第二章 塑料及模塑成型工艺

1、 2.1塑料的工艺性能, 2.2塑件的工艺性, 2.3 塑料压缩模塑工艺, 2.4塑料注射模塑工艺,第二章 塑料及模塑成型工艺, 2.5 压注模塑成型工艺, 2.6 挤出模塑成型工艺,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？,2.1塑料的工艺性能,目的和要求：,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。,重点难点：,固化特性 结晶性,2.1塑料的工艺性能,2.1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

2、小，这种性能称为收缩性。,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,影响收缩的基本因素：,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,2.1塑料的工艺性能,1.收缩性,收缩率的计算：,塑件的成型收缩值可用以下公式24来示。,1.收缩性,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）,(2-4),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。,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

3、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。,常用塑料根据它的流动性可分为三类：,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.流动性,影响流动性的主要因素：,模具结构,压力,温度,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。,2.1塑料的工艺性能,一、热塑性塑料的工艺性能,3.结晶性,所谓结晶现象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。,结晶型塑料 非结晶型（又称无定形）塑料,2.1塑料的工艺性

4、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）,一般结晶性塑料为不透明或半透明,例外：,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,2.1塑料的工艺性能,一、热塑性塑料的工艺性能,3.结晶性,结晶型塑料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。, 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。, 对热较为敏感，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

5、热敏性。,2.1塑料的工艺性能,4.热敏性及水敏性,热敏性,一、热塑性塑料的工艺性能,水敏性,2.1塑料的工艺性能,5.吸湿性,一、热塑性塑料的工艺性能,吸湿性,据此，塑料大致可分为以下两种：,不吸水也不易粘附水分,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, 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。,2.1塑料的工艺性能,应力开裂,

6、一、热塑性塑料的工艺性能,6.应力开裂及熔体破裂,熔体破裂,2.1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(共混性),相容性,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,熔融纺丝成型,2.1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,热固性塑料流动性通常以拉西格流动性（以毫米计）来表示，数值大则流动性好。,2.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：,2.1塑料的工艺性能

7、,二、热固性塑料的工艺性能,2.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或用于压注成型。,2.1塑料的工艺性能,二、热固性塑料的工艺性能,2.流动性,影响流动性的因素：,塑料品种,模具结构,成型工艺,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

8、）等都能提高塑料的流动性。,2.1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：,流动性过小 则填充不足，不易成型，成型压力增大。,流动性过大 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，脱模和清理困难及早硬化等缺陷；,2.1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,比容 ,压缩率 ,每一克塑料所占有的体积（以厘米3/克计）。,塑粉与塑件两者体积或比容之比值（其值恒大于1）。,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，塑料由既可熔又可溶变为既不熔又不溶的状态，在成型工艺中把这一过程称为固化（熟化）。,4

9、.固化特性,2.1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）,（预热干燥，开排气槽，加排气工步）,处理方法：,产生的影响：,来源：,2.1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,热固性塑料：,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

10、适宜于哪些加工？,思考题：,2.1塑料的工艺性能,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？,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？,2.1塑料的工艺性能,内容简介：,1.掌握塑件的尺寸精度和表面粗糙度；,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,2.2塑件的工艺性,2.2塑件的工艺性,是塑件对成型加工的适应性,塑件工艺性设计包括 :塑料材料选择、尺寸精度和表面粗糙度、塑件结构,塑件的工艺性 ,塑件工艺性设计的

11、特点：应当满足使用性能和成形工艺的要求，力求做到结构合理、造型美观、便于制造。,2.2塑件的工艺性,一、塑料材料的选择(分析),塑料的选材包括：选定塑料基体聚合物（树脂）种类、塑料具体牌号、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 ）,塑件的尺寸 ,二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度,2.2塑件的工艺性,1.塑件的尺寸,指塑件的总体尺寸,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

12、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:,二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度,2.2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,二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度,2.2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公差值 B项：受

13、模具活动部分影响的尺寸公差值,一、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度,2.2塑件的工艺性,2.塑件的精度,一、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度,2.2塑件的工艺性,尺寸精度的确定：,对于塑件上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,一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高 12级,一、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度,2.2塑件的工艺性,二、塑件的几何形状,1.表面形状,2.2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

14、何形状,1.表面形状,2.2塑件的工艺性,二、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。,脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率，一般取30 130。,2.2塑件的工艺性,2.脱模斜度,脱模斜度方向,内形以小端为基准，斜度由扩大方向取得,2.2塑件的工艺性,二、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,2.2塑件的工艺性,二、塑件的几何形状,脱模斜度设计要点：,2.脱模斜度,塑件精度高，采用较小脱模斜度,2.2塑件的工艺性,二、塑件的几何形状,尺寸高的

15、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,2.2塑件的工艺性,二、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 均匀壁厚,满足成型时熔体充模所需的壁厚,2.2塑件的工艺性,二、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、嵌件埋入处等具有足够的厚度

