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文檔簡介

2025年9月19日塑料成型工藝與模具設計項目1制定塑件成型工藝卡項目2注射成型模具設計項目3熱流道注射成型模具設計項目4壓縮與壓注模具設計全套可編輯PPT課件

2025年9月19日項目一制定塑件成型工藝卡任務一選擇產品塑料原材料任務二分析塑件結構工藝性任務三分析塑件成型工藝過程引言2025年9月19日1、上列產品的名稱,用什么塑料生產?2、請列舉身邊常用塑料制品有那些?引言請同學們想一想:2025年9月19日本項目解決問題:1、塑料材料選擇2、塑件結構設計3、成型方法確定引言2025年9月19日任務一選擇產品塑料原材料表1-1燈座產品塑料原材料的選擇塑件名稱燈座材料未知生產產量50萬件技術要求1.塑件未注公差,精度為MT5;2.脫模斜度20左右,未注圓角R2~R3;3.塑件透明性、透光性好,外表無痕跡、美觀;4.塑件機械強度高、耐候性好。

任務書2025年9月19日了解塑料的組成及分類,了解熱塑性塑料和熱固性塑料的區(qū)別。熟悉塑料的使用性能和工藝性能。掌握常用塑料的名稱、代號、性能及用途能根據塑件使用要求選擇塑料原材料品種。能按塑件使用材料分析其使用性能和工藝性能。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務一選擇產品塑料原材料2025年9月19日

塑料的品種繁多,不同的塑料原材料,其使用性能、成型工藝性能及應用范圍不同。選擇塑料原材料,首先應該了解塑件的用途、使用環(huán)境;然后考慮塑料的工藝性能要求,在滿足塑件的使用要求后還要考慮塑料原材料的成本及成型的難易程度。本任務以燈座產品為載體,學習塑料原材料的組成及分類知識,學習塑料的性能,學習常用塑料的名稱、代號、性能及用途,學習燈座產品塑料原材料的選用。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務一選擇產品塑料原材料2025年9月19日

一、塑料的組成及分類任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習二、塑料的使用性能三、塑料工藝性能四、常用塑料的名稱、代號、性能及用途任務一選擇產品塑料原材料2025年9月19日

塑料以合成樹脂為主要成份、加入添加劑其它在一定溫度和壓力下具有塑性和流動性,可被模塑制成一定形狀,且在一定條件下保持形狀不變的材料。

樹脂在塑料中一般含量為40~100%。1.塑料的組成

一、塑料的組成及分類塑料——

合成樹脂+添加劑任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務一選擇產品塑料原材料2025年9月19日天然樹脂:橡膠、松香、蟲膠、瀝青等樹脂品種

合成樹脂:PE、PVC、PP、PC、ABS、

PA、PF等聚合反應、縮聚反應

任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習(1)合成樹脂任務一選擇產品塑料原材料2025年9月19日

熱塑性塑料:線型、支鏈型,有彈性、塑性,可反復成型。熱固性塑料:體型,脆性大、塑性很低。

圖1-1聚合物高分子鏈的幾何結構示意圖任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習樹脂結構:任務一選擇產品塑料原材料2025年9月19日

(2)添加劑(輔助材料)填充劑(填料):增量、改性。

粉狀、纖維狀、層狀。增塑劑:塑性、柔性、流動性。

鄰苯二甲酸二丁酯穩(wěn)定劑:防降解。硬脂酸鹽、環(huán)氧化合物著色劑:裝飾美觀。潤滑劑:防粘模、改善流動性和表面光澤。

硬脂酸固化劑:加速硬化過程。乙二胺發(fā)泡劑:增強材料。石油醚

任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務一選擇產品塑料原材料2025年9月19日

—分子結構最終為體型結構。(變化過程不可逆)2.塑料的分類(1)按成型結構和性能分類

—分子結構是線型或支鏈型結構。(變化過程可逆)熱塑性塑料熱固性塑料任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日表1-2常用熱塑性和熱固性塑料的名稱及英文縮寫任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日

—一般指具有特種功能(如耐熱、自潤滑等)應用于特殊要求的塑料。

—一般指能承受一定的外力作用,并有良好的機械性能和尺寸穩(wěn)定性,在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能,可以作為工程結構件的塑料。聚甲醛(POM)

—一般指產量大、用途廣、成型性好、價廉的塑料。聚乙烯(PE)(2)按使用性能和用途分類特種塑料工程塑料通用塑料任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習1632025年9月19日

塑料的使用性能包括物理性能、化學性能、力學性能、熱性能和電性能等。塑料的性能包括使用性能和工藝性能。二、塑料的使用性能任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日1.塑料的物理性能

主要有密度、透氣性、透濕性、吸水性、透明性、透光率等。2.塑料的化學性能

有耐化學性、耐老化性、抗霉性等。3.塑料的力學性能

主要有抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、伸長率、沖擊韌度、疲勞強度、蠕變與耐蠕變性、應力松弛、磨耗、硬度等。任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日4.塑料的熱性能主要是耐熱性、熱穩(wěn)定性、耐燃性等。5.塑料的電性能主要有介電常數、介電強度、耐電弧性等。任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日

(1)收縮性塑件從模具中取出,其尺寸或體積發(fā)生收縮的現(xiàn)象,稱為收縮性。收縮性的大小可用成型收縮率表示:

式中:實際收縮率

;

計算收縮率

塑件和模具在成型溫度時的尺寸

;

在常溫時模具的尺寸

;塑件的尺寸

。1.熱塑性塑料的工藝性能三、塑料的工藝性能任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日熱收縮彈性恢復結晶收縮收縮的方向性塑件結構、形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件、嵌件數量及其分布。模具結構、分型面、澆口形式及尺寸。成型的工藝性影響。常用熱塑性塑料的收縮率見表1-2影響收縮的因素有:任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日表1-3常用熱塑性塑料的收縮率任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日塑料在一定的溫度和壓力下充滿模具型腔的能力稱為流動性。流動性過小,則不易成型,成型壓力大,易產生缺料和熔接痕等缺陷;流動性過大,成型容易,成型壓力低,易造成溢邊,填充不密實,塑件收縮嚴重等不良現(xiàn)象。表1-3常用熱塑性塑料的流動性。(2)流動性任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日表1-4常用熱塑性塑料的流動性

