锻压工艺,吉大材料专业复试科目

1、2.1塑料概论 一、树脂和塑料 1塑料的概念 以（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要 成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成 分，在加工过程中一定温度和压力的作用下能流动成型的高分 子有机材料。 1.什么是模具？什么是塑料模具？ 2.塑件成型加工的三要素是什么？ 指受热时受热时通常有转化或熔融范围，转化时转化时受外力 作用具有流动性，常温下常温下呈固态或半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。 一、树脂和塑料 2树脂的概念 2.1塑料概论 2.1塑料概论 一、树脂和塑料 3树脂的分类 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

2、等。 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。 2.1塑料概论 一、树脂和塑料 4树脂的结构及其特点 ：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CH2CH2。 nCH2CH2CHCH2 2CHCH2 2n n 乙烯聚乙烯 2.1塑料概论 一、树脂和塑料 4树脂的结构及其特点 ：聚乙烯分子结构中的 值表示高分子化合物中链 节的重复次数，n值越大，相对分子质量越大。 ：能合成高分子化合物的小分子物质，如聚乙烯的单 体是CH2=CH2。 2.1塑料概论 一、树脂和塑料 4树脂的结构及其特点 长链分子 分子长链具有柔性 高分子链间一旦有交联结构存在将不溶不

3、熔 高聚物存在晶态和非晶态两种 具有取向性 2.1塑料概论 一、树脂和塑料 5树脂的合成方法（和） 反应前后分子数相同 由单体变成聚合物是化学键作用 反应中分子没有附属产物产生 加聚反应可得的是线形高聚物 2.1塑料概论 一、树脂和塑料 5树脂的合成方法（和） 反应前后分子个数不同 由单体变为聚合物是由于官能团的作用 反应中分子有附属产物产生 缩聚反应既可能得线型高聚物也可能得网型或体型高 聚物 C2H5OC2H5 2.1塑料概论 二、塑料的成分 塑料塑料 1.树脂 塑料的主要成分 决定塑料的类型和基本性能 胶粘其它成分材料 赋予塑料可塑性和流动性 2.1塑料概论 二、塑料的成分 2.添加剂

4、重要的但非必不可少的成分 减少树脂用量，降低塑料成本； 改善塑料某些性能，扩大塑料的应用范围。 2.1塑料概论 二、塑料的成分 2.添加剂 按化学性能可分为 有机填料 无机填料 按形状可分为： 粉状 纤维状 层状（片状） 2.1塑料概论 二、塑料的成分 2.添加剂 能够增加塑料的可加工性、延展性和膨胀性 的物质；它 是能与树脂相溶的、不易挥发的高沸点有机化合物。 常用的增塑剂是液态或低熔点固体有机物。主要有甲酸甲酸 脂类脂类、磷酸酯类磷酸酯类和氯化石蜡氯化石蜡等。 2.1塑料概论 二、塑料的成分 2.添加剂 提高塑性、流动性和柔软性； 降低刚性和脆性； 改善塑料的工艺性能和使用性能。 2.1塑

5、料概论 二、塑料的成分 2.添加剂 凡能阻缓材料变质的物质称为稳定剂。 可分为以下三种： 它的主要作用就是抑制或防止树脂在加工或使用过 程中受热而降解。 它的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）。 延缓或抑制塑料氧化速度。 ： ： ： 2.1塑料概论 二、塑料的成分 2.添加剂 为防止塑料在成型过程中粘模，减少塑料对模具的摩擦， 改善塑料的流动性，提高塑件表面的光泽度而加入的添加剂。 2.1塑料概论 二、塑料的成分 2.添加剂 起装饰美观装饰美观的作用，某些着色剂还能提高塑料的光稳定光稳定 性性、热稳定性热稳定性和耐候性耐候性。 分类 颜料 染料 有机颜料 无机颜

6、料 二、塑料的成分 2.添加剂 特点：特点： 无机颜料无机颜料：着色能力、透明性、鲜艳性较差，但耐光型、耐热 性、化学稳定性较好，不易褪色。 染料染料：色彩鲜艳、颜色齐全，着色能力、透明性好。性能与 无机颜料相反。 2.1塑料概论 2.1塑料概论 二、塑料的成分 2.添加剂 有机颜料有机颜料的特性介于无机颜料和染料之间。 还有阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、防腐剂阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、防腐剂和加工加工 助剂助剂等等 并非每种塑料都要加入全部的添加剂，根据塑料并非每种塑料都要加入全部的添加剂，根据塑料 品种和需求有选择性的加入某些添加剂品种和需求有选择性的加入某些添加剂 在塑料工业中着色剂多采用颜

7、料颜料 2.1塑料概论 在受热或其它条件下能固化成不熔不溶性物 质的塑料 ，其分子结构最终为体型体型结构。（ ） 三、塑料的分类 指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却 硬化的塑料，其分子结构是线型线型或支链型支链型结构。( ) 2.1塑料概论 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。 一般指能承受一定的外力作用，并有良好 的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良 性能，可以作为工程结构件的塑料。 一般指产量大、用途广、成型性好、价廉 的塑料。 三、塑料的分类 2.1塑料概论 四、塑料的特性 1.质轻、比强度高。 2.优异的电绝缘性能。 3.优良的化学稳定性能。