16、,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：,2.2塑件的工艺性,二、塑件的几何形状,3.塑件的壁厚,改善壁厚练习：,2.2塑件的工艺性,二、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,加强筋的作用：,加强筋设计要点：,它能提高制件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲。,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。,2.2塑件的工艺性,二、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,加强筋设计要点：,2.2塑件的工艺性,二、塑件的几何形状,在满足使用

17、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：,2.2塑件的工艺性,二、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：,内壁圆角半径应为壁厚的一半,2.2塑件的工艺性,二、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,2.2塑件的工艺性,二、塑件的几何形状,通常塑件一般不以整个平面作为支承面，而是以底脚或边框为支承面。,6.塑件的支

18、承面,2.2塑件的工艺性,二、塑件的几何形状,支承面结构形式,是用来增强孔或装配附件、或为塑件提供支撑的截锥台或支撑块,7.塑件的凸台与角撑,2.2塑件的工艺性,二、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,2.2塑件的工艺性,二、塑件的几何形状,凸台设计实例,7.塑件的凸台与角撑,2.2塑件的工艺性,二、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：,直接模塑出来,2.2塑件的工艺性,二、

19、塑件的几何形状,模塑成盲孔再钻孔通,塑件成型后再钻孔,模塑通孔要求孔径比（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 （35）d d1.5mm时， h 3d,肓孔的深度：,2.2塑件的工艺性,二、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）,2.2塑件的工艺性,二、塑件的几何形状,异形孔设计实例,9.塑件上的螺纹,塑件中的螺纹可用模塑方法成型出来，或切削方法获得。,经常拆装或受力大的螺纹，要采用金属螺纹嵌件来成型。,10.塑件上的花纹、文字及符号,凹坑凸字,凸字,凹字,

20、2.2塑件的工艺性,二、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。 嵌件可以是金属、玻璃、木材或已成形的塑件。,11.嵌件,嵌件的作用：,提高塑件力学性能和磨损寿命,2.2塑件的工艺性,二、塑件的几何形状,起导电、导磁作用,提高塑件的尺寸稳定性、尺寸精度,起紧固、连接作用,作业：,打火机外壳 分析塑件的工艺性,2.2塑件的工艺性,1.塑件的工艺分析包括什么内容？,问题：,2.拔模斜度怎么取？,2.2塑件的工艺性,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。,目的与要求：,重点与难点：,难点：工艺条件与各因素的关系 重点：成型

21、压力 成型温度 压缩时间,2.3 塑料压缩成型工艺,一、压缩成型原理,2.3 塑料压缩成型工艺,压缩成型,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、纤维状的料,置于成型温度的型腔中,合模加压,成型固化,一、压缩模塑原理,2.3 塑料压缩模塑工艺,2.压缩模塑特点,塑料直接加入型腔，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,2.3 塑料

22、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,2.3 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：螺旋式压力机,液压机：水压机和油压机,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,2.3 塑料压缩模塑工艺,液压机按机身结构分,框架式 用于中小型压机,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,2.3 塑料压缩模塑工艺,液压机按加压形式分,上压式：工作液缸位于上

23、端，下部是固定工作台。,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,2.3 塑料压缩模塑工艺,模压前的准备,模压过程,模压后处理,预热和干燥,预压,嵌件的安放,加料,合模,排气,保压与固化,脱模,模具清理,整形去应力,修饰抛光,特殊处理,压缩模塑工作循环图,为方便操作和提高塑件的质量，先用预压模将粉状、纤维状的塑料粉在预压机上压成重量一定、形状一致的锭料。,三、压缩模塑工艺,2.3 塑料压缩模塑工艺,1.模压前的准备,预压,预压方法：,采用预压锭料的优点：,加料快而准确,降低压缩率，减小

24、压料腔尺寸，空气含量少，不仅传热快且气泡少。,生产过程复杂，实际生产中一般不进行预压。,三、压缩模塑工艺,2.3 塑料压缩模塑工艺,1.模压前的准备,采用预压锭料的优点：,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,2.3 塑料压缩模塑工艺,1.模压前的准备,对压塑粉的要求：,预压条件：,颗粒最好大小相间 压缩率（塑料锭料）宜为3.0左右 含有润滑剂,压力：压力范围40200MPa,温度：室温或5090预压,原则：锭料的密度达到塑件最大密度的80%,三、压缩模塑工艺,2.3 塑料压缩模塑工艺

25、,1.模压前的准备,预热和干燥,塑料成型前加热的目的：,干燥,预热,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,2.3 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、平稳,嵌件 ,常用嵌件有轴套、螺钉、螺帽、接线柱等等,大嵌件在模具装上压机后要先预热,三、压缩模塑工艺,2.3 塑料压缩模塑工艺,2.模压过程,加料,加料的关键是加料量,定量的方法：,合理堆放塑料，粉料或粒料的堆放要做到中间高四周低，便于气体排放。,容量法：方便但不很准,重量法

26、：准确、麻烦,计件法：预压锭料，计数放入,三、压缩模塑工艺,2.3 塑料压缩模塑工艺,2.模压过程,合模,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：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,2.3 塑料压缩模塑工艺,2.模压过程,排气,排除水分和挥发物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迟压法，即从凸模与塑料接触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

