塑料成型技术基础
塑胶成型基本知识培训
注塑模具基础知识介绍
常见的模具结构:
平板模
三板模
行位(滑块)模
二次顶出模
液压抽心模
液压绞牙,电动绞牙
热流道模具
气顶模
四、模具保护要求
1
防锈:漏水/冷凝水/沾水/雨淋/手印
2
防撞:断针
3
模花:布抹/料冲/手抹/货碰/水口钳 碰/披峰刀碰
4
少件:拉杆/扣机/法兰/垫圈等
6
低压:低压保护压力过大.
按塑料的化学结构分类
1
聚烯烃类如:LDPE、MDPE、HDPE、LLDPE、PP等
2
聚苯乙烯类如:PS、AS、ABS、HIPS等
3
聚酰胺类如:PA6、PA66、PA610等
4
聚醚类如:PC、POM、PPO等
5
聚酯类如:PBT、PET等
6
丙烯酸酯类如:PMMA
7
五:塑料的几种常见加工方法: 1.注塑成型 2.吹塑成型 3.吸塑成型 4.挤出成型 5.压延成型 6.层积成型 7.吹薄成型 8.拉丝成型 六:塑料的特性 1.塑料的优点: A、易于加工和制造(易于成型)特别是注塑成型,一道工序即可制造出很复杂的成品。 B、可根据需要随意着色,或制成透明制品 C、可制做轻质高强度的产品 D、不生锈、不易腐蚀
4.按塑料的透光性分类 一般分为透明塑料、半透明塑料和不透明塑料。 透光率在88%以上的为透明塑料(如:PMMA、PS、PC等),半透明塑料有:PP、PVC、PE、AS等,不透明的塑料有:POM、PA、HIPS、PPO等。 5.按塑料的硬度分类 一般分为硬质塑料、半硬质塑料和软质塑料 常见硬质塑料:ABS、POM、PS、PC、PBT等 半硬质塑料:PP、PE、PA、PVC等 软质塑料:软PVC、K胶、TPE、TPR、TPU等
《塑料成型基础》课件
成型品外观质量检查
01
检查尺寸精度
测量成型品的尺寸,确保其符合设 计要求。
检查颜色和光泽
确保成型品的颜色均匀,符合预期 的光泽度。
03
02
检查表面光洁度
检查成型品的表面是否光滑,有无 气泡、划痕、凹陷等缺陷。
检查结构完整性
检查成型品是否有断裂、翘曲等结 构问题。
塑料成型的重要性
塑料制品的应用广泛
塑料制品在日常生活、工业生产、科技发展等领域应用广泛,如家电、汽车、建筑、电子 、航空航天等。因此,塑料成型技术的发展对于满足人们对各种塑料制品的需求具有重要 意义。
塑料成型技术的创新发展
随着科技的不断发展,对塑料制品的性能要求也越来越高,如强度、耐热性、耐腐蚀性等 。因此,需要不断研究和创新塑料成型技术,以提高塑料制品的性能和质量。
微纳塑料加工技术
利用微纳米技术制造超小型、超薄型 塑料零件,提高产品性能和降低成本 。
环境友好型塑料成型技术
热塑性弹性体
具有橡胶的弹性和塑料的加工性,可回收利用,减少废弃物产生。
无溶剂型塑料
在成型过程中不使用任何溶剂,减少环境污染和健康危害。
THANK YOU
不同种类的塑料在物理性能、化学性能、加工性能等 方面存在差异。
例如,聚乙烯和聚丙烯都是热塑性塑料,但聚乙烯较 软,而聚丙烯较硬;酚醛树脂和环氧树脂都是热固性 塑料,但酚醛树脂具有较好的耐热性和绝缘性,而环 氧树脂具有较好的机械强度和粘结力。
03
塑料成型工艺
注射成型
总结词
通过高压将塑料熔融并注入模具,冷却后脱模得到制品。
热固性塑料通常采用模压、传递模塑等工艺成型。
第1章 塑料成型基础知识
聚合物的结晶不像小分子那样,可以完全结晶,结晶型聚合物是晶区 和非晶区相伴而生
结晶型聚合物:密度大、刚度大、耐热、抗熔
非晶态聚合物:密度小、柔软、韧性好、不耐热、不耐溶剂
1.1.3 高分子聚合物的物理状态、力学状态及加工适应性
1 线形聚合物
玻璃态: 适用机加工,例如:车削、钻孔等 高弹态: 适用压力成型、真空成型、中空成型。 粘流态: 适用挤出、注射、吹膜、熔融纺丝等。
1.2.2 聚合物的流动规律
1 牛顿型流体
