塑料成型工艺与塑料模具.ppt

第二篇 塑料成型工艺与塑料模具 v塑料模具是应用最广泛的一类模具,在模具类中塑 料模比例一般占30%-40%.随着现代工业的发展, 塑料模具在工业中的应用越来越广,例如:美国波音 747客机有2500个重量达2000Kg的零部件使用塑 料制造的，美国全塑料火箭中所用的玻璃钢占总 重量的80%。我国塑料模具的种类、设计水平与 制造精度发展也很快。在大型模具方面，已经能 生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具；在精密塑 料模具方面，已能生产照相机塑料件模具，多型 腔小模数齿轮模具及塑封模具. 本章要点 v塑料的组成 v塑料的成型工艺特性 v塑料成型制件的结构工艺性 v塑压设备简介 难点 v塑料成型制件的结构工艺性 6.1塑料的组成 1.塑料的组成 塑料是以树脂为主要成分,并加入其他添加剂 的高分子材料,它在一定温度和压力条件下 具有一定的流动性, 可以被成型为一定的几 何形状和尺寸,并在成型固化后保持其既得 的形状. 树脂的分类 树脂分为天然树脂和合成树脂两大类. 天然树脂是由植物或动物分泌出来的脂物;也 有从石油中得到的. 特点:产量有限,性能较差 合成树脂是用人工的方法合成的树脂 2.塑料的种类 v按合成树脂的分子结构及热性能分类 (1)热塑性塑料 (2)热固性塑料 热塑性塑料这种塑料中树脂的分子是线形或支链形 结构. 特点:再次加热,可以软化并熔融 热固性塑料这类塑料中树脂的分子最终是呈体形结 构 特点:当第一次加热固化后,再次加热不再软化也不再 具有可塑性. 3.塑料的特点及应用 v密度小 质量轻 v比强度高 按单位质量计算的强度称为比强度 v绝缘性能好 介电损耗低 v化学稳定性高 耐腐蚀性能特别好 v减摩耐摩性能好 v减震 隔音效果好 6.2塑料的模塑成型工艺 6.2.1压缩模塑成型原理 1.成型原理 成型前需将模具加热到成型温度,然后将 塑料加入到模具中使其熔融,并在压力作用 下闭合模具使塑料流动而充满型腔,同时发 生化学反应硬化定型,脱模后既得塑件.这种 方法是热固性塑料的主要成型方法之一. 2.压缩模塑成型的优缺点 (1)塑料容易成型，使用较方便，可压制较大面积的塑件 （）没有浇注系统，因而塑料消耗小 （）由于塑料在行腔内直接压缩成型，故有利于压制流动 性较差的纤维状塑料，而且在成型过程中纤维不宜碎断， 因而塑件的强度较高 （）由于塑料的加料室内塑化不够充分，因而不能压制形 状复杂，壁厚相差较大的塑件 （）塑件的尺寸，特别是厚度尺寸不易保证精度 （）成型周期较长，生产效率低 压注模塑成型工艺 压注模塑成型原理 压注模塑成型是在压塑成型的基础上发展起 的，也是热固型塑料的主要成型方法之一， 塑料在外加料室内受热到可塑状态，在压力 作用下，通过模具的浇注系统以高速射入闭 合模具的型腔，并经一段时间的保温保压， 塑料完全硬化，然后开模，取出塑件（如 图） 压注模塑的优缺点 v塑料在外加塑料室内预先受热，在外力的作用下，通过浇 注系统射入模具型腔因此塑料在进入型腔前已经塑化， 这样就可以成型深孔及形状复杂的塑件，塑件的密度和强 度都较高 v可以成型带有细薄镶件的塑件 v由于塑料在成型前模具完全闭合，模具分型面发飞边很薄 ，因而塑件精度容易保证，表面光洁度也高 