塑料成型工艺及塑料制件的结构工艺性

第一篇塑料成型基础第三章塑料成型工艺及塑料制件的结构工艺性第三章塑料成型工艺及塑料制件的结构工艺性

塑料模塑成型种类：注塑成型压缩成型压注成型挤塑成型气动成型（吹塑）塑料成型制件的结构工艺性

3.1注塑成型动画3.2压缩成型动画3.3压注成型动画3.4挤塑成型动画3.5气动成型动画3.1注射成型原理及工艺特性目的和要求：1.了解注塑工艺过程及工艺条件的选择；2.掌握工艺条件对塑件质量的影响。重点难点：难点：工艺条件与各个因素之间的关系重点：成型时间成型温度成型压力3.1注射成型原理及工艺特性3.1.1注射成型工艺塑料注塑成型又称注射成型。塑料注射成型大部分用于热塑性塑料成型，也用于部分热固性塑料成型加工。3.1.1.1注射成型原理（1）注射成型原理：将粒状或粉状的塑料加入到注射机的料斗，在注射机内塑料受热熔融并使之保持流动状态，然后在一定压力下注人闭合的模具，经冷却定型后，熔融的塑料就固化成为所需的塑件。3.1注射成型原理及工艺特性3.1注射成型原理及工艺特性3.1注射成型原理及工艺特性（2）注射成型工作循环加料合模注塑充模保压补缩冷却定型开模清模塑件脱模预塑3.1.1注射成型模拟动画3.1.2注射成型过程动画加料塑化充模保压倒流冷却脱模成型前的准备注塑过程塑件的后处理注射成型工艺退火处理调湿处理原料外观检验及工艺性能测定塑料预热和干燥料筒清洗嵌件预热脱模剂的选用3.1.1.2注射成型工艺过程注射3.1注射成型原理及工艺特性3.1.2注射成型过程动画3.1.2.1成形前准备：原料外观检验及工艺性能测定：包括塑料色泽、粒度及均匀性、流动性（熔体指数、粘度）热稳定性及收缩率的检验。塑料预热和干燥：除去物料中过多的水分和挥发物，以防止成型后塑件表面有缺陷或发生降解，影响塑料制件的外观和内在质量。物料干燥的方法：小批量生产，采用烘箱干燥；大批量生产，采用沸腾干燥或真空干燥。3.1注射成型原理及工艺特性3.1.2注射成型工艺电热鼓风干燥箱(烘箱干燥)

本产品广泛用于机电、化工、塑料、轻工等行业及科研单位对各种产品、试品进行烘培、干燥、固化、热处理及其它方面的加热。

沸腾干干燥机机工作原原理：：洁净净的热热风经经阀板板分配配进入入床体体内，，从加加料器器进入入的湿湿物料料被热热风形形成沸沸腾状状态。。由于于热风风与物物料广广泛接接触，，增加加了传传热传传质的的过程程，因因此在在较短短时间间内就就可干干燥。。从床床体的的一头头进入入，经经过几几十秒秒至几几分钟钟沸腾腾干燥燥，自自动从从床体体另一一头流流出。。本设设备一一般进进行负负压操操作圆形真空干干燥机真空干燥机机是利用水水的露点与与压力成反反比的原理理,将物料料置于真空空条件下加加热,通过过真空泵进进行抽气抽抽湿,从而而达到快速速干燥的目目的。特别别适用于热热敏性物料料干燥,能能在干燥时时确保物料料内在性能能。料筒清洗：：当改变产品品、更换原原料及颜色色时均需清清洗料筒。。嵌件预热：：减少物料和和嵌件的温温度差，降降低嵌件周周围塑料的的收缩应力力，保证塑塑件质量。。脱模剂的选选用：常用脱模剂剂包括硬脂脂酸锌、液液态石蜡和和硅油。3.1注射射成型原理理及工艺特特性3.1.2注射成型型工艺3.1.2.1成成形前准备备：加料将粒状或粉粉状塑料加加入注射机机的料斗。。塑化通过注射机机加热装置置的加热，，使得螺杆杆中的塑料料原料熔融融，成为具具有良好的的可塑性的的塑料熔体体。充模塑化好的塑塑料熔体在在注射机柱柱塞或螺杆杆的推动作作用下，以以一定的压压力和速度度经过喷嘴嘴和模具的的浇注系统统进入并充充满模具型型腔。3.1注射射成型原理理及工艺特特性3.1.2注射成型型工艺3.1.2.2注射射过程：3.1注射射成型原理理及工艺特特性3.1.2.2注注射射过过程程：：保压压补补缩缩从熔熔体体充充满满型型腔腔后后，，在在注注射射机机柱柱塞塞或或螺螺杆杆推推动动下下，，熔熔体体仍仍然然保保持持压压力力进进行行补补料料，，使使料料筒筒中中的的熔熔料料继继续续进进入入型型腔腔，，以以补补充充型型腔腔中中塑塑料料的的收收缩缩需需要要，，并并且且可可以以防防止止熔熔体体倒倒流流。。倒流流浇口口冻冻结结后后的的冷冷却却经过过一一段段时时间间使使型型腔腔内内的的熔熔融融塑塑料料凝凝固固成成固固体体，，确确保保当当脱脱模模时时塑塑件件有有足足够够的的刚刚度度，，不不致致产产生生翘翘曲曲或或变变形形。。脱模塑件冷却却到一定定的温度度,推出出机构将将塑件推推出模外外。3.1.2注射射成型工工艺3.1.2注射射成型过过程动画画3.1注注射成型型原理及及工艺特特性注射过程程：合模模（动模模向定模模移动））3.1注注射成型型原理及及工艺特特性注射过程程：合模模（动模模与定模模形成模模腔）3.1注注射成型型原理及及工艺特特性注射过程程：注塑塑（喷嘴嘴移到定定模的浇浇口套，，向模腔腔注入胶胶料）3.1注射射成型型原理理及工工艺特特性注射过过程：：保压压、冷冷却定定型。。