8、 4.减摩、耐磨性能好。 5.透光及防护性能。 6.减震、消音性能优良。 2.1塑料概论 五、常用塑料的性能与用途 塑料的性能 使用性能 工艺性能 体现塑料的使用价值使用价值 体现塑料的成型性能成型性能 2.1塑料概论 思考与练习：思考与练习： 1.塑料与树脂的关系？ 2.塑料的成分有哪些，各自作用如何？ 3.塑料按物理化学性质可分为几种？ 4.热塑性塑料和热固性塑料的主要区别？ 5.合成树脂与天然树脂的区别？ 6.塑料按性能及用途分可分为？ 第二章 塑料及模塑成型工艺 问题：问题： 1.塑料按物理化学性质可分为几种,主要区别？ 2.合成树脂与天然树脂的区别？ 3.塑料按性能及用途分可分为？

9、1.掌握热固性塑料和热塑性塑料的成型特性； 2.掌握常用塑料的牌号，性能。 固化特性 结晶性 目的和要求：目的和要求： 重点难点：重点难点： 2.2塑料的工艺性能 一、热塑性塑料的工艺性能 1.收缩性 塑件从塑模中取出冷却到室温后，塑件的各部分尺寸都比原 来在塑模中的尺寸有所缩小，这种性能称为。 成型收缩的形式成型收缩的形式： 塑件的线尺寸收缩 收缩方向性 后收缩 后处理收缩 第二章 塑料及模塑成型工艺 ： 塑料品种 塑件特性 进料口的形式、尺寸、分布 成型条件 一、热塑性塑料的工艺性能 2.2塑料的工艺性能 1.收缩性 ： 塑件的成型收缩值可用以下公式24来表示。 第二章 塑料及模塑成型工艺

10、 2.2塑料的工艺性能 一、热塑性塑料的工艺性能 1.收缩性 b ba 实 S c bc 计 S 式中： 实际收缩率（%） 计算收缩率（%） a 塑件在成型温度时的单向尺寸（mm） b 塑件在室温下的单向尺寸（mm） c 塑模在室温下的单向尺寸（mm） 实 S 计 S (2-(2- 4)4) 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.2塑料的工艺性能 一、热塑性塑料的工艺性能 2.流动性 塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为 。 流动性好、流动性中等、流动性差流动性好、流动性中等、流动性差 分子量小，分子量分布宽，分子结构规整性差，熔融指数高 、螺流动长度长、表现粘度小，流动比大的塑料流动性就好 。

11、 常用塑料根据它的流动性可分为三类： 第二章 塑料及模塑成型工艺 凡促使熔融料降低温度，增加流动性阻力的则流动 性就降低。 2.2塑料的工艺性能 一、热塑性塑料的工艺性能 2.流动性 影响流动性的主要因素： 料温高则流动性增大，但不同塑料也各有差异。 注塑压力增大则熔融料受剪切作用大，流动性也增大 。 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.2塑料的工艺性能 一、热塑性塑料的工艺性能 3.结晶性 所谓即为塑料由熔融状态到冷凝时，分子由独立 移动，完全处于无次序状态，变成分子停止自由运动，按略微 固定的位置，并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种 现象。 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.2塑料的工艺

12、性能 一、热塑性塑料的工艺性能 3.结晶性 无定形料为透明（如有机玻璃等）无定形料为透明（如有机玻璃等） 一般结晶性塑料为不透明或半透明一般结晶性塑料为不透明或半透明 聚(4)甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明性 ABS为无定形塑料但却并不透明 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.2塑料的工艺性能 一、热塑性塑料的工艺性能 3.结晶性 在模具设计及选择注塑机时的要求及注意事 项: 冷凝时放出热量大，要充分冷却。 料温上升到成形温度所需的热量多，要用塑化能力大的设 备。 第二章 塑料及模塑成型工艺 有的塑料（如聚碳酸酯）即使含有少量水分， 在高温、高压下也会发生分解，这种性能称为水敏性水敏性。 对热较为

13、敏感，在高温下受热时间较长或进 料口截面过小，剪切作用大时，料温增高易出现变色、降 解、分解的倾向。这种性能称为热敏性热敏性。 2.2塑料的工艺性能 4.热敏性及水敏性 一、热塑性塑料的工艺性能 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.2塑料的工艺性能 5.吸湿性 一、热塑性塑料的工艺性能 据此，塑料大致可分为以下两种： 不吸水也不易粘附水分不吸水也不易粘附水分 吸湿、粘附水分吸湿、粘附水分 聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚砜 聚乙烯、聚丙烯 塑料对水分的亲疏程度 第二章 塑料及模塑成型工艺 是指当一定融熔指数的聚合物熔体，在恒温下 通过喷嘴孔时当流速超过某一数值时，熔体表面即发生横向裂 纹，这种

14、现象被称为熔体破裂。 是指有些塑料对应力比较敏感，成型时容易产 生内应力，质脆易裂，当塑件在外力作用下或在溶剂作用下即 发生开裂的现象，被称为应力开裂。 2.2塑料的工艺性能 应力开裂应力开裂 一、热塑性塑料的工艺性能 6.应力开裂及熔体破裂应力开裂及熔体破裂 熔体破裂熔体破裂 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.2塑料的工艺性能 一、热塑性塑料的工艺性能 指两种或两种以上不同品种的塑料，在熔融状态 下不产生相分离现象的能力。 7.相容性相容性( (共混性共混性) ) 第二章 塑料及模塑成型工艺 8.塑料状态与加工性 注射成型 薄膜吹塑成型 挤出成型 压延成型 中空成型 真空和压力成型 熔融纺丝成

