【正文】 。因溫度升高，粘度下降，減少注射壓力，增大注射速率，縮短注射周期，減少分子定向，減少收縮，提高制品的表面光澤度。 溫度1） 料筒溫度每種塑料控制溫度不同，要求在Tf—Td或Tm—Td，穩(wěn)定材料可高些，靠近Td 熱敏性要低些，靠近Tf。 要求塑化后熔體：量足夠；溫度夠且均勻。 制品后處理在成型過程易造成制品產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，通過后處理，可改善和提高制品性能及尺寸穩(wěn)定性。 ④澆口凍結(jié)后冷卻（t3t4）從澆口凍結(jié)到制品脫模。③倒流階段（t2t3）從柱塞或螺桿開始后退至澆口開始凍結(jié)。熔體冷卻收縮，保壓壓力作用使料筒內(nèi)熔體繼續(xù)進(jìn)入補(bǔ)縮。以快速充模為好。b. 慢速充模：充模時(shí)間長，先進(jìn)入塑料受到較多的冷卻，粘度升高，后面塑料需要在較高壓力下才能進(jìn)入型腔，故高分子定向程度增大，制品各向異性顯著。a. 快速充模：即高速充模，熔體通過噴嘴、澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔產(chǎn)生大量熱，熔體溫度升高，故充模所需壓力小，高分子定向小，制品熔接強(qiáng)度高。這一階段相應(yīng)熔體壓力變化：剛開始充模時(shí)壓力基本為零，快充滿時(shí)壓力迅速增大，直至達(dá)最大值。根據(jù)熔體進(jìn)入型腔變化情況，過程分為充模、壓實(shí)、倒流和澆口凍結(jié)后冷卻。 注射過程完整的注射過程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻、脫模，但從塑料在注射過程中實(shí)質(zhì)狀態(tài)變化來說是塑料塑化和熔體充滿型腔與冷卻定型兩大過程。②不易吸水如PE、PP、POM等一般不干燥 ③對(duì)于ABS、PS一般要干燥 干燥方法：①熱風(fēng)循環(huán)干燥、紅外線加熱（小批量） ②負(fù)壓沸騰干燥或真空干燥（大批量）2）料筒的清洗一般塑料制品加工原則：先淺后深，先低后高，先穩(wěn)定性好。二、注射模塑工藝過程（注射前的準(zhǔn)備、注射過程、制品后處理） 成型前的準(zhǔn)備1）原料的檢驗(yàn)和預(yù)處理檢驗(yàn)：對(duì)原料色澤、粒度及均勻性、流動(dòng)性、熱穩(wěn)定性、收縮性、水分含量等使用和工藝性能進(jìn)行檢驗(yàn)。如：PVC、POM防止降解措施：加入熱穩(wěn)定劑控制成型工藝條件，如縮短高溫時(shí)間 應(yīng)力開裂某些塑料在外力或溶劑作用下易產(chǎn)生開裂，如PS、PC、PSF等脆性材料防止缺陷：加入增強(qiáng)材料；正確設(shè)計(jì)成型工藝過程和模具；提高塑件結(jié)構(gòu)工藝性 熔體破裂當(dāng)一定熔體指數(shù)的塑料熔體在恒溫下通過噴嘴孔時(shí)，其流速超過一定值后，擠出物的熔體表面發(fā)生明顯的橫向凹凸不平或外形畸變以至支離或斷裂。 熱敏性指某些熱穩(wěn)定性差的塑料。 結(jié)晶性根據(jù)塑料是否結(jié)晶有結(jié)晶型、非結(jié)晶型 結(jié)晶型：PE、PP、PTFE、PA，為不透明或半透明非結(jié)晶型：PS、PMMA、ABS、PSF，透明結(jié)晶型塑料使用性能較好，但收縮大，易產(chǎn)生縮孔，制品內(nèi)應(yīng)力大，各向異性顯著，制品易翹取、變形。