流動性

熱塑性塑料較好聚酰胺(尼龍)、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纖維素等一般改性聚苯乙烯、ABS、聚甲醛、有機玻璃、聚氯醚等較差聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜和氟塑料等任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日

塑料流動性通常用熔融指數和螺旋流動試驗值表示。熔融指數(MI)是指熱塑性塑料在一定溫度和壓力下,其熔體在10min內通過標準測試裝置的質量,單位為g。熔融指數越大,流動性越好。圖1-2熔融指數標準測試裝置任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日

螺旋流動試驗值是將被測塑料在一定的溫度和壓力下注入標準阿基米德螺旋線模具流道中,測量所能達到的流動長度,單位為cm。流動長度越長,塑料熔體流動性越好。圖1-3標準阿基米德螺旋線模具流道任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日線型分子結構的塑料流動性好。塑料加入填充劑,會降低流動性;加入增塑劑和潤滑劑,會提高流動性。塑料熔體的溫度越高,注射壓力越大,流動性越好。模具結構澆注系統(tǒng)的形式、尺寸、結構布置(如型腔表面粗糙度、澆口截面厚度、型腔形式、排氣形式)、冷卻系統(tǒng)的設計和熔料流動阻力等因素都會直接影響到流動性。影響塑料流動性的因素:任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日結晶是指塑料由熔融狀態(tài)到冷卻固化的過程中,分子發(fā)生有規(guī)則排列的現(xiàn)象。結晶使塑料的強度、硬度、剛度及熔點、耐熱性和耐化學性等性能有所提高,但彈性、伸長率和沖擊強度等有所降低。熱塑性塑料有結晶現(xiàn)象,結晶型塑料一般為不透明或半透明的,非結晶型塑料是透明的。例外:聚4-甲基戊烯為結晶型塑料,卻有高透明性,而ABS是非結晶型塑料但不透明。(3)取向與結晶任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日結晶型塑料在模具設計及選擇注塑機時應注意:料溫上升到成型溫度所需要的熱量多,要選用塑化能力大的設備。冷卻時放出的熱量大,模具要加強冷卻。塑件成型后收縮大,易發(fā)生縮孔、氣孔。結晶度與冷卻速度密切相關,冷卻速度快,結晶度低,收縮?。焕鋮s速度慢,結晶度高,收縮大,為此應合理控制模具溫度。塑料各向異性明顯,內應力大,脫模后塑件易發(fā)生變形翹曲。任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日吸濕性是指塑料對水的親和性。塑件產生氣泡,影響其電氣性能,吸濕性強的塑料,進行干燥處理。吸濕性強的常用塑料有:有機玻璃、尼龍、聚碳酸脂、ABS、聚礬等;而吸濕性差有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氟塑料等。(4)吸濕性任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日熱敏性是指某些塑料對熱較為敏感,在溫高和受熱時間長的情況下就會產生變色、降解、分解的特性。常見的熱敏性塑料有:硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物、聚甲醛和聚三氟氯乙烯等。(5)熱敏性任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日在熱敏性塑料中加入熱穩(wěn)定劑。應選擇合適的成型設備,控制成型溫度和成型周期。及時消除模具和設備中的分解產物。設備和模具采取防腐蝕措施,比如表面鍍鉻。防止熱敏性塑料發(fā)生分解現(xiàn)象的措施:任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日水敏性是指塑料在高溫下對水降解的敏感性。水敏性塑料即使含有少量水分,在高溫高壓下也容易發(fā)生分解,因此,成型前必須進行干燥處理,以嚴格控制水分含量,保證原料的絕對干燥。聚碳酸酯就屬于水敏性塑料。(6)水敏性任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日有些塑料對應力敏感,成型時易產生內應力且質脆易裂,塑件在外力作用下會發(fā)生開裂現(xiàn)象。如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜等都屬于這類材料。(7)應力開裂任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日防止塑料開裂措施:在原料內加入增強填料(如玻璃纖維),提高抗裂性。合理設計塑件和模具結構,選用有利的成型條件,以減少內應力和增加抗裂性。應選擇合理的塑件形狀,不宜設置嵌件等盡量減少應力集中;模具設計時應增大脫模斜度,選用合理的進料口及頂出機構;成型時應適當的調節(jié)料溫、模溫、注射壓力及冷卻時間,盡量避免塑件過于冷脆時脫模,減少內應力。在塑件成型后要進行熱處理,消除內應力,以提高抗裂性。任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日(8)熔體破裂當塑料熔體,在恒溫下通過噴嘴孔時,流速超過某一值時,出來的熔體表面發(fā)生明顯的橫向裂紋稱為熔體破裂。熔體破裂會造成塑件的缺陷,嚴重影響塑件的外觀質量和性能。選擇熔融指數高的塑料,在模具設計時應增大噴嘴、流道、澆口的截面積,降低噴嘴注射速度,提高料溫,可減緩或消除熔體破裂現(xiàn)象。任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-5不同切應力和剪切速率下的200°C的聚氯乙稀擠出熔體變化任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日2.熱固性塑料的工藝特性(1)成型收縮率影響熱固性塑料收縮率的因素與熱塑性塑料類似。任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日定義:測定值:衡量熱固性塑料流動性的指標通常用拉西格流動性表示。(2)流動性每一品種的塑料分為三個不同等級的流動性流動性較差(25~80mm),適用于壓制無嵌件、形狀簡單、厚度一般的塑件;流動性中等(81~131mm),用于壓制中等復雜程度的塑件;流動性好(131~180mm),可用于壓制結構復雜、型腔很深、嵌件較多的薄壁塑件,或用于壓注成型。200mm以上,注射成型。任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日(3)硬化速度硬化是指塑料成型時完成交聯(lián)反應的過程。熱固性塑料的硬化速度是以硬化1mm厚的塑料試樣所需時間來表示,單位為s/mm。此值越小,表明硬化速度越快。任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日(4)比體積及壓縮率定義:比體積(比容)是單位質(重)量塑料所占的體積;壓縮率是塑料的體積與塑料制品體積之比,其值恒大于1。功用:比體積和壓縮率都表示了各種塑料的松散程度,它們都可以作為確定加料腔大小的依據;比體積和壓縮率大,內部充氣多,成型時排氣困難,成型周期長,生產率低。任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日(5)水分及揮發(fā)物含量來源:作用相應措施:成型前預熱干燥;模具中開排氣槽或壓制操作時設排氣工步;模具表面鍍鉻是防止腐蝕。任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日(6)顆粒度和均勻性