3.1注射射成型型原理理及工工艺特特性注射过过程：：开模模（动动模、、喷嘴嘴移开开定模模）3.1注射射成型型原理理及工工艺特特性注射过过程：：顶杆杆将塑塑件顶顶出3.1注射射成型型原理理及工工艺特特性3.1.2注射射成型型工艺艺3.1.2.3塑件件后处处理后处理理原因因及作作用：：由于塑塑化不不均匀匀或由由于塑塑料在在型腔腔内的的结晶晶、取取向和和冷却却不均均匀；；或由由于金金属嵌嵌件的的影响响或由由于塑塑件的的二次次加工工不当当等原原因，，塑件件内部部不可可避免免地存存在一一些内应力力，从而而导致致塑件件在使使用过过程中中产生生变形形或开开裂，，因此此，应应该设设法消消除。。3.1注射射成型型原理理及工工艺特特性3.1.2注射射成型型工艺艺3.1.2.3塑件件后处处理（1）退退火处理理将塑件在在定温的的加热液液体介质质（如热水、热油和液体石蜡蜡等）或热热空气循循环烘箱箱中静置置一段时时间，然然后缓慢慢冷却至至室温的的一种热热处理工工艺。温度：高于使用用温度10°~15°或或低于热热变形温温度10°~20°时间：与塑料品品种和塑塑件厚度度有关一一般可按按每毫米米约半小小时计算算。作用：消除塑件件的内应应力，稳稳定塑件件尺寸，，提高结结晶度、、稳定结结晶结构构，从而而提高其其弹性模模量和硬硬度。3.1注注射成型型原理及及工艺特特性3.1.2注射射成型工工艺3.1.2.3塑件后后处理（2）调调湿处理理：将刚脱模模的塑件件放入加加热介质质（如沸水、醋酸钾溶溶液）中，加加快吸湿湿平衡速速度的一一种后处处理方法法。（主主要用于于吸湿性性很强且且又容易易氧化的的塑料，，如PA）塑料制品品的调湿湿处理，，主要是是对聚酰酰氨类（（尼龙））原料制制品。因因为这种种原料制制品，存存放一段段时间后后，会因因吸收空空气中的的水分变变形膨胀胀，尺寸寸发生变变化。所所以，尼尼龙原料料制品成成型后，，应先浸浸在100-120度度水中或或醋酸钾钾水溶液液中，制制品与空空气隔绝绝，根据据制品的的壁厚及及形状，，决定浸浸泡处理理时间，，然后缓缓慢降至至室温，，取出制制品。温度：100~121℃（（热变形温温度高时取取上限，反反之取下限限）。时间：保温时间与与塑件厚度度有关，通通常取2~9h。目的：消除残余应应力；使制制品尽快达达到吸湿平平衡，以防防止在使用过程中发发生尺寸变变化。3.1注射射成型原理理及工艺特特性3.1.3注射成成型工艺参参数温度压力时间料筒温度喷嘴温度模具温度———控制塑料的的塑化和流流动影响塑料的的流动和冷冷却塑化压力（（背压）注射压力重要参数3.1注射射成型原理理及工艺特特性3.1.3注射成型型工艺参数数3.1.3.1温温度（1）料筒温度料筒温度应在粘流温温度（或熔熔点）Tf和热分分解温度Td之之间。柱塞塞式料筒温温度高于螺螺杆式料筒筒温度10～20℃℃。塑料特性：①热敏性性塑料如聚聚甲醛、聚聚氟乙烯等等要严格控控制料筒的的最高温度度和在料筒筒中的停留留时间；②②增加玻璃璃纤维的热热塑性塑料料由于流动动性差而要要适当提高高料筒温度度。③热固固性塑料为为防止熔体体在料筒时时发生早期期硬化，料料筒温度趋趋向取小值值。塑件及模具具结构：①对于薄薄壁制件料料筒温度高高于厚壁制制件；②形形状复杂或或带有嵌件件的制件料料筒温度也也应高一些些。料筒温度的的分布：一般遵循循前高后低低的原则，，即料筒后后端温度最最低，喷嘴嘴温度最高高。对螺杆杆式注射机机为防止因因螺杆与熔熔料、熔料料与熔料、、熔料与料料筒之间的的剪切摩擦擦热而导致致塑料热降降解，可使使料筒前段段温度略低低于中段3.1注射射成型原理理及工艺特特性3.1.3注射成型型工艺参数数3.1.3.1温度判断料筒温度度是否合适：：可采用对空注射法观察或直接观观察塑件质量量的好坏。对对空注射时，，如果料流均均匀、光滑、、无泡、色泽泽均匀则说明明料温合适；；如果料流毛毛糙，有银丝丝或变色现象象，则说明料料温不合适。。银丝:由于料内有有水分或充气气，及挥发物物过多，融料料受剪切作用用过大，融料料与模具表面面密合不良，，或急速冷却却或混入异料料或分解变质质，而使塑件件表面沿料流流方向出现银银白色光泽的的针状条纹或或云母片状斑斑纹（1）料筒温度3.1注射成成型原理及工工艺特性3.1.3注注射成型工艺艺参数3.1.3.1温度（2）喷嘴温度：一般略低于料料筒最高温度度，以防止熔熔料在喷嘴处处产生流涎现现象。但不能能过低，否则则熔料在喷嘴嘴处会出现早早凝而将喷嘴嘴堵塞，或者者有早凝料注注入模腔而影影响塑件的质质量。3.1注注射射成成型型原原理理及及工工艺艺特特性性3.1.3注注射射成成型型工工艺艺参参数数3.1.3.1温温度度（3））模具具温温度度：：模具具温温度度的的高高低低决决定定于于塑塑料料的的特特性性、、塑塑件件尺尺寸寸与与结结构构、、性性能能要要求求及及其其它它工工艺艺条条件件。。模模具具温温度度↑↑，，流流动动性性↑↑，，密密度度和和结结晶晶度度↑↑，，收收缩缩率率和和生生产产率率↓↓。。模具具温温度度通通常常是是由由通通入入定定温温的的冷冷却却介介质质来来控控制制的的；；也也有有靠靠熔熔料料注注入入模模具具自自然然升升温温和和自自然然散散热热达达到到平平衡衡的的方方式式来来保保持持一一定定的的温温度度；；在在特特殊殊情情况况下下，，也也可可用用电电阻阻丝丝和和电电阻阻加加热热棒棒对对模模具具加加热热来来保保持持模模具具的的定定温温。。