性能在电机、电器和小的介电损耗和优良的耐电弧性能在电机、电器和电子工业有广泛的应用电子工业有广泛的应用 ((5))减摩、耐磨性能优良减摩、耐磨性能优良,自润滑性好:有些塑料,自润滑性好:有些塑料的摩擦系数很小,很耐磨,可以制造各种自润滑轴承、的摩擦系数很小,很耐磨,可以制造各种自润滑轴承、齿轮和密封圈等。

齿轮和密封圈等6)吸振和消声性能好:由于工程塑料有吸振和消)吸振和消声性能好:由于工程塑料有吸振和消声作用,所以广泛用于制造齿轮、轴承等声作用,所以广泛用于制造齿轮、轴承等7)成形加工方便:一般都可以成形出复杂的塑件,)成形加工方便:一般都可以成形出复杂的塑件,如照相机、电视机、收录机壳体、电动工具壳体如照相机、电视机、收录机壳体、电动工具壳体机械加工也比金属方便机械加工也比金属方便不足地方:不足地方:刚性差、收缩率大、尺寸精度低,耐刚性差、收缩率大、尺寸精度低,耐热性差,易老化热性差,易老化9/11/202476 塑件结构设计应考虑到因素:塑件结构设计应考虑到因素: 7.2 塑件的结构工艺性塑件的结构工艺性 ((1))塑件的物理与力学性能、电性能、耐化学腐塑件的物理与力学性能、电性能、耐化学腐蚀性能和耐热性能等蚀性能和耐热性能等 ((2)塑件的)塑件的成形工艺性成形工艺性:流动性、收缩率等流动性、收缩率等 ((3)模具的)模具的总体结构总体结构:特别是:特别是抽芯与脱模抽芯与脱模的复杂的复杂程度 ((4)模具零件的形状及其)模具零件的形状及其制造工艺制造工艺 ((5)塑件的)塑件的外观质量外观质量。

9/11/202477 塑件结构工艺性的主要内容:塑件结构工艺性的主要内容: 1.塑件尺寸、精度及表面粗糙度塑件尺寸、精度及表面粗糙度 ((1))尺寸尺寸:塑件尺寸的大小取决于塑料的流动性塑件尺寸的大小取决于塑料的流动性流动性差,塑件尺寸不可过大流动性差,塑件尺寸不可过大,以免不能充满型腔,以免不能充满型腔或形成熔接痕,影响塑件外观和强度此外,成形或形成熔接痕,影响塑件外观和强度此外,成形设备、模具尺寸及脱模距离等也影响塑件的大小设备、模具尺寸及脱模距离等也影响塑件的大小 ((2))精度精度:模具制造精度、模具磨损、塑件收缩:模具制造精度、模具磨损、塑件收缩率的波动、成形时工艺条件变化影响其精度,所以率的波动、成形时工艺条件变化影响其精度,所以塑件的尺寸精度塑件的尺寸精度一般不高一般不高 9/11/202478 塑件结构工艺性的主要内容:塑件结构工艺性的主要内容: 工程塑料模塑塑料件尺寸公差(工程塑料模塑塑料件尺寸公差(GB/T14486-1993))表表7.2 模塑件尺寸公差的代号模塑件尺寸公差的代号MT,,7级,每一级分级,每一级分A、、B两两部分 A不受模具活动部分影响尺寸的公差;不受模具活动部分影响尺寸的公差; B受模具活受模具活动部分影响尺寸的公差动部分影响尺寸的公差(例如:水平分型面溢出厚薄例如:水平分型面溢出厚薄的影响,压缩件惯性方向的尺寸),的影响,压缩件惯性方向的尺寸),上、下偏差可上、下偏差可根据塑件配合性质来分配根据塑件配合性质来分配。

