广东工业大学塑料成型工艺与模具设计 复习资料

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塑料的组成：增塑剂、稳定剂、固化剂、填充剂、着色剂。

塑料的特性：质量轻；电气绝缘性能好；比强度、比刚度高；化学稳定性好；减摩、耐磨性能优良；热导率低。

塑料分类：〔1〕按分子结构、受热行为分：热塑性；热固性。〔2〕按应用范围分：通用；工程；特种。热塑性塑料：聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS、ABS、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚酰胺PA。

热固性：酚醛塑料PF、氨基塑料、环氧树脂EP、不饱和聚酯树脂UP

塑料的选用：一般结构零件可用塑料；耐磨损传动零件可用；减摩自润滑零件；耐腐蚀零部件；耐高温零件；光学零件。

塑料成型工艺性指塑料在成型过程中表现出的特有性能。

热塑性塑料成型工艺性能：1.热力学性能〔玻璃态，高弹态，粘流态〕；2.结晶性；3.流淌性〔常用熔体流淌速率指数表示〕；4.收缩性〔或收缩性小时用：Lm=L〔1+S〕，Lm：型腔尺寸、L：塑件尺寸〕；5.热稳定性〔指受热时性能发生改变的程度〕；6.吸湿性〔指塑料对水的亲疏程度〕；

7.相容性。

热固性塑料的工艺性能：与热塑性相比，制件尺寸稳定性好，耐热和刚性大。

主要工艺性指标：1.收缩率〔热收缩，结构改变引起的收缩，弹性复原，塑性改变〕；2.流淌性〔常用拉西格流淌性表示〕；3.水分及挥发物含量〔质量分数*=*100%Ga：塑料干燥前质量，Gb干燥后质量损失〕；4.硬化速度〔不同热固性塑料其硬化速度是不同的定值〕

流变学性质：牛顿型流体、假塑性流体、宾汗型流体、胀流型流体

注射成型原理：利用塑料可挤压性、可模塑性，将松散物料从料头送入机筒，高温塑化，然后在柱塞或螺杆高压推动下，粘流态熔体高速通过喷嘴注射入低温模具中，保压后冷却定型，获得肯定外形尺寸的塑料制件。

〔PS。有开模形成计算P43〕

注射工艺过程：加料，塑化，注射〔充模，保压，倒流〕，冷却〔浇口冻结后冷却〕，脱模。

注射成型工艺参数：1.温度〔料筒、喷嘴、模具温度〕，2.压力〔塑化压力、注射压力〕，3.时间〔注射时间〔充模、保压时间〕，闭模时间，冷却总时间，其他时间〔开模、脱模、合模等〕〕。某些塑料制件的工艺流程：

1.周转箱体类塑料制件工艺流程：

原材料预备——染色烘干——注射成型〔注射工艺过程的开展〕——模制品检验——包装印刷——制品入库

2.管件、阀门类塑料制件工艺流程：

原材料预处理、称重——混合——挤出造粒——注射成型——脱模——修饰——管件及阀门

压缩成型：原理将松散的固态成型物料径直加入模具中，加热、加压使塑化，然后依据型腔外形流淌成型，最终固化成塑件。

〔PS。有开模力、脱模力、开模行程计算〕

压缩成型工艺参数：压缩成型压力，压缩成型温度〔模具温度〕，压缩时间

压缩成型工艺过程：

成型前预备〔压缩成型过〕压后处理

预热、预压——嵌件安放——加料——合模——排气——固化——脱模——清理、后处理

传递成型〔热固性塑料成型方法〕：原理合模后，将塑料加入到加料室，受热熔融，在压力下，通过浇注系统高速挤入型腔中，在型腔内继续受压受热，交联反应后，固化成塑件。

工艺过程：〔与压缩成型相像，区分在于先合模后加料〕

工艺参数：传递成型压力，模具温度，传递时间及保压时间。

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挤出成型：原理塑料加入料斗，沿螺杆螺旋槽前进，同时受外部加入以及摩擦热渐渐熔融，然后通过机头口模及一系列帮助装置，获得截面外形肯定的型材。

干法塑化：由粒状或粉状转变成粘流态。

湿法塑化：固体塑料在机外溶解于有机溶剂中而转变成粘流态。

干法塑化挤出成型工艺过程：

原材料预备——挤出成型〔塑化，成型，定型〕——塑件定型与冷却——塑件牵引、卷取和切割挤出成型工艺参数：温度〔严格上指熔体温度，取决于料筒、螺杆温度〕；压力；挤出速度；牵引速度

塑料成型制品结构工艺性：〔未整理〕

注射模的组成：主要由动摸和定模两部分组成

可由以下7个系统或机构组成：1.成型零部件〔型腔，型芯，成型杆，镶件等〕2.浇注系统〔主流道，分流道，浇口，冷料穴〕3.导向、定位机构〔导柱，导套，模架〕4.脱模机构〔推杆，推杆固定板，复位杆，拉料杆〕5.侧向分型与抽芯机构6.温度调整系统7.排气系统

