1、GGT-ME,塑料的種類與性能 塑料是以有機高分子化合物為基礎，加入若干其他材料（添加劑）製成的固體材料。塑料同金屬材料和陶瓷材料一起，成爲當今三大類主要結構材料。 塑料具有許多優(yōu)良的性能。塑料的密度是三類材料中最小的，具有較高的比強度。塑料還具有優(yōu)良的電絕緣性和熱絕緣性，良好的耐磨性和耐蝕性，以及優(yōu)異的成型工藝性。這些優(yōu)點使塑料得到廣泛應用。 塑料也存在一些缺點，如強度、硬度較低，容易老化等。,GGT-ME,塑料的組成 樹脂 樹脂是高分子化合物的聚合物。高分子化合物的特性及其 聚集態(tài)決定了樹脂的性質。樹脂的性質在很大程度上決定了塑料 的性質。 添加劑 塑料的主要組成物是樹脂。但單純樹脂不能成

2、爲理想的結構材料，必須加入若干種添加劑才能獲得滿意的使用性能和工藝性能，成爲理想的結構材料。有時添加劑還顯示十分重要的作用，甚至不可缺少。,GGT-ME,高分子化合物的合成與結構特點 1.單體高分子化合物是相對分子質量（原子量）很大的化合物。它是由相對分子質量較小的低分子化合物經(jīng)聚合反應而成。這種低分子化和物稱爲單體 2.聚合反應有單體轉變成聚合物的過程稱爲聚合反應。聚合反應有兩種基本形式: a.加聚反應: 亦稱加成聚合反應，特點是參加反應的分散單體，以共價鍵形式連接在一起，成為 相對分子質量很大的大分子鏈。 b.縮聚反應: 特點是在反應過程中有某種低分子化合物產(chǎn)生，如H2O、NH3等。 3.

3、大分子鏈的特性 有單體經(jīng)聚合反應形成的高分子化合物很像一條長鏈,故亦稱大分子鏈.,GGT-ME,高分子化合物的聚集態(tài) a. 綫型無定形聚合物 大分子之間不是規(guī)則地排列在一起，而是彼此交叉纏繞呈無序排列。綫型無定形聚合物在不同溫度範圍內明顯地表現(xiàn)出不同的力學性質。這些不同的力學性質對塑料的使用和模塑成型加工具有重要意義。 b. 結晶型聚合物,GGT-ME,綫型無定形聚合物特點：大分子之間不是規(guī)則地排列在一起，而是彼此交叉纏繞呈無序排列。綫型無定形聚合物在不同溫度範圍內明顯地表現(xiàn)出不同的力學性質。這些不同的力學性質對塑料的使用和模塑成型加工具有重要意義。,GGT-ME,玻璃態(tài) 高分子聚合物的玻璃態(tài)

4、存在於圖中TxTg溫度範圍內。所謂玻璃態(tài)就是在溫度較低時大分子所具有的能量很小，大分子鏈之間的運動不能進行，分子內的鏈段也難以進行，聚合物表現(xiàn)出像玻璃一樣的剛硬，故稱玻璃態(tài)。聚合物呈現(xiàn)玻璃態(tài)時具有較好的力學性能，此時若對聚合物施加外力，只能產(chǎn)生微小的的變形，去除外力後，立即恢復原狀，這種變形形式稱爲普彈形變。溫度低於Tx時，不僅鏈段運動不能進行，鏈分子的局部熱震動也不能進行，聚合物呈現(xiàn)脆性狀態(tài)。此時若對聚合物施加外力，即產(chǎn)生脆性斷裂。溫度高於Tg時，在外力作用下聚合物會產(chǎn)生較大變形，故TxTg的溫度範圍為結構材料的使用溫度範圍。凡Tx低於室溫而Tg超過室溫的聚合物均可用作結構材料。TxTg的溫

5、度範圍越大，其使用溫度範圍也越大。,GGT-ME,高彈態(tài) 高分子聚合物高彈態(tài)存在於圖中TgTf之間。此時因溫度較高，大分子鏈能較自由的進行鏈段運動。在外力作用下，原來卷曲狀的大分子鏈緩慢伸直，去除外力後大分子鏈又緩慢恢復成卷曲狀，因此可以產(chǎn)生百分之數(shù)百的變形量，這種變形稱爲高彈形變。高彈形變是具有柔順性大分子鏈在外力作用下緩慢伸直及緩慢恢復的過程，故這種變形時高分子聚合物獨有的，金屬材料和陶瓷材料無此特徵。產(chǎn)生高彈形變時大分子鏈之間沒有相對滑動，因此高彈形變是可逆的。,GGT-ME,粘流態(tài) 高分子聚合物粘流態(tài)存在於圖中TfTd之間。此時因溫度更高，除了大分子鏈能夠更自由地進行鏈段運動外，大分子

