塑料成型工艺与模具设计项目2-5

项目2

塑料成型工艺设计本章能力目标1．具有合理选择塑料种类和分析原料成型工艺性的能力。2．具有合理选择塑料成型方式的能力。3．会分析塑件结构工艺性，并能够按国标标注塑件尺寸公差。4．会初步判定所选择注射成型设备与模具的适应性。5．能正确确定塑件成型工艺参数，编制塑件成型工艺卡。本章知识目标1．掌握塑料的概念，熟悉常用塑料代号、性能、用途。2．掌握模塑成型工作原理、成型工艺过程及特点。3．熟悉国标GB/T

14486—2008的使用方法，掌握塑件结构设计原则。4．了解温度、压力、时间对塑件质量的影响。5．掌握注射模具与成型设备的关系。选择与分析塑料原料一确定塑料成型方式及工艺过程二分析塑件结构工艺性三项目2

塑料成型工艺设计

初步选择注射成型设备四确定塑件成型工艺参数五任务

任务5

确定塑件成型工艺参数能力目标1．能正确确定塑件成型工艺参数。2．具有撰写工艺规程、编制塑件制件成型工艺卡的能力。3．会正确分析判断影响塑件质量的因素，并能够提出相应改进措施。知识目标1．掌握塑件成型工艺参数的含义。2．了解各工艺参数确定的依据。3．了解温度、压力、时间对塑件质量的影响。任务5确定塑件成型工艺参数

项目导入一相关知识

二项目实施

三一、任务引入案例

3

某企业大批量生产塑料电池盒盖（如图2-46所示），要求具有足够的强度和耐磨性能，外表面无瑕疵、美观、性能可靠，试编制该塑件的成型工艺，并设计成型该塑件的模具。

本任务以成型灯座（如图2-1所示）为载体，训练学生合理确定注射成型工艺参数的能力。通过案例3电池盒盖（如图2-46所示）塑件成型工艺设计，对本项目所学内容进行综合的训练。

图2-46电池盒盖

二、相关知识（一）温度1)高于塑料的粘流温度或熔点

2)聚合物的分子质量及分子质量分布

3)注射机的类型螺杆式注射机低于柱塞式的10～20°C。

4)塑料制品及模具结构特点：料筒的温度分布，一般从料斗一侧(后端)起至喷嘴(前端)止，是逐步升高的。湿度较高的塑料可适当提高料筒后端温度。螺杆式注射机料筒中的塑料（摩擦）料筒前段的温度可以略低于中段(10°C~20°C)。

料筒温度、喷嘴温度影响塑化和流动

模具温度影响流动和冷却。

(1)料筒的温度二、相关知识（一）温度(2)喷嘴温度（略低）：

可防止直通式喷嘴上可能发生的“流涎”现象。摩擦热、注射压力、塑料在料筒中受热时间等都会影响喷嘴温度。在生产中可根据经验数据，结合实际对制品的直观分析和熔体的“对空注射”进行检查。

(3)模具温度

模具温度应低于塑料的粘流化温度及热变形温度影响塑料的特性、制品的结构与尺寸、制品的性能以及成型工艺条件。二、相关知识（二）压力(1)塑化压力（背压）

①定义塑化压力是指采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力。塑化压力大小对熔体实际温度、塑化效率及成型周期等均有影响。②工作值的确定塑化压力大小应根据塑料品种而定，对于热敏性塑料(如PVC、POM、聚三氟氯乙烯等)、熔体粘度大（流动阻力大）的塑料(如PC、PFU、聚苯醚PPO等)和熔体粘度很低（反流现象严重）的塑料(如PA)时，应低些。由上述可见，总的来说塑化压力在保证塑件质量的前提下不宜高。二、相关知识（二）压力

(2)注射压力

①定义注射压力是指注射时柱塞或螺杆顶部对塑料所施加的压力。

②作用克服熔体流动阻力；具有一定的充满型腔的速率；对熔体进行压实。③工作值的确定注射压力的大小取决于塑料品种、注射机类型、模具结构、塑料制品的壁厚和流程及其它工艺条件，尤其是浇注系统的结构和尺寸。对于一般热塑性工程塑料，压力在40～130MPa；对于聚砜、聚酰亚胺、聚芳砜等压力则要高些。

二、相关知识（二）压力

(3)保压压力

①定义

②作用

③工作值的确定

保压压力型腔充满后，继续对模内熔料施加的压力称为保压压力。

对型腔内的熔体进行压实；使塑料紧贴于模壁以获得精确的形状；使不同时间和不同方向进入型腔同一部位的塑料熔合成一个整体；补充冷却收缩。

保压压力一般小于注射压力。保压压力太高，易产生溢料、溢边增加塑件的应力；保压压力太低，会造成成型不足。

二、相关知识（三）时间(成型周期)

完成一次注射模塑过程所需的时间称为成型周期。在整个成型周期中，注射时间和冷却时间最重要。充模时间、保压时间、冷却时间：<10s、30～120s、20～120s表2-24列出常用塑料注射成型工艺参数三、任务实施（一）基本训练—编制灯座制件成型工艺卡

查表2-2确定注射成型工艺条件。成型PC塑料，螺杆转速取为20～40r/min，材料预干燥110℃～120℃，8～12h（见本项目任务二结论）。1．温度料筒前端：240℃～270℃，料筒中部：260℃～290℃，料筒后端：240℃～280℃，喷嘴：230℃～250℃，模具：90℃～110℃。2．压力注射压力：80～130MPa，保压压力：40～60MPa。3．时间（成型周期）注射时间：1～5s，保压时间：20～80s，冷却时间：20～50s，成型周期：40～120s。4．后处理方法（见任务二）：鼓风烘箱，温度：120℃～130

℃，时间：30min。该制件的注射成型工艺卡片见表2-25。三、项目实施（一）基本训练—编制灯座制件成型工艺卡三、任务实施（二）能力强化训练—电池盒盖成型工艺卡①原材料—PC性能分析；②选择成型方式及成型工艺流程；③分析制件的结构工艺性；④确定成型设备规格；⑤确定成型工艺参数并编制成型工艺卡片。建议：学生自学，并完成本项目连续作业