第三章塑料成型工艺与制件的工艺性.pptVIP

第三章 塑料成型工艺与制件的工艺性 主要内容： 注射成型原理及工艺特性 压缩成型原理及工艺特性 压注成型原理及工艺特性 挤出成型原理及工艺特性 气动成型原理及工艺特性 塑料制件的结构工艺性 一、注射成型原理及工艺特性 注射成型原理 一、注射成型原理及工艺特性 注射成型原理 注射成型的特点及应用 特点: 它具有成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件； 对成型各种塑料的适应性强； 生产效率高，易于实现全自动化生产等一系列优点； 注射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料件的生产。 应用： 广泛地用于塑料制件的生产中，其产品占目前塑料制件生产的30％左右。目前，注射成型工艺发展很快，除了热塑性塑料注射成型以外，一些热固性塑料也可以成功地用于注射成型。 注射成型工艺: 按其先后顺序应包括：成型前的准备、注射过程、塑件的后处理等。 成型前的准备： 原料外观（如色泽、颗粒大小及均匀性等）的检验和工艺性能（熔融指数、流动性、热性能及收缩率）的测定； 原料的染色及对粉料的造粒； 易吸湿的塑料容易产生斑纹、气泡和降解等缺陷，应进充分的预热和干燥； 生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中分解现象时的料筒清洗； 带有锻件塑料制件的嵌件预热及对脱模困难的塑料制件的脱模剂选用等。 注射过程: 一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模几个步骤。 加料：将粒状或粉状塑料加入注射机料斗，由柱塞或螺杆带入料筒进行加热。 塑化： 成型塑料在注射机料筒内经过加热、压实以及混料等作用以后，由松散的粉状颗粒或粒状的固态转变成连续的均化熔体的过程。 注射： 不论何种形式的注射机，注射的过程可分为充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模等几个阶段。 (1）充模：塑化好的熔体被柱塞或螺杆推挤至料筒前端，经过喷嘴及模具浇注系统进入并填满型腔，这一阶段称为充模。 （2）保压：在模具中熔体冷却收缩时，继续保持施压状态的柱塞或螺杆迫使浇口附近的熔料不断补充到模具中，使型腔中的塑料能成型出形状完整而致密的塑件，这一阶段称为保压。 （3）倒流：如果保压结束之前浇口已经冻结，那就不存在倒流现象。保压结束后，柱塞或螺杆后退，型腔中压力解除，这时型腔中的熔料压力比浇口前方的高，如果浇口尚未冻结，就会发生型腔中熔料通过浇口流向浇注系统的倒流现象，使塑件产生收缩、变形及质地硫松等缺陷。 （4）浇口冻结后的冷却：当浇注系统的塑料已经冻结后，继续保压已不再需要，因此可退回柱塞或螺杆，卸除料筒内塑料的压力，并加入新料，同时通入冷却水、油或空气等冷却介质，对模具进行进一步的冷却，这一阶段称为浇口冻结后的冷却。实际上冷却过程从塑料注入型腔起就开始了，它包括从充模完成、保压到脱模前的这一段时间。 （5）脱模：塑件冷却到一定的温度即可开模，在推出机构的作用下将塑料制件推出模外。 塑件的后处理：塑件经脱模或机械加工之后，常需要进行适当的后处理以消除存在的内应力，改善塑件的性能和提高尺寸稳定性、其主要方法是退火和调湿处理。 退火：在定温的加热液体介质(如热水、热的矿物油、甘油、乙二醇和液体石蜡等)或热空气循环烘箱（一定温度的红外线）静置一段时间，然后缓慢冷却的过程。 退火温度：塑件使用温度以上10～20℃，或塑料的热变形温度以下10～20 ℃ 。 调湿处理：将刚从模具中脱出的塑件放在热水中(100～120℃)，隔绝空气，进行防氧化处理，达到吸湿平衡。保温时间与塑件厚度有关，通常取2 ～ 9h 。调湿后缓冷至室温。 目的：使制件的颜色、性能以及尺寸得到稳定。 注射成型工艺的参数： 温度、压力、时间（成型周期） 温度 料筒温度 ： θf～θd ，保证塑料熔体正常流动，不发生变质分解； 料筒后端温度最低，前端最高（粘流—热分解）； 螺杆式注射机一般约比柱塞式的低10～20℃。 喷嘴温度： 喷嘴温度一般略低于料筒最高温度，防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象；但温度也不能太低，否则易堵塞喷嘴。 模具温度： 对塑料熔体的充型能力及塑件的内在性能和外现质量影响很大。模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无（冷却速度）、塑件的尺寸和结构、性能要求以及其他工艺条件。 模具温度通常是由通入定温的冷却介质来控制的，也有靠熔料注入模具自然升温和自然散热达到平衡而保持一定的模温。 温度太高：成型周期长，脱模后翘曲变形，影响尺寸精度； 温度太低：产生较大内应力，开裂，表面质量下降。 压力：包括塑化压力和