未注按未注按MT5-7 塑件公差等级选用与塑料品种有关表塑件公差等级选用与塑料品种有关表7.3 ((3)表面粗糙度:)表面粗糙度:Ra一般一般0.8~0.2μμm m,而模具表面,而模具表面粗糙度数值比塑料件低粗糙度数值比塑料件低1~21~2级级9/11/202479 塑件结构工艺性的主要内容:塑件结构工艺性的主要内容: 2.壁厚壁厚 主要取决于塑料的使用要求,主要取决于塑料的使用要求,但壁厚的大小对塑件但壁厚的大小对塑件的成形影响很大的成形影响很大 壁厚过小,成形时流动阻力大,难以充型;壁厚过壁厚过小,成形时流动阻力大,难以充型;壁厚过大则浪费材料,还易产生气泡、缩孔等缺陷大则浪费材料,还易产生气泡、缩孔等缺陷表表7.4热塑性,表热塑性,表7.5热固性 9/11/202480 塑件结构工艺性的主要内容:塑件结构工艺性的主要内容: 同一塑件壁厚应尽可能同一塑件壁厚应尽可能一致,否则会因冷却或一致,否则会因冷却或固化速度不均而产生内固化速度不均而产生内应力,影响塑件的使用应力,影响塑件的使用 当当塑件壁厚不一致时,塑件壁厚不一致时,应改善铸件结构应改善铸件结构 9/11/202481 塑件结构工艺性的主要内容:塑件结构工艺性的主要内容: 3.形状设计形状设计 在满足使用要求的前提下,应使其在满足使用要求的前提下,应使其有利于成形有利于成形,特别是应,特别是应尽尽量不采用侧向抽芯机构,避免侧向凹凸或侧孔量不采用侧向抽芯机构,避免侧向凹凸或侧孔,使模具设计,使模具设计简单化。

简单化 表表7.6塑件内侧凹陷或凸起较浅并有圆角时,可采用整体式凸模并塑件内侧凹陷或凸起较浅并有圆角时,可采用整体式凸模并强制脱模强制脱模例:聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯等塑料当凹陷或凸例:聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯等塑料当凹陷或凸起小于起小于5%时,可强制脱模大部分不能强制,侧向分型抽时,可强制脱模大部分不能强制,侧向分型抽芯芯 9/11/202482 塑件结构工艺性的主要内容:塑件结构工艺性的主要内容: 4.孔的设计孔的设计 设计孔时不能削弱塑件强度,孔设计孔时不能削弱塑件强度,孔-孔、孔孔、孔-壁之间有足够的距壁之间有足够的距离离热固性:表热固性:表7.7;热塑性按表;热塑性按表7.7的的75%选取塑件上固定孔和受力孔周围设计一凸台或凸边来加强塑件上固定孔和受力孔周围设计一凸台或凸边来加强9/11/202483 4.孔的设计孔的设计 ((1))通孔:深度不能太大,通孔:深度不能太大,压缩成型尤应注意,孔的深度压缩成型尤应注意,孔的深度不超过孔径的不超过孔径的3.75倍a)结构简单,但会出现不易修整的结构简单,但会出现不易修整的横向飞边横向飞边,当孔较深或,当孔较深或孔径较小时型芯易孔径较小时型芯易弯曲弯曲。

b)两个型芯来成形,长度一半,稳定性增加并且,两个型芯来成形,长度一半,稳定性增加并且,一个一个型芯比另一个大型芯比另一个大0.5~1mm,即使稍微不同心,也不会影响安,即使稍微不同心,也不会影响安装和使用,适合孔深且直径要求不高的场合装和使用,适合孔深且直径要求不高的场合c) 型芯型芯一端固定,一端支承一端固定,一端支承,有较好的强度和刚度,又能,有较好的强度和刚度,又能同心,飞边好修整较常用同心,飞边好修整较常用9/11/202484 4.孔的设计孔的设计 ((2))盲孔:只能用一端固定的型芯来成形盲孔:只能用一端固定的型芯来成形,深度应浅于通孔深度应浅于通孔注射成形或压注成形时,注射成形或压注成形时,孔的深度不超过孔径的孔的深度不超过孔径的4倍压缩成形时,平行于压制方向的孔深一般不超过孔径的压缩成形时,平行于压制方向的孔深一般不超过孔径的2.5倍;倍;垂直于压制方向的孔深一般不超过孔径的垂直于压制方向的孔深一般不超过孔径的2倍直径小于直径小于1.5mm的孔或深度太大(大于以上值)的孔最好成的孔或深度太大(大于以上值)的孔最好成形后机械加工的方法获得形后机械加工的方法获得9/11/202485 4.孔的设计孔的设计 ((3))异形孔:常采用拼合的方法来成形异形孔:常采用拼合的方法来成形,避免侧向抽芯。

