【正文】 應(yīng)用意義：在注射成型中，聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量 分布比較寬時(shí)，雖然能呈現(xiàn) 黏度小 、 流動(dòng)性好的 特點(diǎn)，但成型出的制品性能比較差。 這種現(xiàn)象稱為假塑性液體的 “剪切稀化 ”效應(yīng)?！　　∮捎诜桥ｎD液體的流動(dòng)規(guī)律比較復(fù)雜，表觀粘度除與流體 本身的性質(zhì) 以及 溫度有關(guān)以外，還受 剪切速率 的影響，這就意味著外力的大小及其作用時(shí)間也能改變流體的粘稠性。在注射成型中，大多數(shù)聚合物熔體是 非牛頓流體 ，且它們中的 大多數(shù)都近似服從 指數(shù)流動(dòng)規(guī)律。 式中 ，單位時(shí)間內(nèi)流體所產(chǎn)生的切應(yīng)變（剪切速率）， s—1 。167。這一溫度范圍的成型方法主要有 注射 、 壓縮 、 壓注 和 擠出成型 等。 稱為玻璃化溫度，是多數(shù)塑料使用溫度的上限。 2）聚合物按分子結(jié)構(gòu)及熱性能不同分 a) 結(jié)晶型聚合物： 如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺（尼龍）等； b)無(wú)定形聚合物：如聚苯乙烯、聚氯乙烯、 ABS等。例如尼龍分子的分子量為二萬(wàn)三千左右，天然橡膠的為四十萬(wàn)。 聚合物分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基本概念1）塑料是以 高分子聚合物 (樹(shù)脂 )為主要成分，并在加工為制品的某階段可流動(dòng)成型的材料。單元體單元體 ：能合成高分子化合物的低分子物質(zhì)，如聚乙烯的單元體是 － CH2－ CH2－ 。在開(kāi)始受熱時(shí)也可以軟化或熔融，但是一旦固化成型就不會(huì)再軟化。 聚合物的熱力學(xué)性能 2. 聚合物的熱力學(xué)曲線：受恒力作用時(shí)變形程度與溫度關(guān)系曲線。塑料在這種狀態(tài)下的變形不具可逆性質(zhì)，一經(jīng)成型和冷卻后，其形狀永遠(yuǎn)保持下來(lái)。 流體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)：層流和湍流。 聚合物的流變學(xué)性質(zhì) 式中 η，比例常數(shù)， 牛頓黏度 或絕對(duì)黏度 (簡(jiǎn)稱黏度 )。 牛頓流體是針對(duì)低分子液體提出的，但在注射成型中，也有 少數(shù)聚合物熔體符合牛頓流動(dòng)規(guī)律 ，如聚碳酸酯、聚酰胺等。167。 （在注射成型中，除了熱固性聚合物和少數(shù)熱塑性聚合物外，大多數(shù)聚合物熔體均有近似假塑性液體流變學(xué)的性質(zhì)） n＞ 1時(shí)，稱為 膨脹性液體 。大分子鏈解纏、伸長(zhǎng)和 滑移困難 ，粘度較大。因此，聚合物成型過(guò)程中，成型壓力。(4)助劑對(duì)粘度影響 為了保證使用性能或加工需要， 多數(shù)聚合物都要添加 一些 助劑 才能使用。 ② 一些分子鏈節(jié)雖然較大，但分子之間作用力也很大的聚合物，如聚酰胺、聚甲醛等。2）分類 ? 按應(yīng)力性質(zhì)不同分 拉伸取向 — 由拉應(yīng)力引起，取向方向與拉伸方向一致 流動(dòng)取向 — 在切應(yīng)力作用下沿著熔體流動(dòng)方向形成的取向 ?根據(jù)熔體流動(dòng)性質(zhì)，取向結(jié)構(gòu)分為 單軸取向 和 多軸取向 。(4)應(yīng)力降解 注射成型 (或其他一些成型 )過(guò)程中，聚合物的分子鏈在一定的應(yīng)力條件下也會(huì)發(fā)生斷裂，并因此引起相對(duì)分子質(zhì)量降低，通常把這種現(xiàn)象叫做應(yīng)力降解。通常也稱 “硬化 ”。3）關(guān)于硬化、熟化的一些解釋：161。2）添加劑 包括填充劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、著色劑和固化劑等添加劑 作 用 常用的各種添加劑 含量填充劑（填料） 調(diào)整塑料的物理化學(xué)性能提高材料強(qiáng)度減少合成樹(shù)脂的用量降低塑料成本木粉、紙、棉屑、硅石、硅藻土、云母、石棉、石金屬粉、玻璃纖維、和碳纖維等20%~50%增塑劑 提高塑件的可塑性和柔軟性但會(huì)降低塑件的穩(wěn)定性、介電性和機(jī)械強(qiáng)度不易揮發(fā)的高沸點(diǎn)的液體有機(jī)化合物或低熔點(diǎn)的固體有機(jī)化合物穩(wěn)定劑 抑制和防止塑料在加工和使用過(guò)程中因受熱、光及氧等作用而分解變質(zhì)硬脂酸鹽、鉛的化合物及環(huán)氧化合物%~%潤(rùn)滑劑 防止塑料在成型加工過(guò)程中粘附在模具上提高塑件的流動(dòng)性硬脂酸及其鹽類 1%著色劑 使塑料具有各種顏色的物質(zhì) 有機(jī)顏料、無(wú)機(jī)鹽料、染料 %~%固化劑 促使合成樹(shù)脂進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)或加快交聯(lián)反應(yīng)速度1）按合成樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)及特性分 ? 