但无论论怎样样，对对塑料料熔体体来说说，都都是冷冷却的的过程程。3.1注射射成型型原理理及工工艺特特性3.1.3注射射成型型工艺艺参数数3.1.3.2压力力塑化压压力（（背压压）：：指采用用螺杆式式注射机机时，，螺杆杆顶部部熔体体在螺螺杆旋旋转后后退时时所受受的压压力。。塑化压压力增增加，，熔体体的温温度及及其均均匀性性提高高、色色料的的混合合均匀匀并排排出熔熔体中中的气气体。。但塑塑化速速率降降低，，延长长成型型周期期。一般操操作中中，在在保证证塑件件质量量的前前提下下，塑塑化压压力应应越低低越好好，一一般为为6MPa左右右，通通常很很少超超过20MPa3.1注射射成型型原理理及工工艺特特性3.1.3注射射成型型工艺艺参数数3.1.3.2压力力注射压压力：指指柱柱塞或或螺杆杆顶部部对塑塑料熔熔体所所施加加的压压力。。作用：注射时时克服服熔体体流动动充模模过程程中的的流动动阻力力，使使熔体体具有有一定定的充充模速速率；；保压压时对对熔体体进行行压实实和防防止倒倒流。。大小：取决于于注射射机的的类型型、塑塑料的的品种种、模模具结结构、、模具具温度度、塑塑件的的壁厚厚及浇浇注系系统的的结构构和尺尺寸等等。一般情情况下下：粘度高高的塑塑料注注射压压力>粘度度低的的塑料料；薄壁、、面积积大、、形状状复杂杂塑件件注射射压力力高；；模具结结构简简单，，浇口口尺寸寸较大大，注注射压压力较较低；；柱塞式式注射射机注注射压压力>螺杆杆式注注射机机；料筒温温度、、模具具温度度高，，注射射压力力较低低。3.1注注射射成成型型原原理理及及工工艺艺特特性性3.1.3注注射射成成型型工工艺艺参参数数成型型周周期期注射射时时间间其他他时时间间充模模时时间间(3~5s)保压压时时间间(20~120s)合模模冷冷却却时时间间(30~120s)（开开模模、、脱脱模模、、喷喷涂涂脱脱模模剂剂、、安安放放嵌嵌件件、、合合模模时时间间））3.1.3.3时间间完成成一一次次注注塑塑过过程程所所需需的的时时间间称称为为注注塑塑成成型型周周期期。。3.1注注射射成成型型原原理理及及工工艺艺特特性性3.1.4.注注射成型型的的特特点点：优点成型周期短短、生产效效率高、易易实现自动动化能成型型形状复杂杂、尺寸精精确、带有有金属或非非金属嵌件件的塑料制制件产品质质量稳定适应范范围广到目前为止止，除氟塑塑料以外，，几乎所有有的热塑性性塑料都可可以用注塑塑成型的方方法成型。。另外，一一些流动性性好的热固固性塑料也也可用注塑塑成型。3.1注射射成型原理理及工艺特特性缺点注塑设备价价格较高注塑模具结结构复杂生产成本高高、生产周周期长、不不适合于单单件小批量量的塑件生生产3.2压缩成型原原理及工艺艺特性1.了解压缩成成型工艺过过程及工艺艺条件的选选择；2.掌握工艺条条件对塑件件质量的影影响。目的与要求求：重点与难点点：难点点：工工艺艺条条件件与与各各因因素素的的关关系系重点点：成成型型压压力力成成型型温温度度压压缩缩时时间间3.2压缩缩成成型型原原理理及及工工艺艺特特性性压缩缩成成型型又又称称为为压压塑塑成成型型、、模模压压成成型型或或压压制制成成型型。。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。。3.2压压缩缩成成型型动动画画（（不不溢溢式式压压缩缩模模））3.2压缩缩成成型型原原理理及及工工艺艺特特性性3.2.1压压缩缩成成型型原原理理及及特特点点粉粒粒状状、、纤纤维维状状的的料料（（预热热预预压压）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1））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：：高频加热热红外线预预热烘箱预热热热板预热热去除水分分和挥发发物提高料温温，便于于缩短成成型周期期，提高高塑件内部部固化的的均匀性性3.2压缩成型型原理及及工艺特特性3.2.2压压缩成成型工艺艺过程（1）压压缩成型型前的准准备3.2压缩成型型原理及及工艺特特性3.2.2压缩成型型工艺过过程为方便操操作和提提高塑件件的质量量，先用用预压模将粉状、纤维维状的塑料原料在预压机上压压成重量一定、形状一致的锭料。（1）压缩成成型前的准备备2）预压①预压方法：3.2压缩成型原理理及工艺特性性②采用预压锭锭料的优点：：加料快而准确确降低压缩率，，减小压料腔腔尺寸，空气气含量少，不不仅传热快且且气泡少。但生产过程较较为复杂避免加料过程程粉尘飞扬，，改善劳动条条件。可提高预热温温度，缩短预预热和固化时时间。锭料与塑件形形状类似，便便于成型复杂杂或带细小嵌嵌件的塑件。。3.2.2压压缩成型型工艺过程（1）压缩成成型前的准备备2）预压3.2压缩成型原理理及工艺特性性③对塑料原料料的要求：④预压条件：：颗粒最好大小小相间压缩率（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：锭料的密度达达到塑件最大大密度的80%3.2.2压压缩成型型工艺过程（1）压缩成成型前的准备备2）预压3.2压缩成型原理理及工艺特性性3.2.2压压缩成型型工艺过程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。