顆粒度是指塑料粉料顆粒的大小。均勻性是指顆粒相對大小的差異性。任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日四、常用塑料的名稱、代號、性能及用途(1)聚乙烯(PE)(2)聚氯乙烯(PVC)(3)聚丙?。≒P)(4)聚苯乙?。≒S)(5)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)(6)聚酰胺(尼龍)(PA)(7)聚甲醛(POM)(8)聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃)(PMMA)(9)聚碳酸酯(PC)(10)聚砜(PSF)(11)聚苯醚(PPO)1.常用熱塑性塑料的名稱、代號、性能及用途任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日2.常用熱固性塑料的名稱、代號、性能及用途(1)酚醛塑料(PF)(2)氨基塑料脲-甲醛(UF)三聚氰胺-甲醛(MF)(3)環(huán)氧樹脂(EP)任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日(1)聚乙烯(PE)

基本特性聚乙稀是塑料工業(yè)中產量最大、用途最廣的通用塑料品種,其中高壓聚乙烯的產量最大。聚乙烯樹脂無毒、無味、可燃,手觸似蠟,呈白色或乳白色粉末或白色半透明粒料,密度為0.910g/cm3~0.96g/cm3,為結晶型塑料。任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日

高壓聚乙烯(LDPE)。不是單純的線型,帶有許多支鏈的樹枝狀分子,結晶度不高(為45%~65%)相對分子質量較小,密度較低。具有較好的柔軟性、耐沖擊性及透明性,有好的介電性能,耐寒(-60℃時仍有較好的機械性能和柔軟性),成型加工性能也較好。缺點是耐熱性、硬度、機械強度等都較低,不耐光和氧,易老化。低壓聚乙烯(HDPE)。支鏈很少的線型分子,結晶度高(高達85%~95%),相對分子質量大,密度大。與LDPE相比,耐熱性、硬度、機械強度較高,但柔軟性、耐沖擊性及透明性、成型加工性能較差。任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日高壓聚乙烯適于制作塑料薄膜、軟管、塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和電纜外皮等。低壓聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料繩以及承載不高的零件,如齒輪、軸承等,廣泛用于生產各種瓶、罐、盆、桶、魚網、捆扎帶及管材、異型材等產品。主要用途任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日工藝性能好,可用注射、擠出及吹塑成型結晶型塑料,吸濕性小,成型前不干燥。成型收縮范圍及收縮大,取向明顯,容易變形、翹曲??刂颇?,冷卻均勻、穩(wěn)定。流動性好,對壓力變化敏感。宜用高壓注射,料溫要均勻,填充速度應快,保壓要充分。冷卻速度慢,必須充分冷卻,模具設計應設有冷料穴和冷卻系統(tǒng);加熱時間不宜長,容易發(fā)生分解和燒傷。不宜采用直接澆口注射,應注意選擇澆口位置,防止縮孔和變形。質軟易脫模,可強行脫模。成型性能任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習1.選擇塑料原材料表1-1所示燈座產品,要求具有很高的透明性和透光性,機械強度高、耐候性好,對比常用塑料的性能和用途,選擇聚碳酸酯(PC)塑料。2.塑料原材料性能分析聚碳酸酯(PC)塑料使用性能和工藝性能,如表1-7所示。2025年9月19日任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習表1-7聚碳酸酯(PC)塑料使用性能和工藝性能分析項目

分析內容塑料品種

聚碳酸酯(PC),屬于熱塑性塑料。結構特點

線型結構非結晶型材料,透明。使用溫度

耐候性好,使用溫度小于120℃,耐寒性好,脆化溫度為-100℃?;瘜W穩(wěn)定性

有一定的化學穩(wěn)定性,不耐堿、酮、酯等。性能特點

透光率較高,介電性能好,吸水性小,但水敏性強(含水量不得超過0.2%),且吸水后會降解。力學性能很好,抗沖擊抗蠕變性能突出,但耐磨性較差。成型特點

熔融溫度高(超過330℃才嚴重分解),但熔體粘度大;流動性差(溢邊值為0.06mm);流動性對溫度變化敏感,冷卻速度快;成型收縮率?。灰桩a生應力集中。2025年9月19日任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習3.結論燈座產品要求透明性、透光性好,外表無痕跡、美觀;機械強度高、耐候性好。選擇聚碳酸酯(PC)塑料能滿足要求,其成型工藝性能好,成型前需干燥,宜采用高料溫、高模溫和高壓慢速的條件下成型??刹捎米⑸?、擠出、吹塑和真空成型等加工方法。2025年9月19日任務一選擇產品塑料原材料任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習

本任務主要學習了塑料組成及分類,塑料的使用性能和工藝性能,常用塑料的基本特性、主要應用和成型特點。通過本任務的學習,要求掌握常用塑料的特性、分類與工藝性能;熟悉塑料的組成及用途;了解高分子聚合物的結構、特點及結晶、降解、交聯(lián)等概念。2025年9月19日任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習

試分析一種常用塑件所用材料為何?并對它的使用性能和工藝性能進行分析?任務一選擇產品塑料原材料2025年9月19日項目一制定塑件成型工藝卡任務一選擇產品塑料原材料任務二分析塑件結構工藝性任務三分析塑件成型工藝過程引言2025年9月19日

任務書任務二分析塑件結構工藝性表1-8連接座的結構工藝性分析塑件名稱材料ABS生產產量技術要求2025年9月19日任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務二分析塑件結構工藝性掌握塑件結構設計的基本原則。理解塑件精度國標的有關規(guī)定,能夠正確選擇塑件尺寸精度和表面粗糙度。熟悉帶螺紋和齒輪塑件的結構設計。會分析塑件的結構工藝性。初步具有根據塑件結構工藝性優(yōu)化塑件結構的能力。2025年9月19日任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習