符合下式的流体称为牛顿型流体: τ= η(dv/dr)= η(dr/dv)= ηﻵ 以切应力τ对剪切速率 ﻵ或者以粘度η对剪 切速率ﻵ作用所得到的曲线称为流体的流动 (或流变)曲线,它是确定塑料成型加工工 艺条件的重要依据。
1.2.2 聚合物的流动规律
浇口横截面高度和型腔深度相差不大
中速充型 质量较好
浇口横截面高度和型腔深度相差不大
低速充型 质量较好
1.2.4 聚合物熔体的充型流动
2 扩张流动充型与熔接痕
熔接痕:熔融塑料在型腔中由于遇到嵌件、孔洞、流速不 连贯的区域、充模料流中断的区域而以多股形式汇合时以 及发生浇口喷射充模时,因不能完全融合而产生线状的熔 接痕。
分子结构添加剂模具结构工艺条件等163塑料的其他工艺性能1结晶性结晶性与无定形树脂相比的特殊性在制定成型工艺与无定形树脂相比的特殊性在制定成型工艺参数时应考虑参数时应考虑热敏性热敏性加入热稳定剂或降低成型温度缩短成型周期加入热稳定剂或降低成型温度缩短成型周期物料使用前干燥物料使用前干燥44吸湿性吸湿性容易吸潮使用中注意保持干燥容易吸潮使用中注意保持干燥55水分和挥发物含量水分和挥发物含量危害多因此使用前要前处理模具危害多因此使用前要前处理模具开排气槽材料防腐开排气槽材料防腐66应力敏感应力敏感成型时易脆裂成型时想办法减小应力成型时易脆裂成型时想办法减小应力77相容性相容性选择相容性好的树脂或填料进行共混选择相容性好的树脂或填料进行共混88比体积与压缩比比体积与压缩比比容压缩率可计算出每模塑料需要的比容压缩率可计算出每模塑料需要的注射量注射量99硬化特性硬化特性只对热固性树脂成型中避免出现过熟和欠熟只对热固性树脂成型中避免出现过熟和欠熟本章作业本章作业
塑料成型基础
第一章塑料成型基础一、本章基本内容:塑料成型的理论基础知识;聚合物结构特点与性能、塑料的组成和分类、塑料的工艺性能,塑料的热力学性能、流变学性质、塑料熔体在成型过程中的流动状态及物理和化学变化;常用塑料的结构、性能及用途。
常用的四种塑料成型工艺方法、成型工艺原理、成型工艺过程和工艺参数。
塑件设计的原则,塑件尺寸精度及表面粗糙度的确定;塑件成型时出现的表面缺陷及其产生原因;塑件各结构单元的设计。
二、学习目的与要求:1、掌握塑料成型的基础知识,了解塑料在成型过程中的物理化学变化,熟悉常用塑料的性能及用途。
2、了解常用塑料成型工艺方法,熟悉各种成型方法的优缺点和使用范围,掌握注射成型工艺过程及工艺参数的选择。
3、了解塑件尺寸公差及精度的选用,学会分析塑件表面缺陷产生的原因。
4、掌握塑件各结构单元的设计原则。
三、本章重点、难点:塑料特征;成型工艺原理;注射成型工艺过程;成型工艺条件的选择和控制:塑件设计的原则;塑件结构工艺性;塑件成型表面缺陷及其产生的原因。
1、聚合物的分子结构塑料是以高分子合成树脂为基本原料,加入一定量的添加剂而组成,在一定的温度压力下可塑制成具有一定结构形状,能在常温下保持其形状不变的材料。
合成树脂是由一种或几种简单化合物通过聚合反应而生成的一种高分子化合物,也叫聚合物,这些简单的化合物也叫单体。
塑料的主要成分是树脂,而树脂又是一种聚合物,所以分析塑料的分子结构实质上是分析聚合物的分子结构。
1)、聚合物的高分子结构特点(1)低分子所含原子数都很少,而一个高分子中含有几千个、几万个、甚至几百万个原子。
(2)从相对分子质量来看,如水的相对分子质量为18,石灰石为100,酒精为46,蔗糖为324,这些低分子化合物其相对分子质量只有几十或几百,而高分子化合物的分子量比低分子高得多,一般可自几万至几十万、几百万甚至上千万。
例如尼龙分子的分子量为二万三千左右,天然橡胶的为四十万。
(3)从分子长度来看,例如低分子乙烯的长度约为0.0005μm,而高分子聚乙烯的长度则为6.8μm,后者是前者的13600倍。
塑料成形工艺基础
压力过大会导致塑料流动困难,可能产生不均匀的填充,进而影响制品的均匀 性和性能。
