塑料成型与模具设计复习总结

1、制品的材料选择1）塑料的力学性能，如强度、刚性、韧性、弹性、弯曲性能。2）塑料的物理性能，如对使用环境温度变化的 适应性、光学性能、绝热或电气绝缘的程度、精 加工和外观的完满程度等。3）塑料的化学性能，如对接触物（水、溶剂、油、药品）的耐性、卫生程度以及使用上的 4）必要的精度，如收缩率的大小及各向收缩率的差异。5）成型工艺性，如塑料的流动性、结晶性、 热敏性等。选择具体的脱模斜度时，注意以下原则：1）制品尺寸公差允许，脱模斜度取大值。2）热塑性塑料的脱模斜度大，热固性小。3）壁厚大，收缩量大，脱模斜度大。4）较高、较大的制品，脱模斜度小。5）高精度制品，脱模斜度小。6）制品高度很小，脱模斜度

2、为零。7）脱模后制品留在型芯一边，型芯斜度小。8）内孔以小端为基准，斜度由扩大方向取得；外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得。制品壁厚1）制品必须有足够的强度和刚度；2）塑料在成型时有良好的流动状态；3）脱模；4）壁厚均匀，否则使制品变形或产生缩孔、凹陷及填充不足等缺陷。5） 热固性塑料的小型塑件，壁厚取 1.62.5mm，大型塑件取 3.28mm。6） 热塑性塑料的小型制件，壁厚取1.752.30mm，大型制件2.46.5mm。加强肋增加塑件的强度和避免塑件翘曲变形。加强肋的设计原则：加强肋 < 壁厚，b < （ 0.5 0.7） 3;足够的斜度，a 4° 10

3、6; ;圆角， R =3/8；高度小，数量多， L< 33。圆角 尖角：应力集中，塑件破裂，模具热处理时淬裂。 圆角半径：壁厚的 1/3 以上。 圆角有利于塑料充型流动。 圆角会导致凹模型腔加工复杂，使钳工劳动量增加。饰纹、文字、符号及标记设计要求：a. 脱模b. 模具易于加工，文字可用刻字机刻制图案可用手工雕或电加工等，c.标记的凸出高度0.2mm，线条宽度 0.3mm，两条线的间距0.4mm，标记的脱模斜 度10°。塑料螺纹设计1. 成型的螺纹精度低于 3 级。2. 金属螺纹嵌件。3. 塑料螺纹螺牙尺寸应较大。4. 塑料螺纹的外径4mm，内径2mm。5. 螺孔始端有0.2

4、0.8mm的台阶孔，螺纹末端0.2mm的距离。金属嵌件的设计原则1 ）圆形或对称形状；2）壁厚（金属嵌件周围的塑料层厚度大）3）倒角；4）定位；5）自由伸出长度w 2d;6）嵌件会降低生产效率，且生产不易自动化。影响尺寸精度的因素1. 和模具有关的原因：1）模具的形式或基本结构2）模具的加工制造误差3）模具的磨损、变形、热膨胀2. 和塑料有关的原因1）不同厂家生产的塑料的标准收缩率的变化2）不同批量塑料的成型收缩率、流动性、结晶化程度的差异3）再生塑料的混合、着色剂等添加物的影响4）塑料中的水分以及挥发和分解气体的影响3. 和成型工艺有关的原因1）由于成型条件变化造成的成型收缩率的波动2）成型

5、操作变化的影响3）脱模顶出时的塑料变形、弹性恢复4. 和成型后时效有关的原因1）周围温度、湿度不同造成的尺寸变化2）塑料的塑性变形及因为外力作用产生的蠕变、弹性恢复3）残余应力、残余变形引起的变化从模具设计和制造的角度，影响塑料制品尺寸精度的因素有五个方面：1） 模具成型零件的制造误差&；2） 模具成型零件的表面磨损& ;3）塑料收缩率波动 &；4） 模具活动成型零件的配合间隙变化j5） 模具成型零件的安装误差為。对于小尺寸的制品，模具制造误差对制品尺寸的影响要大些； 对于大尺寸的制品，收缩率波动引起的误差是影响制品尺寸精度的主要因素。表面粗糙度的确定1. 模具的表面粗

6、糙度比塑料制品的表面粗糙度低一级；2. 对透明的塑料制品要求型腔和型芯的表面粗糙度相同；3. 对于不透明的塑料制品，型芯的表面粗糙度的级别可比型腔的表面粗糙高1 2级。注射成型特点型周期短 成型形状复杂 尺寸精确 带有金属或非金属嵌件的塑料制件 热塑性塑料（除氟 塑料外） 一些热固性塑料 生产效率高 易于实现全自动化生产 应用广泛按照注射机的注射方向和模具的开合方向分类1）卧式注射机 重心低、稳定 加料、操作及维修均很方便 塑件推出后可自行脱落 便于实 现自动化生产 模具安装较麻烦 嵌件放入模具有倾斜和脱落的可能 机床占地面积较大2） 立式注射机占地面积小 安装和拆卸模具方便 安放嵌件容易 重