熱塑性塑料 如： PE、 PP、 PS、 PVC、 PMMA、 PA、 POM、 ABS、 PC、PPO、 PSU、 PTFE等 ? 熱固性塑料 如：酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧塑料、脲醛塑料、三聚氰胺甲醛和不飽和聚酯等2）按塑料的用途分 ? 通用塑料 非結(jié)構(gòu)塑料，產(chǎn)量大、價(jià)格低、性能一般。 ? 特殊塑料 具有某些特殊性能的塑料。塑件的形狀復(fù)雜、尺寸小、壁薄、帶嵌件，收縮率就小。?熱塑性塑料的流動(dòng)性常用 熔融指數(shù) （單位 g）、 螺旋線長(zhǎng)度 （單位 cm）來(lái)表示。 塑料成型的工藝特性熱固性塑料流動(dòng)性?表示方法 —— 拉西格流動(dòng)性 （單位㎜） 測(cè)定方法： 將一定重量的被側(cè)塑料預(yù)壓成圓錠，將圓錠放入壓模中，在一定的溫度和壓力下，測(cè)定它從?？字袛D出的長(zhǎng)度（毛糙部分不計(jì)在內(nèi)），即為拉西格流動(dòng)值167。凡促使熔料溫度降低，流動(dòng)阻力增加的因素，都會(huì)使流動(dòng)性降低。 通過(guò)塑料的這一性質(zhì)，可得到類似共聚物的綜合性能，這是 改進(jìn)塑料性能的重要途徑之一 。?解決方法：添加抗熱敏的熱穩(wěn)定劑；注射機(jī)筒內(nèi)壁、流道和模腔表壁鍍鉻（避免過(guò)大摩擦熱）生產(chǎn)時(shí)嚴(yán)格控制成型工藝條件167。第 3章　塑料成型制件的結(jié)構(gòu)工藝性塑件尺寸及其精度1）塑件尺寸設(shè)計(jì)原則：? 受到塑料的 流動(dòng)性 制約， 流動(dòng)性好的 塑料可以成形 較大尺寸 的塑件，反之能成形的塑件尺寸就較小。即中心距及其他位置尺寸公差采用雙向等值偏差，即一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸精度。 好的結(jié)構(gòu)工藝性：是指塑件在 滿足使用 要求的前提下，應(yīng) 便于成型 ，從而 簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu) ，因此塑件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng) 盡量避免側(cè)向凹凸形狀或側(cè)孔 。均勻壁厚161。（ 3）應(yīng)避免或減少塑料的局部集中，以防止產(chǎn)生凹陷和氣泡。容器側(cè)壁的增強(qiáng) 161。 8.　 圓　角⑴ 圓角的作用 ：圓角可避免應(yīng)力集中，提高制件強(qiáng)度 圓角可有利于充模和脫模圓角有利于模具制造，提高模具強(qiáng)度 ⑵ 圓角的確定：內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)為壁厚的一半外壁圓角半徑可為壁厚的 一般圓角半徑不應(yīng)小于 壁厚不等的兩壁轉(zhuǎn)角可按平均壁厚確定內(nèi)、外圓角半徑孔的設(shè)計(jì)? 孔的設(shè)計(jì) （包括通孔、盲孔、異形孔、螺紋孔） 設(shè)計(jì)原則： ① 孔的位置應(yīng)設(shè)置在不易削弱塑件強(qiáng)度的地方，保證足夠強(qiáng)度，以滿足使用要求； ② 盡量避免側(cè)孔。 飛邊　　　 盲孔：盲孔只能用一端固定的型芯來(lái)成型?！? ③ 螺距不小于 ；直徑不宜太小，外徑不小于4mm，內(nèi)徑不小于 2mm；? 塑料螺紋設(shè)計(jì)④ 螺紋最外圈和最里圈留有臺(tái)階，防止螺紋崩裂變形。其常用的塑料有尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛等。? 1 嵌件設(shè)計(jì)什么是嵌件？ 塑件內(nèi)部鑲嵌有金屬、玻璃、木材、纖維、紙張、橡膠或已成型的塑件等稱為 嵌件 。圖 a嵌件直接插在模內(nèi)光桿上；圖 b為一凸臺(tái)與模具上孔配合，增加了定位穩(wěn)定性和密封性；圖 c以模具上的凸出圓環(huán)和內(nèi)螺紋嵌件配合；圖 d采用內(nèi)部臺(tái)階與模具上的插入桿配合。216。 （ b）為標(biāo)記符號(hào)在塑件中呈凹入狀，在模具上即為凸起，用一般機(jī)械加工難以滿足，需要用特殊加工工藝，但凹人標(biāo)記符號(hào)可涂印各種裝飾顏色，增添美觀性； ?產(chǎn)品工藝性分析案例u 塑件的工藝性 是指塑件對(duì)成型加工的適應(yīng)性。產(chǎn)品工藝性分析案例本章結(jié)束161。力學(xué)性能很好，抗沖 擊 抗蠕變 性能突出，但耐磨性 較 差。4． 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析（ 1）從圖紙上分析，該塑件的外形為回轉(zhuǎn)體，壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。? 塑料預(yù)熱和干燥： 除去物料中過(guò)多的水分和揮發(fā)物，以防止成型后塑件表面有缺陷或發(fā)生降解，影響塑料制件的外觀和內(nèi)在質(zhì)量。? 保壓補(bǔ)縮 從熔體充滿型腔后，在注射機(jī)柱塞或螺桿推動(dòng)下，熔體仍然保持壓力進(jìn)行補(bǔ)料，使料筒中的熔料繼續(xù)進(jìn)入型腔，以補(bǔ)充型腔中塑料的收縮需要，并且可以防止熔體倒流。~20176。161。u判斷料筒溫度是否合適，可采用對(duì) 空注射法觀察或直接觀察塑件質(zhì)量的好壞。 　在特殊情況下，也可用電阻絲和電阻加熱棒對(duì)模具加熱來(lái)保持模具的定溫。注射壓力太大： 流動(dòng)性提高，易產(chǎn)生溢料、溢邊，增加內(nèi)應(yīng)力。 保壓壓力太大 → 易產(chǎn)生溢料、溢邊，增加內(nèi)應(yīng)力。3）時(shí)間161。聚碳酸脂PC預(yù)熱 和干燥溫度 t/℃110 ～ 120 成型 時(shí)間注射 時(shí)間 0～ 5時(shí)間 τ/h 8 ～ 12 保 壓時(shí)間 20 ～ 60料筒溫度t/℃后段 210 ～ 230 冷卻 時(shí)間 20 ～ 40中段 240 ～ 260 總 周期 50 ～ 90前段 230 ～ 250 螺桿 轉(zhuǎn) 速 n/(r 長(zhǎng)：脫模困難，易變形，結(jié)晶度高。 保壓壓力太小 → 成型不足。注射壓力太低： 流動(dòng)性下降，成型不足，產(chǎn)生熔接痕，不利于氣體溢出，易產(chǎn)生氣泡，冷卻中補(bǔ)縮差，產(chǎn)生凹痕和波紋等缺陷。 但無(wú)論怎樣，對(duì)塑料熔體來(lái)說(shuō)，都是冷卻的過(guò)程。? ⑵ 噴嘴溫度： 一般略低于料筒最高溫度，以防止熔料在噴嘴處產(chǎn)生流涎現(xiàn)象。② 料溫高，模腔中塑料內(nèi)外冷卻不一致，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和凹痕。作用： 消除塑件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定塑件尺寸，提高結(jié)晶度、穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而提高其彈性模量和硬度。? 脫模 塑件冷卻到一定的溫度 ,推出機(jī)構(gòu)將塑件推出模外。? 料筒清洗： 當(dāng)改變產(chǎn)品、更換原料及顏色時(shí)均需清洗料筒。（ 3）在塑件內(nèi)壁有 4個(gè)高 、長(zhǎng) 11的內(nèi)凸臺(tái)，因此成型后塑件不易取出，需要考慮側(cè)抽芯裝置。結(jié)論1．熔融溫度高且熔體粘度大， 對(duì) 于大于 200g的塑件 應(yīng) 用螺桿式注射機(jī)成型， 噴 嘴宜用敞開(kāi)式延伸 噴 嘴，并加 熱 ， 嚴(yán)格控制模具溫度，一般在 70～ 120℃ 為 宜，模具 應(yīng) 用耐磨 鋼，并淬火；2．水敏性 強(qiáng) ，加工前必 須 干燥 處 理，否 則 會(huì)出 現(xiàn)銀絲 、氣泡及 強(qiáng) 度 顯 著下降 現(xiàn) 象；3．易 產(chǎn) 生 應(yīng) 力集中， 嚴(yán) 格控制成型條件，塑件成型后退火處 理，消除內(nèi) 應(yīng) 力；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金屬嵌件造成 應(yīng) 力集中，脫模斜度宜取 2℃ 。161。u 塑件工藝性設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足使用性能和成型工藝的要求，力求做得結(jié)構(gòu)合理、外形美觀、便于成型。216。③ 嵌件過(guò)長(zhǎng)或細(xì)長(zhǎng)桿狀時(shí) ，在模具內(nèi)設(shè)支柱以免嵌件彎曲，但在塑件上留下工藝孔，圖 323。使用嵌件的缺點(diǎn)： 嵌件的設(shè)置往往使