成形时间对制品性能的影响
冷却时间的影响
成形过程中,塑料需要足够的时间来冷 却固化,以确保分子排列稳定和制品的 机械性能。冷却不足可能导致制品内部 应力过大,影响其稳定性和寿命。
时间与效率的权衡
延长成形时间可以提高制品质量,但 也会降低生产效率。选择合适的成形 时间需要在制品性能和生产效率之间 取得平衡。
06 成形工艺的发展趋势与展 望
高性能塑料的开发与应用
高性能塑料具有优良的机械性能、 耐高温、耐腐蚀等特点,广泛应 用于航空航天、汽车、电子等领
域。
随着科技的不断发展,高性能塑 料的种类和性能得到了极大的拓 展,为塑料成形工艺提供了更多
的可能性。
高性能塑料的成形工艺需要更高 的技术和设备要求,但能够满足 复杂结构和高端产品的制造需求。
温度与流动性的关系
温度越高,塑料的流动性越好,有利于填充模具的各个角落,减少空隙和表面缺陷。但温度过高可能导致材料过 热,影响其冷却后的性能。
成形压力对制品性能的影响
压力对密度和气体的排除
成形压力决定了塑料在模具中的压实程度。适当提高压力有助于提高制品的密 度和减少内部气泡,从而提高其物理强度和外观质量。
设备控制
通过控制系统实现对成形设备的精确控制,确保产品质量和 生产效率。
成形工艺参数
温度
控制塑料原料的加热和模具的温度,以实现 良好的流动和成型。
时间
控制成形周期,确保塑料在最佳时间内完成 成型。
压力
在成形过程中施加压力,以促进塑料的流动 和填充模具。
添加剂
根据需要添加增塑剂、颜料等添加剂,以改 善塑料的性能和外观。
塑料成型技术基础..
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塑料成型工艺与模具设计
第二章 塑料成型技术基础
二、常用塑料
(一)热塑性塑料
2.聚丙烯(PP)
基本特性 聚丙烯无味、无色、无毒。比聚乙烯更透明。密 度为0.90~0.91 g/cm3。熔点为164~170℃,耐热性好。
主要用途 各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件 和自行车零件。输送管道,化工容器和其它设备的衬里、表 面涂层。盖和本体合一的箱壳,各种绝缘零件,并用于医药 工业中。
主要用途 齿轮、泵叶轮、轴承、电机外壳、仪表壳等。汽 车工业上制造汽车挡泥板、热空气调节导管、加热器、小轿 车车身等。ABS还可用来制作水表壳、电器零件、玩具、电 子琴及收录机壳体等。
成型特点 ABS在升温时粘度增高,所以成型压力较高。
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塑料成型工艺与模具设计
第二章 塑料成型技术基础
固化剂 固化剂又称硬化剂,它的作用是促使合成树脂进行交联反应
而形成体型网状结构,或加快交联反应速度,一般多用在热 固性塑料中。
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塑料成型工艺与模具设计
第二章 塑料成型技术基础
二、塑料的组成
❖ 填充剂 填充剂 又称填料,是塑料中一种重要但并非必要的成分。 在塑料中加入填充剂可减少贵重树脂含量,降低成本 。
合成树脂 合成树脂是由低分子有机化合物经聚合反 应或缩聚反应,所获得的高分子化合物,又称聚合物 或高聚物。它是以原低分子物结构为基本单元,按照 一定方式重复排列,相对分子质量可达几万至几百万, 分子长度是原低分子长度的几万至十几万倍。
合成树脂的性能决定了塑料的基本性能。
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塑料成型工艺与模具设计
塑料成形工艺基础
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聚乙烯种类
