【文章內(nèi)容簡介】 很多，下面列舉其中六種主要的成型方法。 （ 1）注射成型； （ 2）擠出成型； （ 3）中空成型； （ 4）壓縮成型； （ 5）壓注成型； （ 6）固相成型。 塑料工業(yè)是由樹脂合成業(yè)、塑料加工業(yè)和塑料制品開發(fā)應(yīng)用三個領(lǐng)域組成的。塑料加工業(yè)起著承前啟后的作用，是連接原料與制品的紐帶。塑料制品的成型加工方法很多，包括注塑成型、壓縮成型、擠出成型、壓注成型、吹塑成型等等。由于注塑成型工藝的成型周期短 ,能一次成型外形復(fù)雜、尺寸比較精確或帶有金屬嵌件的塑料制品 ,生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)。并且早期的注塑成型方法主要用于加工熱塑性塑料制品，但是隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑料制品應(yīng)用范圍的不斷擴大，注塑成型方法己經(jīng)推廣應(yīng)用到熱固性塑料制品和一些塑料復(fù)合材料制品的生產(chǎn)中。目前，除了少數(shù)幾種塑料外，注塑成型己經(jīng)成為塑料制品主要的成型加工方 法。 注塑成型的原理是將松散的粒狀或粉狀塑料，從注塑機的料斗送入加熱的料筒內(nèi)熔融、塑化，使之成為粘流熔體，在柱塞或螺桿的推動下，以合理的流速通過料筒前端的噴嘴注入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)冷卻保壓后，開模分型，得到具有一定形狀和尺寸的塑料制品。完整的注塑成型過程包括注射充模、保壓補料和冷卻定型。 6 注射充模是指合模后，熔融流體從注塑機的注塑部位注入較涼的模腔過程。整個階段從柱塞或螺桿向前移動將己被塑化的塑料熔體注入模具型腔開始，到模腔被塑料熔體充滿為止。熔體在模腔內(nèi)流動時會受到一系列的流動阻力，這些阻力一部分來 源于注塑機筒、噴嘴、澆注系統(tǒng)和模腔表壁對熔體的外摩擦，另一部分則來源于熔體自身內(nèi)部產(chǎn)生的粘性內(nèi)摩擦。為了克服流動阻力，注塑機必須通 過螺桿或柱塞向熔體施加很大的注射壓力。充模階段對聚合物大分子的取向有很大影響，該階段進行得不好有可能引發(fā)短射、過保壓等缺陷，對制品質(zhì)量有很大影響。 保壓補料是指熔體充滿模腔那一刻起到澆口固化為止的一段時間。充模結(jié)束時模腔被充滿，熔體的快速流動也停止，噴嘴處的壓力達到最大值 (即注射壓力 )，但模腔內(nèi)的壓力還未達到最大值，由于熔體的可壓縮性，在噴嘴壓力的作用下，熔體繼續(xù)進入模腔，使模 腔內(nèi)壓力迅速升高，并使充模結(jié)束時的非均勻壓力場迅速均勻。當澆口凝固時，由于沒有物料進入模腔，模腔內(nèi)的壓力迅速降低。 冷卻定型是注塑成型過程的最后一個階段，從澆口固化后開始到制品達到脫模溫度從模腔中頂出為止。冷卻定型結(jié)束時的模腔壓力和模腔溫度對制品質(zhì)量非常重要。若脫模溫度太高，制品在脫模后不僅會產(chǎn)生較大的收縮，而且容易發(fā)生熱變形。若脫模時模腔內(nèi)壓力太高，容易使制品在脫模后產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，導致制品在以后使用中發(fā)生形狀、尺寸的缺陷。只有模腔壓力和外界壓力相差不大時，脫模才比較順利，并能獲得滿意的制品。 2 塑件的工藝分析 塑件的工藝分析包括原材料分析、塑件的精度分析、塑件的表面和塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析，具體分析如下： 塑件的原材料分析 塑件選用 PVC 物料其性能 ：力學性能良好、電性能優(yōu)良耐酸堿力極強、化學穩(wěn)定性好，適于制作薄板、電線電纜絕緣層、密封件、管等。 PVC 成型性能： ，吸濕小，流動性差。為了提高流動性，防止發(fā) 7 生氣泡，塑料可預(yù)先干燥，模具澆注系統(tǒng)宜粗短，澆口截面宜大，不得有死角，模具須冷卻，表面鍍鉻。 ，在 200℃ 易與鋼、銅接觸更容易分解，分解時溢出腐蝕、刺激性氣體，成型溫差偏 小。 ，孔徑宜大，以防死角滯料。最好不帶鑲件，如果有鑲件先預(yù)熱。 ，應(yīng)嚴格控制料溫。 塑件的尺寸精度分析 塑件尺寸 塑件尺寸精度無特殊要求，所以尺寸均為自由尺寸，可按 6 級公差查取，其主要尺寸如下： 圖 1 塑件 塑件表面質(zhì)量 表面要求光滑，無飛邊、毛刺、凹坑、銀絲、水波紋、縮痕、斑點、氣泡等注塑缺陷。 確定成型設(shè)備選擇 計算塑件的體積 大概計算塑件的體積如下： V=πR h =π ? 2222 ????????????? ππππ 8 = 3cm 塑件的質(zhì)量，塑件的比重： ~ 克 /立方厘米 ]2[ M= v 克9 2 0 ???? 估算廢料大概要 15 克，所以 ?/3 mV ?㎝ = )1542( ㎝??? 根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模一件的模具結(jié)構(gòu)，考慮外形尺寸、對塑件材料的分析及注射時所需的壓力情況，選螺桿式注射機： XSZY60，如表 所示 表 XSZY60 注射機的主要參數(shù) 模定注射量 /㎝ 3 注射壓力 MPa 注射行程 mm 合模力 KN 最大開模行程 mm 60 122 170 500 180 模具最大厚度 mm 模具最小厚度 mm 定位尺寸 mm 推出形式 注射方式 200 70 55? 