分型面选择原那么：应便于堵料脱模并简化模具结构；应考虑塑件的技术要求；应尽量选择在不影响塑件外观的位置，并使其产品的飞边易于清理和修整；应有利于排气；应便于模具零件加工；应考虑注射机的技术参数；在塑件断面轮廓最大的位置，以便于顺当脱模。

浇注系统：指模具中塑料熔体由注射机喷嘴至型腔之间的进料通道。作用：将塑料熔体充斥型腔并注射压力传递到型腔各部分。

浇注系统组成：一般由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。

主流道作用：将塑料熔体引入模具，其外形大小径直影响塑料熔体的流速和填充时间。

分流道作用：通过流道截面及方向的改变使塑料熔体平稳地转换流向，并均衡地安排给各个型腔。浇口作用：调整熔体流速，掌握保压时间，防止熔体倒流。

冷料穴作用：储存注射时熔体料流前锋的冷料头，防止冷料进入型腔而影响塑料质量，或由于冷料堵塞浇口，或降低流淌性为造成填充不满。

浇注系统设计要点：应考虑成型塑料的工艺特性；浇口位置、数量设计要有利于熔体流淌，有利于排气；应尽量缩短熔体到型腔的流程，减削压力损失；避开高压熔体对型芯的嵌件的冲击，防止型芯的变形或移位；尽量减削浇注系统冷凝料的产生，减削原材料的损耗；交口设置要便于冷凝料的去除，不影响外观。

浇口的类型及其特点：1.侧浇口〔外形简约，加工方便，通过转变浇口尺寸可有效调整充模时剪切速率和浇口冷凝时间〕2.重叠式浇口〔可避开熔体从浇口想型腔产生喷射现象〕3.扇形浇口〔浇口深度不断减小，使塑料熔体流淌时横向得到更匀称的安排，从而减削流纹和定向效应〕4.薄片浇口〔浇口截面宽度很大，深度很小〕5.直流浇口〔塑料熔体经主流道径直进入型腔，仅适合于单型腔模〕6.圆环浇口〔进料匀称，圆周上各处流速基本相等，排气简单，可避开和减削熔体接痕〕7.轮辐式和爪形浇口〔轮辐式浇口不仅冷凝料少、方便去除，还由于型芯上部得以定位而增加稳定性；爪形浇口适用于筒形件的进料，可避开偏心〕8.点浇口〔浇口位置能比较自由地选择，不受限制；剪切速率高，能使流程比增大，但剪切速率过高，浇口四周却会引起简单破碎、白化；多点进料或多腔时，简单进行平衡；浇口需要用三板模切断；可用于热流道；浇口四周变形小；加工比较困难〕

浇口设计考前须知：应避开引起熔体破碎；浇口位置应设在塑件最大壁厚处；应有利于排气；要有利于减削熔体接痕和提高熔体接痕强度；防止型芯变形；考虑塑件的收缩变形及分子取向；应考虑塑件的外观。

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成型零部件设计：凸模类型：整体式凸模、嵌入式凸模〔型芯〕、镶拼组合式凸模〔型芯〕、活动凸模〔瓣合式凸模、侧向型芯〕；凹模类型：整体式凹模、整体嵌入式凹模、镶拼组合式凹模〔局部镶拼式、底部、侧壁〕、瓣合式凹模

〔PS。有可能考成型零部件工作尺寸计算P146~〕

导向与定位机构：作用：保证动模和定模两大部分或模内其他零件之间的精确协作和牢靠地分开，以避开模内各零件发生碰撞和干涉，并确保塑件的外形和尺寸精度。

导柱、导套设计原那么：导柱应合理均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够距离保证模具强度；导柱一般设在有型芯的一边以爱护型芯不受损坏，设在定模一边以便于脱模；导柱长度应比凸模端面高度高出6~8mm；导柱端部应做成锥形或半球，导套前端应倒角；导柱、导套应有足够耐磨度；导柱直径按模具尺寸选取。

脱模机构各构件及作用：1.推杆〔推出塑件〕2.推杆固定板〔固定推杆〕3.推板导套〔为推板运动导向〕4.推杆导柱〔运动导向〕5.拉料杆〔使浇注凝料从模具中脱出〕6.推板〔承受推力〕7.支承钉〔使推板与动模板间存在间隙〕8.复位杆〔推出塑件后复位〕

脱模机构设计原那么：一般设置在注射模的动模内；应使塑件在顶出过程中不会变形损坏；应能保证塑件在开模过程中留在设置有顶出机构的动模内；应尽量简约牢靠，有适合的推出距离；假设塑件需留在定模，那么机构设在定模内。

