塑料及塑料成型工藝

1、基本內(nèi)容：1.理解塑料的概念、分類、成份；2.理解熱固性、熱塑性塑料兩個概念，二者的區(qū)別；3.了解塑料的特性及用途。1.重點：塑料的概念、成份、分類重點難點：2.難點：對概念的理解第一節(jié) 塑料概論7/31/2022一、樹脂和塑料1塑料的概念 以樹脂（或在加工過程中用單體直接聚合）為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分，在加工過程中一定溫度和壓力的作用下能流動成型的高分子有機(jī)材料。塑料2樹脂的概念 指受熱時通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍，轉(zhuǎn)化時受外力作用具有流動性，常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機(jī)聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。 7/31/20224樹脂的結(jié)構(gòu)及其特點鏈

2、節(jié)：高分子化合物中重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元，如聚乙烯的結(jié)構(gòu)單元是CH2CH2。nCH2CH2CH2CH2n 乙烯聚乙烯3樹脂的分類 是指由自然界中動植物分泌物所得的無定形有機(jī)物質(zhì)，如松香、琥珀、蟲膠等。 是指由簡單有機(jī)物經(jīng)化學(xué)合成或某些天然產(chǎn)物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而得到的樹脂產(chǎn)物。天然樹脂合成樹脂7/31/2022高聚物分子結(jié)構(gòu)的特點：4樹脂的結(jié)構(gòu)及其特點長鏈分子分子長鏈具有柔性高分子鏈間一旦有交聯(lián)結(jié)構(gòu)存在將不溶不熔高聚物存在晶態(tài)和非晶態(tài)兩種具有取向性 7/31/2022二、塑料的成分塑料 樹脂添加劑1.樹脂（1）作用：塑料的主要成分；決定塑料的類型和基本性能。膠粘其它成分材料； 賦予塑料可塑性和流動性。7/

3、31/2022分類：按化學(xué)性能可分為有機(jī)填料無機(jī)填料按形狀可分為：粉狀纖維狀 層狀（片狀）作用：減少樹脂用量，降低塑料成本；改善塑料某些性能，擴(kuò)大塑料的應(yīng)用范圍。 填充劑（填料）：重要的但非必不可少的成分。2.添加劑7/31/2022 增塑劑 能夠增加塑料的可加工性、延展性和膨脹性 的物質(zhì)；它是能與樹脂相溶的、不易揮發(fā)的高沸點有機(jī)化合物。 常用的增塑劑是液態(tài)或低熔點固體有機(jī)物。主要有甲酸脂類、磷酸酯類和氯化石蠟等。作用：提高塑性、流動性和柔軟性；降低剛性和脆性；改善塑料的工藝性能和使用性能。7/31/2022 穩(wěn)定劑 凡能阻緩材料變質(zhì)的物質(zhì)稱為穩(wěn)定劑。 可分為以下三種： 它的主要作用就是抑制或

4、防止樹脂在加工或使用過程中受熱而降解。 它的主要作用是阻止樹脂在光的作用下降解（塑料變色、力學(xué)性能下降等等）。 延緩或抑制塑料氧化速度。熱穩(wěn)定劑：光穩(wěn)定劑 ：抗氧化劑 ： 潤滑劑 為防止塑料在成型過程中粘模，減少塑料對模具的摩擦，改善塑料的流動性，提高塑件表面的光澤度而加入的添加劑。7/31/2022 著色劑 起裝飾美觀的作用，某些著色劑還能提高塑料的光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐候性。分類顏料染料有機(jī)顏料無機(jī)顏料特點：無機(jī)顏料：著色能力、透明性、鮮艷性較差，但耐光型、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性較好，不易褪色。染料：色彩鮮艷、顏色齊全，著色能力、透明性好。性能與無機(jī)顏料相反。有機(jī)顏料的特性介于無機(jī)顏料和染料之

5、間。在塑料工業(yè)中著色劑多采用顏料還有阻燃劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑、防腐劑和加工助劑等等。7/31/2022 在受熱或其它條件下能固化成不熔不溶性物質(zhì)的塑料 ，其分子結(jié)構(gòu)最終為體型結(jié)構(gòu)。（變化過程不可逆）三、塑料的分類 1按塑料的物理化學(xué)性能分： 指在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料，其分子結(jié)構(gòu)是線型或支鏈型結(jié)構(gòu)。(變化過程可逆) 熱塑性塑料熱固性塑料7/31/2022 一般指具有特種功能（如耐熱、自潤滑等）應(yīng)用于特殊要求的塑料。 一般指能承受一定的外力作用，并有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。 一般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價廉的

6、塑料。三、塑料的分類2按塑料的用途分：特種塑料工程塑料通用塑料7/31/2022四、塑料的特性1.質(zhì)輕、比強度高。 2.優(yōu)異的電絕緣性能。3.優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性能。 4.減摩、耐磨性能好。 5.透光及防護(hù)性能。 6.減震、消音性能優(yōu)良。 7/31/2022思考與練習(xí)：1.塑料與樹脂的關(guān)系？2.塑料的成分有哪些，各自作用如何？3.塑料按物理化學(xué)性質(zhì)可分為幾種？4.熱塑性塑料和熱固性塑料的主要區(qū)別？5.合成樹脂與天然樹脂的區(qū)別？6.塑料按性能及用途分可分為？7/31/2022第二章 塑料及模塑成型工藝問題：1.塑料按物理化學(xué)性質(zhì)可分為幾種,主要區(qū)別？2.合成樹脂與天然樹脂的區(qū)別？3.塑料按性能及用途

