河北工程大學塑料成型基礎(chǔ)知識

1、第1章塑料成型基礎(chǔ)知識塑料成型基礎(chǔ)知識1.1.高分子聚合物的結(jié)構(gòu)和性能高分子聚合物的結(jié)構(gòu)和性能2.2.高分子聚合物的形成高分子聚合物的形成低分子化合物單體通過聚合反應(yīng)形成低分子化合物單體通過聚合反應(yīng)形成3.3.聚合物的結(jié)構(gòu)聚合物的結(jié)構(gòu)長鏈結(jié)構(gòu)長鏈結(jié)構(gòu)：線型高分子、支鏈型高分：線型高分子、支鏈型高分子、體型子、體型高分子高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：晶態(tài)、非晶態(tài)、部分晶：晶態(tài)、非晶態(tài)、部分晶態(tài)③聚合物的物理狀態(tài)聚合物的物理狀態(tài)非晶態(tài)線型高聚

2、物非晶態(tài)線型高聚物：玻璃態(tài)、高彈態(tài)、：玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)粘流態(tài)2.2.聚合物的流變性質(zhì)聚合物的流變性質(zhì)①粘彈性質(zhì)：塑料熔體在成型過程中的變粘彈性質(zhì)：塑料熔體在成型過程中的變形和流動同時具有彈性和粘性性質(zhì)形和流動同時具有彈性和粘性性質(zhì)②塑料在成型加工過程中的流動基本上是塑料在成型加工過程中的流動基本上是層流層流3塑料熔體的類型塑料熔體的類型賓哈流體賓哈流體膨脹性流體膨脹性流體牛頓型流體頓型流體假塑性流體假塑性流體復(fù)合型流體復(fù)合型流體4

3、聚合物熔體流動過程中的彈性行為：聚合物熔體流動過程中的彈性行為：端末效端末效應(yīng)和失穩(wěn)流動應(yīng)和失穩(wěn)流動“剪切稀化剪切稀化”：假塑性流體的表觀粘度隨剪：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。切速率的增加非線性下降的現(xiàn)象。“剪切增稠剪切增稠”:”:膨脹性流體的表觀粘度隨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。剪切速率的增加非線性升高的現(xiàn)象。3聚合物成型過程中的物理行為聚合物成型過程中的物理行為：結(jié)晶和取向結(jié)晶和取

4、向4.4.聚合物成型過程中的化學行為：聚合物成型過程中的化學行為：降解和交降解和交聯(lián)5.5.塑料的組成塑料的組成：合成樹脂：合成樹脂添加劑（填充劑、添加劑（填充劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、固化劑等）增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、固化劑等）按塑料的成型工藝性能可分為按塑料的成型工藝性能可分為熱塑性塑熱塑性塑料和熱固性塑料熱固性塑料6.6.塑料的成型工藝性塑料的成型工藝性：了解塑料收縮性、流：了解塑料收縮性、流動性動性7.7.塑料

5、的主要成型方法塑料的主要成型方法：注射成型：注射成型壓縮成型壓縮成型壓注成型壓注成型擠出成型擠出成型中空吹塑成型中空吹塑成型固相成型固相成型(真空吸塑成型、壓縮空氣成型）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了解各成型方法的原理及適用范圍1、注射成、注射成型主要用于熱塑性塑料，也可用主要用于熱塑性塑料，也可用于熱固性塑料。于熱固性塑料。將粒狀粒狀或粉狀粉狀的塑料加入到注的塑料加入到注射機的料斗，在注射機內(nèi)塑料受熱熔融并

6、使之保射機的料斗，在注射機內(nèi)塑料受熱熔融并使之保持流動狀態(tài)，然后在一定壓力下注入閉合的模具，持流動狀態(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經(jīng)冷卻定型后，熔融的塑料就固化成為所需的塑件。件。2、壓縮成型壓縮成型（壓制成型）主要用于熱固性塑（壓制成型）主要用于熱固性塑料，制造結(jié)構(gòu)件等料，制造結(jié)構(gòu)件等粉粒狀、纖維狀的塑料粉粒狀、纖維狀的塑料（預(yù)熱預(yù)壓）（預(yù)熱預(yù)壓）置于成型溫度的型腔中置于成型溫度的型腔中

