二塑料及塑料成型工艺

基本内容：1.理解塑料的概念、分类、成份；2.理解热固性、热塑性塑料两个概念，二者的区别；3.了解塑料的特性及用途。1.重点：塑料的概念、成份、分类重点难点：2.难点：对概念的理解第一节塑料概论12/10/2022一、树脂和塑料1．塑料的概念——以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中一定温度和压力的作用下能流动成型的高分子有机材料。塑料2．树脂的概念——指受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外力作用具有流动性，常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。

12/10/20224．树脂的结构及其特点链节：高分子化合物中重复出现的结构单元，如聚乙烯的结构单元是－CH2—CH2—。nCH2＝CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯3．树脂的分类——是指由自然界中动植物分泌物所得的无定形有机物质，如松香、琥珀、虫胶等。——是指由简单有机物经化学合成或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物。天然树脂合成树脂12/10/2022高聚物分子结构的特点：4．树脂的结构及其特点长链分子分子长链具有柔性高分子链间一旦有交联结构存在将不溶不熔高聚物存在晶态和非晶态两种具有取向性12/10/2022二、塑料的成分塑料

——树脂＋添加剂1.树脂（1）作用：塑料的主要成分；决定塑料的类型和基本性能。①胶粘其它成分材料；②赋予塑料可塑性和流动性。12/10/2022②分类：★按化学性能可分为有机填料无机填料★按形状可分为：粉状纤维状层状（片状）①作用：☆减少树脂用量，降低塑料成本；☆改善塑料某些性能，扩大塑料的应用范围。⑴填充剂（填料）：重要的但非必不可少的成分。2.添加剂12/10/2022⑵增塑剂能够增加塑料的可加工性、延展性和膨胀性的物质；它是能与树脂相溶的、不易挥发的高沸点有机化合物。常用的增塑剂是液态或低熔点固体有机物。主要有甲酸脂类、磷酸酯类和氯化石蜡等。作用：提高塑性、流动性和柔软性；降低刚性和脆性；改善塑料的工艺性能和使用性能。12/10/2022⑶稳定剂凡能阻缓材料变质的物质称为稳定剂。可分为以下三种：它的主要作用就是抑制或防止树脂在加工或使用过程中受热而降解。它的主要作用是阻止树脂在光的作用下降解（塑料变色、力学性能下降等等）。延缓或抑制塑料氧化速度。热稳定剂：光稳定剂：抗氧化剂：⑷润滑剂为防止塑料在成型过程中粘模，减少塑料对模具的摩擦，改善塑料的流动性，提高塑件表面的光泽度而加入的添加剂。12/10/2022⑸着色剂

起装饰美观的作用，某些着色剂还能提高塑料的光稳定性、热稳定性和耐候性。①分类颜料染料有机颜料无机颜料②特点：无机颜料：着色能力、透明性、鲜艳性较差，但耐光型、耐热性、化学稳定性较好，不易褪色。染料：色彩鲜艳、颜色齐全，着色能力、透明性好。性能与无机颜料相反。有机颜料的特性介于无机颜料和染料之间。在塑料工业中着色剂多采用颜料还有阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、防腐剂和加工助剂等等。12/10/2022

——在受热或其它条件下能固化成不熔不溶性物质的塑料，其分子结构最终为体型结构。（变化过程不可逆）三、塑料的分类1．按塑料的物理化学性能分：——指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其分子结构是线型或支链型结构。(变化过程可逆)热塑性塑料热固性塑料12/10/2022——一一般指具有有特种功能能（如耐热热、自润滑滑等）应用用于特殊要要求的塑料料。——一一般指能承承受一定的的外力作用用，并有良良好的机械械性能和尺尺寸稳定性性，在高、、低温下仍仍能保持其其优良性能能，可以作作为工程结结构件的塑塑料。——一一般指产量量大、用途途广、成型型性好、价价廉的塑料料。三、塑料的的分类2．按塑料料的用途分分：特种塑料工程塑料通用塑料12/8/2022四、塑料的的特性1.质轻、、比强度高高。2.优异的的电绝缘性性能。3.优良的的化学稳定定性能。4.减摩、、耐磨性能能好。5.透光及及防护性能能。6.减震、、消音性能能优良。12/8/2022思考考与与练练习习：：1.塑塑料料与与树树脂脂的的关关系系？？2.塑塑料料的的成成分分有有哪哪些些，，各各自自作作用用如如何何？？3.塑塑料料按按物物理理化化学学性性质质可可分分为为几几种种？？4.热热塑塑性性塑塑料料和和热热固固性性塑塑料料的的主主要要区区别别？？5.合合成成树树脂脂与与天天然然树树脂脂的的区区别别？？6.塑塑料料按按性性能能及及用用途途分分可可分分为为？？12/8/2022第二二章章塑塑料料及及模模塑塑成成型型工工艺艺问题题：：1.塑料料按按物物理理化化学学性性质质可可分分为为几几种种,主主要要区区别别？？2.合成成树树脂脂与与天天然然树树脂脂的的区区别别？？3.塑塑料料按按性性能能及及用用途途分分可可分分为为？？12/8/2022第二二章章塑塑料料及及模模塑塑成成型型工工艺艺目的的和和要要求求：：1.