朔膠知識(shí)培訓(xùn)資料02

1,塑膠材料簡介2,注塑模具結(jié)構(gòu)簡介3,注塑成形機(jī)及成形條件簡介4,常見注塑不良的原因及改善方法塑膠部品知識(shí)講義第一節(jié)塑膠材料簡介◆什么是塑料？

在一定溫度和壓力下能塑制成一定的形狀，并以高分子化合物或以合成樹脂為基礎(chǔ)的一類物質(zhì)，這一類物質(zhì)的統(tǒng)稱叫塑料。它是有非常大分子量的高分子合成材料?！羲芰系慕M成成分

1）合成塑料合成樹脂是人工合成的高分子化合物，是塑料的基礎(chǔ)，其本性確定塑料的基本性能。

2）填充材料為滿足各種應(yīng)用領(lǐng)域的性能要求，加入相應(yīng)材料以彌補(bǔ)樹脂本身性能的不足。如：玻璃纖維、云母、石粉、硅藻土等。

3）增塑劑：提高材料流動(dòng)性，增加柔軟性，改善加工性

4）穩(wěn)定劑：防止塑料在加工和使用過程中受熱和光的作用而使性能變壞

5）潤滑劑：為防止塑料在加工過程中粘模（粘附）現(xiàn)象而影響制品的外觀，使表面光滑。

6）其它配合劑（著色劑、固化劑、發(fā)泡劑、導(dǎo)電劑等）:按制品性能要求調(diào)配。

常用塑膠材料簡稱1，塑料按來源可分為：

◆

天然塑料：松香、琥珀等

◆合成塑料：是從石油、煤、空氣、水、農(nóng)副產(chǎn)品等物質(zhì)中提煉出的化學(xué)物質(zhì)制成的高分子有機(jī)化合物。塑料的3種常見分類方法2，塑料按受熱特性可分為：◆熱塑性塑料：

PC

、

ABS、PS、PMMA、PPS等加工特性：

?在加工過程中一般只是物理反應(yīng)，可循環(huán)使用。?材料原料→加熱→完全溶解→注塑成形→冷卻→固體

?材料分子量越大，溶融粘度越高，流動(dòng)性差，成形加工困難。

?材料濕度越高，越容易發(fā)生分解，導(dǎo)制品外觀不良，甚至?xí)绊懼破返臋C(jī)械強(qiáng)度和絕緣性能?！魺峁绦运芰?/p>

PF酚醛（電木粉）UF脲甲醛（電玉）

MF聚氰胺甲醛UP不飽和聚脂

VI投影機(jī)下光通道使用BMC(bulkmoldingcompounds),簡稱揉團(tuán)成型材料,屬于UP(不飽和聚脂)的一種,主要優(yōu)點(diǎn)為耐高溫,成型尺寸穩(wěn)定,電絕緣性能好.汽車車燈/電器開頭也經(jīng)常使用此材料.

加工特性：

?在加工過程中起化學(xué)反應(yīng)（變化），不可逆性反應(yīng)，因此，不能再生循環(huán)使用。

?塑料質(zhì)量→加熱→半溶解→注塑成形→加熱（化學(xué)變化）→硬化→固體

?射出壓力越高流動(dòng)性越好，但殘留應(yīng)力大，容易產(chǎn)生披鋒。

?材料濕度越高流動(dòng)性越好，但濕度過大會(huì)影響硬化速度、制品的外觀和絕緣性能。3，塑料按結(jié)晶結(jié)構(gòu)可分為：◆結(jié)晶性塑料（結(jié)晶是指分子規(guī)則地進(jìn)行排列的結(jié)構(gòu)）

POM、PE、PP、PET、PPS、LCP、PA、PBT、PP/PMMA等特征：

?內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)規(guī)則，收縮率大，2%-3%。

?原色混濁，不透明加工特性：

?加工時(shí)剪切熱少，溫差少。

?成形冷卻的速度會(huì)影響結(jié)晶度的變化，在急冷時(shí)結(jié)晶度小，特別是成形品的表面部分；慢慢冷卻時(shí)結(jié)晶化度大，特別是成形品的內(nèi)部更加明顯。

?結(jié)晶化度越高，成形品的外觀就越好，尺寸更加穩(wěn)定，且抵抗力越大，不易變形?！舴墙Y(jié)晶塑料PS、PC、ABS、PMMA、PPE、PPE/PS、HI-PS、PVC、PC/ABS等特征：?內(nèi)部分子不規(guī)則排列，收縮率小，0.2%-0.5%。

?原色透明，ABS除外。加工特性：

?由于內(nèi)部分子不規(guī)則排列，加工時(shí)剪切熱大，溫差大。?與結(jié)晶性塑料相比表面硬度高但質(zhì)脆，加工過程中易產(chǎn)生應(yīng)力開裂的現(xiàn)象。

?塑膠的一般特性與用途下表簡單概述了射出成形材料的構(gòu)造、性質(zhì)、用途.UL防火等級(jí)

UnderwritersLaboratories

Inc.成立于1894年,是一個(gè)無現(xiàn)金儲(chǔ)備的非盈利性組織,受控于美國特拉華州制定相關(guān)法律.