15、型 2.2塑料的工艺性能 热固性塑料收缩的表现形式、影响因素和计算方法与热 塑性塑料基本相同。 二、热固性塑料的工艺性能 1.收缩性收缩性 第二章 塑料及模塑成型工艺 热固性塑料流动性通常以 （以毫米计）来 表示，数值大则流动性好。 2.流动性流动性 每一品种的热固性塑料通常分三个不同等级的流动性： 2.2塑料的工艺性能 二、热固性塑料的工艺性能 2.流动性流动性 拉西格流动值为100-130mm：适用于压制无嵌件、形状简 单、厚度一般的塑件； 拉西格流动值为131-150mm：用于压制中等复杂程度的塑件 ； 拉西格流动值为151-180mm：可用于压制结构复杂、型腔很 深、嵌件较多的薄壁塑件

16、或用于压注成型。 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.2塑料的工艺性能 二、热固性塑料的工艺性能 2.流动性流动性 影响流动性的因素： 一般树脂分子量小,填料颗粒细且呈球状, 水、增塑 剂、润滑剂含量高的，流动性大。 模具成型表面光滑、型腔形状简单，有利于改善流 动性。 采用预压锭及先预热，提高成型压力，提高成型温度 （在低于塑料硬化温度的条件下）等都能提高塑料的流动 性。 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.2塑料的工艺性能 二、热固性塑料的工艺性能 2.流动性 流动性对成型的影响： 则填充不足，不易成型，成型压力增大。 溢料过多，填充不密实，塑件组织疏松，树脂与填 料混合不均，易粘模，脱模和清理困

17、难及早硬化等缺陷； 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.2塑料的工艺性能 二、热固性塑料的工艺性能 3.比容和压缩率 每一克塑料所占有的体积（以计） 。 塑粉与塑件两者体积或比容之比值（ ）。 在热固性塑料的成型过程中，树脂发生交联反应， 分子结构由线型变为体型体型，塑料由既可熔又可溶变为既既 不熔又不溶不熔又不溶的状态，在成型工艺中把这一过程称为 。 4.固化特性 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.2塑料的工艺性能 二、热固性塑料的工艺性能 5.水分及挥发物含量 塑料生产过程中遗留下来及成型之前在运输、保管期间 吸收。 是成型过程中化学反应的副产物。 （流动、收缩、气泡、腐蚀、 气味等） （预热干

18、燥，开排气槽，加排气工步） 第二章 塑料及模塑成型工艺 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.2塑料的工艺性能 二、热固性塑料的工艺性能 6.热固性塑料受热时的物理状态 ： 化学作用使分子结构由线性变为网状，分子停止运动， 塑料硬化成坚硬的固体。 加热时很快由固态变成粘流态，这种状态存在的时间很短 ； 1.热固性塑料的工艺性能有哪些？热塑性塑料的工艺性能 有哪些？ 2.热塑性塑料在玻璃态、高弹态和粘流态各适宜于哪些加 工？ 第二章 塑料及模塑成型工艺 思考题：思考题： 第二章 塑料及模塑成型工艺 熔融纺丝成型熔融纺丝成型 第二章 塑料及模塑成型工艺 薄膜吹塑成型薄膜吹塑成型 用于吹塑PP（聚丙烯）、

19、HDPE （高密度聚乙烯）、LDPE（低 密度聚乙烯）、LLDPE（线性 低密度聚乙烯）等塑料薄膜， 透明，有光泽、不透气且无毒 ，广泛应用于服装、食品、纺 织品、日用品、及其它商业或 工业用的包装。 第二章 塑料及模塑成型工艺 挤出成型挤出成型 挤出成型是借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔 化的聚合物材料在压力推动下，强行通过口模而成 为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。 第二章 塑料及模塑成型工艺 压延成型压延成型 将已经塑化的接近粘流温度的聚合物材料通过一系列 相向旋转着的水平辊筒间隙，使物料承受挤压和延展 作用，成为具有一定厚度、宽度与表面光洁的薄片状 制品，主要用于生产片材、薄膜

20、、人造革等。 第二章 塑料及模塑成型工艺 中空成型中空成型 第二章 塑料及模塑成型工艺 真空和压力成型真空和压力成型 将裁成一定尺寸和形状 的片材，夹在模具的框 架上，让其在高弹态的 适宜温度加热软化，片 材一边受热、一边延伸 ，而后凭借施加的压力 ，使其紧贴模具的型面 ，取得与型面相仿的形 样，经冷却定型和修整 后即得制品。 1.什么是塑料的收缩性？影响收缩率的因素有哪些？ 2.什么是塑料的流动性？影响流动性的因素有哪些？ 3.什么是塑料的相容性？用在什么地方？ 第二章 塑料及模塑成型工艺 问题：问题： 4.热固性塑料的水分及挥发物的来源？有什么危害？怎么防止？ 内容简介： 1.掌握塑件的尺

21、寸精度和表面粗糙度； 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.掌握塑件的结构设计（脱模斜度、加强筋、圆角设计、支承面 及凸台）。 重点难点： 会分析产品的工艺性能 2.3塑件的工艺性 是塑件对成型加工的适应性 第二章 塑料及模塑成型工艺 塑件工艺性设计包括工艺性设计包括 :塑料材料选择塑料材料选择、尺寸精度尺寸精度和表面粗糙度表面粗糙度 、塑件结构塑件结构 塑件工艺性设计的特点工艺性设计的特点：应当满足使用性能使用性能和成形工艺成形工艺的要求 ，力求做到结构合理结构合理、造型美观造型美观、便于制造便于制造。 2.3塑件的工艺性 第二章 塑料及模塑成型工艺 一、塑料材料的选择(分析) 塑料的选材包括：选

