模具设计第二章 塑料成型理论基础.ppt

* 第二章 塑料成型理论基础 第一节 聚合物的流变学性质 一、牛顿流动规律 1、层流 2、湍流 流动状态 第二章 塑料成型理论基础 第一节 聚合物的流变学性质 二、指数流动规律和表观粘度 影响表观粘度的因素 1、流体本身性质 2、温度 3、剪切速度 1、外力大小 2、左右时间 不同流体的流动曲线 不同流体的流变曲线 第二章 塑料成型理论基础 第一节 聚合物的流变学性质 三.假塑性液体的流变学性质及有关问题 　1、假塑性液体的流变学性质 表现 1、中等剪切速率区域，变形和流动所需要的切应力随剪切速率变化，并呈指数规律增大 2、变形和流动所受到的粘滞阻力，即液体的表观黏度随剪切速率变化，并呈指数规律增大 第二章 塑料成型理论基础 第一节 聚合物的流变学性质 第一节 聚合物的流变学性质 实际性质属于聚合物黏性流动 第二章 塑料成型理论基础 第一节 聚合物的流变学性质 相 比 两曲线基本相似，说明指数流动规律对于假塑性液体基本上是合适的。 第二章 塑料成型理论基础 第一节 聚合物的流变学性质 2.聚合物熔体黏度对剪切速率的依赖性 特点：1、黏度比值越大，熔体黏度的变化对剪切速率的依赖性越强 2、部分聚合物熔体对剪切速度和和温度具有敏感性 四.影响聚合物流变学性质的因素 1.聚合物结构和其他组分对黏度的影响 1、分子结构 2、相对分子质量 3、相对分子质量分布 2、温度对黏度的影响 E值对聚合物黏度和温度之间的关系有影响 第二章 塑料成型理论基础 第一节 聚合物的流变学性质 3、压力对黏度的影响 聚合物在形成过程中，压力增大，黏度系数将会增大 各种因素对黏度系数的影响 第二章 塑料成型理论基础 第一节 聚合物的流变学性质 五.流体在简单集合形状导管内的流动分析 塑料主要成型技术：挤塑、注塑、传递模塑 与流体有关 1.等截面圆形管道中的流动 1、切应力的计算 2、牛顿液体在等截面圆管中的流动 3、假塑性流体在等截面圆管中的流动 2.平行板狭缝形通道内的流动 第二章 塑料成型理论基础 第一节 聚合物的流变学性质 　1.根据流变曲线确定合理的工艺参数 六.热塑性聚合物流变曲线的应用 在较低和较高剪切速率范围内，黏度的变化梯度不同 2.根据流变曲线采用低温充模工艺 剪切速率的增大或减小，可以通过调整注射速度或改变交口截面尺寸来实现 七.热固性聚合物的流变学性质 流变学性质主要指：黏度随交联反应而引发起的变化 第二章 塑料成型理论基础 第一节 聚合物的流变学性质 温度对黏度的影响 1、热固性聚合物的黏度随加热时间的增长而增大 2、温度升高，热固性聚合物的黏度也增大 热固性聚合物在其交联反应温度 以上 1、流动性随温度升高而降低 2、温度对黏度的影响具有阶段性 第二章 塑料成型理论基础 第二节 聚合物熔体在模内的流动行为 一.端末效应 聚合物熔体的变形和流动具有黏弹性 1、入口效应 2、离模膨胀效应 定义：聚合物熔体在管道入口出现收敛流动使压力降突然曾大的现象 实质：一种由弹性回复引起的失稳流动 离模膨胀比 熔流最大直径 流道直径 影响离模膨胀因素 第二章 塑料成型理论基础 第二节 聚合物熔体在模内的流动行为 二.失稳流动和容体破裂 当熔体发生失稳流动时，一般不再具有假塑性 弹性紊乱是聚合物出现失稳流动和熔体破裂的的标志 影响失稳流动和熔体破裂的因素 1、分子结构 2、温度 3、流道结构 第二章 塑料成型理论基础 第二节 聚合物熔体在模内的流动行为 三.聚合物熔体的充模流动 影响聚合物熔体冲模流动因素 1、注射工艺参数 2、模具结构 　1.浇口和模腔对熔体充模流动的影响 (1)浇口截面高度与模腔深度相差很大 (2)浇口截面高度与模腔相差不太大 (3)浇口截面高度与模腔深度接近 　2.扩展流动充模的特点 第二章 塑料成型理论基础 第二节 聚合物熔体在模内的流动行为 3.熔体遇到障碍物时的充模流动　　 4.熔接迹 熔合缝形成的原因 1、模腔内型芯或安放的挈件使熔体分流. 2、同一型腔有几个浇口. 3、塑件的壁厚有变化. 4、熔体喷射和蛇形流会引起波壮折叠的融合痕. 各种塑料的熔接缝系数 第二章 塑料成型理论基础 第三节　塑料成型过程中聚合物的物理变化 聚合物在塑料成型过程中发生的物理变化主要有结晶和取向. 一.聚合物的结晶 1.结晶的概念 ： 2.二次结晶和后结晶 3.结晶对聚合物性能的影响 高温熔体分子链向低温固态转变得到得到稳规整排列的过程。 完全熔融的温度范围 二次结晶和后结晶都会使制件的性能和尺寸在使用或储存中发生变化 (1)密度 (2)拉伸强度 (3)冲击韧性　　　(4)弹性模量 (5)热性能 (6)脆性　　　　(7)翘曲 (8)表面粗糙度和透明度