7、分可分為？7/31/2022第二章 塑料及模塑成型工藝目的和要求：1.掌握熱固性塑料和熱塑性塑料的成型特性；2.掌握常用塑料的牌號，性能。重點難點：固化特性 結(jié)晶性第二節(jié) 塑料的工藝性能7/31/2022一、熱塑性塑料的工藝性能1.收縮性 塑件從塑模中取出冷卻到室溫后，塑件的各部分尺寸都比原來在塑模中的尺寸有所縮小，這種性能稱為收縮性。（1）成型收縮的形式：塑件的線尺寸收縮 收縮方向性 后收縮 后處理收縮 第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022（3）收縮率的計算式中： 實際收縮率（%） 計算收縮率（%）a 塑件在成型溫度時的單向尺寸（mm）b 塑件在室溫下的單向尺寸（mm）c 塑模在室溫

8、下的單向尺寸（mm）第二章 塑料及模塑成型工藝（2）影響收縮的基本因素：塑料品種 進(jìn)料口的形式、尺寸、分布 塑件特性 成型條件 7/31/20222.流動性 塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力稱為流動性。（1）常用塑料根據(jù)它的流動性可分為三類：流動性好：尼龍、聚乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯；流動性中等：ABS、PMMA和聚甲醛；流動性差：聚碳酸酯、硬質(zhì)聚氯乙烯和氟塑料。分子量小，分子量分布寬，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整性差，熔融指數(shù)高、螺流動長度長、表現(xiàn)粘度小，流動比大的塑料流動性就好。第二章 塑料及模塑成型工藝流動比塑料熔體在模具中進(jìn)行最長距離流動時，各段通道、模腔長度與截面高度的比值總和。7/31/2022

9、 凡促使熔融料降低溫度，增加流動性阻力的則流動性就降低。 （2）影響流動性的主要因素：模具結(jié)構(gòu) 壓力 溫度 料溫高則流動性增大，但不同塑料也各有差異。 注塑壓力增大則熔融料受剪切作用大，流動性也增大。 第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022一、熱塑性塑料的工藝性能3.結(jié)晶性 所謂結(jié)晶現(xiàn)象即為塑料由熔融狀態(tài)到冷凝時，分子由獨立移動，完全處于無次序狀態(tài)，變成分子停止自由運動，按略微固定的位置，并有一個使分子排列成為正規(guī)模型的傾向的一種現(xiàn)象。 結(jié)晶型塑料 非結(jié)晶型（又稱無定形）塑料 第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022一、熱塑性塑料的工藝性能3.結(jié)晶性無定形料為透明（如有機(jī)玻璃等） 一

10、般結(jié)晶性塑料為不透明或半透明 例外：聚(4)甲基戍烯為結(jié)晶型塑料卻有高透明性ABS為無定形塑料但卻并不透明 第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022聚合物結(jié)晶度對制品性能的影響 1密度：結(jié)晶度越高，密度越大。2拉伸強度：結(jié)晶度越高，拉伸強度越高。3沖擊強度：隨結(jié)晶提高而減少。4剛度：結(jié)晶度越高，剛度越差。 剛度為啤性脫模條件之一，較高的結(jié)晶度會減少制品在模內(nèi)的冷卻周期。 結(jié)晶度會給低溫帶來脆性。5翹曲：結(jié)晶度越高，體積減少，收縮加大。6光澤度：結(jié)晶度提高會沖加制品的致密性，使制品表面光潔度提高，但由于球晶的存在會引起光波的散射，而使透明度降低。第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022如

11、何提高或降低結(jié)晶度？ 1溫度及冷卻速度 結(jié)晶有一個熱歷程，就必然與溫度有關(guān)。 溫度是聚合物結(jié)晶過程中最敏感性因素，相差1則結(jié)晶速度可相差很多倍。 冷卻速度決定于模溫與熔體溫度的溫差，冷卻速度快，結(jié)晶時間縮短，結(jié)晶度低。 2熔體應(yīng)力作用 熔體壓力的提高，剪切作用的加強都會加速結(jié)晶過程。第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022一、熱塑性塑料的工藝性能3.結(jié)晶性 結(jié)晶型塑料在模具設(shè)計及選擇注塑機(jī)時的要求及注意事項: 冷凝時放出熱量大，要充分冷卻。 料溫上升到成形溫度所需的熱量多，要用塑化能力大的設(shè)備。 第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022 有的塑料（如聚碳酸酯）即使含有少量水分，在高溫、

12、高壓下也會發(fā)生分解，這種性能稱為水敏性。 對熱較為敏感，在高溫下受熱時間較長或進(jìn)料口截面過小，剪切作用大時，料溫增高易出現(xiàn)變色、降解、分解的傾向。這種性能稱為熱敏性。4.熱敏性及水敏性 熱敏性一、熱塑性塑料的工藝性能水敏性第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/20225.吸濕性 一、熱塑性塑料的工藝性能吸濕性據(jù)此，塑料大致可分為以下兩種： 不吸水也不易粘附水分吸濕、粘附水分聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚砜聚乙烯、聚丙烯 塑料對水分的親疏程度第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022 指當(dāng)一定融熔指數(shù)的聚合物熔體，在恒溫下通過噴嘴孔時當(dāng)流速超過某一數(shù)值時，熔體表面即發(fā)生橫向裂紋，這種現(xiàn)象被