塑件的結構工藝性是指塑件結構對成型工藝方法的適應性。良好的結構工藝性是獲得合格塑件的前提,也是成型工藝得以順利進行的基本條件。在塑料生產過程中,既要考慮成型時對塑件結構、形狀、尺寸精度等方面提出的要求,又要通過模具設計者對給定塑件結構工藝性進行分析,為模具設計和制造提供依據。這樣,在保證工藝穩(wěn)定,提高塑件質量,提高生產率的同時,又能降低成本。本任務以表1-8所示連接座為載體,學習塑件結構工藝性分析方法,并對塑件結構不合理的地方進行改進。2025年9月19日一、塑件設計的基本原則

(1)在塑件設計時,要對塑件進行必要的分析及計算校核。(2)正確選擇塑料材料,選擇材料要具有可加工性,并盡量選擇低成本的材料。(3)大多數塑件經加熱成型后固化定型,在塑件設計時,一定要考慮聚合物的流變過程和形態(tài)變化對塑件影響。(4)許多塑件是各種裝置和設備中的配件或組合件,它的設計應統(tǒng)一在整機產品之中。在保證整機質量的前提下,降低塑件的成本。(5)標準化、系列化是塑件設計在工業(yè)發(fā)展中的方向,所以在設計中要充分體現(xiàn)標準化、系列化。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日二、塑件的尺寸、精度和表面質量1.塑件的尺寸塑件的尺寸是指塑件的總體尺寸。它受塑料流動性的制約。塑件尺寸越大,要求塑料的流動性越好,流動性差的塑料或薄壁塑件進行注射成型和傳遞成型時,塑件尺寸不宜過大,以免熔體不能充滿型腔或形成熔接痕,從而影響塑件外觀和強度。壓縮成型塑件尺寸受到壓力機最大壓力及工作臺面尺寸的限制;注射成型塑件的尺寸受到注射機的公稱注射量、鎖模力、開模行程和模板尺寸的限制。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日2.塑件的尺寸精度:模塑件公差代號為MT(GB/T14486—2008)

MT1級精度最高(一般不采用)

MT7級精度最低根據教材表1-9,表1-10(塑件尺寸公差表)(常用塑料制品公差等級和選用)選擇塑件公差等級。對于塑件上孔的公差可取表中數值冠以(+)號作為上偏差;塑件上軸的公差可取表中數值冠以(-)號作為下偏差;中心距尺寸取表中數值之半冠以“±”號。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日3.塑件的表面質量塑件表面質量包括有無斑點、條紋、凹痕、起泡、變色等缺陷,亦包括表面光澤性和表面粗糙度。上述表面缺陷在塑件的生產過程中必須盡量避免,表面光澤性和表面粗糙度應根據塑件使用要求而定,尤其是透明塑件,對光澤性和粗糙度有嚴格要求。一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高1~2級。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日三、塑件的結構工藝設計1.塑件的形狀塑件各部分應能順利地從模具中取出來,應盡量避免側壁凹槽或與塑件脫模方向垂直的孔,這樣可避免采用瓣合分型或側抽芯等復雜的模具結構并避免在分型面上留下飛邊,如圖1-7所示。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-7塑件的形狀工藝性(a)改側孔為側凹(b)內側凹的改進(c)改進側孔避免側抽芯(d)取消不必要側凹任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日三、塑件的結構工藝設計1.塑件的形狀對較淺的內外側凹槽或凸臺并帶有圓角的塑件,可利用塑料在脫模溫度下具有足夠彈性和凸凹深度尺寸不大的特點,用強制脫模的方式脫出,不必采用組合型芯的方法。如聚甲醛塑件,在5%的內凹(或外凸)均可采用強制脫模方式,如圖1-8所示。聚乙烯、聚丙烯等塑件均可采取類似的方法,但多數情況下,帶側凹的塑件不宜采用強制脫模,以免損壞塑件。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-8可強制脫模的塑件結構尺寸(a)(b)任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日三、塑件的結構工藝設計1.塑件的形狀塑件的形狀還要有利于提高塑件的強度和剛度。薄殼狀塑件可設計成球面或拱形曲面,可以有效地增加剛度和減少變形。例如,將容器底或蓋設計成圖1-9(a)和圖1-9(b)所示的形狀,可大大增強其剛度。薄壁容器的邊緣可按圖1-9(c)所示設計來增加剛度和減少變形。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-9容器類塑件底、蓋、邊緣的設計任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日三、塑件的結構工藝設計1.塑件的形狀緊固用的凸耳或臺階應有足夠的強度和剛度,以承受緊固時的作用力。為此,應避免臺階突然變化和尺寸過小,而應逐步過渡,如圖1-10所示。圖1-10(a)不合理;圖1-10(b)以逐步過渡并以加強筋增強,其結構合理。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-10塑件緊固用凸耳任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日2.塑件的壁厚