掌掌握握热热固固性性塑塑料料和和热热塑塑性性塑塑料料的的成成型型特特性性；；2.掌掌握握常常用用塑塑料料的的牌牌号号，，性性能能。。重点点难难点点：：固化化特特性性结结晶晶性性第二二节节塑塑料料的的工工艺艺性性能能12/8/2022一、热热塑性性塑料的的工艺艺性能能1.收收缩性性塑件从从塑模模中取取出冷冷却到到室温温后，，塑件件的各各部分分尺寸寸都比比原来来在塑塑模中中的尺尺寸有有所缩缩小，，这种种性能能称为为收缩性性。（1））成型型收缩缩的形形式：①塑件件的线线尺寸寸收缩缩②收缩缩方向向性③后收收缩④后处处理收收缩第二章章塑塑料及及模塑塑成型型工艺艺12/8/2022（3））收缩缩率的的计算算式中：：──实际际收缩率（（%）──计算算收缩率（（%）a──塑塑件在成成型温度时时的单向尺尺寸（mm）b——塑塑件在室室温下的单单向尺寸（（mm）c——塑塑模在室室温下的单单向尺寸（（mm）第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺（2）影响响收缩的基基本因素：①塑料品种③进料口的形形式、尺寸寸、分布②塑件特性④成型条件12/8/20222.流动性性塑料在一定定温度与压压力下填充充型腔的能能力称为流动性。（1）常用用塑料根据据它的流动动性可分为为三类：①流动性好：：尼龙、聚聚乙烯、聚聚苯乙烯和和聚丙烯；；②流动性中等等：ABS、PMMA和聚甲甲醛；③流动性差：：聚碳酸酯酯、硬质聚聚氯乙烯和和氟塑料。。分子量小，分子量分布宽，分子结构规整性差，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。第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺流动比———塑料熔体体在模具中中进行最长长距离流动动时，各段段通道、模模腔长度与与截面高度度的比值总总和。12/8/2022凡促使熔融融料降低温温度，增加加流动性阻阻力的则流流动性就降降低。（2）影响响流动性的的主要因素素：模具结构

压力

温度

料温高则流流动性增大大，但不同同塑料也各各有差异。。注塑压力增增大则熔融融料受剪切切作用大，，流动性也也增大。第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺12/8/2022一、热塑性性塑料的工艺艺性能3.结晶性性所谓结晶现象即为塑料由由熔融状态态到冷凝时时，分子由由独立移动动，完全处处于无次序序状态，变变成分子停停止自由运运动，按略略微固定的的位置，并并有一个使使分子排列列成为正规规模型的倾倾向的一种种现象。结晶型塑料料非结晶型（（又称无定定形）塑料料第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺12/8/2022一、热塑性性塑料的工艺艺性能3.结晶性性无定形料为透明（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第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺12/8/2022聚合物结晶晶度对制品品性能的影影响1．密度：结晶晶度越高，，密度越大大。2．拉伸强度度：结晶度度越高，拉拉伸强度越越高。3．冲击强度度：随结晶晶提高而减减少。4．刚度：结结晶度越高高，刚度越越差。Ø刚度为啤性性脱模条件件之一，较较高的结晶晶度会减少少制品在模模内的冷却却周期。Ø结晶度会给给低温带来来脆性。5．翘曲：结结晶度越高高，体积减减少，收缩缩加大。6．光泽度：：结晶度提提高会冲加加制品的致致密性，使使制品表面面光洁度提提高，但由由于球晶的的存在会引引起光波的的散射，而而使透明度度降低。第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺12/8/2022如何提高或降降低结晶度？？1．温度及冷冷却速度Ø

结晶有有一个热历程程，就必然与与温度有关。。Ø

温度是是聚合物结晶晶过程中最敏敏感性因素，，相差1℃则则结晶速度可可相差很多倍倍。Ø

冷却速速度决定于模模温与熔体温温度的温差，，冷却速度快快，结晶时间间缩短，结晶晶度低。2．熔体应力力作用Ø

熔体压压力的提高，，剪切作用的的加强都会加加速结晶过程程。第二章塑料料及模塑成型型工艺12/8/2022一、热塑性塑料的工艺性性能3.结晶性结晶型塑料在模具设计及及选择注塑机机时的要求及及注意事项: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。第二章塑料料及模塑成型型工艺12/8/2022———有有的的塑塑料料（（如如聚聚碳碳酸酸酯酯））即即使使含含有有少少量量水水分分，，在在高高温温、、高高压压下下也也会会发发生生分分解解，，这这种种性性能能称称为为水敏敏性性。———对对热热较较为为敏敏感感，，在在高高温温下下受受热热时时间间较较长长或或进进料料口口截截面面过过小小，，剪剪切切作作用用大大时时，，料料温温增增高高易易出出现现变变色色、、降降解解、、分分解解的的倾倾向向。。这这种种性性能能称称为为热敏敏性性。4.热热敏敏性性及及水水敏敏性性热敏敏性性一、、热热塑塑性性塑料料的的工工艺艺性性能能水敏敏性性第二二章章塑塑料料及及模模塑塑成成型型工工艺艺12/8/20225.