7、合模加壓合模加壓成型固化成型固化3、壓注成型壓注成型主要用于熱固性塑料，適用于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形狀復(fù)或帶有較多嵌件的塑料制件其工藝類似其工藝類似于注塑成型工藝，壓注成型時塑料在模具的加料于注塑成型工藝，壓注成型時塑料在模具的加料腔內(nèi)塑化，再經(jīng)過澆注系統(tǒng)進入型腔，而注塑成腔內(nèi)塑化，再經(jīng)過澆注系統(tǒng)進入型腔，而注塑成型在注塑機料筒內(nèi)塑化。型在注塑機料筒內(nèi)塑化。4、擠出成型擠出成型將熔融的塑料自模具內(nèi)以擠

8、壓將熔融的塑料自模具內(nèi)以擠壓的方式往外推出，而得到與機頭口模相同幾何形的方式往外推出，而得到與機頭口模相同幾何形狀的流體，冷卻固化后，得到所要的零件。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、要用于熱塑性塑料，一般用于成型加工管、棒、膜、板及異型材等連續(xù)塑料型材，還用于塑料的膜、板及異型材等連續(xù)塑料型材，還用于塑料的混煉加工，如著色、填充、共混等?；鞜捈庸?，如著色、填充、共混等。5、中空吹塑成型中

9、空吹塑成型一般用于熱塑性塑料，主要用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、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。模塑方法。6、固相成型固相成型一

10、般用于塑料板材的二次成型加工，如真空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。吸塑成型、壓縮空氣成型等。第2章塑料制品設(shè)計塑料制品設(shè)計1壁厚壁厚設(shè)計原則及實例設(shè)計原則及實例(表2929）最基本的原則：）最基本的原則：在可能的情況下盡量使壁厚均勻一致。在可能的情況下盡量使壁厚均勻一致。2.2.脫模斜度脫模斜度選取原則選取原則塑件精度要求高，較高、較大塑件精度要求高，較高、較大的塑件尺寸，應(yīng)選用較小的脫模斜度。塑件形狀

11、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，復(fù)雜、不易脫模，塑件收縮率大，塑件壁較厚，應(yīng)選用較大的脫模斜度應(yīng)選用較大的脫模斜度.3.3.加強肋加強肋加強肋設(shè)計實例（表加強肋設(shè)計實例（表213213）注：加強肋不應(yīng)該與塑件支撐面平齊，而注：加強肋不應(yīng)該與塑件支撐面平齊，而應(yīng)該縮進應(yīng)該縮進0.5mm0.5mm以上以上4.4.支承面支承面不宜以塑件的整個平面底面做支承面，不宜以塑件的整個平面底面做支承面

12、，通常采用凸緣或凸臺作為支承面。通常采用凸緣或凸臺作為支承面。（表（表214214實例）例）5圓角圓角對于塑件來說，除使用要求需要采用尖角對于塑件來說，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)該采用圓角以外，其余所有內(nèi)外表面轉(zhuǎn)彎出都應(yīng)該采用圓角過渡。過渡。6.6.塑件的表面形狀塑件的表面形狀為了在開模時容易取出塑件，為了在開模時容易取出塑件，點澆口點澆口:通常用于流動性較好的塑料制品。適通常用于流動性較好的塑料制品。適用于

13、外觀要求較高的殼類或盒類塑件。用于外觀要求較高的殼類或盒類塑件。側(cè)澆口側(cè)澆口:一般設(shè)在分型面上，從塑件的側(cè)面進一般設(shè)在分型面上，從塑件的側(cè)面進料，用于一模多腔的模具料，用于一模多腔的模具潛伏式澆口潛伏式澆口:點澆口的演變形式，多用于多型點澆口的演變形式，多用于多型腔模具。腔模具。護耳形澆口護耳形澆口:只用于難于成型（粘度高、熱穩(wěn)只用于難于成型（粘度高、熱穩(wěn)定性差）的塑料定性差）的塑料②澆口的設(shè)計原則澆口的設(shè)計原則熟悉澆口的設(shè)計原則，能熟

14、悉澆口的設(shè)計原則，能夠合理的選擇澆口類型及位置夠合理的選擇澆口類型及位置4.64.6排氣和引氣系統(tǒng)設(shè)計排氣和引氣系統(tǒng)設(shè)計1.1.排氣的方式排氣的方式:①:①利用模具分型面或配合間利用模具分型面或配合間隙排氣隙排氣②開設(shè)排氣槽排氣開設(shè)排氣槽排氣③鑲嵌燒結(jié)的金屬塊排鑲嵌燒結(jié)的金屬塊排氣2.2.排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則：排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則：?排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在分型面上并盡量設(shè)在排氣槽應(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。凹模一邊