22、定塑料基体聚合物（树脂）种类选定塑料基体聚合物（树脂）种类、塑料具体牌塑料具体牌 号号、添加剂种类与用量等添加剂种类与用量等 塑料原料选择方法： 使用环境(不同的温度、湿度及介质条件、不同的受 力类型选择不同的塑料) 使用对象（根据国别、地区、民族和具体使用者的 不同选材 ） 按用途进行分类 （按应用领域 、功能 ） 二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度 2.3塑件的工艺性 1.塑件的尺寸 指塑件的总体尺寸 第二章 塑料及模塑成型工艺 塑件的尺寸受下面两个因素影响： 塑料的流动性（大而薄的塑件充模困难） 设备的工作能力（注射量、锁模力、工作台面） 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的

23、符合程 度，即所获塑件尺寸的准确度。 2.塑件的精度 影响塑件尺寸精度的因素影响塑件尺寸精度的因素: 第二章 塑料及模塑成型工艺 二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度 2.3塑件的工艺性 塑件成型后的时效变化 塑料收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化 模具的制造精度、磨损程度和安装误差 2.塑件的精度 第二章 塑料及模塑成型工艺 二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度 2.3塑件的工艺性 尺寸精度的确定： 会根据教材表25（常用材料模塑件公差等级和选用）选择 塑件公差等级 模塑件公差代号为MT （附录E） MT1级精度最高（一般不采用） MT7级精度最低 2.塑件的精度 A项：不受模具活动部分影响的尺寸

24、公差值 B项：受模具活动部分影响的尺寸公差值 第二章 塑料及模塑成型工艺 一、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度 2.3塑件的工艺性 2.塑件的精度 第二章 塑料及模塑成型工艺 一、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度 2.3塑件的工艺性 尺寸精度的确定： 对于塑件上孔的公差孔的公差可采用基准孔，可取表中数值冠以（ ）号。 对于塑件上轴的公差轴的公差可采用基准轴，可取表中数值冠以（ ）号。 一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸精度。 模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3级。 3.塑件的表面质量 表面粗糙度、光亮程度 色彩均匀性 表面缺陷：缩孔、凹陷 推杆痕迹 对拼缝、熔接痕、毛刺等 一般模具表面粗糙度要比塑

25、件的要求高一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高 1 12 2级级 第二章 塑料及模塑成型工艺 一、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 1.表面形状 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 1.表面形状 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 2.脱模斜度 为了便于塑件脱模，防止脱模时擦伤塑件，必须在塑件内外表面 脱模方向上留有足够的斜度，在模具上称为。 脱模斜度取决于塑件的 形状、壁厚及塑料的收缩 率，一般取30 30 1

26、13030。 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 2.脱模斜度 脱模斜度方向 第二章 塑料及模塑成型工艺 内形以小端为基准，斜度由扩大方向取得 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得 脱模斜度表示方法： 2.脱模斜度 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 脱模斜度设计要点： 2.脱模斜度 第二章 塑料及模塑成型工艺 塑件精度高，采用较小脱模斜度 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 尺寸高的塑件，采用较小脱模斜度 塑件形状复杂不易脱模，选用较大斜度 收缩率大，斜度加大 增

27、强塑料采用较大的脱模斜度 2.脱模斜度 脱模斜度设计要点： 3. .塑件的壁厚 壁厚过小 壁厚过大 强度及刚度不足，塑料流动困难 原料浪费，冷却时间长，易产生缺陷 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 含润滑剂的塑料采用较小脱模斜度 从留模方位考虑: 留在型芯，内表面脱模斜度外表面 留在型腔，外表面脱模斜度内表面 3.塑件的壁厚 塑件壁厚设计原则： 厚薄适中厚薄适中 均匀壁厚均匀壁厚 第二章 塑料及模塑成型工艺 满足成型时熔体充模所需的壁厚 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚 制品连接紧固处、嵌件

28、埋入处等具有足够的厚度 能承受推出机构等的冲击和振动 满足塑件结构和使用性能要求下取小壁厚 3.塑件的壁厚 改善壁厚典型实例： 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 3.塑件的壁厚 改善壁厚练习： 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 平板类零件加强筋方 向与料流方向平行 4.塑件的加强筋加强筋 加强筋的作用作用： 加强筋设计要点设计要点： 它能提高制件的强度、防止和避免塑 料的变形和翘曲。 第二章 塑料及模塑成型工艺 加强筋的底部与壁连接应圆弧过渡，以防外力作用时，产 生应力集中而被破坏。 2.3塑件的工

29、艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 加强筋厚度小 于壁厚 加强筋与支承 面间留有间隙 4.塑件的加强筋加强筋 加强筋设计要点设计要点： 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 在满足使用要求的前提下,制件的所有的转角尽可能设计成圆角 ，或者用圆弧过渡。 5.圆角 圆角的作用：圆角的作用： 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 圆角可避免应力集中，提高制件强 度 圆角可有利于充模和脱模 圆角有利于模具制造，提高模具强 度 5.圆角 圆角的确定：圆角的确定： 第二章 塑料及模塑成型工艺 内壁圆角半径应为壁厚的