吸湿性性一、热塑性性塑料的工艺艺性能吸湿性据此，塑料料大致可分分为以下两两种：不吸水也不易粘附水分吸湿、粘附水分聚酰胺、聚聚碳酸酯、、ABS、、聚苯醚、、聚砜聚乙烯、聚聚丙烯——塑料料对水分的的亲疏程度度第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺12/8/2022——指指当一定融融熔指数的的聚合物熔熔体，在恒恒温下通过过喷嘴孔时时当流速超超过某一数数值时，熔熔体表面即即发生横向向裂纹，这这种现象被被称为熔体体破裂。——指指有些塑料料对应力比比较敏感，，成型时容容易产生内内应力，质质脆易裂，，当塑件在在外力作用用下或在溶溶剂作用下下即发生开开裂的现象象，被称为为应力开裂裂。应力开裂一、热塑性性塑料的工艺艺性能6.应力开裂及及熔体破裂裂熔体破裂第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺12/8/2022一、、热热塑塑性性塑料料的的工工艺艺性性能能———指指两两种种或或两两种种以以上上不不同同品品种种的的塑塑料料，，在在熔熔融融状状态态下下不不产产生生相相分分离离现现象象的的能能力力。。7.相容容性性(共共混混性性)相容容性性第二二章章塑塑料料及及模模塑塑成成型型工工艺艺8.塑塑料料状状态态与与加加工工性性注射射成成型型薄膜膜吹吹塑塑成成型型挤出出成成型型压延延成成型型中空空成成型型真空空和和压压力力成成型型熔融融纺纺丝丝成成型型12/8/20222.2塑塑料料的的工工艺艺性性能能第二二章章塑塑料料及及模模塑塑成成型型工工艺艺12/8/2022①Tg以下下，塑料料为坚硬硬固体，，不宜进进行大变变形加工工，但可可进行车车、铣、、刨、钻钻等机械械加工。。②在Tg以以上高弹弹态，粘粘性很大大，塑料料可进行行真空成成型、压压力成型型、压延延成型等等。③结晶型塑塑料，可可在Tg~Tm进行行薄膜或或纤维的的拉伸。。④Tg是大大多数塑塑料加工工的最低低温度。。⑤高弹态上上限为Tf，呈呈粘流态态，在Tf以上上不高温温度，可可进行压压延、挤挤出、吹吹塑成型型，在比比Tf高高的温度度下，不不可逆的的粘性变变形，熔熔融纺丝丝、注射射、挤出出、和吹吹塑成型型。第二章塑塑料及及模塑成成型工艺艺12/8/2022第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺熔融纺丝成成型12/8/2022第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺薄膜吹塑成成型用于吹塑PP（聚丙丙烯）、HDPE（（高密度聚聚乙烯）、、LDPE（低密度度聚乙烯））、LLDPE（线线性低密度度聚乙烯））等塑料薄薄膜，透明明，有光泽泽、不透气气且无毒，，广泛应用用于服装、、食品、纺纺织品、日日用品、及及其它商业业或工业用用的包装。。12/8/2022第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺挤出成型挤出成型是是借助螺杆杆或柱塞的的挤压作用用，使受热热熔化的聚聚合物材料料在压力推推动下，强强行通过口口模而成为为具有恒定定截面的连连续型材的的一种成型型方法。12/8/2022第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺压延成型将已经塑化化的接近粘粘流温度的的聚合物材材料通过一一系列相向向旋转着的的水平辊筒筒间隙，使使物料承受受挤压和延延展作用，，成为具有有一定厚度度、宽度与与表面光洁洁的薄片状状制品，主主要用于生生产片材、、薄膜、人人造革等。。12/8/2022第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺中空成型12/8/2022第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺真空和压力力成型将裁成一定定尺寸和形形状的片材材，夹在模模具的框架架上，让其其在高弹态态的适宜温温度加热软软化，片材材一边受热热、一边延延伸，而后后凭借施加加的压力，，使其紧贴贴模具的型型面，取得得与型面相相仿的形样样，经冷却却定型和修修整后即得得制品。12/8/2022热固性塑塑料收缩缩的表现现形式、、影响因因素和计计算方法法与热塑塑性塑料料基本相相同。二、热固固性塑料的工工艺性能能1.收缩性第二章塑塑料及及模塑成成型工艺艺热固性塑塑料流动动性通常常以拉西格流流动性（以毫米米计）来来表示，，数值大大则流动动性好。。2.流动性12/8/2022第二章塑塑料及及模塑成成型工艺艺拉西格流流动性测测定方法法将一定质质量的塑塑料预压压成圆錠錠，放在在标准压压铸模中中，在一一定温度度和压力力下，塑塑料自模模孔中取取出，测测定挤出出长度，，长度大大流动性性就好。。12/8/2022第二章塑塑料及及模塑成成型工艺艺12/8/2022每一品品种的的热固固性塑塑料通通常分分三个个不同同等级级的流流动性性：二、热热固性性塑料的的工艺艺性能能2.流动性性拉西格流动值为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。