3）黏度和流動(dòng)性關(guān)系 黏度大，流動(dòng)性差，影響流動(dòng)性除上述因素外，還有模具如澆注系統(tǒng)形式、尺寸及布置；冷卻和排氣系統(tǒng)設(shè)置；型腔形狀及表面粗糙度；干燥程度及成型壓力。 比容和壓縮比 水分和揮發(fā)物 固化特性熱固性塑料在成型過程中，樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，分子結(jié)構(gòu)構(gòu)成體型。流動(dòng)性與塑料性能、模具結(jié)構(gòu)、表面粗糙度、預(yù)熱及成型工藝條件等有關(guān)。 分散體 PVC糊 樹脂加非水溶液形成的懸浮體，稱溶膠塑料或“糊”塑料，生產(chǎn)制品需經(jīng)塑型和烘熔兩過程。4. 掌握常用塑料成型工藝性能。2. 了解塑料使用性能。對(duì)制品的形狀、尺寸、公差起著極重要作用，是產(chǎn)品更新的前提。 塑料模具的重要性塑料模是塑料模塑成型關(guān)鍵的工藝裝備。滾塑：旋轉(zhuǎn)成型，即將定量的液狀或糊狀塑料加入模具中，通過對(duì)模具加熱及縱橫向的滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使塑料熔融塑化并借塑料自重力作用均勻布滿模具型腔表面，待冷卻固化后脫模得中空制品。用于醋酸纖維素、聚乙烯醇、聚碳酸酯、氯乙烯和醋酸乙烯共聚物。其特點(diǎn)是厚薄均勻，應(yīng)力小。流涎鑄塑：將熱塑性或熱固性塑料配成一定黏度溶液，然后以一定速度流布在連續(xù)旋轉(zhuǎn)的基材（不銹鋼）上，通過加熱以脫掉溶劑并進(jìn)而使塑料固化。如軸套、齒輪、轉(zhuǎn)子、墊圈等成型。離心澆鑄：將液狀塑料澆入旋轉(zhuǎn)模具中，在離心力的作用下使其充滿回轉(zhuǎn)體形的模具。如聚己內(nèi)酰胺、環(huán)氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯。擠出吹塑薄膜：先擠出型坯，再通壓縮空氣，使管坯變管膜。3）壓縮模塑：將粉狀、粒狀或纖維狀等塑料放入成型溫度下的模具型腔中，在閉模加壓而使其成型并固化。經(jīng)加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)后，由柱塞或螺桿推動(dòng)通過料筒前端噴嘴并注入溫度較低的閉合模具中。3. 了解塑料模具種類。塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方案第一章 塑料模塑工藝與塑料模具設(shè)計(jì)概論1. 掌握塑料成型工藝方法。2. 了解塑料成型工藝特點(diǎn)。一、 塑料模塑在塑料工業(yè)中的地位二、 塑料模塑成型方法及塑料模的重要性塑料模塑成型方法簡介1）注射模塑：將粒狀或粉狀塑料從注射機(jī)料斗送進(jìn)加熱料筒。2）擠出模塑：將固態(tài)塑料塑化，在加壓下通過口模而成為與口模形狀相仿的連續(xù)體，再用適當(dāng)方法使擠出連續(xù)體失去塑性而成為固體。4）吹塑中空吹塑：先擠出型坯，再將處于塑性狀態(tài)的型坯置于模具型腔內(nèi)，借壓縮空氣壓力將其吹脹，使之緊貼于型腔壁上，經(jīng)冷卻定型得中空塑件。5）鑄塑（澆鑄）靜態(tài)澆鑄：將已準(zhǔn)備好的澆鑄原料注入一定的模具中使其固化（完成縮聚或聚合反應(yīng)），并從而得到與模具型腔相似的制品。嵌鑄：將各種非塑料物件包封在塑料中的一種成型方法。再使其固化定型而得到制品的方法。用于PA、PE塑料。得到流涎法薄膜。如電影膠卷、相片膠卷。