機(jī)電學(xué)院機(jī)制教研室項目1塑料注射成型工藝及塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計主要內(nèi)容1塑料的工藝性能2

塑料注射成型工藝3塑件的設(shè)計4塑料概論目標(biāo)了解塑料組成及分類123

項目2塑料注射成型工藝及塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計4掌握塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計

了解塑料的工藝性能了解塑料注射成型工藝任務(wù)

123塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計項目2塑料注射成型工藝及塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計4塑件精度及表面粗糙度選擇注射成型工藝參數(shù)的選擇掌握常用塑料的性能1.塑料概論塑料制品的生產(chǎn)過程原料樹脂塑料的制造助劑塑料塑料制品單體的制造樹脂的制造成型加工樹脂的生產(chǎn)塑料的生產(chǎn)塑件的生產(chǎn)塑料是以合成樹脂為主要原料加入一定的添加劑制成的1.塑料概論塑料生產(chǎn)的企業(yè)北京燕山石化1.塑料概論1.1聚合物的分子結(jié)構(gòu)合成樹脂是一種高分子聚合物（簡稱聚合物）nCH2＝CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯1.塑料概論1.1聚合物的分子結(jié)構(gòu)單體：能合成聚合物的小分子物質(zhì)，如聚乙烯的單體CH2=CH2。鏈節(jié)：聚合物中重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元，如聚乙烯的結(jié)構(gòu)單元是－CH2—CH2—。聚合度：聚合物分子結(jié)構(gòu)中的n值表示聚合物中鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)，n值越大，相對分子質(zhì)量越大。分子鏈：由許多鏈節(jié)構(gòu)成的一個很長的聚合物分子。1.塑料概論1.1聚合物的分子結(jié)構(gòu)聚合物___由單體聚合而成分子量較高的化合物。分子量高達(dá)數(shù)千或數(shù)百萬以上者，稱“聚合物”。nCH2＝CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯1.塑料概論1.1聚合物的分子結(jié)構(gòu)體型聚合物線型聚合物帶有支鏈的線型聚合物1.塑料概論1.1聚合物的分子結(jié)構(gòu)熱塑性聚合物熱固性聚合物熱塑性聚合物、熱固性聚合物解讀1.塑料概論1.2塑料的組成及分類塑料

——樹脂＋添加劑塑料——以樹脂為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分，加工過程中在一定溫度和壓力的作用下能流動成型的高分子聚合物(高分子有機(jī)材料)。樹脂是塑料的主要成分決定塑料的類型和基本性能添加劑增加了塑料的用途添加劑解讀1.塑料概論1.2塑料的組成及分類熱塑性塑料1）按樹脂的分子結(jié)構(gòu)和熱性能分：熱固性塑料熱塑性塑料、熱固性塑料解讀1.塑料概論1.2塑料的組成及分類熱塑性塑料、熱固性塑料解讀1.塑料概論1.2塑料的組成及分類通用塑料2）按塑料性能及用途分：特殊塑料增強(qiáng)塑料工程塑料1.塑料概論1.3塑料的熱力學(xué)性能1）熱力學(xué)曲線：線型無定型聚合物和線型結(jié)晶型聚合物受恒定壓力時的變形程度與溫度的關(guān)系曲線。脆化溫度玻璃化溫度粘流溫度熱分解溫度1.塑料概論1.3塑料的熱力學(xué)性能熱力學(xué)曲線：線型無定型聚合物和線型結(jié)晶型聚合物受恒定壓力時的變形程度與溫度的關(guān)系曲線。曲線2不存在明顯的高彈態(tài)，說明線型結(jié)晶型聚合物塑料制品使用溫度范圍大。1.塑料概論1.3塑料的熱力學(xué)性能高彈態(tài):沖壓、鍛造、壓延、氣動成型玻璃態(tài):車、銑、刨、鋸、鉆、銼2）塑料的加工工藝性粘流態(tài):注射、壓縮、壓注、擠出等1.塑料概論1.4成型過程中的流動狀態(tài)分析1）溫度和壓力對粘度的影響溫度對粘度的影響:對溫度敏感的塑料PMMA、PC、PA提高溫度，降低粘度。1.塑料概論1.4成型過程中的流動狀態(tài)分析1）溫度和壓力對粘度的影響壓力對粘度的影響:對壓力敏感的塑料：PE、PP、POM提高壓力，降低粘度。1.塑料概論1.4成型過程中的流動狀態(tài)分析2）影響塑料熔體流動過程中的壓力損失△p的因素塑化區(qū)注射區(qū)成型區(qū)1.塑料概論2）影響塑料熔體流動過程中的壓力損失△p的因素注射區(qū)流動情況分析：1)壓力損失△p和流動距離L成正比，隨著流動距離L的增加而增大。2)壓力損失△p和流道（包括型腔）的截面尺寸有關(guān)。3)壓力損失△p和熔體的表觀粘度成正比，表觀粘度越大，壓力損失也越大。1.塑料概論1.4成型過程中的流動狀態(tài)分析3）塑料在成型過程中的取向填料的取向取決于澆口的形狀和位置1.塑料概論1.4成型過程中的流動狀態(tài)分析3）塑料在成型過程中的取向塑料的取向取決于澆口的形狀和位置橫直試樣沖擊試驗.swf1.塑料概論1.5熱塑性熱固性塑料成型方法簡介1）熱塑性塑料的成型注射機(jī)注射模制品1.塑料概論1.5熱塑性熱固性塑料成型方法簡介1）熱固性塑料的成型壓力機(jī)壓縮模制品1.塑料概論1.5熱塑性熱固性塑料成型方法簡介1）熱固性塑料的成型壓注機(jī)壓注模制品2.塑料的工藝性能1.熱塑性塑料的工藝性能1）收縮性成型收縮的形式：⑴塑件的尺寸收縮⑵收縮方向性