其主要職能是建立,維護(hù)并操作實(shí)驗(yàn)室以測(cè)試裝置,系統(tǒng)和材料與生命財(cái)產(chǎn)的危害間關(guān)系.并且確認(rèn),定義和出版標(biāo)準(zhǔn),材料,設(shè)備,產(chǎn)品,設(shè)施,構(gòu)件,方法及系統(tǒng)的分類及規(guī)格等.UL相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估材料所使用到的標(biāo)準(zhǔn):其中:短期性能包括:HAI(高安培電弧點(diǎn)火),

CTI等長期性能包括:熱老化測(cè)試,失效次數(shù),連續(xù)使用溫度等HBF發(fā)泡材料水平燃燒測(cè)試;HBF,HBF-1,HF-2HB水平置放試片,緩慢燃燒,燃燒速率<76mm/min試片厚度<3mmV-0垂直置放試片,試片火焰后10秒內(nèi)熄滅,可燃性滴垂不允許V-1垂直置放試片,試片火焰后30秒內(nèi)熄滅,可燃性滴垂不允許V-2垂直置放試片,試片火焰后30秒內(nèi)熄滅,可燃性滴垂允許5V每個(gè)試片5次火焰(每次持續(xù)5秒)后60秒內(nèi)火焰熄滅

5VB平板樣品,測(cè)試過程中有融穿現(xiàn)象.5VA平板樣品,測(cè)試過程中無融穿現(xiàn)象.UL等級(jí)中最高UL94測(cè)試項(xiàng)目分類VI投影機(jī)常用塑膠部品的防火等級(jí):上下殼/燈膽蓋：UL94-5VB光通道/燈膽支架：UL94V-0排氣通道:UL94V-0電源支架/鎮(zhèn)流器支架：UL94V-0

所謂模具（Mold）是指為了將塑膠原料做成某種形狀，而用來承接射出注入樹脂的金屬制模型。第二節(jié)注塑模具結(jié)構(gòu)簡介塑料成形的常見手段：①射出成形------外殼、結(jié)構(gòu)件->注塑模②擠出成形------棒類、帶->擠出模③吹塑成形------瓶、罐->吸塑模注塑模具的分類

1、兩板模

1）旁側(cè)式水口

2）潛伏式水口

3）大水口

2、三板模

1）點(diǎn)水口兩板模三板模常用兩板模形式上固定板母模板公模板模腳下固定板導(dǎo)柱支撐柱與二板模相比較﹐在上固定板與母模板之間增加了可定距移動(dòng)的剝料板﹐可讓塑件與料頭從兩個(gè)不同的分型面取出。常用三板模形式定位環(huán)注口襯套

大拉桿

小拉桿撥塊開閉器公模仁公模板上頂出板下頂出板支撐柱上固定板剝料板母模板母模仁成品導(dǎo)柱回位銷定位塊(上)定位塊(下)模腳下固定板料頭滑塊

常用三板模有三次分型,第一次在剝料板與母模板之間,第二次在剝料板與上固定板之間,第三次在母模板與公模板之間.

當(dāng)公模側(cè)起初受到注塑機(jī)的拉力時(shí),公母模板之間由於裝有開閉器,而剝料板與母模板之間沒有任何連結(jié)和阻礙,(多數(shù)情況下小拉桿上還裝有彈簧)這時(shí)在拉力作用下剝料板與母模板首先分開,母模板隨著公模板一起向後運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到設(shè)定距離(大于料頭長度)時(shí),被小拉桿限位塊擋住,由於母模板隨注塑機(jī)動(dòng)模側(cè)繼續(xù)向後運(yùn)動(dòng),這樣小拉桿也被帶動(dòng),它又帶動(dòng)剝料板運(yùn)動(dòng)一個(gè)設(shè)定距離(常為8mm),以便將料頭打下.這個(gè)設(shè)定距離運(yùn)動(dòng)完後,小拉桿和母模板都停止運(yùn)動(dòng).