3）嵌件的安安放嵌件的安安放要求求位置正确确、平稳嵌件———常用嵌件件有轴套、螺钉、螺帽、接线柱等等大嵌件在在模具装装上压机机后要先预热（1）压压缩成型型前的准准备3.2压缩成型型原理及及工艺特特性1）加料料①加料的的关键是是加料量②定量的的方法：：③合理堆堆放塑料料，粉料料或粒料料的堆放放要做到到中间高高四周低低，便于于气体排排放。容量法：：方便但不不很准重量法：：准确、麻麻烦计件法：：预压锭料料，计数数放入（2）、、压缩成成型过程程加料合模排气保压固化化脱模模具清理理3.2.2压压缩成成型工艺艺过程3.2压缩成型型原理及及工艺特特性（2）、、压缩成成型过程程3.2.2压压缩成成型工艺艺过程2）合模模②凸模触触及塑料料之后：：减慢合合模速度度（利于于排气））①凸模触触及塑料料之前：：尽量加加快合模模速度（（缩短周周期，避避免塑料料过早固固化）加料后即即可合模模，合模模时间一一般从几几秒到几几十秒不不等。合模过程程分为两两个部分分：3.2压缩成型型原理及及工艺特特性（2）、、压缩成成型过程程3.2.2压压缩成成型工艺艺过程合模后加加压至一一定压力力，立即即卸压，，凸模稍稍微抬起起，连续续１～３３次。3）排气气排除水分分和挥发发物变成成的气体体及化学学反应的的副产物物，以免免影响塑塑件性能能与表面面质量。。②流动性好好的塑料料采用迟压法，即从凸模与塑塑料接触触到压模完全全闭合的的过程中中停顿15~30秒。。①塑件带有有小型金金属嵌件件则不采用排排气操作，以以免移位位或损坏坏。注意：目的：方法：3.2压缩成型型原理及及工艺特特性（2）、、压缩成成型过程程3.2.2压压缩成成型工艺艺过程在成型压压力与温温度下保保持一定定的时间间，使交交联反应应进行到到要求的的程度。。从压模闭闭合加压压至卸压压取出塑塑件所用用的时间间。4）保压压与固化化欠熟过熟不足过度注：保压时间间长短受受塑料类型型、预热情况况、塑件形状及压缩程度的影响。。保压时间间：固化阶段段的要求求：固化程度度3.2压缩成型型原理及及工艺特特性（2）、、压缩成成型过程程3.2.2压压缩成成型工艺艺过程复杂塑件件在压力力下冷却却至一定定温度后后再脱模模5）脱模模塑件脱模模方法：：模外手动动推出推出机构构机自动动推出（6）模模具清理理用铜铲或或压缩空空气清理理，以免免损模具具外观3.2压缩成型型原理及及工艺特特性（3）、、压后处理理3.2.2压压缩成成型工艺艺过程1）后处处理在整形模模中冷却却脱模后放放入一定定温度的的油池或或烘箱中中缓慢冷冷却，或或者进行行退火处处理大型、厚厚壁件对薄壁易易变形件件2）修饰饰抛光3）特殊殊处理二次加工工：防潮潮、美观观(电镀镀、喷涂涂)去飞边、、毛刺、、表面抛抛光3.2压缩成型型原理及及工艺特特性压缩成型型工作循循环粉料或预预压锭料料型腔或加加料室合模清模金属嵌件件开模排气交联固化化塑件脱模模预热卸压保压保温加热卸压加压加热3.2压缩成型型原理及及工艺特特性3.2.3压压缩成成型工艺艺参数（1）压压缩成型型温度——指指压塑时时所需的的模具温温度。（（对塑件件质量、、模压时时间影响响很大））成型温度度硬化速度度慢、周周期长，，硬化不不足；塑塑件表面面无光；；物理、、力学性性能差太高树脂、有有机物分分解，塑件表面面颜色暗暗淡；塑塑件外层层先硬化化，引起起充模不不满，内内应力大大，变形形、开裂裂、翘曲曲合适成型周期期短，生生产率提提高过低（2）压压缩成型型压力定义：指压缩时时压力机机通过凸凸模对塑塑件熔体体在充满满型腔和和固化时时在分型型面单位位投影面面积上施施加的压压力，简简称成型压力力。影响：成型压力力大，塑塑件的密密度高，，塑件的的力学性性能高。。塑料流动动性较差差、塑件件较厚、、形状复复杂的塑塑件所需需成型压压力大。。施加成型型压力的的目的：使模具闭闭合，防防止飞边边克服塑料在在成型过程程中产生的的各种顶模模力使粘流态物物质在一定定压力下固固化使塑料充满满型腔3.2压缩成型原原理及工艺艺特性3.2.3压缩缩成型工艺艺参数3.2压缩成型原原理及工艺艺特性3.2.3压缩缩成型工艺艺参数（3）压缩缩时间定义：指塑料在闭闭合模具中中固化变硬硬所需的时时间。与塑料种类、含水量、塑件形状尺尺寸、成型温度、压塑模具结构、预压预热、成型压力等因素有关关。塑件性能反反而下降过短硬化不足，，外观及力力学性能差差，易变形形过长原则：在保保证塑件质质量的前提提下，应力力求缩短模模压时间。。影响：3.2压缩成型原原理及工艺艺特性3.2.4压缩缩成型特点点⑴塑料直接接加入型腔腔，加料腔是型型腔的延伸伸。⑵模具是在塑塑件最终成成型时才完完全闭合。。⑶压力通过过凸模直接接传给塑料料不易获得尺尺寸精度尤尤其是高精精度的塑件件不能能压压制制带带有有精精细细、、易易断断嵌嵌件件及及较较多多嵌嵌件件的的塑塑件件。。有利利于于成成型型流流动动性性较较差差的的以以纤纤维维为为填填料料的的聚聚合合物物3.2压缩成型型原理及及工艺特特性3.2.4压压缩成成型特点点⑸生产周周期长、、效率低低。(6)对模具材材料要求求较高，，模具使使用寿命命为20~30万次次⑷操作简简单，模模具结构构简单。。