壁厚過?。簭姸燃皠偠炔蛔?,塑料流動困難;壁厚過大:原料浪費,冷卻時間長,易產生缺陷(縮孔、凹陷)。同一塑件的壁厚應盡可能一致。常用塑料制件壁厚見表1-12和表1-13任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-11塑件壁厚任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-12塑料制品壁厚設計任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日3.塑件的圓角半徑圓角設計的目的:圓角可避免應力集中,提高制件強度;圓角可有利于充模和脫模;圓角有利于模具制造,提高模具強度。圓角的大?。阂话銏A角半徑不應小于0.5mm,理想的內圓角半徑應為壁厚的1/3以上。圖1-13圓角半徑尺寸任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日4.塑件的加強筋和凸臺加強筋是指塑件上長的突起物,用來改善制品的強度和剛度,有的加強筋還能改善成型時熔體的流動狀況。凸臺是塑件上用來增強孔或供裝配附件用的凸起部分、如圖1-14所示。圖1-14制品加強筋和凸臺任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日(1)加強筋一般筋的高度不超過5a。,筋的根部厚度不超過0.75a,如果筋的根部過厚會在塑料制品外表面產生凹陷,在材料中央產生真空泡。具體如圖1-15所示。兩筋中心之間的間距為(3~4)a.。圖1-15制品加強筋形狀和尺寸任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-16合理布置加強筋任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-17圓角上凸臺結構(2)凸臺任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-18不通孔與通孔凸臺形式(2)凸臺任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-19凸臺的位置設計(2)凸臺任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-20凸臺的形狀(2)凸臺任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日5.塑件的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′。常用塑件的脫模斜度見表1-14表1-15任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-21塑料制品脫模斜度任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日脫模斜度方向:外形以大端為基準,斜度由縮小方向取得,內形以小端為基準,斜度由擴大方向取得。脫模斜度設計要點:塑件精度高,采用較小脫模斜度尺寸高的塑件,采用較小脫模斜度塑件形狀復雜不易脫模,選用較大斜度增強塑料采用較大的脫模斜度收縮率大,斜度加大任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日孔的成型方法:直接模塑出來、模塑成盲孔再鉆孔通、塑件成型后再鉆孔??组g距、孔邊距:熱固性塑件的孔間距、孔邊距見表1-16,熱塑性塑料按表中數值75%確定。塑料制品上用于緊固和作其它受力的孔,應設計凸出邊予以加強,如圖1-22所示。固定孔一般采用圖1-23(a)所示沉頭螺釘孔形式,而不采用圖1-23(b)所示沉頭螺釘孔形式。如果必須采用圖1-23(b)的形式,則應采用圖1-23(c)的形式,以便設置型芯。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習6.塑件的孔2025年9月19日圖1-22塑料制品上孔的加強圖1-23塑料制品固定孔的設計任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日7.塑件的螺紋塑件中的螺紋可用模塑方法成型出來,或切削方法獲得。經常拆裝或受力大的螺紋,要采用金屬螺紋嵌件來成型。設計:直徑、螺距、始末端形狀、過渡長度、旋向等。圖1-26螺紋始端和末端的過渡結構任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日8.塑料齒輪塑料齒輪如圖1-29所示,輪緣寬度tl最小應為齒高t的3倍;輻板厚度H1應等于或小于輪緣厚度H;輪轂厚度H2等于或大輪緣厚度H,并相當于D,輪轂外徑D1最小應為軸孔直徑D的1.5~3倍。圖1-29塑料齒輪各部分尺寸任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日9.塑件的嵌件概念:在塑件內壓入其它的零件形成不可拆卸的連接,此壓入零件稱為嵌件。材料:嵌件可以是金屬、玻璃、木材或已成形的塑件。作用:提高塑件力學性能和磨損壽命;提高塑件的尺寸穩(wěn)定性、尺寸精度;起導電、導磁作用。設計如圖3-21所示.任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-31塑料制品中常見的嵌件種類任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日10.凹凸型字體

塑件上的文字或符號可通過模具型腔壁面上的字體直接形成。它的形式包括:一種是在塑件上的凸形字體,另一種是塑件上的凹形字體。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習圖1-34塑件表面成型凹凸型字體2025年9月19日11.鉸鏈與搭扣利用塑料的良好彈性,或柔軟可塑性,或優(yōu)良抗彎折疲勞特性,可設計出輕巧實用的塑料聯(lián)結件,在電子、儀表,日常用品和玩具等產品中得到廣泛應用,其中鉸鏈與搭扣是最常用的兩種聯(lián)結方式。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-35組合式鉸鏈

圖1-36整體式鉸鏈圖1-37整體式鉸鏈結構尺寸圖1-38搭扣聯(lián)結形式任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日1.分析連接座零件的尺寸精度由項目一任務二可知連接座零件尺寸精度要求為MT5,精度要求不高。查表1-10塑件尺寸公差表,連接座零件主要尺寸公差標注如表1-21所示。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日表1-21連接座零件尺寸公差(單位mm)任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日2.分析連接座零件的表面質量連接座零件要求外表面沒有斑點及熔接痕,內部和其他零件一般配合,查表1-11粗糙度取Ra0.4μm。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日3.分析連接座零件的結構工藝性(1)從圖紙上分析,該連接座零件兩端的凸耳有臺階和突然過渡,因此強度不夠,需改進。(2)該連接座零件孔底壁厚太大,造成壁厚不均勻,需改進。(3)在連接座零件內壁有2個內凸臺,因此成型后連接座零件不易取出,可考慮把2個內凸臺改為外凸臺。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日結論:綜上所述,該連接座零件產品結構工藝性不合理,需要改進,改進結構如圖1-39所示,改進后的連接座零件可采用注射成型加工。圖1-39連接座零件結構改進圖任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日本任務主要學習塑件結構工藝性分析的基本理論和方法。任務圍繞燈座產品和連接座零件的結構工藝性分析任務,首先介紹了塑件結構工藝設計的原則、方法等知識,重點是學習如何正確確定塑件的尺寸精度及表面質量,學習如何優(yōu)化塑件的結構形狀,滿足塑件成型工藝要求;最后利用所學知識完成項目任務,即燈座產品和連接座零件結構工藝分析。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日(1)分析燈座產品的結構工藝性。(2)如圖1-41所示連接板,材料ABS,產量100萬件,塑件未注公差精度為MT5級,塑件不允許有裂紋、變形缺陷,未注圓角R2~R3,要求根據產品的用途和圖紙尺寸精度要求,分析連接板產品的結構工藝性是否合理。任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日圖1-41連接板任務二分析塑件結構工藝性任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2025年9月19日項目一制定塑件成型工藝卡任務一分析產品塑料原材料任務二分析塑件結構工藝性任務三分析塑件成型工藝過程引言2025年9月19日分析燈座產品成型工藝過程塑件名稱燈座材料未知生產產量50萬件技術要求1.塑件未注公差,精度為MT5;2.脫模斜度20左右,未注圓角R2~R3;3.塑件透明性、透光性好,外表無痕跡、美觀;4.塑件機械強度高、耐候性好。

任務書任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日

任務書分析連接座塑件成型工藝過程塑件名稱連接座材料ABS生產產量20萬件技術要求1.塑件未注公差,精度為MT5;2.脫模斜度10左右,未注圓角R2~R3;3.塑件外表無痕跡;4.塑件機械強度高。任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程掌握注射成型原理、工藝過程及成型工藝參數的確定方法。熟悉其他成型原理、工藝過程及成型工藝參數的確定方法。能根據塑件的特點選擇成型方式。能編制塑件成型工藝卡。2025年9月19日任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習