13、稱為熔體破裂。 指有些塑料對應(yīng)力比較敏感，成型時容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)脆易裂，當(dāng)塑件在外力作用下或在溶劑作用下即發(fā)生開裂的現(xiàn)象，被稱為應(yīng)力開裂。應(yīng)力開裂一、熱塑性塑料的工藝性能6.應(yīng)力開裂及熔體破裂熔體破裂第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022一、熱塑性塑料的工藝性能 指兩種或兩種以上不同品種的塑料，在熔融狀態(tài)下不產(chǎn)生相分離現(xiàn)象的能力。 7.相容性(共混性)相容性第二章 塑料及模塑成型工藝8.塑料狀態(tài)與加工性 注射成型薄膜吹塑成型擠出成型壓延成型中空成型真空和壓力成型熔融紡絲成型7/31/20222.2塑料的工藝性能第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022Tg以下，塑料為堅硬固體，不宜進(jìn)

14、行大變形加工，但可進(jìn)行車、銑、刨、鉆等機(jī)械加工。在Tg以上高彈態(tài)，粘性很大，塑料可進(jìn)行真空成型、壓力成型、壓延成型等。結(jié)晶型塑料，可在Tg Tm進(jìn)行薄膜或纖維的拉伸。Tg是大多數(shù)塑料加工的最低溫度。高彈態(tài)上限為Tf，呈粘流態(tài)，在Tf以上不高溫度，可進(jìn)行壓延、擠出、吹塑成型，在比Tf高的溫度下，不可逆的粘性變形，熔融紡絲、注射、擠出、和吹塑成型。第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022第二章 塑料及模塑成型工藝熔融紡絲成型7/31/2022第二章 塑料及模塑成型工藝薄膜吹塑成型用于吹塑PP（聚丙烯）、HDPE（高密度聚乙烯）、LDPE（低密度聚乙烯）、LLDPE（線性低密度聚乙烯）等塑料薄膜

15、，透明，有光澤、不透氣且無毒，廣泛應(yīng)用于服裝、食品、紡織品、日用品、及其它商業(yè)或工業(yè)用的包裝。7/31/2022第二章 塑料及模塑成型工藝擠出成型擠出成型是借助螺桿或柱塞的擠壓作用，使受熱熔化的聚合物材料在壓力推動下，強行通過口模而成為具有恒定截面的連續(xù)型材的一種成型方法。 7/31/2022第二章 塑料及模塑成型工藝壓延成型將已經(jīng)塑化的接近粘流溫度的聚合物材料通過一系列相向旋轉(zhuǎn)著的水平輥筒間隙，使物料承受擠壓和延展作用，成為具有一定厚度、寬度與表面光潔的薄片狀制品，主要用于生產(chǎn)片材、薄膜、人造革等。 7/31/2022第二章 塑料及模塑成型工藝中空成型7/31/2022第二章 塑料及模塑成型

16、工藝真空和壓力成型將裁成一定尺寸和形狀的片材，夾在模具的框架上，讓其在高彈態(tài)的適宜溫度加熱軟化，片材一邊受熱、一邊延伸，而后憑借施加的壓力，使其緊貼模具的型面，取得與型面相仿的形樣，經(jīng)冷卻定型和修整后即得制品。 7/31/2022 熱固性塑料收縮的表現(xiàn)形式、影響因素和計算方法與熱塑性塑料基本相同。二、熱固性塑料的工藝性能1.收縮性第二章 塑料及模塑成型工藝 熱固性塑料流動性通常以拉西格流動性（以毫米計）來表示，數(shù)值大則流動性好。2.流動性7/31/2022第二章 塑料及模塑成型工藝?yán)鞲窳鲃有詼y定方法 將一定質(zhì)量的塑料預(yù)壓成圓錠，放在標(biāo)準(zhǔn)壓鑄模中，在一定溫度和壓力下，塑料自模孔中取出，測定擠出

17、長度，長度大流動性就好。7/31/2022第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022 每一品種的熱固性塑料通常分三個不同等級的流動性： 二、熱固性塑料的工藝性能2.流動性拉西格流動值為100-130mm：適用于壓制無嵌件、形狀簡單、厚度一般的塑件；拉西格流動值為131-150mm：用于壓制中等復(fù)雜程度的塑件；拉西格流動值為151-180mm：可用于壓制結(jié)構(gòu)復(fù)雜、型腔很深、嵌件較多的薄壁塑件或用于壓注成型。 第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022二、熱固性塑料的工藝性能影響流動性的因素：塑料品種 模具結(jié)構(gòu) 成型工藝 一般樹脂分子量小,填料顆粒細(xì)且呈球狀, 水、增塑劑、潤滑劑含量高的，流動

18、性大。 模具成型表面光滑、型腔形狀簡單，有利于改善流動性。 采用預(yù)壓錠及先預(yù)熱，提高成型壓力，提高成型溫度（在低于塑料硬化溫度的條件下）等都能提高塑料的流動性。第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022二、熱固性塑料的工藝性能流動性對成型的影響：流動性過小 則填充不足，不易成型，成型壓力增大。流動性過大 溢料過多，填充不密實，塑件組織疏松，樹脂與填料混合不均，易粘模，脫模和清理困難及早硬化等缺陷；第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022二、熱固性塑料的工藝性能3.比容和壓縮率 比容 壓縮率 每一克塑料所占有的體積（以厘米3/克計）。 塑粉與塑件兩者體積或比容之比值（其值恒大于1）。 在熱