塑件收缩缩小、变变形小、、各向性性能均匀匀、强度度高。可压制较较大平面面塑件或或一次压压制多个个塑件没有浇注注系统，，料耗少少3.3压注成型型原理及及工艺特特性目的与要要求：1.了解压注注成型原原理。2.掌握压注注成型工工艺过程程。3.掌握压注注成型工工艺参数数对塑件件质量的的影响。。4.掌握压注注成型、、注射成成型的各各自优缺缺点。重点：塑料压注注模塑工工艺条件件与各种种影响因因素的关关系；塑料压注注模的工工艺条件件；时间间、温度度和压力力；难点：是在压缩缩成型基基础上发发展起来来的一种种热固性性塑料的的成型方方法，又又称传递成型型。其工艺类似似于注塑塑成型工艺，压压注成型型时塑料料在模具具的加料料腔内塑塑化，再再经过浇浇注系统统进入型型腔，而而注塑成成型在注注塑机料料筒内塑塑化。3.3.1压注成型型3.3压注成型型原理及及工艺特特性3.3压注成型型原理及及工艺特特性3.3.1压压注成型型原理及及特点合模后将将经过预预处理的的原料加加入加料料腔加热热软化，，在柱塞塞的挤压压下通过过模具的的浇注系系统将熔熔融塑料料挤入型型腔，塑塑料在型型腔内继继续受热热受压而而固化成成型，然然后开模模取出制制品，并并清理型型腔、加加料室和和浇注系系统。3.3压注成型型原理及及工艺特特性3.3.2压注注成型工工作循环环（工艺艺过程））合模模压注注交联固化化开模模脱模模制品品预热加压加热保压保温卸压清模与压塑成成型区别别是：压注：合合模－－－加料压缩：加加料－－－合模3.3压压注成型型动画3.3.3压压注成型型工艺参参数要保证塑塑料在10～30秒秒内充满满型腔，，塑料在在压力和和温度的的作用下下，因为为流经浇浇口时的的料少，，加热快快而均匀匀，化学学反应也也均匀，，所以塑塑料进入入型腔时时已临近近树脂固固化的最最后温度度。（1）成成型温度度比压缩成成型低15～30℃℃，一般般在130～190℃℃。加加料室和和下模温温度低于于中框的的温度。。（2）成成型压力力经浇注系系统压力力有消耗耗，Ｐ压注＝(2～3)Ｐ压缩。（3）压压注时间间和保压压时间3.3压注成型型原理及及工艺特特性3.3压注成型型原理及及工艺特特性3.3.4压压注成型型特点加料前模模具处于于闭合状态态。模具结构相对对复杂，制造成成本较高高，成型型压力较大，操操作复杂杂，耗料料比压缩缩模多。。塑件飞边边很薄，，尺寸准确确，性能能均匀，质量较较高。可成型深深孔、形形状复杂杂、带有有精细或或易碎嵌嵌件的塑塑件。气体难排排除，一一定要在在模具上上开设排气槽。压注成型型周期短短，生产效率率高。3.4挤挤出成成型原理理及工艺艺特性目的与要要求：1.了解挤出出成型原原理。2.掌握挤出出成型工工艺过程程。3.掌握挤出出成型工工艺参数数对塑件件质量的的影响。。4.掌握压注注成型、、压缩成成型及注注射成型型的各自自优缺点点。重点：塑料挤出出模塑工工艺条件件与各种种影响因因素的关关系；塑料挤出模模塑的工艺艺条件；时时间、温度度和压力；；难点：3.4.1挤塑成成型原理及及工艺特点点将熔融的塑塑料自模具具内以挤压压的方式往往外推出，，而得到与与模口相同同几何形状状的流体，，冷却固化化后，得到到所要的零零件。3.4挤挤出成型原原理及工艺艺特性3.4.1挤塑成成型原理及及工艺特点点3.4挤挤出成型原原理及工艺艺特性3.4.2挤塑塑成型工艺艺过程挤出成型冷却定型塑化塑件的牵引引、卷取、、切割原料的准备备干法湿法外径定型（（常用）内径定型水冷空气冷3.4挤挤出成型原原理及工艺艺特性3.4挤塑塑成型动画画（管材挤挤出流程））详细介绍热热塑性塑料料的干法塑塑化挤出成成型工艺过过程(P59)3.4挤挤出成型原原理及工艺艺特性（1）温度度口模的温度度比机头温温度可稍低低一些，但但要保证塑塑料有良好好的流动性。(相当于注注射成型时时模温)机头的温度度控制在塑塑料热分解解温度以下下加料段的温温度不宜过过高，压缩缩段和均化化段的温度度可高一些些。3.4.3.挤塑塑成型工艺艺参数压力、温度度、挤出速速度、牵引引速度（2）压力力由于挤出过过程中的阻阻力,使塑塑料内部建建立了一定定的压力。和温度一一样压力也也随时间产产生周期波波动，合理理控制螺杆杆转速，保保证温控系系统的精度度，可以减减小压力力波波动动。温度度是挤挤出出成成型型过过程程得得以以顺顺利利进进行行的的重重要要条条件件之之一一。。并并且且温温度度还还会会随随着着时时间间的的变变化化产产生生波动动，波波动动还还具具有有一一定定周周期期性性，，对对塑塑件件质质量量有有影影响响。。产产生生波波动动的的原原因因很很多多，，但但以以螺螺杆杆的的设设计计选选用用影影响响最最大大。。（见见图图3.6PE挤挤出出成成型型温温度度曲曲线线）3.4挤挤出出成成型型原原理理及及工工艺艺特特性性3.4.3.挤挤塑塑成成型型工工艺艺参参数数压力力、、温温度度、、挤挤出出速速度度、、牵牵引引速速度度———牵牵引引速速度度与与挤挤出出速速度度的的比比值值，，其其值值等等于于或或大大于于1。。（4））牵牵引引速速度度生产产长长度度连连续续的的塑塑件件，，必必须须设设置置牵引引装装置置。牵引引速速度度与与挤挤出出速速度度相相当当，，可可略略大大于于挤挤出出速速度度。。