搪塑：將糊塑料傾倒到預(yù)先加熱至一定溫度的模具中，接近模壁塑料會(huì)因受熱而膠凝的塑料倒出，并將附在模子上的塑料進(jìn)行熱處理（烘熔），經(jīng)冷卻后從模子中取出空心制品。如用PVC糊制皮球、瓶罐等。它與工藝、設(shè)備并為影響制品生產(chǎn)的三大要素。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力三、模具的發(fā)展趨勢第二章 塑料1. 掌握塑料的組成、性能、用途及分類。3. 掌握塑料工藝性能。第一節(jié) 塑料成分與特性一、塑料的主要成分（塑料由樹脂和助劑組成）樹脂、填充劑、增塑劑、著色劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑二、塑料特性及用途密度小、比強(qiáng)度和比剛度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、電絕緣絕熱隔聲性能、耐磨和自潤滑性好，黏結(jié)性好、成型性能好、各種防護(hù)性能；但機(jī)械強(qiáng)度和硬度低、耐熱和導(dǎo)熱性差三、 成型用物料及其配制粉料和粒料 粉料：將各種組分混合即可 粒料：需經(jīng)塑煉和造粒，制品性能更一致 溶液 主要成分為樹脂與溶劑，溶劑在加工中揮發(fā)，為流涎法生產(chǎn)的原料。第二節(jié) 塑料分類 按合成樹脂分子結(jié)構(gòu)和熱性能：熱固性和熱塑性 按塑料性能及用途：通用、工程、增強(qiáng)塑料第三節(jié) 塑料性能一、塑料的使用性能 物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能、熱性能、電性能、光學(xué)性能二、熱固性塑料工藝性能 收縮性塑料高溫充滿型腔，冷卻至室溫，尺寸發(fā)生收縮，影響收縮的基本因素：①塑料種類、②化學(xué)結(jié)構(gòu)變化③熱收縮④彈性恢復(fù)⑤塑料制品結(jié)構(gòu)⑥成型工藝⑦澆口形式、尺寸及位置 流動(dòng)性：在一定溫度與壓力下充滿模具型腔的能力其衡量指標(biāo)常用拉西格流動(dòng)性表示，即將一定質(zhì)量塑料預(yù)壓成圓錠，放在標(biāo)準(zhǔn)壓模中，在一定溫度和壓力下測定塑料自?？字袛D出的長度，其值大則流動(dòng)性好。其值影響模具設(shè)計(jì)、成型工藝及制品質(zhì)量；為提高流動(dòng)性可增加潤滑劑，采用適當(dāng)模具結(jié)構(gòu)，減小型腔表面粗糙度，提高成型溫度和壓力。塑料由可熔可溶變?yōu)椴蝗鄄蝗芗垂袒?，熱固性塑料需解決固化速度和固化程度三、熱塑性塑料工藝性能收縮性（基本與熱固性相同）塑料狀態(tài)與加工性 熱塑性塑料在恒定壓力下，隨加工溫度變化，存在三種狀態(tài) 玻璃態(tài)：堅(jiān)硬固體，變形可逆，此狀態(tài)只能車、銑、鉆、削等機(jī)加工 高彈態(tài)：變形大且可逆，可進(jìn)行真空成型、壓延成型、中空成型、沖壓鍛造，但成型后的制品必須迅速冷卻致Tg以下 粘流態(tài)：變形不可逆，可注射、吹塑、擠出成型 粘流和流動(dòng)性1）黏度：塑料熔體內(nèi)部抵抗流動(dòng)的阻力 影響因素：內(nèi)因—分子結(jié)構(gòu)，相對(duì)分子量及其分布，塑料組成 外因—工藝條件，溫度、壓力、剪切應(yīng)力、剪切速率 * 一般塑料粘度隨剪切應(yīng)力增加而降低，隨溫度升高而下降，但柔性分子鏈對(duì)POM對(duì)應(yīng)力敏感，而剛性分子PC、PMMA等對(duì)溫度敏感；隨壓力增大而增大2）流動(dòng)性 用熔體指數(shù)衡量熔體指數(shù)：熱塑性塑料在一定溫度和負(fù)荷下，其熔體在10min內(nèi)通過標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管的質(zhì)量，用g/10min表示。 