塑料成型是將塑料加熱至熔點以上,使之處于熔融狀態(tài)進行成型加工的方法,主要有注射成型、壓縮成型、壓注成型、擠出成型等。本任務以任務一燈座產品和任務二連接座零件為載體,學習各種塑料成型方法的原理、工藝過程和特點,重點掌握注射成型工藝制定和工藝參數的選擇及塑料成型工藝卡的制定。任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日一、注射成型工藝1.注射成型原理與特點(1)注射成型原理注射成型是通過注射機來實現(xiàn)的,注射機類型有柱塞式和螺桿式兩種,它們的成型原理有所不同。

加料→塑化→合模→注射→保壓→冷卻→開模取制品。

任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日圖1-42螺桿式注射機成型原理1-料斗;2-傳動裝置;3-注射油缸;4-螺桿;5-料筒加熱器;6-噴嘴;7-模具任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程動畫演示2025年9月19日圖1-43柱塞式注射機成型原理1-柱塞;2-料斗;3-分流梭;4-加熱器;5-噴嘴;6-定模板;7-塑件;8-動模板任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程動畫演示2025年9月19日(2)注射成型特點注射成型的生產率高,易實現(xiàn)自動化生產。生產適應性強。塑件的尺寸精度容易保證,塑件質量穩(wěn)定。除了氟塑料外,幾乎所有的熱塑性塑料都可采用注射成型,一些流動性好的熱固性塑料也可用注射成型。注射設備昂貴。模具結構復雜,制造周期長,成本高。澆注系統(tǒng)廢料雖可回收再用,但需增加破碎、造粒等輔助設備。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日2.注射成型過程(1)成型前準備原料外觀檢驗和工藝性測定物料的預熱和干燥料筒的清洗嵌件的預熱脫模劑的使用任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日(2)注射過程加料→加熱塑化→充?!骸鋮s定型→脫模任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日(3)塑件的后處理目的:改善和提高塑件的性能和尺寸穩(wěn)定性。退火處理:將塑件放在加熱介質或烘箱中靜置一段時間,然后緩慢冷卻,以減少或消除內應力。溫度:使用溫度以上10~20℃。調濕處理:在熱水中退火,達到吸濕平衡,使塑件顏色、性能、尺寸穩(wěn)定。溫度:100~121℃

時間:2~9h。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日3.注射成型的工藝參數選擇(1)溫度料筒溫度噴嘴溫度模具溫度(2)壓力塑化壓力(背壓)注射壓力任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日(3)時間:注射時間保壓時間冷卻時間開模取制品時間合模時間等。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日二、壓縮成型工藝1.壓縮成型原理與特點(1)壓縮成型原理材料預處理(預壓、預熱)→把物料加入加料腔→合模→排氣→加熱固化→脫?!謇砟>摺破泛筇幚?。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日圖1-45壓縮成型原理1-凸模固定板;2-上凸模;3-凹模;4-下凸模;5-凸模固定板;6-下模座板任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程動畫演示2025年9月19日(2)壓塑成型特點:優(yōu)點:可用普通壓力機進行生產。模具結構比較簡單。壓力損失小,有利于流動性差的塑料成型。塑件的耐熱性好,溫度使用范圍寬,取向不明顯,產品性能比較均勻,應力變形小,成型收縮率小,外表美觀。可以生產一些流動性很差、面積很大、厚度較小大型扁平塑件。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日缺點:成型周期長,勞動強度大、生產環(huán)境差。塑件經常帶有溢料飛邊,尺寸精度不易控制。模具受到高溫高壓作用,易磨損,使用壽命較短。壓力直接傳給塑料,不能成型帶有精細和易斷嵌件的產品。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日2.壓縮成型工藝過程(1)成形前準備:預熱、預壓(2)壓縮成型的工藝過程:嵌件的安放、加料、合模、排氣、硬化、脫模(3)后處理:清理模具、后處理。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日3.壓縮成型的工藝參數選擇(1)壓縮成型壓力壓縮成型壓力是指模壓時迫使塑料充滿型腔和進行固化而由壓機對塑料所施加的壓力(2)壓縮成型溫度(既模具溫度)溫度高:縮短成型周期、減小成型壓力,但過高會加快塑料固化,影響物料流動,塑件內應力大,易出現(xiàn)變形、開裂、翹曲等缺陷,還易使物料變色、分解。溫度低:硬化不足,塑件表面無光澤,物理和力學性能下降。(3)壓縮時間任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日三、壓注成型工藝1.壓注成型原理與特點(1)壓注成型原理材料預處理(預壓、預熱)→把物料加入加料腔→加熱塑化→充?!訜峁袒撃?。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日圖1-46壓注成型原理1-柱塞;2-加料室;3-上模板;4-凹模;5-型芯;6-型芯固定板;7-下模座;8-澆注系統(tǒng);9-塑件任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程動畫演示2025年9月19日(2)壓注成型特點優(yōu)點:可以成形較復雜的塑件。制件質量高。生產效率高。模具的磨損較小。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日缺點:所用模具結構較復雜,模具制造成本高。成型工藝條件嚴格,操作難度大。成型塑料浪費較大塑件因有澆口痕跡,使修整工作量增大。壓注塑料有纖維填料時,會在塑件中引起纖維定向分布取向,從而導致塑件性能各向異性。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日2.壓注成型工藝過程材料預處理(預壓、預熱)→把物料加入加料腔→加熱塑化→充模→加熱固化→脫模。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日3.壓注成型的工藝參數選擇(1)成型壓力在壓注成型中,融熔塑料要經過澆注系統(tǒng)而進入型腔,由于阻力而引起壓力損失,成型壓力一般為壓縮成型的3倍。(2)成型溫度壓注成型中由于熔融塑料流經澆注系統(tǒng)時會產生摩擦熱,因而成型溫度可以取低些,一般比壓縮成型的溫度低15~30°C,為130~190°C。(3)成形周期