简约脱模形式：推杆推出、推管推出、推板推出、推块推出、联动推出、压缩空气推出

〔PS。看看复位机构脱模力计算〕

侧向分型与抽芯机构三大类型：手动抽芯机构〔模内手动、模外手动〕，液动或气动抽芯机构，机动抽芯机构〔斜导柱、斜滑块、弯销、斜导槽、弹簧、齿轮齿条〕

斜导柱抽芯机构工作原理：开模时，开模力通过斜导柱作用于滑块，迫使滑块带动侧向型芯在动模板的导滑槽内向外侧移动，当斜导柱全部脱离滑块上的斜孔时，侧向型芯便完全从塑件中抽出。

斜滑块工作原理：1.斜滑块外侧分型机构：完全开模后，注射机推顶装置通过推出板使推杆和斜滑块在动模套板的导槽内向侧移动的同时外侧移动，同时完成塑件的侧向抽芯和顶出。2.斜滑块内侧分型机构：开模后，注射机推顶装置通过推出板使推杆和斜滑块向前运动，由于斜孔作用，斜滑块同时向内侧移动，从而在推杆顶出塑件同时完成侧向抽芯。

弯销抽芯机构：工作原理与斜导柱相同〔用矩形截面的弯销代替斜导柱〕。

斜导槽工作原理：开模时，滑块随动模同时移动，待止动销离开滑块一段距离后，滑块在斜导槽作用下侧向移动抽出侧向型芯。

弹簧工作原理：与斜导柱相像〔不靠斜导柱驱动滑块〕

齿轮齿条工作原理：开模时，楔紧块后退松开齿条滑块，且在完全脱离时，塑件随动模运动，传动齿条与齿轮啮合，齿轮、齿条滑块在传动齿条驱动下抽出型芯。

温度调整系统作用：提高塑件的内部和表面质量；稳定塑件的尺寸精度；提高注射机的生产效率；降低模具热交变应力，提高模具运用寿命。

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塑料的组成：增塑剂、稳定剂、固化剂、填充剂、着色剂。

塑料的特性：质量轻；电气绝缘性能好；比强度、比刚度高；化学稳定性好；减摩、耐磨性能优良；热导率低。

塑料分类：〔1〕按分子结构、受热行为分：热塑性；热固性。〔2〕按应用范围分：通用；工程；特种。热塑性塑料：聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS、ABS、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚酰胺PA。

热固性：酚醛塑料PF、氨基塑料、环氧树脂EP、不饱和聚酯树脂UP

塑料的选用：一般结构零件可用塑料；耐磨损传动零件可用；减摩自润滑零件；耐腐蚀零部件；耐高温零件；光学零件。

塑料成型工艺性指塑料在成型过程中表现出的特有性能。

热塑性塑料成型工艺性能：1.热力学性能〔玻璃态，高弹态，粘流态〕；2.结晶性；3.流淌性〔常用熔体流淌速率指数表示〕；4.收缩性〔或收缩性小时用：Lm=L〔1+S〕，Lm：型腔尺寸、L：塑件尺寸〕；5.热稳定性〔指受热时性能发生改变的程度〕；6.吸湿性〔指塑料对水的亲疏程度〕；

7.相容性。

热固性塑料的工艺性能：与热塑性相比，制件尺寸稳定性好，耐热和刚性大。

主要工艺性指标：1.收缩率〔热收缩，结构改变引起的收缩，弹性复原，塑性改变〕；2.流淌性〔常用拉西格流淌性表示〕；3.水分及挥发物含量〔质量分数*=*100%Ga：塑料干燥前质量，Gb干燥后质量损失〕；4.硬化速度〔不同热固性塑料其硬化速度是不同的定值〕

流变学性质：牛顿型流体、假塑性流体、宾汗型流体、胀流型流体

注射成型原理：利用塑料可挤压性、可模塑性，将松散物料从料头送入机筒，高温塑化，然后在柱塞或螺杆高压推动下，粘流态熔体高速通过喷嘴注射入低温模具中，保压后冷却定型，获得肯定外形尺寸的塑料制件。

〔PS。有开模形成计算P43〕

注射工艺过程：加料，塑化，注射〔充模，保压，倒流〕，冷却〔浇口冻结后冷却〕，脱模。

注射成型工艺参数：1.温度〔料筒、喷嘴、模具温度〕，2.压力〔塑化压力、注射压力〕，3.时间〔注射时间〔充模、保压时间〕，闭模时间，冷却总时间，其他时间〔开模、脱模、合模等〕〕。某些塑料制件的工艺流程：

1.周转箱体类塑料制件工艺流程：

原材料预备——染色烘干——注射成型〔注射工艺过程的开展〕——模制品检验——包装印刷——制品入库

2.管件、阀门类塑料制件工艺流程：

原材料预处理、称重——混合——挤出造粒——注射成型——脱模——修饰——管件及阀门

压缩成型：原理将松散的固态成型物料径直加入模具中，加热、加压使塑化，然后依据型腔外形流淌成型，最终固化成塑件。

〔PS。有开模力、脱模力、开模行程计算〕

压缩成型工艺参数：压缩成型压力，压缩成型温度〔模