19、固性塑料的成型過程中，樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，分子結(jié)構(gòu)由線型變?yōu)轶w型，塑料由既可熔又可溶變?yōu)榧炔蝗塾植蝗艿臓顟B(tài)，在成型工藝中把這一過程稱為固化（熟化）。4.固化特性 第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022二、熱固性塑料的工藝性能5.水分及揮發(fā)物含量塑料生產(chǎn)過程中遺留下來及成型之前在運輸、保管期間吸收。是成型過程中化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物。（流動、收縮、氣泡、腐蝕、 氣味等） （預(yù)熱干燥，開排氣槽，加排氣工步）處理方法：產(chǎn)生的影響：來源：第二章 塑料及模塑成型工藝7/31/2022第二章 塑料及模塑成型工藝二、熱固性塑料的工藝性能6.熱固性塑料受熱時的物理狀態(tài)熱固性塑料：化學(xué)作用使分子結(jié)構(gòu)由線性變?yōu)榫W(wǎng)狀

20、，分子停止運動，塑料硬化成堅硬的固體。加熱時很快由固態(tài)變成粘流態(tài)，這種狀態(tài)存在的時間很短；7/31/20221.熱固性塑料的工藝性能有哪些？熱塑性塑料的工藝性能有哪些？2.熱塑性塑料在玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)各適宜于哪些加工？第二章 塑料及模塑成型工藝思考題：7/31/20222.3 常用塑料一、聚乙烯 1、分類及應(yīng)用 按聚合時所采用壓力的不同，可分為高壓、中壓和低壓聚乙烯。高壓聚乙烯（低密度聚乙烯）：常用于制作塑料薄膜、軟管、塑料瓶、絕緣零件和包覆電纜等。第二章 塑料及模塑成型工藝中壓聚乙烯：高速吹塑成型，制造瓶類、薄膜、注射成型制品、旋轉(zhuǎn)成型制品，電線電纜。低壓聚乙烯：制造塑料管、塑料板、塑

21、料繩以及承載不高的零件，如齒輪、軸承等。7/31/2022二、聚苯乙烯1、性能（1）目前最理想的高頻絕緣材料。（2）化學(xué)穩(wěn)定性良好。（3）耐熱性低，質(zhì)地硬而脆。（4）透明性很好。第二章 塑料及模塑成型工藝工業(yè)上：儀表外殼、燈罩、化學(xué)儀器零件、透明模型；電氣方面：良好的絕緣材料、接線盒、電池盒等；日用品方面：包裝材料、各種容器、玩具等。2、應(yīng)用7/31/2022三、ABS 1、性能（1）良好的表面硬度、耐熱性及耐化學(xué)腐蝕性；（2）堅韌；（3）優(yōu)良的成型加工性和著色性能；（4）熱變形溫度高，尺寸穩(wěn)定性較好，化學(xué)穩(wěn)定性、介電性能良好。第二章 塑料及模塑成型工藝耐熱性、耐氣候性差。2、缺點7/31/2

22、022三、ABS 3、應(yīng)用1）機(jī)械工業(yè)：制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等；第二章 塑料及模塑成型工藝2）汽車工業(yè)：汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器、小轎車車身；3）水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。7/31/2022四、酚醛塑料1、性能 剛性好，變形小，耐熱耐磨，能在150200內(nèi)長期使用；水潤滑條件下，有極低的摩擦系數(shù)，電絕緣性能優(yōu)良。第二章 塑料及模塑成型工藝制造齒輪、軸瓦、導(dǎo)向輪、無聲齒輪、軸承、絕緣材料、線圈架、接線板、電動工具外殼、風(fēng)扇葉子、

23、耐酸泵葉輪、齒輪和凸輪等。2、缺點質(zhì)脆，抗沖擊強度差。3、應(yīng)用7/31/20221.了解壓縮成型工藝過程及工藝條件的選擇；2.掌握工藝條件對塑件質(zhì)量的影響。 目的與要求：重點與難點：難點：工藝條件與各因素的關(guān)系重點：成型壓力 成型溫度 壓縮時間第四節(jié) 塑料壓縮模塑工藝7/31/2022一、壓縮模塑原理2.4 塑料壓縮模塑工藝壓縮模塑1.成型方法又稱為模壓成型或壓制。主要用于熱固性塑料的成型，也可以用于熱塑性塑料的成型。粉粒狀、纖維狀的料置于成型溫度的型腔中合模加壓成型固化7/31/20222.壓縮模塑特點塑料直接加入型腔，加料腔是型腔的延伸。模具是在塑件最終成型時才完全閉合。壓力通過凸模直接傳

24、給塑料不易獲得尺寸精度尤其是高精度的塑件不能壓制帶有精細(xì)、易斷嵌件及較多嵌件的塑件。有利于成型流動性較差的以纖維為填料的聚合物7/31/2022生產(chǎn)周期長、效率低。操作簡單，模具結(jié)構(gòu)簡單。一模多腔塑件收縮小、變形小、各向性能均勻、強度高?？蓧褐戚^大平面塑件或一次壓制多個塑件沒有澆注系統(tǒng)，料耗少7/31/2022二、模壓設(shè)備1.模壓設(shè)備作用2.模壓設(shè)備的種類按傳動方式分機(jī)械式壓機(jī)：螺旋式壓力機(jī)液壓機(jī)：水壓機(jī)和油壓機(jī)提供所需的壓力開模頂件合模某些情況下也傳遞壓縮過程中所需的熱量7/31/2022液壓機(jī)按機(jī)身結(jié)構(gòu)分框架式 用于中小型壓機(jī)立柱式 用于大中型壓機(jī)2.模壓設(shè)備的種類7/31/20222.模