6、鏈之間也能産生相對滑動。因此在外力作用下，高分子聚合物會産生流動變形，這種變形稱爲粘流變形。 粘流變形是塑料模塑成型加工的工藝基礎。由於粘流變形是聚合物中大分子的相對滑動，所以這種變形是不可逆的。正是由於這種變形的不可逆性，才能通過模塑製造出各種塑膠製品。 然而，粘流變形的過程伴隨著高彈形變。高彈形變是鏈段運動，所以在生産模塑塑料製品時必須將原料加熱到足夠高的溫度，使高彈形變部分得到完全鬆弛，否則塑料製品會由於高彈形變的恢復而產(chǎn)生嚴重的內應力，導致製品斷裂或變形。,GGT-ME,添加劑 塑料的主要組成物是樹脂。但單純樹脂不能成爲理想的結構材料，必須加入若干種添加劑才能獲得滿意的使用性能和工藝性

7、能，成爲理想的結構材料。有時添加劑還顯示十分重要的作用，甚至不可缺少。 塑料中加入的添加劑與合成樹脂所用的催化劑、引發(fā)藥劑或交聯(lián)劑不同。添加劑不影響樹脂的化學結構，只是以物理形式分散存在於樹脂中，形成多相或微多相結構.,GGT-ME,常用的添加劑及其在塑料中的作用如下： 1填充劑 填充劑是塑料中較重要的添加劑，在塑料中的百分比比較大，其作用也是多方面的，主要有： (1） 提高抗拉強度 （2）提高硬度和耐磨性 （3） 降低摩擦係數(shù)，提高自潤滑性 （4）改變導電、導熱性能 （5） 降低材料成本 2. 增塑劑 合成樹脂一般都具有一定的可塑性。但樹脂本身所具有的可塑性常常不能滿足某些塑料製品的使用要求

8、和成型工藝要求，因此在塑料中添加增塑劑是滿足上述要求的重要途徑。,GGT-ME,3穩(wěn)定劑 物料與金屬材料相比，一個顯著的特點就是容易老化，即在光、熱和氧的作用下發(fā)生降解、斷鏈和交聯(lián)，製品失去使用性能。在塑料中加入穩(wěn)定劑可以有效的延緩老化。 4潤滑劑 目的：滿足成型工藝的需要。（1）內潤滑：降低塑料的熔融粘度，減少內摩擦。（2）外潤滑：使塑料製品容易脫模。 5染色劑 合成樹脂多為半透明乳白色或無色透明，以次製成的塑料製品必定是色澤單調不美觀。因此，塑料的染色也是生産塑料製品的重要一環(huán)。,GGT-ME,6固化劑 是原綫性聚合物通過交聯(lián)稱爲體型聚合物，使製品具有良好的剛度和硬度（通常固化劑只添加於熱

9、固性塑料中）。 7阻燃劑 許多合成樹脂都有遇火燃燒的特性，有的甚至離火後繼續(xù)自燃。金屬材料和陶瓷材料則無此缺點。為使用安全，常在塑料中加入阻燃劑以防止塑料製品遇火燃燒。 8抗靜電劑 塑料是良好的絕緣材料，但塑料製品在使用過程中如與其他材料發(fā)生摩擦，很容易在表面產(chǎn)生靜電。輕者表面吸塵變髒，重者火花放電引起火災 。加入抗靜電劑的作用是試製品表面形成導電層而放電。,GGT-ME,9 發(fā)泡劑 發(fā)泡劑實施塑料形成微孔結構材料的添加劑。加入發(fā)泡劑形成的微孔結構塑料稱爲泡沫塑料，有良好的隔音和隔熱性能劑很高的比剛度，被廣泛應用。 10. 功能添加劑 廣義地說，所有塑料添加劑都可稱爲功能添加劑。這裡所說得的功

10、能添加劑是指除以上所列的添加劑以外，能使塑料具有一些特殊性能的物質。,GGT-ME,綜上所述，添加劑是塑料的重要組成部分，當然並不是所有的塑料都必須添加上面所列的全部添加劑，而是根據(jù)生産的工藝要求和製品的使用要求有選擇地加入，加入分量也依具體要求而異。必須指出，添加劑的加入可能在某些方面起著有益的作用，而在其他方面可能產(chǎn)生反面作用。因此，選用添加劑時應全面考慮。,GGT-ME,成型周期 成型周期係指一次操作循環(huán)時間，包括前面所列工藝過程的全部時間。其中一部分工序的操作時間應盡可能縮短，如清理模具、塗潤滑劑、安裝嵌件、開閉模具、取出製品等。而另一些工序時間則有一定的工藝要求，如注射保壓時間和製品