吸水性*水敏性：即使含少量水分，高溫高壓下也易分解如PMMA、PA、PC等。結(jié)晶型塑料結(jié)晶與否取決于成型條件，如熔體溫度和模具溫度高，結(jié)晶度大，制品密度大，強(qiáng)度、硬度高，耐磨性好，耐化學(xué)和耐電性能好；相反，則結(jié)晶小，柔軟性、透明性好，伸長率和沖擊韌度大。在料溫高和長時(shí)間下會(huì)產(chǎn)生降解、分解、變色。第四節(jié) 常用塑料性能及應(yīng)用 常用材料PE、PP、PVC、PS、ABS、POM、PC、PA的性能及應(yīng)用，成型工藝特點(diǎn)第三章 塑料的模塑工藝1. 了解各種塑料模塑成型工藝過程2. 掌握注塑成型、擠出模塑、壓縮模塑工藝參數(shù)控制第一節(jié) 注射模塑工藝一、注射模塑原理 注射模塑通過注射機(jī)實(shí)現(xiàn)，形式有柱塞式與螺桿式，其作用：加熱熔融塑料，施高壓注入型腔。預(yù)處理：①對(duì)于吸水性強(qiáng)的如PC、PA、PMMA等成型前應(yīng)干燥，否則制品產(chǎn)生斑紋、銀絲和氣泡，甚至降解。但成型前若料筒中殘存料與要加工料不同或顏色不一致，料筒要清洗， 3）嵌件預(yù)熱 成型前對(duì)金屬嵌件預(yù)熱可減少制品內(nèi)應(yīng)力4）脫模劑①硬酯酸鋅，用于除PA外的塑料②液體石蠟（白油），用于PA）③硅油，效果好，但價(jià)格貴，使用麻煩。1） 塑料塑化塑化將影響制品產(chǎn)量和質(zhì)量，故要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)：①質(zhì)量—熔體溫度達(dá)要求且均勻 ②數(shù)量—足夠，以滿足注射影響塑化質(zhì)量因素：①原料是否干燥 ②工藝條件，料溫、螺桿轉(zhuǎn)速、預(yù)塑壓力 ③注射機(jī)類型 ④螺桿結(jié)構(gòu)：L/D，螺槽深度 ⑤噴嘴2）熔體充滿型腔與冷卻定型對(duì)于該過程，合理地控制溫度、壓力、時(shí)間等工藝參數(shù)，對(duì)獲得優(yōu)良塑料制品很重要。在這四個(gè)階段，溫度總的是降低，型腔內(nèi)壓力變化如下：①充模階段（0t1）從注射機(jī)的螺桿或柱塞快速前進(jìn)將熔體注入型腔到熔體完全充滿型腔為止。此階段的關(guān)鍵是控制充模時(shí)間。但對(duì)于帶嵌件制品，嵌件后部熔結(jié)不好，制品強(qiáng)度差。制品使用易出現(xiàn)沿分子定向裂紋，熱穩(wěn)定性差。②壓實(shí)階段（t1t2） 從熔體充模至柱塞或螺桿開始后退。螺桿前移，壓力不變；螺桿不動(dòng)，壓力下降。由于型腔內(nèi)壓力大于比流道高，故熔體倒流，型腔內(nèi)壓力下降。脫模時(shí)，模內(nèi)壓力不一定等于大氣壓力，兩者之差等于殘余壓力。①退火處理②調(diào)濕處理三、注射模塑工藝條件的選擇和控制 對(duì)于一塑料制品，當(dāng)選擇了塑料材料、成型方法及成型設(shè)備，設(shè)計(jì)了合理的工藝過程和模具結(jié)構(gòu)后，在生產(chǎn)中，工藝條件的選擇和控制是保證成型順利和控制質(zhì)量的關(guān)鍵?？