25、壓設(shè)備的種類液壓機(jī)按加壓形式分上壓式：工作液缸位于上端，下部是固定工作臺。下壓式：工作液缸位于下端，操作不便，很少使用。7/31/2022三、壓縮模塑工藝模壓前的準(zhǔn)備模壓過程模壓后處理預(yù)熱和干燥預(yù)壓嵌件的安放加料合模排氣保壓與固化脫模模具清理整形去應(yīng)力修飾拋光特殊處理壓縮模塑工作循環(huán)圖7/31/2022 為方便操作和提高塑件的質(zhì)量，先用預(yù)壓模將粉狀、纖維狀的塑料粉在預(yù)壓機(jī)上壓成重量一定、形狀一致的錠料。三、壓縮模塑工藝1.模壓前的準(zhǔn)備預(yù)壓預(yù)壓方法：采用預(yù)壓錠料的優(yōu)點：加料快而準(zhǔn)確降低壓縮率，減小壓料腔尺寸，空氣含量少，不僅傳熱快且氣泡少。7/31/2022生產(chǎn)過程復(fù)雜，實際生產(chǎn)中一般不進(jìn)行預(yù)壓

26、。采用預(yù)壓錠料的優(yōu)點：避免加料過程粉塵飛揚，改善勞動條件?？商岣哳A(yù)熱溫度，縮短預(yù)熱和固化時間。錠料與塑件形狀類似，便于成型復(fù)雜或帶細(xì)小嵌件的塑件。7/31/2022對壓塑粉的要求：預(yù)壓條件：顆粒最好大小相間壓縮率（塑料錠料）宜為3.0左右含有潤滑劑壓力：壓力范圍40200MPa溫度：室溫或5090預(yù)壓原則：錠料的密度達(dá)到塑件最大密度的80%。適量：易脫模、外觀質(zhì)量好；過多：力學(xué)性能下降。7/31/2022預(yù)熱和干燥塑料成型前加熱的目的：干燥預(yù)熱塑料成型前加熱的方法：高頻加熱紅外線預(yù)熱烘箱預(yù)熱熱板預(yù)熱為壓縮模提供熱塑料去除水分和揮發(fā)物7/31/2022 作為塑件中導(dǎo)電部分或使塑件與其它零件相連接

27、的零件。嵌件的安放嵌件的安放要求位置正確、平穩(wěn)。嵌件 常用嵌件有軸套、螺釘、螺帽、接線柱等等大嵌件在模具裝上壓機(jī)后要先預(yù)熱；7/31/2022三、壓縮模塑工藝2.模壓過程加料加料的關(guān)鍵是加料量定量的方法：合理堆放塑料，粉料或粒料的堆放要做到中間高四周低，便于氣體排放。容量法：方便但不很準(zhǔn)重量法：準(zhǔn)確、麻煩計件法：預(yù)壓錠料，計數(shù)放入7/31/2022合模凸模觸及塑料之后：減慢合模速度（利于排氣）凸模觸及塑料之前：盡量加快合模速度（縮短周期，避免塑料過早固化）加料后即可合模，合模時間一般從幾秒到幾十秒不等。合模過程分為兩個部分：7/31/2022 合模后加壓至一定壓力，立即卸壓，凸模稍微抬起，連續(xù)

28、次。排氣 排除水分和揮發(fā)物變成的氣體及化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物，以免影響塑件性能與表面質(zhì)量。流動性好的塑料采用遲壓法，即從凸模與塑料接觸到壓模完全閉合的過程中停頓1530秒，防止溢料。塑件帶有小型金屬嵌件則不采用排氣操作，以免移位或損壞。方法：目的：7/31/2022 在成型壓力與溫度下保持一定的時間，使交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行到要求的程度。 從壓模閉合加壓至卸壓取出塑件所用的時間。保壓與固化欠熟過熟不足過度保壓時間長短受塑料類型、預(yù)熱情況、塑件形狀及壓縮程度的影響。保壓時間：固化階段的要求：固化程度7/31/20222.模壓過程脫模復(fù)雜塑件在壓力下冷卻至一定溫度后再脫模。塑件脫模方法：模外手動推出推出機(jī)構(gòu)機(jī)自動

29、推出7/31/20223.模壓后處理用銅鏟或壓縮空氣清理，以免損模具外觀模具清理整形去應(yīng)力在整形模中冷卻脫模后放入一定溫度的油池或烘箱中緩慢冷卻，或者進(jìn)行退火處理大型、厚壁件對薄壁易變形件修飾拋光去飛邊、毛刺、表面拋光特殊處理二次加工：防潮、美觀(電鍍、噴涂)7/31/2022檢查塑料質(zhì)量預(yù)壓、預(yù)熱、干燥稱 料清洗嵌件，嵌件預(yù)熱清 理 壓 模涂 脫 模 劑放嵌件加 料合 模加熱加壓排 氣加熱卸壓固 化保溫保壓開 模卸壓脫模塑 件 整 形去 應(yīng) 力 處 理塑件送至下一工序壓縮模塑工作循環(huán)7/31/2022模壓壓力（成型壓力）模壓溫度（成型溫度）模壓時間四、壓縮模塑工藝條件 要生產(chǎn)出高質(zhì)量塑件，除