注塑機(jī)動(dòng)模側(cè)繼續(xù)動(dòng)模側(cè)向後運(yùn)動(dòng),拉力不斷增大,超過開閉器鎖緊力.母模板與公模板分開.分開到設(shè)定距離時(shí)停止不動(dòng).

在頂桿的推動(dòng)下,頂出板帶動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)(頂針,斜稍等)開始頂出動(dòng)作,將成品頂出(自動(dòng)落下或由機(jī)械手取走)三板模的開模過程三板模的優(yōu)點(diǎn)1.澆口的位置可依成品形狀找到最優(yōu)處2.澆口可以使用針點(diǎn)進(jìn)澆來自動(dòng)切斷1.流道面積大﹐制品廢料多2.模具分模行程大﹐而且不穩(wěn)定﹐需用較大的成型機(jī)3.成型過程中壓力損失大4.模具構(gòu)造復(fù)雜﹐價(jià)格高﹐容易出故障。三板模的缺點(diǎn)注塑模具由以下五大系統(tǒng)構(gòu)成

1，澆注系統(tǒng)2，冷卻系統(tǒng)3，頂出系統(tǒng)4，排氣系統(tǒng)5，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)澆注系統(tǒng)﹕塑膠熔融體從注射機(jī)的噴嘴出來后﹐到達(dá)模腔前在模具中所流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)的組成部分﹕澆注系統(tǒng)主流道﹕從注射機(jī)的噴嘴起到分流道為止的一段料流通道。澆口﹕分流道與模腔之間長度很短且截面很小的一段料流通道。分流道﹕主流道與澆口之間的料流通道。冷料井﹕用于儲(chǔ)存前端冷料的流道末端。1,澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的基本原則﹕在滿足塑料制品質(zhì)量的同時(shí)﹐還應(yīng)有利于

提高成型速度來縮短成型周期。冷流道減少廢料縮短循環(huán)時(shí)間減少壓力損失控制塑膠流動(dòng)

熱流道系統(tǒng)的特點(diǎn)2,冷卻系統(tǒng)﹕

模具設(shè)置冷卻系統(tǒng)的作用◆控制模溫以提高塑件質(zhì)量﹐主要表現(xiàn)在對(duì)于表面光潔度﹑殘余應(yīng)力﹑結(jié)晶度﹑熱彎曲的影響?！艨s短成型周期﹐成型周期80%左右要用于冷卻﹐模具設(shè)計(jì)良好的冷卻系統(tǒng)對(duì)提高生產(chǎn)率十分必要?！衾鋮s大型滑動(dòng)件避免卡死。下圖為一模四穴﹐四個(gè)模仁等效水路冷卻﹐保証各穴冷卻效果的一致性。INOUTOUTININOUTOUTIN3,頂出系統(tǒng)﹕

制品頂出是注射成型過程中最后一個(gè)環(huán)節(jié),當(dāng)制品在模具中固化后﹐需要有一套有效的方式將其從模具中頂出﹐頂出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量,因此,制品的頂出是不可忽視的.

且在頂出中不能使制品變形﹑頂白﹑破裂等損壞制品的現(xiàn)象。這種裝置就是頂出系統(tǒng)﹐頂出系統(tǒng)有如下幾類﹕1.圓頂針2.扁頂針3.套筒4.脫料板5.斜銷。

◆

圓頂針圓頂針:為最普遍最簡單的頂出裝置﹐圓頂針及頂針孔都易於加工,因此已被作為標(biāo)準(zhǔn)件而廣泛使用。◆扁頂針

扁頂針:當(dāng)成品空間較小﹐不宜使用圓頂針時(shí)采用扁頂針。扁頂針◆套筒

套筒(頂管):當(dāng)成品有boss時(shí)使用﹐一般排部在成品boss的底部。成品套筒內(nèi)芯套筒外壁螺釘鎖固形式壓板形式4，排氣系統(tǒng)

在塑料熔體填充注射模腔的過程中﹐模腔內(nèi)除了原有的空氣外﹐還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣﹑塑料局部過熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體﹑塑料助劑揮發(fā)(或化學(xué)反應(yīng))所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體。這些氣體如果不能被排出模腔﹐將會(huì)影響制品成型以及脫模后的質(zhì)量。因此﹐在設(shè)計(jì)模腔結(jié)構(gòu)與澆注系統(tǒng)時(shí)﹐必須考慮設(shè)置排氣結(jié)構(gòu)﹐以保証制品不因排氣不良而發(fā)生質(zhì)量問題。