⑶后收縮⑷后處理收縮

塑料在成型加工中表現(xiàn)出來的特有性能塑件從模具中取出冷卻到室溫后，塑件的各部分尺寸都比原來在模具中的尺寸有所縮小，這種性能稱為收縮性。尺寸解讀2.塑料的工藝性能1.熱塑性塑料的工藝性能1）收縮性⑶模具結(jié)構(gòu)：模具的分型面、澆口形式及尺寸等因素直接影響料流方向、密度分布、保壓補(bǔ)縮作用及成型時間。⑵塑件結(jié)構(gòu)

：塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件⑴塑料品種：塑料品種不同，收縮率也不同。⑷成型條件：模溫高，熔體冷卻慢，則塑件密度低，收縮大。壓力高，時間長則收縮小，方向性大。料溫高，收縮大，方向性小。影響收縮的基本因素：2.塑料的工藝性能1）

收縮性表1-1常見塑料收縮率塑料名稱收縮率/%塑料名稱收縮率/%聚乙烯PE低密度PE-LD1.5~3.5聚酰胺（尼龍）PA尼龍60.8~2.5高密度PE-HD

1.5~3.0尼龍6（30%玻璃纖維）0.35~0.45玻璃纖維增強(qiáng)0.4~0.8尼龍91.5~2.5聚苯乙烯PS通用型0.5~0.6尼龍111.2~1.5耐熱型0.3~0.6尼龍661.5~2.2增韌型0.3~0.6尼龍66（30%玻璃纖維）0.4~0.55ABS抗沖型0.3~0.8尼龍6101.2~2.0耐熱型0.3~0.8尼龍610（30%玻璃纖維）0.35~0.4530%玻璃纖維增強(qiáng)型0.3~0.6尼龍10100.5~4.0聚氯乙烯PVC硬質(zhì)0.6~1.5酚醛塑料PF玻璃纖維填料0.05~0.2半硬質(zhì)0.6~2.5云母填料0.1~0.5軟質(zhì)1.5~3.0石棉填料0.2~0.7聚丙烯PP通用型1.0~2.5棉纖維填料0.3~0.7玻璃纖維增強(qiáng)型0.4~0.8木粉填料0.5~0.9聚砜PSF普通型0.5~0.7三聚氰胺甲醛MF紙漿填料0.5~0.7玻璃纖維增強(qiáng)型0.4~0.7礦物填料0.4~0.7聚甲醛POM1.2~3.0脲醛塑料紙漿填料0.6~1.3聚碳酸酯PC0.5~0.8木粉填料0.7~1.22.塑料的工藝性能1.熱塑性塑料的工藝性能1）收縮性尺寸解讀基本計算公式2.塑料的工藝性能1.熱塑性塑料的工藝性能2）流動性流動性好：如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力稱為流動性。

流動性中等：如改性聚苯乙烯、ABS、AS、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、氯化聚醚等。流動性差：酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。2.塑料的工藝性能1.熱塑性塑料的工藝性能2）流動性影響流動性的主要因素：溫度:料溫高則流動性增大壓力:注射壓力增大則熔體受剪切作用大，流動性也增大。