30、了合理的模具結(jié)構(gòu)，還要正確選擇工藝條件。7/31/20221.成型壓力 指壓縮塑件時凸模對塑料熔體和固化時在分型面單位投影面積上的壓力（單位MPa）成型壓力施加成型壓力的目的：使模具閉合，防止飛邊克服塑料在成型過程中產(chǎn)生的各種頂模力使粘流態(tài)物質(zhì)在一定壓力下固化使塑料充滿型腔7/31/2022A凸模與塑料接觸部分在分型面上的投影面積（mm）計算公式：p =式中：p 成型壓力（MPa）pb壓力機(jī)工作液壓缸壓力（MPa） D壓力機(jī)主缸活塞直徑（m）成型壓力與塑料種類、塑件結(jié)構(gòu)、模具溫度等因素有關(guān)。1、增大壓力 流動性增加、收縮率降低、密度增大，制品性能提高2、減小壓力 氣孔增加、收縮率增大，密度降低

31、，力學(xué)性能和外觀質(zhì)量下降。3、壓力過大 設(shè)備、能量消耗增大，壓機(jī)、模具壽命縮短。7/31/20222.成型溫度 指壓縮時所需的模具溫度，對塑件質(zhì)量、模壓時間影響很大。成型溫度熱固性塑料的模內(nèi)溫度高于模具溫度硬化速度慢、周期長，硬化不足；塑件表面無光；物理、力學(xué)性能差模具溫度太高樹脂、有機(jī)物分解；塑件外層先硬化高成型周期短，生產(chǎn)率提高過低7/31/20223.模壓時間 指塑料在閉合模具中固化變硬所需的時間。與塑料品種、含水量、塑件形狀尺寸、成型溫度、壓縮模具結(jié)構(gòu)、預(yù)壓預(yù)熱、成型壓力等因素有關(guān)。模壓時間塑件性能反而下降模壓時間短硬化不足，外觀及力學(xué)性能差，易變形過長在保證塑件質(zhì)量的前提下，應(yīng)力求縮

32、短模壓時間。7/31/2022五 壓 模 1、 分類 （不溢式、溢式、半溢式）溢 式7/31/2022不 溢 式7/31/2022無支撐面半溢式7/31/2022有支撐面半溢式7/31/20222、 性能比較 3、 加熱方式 （1）外給式 ：模具不帶加熱裝置，由液壓機(jī)提供熱量（2）自給式 ：模具帶加熱裝置，由液壓機(jī)提供熱量溢 料 縫原 料排 氣加 料 室制品尺寸及性能溢 式有，浪費在5%以內(nèi)要求不嚴(yán)格（浪費）易無尺寸精度不高，施壓不準(zhǔn)確，力學(xué)性能不易控制不溢式無計量嚴(yán)格不 易有尺寸精度、質(zhì)量性能好半溢式部分溢料不嚴(yán)格較 易有尺寸精確，質(zhì)量性能較好半溢式部分溢料不嚴(yán)格有尺寸精確，質(zhì)量性能較好7/

33、31/20221.會填寫壓縮模塑工藝流程圖。2.壓縮模塑模具溫度與成型溫度關(guān)系？3.模壓時間指的是什么時間？4.壓縮模塑工藝條件主要是什么？思考與練習(xí)：7/31/20222.5塑料注射模塑工藝1.壓縮模塑模具溫度與成型溫度關(guān)系？2.模壓時間指的是什么時間？3.壓縮模塑工藝條件主要是什么？問題：7/31/20222.5塑料注射模塑工藝目的和要求：1.了解注塑工藝過程及工藝條件的選擇；2.掌握工藝條件對塑件質(zhì)量的影響。重點難點：難點：工藝條件與各個因素之間的關(guān)系重點：成型時間 成型溫度 成型壓力7/31/2022 又稱注射成型(Injection Molding )，主要用于熱塑性塑料的成型，也可

34、用于熱固性塑料的成型。一、注射模塑原理注射模塑顆粒、粉狀塑料注射機(jī)料筒加熱熔融充模冷卻固化塑件7/31/2022合模單元注射單元二、注射成型設(shè)備7/31/2022二、注射成型設(shè)備1.注射機(jī)的主要作用頂件開模與合模動作注射結(jié)束，進(jìn)行保壓與補縮在一定壓力和速度下將塑料注入型腔加熱熔融塑料，達(dá)粘流態(tài)7/31/20222.注射機(jī)的分類 指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動狀態(tài)并具有良好的可塑性的過程。按外形可分為：臥式、立式和角式注射機(jī)。塑化 注射機(jī)按塑化方式分為：柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)。7/31/20222.注射機(jī)的分類7/31/20223.柱塞式注射機(jī)7/31/2022 很大一部分壓力用在壓實固體塑料