11、在模具內的冷卻時間，就不宜過長或過短。 保壓時間太長會降低生産率，太短則製品不能得到充分補縮，易產(chǎn)生各種缺陷。一般製品這段時間約半分鍾至兩分鍾。製品在模具內的冷卻時間太長除降低生産率外還可能使製品脫模困難；冷卻時間太短可能使製品脫模時溫度過高而變形。,GGT-ME,注射成型模具,塑料注射成型所用模具稱爲注塑成型模具，簡稱注射模。注射模區(qū)別於其他塑料模的特點是：模具先由注射機合模機構閉合緊密，然後由注射機注射裝置將高溫高壓的塑料熔體注入模腔內，經(jīng)冷卻或固化定型後，開模取出塑件。因此注射模能一次成型出外形複雜、尺寸精確或帶有嵌件的塑料製件。由於注射成型方法靈活方便，適應性強，故注射成型模具是塑料成

12、型模具中用量最大的模具，也是結構最複雜、最典型，零件功能最完善的模具。掌握注射成型模具的工作原理，結構要點及各零部件的功能之後，對其他類型的模具就容易理解和掌握了,GGT-ME,注射成型模的基本結構:,型腔 澆注系統(tǒng) 其他結構件,1.導向部件 2.定出機構 3.側向抽芯機構 4.排氣系統(tǒng) 5.溫度調節(jié)系統(tǒng) 6.支撐件與緊固件,GGT-ME,最基本的注射模如圖所示:,GGT-ME,注射成型模的主要結構要素:,一.型腔數(shù)目的確定,型腔數(shù)目輿注射機最大注射量的關係 型腔數(shù)目與注射機鎖模力的關係 型腔數(shù)目與模具製造費用的關係,GGT-ME,注射成型模的主要結構要素:,二.分型面的選擇,保證製品能夠脫模

13、 使型腔深度最淺 使分型面的加工容易 使側向型芯盡量短 使塑件外形美觀，易于清理 有利排氣,GGT-ME,注射成型模的主要結構要素:,二.分型面的選擇,盡可能減少飛邊 保證製品精度 盡量避免側向抽芯 使製品留在動模內 使總壓力較大的方向與分型面垂直,GGT-ME,綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是脫?？尚校ＷC製品技術要求，模具結構簡單、製造容易。當選定一個分型面方案後，可能會存在某些缺點，再針對存在的問題採取其他措施彌補。除非製品非常簡單，要選擇完全理想的分型面是很難的。有時還要與澆注系統(tǒng)的設置以及頂出裝置的設置一並考慮。,GGT-ME,注射成型模的主要結構要素:,三.模具

14、外形尺寸, 模具寬度 模具厚度 模具安裝尺寸,GGT-ME,澆 注 系 統(tǒng),一澆注系統(tǒng)的功用及基本結構: 1澆注系統(tǒng)的功用 澆注系統(tǒng)最基本的功用是作爲熔融塑料從注射機注入模具型腔的通道。同時澆注系統(tǒng)在注射成型過程中還具有其他一些功能。保證熔融塑料從噴嘴至型腔的流動過程中能保持成型工藝所需的溫度和壓力。控制熔融塑料進入型腔的速度、流向和保壓時間。保證塑件具有優(yōu)良的內在質量，內應力小，尺寸穩(wěn)定；控制熔融塑料定向凝固和完整美觀的外在質量，形狀完整、無氣泡、無縮孔或縮凹等。,GGT-ME,澆 注 系 統(tǒng),2設計澆注系統(tǒng)的基本要求： （1）加工和修整方便 澆注系統(tǒng)在保證成型工藝和塑件質量要求的前提下應盡

15、可能方便加工。澆注系統(tǒng)的尺寸小要求高，其機構應考慮能採用常規(guī)方法加工，以降低製造成本。 （2）保證塑件變形小，型腔排氣良好 （3）使?jié)沧⑾到y(tǒng)耗料最少 注射成型後澆注系統(tǒng)凝料與製品連在一起，製品脫模後再將澆注系統(tǒng)凝料切除。澆注系統(tǒng)的凝料是廢料，雖然可以回收利用，但必須加工處理，而且配料中若廢料比例太大會降低製品質量，故應盡量減少澆注系統(tǒng)的耗料。,GGT-ME,澆 注 系 統(tǒng),3澆注系統(tǒng)的基本結構:,1 主流道 2主流道襯套 3冷料井 4分流道 5澆口 6型腔,GGT-ME,澆 注 系 統(tǒng),二主流道 主流道是澆注系統(tǒng)的第一部分，也是熔融塑料進入模具的第一段流程。主流道的一端與注射機的噴嘴相銜接，另