第二章章塑塑料及及模塑塑成型型工艺艺12/8/2022二、热热固性性塑料的的工艺艺性能能影响流流动性性的因因素：：⑴塑料料品种种⑵模具具结构构⑶成型型工艺艺一般树脂分分子量量小,填料料颗粒粒细且且呈球球状,水水、增增塑剂剂、润润滑剂剂含量量高的的，流流动性性大。模具成成型表面光光滑、、型腔腔形状状简单单，有利利于改改善流流动性性。采用预压锭锭及先先预热热，提高成成型压压力，提高成成型温温度（在低低于塑塑料硬硬化温温度的的条件件下））等都都能提提高塑塑料的的流动动性。。第二章章塑塑料及及模塑塑成型型工艺艺12/8/2022二、热热固性性塑料的的工艺艺性能能流动性性对成成型的的影响响：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；第二二章章塑塑料料及及模模塑塑成成型型工工艺艺12/8/2022二、、热热固固性性塑料料的的工工艺艺性性能能3.比容容和和压压缩缩率率比容容———压缩缩率率———每一一克克塑塑料料所所占占有有的的体体积积（（以以厘米米3/克克计））。。塑粉粉与与塑塑件件两两者者体体积积或或比比容容之之比比值值（（其值值恒恒大大于于1）。。在热热固固性性塑塑料料的的成成型型过过程程中中，，树树脂脂发发生生交交联联反反应应，，分分子子结结构构由由线线型型变变为为体型型，塑塑料料由由既既可可熔熔又又可可溶溶变变为为既不不熔熔又又不不溶溶的状状态态，，在在成成型型工工艺艺中中把把这这一一过过程程称称为为固化化（（熟熟化化））。4.固固化化特特性性第二二章章塑塑料料及及模模塑塑成成型型工工艺艺12/8/2022二、、热热固固性性塑料料的的工工艺艺性性能能5.水水分分及及挥挥发发物物含含量量⑴塑料生生产过程程中遗留留下来及及成型之之前在运运输、保保管期间间吸收。。⑵是成型型过程中中化学反反应的副副产物。。（流动、、收缩、、气泡、、腐蚀、、气味等））（预热干干燥，开开排气槽槽，加排排气工步步）处理方法：产生的影响：来源：第二章塑塑料及及模塑成成型工艺艺12/8/2022第二章塑塑料及及模塑成成型工艺艺二、热固固性塑料的工工艺性能能6.热固固性塑料料受热时时的物理理状态热固性塑塑料：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；12/8/20221.热固性塑塑料的工工艺性能能有哪些些？热塑塑性塑料料的工艺艺性能有有哪些？？2.热塑性塑塑料在玻玻璃态、、高弹态态和粘流流态各适适宜于哪哪些加工工？第二章塑塑料及及模塑成成型工艺艺思考题：：12/8/20222.3常用塑料料一、聚乙烯1、分类类及应用用按聚合时时所采用用压力的的不同，，可分为为高压、、中压和和低压聚聚乙烯。。①高压聚乙乙烯（低低密度聚聚乙烯））：常用用于制作作塑料薄薄膜、软软管、塑塑料瓶、、绝缘零零件和包包覆电缆缆等。第二章塑塑料及及模塑成成型工艺艺②中压聚乙乙烯：高高速吹塑塑成型，，制造瓶瓶类、薄薄膜、注注射成型型制品、、旋转成成型制品品，电线线电缆。。③低压聚乙乙烯：制制造塑料料管、塑塑料板、、塑料绳绳以及承承载不高高的零件件，如齿齿轮、轴轴承等。。12/8/2022二、聚苯苯乙烯1、性能能（1）目前最理理想的高高频绝缘缘材料。。（2）化化学稳定定性良好好。（3）耐热性性低，质地硬硬而脆。（4）透明性很好。第二章塑料料及模塑成型型工艺工业上：仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型；电气方面：良好的绝缘材料、接线盒、电池盒等；日用品方面：包装材料、各种容器、玩具等。2、应用12/8/2022三、ABS1、性能（1）良好好的表面硬硬度、耐热热性及耐化化学腐蚀性性；（2）坚韧韧；（3）优良良的成型加加工性和着着色性能；；（4）热变变形温度高高，尺寸稳稳定性较好好，化学稳稳定性、介介电性能良良好。第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺耐热性、耐气候性差。2、缺点12/8/2022三、ABS3、应用1）机械工业：：制造齿轮轮、泵叶轮轮、轴承、、把手、管管道、电机机外壳、仪仪表壳、仪仪表盘、水水箱外壳、、蓄电池槽槽、冷藏库库和冰箱衬衬里等；第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺2）汽车工业：：汽车挡泥泥板、扶手手、热空气气调节导管管、加热器器、小轿车车车身；3）水表壳、纺纺织器材、、电器零件件、文教体体育用品、、玩具、电电子琴及收收录机壳体体、食品包包装容器、、农药喷雾雾器及家具具等。12/8/2022四、酚醛塑塑料1、性能刚性好，变变形小，耐耐热耐磨，，能在150～200℃内长长期使用；；水润滑条条件下，有有极低的摩摩擦系数，，电绝缘性性能优良。。第二章塑塑料及模塑塑成型工艺艺制造齿轮、轴瓦、导向轮、无声齿轮、轴承、绝缘材料、线圈架、接线板、电动工具外壳、风扇叶子、耐酸泵叶轮、齿轮和凸轮等。2、缺点质脆，抗冲冲击强度差差。3、应用12/8/20221.了解压压缩成型工工艺过程及及工艺条件件的选择；；2.掌握工工艺条件对对塑件质量量的影响。。目的与要求求：重点与难点点：难点：工艺条件件与各因素素的关系重点：成型压力力成成型温度压压缩缩时间第四节塑塑料压缩模模塑工艺12/8/2022一、、压压缩缩模模塑塑原原理理2.4塑塑料料压压缩缩模模塑塑工工艺艺压缩缩模模塑塑1.