35、和克服塑料與料筒摩擦。 最大注射量取決于料筒的塑化能力（與塑料受熱面積有關(guān)）與柱塞直徑與行程。 塑料靠料筒壁和分流梭傳熱，柱塞推動塑料無混合作用，易產(chǎn)生塑化不均的現(xiàn)象。3.柱塞式注射機(jī)塑化不均：最大注射量受限：注射壓力損失大：缺點：7/31/2022 從柱塞開始接觸塑料到壓實塑料，注射速度逐漸增加。易產(chǎn)生層流現(xiàn)象且料筒難于清洗3.柱塞式注射機(jī)注射速度不均：缺點：7/31/20224.螺桿式注射機(jī)7/31/20224.螺桿式注射機(jī)合模注射保壓冷卻開模頂件合模注射螺桿預(yù)熱螺桿式注射機(jī)模塑工作循環(huán)螺桿式注射機(jī)的優(yōu)點：借助螺桿的旋轉(zhuǎn)運動，材料內(nèi)部也發(fā)熱，均勻塑化，塑化能力大。7/31/20224.螺桿

36、式注射機(jī)優(yōu)點：加熱缸內(nèi)的材料滯留處少，熱穩(wěn)定性差的材料也很少因滯留而分解。由于加熱缸的壓力損失小，用較低的射出壓力也能成型。成型周期短、效率高，生產(chǎn)過程可實現(xiàn)自動化可成型形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高及帶各種嵌件的塑件。7/31/2022 螺桿式較柱塞式多一旋轉(zhuǎn)動作，產(chǎn)生分力(Ft)，可使材料在螺旋槽間產(chǎn)生混煉作用，增加了塑化能力。5.螺桿式注射機(jī)與柱塞式注射機(jī)的比較7/31/2022三、注射成型工藝注射過程成型后處理成型前準(zhǔn)備原料的檢驗、染色和干燥模具清理嵌件預(yù)熱料筒清理退火調(diào)濕7/31/2022三、注射成型工藝1.成型前準(zhǔn)備原料檢驗原料染色原料干燥質(zhì)量體積流動性水分及揮發(fā)物含量收縮率烘箱干燥紅外

37、線干燥熱板干燥高頻干燥7/31/20222.注射過程原料檢驗預(yù)處理合模注射裝入料斗保壓脫模裝入嵌件清理料筒清理模具涂脫模劑嵌件清理、預(yù)熱預(yù)塑化塑件后處理冷卻7/31/20223.注射成型后處理 放在一定溫度的紅外線或循環(huán)熱風(fēng)烘箱、液體介質(zhì)中（礦物油，石蠟）一段時間，再緩慢冷卻。 將剛從模具中脫出的塑件放在熱水中(100120)，隔絕空氣，進(jìn)行防氧化處理，達(dá)到吸濕平衡。調(diào)濕后緩冷至室溫。退火：調(diào)濕： 退火的溫度：高于使用溫度1020，低于相變溫度1020。7/31/2022四、注射成型工藝條件溫度壓力時間（成型周期）7/31/20221.溫度四、注射成型工藝條件(1)料筒溫度：料筒后端溫度最低，

38、噴嘴前端最高；粘流溫度或熔點 在Tf(Tm)Td之間 ，保證塑料熔體正常流動，不發(fā)生變質(zhì)分解；當(dāng)Tf(Tm)Td范圍窄（如硬PVC）時，料筒溫度取偏低值；當(dāng)Tf(Tm)Td范圍較寬（如硬PS、PE、PP）時，料筒溫度可比Tm 高得多些；熱敏性塑料（如聚甲醛、PVC），注意控制料筒溫度和塑料在料 筒中的停留時間，以防分解。塑料品種同一種塑料，平均分子質(zhì)量高、分子量分布窄，熔體粘度大時， 料筒溫度應(yīng)高些；玻璃纖維增強材料，隨玻璃纖維含量增加，熔體流動性下降，料 筒溫度相應(yīng)提高。7/31/2022注射機(jī)類型柱塞式：加熱僅靠料筒壁和分流梭表面?zhèn)鳠幔伊蠈虞^厚，升 溫慢，料筒溫度應(yīng)高些；螺桿式：塑料收螺

39、桿攪拌混合，獲得較多剪切摩擦熱，料層薄， 升溫快，料筒溫度可低于柱塞式1020。塑件及模具結(jié)構(gòu)薄壁塑件，型腔狹窄，熔體沖模阻力大，冷卻快，為提高熔體流 動性，料筒溫度應(yīng)高些；形狀復(fù)雜或帶嵌件的、熔體沖模流程長、曲折的模具，料筒溫度 應(yīng)高些。 整個料筒溫度分布不均勻： 送料段：溫度最低，主要是對塑料進(jìn)行預(yù)熱； 壓縮段：稍低于熔點； 計量段：高于塑料熔點。7/31/2022（2）噴嘴溫度：（3）模具溫度： 成型周期長，脫模后易翹曲變形，影響尺寸精度； 產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，開裂，表面質(zhì)量下降。溫度過高溫度太低 略低于料筒最高溫度：防止熔料在噴嘴處產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象；但溫度也不能太低，否則易堵塞噴嘴。2.壓

40、力（1）塑化壓力： 又稱背壓（螺桿頭部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力），由液壓系統(tǒng)溢流閥調(diào)整大小。 塑化壓力越高，熔體溫度及均勻性越高，并能排出氣體，但塑化速度降低，延長了成型周期，一般保證質(zhì)量的前提下，塑化壓力越低越好，一般為6MPa，很少超過20MPa。7/31/2022（2）注射壓力：作用：壓實熔體；防止熔體倒流。 柱塞或螺桿頭部對塑料熔體施加的壓力。注射壓力的大小一般為40130MPa，保證一定的充模速率；影響因素 注射壓力與塑料品種、注射機(jī)類型、模具澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸、塑件壁厚流程大小等因素有關(guān)。壁薄、面積大、形狀復(fù)雜的塑件，注射壓力高；模具結(jié)構(gòu)簡單、澆口尺寸大的模具，注射壓力低；采