v由于塑件在温度和压力下进入型腔已塑化，因此塑料在模 具内的保压硬化时间较短缩短了成型周期，提高了生产效 率 v操作过程比压塑成型复杂 v成型压力比压塑成型大 v塑料耗量比压塑成型大 塑料制件的结构工艺性 v设计塑料制件必须考虑以下因素 （）成型方法 压缩成型 注射成型 （）塑料的性能 塑料制件的尺寸、公差、结构形状与塑料的物理性 能、力学性能和工艺性能等相适应 （）模具结构及加工工艺性 塑料制件形状应有利于简化模具结构，尤其是有利 于简化抽芯和脱模机构，还要考虑模具零件尤其 是成型零件的加工工艺性 塑料制件的尺寸 公差 表面质量 v塑料制件的尺寸 这里的尺寸是指制件的总体尺寸，而不是壁厚、孔 径等结构尺寸 注意尺寸是为了避免熔体不能充满型腔，影响外观 和强度 此外压塑成型尺寸受到压力机最大压力及台面尺寸 的限制；注射成型制件的尺寸受到注射机的公称 注射量、合模力和模板尺寸的限制 v塑料制件的公差 塑料制件的公差受模具类型、结构与制造误 差及摩损，成型零件的制造与装配误差以及 使用中的磨损，塑料收缩率的波动，成型工 艺条件的变化 模塑件尺寸公差的代号为，公差等级分 为级，每一级又可分为两部分， v塑料制件的表面质量 表面质量有：无斑点 条纹 凹痕 起泡 变色 表面光泽性 表面粗糙度 塑件的表面粗糙度一般为， 模具的表面粗糙度数值要比塑件低级 塑料制件的几何形状 (1)形状 为了方便取出塑料制件，制件应尽量避免侧 壁凹槽或与制件脱模方向垂直的孔（以免 产生飞边） v设计时注意通过结构的变化提高制件的强度 和刚度.为此,薄壳状塑料制件可设计成球面 或拱形曲面.如上图所示设计成如图的形状, 可以大大增强其刚度.(生活中的容器,大部分 都是这样的底 v紧固用的凸耳或台阶应有足够的强度和刚度 ,以承受紧固时的作用力.所以要避免台阶的 突然变化,应逐步过度,在容器的边缘设计成 如图的形状以增强刚度,减少变形. v综上所述:塑料制件的形状必须便于成型以 简化模具结构,降低成本,提高生产率和保证 制件的质量 (2)壁厚 v壁厚小:不宜保证制件的强度和刚度 v壁厚大:用料太多增加成型时间和冷却时间,延长成 型周期,容易产生气泡、缩孔、凹痕、翘曲等缺陷 。 v合适：热固型塑料的小型件，壁厚取 mm大型件取3-8mm热塑性塑料制件中的壁厚 一般应力求均匀，否则会因为固化或冷却速度不 同引起收缩不均匀，从而在制件内部产生内应力 ，导致制件产生翘曲缩孔甚至开裂等缺陷壁厚 可达mm，但一般不易小于mm， 长取mm. v壁厚不均塑件,可在易产生凹痕表面设计成 波纹形式或在壁厚处开设工艺孔,以掩盖或 消除凹痕 (3)脱模斜度 为了便于塑料制件脱模,以防止脱模时擦伤制件表面, 与脱模方向平行的制件表面一般应具有合理的脱 模斜度. 在一般情况下,脱模斜度为30-130,但应根据具体情 况而定.但应根据具体的精度要求而定. v斜度的取向原则:内孔以小端为准,符合图样要求, 斜度由扩大方向得到;外形以大端为准,符合图样要 求,斜度由缩小方向得到.一般脱模斜度值不包括在 塑料制件尺寸的公差范围内.但制件精度要求高的, 脱模斜度应包括在公差范围内 (4)塑料制件的加强肋 v设计加强肋的原则:增加塑料制件的强度和刚度而 又不至于使制件的壁厚过大,有的加强肋还可以改 善成型时熔体的流动状况 v要求:设置时,尽量减少塑料的局部集中,以免产生