15、，以便于模具制造與清理。?應(yīng)盡量設(shè)在型腔最后充填的部位，如塑應(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。件、流道、冷料穴的澆注終端。3.3.引氣引氣塑件粘附型腔較嚴重時，為便于脫模需塑件粘附型腔較嚴重時，為便于脫模需設(shè)計引氣裝置。設(shè)計引氣裝置。4.74.7注射模具成型零件設(shè)計注射模具成型零件設(shè)計構(gòu)成型腔的零件構(gòu)成型腔的零件，包括凹模、凸模、，包括凹模、凸模、小型芯、螺紋型芯或型環(huán)等小型芯、螺紋型芯或型環(huán)等4.84.8導(dǎo)

16、向機構(gòu)設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計作用：導(dǎo)向、定位、承受一定的側(cè)向力作用：導(dǎo)向、定位、承受一定的側(cè)向力.通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)（導(dǎo)柱、導(dǎo)套）通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)（導(dǎo)柱、導(dǎo)套），對于精密、大型模具以及導(dǎo)向零件需要承受較，對于精密、大型模具以及導(dǎo)向零件需要承受較大側(cè)向力的模具，需設(shè)置精定位裝置大側(cè)向力的模具，需設(shè)置精定位裝置(錐面、斜面、錐面、斜面、錐形導(dǎo)柱或合模銷錐形導(dǎo)柱或合模銷)4.94.9脫模機構(gòu)設(shè)計脫模機構(gòu)設(shè)計1.1.設(shè)計原則設(shè)計原則開模時盡量使

17、塑件滯留于動模開模時盡量使塑件滯留于動模2.2.一次脫模機構(gòu)一次脫模機構(gòu)推桿、推管、脫模板、推塊、利用成型推桿、推管、脫模板、推塊、利用成型零件、多元聯(lián)合、氣動脫模機構(gòu)零件、多元聯(lián)合、氣動脫模機構(gòu)3.3.二次脫模機構(gòu)、雙脫模機構(gòu)、順序脫模機二次脫模機構(gòu)、雙脫模機構(gòu)、順序脫模機構(gòu)熟悉各機構(gòu)的開模過程熟悉各機構(gòu)的開模過程4.104.10側(cè)向抽芯機構(gòu)設(shè)計側(cè)向抽芯機構(gòu)設(shè)計斜導(dǎo)柱、彎銷、斜導(dǎo)槽、斜滑塊、斜推桿、斜導(dǎo)柱、彎銷、斜導(dǎo)槽、斜滑塊、斜推桿

18、、齒輪齒條等齒輪齒條等4.114.11溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計1.1.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計冷卻系統(tǒng)的設(shè)計冷卻介質(zhì)：冷卻水和壓縮空氣冷卻介質(zhì)：冷卻水和壓縮空氣了解冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則了解冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則2.2.加熱系統(tǒng)設(shè)計加熱系統(tǒng)設(shè)計加熱方式：介質(zhì)加熱和電阻加熱加熱方式：介質(zhì)加熱和電阻加熱一般情況下，對熱固性塑料成型模具需一般情況下，對熱固性塑料成型模具需要設(shè)計加熱系統(tǒng)，對于熱塑性塑料注射成型時在要設(shè)計加熱系統(tǒng)，對于熱塑性塑料注射成型時

19、在以下四種情況也需要加熱。以下四種情況也需要加熱。?對要求模具溫度在對要求模具溫度在80℃80℃以上的塑料成型以上的塑料成型?對于大型模具的預(yù)熱對于大型模具的預(yù)熱?模具有需要加熱的局部區(qū)域模具有需要加熱的局部區(qū)域?熱流道模具的局部加熱熱流道模具的局部加熱復(fù)習重點復(fù)習重點一、一、1.1.聚合物的長鏈結(jié)構(gòu)聚合物的長鏈結(jié)構(gòu)2.2.非晶態(tài)線性聚合物的物理狀態(tài)非晶態(tài)線性聚合物的物理狀態(tài)3.3.聚合物在流動過程中的彈性行為聚合物在流動過程中的彈性行

20、為4.4.聚合物在成型過程中的物理、化學行聚合物在成型過程中的物理、化學行為5.5.塑料的組成、分類塑料的組成、分類6.6.塑料成型的主要方法塑料成型的主要方法二、壁厚、加強肋、脫模斜度、圓角等的設(shè)二、壁厚、加強肋、脫模斜度、圓角等的設(shè)計原則及實例計原則及實例三、三、1.1.注射機的分類注射機的分類2.2.螺桿式與柱塞式相比有什么優(yōu)點螺桿式與柱塞式相比有什么優(yōu)點四、四、1.1.圖4141注射模具的結(jié)構(gòu)注射模具的結(jié)構(gòu)2.2.注射模的分類注