41、用柱塞式注射機(jī)的壓力大；料筒溫度、模具溫度高的，注射壓力低些。7/31/2022成型周期或總周期 完成一次注射模塑過程所需的時間。3.成型時間閉模冷卻時間成型周期充模時間：35秒 注射時間其它時間保壓時間：20120秒7/31/2022五、塑料加工成型過程中遇到的問題1、氣泡（1）與工藝及設(shè)備相關(guān)的可能原因料筒溫度過高 注射壓力、背壓過低。保壓壓力（時間）不足 射速太高充模料量不足 料管各區(qū)溫度設(shè)定不良（2）與模具相關(guān)的可能原因壁厚處（加強筋）模溫太高 澆口或流道不良澆口類型或位置選擇不良 澆口凝固太早筋太厚 模溫太低排氣不良（3）與材料相關(guān)的可能原因材料流動性、收縮性不合要求回料用量過多原料

42、未充分干燥7/31/20222、熔接縫（1）與工藝及設(shè)備相關(guān)的可能原因射出壓力（速度）太低或太高背壓設(shè)定不合適料管溫度太低（2）與模具相關(guān)的可能原因模溫太低澆口或流道太小排氣不良澆道太長（3）與材料相關(guān)的可能原因流動性不好潤滑劑太多材料存在異物質(zhì)7/31/20221.螺桿式及柱塞式注射機(jī)的不同特點？2.注射成型工藝條件怎樣確定？思考與練習(xí)：7/31/2022目的與要求：1.了解壓注、擠出成型原理。2.掌握壓注、擠出成型工藝過程。 3.掌握壓注、擠出成型工藝參數(shù)對塑件質(zhì)量的影響。4.掌握壓注成型、壓縮成型及注射成型的各自優(yōu)缺點。 第六節(jié) 壓住模塑成型工藝重點：塑料壓注和擠出模塑的工藝條件：時間、

43、溫度和壓力；難點：塑料壓注模塑和擠出模塑工藝條件和工藝條件與各種影響因素的關(guān)系；7/31/2022一、壓注成型原理 在壓縮成型基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種熱固性塑料的成型方法，又稱傳遞成型、擠膠成型。模具閉合 熱固性塑料放入加料室 受熱熔融 塑料在壓力下經(jīng)澆注系統(tǒng)充滿型腔 固化成型 開模取件7/31/2022二、壓注成型特點1.塑件飛邊很薄，尺寸準(zhǔn)確，性能均勻，質(zhì)量較高。4.模具結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，制造成本較高，成型壓力較大，操作復(fù)雜，耗料比壓縮模多。2.塑件收縮率大于壓縮成型，各向性明顯，不適于片狀塑料的成型3.可以成型深孔、形狀復(fù)雜、帶有精細(xì)或易碎嵌件的塑件。5.氣體難排除，一定要在模具上開設(shè)排氣槽。缺

44、點 成型壓力高，工藝條件要求嚴(yán)格，操作難度打，壓注模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成型后加料腔內(nèi)總留一部分余料及澆注系統(tǒng)中的凝料，不能回收，取向應(yīng)力和各向異性，特別是纖維增強材料。7/31/2022三、壓注成型工藝過程或壓塑粉預(yù)壓錠料合 模擠 塑固 化開 模脫 模制 品預(yù) 熱加 壓加 熱保 壓保 溫卸 壓清模與壓縮成型區(qū)別是：壓注：合模加料壓縮：加料合模7/31/2022四、壓注成型工藝條件及設(shè)備1.壓注成型工藝條件 壓注壓縮，充模時間：550秒交聯(lián)固化時間：取決于塑料品種、塑件大小、形狀、壁厚、預(yù)熱條件、模具結(jié)構(gòu)等；一般為30180秒。模具溫度 比壓縮成型低1530，一般在130190 。加料室和下模溫度低于中

45、框的溫度。成型壓力經(jīng)澆注系統(tǒng)壓力有消耗，壓注(23)壓縮，要保證塑料1030秒內(nèi)充滿型腔。保壓時間7/31/2022四、壓注成型工藝條件及設(shè)備2. 成型設(shè)備五、壓注成型對塑料的要求1.未達(dá)到硬化溫度前塑料應(yīng)有較大流動性；2.達(dá)到硬化溫度后應(yīng)具有較快的硬化速度；如：酚醛、三聚氰胺甲醛、環(huán)氧樹脂等。普通液壓機(jī)專用液壓機(jī)（雙壓式液壓機(jī)）7/31/20221、壓注模結(jié)構(gòu)1壓料柱塞 2加料腔3上凹模(鑲塊） 4上模底板 5上模板6下模板7下凹模 8加熱板9推桿10支架11下模底板12壓機(jī)模板13擋釘 14推板15推桿固定板 16澆注系統(tǒng)17型芯18支柱7/31/2022（2）按固定方式分（3）型腔數(shù)目分普通液壓機(jī)用壓注模：料槽式壓注模（罐式壓注模）專用液壓機(jī)用壓注模往復(fù)螺桿式擠出機(jī)配用壓注模移動式：加料室和模具主體部分可各自分離固定式單型腔模多型腔模 2