成成型型方方法法———又又称称为为模模压压成成型型或或压压制制。。主主要要用用于于热热固固性性塑塑料料的的成成型型，，也也可可以以用用于于热热塑塑性性塑塑料料的的成成型型。。粉粒粒状状、、纤纤维维状状的的料料置于于成成型型温温度度的的型型腔腔中中合模模加加压压成型型固固化化12/8/20222.压压缩缩模模塑塑特特点点⑴塑塑料料直接接加加入入型型腔腔，加料料腔腔是是型型腔腔的的延延伸伸。。⑵模具具是是在在塑塑件件最终终成成型型时时才才完完全全闭闭合合。。⑶压压力力通通过过凸凸模模直直接接传传给给塑塑料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12/8/2022⑸生生产产周周期期长长、、效效率率低低。。⑷操操作作简简单单，，模模具具结结构构简简单单。。一模模多多腔腔塑件收缩小、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12/8/2022二、、模模压压设设备备1.模模压压设设备备作作用用2.模压压设设备备的的种种类类按传传动动方方式式分分机械械式式压压机机：：螺旋旋式式压压力力机机液压压机机：：水压机和和油压机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12/8/2022液压机按按机身结结构分框架式用于中小小型压机机立柱式用于大中中型压机机2.模压设备备的种类类12/8/20222.模压设备备的种类类液压机按按加压形形式分上压式：工作液液缸位于于上端，，下部是是固定工工作台。。下压式：：工作液缸缸位于下下端，操操作不便便，很少少使用。。12/8/2022三、压缩模模塑工艺模压前的准准备模压过程模压后处理理预热和干燥燥预压嵌件的安放放加料合模排气保压与固化化脱模模具清理整形去应力力修饰抛光特殊处理压缩模塑工工作循环图图12/8/2022为方便操作作和提高塑塑件的质量量，先用预压模将粉状、纤纤维状的塑料粉在预压机上上压成重量一定、形状一致的锭料。三、压缩模模塑工艺1.模压前前的准备⑴预压①预压方法法：②采用预压压锭料的优优点：加料快而准确降低压缩率，减小压料腔尺寸，空气含量少，不仅传热快且气泡少。12/8/2022生产过程复复杂，实际际生产中一一般不进行行预压。②采用预压压锭料的优优点：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。12/8/2022③对对压压塑塑粉粉的的要要求求：：④预预压压条条件件：：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40～200MPa温度：室温或50～90℃预压原则：锭料的密度达到塑件最大密度的80%。适量量：：易易脱脱模模、、外外观观质质量量好好；；过多多：：力力学学性性能能下下降降。。12/8/2022⑵预预热热和和干干燥燥塑料料成成型型前前加加热热的的目目的的：：干燥燥预热热塑料料成成型型前前加加热热的的方方法法：：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12/8/2022作为塑件中导导电部分或使使塑件与其它它零件相连接接的零件。⑶嵌件的安放放②嵌件的安放放要求位置正确、平稳。嵌件——常用嵌件有轴套、螺钉、螺帽、接线柱等等①大嵌件在模模具装上压机机后要先预热；12/8/2022三、压压缩模模塑工工艺2.模模压过过程⑴加料料①加料料的关关键是是加料量量②定量量的方方法：：③合理理堆放放塑料料，粉粉料或或粒料料的堆堆放要要做到到中间间高四四周低低，便便于气气体排排放。。容量法：方便但不很准重量法：准确、麻烦计件法：预压锭料，计数放入12/8/2022⑵合模模②凸模模触及及塑料料之后后：减慢合合模速速度（（利于于排气气）①凸模模触及及塑料料之前前：尽量加加快合合模速速度（（缩短短周期期，避避免塑塑料过过早固固化））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：12/8/2022合模后后加压压至一一定压压力，，立即即卸压压，凸凸模稍稍微抬抬起，，连续续１～～３次次。⑶排气气排除水水分和和挥发发物变变成的的气体体及化化学反反应的的副产产物，，以免免影响响塑件件性能能与表表面质质量。。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15~30秒，防止溢料。塑件带有小型金属嵌件则不采用排气操作，以免移位或损坏。方法：目的：12/8/2022在成型型压力力与温温度下下保持持一定定的时时间，，使交交联反反应进进行到到要求求的程程度。。从压模模闭合合加压压至卸卸压取取出塑塑件所所用的的时间间。⑷保压压与固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12/8/20222.模模压压过过程程⑸脱脱模模复杂杂塑塑件件在在压压力力下下冷冷却却至至一一定定温温度度后后再再脱脱模模。。塑件件脱脱模模方方法法：：模外手动推出推出机构机自动推出12/8/20223.