16、一端至分型面與分流道連接。,1噴嘴 2主流道襯套,GGT-ME,澆 注 系 統(tǒng),主流道襯套在注射模中，主流道不是直接開在定模上。因爲主流道頻繁地流過高溫高壓的熔料，並與噴嘴反復接觸很容易損壞,1定模 2主流道襯套 3定位環(huán),GGT-ME,澆 注 系 統(tǒng),三冷料井與拉料桿 1. 冷料井的功用 (1）儲存冷料（2）拉住澆注系統(tǒng)凝料,GGT-ME,澆 注 系 統(tǒng),2冷料井的形式與拉料桿的結構 （1）Z型冷料井 （2）倒錐形和圓環(huán)槽冷料井 （3）圓球頭、菌形頭冷料井 （4）無拉料桿的冷料井,GGT-ME,澆 注 系 統(tǒng),四分流道,定義：從主流道底部至澆口的這段澆注系統(tǒng)稱為分流道。單型腔模是否開設分流道

17、視澆口形式而定，多型腔模都需開設分流道。 作用：分流道除了將主流道底部的熔融塑料引導至澆口的作用之外，還應保證熔料在流動過程中溫度和壓力的變化小，並在盡可能短的時間內完成熔料充型，因此分流道應該粗而短。但分流道太粗會使塑料損耗增大，而且增加熔料冷卻時間而降低生産率。分流道長度則與型腔的佈置有關，型腔越多距離越遠，分流道就越長。,GGT-ME,澆 注 系 統(tǒng),佈置形式：分流道由兩種形式，稱爲平衡進料分流道和非平衡進料分流道。 平衡進料分流道與非平衡進料分流道各有其優(yōu)缺點。平衡進料分流道的優(yōu)點是各型腔進料條件相同，製品質量均勻而且好。缺點是分流道總長度增加，對保溫保壓不利，且料耗增大。非平衡進料分

18、流道的優(yōu)缺點剛好與之相反，製品質量不很均勻但料耗減少。故對質量要求嚴格的製品，常採用平衡進料分流道。一般要求的製品可採用非平衡進料分流道。,GGT-ME,澆 注 系 統(tǒng),五澆口 定義：澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。在澆注系統(tǒng)各部分中，澆口對成型工藝和製品質量的影響最大 功用 ： （1）導入熔料 （2）提高熔料溫度 （3）完成保壓補縮 （4）適時冷卻封閉 （5）調節(jié)各型腔進料條件,GGT-ME,澆 注 系 統(tǒng),基本形式： （1）直接澆口 （2）矩形澆口 （3）點澆口 （4）扇形澆口 （5）環(huán)形澆口 （6）護耳澆口 （7）潛伏澆口 上述各種澆口的形式和尺寸，都是對單個型腔或是多型腔平衡

19、進料且各型腔澆口尺寸相同而言的。對於非平衡式澆注系統(tǒng)，一般都需經(jīng)過多次試模對各型腔澆口的截面積做相應修改後後，才能達到平衡進料的要求。,GGT-ME,成 型 零 件 成型零件是注射模的核心部分，包括凹模、凸模和型芯。這些零件直接與塑料接觸並做出塑件的形狀。成型零件的表面精度決定了塑件的表面粗糙度和尺寸精度。高質量的成型零件是制取高質量塑件的基礎。 成型零件的工作尺寸 成型零件的工作尺寸是指與塑件的形狀和精度有直接關係的尺寸。包括型腔直徑和高度，凸模（型芯）直徑和高度，孔與孔之間的中心踞等。 影響成型零件工作尺寸的主要因素。 （1）塑料的性質與成型工藝 （2）成型零件加工誤差 （3）成型零件裝配誤差 （4）成型零件磨損,GGT-ME,模具在使用過程中凹凸模與塑料接觸的表面都經(jīng)受劇烈摩擦，有熔料充型時的摩擦和塑件脫模時的摩擦。這些摩擦都會使凸凹模的工作表面磨損。模具每次開閉，分型面總有一定程度的踫撞，也會使分型面磨損