30、一半 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍 一般圆角半径不应小于0.5mm 壁厚不等的两壁转角可按平均壁厚确定内、外圆角半径 理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上 6.塑件的支承面 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 通常塑件一般不以整个平面作为支承面，而是以底脚底脚或边框边框为 支承面。 6.塑件的支承面 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 支承面结构形式 是用来增强孔孔或装配附件、装配附件、或为塑件提供支撑为塑件提供支撑的截 锥台或支撑块 7.塑件的凸

31、台与角撑 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 凸台 凸台设计要点： 凸台一般应位于边角部位 其高度不应超过直径的两倍 其几何尺寸应小 7.塑件的凸台与角撑 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 凸台设计实例 7.塑件的凸台与角撑 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 角撑 塑件上边角或凸台的支撑部分 T制品壁厚 DT C2T A0.8T B2A 8.塑件上的孔（槽） 塑件的孔三种成型加工方法： 常见孔的设计要求： 第二章 塑料及模塑成型工艺 直接模塑出来 2.3

32、塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 模塑成盲孔再钻孔通 塑件成型后再钻孔 模塑通孔要求（长度与孔径的比值）要小些 8.塑件上的孔（槽） 常见孔的设计要求： h h （3 35 5）d d d d1.5mm1.5mm时，时， h h 3d 3d 第二章 塑料及模塑成型工艺 肓孔的深度： 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 紧固用的孔和其它受力的孔，应 设凸台予以加强。 当通孔孔径1.5mm，由于型芯易弯曲折断，不适于模塑 成型。 8.塑件上的孔（槽） 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 异形孔设计实例异形孔设计实例 9.

33、塑件上的螺纹 塑件中的螺纹可用模塑方法模塑方法成型出来，或切削方法切削方法获得。 经常拆装或受力大的螺纹，要采用金属螺纹嵌件金属螺纹嵌件来成型。 10.塑件上的花纹、文字及符号 凹坑凸字 凸字 凹字 第二章 塑料及模塑成型工艺 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 在塑件内压入其它的零件形成不可拆卸的连接，此压入零件称为 嵌件嵌件。 嵌件可以是金属金属、玻璃玻璃、木材木材或已成形的塑件已成形的塑件。 11.嵌件 嵌件的作用：嵌件的作用： 第二章 塑料及模塑成型工艺 提高塑件力学性能和磨损寿命 2.3塑件的工艺性 二、塑件的几何形状塑件的几何形状 起导电、导磁作用 提高塑件的尺寸

34、稳定性、尺寸精度 起紧固、连接作用 1.了解压缩成型工艺过程及工艺条件的选择； 2.掌握工艺条件对塑件质量的影响。 ： 难点难点：工艺条件与各因素的关系 重点重点：成型压力 成型温度 压缩时间 1.塑件的工艺分析包括什么内容？ 2.拔模斜度怎么取？ 一、压缩模塑原理 2.4 塑料压缩模塑工艺 压缩模塑压缩模塑 1.成型方法 又称为模压成型或压制。主要用于热固性塑料 的成型，也可以用于热塑性塑料的成型。 粉粒状、纤粉粒状、纤 维状的料维状的料 置于成型温置于成型温 度的型腔中度的型腔中 合模合模 加压加压 成型成型 固化固化 一、压缩模塑原理 2.4 塑料压缩模塑工艺 2.压缩模塑特点 塑料直接

35、加入型腔，加料腔是型腔的延伸。 模具是在塑件最终成型时才完全闭合 压力通过凸模直接传给塑料 不易获得尺寸精度尤其是高精度的 塑件 不能压制带有精细、易断嵌件及较多嵌件的塑件。 有利于成型流动性较差的以纤维为填料的聚合物 生产周期长、效率低。 一、压缩模塑原理 2.4 塑料压缩模塑工艺 2.压缩模塑特点 操作简单，模具结构简单。 一模多腔 塑件收缩小、变形小、各向性能均匀、强度高。 可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件 没有浇注系统，料耗少 二、模压设备 2.4 塑料压缩模塑工艺 1.模压设备作用 2.模压设备的种类 按传动方式分 机械式压机：机械式压机：螺旋式压力机 液压机：液压机：水压机和油

36、压机 提供所需的压力 开模顶件 合模 某些情况下也传递压缩过程中所需的热量 2.4 塑料压缩模塑工艺 液压机按机身结 构分 框架式框架式 用于中小型压机 立柱式立柱式 用于大中型压机 2.模压设备的种类 二、模压设备 2.模压设备的种类 2.4 塑料压缩模塑工艺 液压机按加压 形式分 上压式上压式：工作液缸位于上端，下 部是固定工作台。 下压式：下压式：工作液缸位于下端，操 作不便，很少使用。 为了保证压缩模塑的正常进行，应 选用适当的压机，并校核模具与压机的 关系。 二、模压设备 三、压缩模塑工艺 2.4 塑料压缩模塑工艺 为方便操作和提高塑件的质量，先用预压模预压模将粉状 、纤维状的塑料粉

37、塑料粉在预压机上压成重量一定重量一定、形状一致形状一致的锭料锭料。 三、压缩模塑工艺 2.4 塑料压缩模塑工艺 1.模压前的准备 预压 ： 加料快而准确 降低压缩率，减小压料腔尺寸，空气含量少，不仅传热快且气 泡少。 三、压缩模塑工艺 2.4 塑料压缩模塑工艺 1.模压前的准备 避免加料过程粉尘飞扬，改善劳动条件。 可提高预热温度，缩短预热和固化时间。 锭料与塑件形状类似，便于成型复杂或带细小嵌件的塑件。 三、压缩模塑工艺 2.4 塑料压缩模塑工艺 1.模压前的准备 颗粒最好大小相间 压缩率（塑料锭料塑料锭料）宜为3.0左右 含有润滑剂 压力：压力：压力范围40200MPa 温度：温度：室温或