① LDPE:低密度聚乙烯、高压聚乙烯 ② LLDPE:线形低密度聚乙烯 ③ MDPE:中密度聚乙烯、双峰树脂 ④ HDPE:高密度聚乙烯、低压聚乙烯 ⑤ UHMWPE:超高分子量聚乙烯 ⑥ 改性聚乙烯:CPE、交联聚乙烯(PEX) ⑦ 乙烯共聚物:乙烯-丙烯共聚物(塑料)、EVA、乙烯-丁
合成树脂 聚氯乙烯(Polyvinylchlorid,PVC) 酚醛树脂 (phenolic resin ,PF)
3
聚乙烯 polyethylene ,简称PE
• 聚乙烯英文名称:polyethylene ,简称PE,是乙烯经聚 合制得的一种热塑性树脂。在工业上,也包括乙烯与少量 α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优 良的耐低温性能(最低使用温度可达-70~-100℃),化学稳 定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸), 常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良。
图 6.9 凹模真空成形
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凸模真空成形
图 6.10 凸模真空成形
28
凹凸模先后抽真空成形
图 6.11 凹凸模先后抽真空成形
29
(7)其他成形方法 气动成形、泡沫塑料成形、浇注成形、滚塑成形、压延成 形以及聚四氟乙烯冷压成形等。
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6.2.2 塑料成形的工艺特性
1.流动性 塑料在一定的温度、压力作用下能够充满模具型腔的能力,
第六章 塑料成形工艺基础
主要内容:
塑料的基本组成、塑料成形的工艺特性; 塑料成形设备分类及注射机工作原理、技术参数; 塑料件的结构工艺性设计包含的內容。
教学PPT塑料成型技术的基本知识
(3)有优良的电绝缘性能 大部分塑料的体积电阻率都可达到绝缘材料(>109Ω·cm)
的要求,是优良的绝缘材料。 (4)有良好的耐腐蚀性能
具有很高的耐腐蚀性能,其耐腐蚀性仅次于玻璃及陶瓷材料。 在塑料中,聚四氟乙烯的耐腐蚀性最好,可耐各种强酸、强碱 及强氧化剂,其他塑料不行。(化工管道、容器及需要润滑的 结构部件) (5)具有防震、隔热、隔音性能
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影响热塑性塑料成型收缩的主要因素如下:
①塑料的品牌不同,收缩率不同,可以认为软质的塑料的热膨 胀系数较大,因而成型收缩率也越大,而结晶性塑料也比非结晶 性塑料收缩率大。
②与塑件形状有关。如壁厚塑件比壁薄塑件收缩率大,内孔比 外形的大,形状简单的比形状复杂的大等。
③与流动方向有关。一般说来与进料方向平行的尺寸比与进料 方向垂直的收缩率大,而热塑性增强塑料则表现为沿料流方向的 收缩率小,垂直方向收缩率大。浇口截面积大的则收缩率小,距 浇口较近的收缩率较小。
③增加注射压力,提高流道及型腔、型芯的光洁度,可减少 流动摩擦,减少压力降亦可提高其流动性。
④融料温度较高则它的流动性增大(但有限度)
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二塑料的结晶性
热塑性塑料在其冷凝时视其有无出现结晶现象可分为结晶性塑料 和非结晶性 塑料(无定型塑料)两类。
结晶性塑料在成型时,因塑料分子在熔融状态到冷凝的过程,由 完全处于无序状态的独立运动,并逐渐按略微固定的位置造成的分子 定向使分子沿流动方向被拉伸,并趋向于恢复原来的正规排列状态而 引起收缩,固定向引起的内部变形 越大,则因这种分子定向的缓和 到逐渐固化所引起的收缩就越大。