但但牵引引力力会会造造成成拉拉伸伸取取向向。。牵引引比比（3））挤挤出出速速度度单位位时时间间内内由由挤挤出出机机头头和和口口模模中中挤挤出出的的塑塑化化好好的的物物料料量量或或塑塑件件长长度度，，它它表示示挤挤出出能能力力的的高高低低。调调整整螺螺杆杆转转速速是是控控制制挤挤出出速速度度的的主主要要措措施施。。挤出出速速度度也也存存在在波动动，应应该该严严格格控控制制螺螺杆杆转转速速、、挤挤出出温温度度，，减减小小波波动动。。3.4.4.挤挤塑塑成成型型特特点点1））成成形形设设备备结结构构简简单单，，操操作作方方便便，，环环境境清清洁洁2））可可以以连连续续生生产产，，效效率率高高，，投投资资少少，，成成本本低低3））模模具具结结构构简简单单，，制制造造维维修修方方便便4））成成型型塑塑件件内内部部组组织织均均衡衡致致密密，，尺尺寸寸稳稳定定5））挤挤塑塑成成型型适适应应性性强强，，适适用用材材料料范范围围广广3.4挤挤出出成成型型原原理理及及工工艺艺特特性性3.5气气动动成成型型原原理理及及工工艺艺特特性性目的的与与要要求求：：1.了解解气气动动成成型型原原理理。。2.掌握握气气动动成成型型工工艺艺过过程程。。3.掌握握气气动动成成型型工工艺艺参参数数对对塑塑件件质质量量的的影影响响。。4.掌握握压压注注成成型型、、压压缩缩成成型型、、注注射射成成型型、、气气动动成成型型各各自自优优缺缺点点。。重点点：：塑料料气气动动成成型型工工艺艺条条件件与与各各种种影影响响因因素素的的关关系系；；塑料料气气动动成成型型的的工工艺艺条条件件：：时时间间、、温温度度和和压压力力；；难点点：：3.5气气动动成成型型原原理理及及工工艺艺特特性性气动成型型：借助压缩缩空气或或抽真空空的的方方法来成型塑料料瓶、罐罐、盒类类零件，主要包包括中空吹塑塑成型、真空成型型以及压缩空气气成型。3.5.1中中空吹吹塑成型型原理吹塑原理理将处于塑塑性状态态的型坯坯置于模模具型腔腔内，借借助压缩缩空气将将其吹胀胀，使之之紧贴于于型腔壁壁上，经经冷却定定型得到到中空塑塑料制品品的模塑塑方法。。(动动画)吹塑成型产产品3.5气气动成型原原理及工艺艺特性3.5气气动成型原原理及工艺艺特性3.5.2中空空吹塑成型型分类挤出吹塑成成型注射吹塑成成型注射拉伸吹吹塑成型3.5.2.1挤挤出吹塑塑成型吹塑过程包包括(见动动画)(1)挤出出型坯；(2)型坯坯达到预定定长度时，，夹住型坯坯定位后合模；；(3)型坯坯的头部成成型或定径径；(4)压缩缩空气导入入型坯进行行吹胀并贴贴于型腔表壁成成型；(5)塑件件在模内经经保压和冷冷却定型；；(6)排出出压缩空气气，开模取取出塑件，，并对塑件进行行修边、整整饰。3.5气气动成型原原理及工艺艺特性3.5.2.2注注射吹塑塑成型(见动画)工艺过程：：1）首先注注射机将熔熔融的塑料料注入注射射模内形成成管坯，管坯坯成型在四四壁带有微微孔的空心心凸模上2）接着趁趁热移到吹吹塑模内3）然后合合摸并从芯芯棒的管道道内通入压压缩气体，，使型坯吹胀并并贴于模具具型腔壁上上4）最后保保压、冷却却放出气体体，取出塑塑件3.5气动动成型原理理及工艺特特性3.5.2.2注注射吹塑塑成型特点：综合注射与与吹塑工艺艺的成型方方法应用：成型容积较较小的包装装容器的大大批量生产产。优点：⑴、壁厚均均匀，无飞飞边，不必必进行后加加工；⑵、底部无无接合缝，，强度高，，生产率高高。3.5气气动成型原原理及工艺艺特性3.5.2.3注注射拉伸伸吹塑成型型（见下图图）将注射成型型的有底型型坯加热到到熔点以下下的适合温温度后置于于模具内，，先用拉伸伸杆进行轴轴向拉伸后后再通入压压缩气体吹吹胀成型的的加工方法法1、拉伸吹吹塑过程注射工位成成型型坯→→拉伸吹塑塑工位进行行拉伸并吹吹塑→经保压、、冷却后取取出制品。。特点：⑴透透明度、冲冲击韧度、、刚度、表表面硬度3.5气气动成型原原理及工艺艺特性3.5.2.3注注射拉伸伸吹塑成型型3.5气气动成型原原理及工艺艺特性3.5.2.3注注射拉伸伸吹塑成型型2、拉伸吹吹塑分类：：1）热坯法法—拉伸吹吹塑成型（（见上图））：将注射好的的型坯直接移到到吹塑模中中进行拉伸伸吹塑成型型2）冷坯法法—拉伸吹吹塑成型：：将注射好的的型坯加热热到适合的温度后后再将其置置于吹塑模模中进行拉拉伸吹塑成成型3、、拉拉伸伸吹吹塑塑工工艺艺要要点点:型坯坯加加热热温温度度、、吹吹塑塑压压力力、、吹吹塑时时间间和和吹吹塑塑模模具具温温度度等等工工艺艺因因素素的的影影响响。。4、、拉拉伸伸吹吹塑塑用用塑塑料料聚对对苯苯二二甲甲酸酸乙乙二二酯酯、、聚聚氯氯乙乙烯烯、、聚聚丙丙烯烯、、聚聚丙丙烯睛睛、、聚聚酰酰胺胺、、聚聚碳碳酸酸酯酯、、聚聚甲甲醛醛、、聚聚砜砜等等。。5、拉拉伸吹吹塑方方法：：挤出拉拉伸吹吹塑、、注射射拉伸伸吹塑塑6、拉拉伸吹吹塑设设备：：挤出机机和吹吹塑机机组成成；注注塑机机和吹吹塑机组组成。。真空成成形3.5.3真真空空成型型3.5气气动成成型原原理及及工艺艺特性性真空成成形原原理把热塑塑性塑塑料板板、片片固定定在模模具上上，用用辐射射加热热器进进行加加热至至软化化温度度，然然后用用真空空泵把把板材材和模模的空空气抽抽掉，，从而而使板板材贴贴在模模腔上上成型型。