避免侧向抽芯9/11/202486 5.嵌件设计嵌件设计 在塑件内嵌入其他零件形成不可拆的连接在塑件内嵌入其他零件形成不可拆的连接嵌入零件的材料有嵌入零件的材料有金属,也有非金属(玻璃、木材、已成形的塑件)金属,也有非金属(玻璃、木材、已成形的塑件)嵌件是为了提高塑件的强度、硬度、耐磨性、导电性、导磁性嵌件是为了提高塑件的强度、硬度、耐磨性、导电性、导磁性等,或是为了增加塑件的尺寸,形状的稳定性,或是降低塑料等,或是为了增加塑件的尺寸,形状的稳定性,或是降低塑料的消耗9/11/202487 5.嵌件设计嵌件设计金属嵌件的设计原则金属嵌件的设计原则((1)嵌件应可靠地固定在塑件中为)嵌件应可靠地固定在塑件中为防止嵌件转动或脱出防止嵌件转动或脱出,,嵌件表面必须设计有适当的凹凸块,提高与塑件的连接强度嵌件表面必须设计有适当的凹凸块,提高与塑件的连接强度2)嵌件在模具内应)嵌件在模具内应定位可靠定位可靠嵌件在成形时受高压熔体冲嵌件在成形时受高压熔体冲击,可能发生位移或变形,必须可靠定位击,可能发生位移或变形,必须可靠定位3)嵌件周围的壁厚应足够大金属嵌件与塑件的收缩率相)嵌件周围的壁厚应足够大。

金属嵌件与塑件的收缩率相差较大,致使嵌件周围塑料存在很大的内应力,如设计不当,差较大,致使嵌件周围塑料存在很大的内应力,如设计不当,会造成塑件的开裂,一定厚度可会造成塑件的开裂,一定厚度可减少塑件的开裂倾向减少塑件的开裂倾向9/11/202488 6.其他结构要素其他结构要素((1))脱模斜度脱模斜度:为克服塑件应冷却收缩而产生的包紧力,方:为克服塑件应冷却收缩而产生的包紧力,方便脱模脱模斜度的大小与塑件的性质、收缩率、摩擦系数、塑件的壁脱模斜度的大小与塑件的性质、收缩率、摩擦系数、塑件的壁厚与几何形状有关表厚与几何形状有关表7.89/11/202489 6.其他结构要素其他结构要素((2))圆角圆角:为避免应力集中,提高塑件的强度,便于熔体流:为避免应力集中,提高塑件的强度,便于熔体流动和塑件脱模动和塑件脱模无特殊要求,半径不小于无特殊要求,半径不小于0.5-1mm,外圆角,外圆角R1=1.5H,内圆角,内圆角R=0.5H9/11/202490 6.其他结构要素其他结构要素((3))加强肋加强肋:在不增加壁厚的情况下增加塑件的强度和刚度,:在不增加壁厚的情况下增加塑件的强度和刚度,防止塑件翘曲变形。

防止塑件翘曲变形若塑件壁厚为若塑件壁厚为δ,加强肋高度,加强肋高度L=((1~3))δ,肋宽,肋宽A=((1/4~1)) δ,,R =((1/8~1/4)) δ,肋端部圆角,肋端部圆角r=δ/8,,αα=2=2º º~5~5º º,当,当δ≤δ≤2mm2mm,取,取A=A=δδ9/11/202491 6.其他结构要素其他结构要素((4))支承面支承面:通常采用凸起的边框或底脚(三点或四点)来:通常采用凸起的边框或底脚(三点或四点)来做支承面做支承面9/11/202492 7.3塑料成形设备塑料成形设备注射机、液压机、挤出机注射机、液压机、挤出机7.3.1注射机的分类注射机的分类注射成形时,注射机塑化塑料并将塑化好的塑料注入模具,并注射成形时,注射机塑化塑料并将塑化好的塑料注入模具,并在成形结束时将塑件推出在成形结束时将塑件推出((1)卧式注射机:注射系统和合模锁模系统轴线都呈水平布)卧式注射机:注射系统和合模锁模系统轴线都呈水平布置1-锁模液压缸;2-顶杆;3-移动模板;4-固定模板;5-料筒及螺杆;6-料斗;7-注射液压缸9/11/202493 ((1)卧式注射机:)卧式注射机:模具装于移动模板模具装于移动模板3和固定模板之间,顶杆在开模时顶出塑件。