壓注成型周期包括加料時間、充模時間、保壓固化時間、脫模取塑件時間和清模時間等。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日四、擠出成型工藝1.擠出成型原理(1)擠出成型原理以管材的擠出為例,熱塑性塑料的擠出成形原理如圖5-1所示。將顆粒狀或粉狀的塑料加入擠出機料筒內,塑料受到料筒的加熱和在轉動的螺桿4對塑料的剪切摩擦熱作用下而逐漸均勻熔融塑化,塑料熔體不斷通過螺桿的螺旋槽輸送到料筒前端,然后在擠出系統(tǒng)的作用下,熔融塑料通過擠出模具(機頭)上具有一定形狀的口模,然后冷卻定型,借助牽引裝置拉出,切割機構切斷,成為具有一定截面形狀的塑料型材。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日圖5-1擠出成型原理1-擠出機料筒;2-機頭;3-定徑裝置;4-冷卻裝置;5-牽引裝置;6-塑料管;7-切割裝置擠出成型所用設備為擠出機,主要用于生產管材、板材、棒材、片材、薄膜、電線電纜的絕緣保護層、熔融紡絲等連續(xù)性型材的生產,還可以用于塑料的著色、造粒和共混等。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日(2)擠出成型特點①連續(xù)成形,產量大,生產率高,成本低,經濟效益顯著。②擠出工藝所用設備結構簡單,操作方便,應用廣泛。③塑件的幾何形狀簡單,橫截面形狀不變,因此模具結構比較簡單,制造維修方便,變更機頭口模,產品的斷面形狀和尺寸相應改變,這樣就能生產出不同規(guī)格的各種塑料制件。④塑件內部組織均衡緊密,尺寸比較穩(wěn)定準確。⑤適應性強,除氟塑料外,所有的熱塑性塑料都可采用擠出成形,部分熱固性塑料也可采用擠出成形。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日2.擠出成型工藝過程熱塑性塑料的擠出成形工藝過程可分為四個階段。(1)塑化階段經過干燥處理的塑料原料由擠出機料斗加入料筒后,在料筒溫度的加熱和螺桿旋轉、壓實及混合作用下,由固態(tài)的粉料或粒料轉變?yōu)榫哂幸欢鲃有缘木鶆蛉垠w,這一過程稱為塑化。(2)擠出成型階段均勻塑化的塑料熔體隨螺桿的旋轉被送到料筒前端,在螺桿的旋轉擠壓作用下,通過擠出模具上一定形狀的口模而得到截面與口模形狀一致的連續(xù)型材。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習(3)冷卻定型階段熱塑性塑料制件在離開口模后,應立即對擠出的塑料連續(xù)型材進行冷卻硬化而定型,否則,塑料在自重力的作用下就會變形,出現(xiàn)凹陷或扭曲現(xiàn)象。大多數情況下,定型和冷卻是同時完成的,只有在擠出各種棒料和管材時,才有一個獨立的定徑過程,而擠出薄膜、單絲等無需定型,僅通過冷卻便可。擠出板材與片材,有時還通過一對壓輥壓平,同時起到定型與冷卻作用。冷卻一般采用空氣冷卻或水冷卻,冷卻速度對制件的表面粗糙度、尺寸形狀精度等性能有很大影響。硬質塑件(如聚苯乙烯、低密度聚乙烯和硬聚氯乙烯等)不能冷卻得過快,否則容易造成殘余內應力,并影響塑件的外觀質量;軟質或結晶型塑件則要求及時冷卻,以免塑件變形。任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習(4)塑件的牽引、卷取和切割塑件自口模擠出后,一般都會因壓力突然解除而發(fā)生離模膨脹現(xiàn)象,而冷卻后又會發(fā)生收縮現(xiàn)象,從而使塑件的尺寸和形狀發(fā)生改變。此外,由于塑件被連續(xù)不斷地擠出,自重越來越大,如果不加以引導,會造成塑件停滯,使塑件不能順利擠出。因此,在冷卻的同時,要連續(xù)均勻地將塑件引出,這就是牽引。通過牽引的塑件可根據使用要求在切割裝置上裁剪(如棒、管、板、片等),或在卷取裝置上繞制成卷(如薄膜、單絲、電線電纜等)。此外,某些塑件,如薄膜等有時還需要進行后處理,以提高尺寸穩(wěn)定性。任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習3.擠出成型的工藝參數選擇擠出成型的工藝參數包括溫度、壓力、擠出速度、牽引速度。(1)溫度溫度是擠出成形得以順利進行的重要條件之一。從粉狀或粒狀的固態(tài)物料開始,高溫制件從機頭中擠出,經歷了一個復雜的溫度變化過程。嚴格來講,擠出成形溫度應指塑料熔體的溫度,但由于該溫度除了一小部分來自在料筒中混合時產生的摩擦熱以外,大部分是由料筒和螺桿的溫度提供的,所以經常用料筒溫度近似表示成形溫度。機頭溫度必須控制在塑料熱分解溫度以下,而口模處的溫度可比機頭溫度稍低一些,但應保證塑料熔體具有良好的流動性。表1-27為幾種常用熱塑性塑料擠出成型的溫度參數。任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日表1-27常用熱塑性塑料擠出成型的溫度參數任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習(2)壓力在擠出過程中,由于物料流動阻力、螺桿槽深度變化、過濾網和口模產生阻礙等原因,塑料內部形成一定壓力,該壓力是使塑件達到均勻而密實的重要條件。和溫度相似,壓力隨時間的變化而產生周期性波動。為減小壓力波動,應合理控制螺桿轉速,保證加熱和冷卻裝置的溫控精度。任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習(3)擠出速度擠出速度是指單位時間內在機頭和口模中擠出的塑化好的物料量或塑件長度,它代表了擠出生產能力的高低。影響擠出速度的因素很多,如機頭、螺桿和料筒的結構、螺桿轉速、加熱冷卻系統(tǒng)結構和塑料的性能等。在擠出機的結構、塑料品種及塑件類型確定的情況下,擠出速度僅與螺桿轉速有關,因此,調整螺桿轉速是控制擠出速度的主要措施。擠出速度在生產過程中也存在波動現(xiàn)象。對產品的形狀和尺寸精度有顯著的不良影響。為了保證擠出速度均勻,應設計與生產的塑件相適應的螺桿結構和尺寸,嚴格控制螺桿轉速,嚴格控制擠出溫度,同時應采取措施防止因溫度改變而引起擠出壓力和熔體粘度變化而導致的擠出速度的波動。任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日(4)牽引速度擠出成型主要是生產長度連續(xù)的塑料制件,因此必須設置牽引裝置。從機頭和口模中擠出的塑料,在牽引力作用下將會發(fā)生拉伸取向。拉伸取向程度越高,塑件沿取向方向的拉伸強度就越好,但冷卻后長度收縮越大。一般來說,牽引速度應略大于擠出速度。表1-28是幾種塑料管材的擠出成型工藝參數。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日表1-28幾種塑料管材的擠出成型工藝參數任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日