真空成成形过过程a.将将塑料料板材材夹持持固定定在真真空成成型上上；b.将将塑料料成板板材加加热到到软化化温度度；c.在在真空空成型型模内内抽真真空使使塑料料板材材紧贴贴在真空空成型型模型型内而而成型型；d.充充分冷冷却；；e.脱脱模3.5.3真空空成型型模原原理动动画3.5气气动成成型原原理及及工艺艺特性性真空成成型分分类：：（1））凹模真真空成成型（2））凸模真真空成成型（3））凹凸模模先后后抽真真空成成型（4））吹泡真真空成成型（5））柱塞延延伸法法真空空成型型3.5.3真真空空成型型3.5.3真空空成型型模原原理动动画3.5气气动成成型原原理及及工艺艺特性性3.5.3真真空空成型型3.5.3.1凹凹模模真空空成型型图a是把加加热器器移动动夹紧紧的塑塑料板板的上上方．．为防防止空空气气进入入板材材和型型腔中中间，，固定定部分分要加加密封封圈.图b是当塑塑料板板材软软化后后将加加热器器移去去，抽抽去型型腔内内的空空气，，使塑塑料板板材紧紧贴在在型腔腔面上上．图c是冷却却后用用压缩缩空气气吹出出塑料料．3.5.3.2凸模真真空成成型图a所示是是被加加紧的的塑件件板超超出模模面一一定高高度；；图b为加热热后盖盖后阳阳模上上；图c为抽真空空，塑料料板材紧紧贴在凸模上而成成型。用途:多多用于有有凸起形形状的薄薄壁塑件件，可以以避免收收缩，所成成型的塑塑件内表表面尺寸寸较为精精确。3.5气气动成成型原理理及工艺艺特性3.5.3真真空成成型3.5.3.3凹凸模先后抽真真空成型型首先把塑料板板紧固在在凹模上上加热，，软化后后将加热热器移开开，然后通过凸模模吹人压压缩空气气，而凹凹模抽真真空使塑塑料板鼓鼓起，最后凸模向下下插入鼓鼓起的塑塑料板中中并且从从中抽真真空，同同时凹模模通人压压缩空气气，使塑塑料板贴贴附在凸凸模的外外表面而而成形。。3.5气气动成成型原理理及工艺艺特性3.5.3真真空成成型首先将片材加加热，然后向密闭箱箱内送压压缩空气气。热片片材向外外吹涨，，再将凸凸模升起起，与片片材之间间形成密密闭状态态；最后由凸模上上的气孔孔抽真空空，利用用外面的的大气压压力使它它成形。。3.5气气动成成型原理理及工艺艺特性3.5.3真真空成成型3.5.3.4吹胀胀真空成成型3.5气气动成成型原理理及工艺艺特性3.5.3真真空成成型3.5.3.5柱塞延伸伸法真空空成型辅助凸模真真空成形分分为下向真空成成形和上向真空成成形。下向真空成形首先将固定于凹凹模的塑料料板加热至至软化状态态；接着移开加热器器，用辅助助凸模将塑塑料板推下下，这凹模模里的空气气被压缩，，软化的塑塑料板由于于辅助凸模模的推力和和型腔内封封闭的空气气移动而延延伸；然后凹模抽真空空成形3.5气气动成型原原理及工艺艺特性a.适宜制制造壁厚小尺寸寸大的制品；b.塑料制制品与模具贴合合的一面，结构上比比较鲜明明，而且，，光洁度也较较高；c.在成型型时间上，，凡板材与与模具贴合得愈晚晚的部位，，其厚度愈小；d.生产效效率高；e.设备简简单，成本本低廉，操操作简单，，对操作工工人无过过高技术要要求；f.不宜加工制品本身壁壁厚不均匀匀和带嵌件件的制品．．3.5.3真空空成型特点点1、塑件的的几何形状状和尺寸要要求用真空成形形方法成形形塑件，成成形后冷却却收缩率较较大，很难难得到较高高的尺寸精精度。一般凸模真真空成形时时，塑件内内部尺寸精精确；而凹凹模真空成成形时，塑塑件外部尺尺寸精确。2、塑件的的深度H与与宽度(或或直径)D之比塑件的深度度H与宽度度(或直径径)D之比比称为引伸比。引伸比越越大，成形形越难。引引伸比过大大会使最小小壁厚处变变得非常薄薄，这时应应选用较厚厚的塑料来来成形。引引伸比和塑塑料品种、、成形方法法有关。3、圆角塑件设计时时应使联接接处圆滑过过渡，圆角半径不不小于型坯坯厚度。4、斜度即工艺倾斜斜面，以便便从模具中中取出制品品。5、加强肋肋加强肋应沿沿制品外形形或面的方方向设计。。3.5气气动成型原原理及工艺艺特性3.5.3真空成型塑塑件设计3.5.4压缩空气成成型3.5气气动成型原原理及工艺艺特性压缩空气成成形工艺（（见下图））将塑料板材材置于加热热板和凹模模之间，固固定加热板板，塑料板板材被轻轻轻地压在模模具刃口上上，在加热热板抽出空空气的同时时，从位于于型腔底部部的空气口口向型腔中中送入空气气，使被加加工板材紧紧贴加热板板；这样塑塑料板很快快被软化，，达到适合合于成形的的温度。这这时加强从从加热板进进出的空气气，使塑料料板材逐渐渐贴紧模具具。与此同同时，型腔腔内的空气气通过其底底部的通气气孔迅速排排出，最后后使塑料板板紧贴模具具。待板材材冷却后，，停止从加加热板喷出出压缩空气气，再使加加热板下降降，对塑件件进行切边边；在加热热板回升的的同时，从从型腔底部部进入空气气使塑件脱脱模后，取取出塑件。。