第1章 塑料成型技术的基本知识
作为塑料模具设计人员,了解塑料的基本性能以及有关塑料成型的基 21本:56知:18识,对设计出结构合理易于成型、高质高效低耗的塑料结构件来说是
塑料成型的基础知识
6、光学用塑料
零部件等:相机、显微镜、望远镜、眼镜,各种显示仪器的镜片等 聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、环氧树脂、硅树脂、聚酯等
第三节 塑料成型工艺性能
结晶型、线型无定形聚合物的热力学 曲线
一、聚合物的热力学性能与加工工艺性
(二)聚合物的加工工艺 聚合物力学三态适合的加工场合
玻璃态——锉、锯、钻、车、铣等机械加工 高弹态——弯曲、吹塑、真空成型等 粘流态——挤出、压延、注射等
第三节 塑料成型工艺性能
二、热塑性塑料的工艺性能
(一)热塑性塑料成型的工艺性
热固性塑料有:酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料等
(二)按塑料性能及用途分类
1、通用塑料:
指产量大、用途广、价格低的塑料。如酚醛塑料、氨基塑料、PVC、PS、 PE、PP等
2、工程塑料:
指在工程技术中作结构材料的塑料。其力学性能、耐磨性、耐腐蚀性、 尺寸稳定性均较高。如:PA、PC、POM、ABS、PSF、PPO等
一、聚合物的热力学性能与加工 工艺性
(一)聚合物的热力学性能
非晶态聚合物状态:
玻璃态 Tg以上开始转化 高弹态 (称为力学三态)
粘流态
开始转变为粘流态的温度——粘流温度Tf 玻璃化温度是非晶态塑料使用的上限温度; 熔点是结晶聚合物使用的上限温度;
脆化温度是塑料使用的下限温度; 玻璃化温度是橡胶使用的下限温度;
熔融指数
1、收缩性:
收缩率的测定:
用Ø100±0.8mm、厚4±0.2mm的圆片测定;或25±0.5mm的立方体模具
塑料成型基础
通过注射机的螺杆或柱塞的作用,将熔融塑料射入闭合 的模具型腔,经过保压、冷却、硬化定型后,得到由模具成 型出的塑件。
注射成型所使用的模具就是注射模(或注塑模),它主 要用于热塑性塑料的成型。
(2)压缩成型及压缩模(主要用于热固性塑料)(略)
(3)压注成型及压注模(略) (4)挤出成型及挤出模(略)
在模具设计时,一般根据塑料的平均收缩率计算模具型 腔尺寸,对高精度塑件,在模具设计时应留有修模余量,在 试模后逐步修正模具,已达到塑件尺寸精度要求及改善成型 条件。
常用塑料的成型收缩率如下表。
⑶ 结晶性:Crystallization properties
塑料由熔融状态到冷却固化的过程中,分子发 生有规则性排列的程度称为结晶性。
4.1.4 塑料的特性
(1)质量轻 塑料的密度一般在0.8~2.2g/左右,只有铝的1/2, 钢的1/5。
聚乙烯广泛应用于各 种食品、衣物、医药、化 肥、工业品的包装材料。 可用吹塑法制成瓶、桶、 罐、槽等容器,挤出法可 生产聚乙烯管材。
②工程塑料:engineering-plastics
工程塑料是指在工程技术中作为结构材料的塑料,这 类塑料的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性、尺寸稳定性等均高。 可作工程材料和代替金属制造机器零部件等。 如聚甲醛、ABS塑料等。
典型的制品有挡风玻璃板、 CD和DVD光盘、建材、尼龙制 品、各种仪表板、汽车电器仪 表等。
③增强塑料Reinforced plastic
增强塑料是含有增强材料的塑料。
在塑料中加入玻璃纤维、碳纤维等填料作为增强材料, 以进一步改善塑料的力学、电气性能,这种新型的树脂基 复合材料统称为增强材料。
常用的增强纤维有玻璃 纤维、碳纤维等。玻璃纤维增 强塑料(GRP)俗称玻璃钢。玻 璃钢游艇、防弹装备、飞机、 火箭、导弹。