38、5090预压 原则：原则：锭料的密度达到塑件最大密度的80% 三、压缩模塑工艺 2.4 塑料压缩模塑工艺 1.模压前的准备 预热和干燥 塑料成型前加热的目的：塑料成型前加热的目的： 塑料成型前加热的方法：塑料成型前加热的方法： 高频加热红外线预热 烘箱预热热板预热 为压缩模提供热塑料 去除水分和挥发物 作为塑件中导电部分或使塑件与其它零件相连 接的零件。 三、压缩模塑工艺 2.4 塑料压缩模塑工艺 1.模压前的准备 嵌件的安放 嵌件的安放要求位置正确位置正确、平稳平稳 常用嵌件有轴套轴套、螺钉螺钉、螺帽螺帽、接线柱接线柱等等 大嵌件在模具装上压机后要先预热先预热 三、压缩模塑工艺 2.4 塑料

39、压缩模塑工艺 2.模压过程 加料 加料的关键是 定量的方法： 合理堆放塑料，粉料或粒料的堆放要做到中间高四周低， 便于气体排放。 方便但不很准 准确、麻烦 预压锭料，计数放入 三、压缩模塑工艺 2.4 塑料压缩模塑工艺 2.模压过程 合模 凸模触及塑料之后：凸模触及塑料之后：减慢合模速度（利于排气） 凸模触及塑料之前：凸模触及塑料之前：尽量加快合模速度（缩短周期， 避免塑料过早固化） 加料后即可合模，合模时间一般从几秒到几十秒不等。 合模过程分为两个部分： 合模后加压至一定压力，立即卸压，凸模稍微抬起，连 续次。 三、压缩模塑工艺 2.4 塑料压缩模塑工艺 2.模压过程 排气 排除水分和挥发物

40、变成的气体及化学反应的副产物，以 免影响塑件性能与表面质量。 流动性好的塑料采用，即从从凸模与塑料接触到到压模完全闭 合的过程中停顿1530秒。 塑件带有小型金属嵌件则不采用排气操作，以免移位或损坏。 在成型压力与温度下保持一定的时间，使 交联反应进行到要求的程度。 从压模闭合加压至卸压取出塑件所用的时间。 三、压缩模塑工艺 2.4 塑料压缩模塑工艺 2.模压过程 保压与固化 欠熟欠熟 过熟过熟 不足 过度 保压时间长短受塑料类型塑料类型、预热情况预热情况、塑件形状塑件形状及压缩程压缩程 度度的影响。 保压时间：保压时间： 固化阶段的要求：固化阶段的要求： 固化程度固化程度 三、压缩模塑工艺

41、2.4 塑料压缩模塑工艺 2.模压过程 脱模 复杂塑件在压力下冷却至一定温度后再脱模复杂塑件在压力下冷却至一定温度后再脱模 塑件脱模方法：塑件脱模方法： 模外手动推出 推出机构机自动推出 三、压缩模塑工艺 2.4 塑料压缩模塑工艺 3.模压后处理 用铜铲或压缩空气清理，以免损模具外观 模具清理 整形去应力 在整形模中冷却 脱模后放入一定温度的油池或烘箱 中缓慢冷却，或者进行退火处理 大型、厚壁件 对薄壁易变形件 三、压缩模塑工艺 2.4 塑料压缩模塑工艺 3.模压后处理 修饰抛光 特殊处理 二次加工：防潮、美观(电镀、喷涂) 去飞边、毛刺、表面抛光 四、压缩模塑工艺条件 2.4 塑料压缩模塑工

42、艺 要生产出高质量塑件，除了合理的模具结构模具结构，还要正确选择工艺工艺 条件条件。 四、压缩模塑工艺条件 2.4 塑料压缩模塑工艺 1.成型压力 指压缩塑件时凸模对塑料熔体塑料熔体和固化时在分固化时在分 型面型面单位投影面积上的压力（单位MPa） 成型压力成型压力 施加成型压力的目的：施加成型压力的目的： 使模具闭合，防止飞边 克服塑料在成型过程中产生的各种顶模力 使粘流态物质在一定压力下固化 使塑料充满型腔 四、压缩模塑工艺条件 2.4 塑料压缩模塑工艺 1.成型压力 A凸模与塑料接触部分在分型面上的投影面积（mm ） 计算公式：计算公式：p = A4 Dp 2 b 式中：p 成型压力（M

43、Pa） pb压力机工作液压缸压力（MPa） D压力机主缸活塞直径（m） 塑料种类、塑件结构、模具温度塑料种类、塑件结构、模具温度 四、压缩模塑工艺条件 2.4 塑料压缩模塑工艺 2.成型温度 指压缩时所需的模具温度，对塑件质量、模压时 间影响很大 成型温度成型温度 热固性塑料的模内温度模内温度高于高于模具温度模具温度 硬化速度慢、周期长，硬化不足；塑件表面无 光；物理、力学性能差 模具 温度 太高 树脂、有机物分解；塑件外层先硬化 高成型周期短，生产率提高 过低 四、压缩模塑工艺条件 2.4 塑料压缩模塑工艺 3.模压时间 指塑料在闭合模具中固化变硬所需的时间。与塑塑 料品种料品种、含水量含水