模模压压后后处处理理用铜铜铲铲或或压压缩缩空空气气清清理理，，以以免免损损模模具具外外观观⑴模模具具清清理理⑵整整形形去去应应力力在整整形形模模中中冷冷却却脱模模后后放放入入一一定定温温度度的的油油池池或或烘烘箱箱中中缓缓慢慢冷冷却却，，或或者者进进行行退退火火处处理理大型、厚壁件对薄壁易变形件⑶修修饰饰抛抛光光去飞边、毛刺、表面抛光⑷特特殊殊处处理理二次加工：防潮、美观(电镀、喷涂)12/8/2022检查塑料质量量预压、预热、、干燥称料清洗嵌件，嵌嵌件预热清理压模模涂脱模剂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整形去应力处处理塑件送至下一一工序压缩模塑工作作循环12/8/2022模压压力（（成型压力力）模压温度（（成型温度度）模压时间四、压缩模模塑工艺条条件要生产出高高质量塑件件，除了合合理的模具结构，还要正确确选择工艺条件。12/8/20221.成型压压力——指压压缩塑件时时凸模对塑料熔体和固化时在分分型面单位投影面面积上的压压力（单位位MPa））成型压力施加成型压压力的目的的：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12/8/2022A——凸模模与塑料接接触部分在在分型面上上的投影面面积（mm）计算公式：：p=式中：p——成成型压力（（MPa））pb——压力机机工作液压压缸压力（（MPa））D——压力力机主缸活活塞直径（（m）成型压力与与塑料种类、、塑件结构构、模具温温度等因素有关关。1、增大压压力流动性增加加、收缩率率降低、密密度增大，，制品性能能提高2、减小压压力气孔增加、、收缩率增增大，密度度降低，力力学性能和和外观质量量下降。3、压力过过大设备、能量量消耗增大大，压机、、模具寿命命缩短。12/8/20222.成型温温度——指压压缩时所需需的模具温温度，对塑塑件质量、、模压时间间影响很大大。成型温度热固性塑料料的模内温度高于模具温度硬化速度慢慢、周期长长，硬化不不足；塑件件表面无光光；物理、、力学性能能差模具温度太高树脂、有机机物分解；；塑件外层先先硬化高成型周期短短，生产率率提高过低12/8/20223.模压时时间——指塑料料在闭合模模具中固化化变硬所需需的时间。。与塑料品种、含水量、塑件形状尺尺寸、成型温度、压缩模具结构、预压预热、成型压力等因素有关关。模压时间塑件性能反反而下降模压时间短硬化不足，，外观及力力学性能差差，易变形形过长在保证塑件件质量的前前提下，应应力求缩短短模压时间间。12/8/2022五压模1、分分类（不溢式、、溢式、半半溢式）溢式式12/8/2022不溢溢式式12/8/2022无支支撑撑面面半半溢溢式式12/8/2022有支支撑撑面面半半溢溢式式12/8/20222、性性能能比较较3、加加热方方式（1））外给给式：模具不不带加加热装装置，，由液液压机机提供供热量量（2））自给给式：模具带带加热热装置置，由由液压压机提提供热热量

溢料缝原料排气加料室制品尺寸及性能溢式有，浪费在5%以内要求不严格（浪费）易无尺寸精度不高，施压不准确，力学性能不易控制不溢式无计量严格不易有尺寸精度、质量性能好半溢式部分溢料不严格较易有尺寸精确，质量性能较好半溢式部分溢料不严格有

尺寸精精确，，质量量性能能较好好12/8/20221.会会填写压压缩模模塑工工艺流流程图图。2.压缩模模塑模模具温温度与与成型型温度度关系系？3.模压时时间指指的是是什么么时间间？4.压缩模模塑工工艺条条件主主要是是什么么？思考与与练习习：12/8/20222.5塑料料注射模塑塑工艺1.压缩模塑模模具温度与与成型温度度关系？2.模压时间指指的是什么么时间？3.压缩模塑工工艺条件主主要是什么么？问题：12/8/20222.5塑料料注射模塑塑工艺目的和要求求：1.了解注注塑工艺过过程及工艺艺条件的选选择；2.掌握工工艺条件对对塑件质量量的影响。。重点难点：：难点：工艺艺条件与各各个因素之之间的关系系重点：成型型时间成成型温温度成成型压力力12/8/2022——又称注注射成型(InjectionMolding)，主要用于于热塑性塑塑料的成型型，也可用用于热固性性塑料的成成型。一、注射模模塑原理注射模塑颗粒、粉状状塑料注射机料筒筒加热熔融充模冷却固化塑件12/8/2022合模单元注射单元二、注射成型型设备12/8/2022二、注射成型型设备1.注射机的主要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12/8/20222.注射机的分分类——指塑塑料在料筒筒内经加热热达到流动动状态并具具有良好的的可塑性的的过程。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：柱塞式注射机和螺杆式注射机。12/8/20222.注射机的分分类12/8/20223.柱塞式式注射机12/8/2022很大一部分分压力用在在压实固体体塑料和克克服塑料与与料筒摩擦擦。最大注射量量取决于料料筒的塑化化能力（与与塑料受热热面积有关关）与柱塞塞直径与行行程。塑料靠料筒筒壁和分流流梭传热，，柱塞推动动塑料无混混合作用，，易产生塑塑化不均的的现象。3.柱塞式式注射机①塑化不均：②最大注射量量受限：③注射压力损损失大：缺点：12/8/2022从柱塞开始始接触塑料料到压实塑塑料，注射射速度逐渐渐增加。⑤易产生层流流现象且料料筒难于清清洗3.柱塞式式注射机④注射速度不不均：缺点：12/8/20224.螺杆式式注射机12/8/20224.