27、气操作，以免移位或损坏。,方法：,目的：,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,2.3 塑料压缩模塑工艺,2.模压过程,保压与固化,欠熟,过熟,不足,过度,保压时间长短受塑料类型、预热情况、塑件形状及压缩程度的影响。,保压时间：,固化阶段的要求：,固化程度,三、压缩模塑工艺,2.3 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,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,2.3 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

28、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,2.3 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,检查塑料质量,预压、预热、干燥,称 料,清洗嵌件，嵌件预热,清 理 压 模 涂 脱 模 剂,放嵌件,加 料,合 模 加热加压,排 气 加热卸压,固 化 保温保压,开 模 卸压脱模,塑 件 整 形,去 应 力 处 理,塑件送至下一工序,压缩模塑工作循环,模压压力（成型压力）,模压温度（成型温度）,模压时间,四、压缩模塑工艺条件,2.3

29、塑料压缩模塑工艺,要生产出高质量塑件，除了合理的模具结构，还要正确选择工艺条件。,四、压缩模塑工艺条件,2.3 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和固化时在分型面单位投影面积上的压力（单位MPa）,成型压力,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,2.3 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：,p =,式中：,p 成型压力（MPa）,pb压力机工作液压缸压力（MPa）,D压力机主缸活塞直径（m）,成型压力与

30、塑料种类、塑件结构、模具温度等因素有关。,四、压缩模塑工艺条件,2.3 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,热固性塑料的模内温度高于模具温度,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,2.3 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。与塑料品种、含水量、塑件形状尺寸、成型温度、压缩模具结构、预压预热、成型压力等因素有关。,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

31、学性能差，易变形,过长,在保证塑件质量的前提下，应力求缩短模压时间。,1.会填写压缩模塑工艺流程图。 2.压缩模塑模具温度与成型温度关系？ 3.模压时间指的是什么时间？ 4.压缩模塑工艺条件主要是什么？,思考与练习：,2.3 塑料压缩成型工艺,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？,问题：,2.3 塑料压缩成型工艺,2.4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,又称注射成型(Inje

32、ction Molding )，主要用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。,2.4塑料注射模塑工艺,一、注射模塑原理,注射模塑,颗粒、粉状塑料,注射机料筒,加热熔融,充模,冷却固化,塑件,合模单元,注射单元,2.4塑料注射模塑工艺,2.4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,2.4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。,按外形可分为：卧式、立式和角式注射机。,塑化,注射机按塑化方式分为

33、：柱塞式注射机和螺杆式注射机。,2.4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。,2.4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：,最大注射量受限：,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。,2.4塑料注射模塑工艺,易产生层流现象且料筒难于清洗,2.4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

34、均：,4.螺杆式注射机,柱塞式注射机存在的缺点：,2.4塑料注射模塑工艺,2.4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,螺杆式注射机的优点：,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。,2.4塑料注射模塑工艺,2.4塑料注射模塑工艺,二、注射成型设备,4.螺杆式注射机,螺杆式注射机的优点：,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。,2.4塑料注射模塑工艺,螺杆式较柱塞式多一旋

35、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。,2.4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,2.4塑料注射模塑工艺,三、注射成型工艺,注射过程,成型后处理,成型前准备,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,2.4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,原料染色,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,红外线干燥,热板干燥,高频干燥,2.4塑料注射模塑工艺,三、注射成型工艺,2.注射过程,原料检验 预处理,合模,注射,装入料斗,保压,脱模,装入嵌件,清理料筒

36、清理模具 涂脱模剂,嵌件清理、预热,预塑化,塑件后处理,冷却,2.4塑料注射模塑工艺,三、注射成型工艺,3.注射成型后处理,放在一定温度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：,调湿：,退火的温度：高于使用温度1020，低于相变温度1020。,2.4塑料注射模塑工艺,四、注射成型工艺条件,温度,压力,时间 （成型周期）,2.4塑料注射模塑工艺,1.温度,四、注射成型工艺条件,料筒温度：,喷嘴温度：,模具温度：, 成型周期长，脱模后翘曲变形，影响尺

37、寸精度；, 产生较大内应力，开裂，表面质量下降。,温度过高,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；,2.4塑料注射模塑工艺,2.压力,四、注射成型工艺条件,塑化压力：,又称背压（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。,注射压力：,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，它的作用是克服熔体的流动阻力，保证一定的充模速率。,注射

38、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。,2.4塑料注射模塑工艺,3.成型时间,四、注射成型工艺条件,成型周期或总周期,成型周期,充模时间,注射时间,闭模冷却时间,其它时间,保压时间,2.4塑料注射模塑工艺,1.模塑前准备及过程（填写工艺流程图） 2.螺杆式及柱塞式注射机的不同特点？,思考与练习：,1.注射过程分为哪几个阶段？,2.注射成型工艺条件有哪些？,问题：,2.4塑料注射模塑工艺,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。,2.5 压注模塑成型工艺,重点：,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；,塑料压注和挤出模塑的工艺条件：时间、温度和压力；,难点：,2.5 压注模塑成型工艺,2.5 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，又称传递成型、挤胶成型。,模具闭合