44、量、塑件形状尺寸塑件形状尺寸、成型温度成型温度、压缩模具结构模具结构、 预压预热预压预热、成型压力成型压力等因素有关。 模压时间模压时间 塑件性能反而下降 模压 时间 短 硬化不足，外观及力学性能差，易变 形 过长 2.5塑料注射模塑工艺 目的和要求： 1.了解注塑工艺过程及工艺条件的选择； 2.掌握工艺条件对塑件质量的影响。 重点难点： 难点：工艺条件与各个因素之间的关系 重点：成型时间 成型温度 成型压力 1.压缩模塑模具温度与成型温度关系？ 2.模压时间指的是什么时间？ 3.压缩模塑工艺条件主要是什么？ 又称注射成型(Injection Molding )，主要用于热塑性塑 料的成型，也

45、可用于热固性塑料的成型。 2.5塑料注射模塑工艺 一、注射模塑原理 颗粒、粉颗粒、粉 状塑料状塑料 注射机注射机 料筒料筒 加热加热 熔融熔融 充模充模 冷却冷却 固化固化 塑件塑件 合模单元合模单元注射单元注射单元 2.5塑料注射模塑工艺2.5塑料注射模塑工艺 二、注射成型设备 1.注射机的主要作用 顶件 开模与合模动作 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 加热熔融塑料，达粘流态 2.5塑料注射模塑工艺 2.注射机的分类 二、注射成型设备 指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好 的可塑性的过程。 按外形外形可分为：卧式卧式、立式立式和角式注射机角式注射机。 塑化塑

46、化 注射机按塑化方式塑化方式分为：柱塞式注射机柱塞式注射机和螺杆式注射机螺杆式注射机。 2.5塑料注射模塑工艺 二、注射成型设备 3.柱塞式注射机 很大一部分压力用在压实固体塑料和 克服塑料与料筒摩擦。 最大注射量取决于料筒的塑化能力（ 与塑料受热面积有关）与柱塞直径与行程。 塑料靠料筒壁和分流梭传热，柱塞推动塑料 无混合作用，易产生塑化不均的现象。 2.5塑料注射模塑工艺 二、注射成型设备 3.柱塞式注射机 塑化不均塑化不均： 最大注射量受限最大注射量受限： 注射压力损失大：注射压力损失大： 柱塞式注射机存在的缺点： 从柱塞开始接触塑料到压实塑料，注射 速度逐渐增加。 2.5塑料注射模塑工艺

47、 易产生层流现象且料筒难于清洗易产生层流现象且料筒难于清洗 2.5塑料注射模塑工艺 二、注射成型设备 3.柱塞式注射机 注射速度不均：注射速度不均： 4.螺杆式注射机 柱塞式注射机存在的缺点： 2.5塑料注射模塑工艺2.5塑料注射模塑工艺 二、注射成型设备 4.螺杆式注射机 螺杆式注射机模塑工作循环螺杆式注射机模塑工作循环 螺杆式注射机的： 借助螺杆的旋转运动，材料內部也发热，均勻塑化，塑化能力大 。 2.5塑料注射模塑工艺2.5塑料注射模塑工艺 二、注射成型设备 4.螺杆式注射机 螺杆式注射机的： 加热缸內的材料滞留处少，热稳定性差的材料也很少因滞留而 分解。 由于加热缸的压力损失小，用较低

48、的射出压力也能成型。 成型周期短、效率高，生产过程可实现自动化 可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌件的塑件。 2.5塑料注射模塑工艺 螺杆式较柱塞式多一旋转动作，产生分力(Ft)，可使材料 在螺旋槽间产生混炼作用，增加了塑化能力。 2.5塑料注射模塑工艺 二、注射成型设备 5.螺杆式注射机与柱塞式注射机的比较 2.5塑料注射模塑工艺 三、注射成型工艺 原料的检验、染色和干燥 模具清理 嵌件预热 料筒清理 退火 调湿 2.5塑料注射模塑工艺 三、注射成型工艺 1.成型前准备 原料检验原料检验 原料染色原料染色 原料干燥原料干燥 质量体积 流动性 水分及挥发物含量 收缩率 烘箱干燥 红外线干

49、燥 热板干燥 高频干燥 2.5塑料注射模塑工艺 三、注射成型工艺 2.注射过程 2.5塑料注射模塑工艺 三、注射成型工艺 3.注射成型后处理 放在的红外线或循环热风烘箱、液体介质中（矿物 油，石蜡）一段时间，再缓慢冷却。 将刚从模具中脱出的塑件放在热水中(100120)，隔绝空 气，进行防氧化处理，达到吸湿平衡。调湿后缓冷至室温。 退火：退火： 调湿：调湿： ：高于使用温度1020，低于相变温度10 20。 2.5塑料注射模塑工艺 四、注射成型工艺条件 2.5塑料注射模塑工艺 1.温度 四、注射成型工艺条件 料筒温度：料筒温度： 喷嘴温度：喷嘴温度： 模具温度：模具温度： 成型周期长，脱模后翘