排氣槽的寬度可取1.5-6MM﹐深度以塑膠熔體不溢進(jìn)排氣槽為宜﹐其數(shù)值與熔體粘度有關(guān)﹐一般可在0.02-0.05MM范圍內(nèi)選擇。5，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)主要是為了讓成品能夠順利的射出成型﹐得到理想的產(chǎn)品而設(shè)計(jì)的。以目前較常見之情形大致有﹕◆為處理成品外部倒勾的機(jī)構(gòu)(滑塊機(jī)構(gòu))﹔◆為處理成品內(nèi)部倒勾的機(jī)構(gòu)(斜銷機(jī)構(gòu))﹔◆導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（導(dǎo)柱/導(dǎo)套）﹔◆定位機(jī)構(gòu)（模板定位塊/模仁定位凸臺(tái)）﹔◆支撐機(jī)構(gòu)（支承柱）﹔

目前確定各種塑料收縮率（成形收縮＋後收縮）的方法，一般都推薦德國國家標(biāo)準(zhǔn)中DIN16901的規(guī)定。即以23℃±0.1℃時(shí)模具型腔尺寸與成形後放置24小時(shí)，在溫度為23℃，相對(duì)濕度為50±5%條件下測(cè)量出的相應(yīng)塑件尺寸之差算出。

收縮率S由下式表示：S={(D－M)/D}×100%

其中：S-收縮率；D-模具尺寸；M-塑件尺寸。

如果按已知塑件尺寸和材料收縮率,

計(jì)算模具型腔則為:D=M/(1-S)

但在確定收縮率時(shí)，由於實(shí)際的收縮率要受眾多因素的影響也只能使用近似值，因而用D=M/(1-S)計(jì)算型腔尺寸也基本上滿足要求。在制造模具時(shí)，型腔則按照下偏差加工，型芯則按上偏差加工，便於必要時(shí)可作適當(dāng)?shù)男拚?/p>

難於精確確定收縮率的主要原因，首先是因各種塑料的收縮率不是一個(gè)定值，而是一個(gè)范圍。因?yàn)椴煌S生產(chǎn)的同種材料的收縮率不相同，即使是一個(gè)工廠生產(chǎn)的不同批號(hào)同種材料的收縮率也不一樣。因而各廠只能為用戶提供該廠所生產(chǎn)塑料的收縮率范圍。其次，在成形過程中的實(shí)際收縮率還受到塑件形狀，模具結(jié)構(gòu)和成形條件等因素的影響。模具尺寸的計(jì)算第三節(jié)注塑成形機(jī)及成形條件簡介◆注射成形機(jī)的概要射出成形機(jī)是由將塑料溶融塑化后射出、注入到模具模腔內(nèi)的塑化射出裝置和模具安裝、開閉、鎖模的鎖模裝置構(gòu)成。射出成形機(jī)的種類由其結(jié)構(gòu)的設(shè)置形式不同而種類多樣化。①臥式射出成形機(jī)：塑化射出裝置與鎖模裝置在橫向同一直線上設(shè)置的形式。②立式射出成形機(jī)（臥式加熱筒）：塑化射出裝置為橫向設(shè)置，鎖模裝置為縱向設(shè)置的形式。③立式射出成形機(jī)（立式加熱筒）：塑化射出裝置與鎖模裝置在縱向同一直線上設(shè)置的形式。④預(yù)置式射出成形機(jī)：塑化射出裝置為射出裝置和塑化裝置各自分開的形式。最常用的是臥式射出成形機(jī)。如下圖：塑化射出裝置鎖模裝置控制盤◆注塑成形流程射出(充填)閉模保壓冷卻.計(jì)量開模成形品脫模(頂出)?閉模：將模具閉合并提供相應(yīng)的鎖模壓力。?射出：按設(shè)定的射出壓力、速度將溶融的塑料充填至模腔中。?保壓：為了補(bǔ)充塑料在模具內(nèi)冷卻硬化引起的體積減少（收縮）所需的塑料。?冷卻：將注入模腔的塑料溫度降低至制品取出后不變形的溫度。?計(jì)量：保壓結(jié)束后塑料在模腔內(nèi)冷卻的同時(shí)為下一循環(huán)準(zhǔn)備所需的溶融的塑料。?開模：將模具型腔（前模、后模）分開，并達(dá)到取出制品的空間要求。?成品脫模：通過成形機(jī)的頂出糸統(tǒng)將制品從后模頂出。制品取出后進(jìn)入下一循環(huán)。◆注塑成形條件的五大要素速度（射出速度、保壓速度、計(jì)量速度）壓力（射出壓力、保壓壓力、背壓、鎖模壓力）溫度（加熱筒溫度、烤料溫度、模溫）位置（計(jì)量位置、保壓切換位置、速度切換位置）時(shí)間（射出時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間）注塑成形條件1）射出速度