和固定模板之间,顶杆在开模时顶出塑件1—锁模液压缸;2—顶杆;3—移动模板;4—固定模板;5—料筒及螺杆;6—料斗;7—注射液压缸重心低、结构稳定、操作维修方便,塑件推出后可自行下落,重心低、结构稳定、操作维修方便,塑件推出后可自行下落,便于实现自动化便于实现自动化型号举例:型号举例:XS—ZY—30XS—塑料成形机;塑料成形机;Z—注射机;注射机;Y—螺杆式;螺杆式;30—注射机最大注射机最大注射量:注射量:cm39/11/202494 ((2)立式注射机:)立式注射机:注射系统和合模锁模系统轴线垂直于地面注射系统和合模锁模系统轴线垂直于地面占地面积小,模具装卸、动模侧安占地面积小,模具装卸、动模侧安放嵌件方便放嵌件方便,,但重心较高,不稳定,但重心较高,不稳定,加料不方便,推出的塑件要人工取加料不方便,推出的塑件要人工取出,不易实现自动化生产出,不易实现自动化生产注射系统一般为柱塞结构,注射量小于统一般为柱塞结构,注射量小于60g,如:,如:SYS-301—注射缸 2—注射装置 3—调模装置 4—合模装置 9/11/202495 ((3)角式注射机:)角式注射机:注射系统和锁模系统轴线相互垂直布置。

注射系统和锁模系统轴线相互垂直布置结构简单,利用开模时丝杆转动对有螺纹的塑件实现结构简单,利用开模时丝杆转动对有螺纹的塑件实现自动脱卸缺点是机械传动无法准确可靠的注射和自动脱卸缺点是机械传动无法准确可靠的注射和保持压力及锁模力,模具受冲击和振动较大保持压力及锁模力,模具受冲击和振动较大注射系统一般为柱塞结构,注射量小于系统一般为柱塞结构,注射量小于60g,如:,如:SYS-459/11/202496 注射机分类:注射机分类:柱塞式:结构简单,柱塞式:结构简单,塑化不均匀塑化不均匀,注射,注射压力损压力损失大失大,且,且注射容量有限注射容量有限(多在(多在60cm3)以下,)以下,只适用于小模具生产,立式、角式注射机多用只适用于小模具生产,立式、角式注射机多用此种结构此种结构螺杆式:螺杆式:塑化充分塑化充分,,注射量大注射量大,适用塑料品种,适用塑料品种范围宽,生产中广泛采用范围宽,生产中广泛采用9/11/202497 7.3.2螺杆式注射机工作原理螺杆式注射机工作原理首先动定模在合模装置驱动下首先动定模在合模装置驱动下闭合闭合—液压缸活塞带动螺杆液压缸活塞带动螺杆按一定的压力和速度,将聚集在料筒头部的塑料熔体经喷按一定的压力和速度,将聚集在料筒头部的塑料熔体经喷嘴和浇注系统嘴和浇注系统射入射入模具型腔,此时螺杆不转动;模具型腔,此时螺杆不转动;当塑料熔体充满型腔当塑料熔体充满型腔后。

后螺杆保压螺杆保压以防熔以防熔料倒流,并料倒流,并补充补充冷却冷却收缩的熔料;收缩的熔料;成形的塑件经保压一定成形的塑件经保压一定时间后,活塞压力解除时间后,活塞压力解除—塑件模内冷却硬化,塑件模内冷却硬化,合模机构带动动模合模机构带动动模打开打开模具模具,推出机构将塑件,推出机构将塑件推出模外;推出模外;9/11/202498 7.3.2螺杆式注射机工作原理螺杆式注射机工作原理冷却时,螺杆转动,塑料原料沿螺旋槽向前方冷却时,螺杆转动,塑料原料沿螺旋槽向前方输送输送,,在外加热器和螺杆摩擦力作用下在外加热器和螺杆摩擦力作用下升温升温至熔融状态,至熔融状态,并具有一定压力;并具有一定压力;当螺杆熔体压力达到一定值时,螺杆转动的同时开当螺杆熔体压力达到一定值时,螺杆转动的同时开始始后退后退,料筒前段熔体逐渐增多,达到规定注射量,料筒前段熔体逐渐增多,达到规定注射量时,螺杆停止转动和后退(预塑)时,螺杆停止转动和后退(预塑)9/11/202499 合模单元合模单元注射单元注射单元1.注射机的主要作用顶件顶件开模与合模动作开模与合模动作注射结束,进行保压与补缩注射结束,进行保压与补缩在一定压力和速度下将塑料注入型腔在一定压力和速度下将塑料注入型腔加热熔融塑料,达粘流态加热熔融塑料,达粘流态7.3.3注射机技术参数注射机技术参数9/11/2024100 1. 注射量:对空注射的条件下,注射螺杆或柱注射量:对空注射的条件下,注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时,注射装置所能达到塞作一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射量。