螺螺杆式式注射射机合模注射保压冷却开模顶件合模注射螺杆预热螺杆式式注射射机模模塑工工作循循环螺杆式式注射射机的的优点：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。12/8/20224.螺螺杆式式注射射机优点：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。12/8/2022螺杆式较柱塞式式多一旋转转动作，产产生分力(Ft)，可使材料料在螺旋槽槽间产生混混炼作用，，增加了塑塑化能力。。5.螺杆式式注射机与与柱塞式注注射机的比比较12/8/2022三、注射成成型工艺注射过程成型后处理理成型前准备备原料的检验验、染色和和干燥模具清理嵌件预热料筒清理退火调湿12/8/2022三、注射成型型工艺1.成型前准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物含量收缩率烘箱干燥红外线干燥热板干燥高频干燥12/8/20222.注射过程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清理模具涂脱模剂嵌件清理、预预热预塑化塑件后处理冷却12/8/20223.注注射射成成型型后后处处理理放在在一定定温温度度的红红外外线线或或循循环环热热风风烘烘箱箱、、液液体体介介质质中中（（矿矿物物油油，，石石蜡蜡））一一段段时时间间，，再再缓缓慢慢冷冷却却。。将刚刚从从模模具具中中脱脱出出的的塑塑件件放放在在热热水水中中(100～120℃℃)，，隔隔绝绝空空气气，，进进行行防防氧氧化化处处理理，，达达到到吸吸湿湿平平衡衡。。调调湿湿后后缓缓冷冷至至室室温温。。退火火：：调湿湿：：退火火的的温温度度：高高于于使使用用温温度度10～20℃℃，，低低于于相相变变温温度度10～～20℃℃。。12/8/2022四、、注注射射成成型型工工艺艺条条件件温度度压力力时间间（成成型型周周期期））12/8/20221.温温度四、注注射成成型工工艺条条件(1)料筒筒温度度：料筒后端温度最低，喷嘴前端最高；①粘流流温度度或熔熔点在Tf(Tm)~Td之间，，保保证塑塑料熔熔体正正常流流动，，不发发生变变质分分解；；★当Tf(Tm)~Td范范围窄窄（如如硬PVC）时时，料料筒温温度取取偏低低值；；★当Tf(Tm)~Td范范围较较宽（（如硬硬PS、PE、、PP）时时，料料筒温温度可可比Tm高得多多些；；★热敏敏性塑塑料（（如聚聚甲醛醛、PVC），，注意意控制制料筒筒温度度和塑塑料在在料筒中的的停留留时间间，以以防分分解。。②塑料料品种种★同一种种塑料料，平平均分分子质质量高高、分分子量量分布布窄，，熔体体粘度度大时时，料筒温温度应应高些些；★玻璃纤纤维增增强材材料，，随玻玻璃纤纤维含含量增增加，，熔体体流动动性下下降，，料筒温度度相应应提高高。12/8/2022③注射机类型型★柱塞式：：加热仅靠靠料筒壁和和分流梭表表面传热，，且料层较较厚，升温慢，料筒筒温度应高高些；★螺杆式：：塑料收螺螺杆搅拌混混合，获得得较多剪切切摩擦热，，料层薄，，升温快，料料筒温度可可低于柱塞塞式10~20℃。④塑件及模模具结构★薄壁塑件，，型腔狭窄窄，熔体冲冲模阻力大大，冷却快快，为提高高熔体流动性，料筒筒温度应高高些；★形状复杂或或带嵌件的的、熔体冲冲模流程长长、曲折的的模具，料料筒温度应高些。整个料筒温温度分布不不均匀：送料段：温温度最低，，主要是对对塑料进行行预热；压缩段：稍稍低于熔点点；计量段：高高于塑料熔熔点。12/8/2022（2）喷嘴嘴温度：（3）模具具温度：——成型型周期长，，脱模后易易翘曲变形形，影响尺尺寸精度；；——产生生较大内应应力，开裂裂，表面质质量下降。。温度过高温度太低略低于料筒筒最高温度度：防止熔熔料在喷嘴嘴处产生““流涎”现现象；但温温度也不能能太低，否否则易堵塞塞喷嘴。2.压力（1）塑化化压力：——又称背压（螺杆头部部熔体在螺螺杆转动后后退时所受受到的压力力），由液液压系统溢溢流阀调整整大小。塑化压力越越高，熔体体温度及均均匀性越高高，并能排排出气体，，但塑化速速度降低，，延长了成成型周期，，一般保证质质量的前提提下，塑化化压力越低低越好，一一般为6MPa，很很少超过20MPa。12/8/2022（2））注射射压力力：①作用用：◆压实熔熔体；；◆防止熔熔体倒倒流。。②柱塞或或螺杆杆头部部对塑塑料熔熔体施施加的的压力力。注射压压力的的大小小一般般为40～130MPa，保证证一定定的充充模速速率；；③影响响因素素注射压压力与与塑料料品种种、注注射机机类型型、模模具浇浇注系系统结结构尺尺寸、、塑件件壁厚厚流程程大小小等因因素有有关。。◆壁薄薄、面面积大大、形形状复复杂的的塑件件，注注射压压力高高；◆模具具结构构简单单、浇浇口尺尺寸大大的模模具，，注射射压力力低；；◆采用用柱塞塞式注注射机机的压压力大大；◆料筒筒温度度、模模具温温度高高的，，注射射压力力低些些。12/8/2022成型周周期或或总周周期——完完成成一次次注射射模塑塑过程程所需需的时时间。。3.成成型时时间闭模冷冷却时时间成型周周期充模时时间：：3~5秒注射时时间其它时时间保压时时间：：20~120秒12/8/2022五、塑塑料加加工成成型过过程中中遇到到的问问题1、气气泡（1））与工工艺及及设备备相关关的可可能原原因①料筒温温度过过高②注射压压力、、背压压过低低。