模具結(jié)構(gòu)：凡促使熔融料降低溫度，增加流動性阻力的則流動性就降低。

2.塑料的工藝性能1.熱塑性塑料的工藝性能3）相容性指兩種或兩種以上不同品種的塑料，在熔融狀態(tài)下不產(chǎn)生相分離現(xiàn)象的能力。分子結(jié)構(gòu)相似則較易相容，如PE、PP分子結(jié)構(gòu)不同時較難相容，如PE、PS2.塑料的工藝性能1.熱塑性塑料的工藝性能4）吸濕性吸濕、粘附水分聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚砜不吸水也不易粘附水分：聚乙烯、聚丙烯、PS、PTFE成型前應(yīng)進(jìn)行干燥塑料對水分的親疏程度2.塑料的工藝性能1.熱塑性塑料的工藝性能5）熱敏性對熱較為敏感，在高溫下受熱時間較長或進(jìn)料口截面過小而致剪切作用增大使料溫增高，易出現(xiàn)變色、降解、分解的傾向。這種性能稱為熱敏性。如PVC、POM等成型時應(yīng)加熱穩(wěn)定劑3.塑件的設(shè)計1.塑件尺寸及其精度1）塑件尺寸塑料的流動性（大而薄的塑件充模困難）塑件的尺寸受下面兩個因素影響：設(shè)備的工作能力（注射量、鎖模力、工作臺面）3.塑件的設(shè)計1.塑件尺寸及其精度2）塑件尺寸精度影響塑件尺寸精度的因素:所獲塑件尺寸的準(zhǔn)確度模具的制造精度、磨損程度和安裝誤差塑料收縮率的波動以及成型時工藝條件的變化塑件成型后的時效變化3.塑件的設(shè)計1.塑件尺寸及其精度2）塑件尺寸精度塑件公差代號為MT（表1-3）MT1級精度最高（一般不采用），MT7級精度最低。尺寸精度的確定：根據(jù)教材表1-4（常用塑料)選擇塑件公差等級根據(jù)選用的公差等級，查表1-3確定公差值。3.塑件的設(shè)計1.塑件尺寸及其精度2）塑件尺寸精度尺寸精度的確定：查表1-3A項：不受模具合模精度影響的尺寸公差值B項：受模具合模精度影響的尺寸公差值3.塑件的設(shè)計1.塑件尺寸及其精度2）塑件尺寸精度尺寸精度的確定：標(biāo)注對于塑件上孔的公差可采用基準(zhǔn)孔，可取表中數(shù)值冠以（＋）號。對于塑件上軸的公差可采用基準(zhǔn)軸，可取表中數(shù)值冠以（－）號。對中心距可取表中數(shù)值一半冠以（±

）號。標(biāo)注解讀、練習(xí)注：1）一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸精度。2）模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3級。3.塑件的設(shè)計2.塑件的表面質(zhì)量表面質(zhì)量表面粗糙度、光亮程度色彩均勻性表面缺陷：縮孔、凹陷推桿痕跡對拼縫、熔接痕、毛刺等1）塑件的表面粗糙度表1-5選取。一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高1～2級2）表觀質(zhì)量3.塑件的設(shè)計3.塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）塑件形狀模具結(jié)構(gòu)解讀3.塑件的設(shè)計3.塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計2）脫模斜度為了便于塑件脫模，防止脫模時擦傷塑件，必須在塑件內(nèi)外表面脫模方向上留有足夠的斜度α，在模具上稱為脫模斜度。脫模斜度取決于塑件的形狀、壁厚及塑料的收縮率，一般取30′～1°30′。(表1-7)3.塑件的設(shè)計3.塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計2）脫模斜度外形以大端為基準(zhǔn)，斜度由縮小方向取得。內(nèi)形以小端為基準(zhǔn)，斜度由擴(kuò)大方向取得方向確定3.塑件的設(shè)計3.塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計2）脫模斜度標(biāo)注方法3.塑件的設(shè)計3.塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計3）塑件壁厚壁厚過?。簭?qiáng)度及剛度不足，塑料流動困難壁厚過大：原料浪費(fèi)，冷卻時間長，易產(chǎn)生缺陷

厚薄適中壁厚均勻（壁厚比不超過3:1）表1-83.塑件的設(shè)計3.塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計4）塑件的加強(qiáng)筋筋與壁厚筋的斜角筋與壁厚的圓弧3.塑件的設(shè)計3.塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計5）塑件的支承面邊框底腳3.塑件的設(shè)計3.塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計6）塑件的圓角

圖1-16表示內(nèi)圓角、壁厚與應(yīng)力集中系數(shù)之間的關(guān)系。由圖可見，將R/δ控制在0.25~0.75的范圍內(nèi)較為合理。對于塑件的某些部位，在成型必須處于分型面、型芯與型腔配合處等位置時，則不便制成圓角，而采用尖角。3.塑件的設(shè)計3.塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計6）塑件的圓角（1）內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)為壁厚的一半（2）外壁圓角半徑可為壁厚的1.5倍（3）一般圓角半徑不應(yīng)小于0.5mm（4）壁厚不等的兩壁轉(zhuǎn)角可按平均壁厚確定內(nèi)、外圓角半徑（5）理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)為壁厚的1/3以上3.塑件的設(shè)計3.塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計7）塑件的孔孔徑、孔深（徑深比）孔間距孔邊距3.塑件的設(shè)計3.塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）通孔成型的三種方法通孔成形方法1.swf

通孔成形方法2.swf

通孔成形方法3.swf3.塑件的設(shè)計3.塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（2）異形孔成型的方法

復(fù)雜孔