赏ㄟ^改變溫度、壓力、 螺桿轉(zhuǎn)速、螺桿結(jié)構(gòu)等達(dá)到。提高料筒溫度有利于充模。 影響因素①同一塑料 分子量越大，分子量分布越窄，溫度越高；加入玻纖GF，流動(dòng)下降，溫度升高。③制品與模具 薄壁長流程、復(fù)雜帶嵌件的制品，溫度高。2）、噴嘴溫度 略低于料筒最高溫度，選擇噴嘴溫度要注意防流涎與防賭塞。模具溫度控制由加熱冷卻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其形式由塑料特性、制品結(jié)構(gòu)和尺寸、制品性能要求及其它成型工藝條件決定。對(duì)于結(jié)晶與非晶不同。結(jié)晶型，影響結(jié)晶度，模具溫度高，冷卻慢，結(jié)晶度大，制品硬度高，剛度大；模具溫度低，易產(chǎn)生后期結(jié)晶及后收縮。其大小由液壓系統(tǒng)中溢流閥調(diào)整。壓力大，熔體溫度高，利于混色及排氣，但塑化效率低，成型周期長。2） 注射壓力 柱塞或螺桿頂部對(duì)熔體施加的壓力。其與制品的質(zhì)和量有關(guān)，且受塑料品種、注射機(jī)類型、制品和模具結(jié)構(gòu)及其它工藝條件等影響。3） 保壓壓力等于或小于注射壓力，其作用是補(bǔ)縮。在保證質(zhì)量前提下，應(yīng)盡量縮短周期。 保壓時(shí)間對(duì)制品準(zhǔn)確性有影響，時(shí)間不足，熔體倒流，制品出現(xiàn)凹陷、縮孔。以保證制品脫模不引起變形為原則。將粉狀、粒狀、碎狀或纖維狀塑料放入成型溫度下的模具加料腔，使其成型并固化，從而得到所需制品。二、壓縮模塑工藝過程壓縮模塑前的準(zhǔn)備 壓縮模塑過程①嵌件安放：對(duì)于大的嵌件應(yīng)預(yù)熱②加料：關(guān)鍵是加料量應(yīng)準(zhǔn)確③閉模：凸模為接觸塑料前應(yīng)快，接觸后要慢。要控制兩個(gè)參數(shù)機(jī)固化速度和固化程度。固化程度：控制交聯(lián)度大小。⑥脫模：可用手動(dòng)與機(jī)動(dòng)脫模⑦模具清理：用銅刀或銅刷去除殘留物，用壓縮空氣吹凈模具三、壓縮模塑工藝條件確定成型壓力 模壓時(shí)壓力機(jī)對(duì)塑件單位投影面積上的力。型腔內(nèi)熱固性塑料最高溫度大于模具溫度；熱塑性塑料低于模溫。還與塑料種類、制品形狀及厚度、壓縮模結(jié)構(gòu)、預(yù)壓和預(yù)熱、成型壓力等有關(guān)。第三節(jié) 擠出工藝一、擠出成型原理應(yīng)用1） 材料：大部分熱塑性塑料都可用此成型方法，少數(shù)熱固性熱酚醛、脲甲醛等可用。成型過程 料自料斗進(jìn)入料筒，在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)作用下，向前輸送至加料段（松散固體向前輸送同時(shí)被壓實(shí)）、壓縮段（螺槽變淺，進(jìn)一步壓實(shí)，同時(shí)加熱與摩擦作用，料溫升高，開始熔融至基本完全融化、均化段（使物料均勻、定溫、定量、定壓擠出熔體），經(jīng)成型的機(jī)頭，最好到達(dá)定型。二、擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其作用擠出成型多用單螺桿擠出機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)包括：傳動(dòng)裝置、加料裝置、料筒、螺桿、機(jī)頭及口模等，后三個(gè)與工藝有關(guān)。均化段：將熔體進(jìn)一步塑化，定溫、定壓