五、中空吹塑成型工藝中空吹塑是制造空心塑料塑件的二次成型方法。中空吹塑成型是把熔融狀態(tài)的塑料型坯置于模具內,然后閉合模具,塑料型坯借壓縮空氣吹脹,冷卻而得到一定形狀的中空塑件的一種加工方法。根據成型方法的不同,主要有擠出吹塑成型、注射吹塑成型、注射拉伸吹塑成型、片材吹塑成型。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日1.擠出吹塑成型圖1-48擠出吹塑成型工藝過程1-擠出機頭;2-吹塑模;3-管狀型胚;4-壓縮空氣吹管;5-塑件任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日

任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習擠出吹塑成型工藝過程如圖1-48所示,首先擠出機擠出管狀型坯(圖a);趁熱將型坯引入對開的模具,閉合模具(圖b);向型腔內通人壓縮空氣,使其膨脹附著模腔壁而成型(圖c);最后保壓、冷卻、定型、放氣、塑件脫模(圖d)。擠出吹塑成型的優(yōu)點是設備與模具結構簡單,投入少,操作容易,適于多種塑料的中空吹塑成型。擠出吹塑成型的缺點是壁厚不易均勻,從而引起塑件壁厚的差異,且塑件需后加工以去除飛邊。任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習2.注射吹塑成型注射吹塑包括制坯和吹塑兩部分,如圖1-49所示為典型的藥瓶吹塑成型工藝過程。首先注射模閉合,將熔融塑料注入注射模內,如圖1-49(b)所示;形成塑料瓶坯,注射模退出,如圖1-49(c)所示;吹塑模閉合,并吹塑脹型,形成塑件,如圖1-49(d)所示;吹塑模打開,取出塑件,如圖1-49(e)所示。此法的優(yōu)點是塑件壁厚均勻無飛邊,不需后加工,重量準確;由于注射型坯有底,故塑件底部沒有拼合縫,強度高;生產效率高。但設備與模具的投資較大,不宜生產較大塑件,多用于于大批量生產小型精致塑件生產。任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日圖1-49注射吹塑成型工藝過程1-管坯模;2-吹塑模;3-注射模;4-芯模;5-塑料管坯;6-塑件任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習3.注射拉伸吹塑成型

注射拉伸吹塑成型是將注射成型的有底型坯加熱到熔點以下的適當溫度后置于模具內,先用拉伸桿進行軸向拉伸后再通人壓縮空氣吹脹成型的加工方法。經過拉伸吹塑的塑件透明度、抗沖擊強度、表面硬度、剛度和阻濕氣滲透性能都有很大提高。注射拉伸吹塑最典型的產品是線型聚酯飲料瓶。這種方法與注射吹塑比較,只是增加了將有底的型坯延伸這一工序,成型過程如圖1-50所示。任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習圖1-50注射拉伸吹塑成型過程1-注射機噴嘴;2-注射模;3-拉伸芯棒(吹管);4-吹塑模;5-塑件任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習4.片材吹塑成型片材吹塑成型如圖1-51所示,將壓延或擠出成型的片材再加熱,使之軟化,放人型腔,合模后在片材之間吹入壓縮空氣,使之中空成型。此法是最早采用的中空塑件成型方法。圖1-51片材吹塑成型任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日

5.中空吹塑成型工藝參數(1)型坯溫度與模具溫度擠出吹塑、注射吹塑成型時型坯溫度在范圍內盡量偏向;注射拉伸吹塑成型時,只有保證吹塑能順利進行,型坯溫度可在范圍區(qū)間取較低值。例如,對于線型聚酯和聚氯乙烯等無定型塑料,型坯溫度比高,通常線型聚酯可取,聚氯乙烯可取,對于聚丙烯等結晶型塑料,型坯溫度比低較合適,聚丙烯取左右。吹塑模具溫度通常在內選取。(2)吹塑壓力吹塑壓力指吹塑成型所用的壓縮空氣壓力,其數值通常為:吹塑成型時取,注射拉伸吹塑成型時吹塑壓力比普通吹塑壓力大一些,常取。對于薄壁、大容積中空塑件或表面帶有花紋、圖案、螺紋的中空塑件,黏度和彈性模量較大的塑料,吹塑壓力應盡量取大值。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日六、編制塑件成型工藝規(guī)程根據塑件的要求及塑料的工藝特性,正確選擇成型方法,確定成型工藝過程及成型工藝條件,合理設計塑料模具,以保證成型工藝的順利進行,保證塑件達到要求,這一系列工作通常稱為制定塑件的工藝規(guī)程。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日1.塑件的分析(1)塑件所用塑料的分析(2)塑件結構、尺寸及公差分析2.塑件成型方法及工藝流程的確定3.成型工藝條件的確定4.設備和工具的選擇任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日七、工藝文件的制定工藝文件制定的任務是把上述工藝規(guī)程編制的內容和參數匯總,并以適當的工藝文件的形式確定下來,作為生產準備和生產過程的依據。目的,生產中最主要的工藝文件是塑料零件工藝過程卡片。根據生產綱領不同,工藝卡片所包含的內容有所不同,但基本內容必須具備。塑料成型工藝規(guī)程格式及填寫規(guī)則,可參照JB/187.3—82原中華人民共和國機械工業(yè)部指導性技術文件。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日1.制定燈座產品成型工藝卡燈座產品的塑料原材料為PC塑料,屬于熱塑性塑料,可以采用注射成型,其成型工藝卡表1-29所示。任務目標任務分析相關知識任務實施任務小結思考與練習任務三分析塑件成型工藝過程2025年9月19日任務目標任務分析相

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