聚苯乙烯密度:的最大注射量聚苯乙烯密度:1.05≈1g/cm3,柱塞机按聚苯乙烯注射最大克数为标准、螺,柱塞机按聚苯乙烯注射最大克数为标准、螺杆机以最大注射体积为标准;选择时,杆机以最大注射体积为标准;选择时,实际注实际注射量按公称注射量射量按公称注射量25~70%为宜表表7.99/11/2024101 2. 注射压力注射压力 注射压力低,塑件注射压力低,塑件不易充满型腔不易充满型腔;注射压力过高,;注射压力过高,塑件容易产生飞边,难以脱模塑件容易产生飞边,难以脱模,同时塑件易产生较,同时塑件易产生较大的大的内应力内应力为了克服塑料流经为了克服塑料流经喷嘴、流道和型腔喷嘴、流道和型腔时的流动时的流动阻力阻力,,注射机螺杆(或柱塞)对塑料熔体必须施加足够的注射机螺杆(或柱塞)对塑料熔体必须施加足够的压力压力;注射压力与流动阻力、塑件的形状、塑料的性注射压力与流动阻力、塑件的形状、塑料的性能、塑化方式、塑化温度、模具温度及塑件的精度能、塑化方式、塑化温度、模具温度及塑件的精度要求等因素有关要求等因素有关9/11/2024102 (1)注射压力注射压力<70MPa,加工流动性好、形状简单、壁,加工流动性好、形状简单、壁厚较大件。

厚较大件 (2)注射压力注射压力70-100MPa,加工塑料粘度较低、形状、,加工塑料粘度较低、形状、精度要求一般的塑件精度要求一般的塑件 (3)注射压力注射压力100-140MPa,加工中、高粘度塑料,形,加工中、高粘度塑料,形状、精度要求一般的塑件状、精度要求一般的塑件 (4)注射压力注射压力140-180MPa,加工粘度较高塑料,塑件,加工粘度较高塑料,塑件壁薄或不均匀、流程长、精度要求较高的塑件精密壁薄或不均匀、流程长、精度要求较高的塑件精密塑件压力可大塑件压力可大230~250MPa9/11/2024103 3. 锁模力锁模力高压塑料熔体充满型腔时,会产生使模具分型面胀高压塑料熔体充满型腔时,会产生使模具分型面胀开的力为了夹紧模具,保证注射过程顺利进行,开的力为了夹紧模具,保证注射过程顺利进行,合模机构必须有足够的锁模力锁模力合模机构必须有足够的锁模力锁模力>胀开力胀开力 p—型腔压力,一般为注射压力型腔压力,一般为注射压力80%左右,通常取左右,通常取20-40MPan—型腔数型腔数A—单个塑件在模具分型面上的投影面积单个塑件在模具分型面上的投影面积mm2A1—浇注系统在模具分型面上的投影面积浇注系统在模具分型面上的投影面积mm29/11/2024104 4. 与模具的配合、连接尺寸与模具的配合、连接尺寸((1)模板尺寸:必须在注射机模板尺寸和拉杆间距)模板尺寸:必须在注射机模板尺寸和拉杆间距尺寸规定范围尺寸规定范围(L0×H0)之内,模板面积大约是注射)之内,模板面积大约是注射机最大成形面积的机最大成形面积的4~10倍倍 (2)最大、最小模具厚度:注射机最大、最小模具厚度:注射机移动模板闭合后达到规定锁模力时,移动模板闭合后达到规定锁模力时,移动模板与固定模板之间所能达到移动模板与固定模板之间所能达到的最大和最小距离。

两者之差就是的最大和最小距离两者之差就是调模行程若模具实际厚度小于注调模行程若模具实际厚度小于注射机最小厚度,必须设置模厚调整射机最小厚度,必须设置模厚调整块;若模具实际厚度大于注射机最块;若模具实际厚度大于注射机最大厚度,模具不能正常合模,达不大厚度,模具不能正常合模,达不到规定的锁模力到规定的锁模力9/11/2024105 (3)模具最大开合模行程:模具开启时,注射机移动模具最大开合模行程:模具开启时,注射机移动模板与固定模板之间的最大距离模板与固定模板之间的最大距离 S-移动模板行程移动模板行程Hmax-模具最大厚度模具最大厚度为了使塑件容易取出,一般最大开合模行程为塑件为了使塑件容易取出,一般最大开合模行程为塑件最大高度的最大高度的3~4倍,移动模板的行程要大于塑件高度倍,移动模板的行程要大于塑件高度的的2倍1-动模板;2-动模;3-塑件;4-定模;5-定模板9/11/2024106 。

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