借助助压压缩缩空空气气的的压压力力，，将将加加热热软软化化的的塑塑料料板板压压入入型型腔腔的的成成型型方方法法3.5.4压压缩缩空空气气成成型型3.5气气动动成成型型原原理理及及工工艺艺特特性性开模模-------闭闭模模加加热热--------吹吹塑塑成成型型--------剪剪切切-------取取件件3.5.4压压缩空气气成型3.5气动动成型原理及及工艺特性压缩空气成形形模具设计压缩空气成形形用的模具结结构与真空成成形模具的不不同点是增加了了模具具型刃刃，塑件件成形形后，，在模模具上上就可可将余余料切切除，，并且且塑料板直直接接触触加热板板，加热热速度快快。模具设计计要点：：压缩空气气成形的的模具型型腔与真真空成形形模具型型腔基本本相同。。压缩空空气成形形模具的的主要特特点是在在模具边边缘设置置型刃。。压缩空气成型真空成型成型原理用压缩空气把板压入阴阳模上成型把板和行腔之间抽成真空,使板吸附在型腔上成型压力用压缩空气把板在型腔上,一般压力为3~8公斤/厘米用大气压把塑料板压在型腔上成型速度快比压缩空气成型慢成型周期短,比真空成型快3倍以上长加热方法用加热板直接加热辐射加热加热时间短长切边塑件在模具上切边塑件取出后在别的装置上切边塑件质量尺寸精度好,细小部的再现性好,光泽,透明性好各方面质量都比压缩空气成型差模具复杂,阳模成型不易装切边装置阴阳模成型均无问题装置价格高低压缩空气气成型与与真空成成型比较较3.6塑料料成型制件的的结构工艺性性内容简介：1.掌握塑件的的尺寸精度和和表面粗糙度度；2.掌握塑件的的结构设计（（脱模斜度、、加强筋、圆圆角设计、支支承面及凸台台）。重点难点：会分析产品的的工艺性能塑件设计原则则:在设计塑件时时，应考虑原原料的成形工艺性，如流动性、、收缩性等，，塑件形状便便于成型加工工。在设计塑件时时应考虑其模具的总体结结构，使模具型腔腔易于设计制制造，模具抽抽芯和推出机机构简单，尽尽量简化模具具结构。在保证塑件的的使用性能、、物理、化学学、介电性能能与力学性能能等的前提下下，尽量选用用价格低廉和成成形性能较好好的塑料，并力求结构构简单、壁厚厚均匀、成形形方便。满足使用要求求和外观要求求时，应先通通过造型，然然后逐步绘制制图样。3.6塑料料成型制件的的结构工艺性性设计塑件时所所包含的内容容：包含的内容1、塑件的尺寸设计2、塑件的精度设计3、塑件的几何形状设计4、塑料的螺纹、孔、齿轮、嵌件设计、标记3.6塑料料成型制件的的结构工艺性性形状和结构设设计1．尺寸7．支承面和和凸台2．表面粗糙度8．圆角设计计3．形状结构9．孔的设计计4．脱模斜度度10．螺纹设设计5．塑件的壁壁厚11．齿轮的的设计6．加加强筋筋及增增强措措施12．．嵌件件设计计13．．符号号、文文字及及标记记的设设计3.6塑塑料成成型制制件的的结构构工艺艺性3.6.1尺尺寸及及精度度设计原原则：：受到塑塑料的的流动动性制制约，，流动动性好好的塑塑料可可以成成形较较大尺寸寸的塑塑件，，反之之能成成形的的塑件件尺寸寸就较较小。。受成形形设备备的限限制，，注射射成形形的塑塑件尺尺寸要要受到到注射射机的注注射量量、锁锁模力力和模模板尺尺寸的的限制制；压压缩和和压注注成形的的塑件件尺寸寸要受受到压压机最最大压压力和和压机机工作作台面面最大尺尺寸的的限制制。在满足足使用用要求求的前前提下下，应应尽量量将塑塑件设设计得得紧凑、尺尺寸小小巧一一些。。1、塑塑件尺尺寸3.6塑塑料成成型制制件的的结构构工艺艺性3.6.1尺尺寸及及精度度2、塑塑件尺尺寸精精度是指所所获得得的塑塑件尺尺寸与与产品品图中中尺寸寸的符符合程程度，，即所所获得得塑件件尺寸寸的准准确度度。在满满足足用用要要求求的的前前提提下下，，应应尽尽可可能能设设计计得得低低一一些些。。3.6塑塑料料成成型型制制件件的的结结构构工工艺艺性性3.6.2塑件件表表面面质质量量塑件件尺尺寸寸公公差差根根据据GB/T14486《《工工程程塑塑料料模模塑塑塑塑料料件件尺尺寸寸公公差差标标准准》》确确定定塑件件尺尺寸寸公公差差的的代代号号为为MT，，公公差差等等级级分分7级级一般般的的：：塑件件上上孔孔的的公公差差采采用用单单向向正正偏偏差差，，即即塑件上轴轴的公差差采用单单向负偏偏差，即即中心距及及其他位位置尺寸寸公差采采用双向向等值偏偏差，即即3.6塑塑料成成型制件件的结构构工艺性性3.6.2塑件表面面质量1）塑件件表面粗粗糙度GB/T14234《《塑料件件表面粗粗糙度标标准———不同加加工方法法和不同同材料所所能达到到的表面面粗糙度度》决定因素素：模具成形形零件表表面粗糙糙度表面粗糙糙度选择择：塑件的的表面粗粗糙度一一般为1.6～～0.2，，而而模具的的表面粗粗糙度数数值要比比塑件低低1～2级。2）塑件件表观质质量指塑件成成形后的的表观缺缺陷状态态：如缺料、、溢料、、飞边、、凹陷、、气孔、、熔接痕痕、皱纹纹、翘曲曲与收缩缩、尺寸寸不稳定定等。产生原因因：由塑件件成形工工艺条件件、塑件件成形原原材料选择择、模具具总体设设计等多多种因素造成的的。3.6塑塑料成成型制件件的结构构工艺性性3.6.2塑件表面质质量3.6塑塑料成型制制件的结构构工艺性3.6.3形状和结构构设计塑件内外表表面的形状状设计除满满足其使用用性能外，，应易于成成型，尽量量避免侧抽抽芯结构设设计。侧面有孔时时，通过改改变孔的位位置或形状状来避免侧侧抽芯。3.6塑塑料成型制制件的结构构工艺性侧孔改侧凹凹3.6.3形形状和结结构设计侧孔件成型型凹模侧凹件成型型凹模成