中心推出 柱塞式 塑件模具成型工藝參數(shù) 查資料得，聚乙烯（ PVC）的注射成型參數(shù)見表 ，試模時，可根據(jù)實際情況作適當調(diào)整。 表 聚乙烯注射成型工藝參數(shù)見 主要參數(shù) 規(guī) 格 工藝參數(shù) 規(guī) 格 預(yù)熱干燥 溫度： 7090℃ 成型時間 s 注射時間 1560 時間： 46h 高壓時間 05 噴嘴溫度 60100℃ 中段 1560 模具溫度 3060℃ 后段 10130 注射壓力 80130MPa 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min） 28 9 標準模架的選擇 普通標準模架的優(yōu)點 （ 1）簡單方便、買來即用、不必庫存 ； （ 2）能使模具成本下降 ； （ 3）簡化了模具的設(shè)計和制造 ； （ 4）縮短了模具的生產(chǎn)周期，促進了塑料的更新?lián)Q代 ； （ 5）模具的精度和動作可靠性得到保證 ； （ 6）提高了模具中易損零件的互換性，便于模具的維修 。 普通標準 模架的選取 中小型模架周界尺寸范圍 ≤560mm派生型?；拘陀?A A A3 和 A4。派生型 P1P9，以導柱和導套安裝方式可分為正裝型（代號為 Z）和反裝型（代號為 F）。又以腳碼 3分別代表帶頭導柱、有肩導柱、和有肩定位導柱的種別。中小型模架全部采用國家標準（ ）組成。以模板寬度 B長度L 為系列參數(shù)。按同系列所選用的模板厚度 A、 B 和墊塊厚度 C 組成作為一系列的規(guī)格。設(shè)計中選用的模架如圖 2 所示 圖 2 模架 10 型腔 數(shù)目的確定 （ 1） . 根據(jù)所用注射機的最大注射量確定型腔的數(shù)目 每次注射量不超過注射機最大注射量的 85%，型腔數(shù)可用如下公式計算 件澆公 G GkGN ?? 21 式中： N 為型腔數(shù)； k 為注射機公稱注射量的利用系數(shù)，一般取 ； 公G 為注射機公稱注射量（ g） 。 澆G 為澆注系統(tǒng)凝料及溢邊的質(zhì)量（ g）； 件G 為塑料質(zhì)量（ g） . （ 2） .根據(jù)注射機最大鎖模力確定型腔數(shù) A Bf ?? )/(FN 鎖鎖 22 式 中： N 為型腔數(shù)； 鎖F 為注射機鎖模力（ N） ； 鎖f 為型腔內(nèi)單位面積上的鎖模力（ N/㎡）； B 為澆注系統(tǒng)的投影面積（㎡）； A 為塑料的投影面積（㎡）； （ 3） .從經(jīng)濟性考慮確定型腔數(shù) 如果略去準備時間及試模費用，可按下式計算： )()60( 10 NGGNynw t ??? 23 式中： W 為總成型費用（元）； n 為總成型數(shù)； y 為單位小時的加工費用（人工費用 +其他費用）（元 /時）； t 為成型周期（ min） 。 0G 為注射模費用、與型腔數(shù)目無關(guān)部分的費用（元）； 11 N 為型腔數(shù)； 1G 為與型腔數(shù)目成比例部分的每一個型腔的費用（元）。 再根據(jù)塑件的最大尺寸將近 72mm，所以選擇一模一腔。 分型面得 設(shè)計 模具分型面及類型 模具上用于取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面通常為分型面。分型面的形式如下： （ 1）按分型面的位置分： ① 分型面垂直于注射機開模運動方向 ② 分型面傾斜于注射機開模運動方向 （ 2）按分型面的形狀來分： ① 曲面分型面 ② 階梯形分型面 模具分型面的選擇 ： ① 分型面選擇應(yīng)便于塑件脫模和簡化模具選擇分型面，應(yīng)盡可能使塑件開模時留在動模。這樣便于利用注射機鎖模機構(gòu)中的頂出裝置帶動塑件脫模機構(gòu)工作。若塑件留在定模，應(yīng)增加脫模機構(gòu)的復(fù)雜程度。 ② 分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響外觀的部位，并使其產(chǎn)生的缺陷易于消除或修正。由于分型面處不可避免地要在塑料上留下溢料痕跡，因此分型面最好不要設(shè)在塑料光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。 ③ 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度。 ④ 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。分型面的選擇應(yīng)盡可能使分型面與料流末端重合，這樣有利于排氣。 ⑤ 分型面的選擇應(yīng)便于模具零件上的加工。 ⑥ 分型面的選擇應(yīng)考慮注射機的技術(shù)規(guī)格。 、模具制造與使用性能均有很大影響， 12 它決定了模具的結(jié)構(gòu)類型，是模具設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)根據(jù)制 品的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸精度。