50、曲变形，影响尺寸精度； 产生较大内应力，开裂，表面质量下降。 温度过高温度过高 温度太低温度太低 略低于料筒最高温度：防止熔料在喷嘴处产生“流涎” 现象；但温度也不能太低，否则易堵塞喷嘴。 当Tf(Tm)Td范围窄时，料筒温度取偏低值。 料筒后端温度最低，喷嘴前端最高； 在Tf(Tm)Td之间 ，保证塑料熔体正常流动，不发生变 质分解； 2.5塑料注射模塑工艺 2.压力 四、注射成型工艺条件 又称背压背压（螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压 力），由液压系统溢流阀调整大小。 柱塞或螺杆头部对塑料熔体施加的压力。注射压力的大 小一般为40130MPa，它的作用作用是克服熔体的流动阻力，保 证

51、一定的充模速率。 注射压力与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺 寸、塑件壁厚流程大小等因素有关。 完成一次注射模塑过程所需的时间。 2.5塑料注射模塑工艺 3.成型时间 四、注射成型工艺条件 成型周期成型周期 充模时间充模时间 注射时间注射时间 闭模冷却时间闭模冷却时间 其它时间其它时间 保压时间保压时间 目的与要求： 1.了解压注、挤出成型原理。 2.掌握压注、挤出成型工艺过程。 3.掌握压注、挤出成型工艺参数对塑件质量的影响。 4.掌握压注成型、压缩成型及注射成型的各自优缺点。 1.注射过程分为哪几个阶段？ 2.注射成型工艺条件有哪些？ 塑料压注和挤出模塑的工艺条件：时间、温度和压力

52、； 塑料压注模塑和挤出模塑工艺条件和工艺条件与各种 影响因素的关系； 2.6 压注模塑成型工艺 一、压注成型原理 在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法 ，又称、。 模具闭合 热固性塑料放入加料室 受 热熔融 塑料在压力下经浇注系统充满型 腔 固化成型 开模取件 二、压注成型特点 2.6 压注模塑成型工艺 1.加料前模具处于闭合状态。 4.模具结构相对复杂，制造成本较高，成型压力较大，操作复杂， 耗料比压缩模多。 2.塑件飞边很薄，尺寸准确，性能均匀，质量较高。 3.可以成型深孔、形状复杂、带有精细或易碎嵌件的塑件。 5.气体难排除，一定要在模具上开设排气槽。 二、压注成型工艺过程

53、 2.6 压注模塑成型工艺 或压塑粉 预压锭料 合 模 挤 塑 固 化 开 模 脱 模 制 品 预 热 加 压 加 热 保 压 保 温 卸 压 清模 与压缩成型区别是： 压注：压注：合模加料 压缩压缩：加料合模 三、压注成型工艺条件及设备 2.6 压注模塑成型工艺 1.压注成型工艺条件 压注 压注 压缩 压缩，塑料在压力和温度的作用下，因为流经 浇口时的料少，加热快而均匀，化学反应也均匀，所以塑料 进入型腔时已临近树脂固化的最后温度。 模具温度模具温度 比压缩成型低1530，一般在130190 。加料室 和下模温度低于中框的温度。 成型压力成型压力 经浇注系统压力有消耗，压注 压注(23) 压

54、缩 压缩，要保证 塑料1030秒内充满型腔。 保压时间保压时间 三、压注成型工艺条件及设备 2.6 压注模塑成型工艺 2. 成型设备 四、压注成型对塑料的要求 1.未达到硬化温度前塑料应有较大流动性 2.达到硬化温度后应具有较快的硬化速度 如：酚醛、三聚氰胺甲醛、环氧树脂等 普通液压机 专用液压机（双压式液压机） 2.7 挤出模塑成型工艺 一、挤出成型原理 将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出，而得到与模口相 同几何形状的流体，冷却固化后，得到所要的零件。 2.7 挤出模塑成型工艺 二、挤出成型设备 控制系统控制系统 挤出挤出 机组机组 挤出系统、传动系统、加热冷却系统、机身 、定型装置、

55、冷却装置、牵引装置、切割 装置、卷取装置 辅机：辅机： 挤出机：挤出机： 2.7 挤出模塑成型工艺 三、挤出成型工艺 塑化塑化成型成型定型定型 1.原料的准备 干燥、去杂质处理 2.挤出成型 挤出机预热加入塑料熔融塑化由机头挤出成型 3.塑件的定型与冷却 管材的定径方法：定径套、定径环、定径板 2.7 挤出模塑成型工艺 三、挤出成型工艺 3.塑件的定型与冷却 2.7 挤出模塑成型工艺 三、挤出成型工艺 4.塑件的牵引、卷取和切割 四、挤出成型工艺条件 温度温度 压力压力 挤出速度挤出速度 牵引速度牵引速度 不同的塑件，牵引速度不同。 牵引速度略大于挤出速度 在冷却得同时，连续均匀地将塑件引出。 2.7 挤出模塑成型工艺 四、挤出成型工艺条件 1.温度 2.压力 合理控制螺杆转速，保证温控系统的精度，以减小压力波动。 口模的温度比机头温度可稍低一些，但要保证塑料有良好的流 动性。 机头的温度控制在塑料热分解温度以下 加料段的温度不宜过高，压缩段和均化段的温度可高一些。 牵引速度与挤出速度的比值，其值等于或大于1 1。 2.7 挤出模塑成型工艺 四、挤出成型工艺条件 3.挤出速度 4.牵引速度 单位时间内由挤出机头和口模中挤出的塑化好的物料量或塑件 长度。它表示挤出能力挤出能力的高低。 牵引速度与挤出速度相当，可略大于略大于挤出速度。 牵引比牵引比 2.8 模塑工艺规程的编制 塑