7、心高、不稳定 加料较困难推出的塑件要人工取出不易实现自动化生产最大注射量在60g以下3）角式注射机 结构简单机械传动不能准确可靠地控制注射、保压压力及锁模力。模具受冲击和振动较大按注射装置分类注塞式 以加热料筒、分流梭和柱塞来实现成型物料的塑化和注射。 构造简单 适合于小型零件的成型 材料滞流严重 压力损失大注射：螺杆移动进行注射。螺杆预塑化型 塑化：螺杆旋转、料筒进行塑化。 特点：塑化均匀，计量准确。注射机的组成 注射机构加料器料筒螺杆（或柱塞与分流梭）喷嘴锁模机构作用 : 锁紧模具 模具的开合动作 顶出模内制品 锁模方式 全液压式（直压式） 液压 -机械联合作用式（肘拐式） 顶出方式 机械

8、式 液压式电器控制系统则是各液压传动和电器控制系统 液压传动系统是注射机的动力系统 动力液压缸完成开启、闭合和注射等动作的控制系统。热塑性塑料的工艺性能1.收缩 塑料制品从模具中取出发生尺寸收缩的特性。2 流动性 塑料成型难易的指标影响塑料流动性的因素： a.聚合物的性质 b.成型条件衡量流动性的指标：a .相对分子质量b. 熔融指数c. 阿基米德螺旋线长度d. 表观粘度e. 流程比（流程长度/制品壁厚）成型工艺条件对流动性的影响：1）熔体成型温度2）注射压力3）模具结构3.塑料的结晶结晶形塑料各向异性显著、内应力大。脱模后制品内未结晶的分子继续结晶，使制品变形、翘曲。注射成型工艺过程成型前准

9、备 塑料外观(如色泽、颗粒大小及均匀度等)检验；塑料的干燥处理料筒的清洗或拆换 嵌件的预热 脱模剂：硬脂酸锌、液体石蜡和硅油 注射成型过程 加料 塑化 注射 冷却 脱模 固体颗粒转换成粘流态的过程称为塑化。影响因素：受热情况剪切作用螺杆的剪切摩擦热促进塑化注射：充模 熔体经过喷嘴及模具浇注系统进入并填满型腔。型腔内熔体 压力迅速上 升，达到最大值，熔体压实。保压 熔体冷却收缩，熔料不断补充进入模具。模具冷却，熔体密度增大， 逐渐成型。倒流保压结束，螺杆回程(预塑开始) 。 型腔中的熔料通过浇口流向浇注系统称为倒流现象。 熔体在浇口处凝固，倒流停止。浇口冻结后的冷却 加入新料，同时通入冷却水、油

10、或空气等冷却介质，对模具进行进一步的冷却。脱模 在推出机构的作用下将塑料制件推出模外。制件的后处理 退火或调湿，改善和提高制品的性能和尺寸稳定性。退火处理目的：消除制品的内应力，稳定结晶结构。 方法：制品在定温的烘箱中静置一段时间。退火温度=制品使用温度+ (1020 )C退火温度=塑料热变形温度-(1020 )C退火时间根据制品厚度确定。退火后应使制品缓冷至室温。调湿处理 目的：防止氧化变色或吸收水分而膨胀，使制品尺寸稳定。 方法：将刚脱模的制品放在热水中处理。注射成型工艺参数 温度 料筒温度料筒温度选择的依据：流动性，热降解。 Tf (Tm) < 料筒温度 < Td喷嘴温度 喷

11、嘴温度 < 料筒的最高温度 防止直通式喷嘴发生 “流涎 ”现象模具温度 充型能力 塑件的性能和外观质量 模温升高： 流动性增加 充模压力下降 生产率降低 制品内应力降低 制品表面质量提高 成型收缩率增大 制品密度或结晶度增大 制品翘曲度增大2.压力塑化压力 背压：注射机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力。背压是通过调节注射液压缸的回油阻力来控制的。 背压增加：增加熔体的内压力加强剪切效果、提高熔体的温度螺杆退回速度减慢，延长塑料受热时间，改善塑化质量。注射压力 注射时在螺杆头部产生的熔体压强。 注射压力过低，不能充满型腔。 注射压力过大，溢料，变形，系统过载。 注射压力增大： 塑料流动性增加 充填速度增加 接缝强度增加 制件重量增加 制件中内应力增加注射压力与熔体温度的关系料温高，注射压力低；料