澆注系統(tǒng)形式，退出方式，排氣方式及制造工藝等多種因素?，F(xiàn)選如下圖 3 所示平面分型面。 圖 3 分型面 開模時彈簧使模具首先沿 II 分型面分型，脫出澆口，隨后同拉桿及墊圈定距限位，模具沿 IIII 分型面分型。此時三對滾動軸承沿三對滑板的導滑槽滾動，通過軸帶動側(cè)型芯完成抽芯。推桿將制品頂出。 校核 注射量的校核 注射生產(chǎn)中，注射機每一個成型周期向模內(nèi)注入的熔體體積或質(zhì)量成為制品的注射量。其中包括模內(nèi)澆注系統(tǒng)和飛邊所用的熔體量。選擇注射機時，必須保證注射量小于注射 機允許的最大注射量。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，制品注射量一般不超過注射機最大注射量的 80%。 當注射機最大注射量以最大注射容積標定時按下式校核 m a x 1niikv v v v?? ? ?? 澆 41 式中： maxv ——注射機的最大注射量，單位為 3cm ； 13 V——制品總體積 ,（包括制品，澆注系統(tǒng)及飛邊在內(nèi)），單位 3cm ； iv ——一個制品的體積，單位 3cm ； N—— 型腔數(shù)； K——注射機最大注射量利用系數(shù)，取 ； v澆 ——澆注系統(tǒng)機飛邊體積，單位 3cm 。 因為塑料體積與壓縮比 f 有關(guān)，所需塑件體積為 v=fv 式中： f——壓縮比，可查表的聚酰胺的壓縮比為 ，現(xiàn)取 ； V——塑料體 積，單位。 鎖模力的校核 高壓塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生很大的力，使模具沿分型面分開，該壓力等于制品與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔內(nèi)熔體的壓力，即為作用在這個面積上的總力，該力稱為工藝鎖模力，它必須小于注射機的額定鎖模力，反之，在注射成型過程中會因為鎖模不緊出現(xiàn)脹模溢料現(xiàn)象。 最大注射壓力的校核 注射壓力的校核是檢驗注射機的最大注射壓力能否滿足制品成型的需要，注射壓力的大小與制品復(fù)雜程度、模具結(jié)構(gòu)、塑件品種、注射速度、流動比，噴嘴及模具流道系統(tǒng)，以及注射機類型等因素有 關(guān)。以往僅能給模具設(shè)計者提供一些定型的經(jīng)驗和原理。用來幫助估計成型所需的注射壓力。 開模行程的校核 開模行程也叫合模行程，指模具開合過程中，動模固定板的移動距離，用符號 S 表示。當模具厚度確定時，開模行程的大小直接影響模具所能成型的制品高度， S 太小，模具不能成型高度很大的制品。否則，成型后的制品無法從動、定模之間脫出。因此，設(shè)計模具時必須校核它所需用的開模距離是否與注射機的開模行程相適應(yīng)。 所選用注射機開模行程與模厚無關(guān)，且為單分型面，故用如下公式校核： mmHHS )10~5(21m a x ??? 42 14 式中： 1H ——制品所用的脫模距離，單位為 mm； 2H ——包括與制品相連的澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的制品高度，單位為 mm。 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)設(shè)計的組成與流道設(shè)計 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)設(shè)計是注射模設(shè)計中最重要的內(nèi)容之一。對于澆注系統(tǒng)的要求是充模過程快而有序，壓力損失小，熱量散失少，排氣條件好，凝料易于與塑件分離或切除。 澆注系統(tǒng)設(shè)計要求： 注 射模澆注系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)考慮如下要求： （ 1）塑料成型特性。澆注系統(tǒng)需適應(yīng)所用塑料成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。 （ 2）塑件大小及形狀。根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚及技術(shù)等因素，在選擇分型面的同時，應(yīng)考慮澆注系統(tǒng)的形式、進料口數(shù)量及位置，保證塑件的正常成型，防止料流直接沖擊嵌件及細弱型芯或型芯受力不均勻。應(yīng)充分估計可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和所在部位，從而采取相應(yīng)的措施或預(yù)留修理的余地。 （ 3）塑件型腔數(shù)目。應(yīng)考慮到注射模具是一模一腔還是一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計。 （ 4）塑件外觀質(zhì)量，應(yīng)便于祛除、修整進料口，且 不能影響塑件外表的美觀。 （ 5）注射機