③保压压压力（（时间间）不不足④射速太太高⑤充模料料量不不足⑥料管各各区温温度设设定不不良（2））与模模具相相关的的可能能原因因①壁厚处处（加加强筋筋）模模温太太高②浇口或或流道道不良良③浇口类类型或或位置置选择择不良良④浇口凝凝固太太早⑤筋太厚厚⑥模温太太低⑦排气不不良（3））与材材料相相关的的可能能原因因①材料流流动性性、收收缩性性不合合要求求②回料用用量过过多③原料未未充分分干燥燥12/8/20222、熔熔接缝缝（1））与工工艺及及设备备相关关的可可能原原因①射出压压力（（速度度）太太低或或太高高②背压设定定不合适适③料管温度度太低（2）与与模具相相关的可可能原因因①模温太低低②浇口或流流道太小小③排气不良良④浇道太长长（3）与与材料相相关的可可能原因因①流动性不不好②润滑剂太太多③材料存在在异物质质12/8/20221.螺杆杆式及柱柱塞式注注射机的的不同特特点？2.注射射成型工工艺条件件怎样确确定？思考与练练习：12/8/2022目的与要要求：1.了解解压注、、挤出成成型原理理。2.掌握握压注、、挤出成成型工艺艺过程。。3.掌握握压注、、挤出成成型工艺艺参数对对塑件质质量的影影响。4.掌握握压注成成型、压压缩成型型及注射射成型的的各自优优缺点。。第六节压压住模模塑成型型工艺重点：塑料压注注和挤出出模塑的的工艺条条件：时时间、温温度和压压力；难点：塑料压注模模塑和挤出出模塑工艺艺条件和工工艺条件与与各种影响响因素的关关系；12/8/2022一、压注成成型原理在压缩成型型基础上发发展起来的的一种热固固性塑料的的成型方法法，又称传递成型、挤胶成型。模具闭合热热固固性塑料放放入加料室室受热熔融塑料在压力力下经浇注注系统充满满型腔固固化成成型开开模取件件12/8/2022二、压注成成型特点1.塑件飞飞边很薄，，尺寸准确确，性能均均匀，质量量较高。4.模具结结构相对复复杂，制造造成本较高高，成型压压力较大，，操作复杂杂，耗料比比压缩模多多。2.塑件收缩率率大于压缩缩成型，各各向性明显显，不适于于片状塑料料的成型3.可以成成型深孔、、形状复杂杂、带有精精细或易碎碎嵌件的塑塑件。5.气体难难排除，一一定要在模模具上开设设排气槽。。缺点成型压力高高，工艺条条件要求严严格，操作作难度打，，压注模结结构复杂，，成型后加加料腔内总总留一部分分余料及浇浇注系统中中的凝料，，不能回收收，取向应应力和各向向异性，特特别是纤维维增强材料料。12/8/2022三、压注成型型工艺过程或压塑粉预压锭料合模挤塑固化开模脱模制品预热加压加热保压保温卸压清模与压缩成型区区别是：压注：合模－－加料压缩：加料－－合模12/8/2022四、压注成型型工艺条件及及设备1.压注成型型工艺条件Ｔ压注﹤Ｔ压缩，充模时间：5~50秒交联固化时间间：取决于塑塑料品种、塑塑件大小、形形状、壁厚、、预热条件、、模具结构等等；一般为30~180秒。①模具温度比压缩成型低低15～30℃，一一般在130～190℃℃。加料室室和下模温度度低于中框的的温度。②成型压力经浇注系统压压力有消耗，，Ｐ压注＝(2～3)Ｐ压缩，要保证塑料料10～30秒内充满满型腔。③保压时间12/8/2022四、压注成型型工艺条件及及设备2.成型设设备五、压注成型型对塑料的要要求1.未达到硬硬化温度前塑塑料应有较大流流动性性；2.达达到硬硬化温温度后后应具具有较快的的硬化化速度度；如：酚酚醛、、三聚聚氰胺胺甲醛醛、环环氧树树脂等等。普通液压机专用液压机（双压式液压机）12/8/20221、压压注模模结构构1压料料柱塞塞2加料料腔3上凹凹模(镶块块）4上模模底板板5上模模板6下模模板7下凹凹模8加热热板9推杆杆10支支架11下下模底底板12压压机模模板13挡挡钉14推推板15推推杆固固定板板16浇浇注系系统17型型芯18支支柱12/8/2022（2））按固固定方方式分分（3））型腔腔数目目分普通液液压机机用压压注模模：料料槽式式压注注模（（罐式式压注注模））专用液液压机机用压压注模模往复螺螺杆式式挤出出机配配用压压注模模移动式式：加料料室和和模具具主体体部分分可各各自分分离固定式式单型腔腔模多型腔腔模2、压压注模模类型型（1））按压压机类类型分分12/8/2022（3））按传传递模模加料料室的的结构构特征征分活板式压压注模柱塞式压压注模料槽式压压注模12/8/2022活板式压压注模加料室是是型腔的的自然延延伸水平投影影面积大大于型腔腔，与压压缩模中中半溢式式压缩模模类似适合于两两端都带带有外伸伸细小嵌嵌件的塑塑件的成成型。小型塑件件的小批批量生产产和新产产品的试试制12/8/2022柱塞式压压注模加料室设设在模体体之中，，没有主主流道压料柱塞塞与辅助助液压缸缸相连，，加料室室嵌入模模具主体体中分上柱塞塞压注模模和下柱柱塞压注注模以及及侧注式式压注模模12/8/2022加料室位于模模具主体的下下模部分，但但与下柱塞式式压注模的区区别是加料室室侧壁带有与与螺杆预塑挤挤出机料筒相相连的孔。螺杆预塑式压压注模12/8/2022料槽式压注模模移动式压注模模固固定式压压注模12/8/2022楔形压压注模模适于塑塑件需需要侧侧向分分型时时采用用，将将加料料室与与型腔腔同时时设置置在两两块相相互拼拼合的的楔形形块上上，再再将两两个楔楔形块块装入入模套套合紧紧。12/8/20222.7挤挤出模模塑成成型工工艺一、、挤出出成成型型原原理理将熔熔融融的的塑塑料料自自模模具具内内以以挤挤压