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塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)塑料概論(編輯修改稿)

2026-02-12 15:12 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】壁厚、有無嵌件、嵌件數(shù)量及布局等，對收縮率值有很大影響。塑件的形狀復(fù)雜、尺寸小、壁薄、帶嵌件，收縮率就小。模具結(jié)構(gòu) 模具的分型面、加壓方向、澆口形式、尺寸及分布等對收縮率影響也很大，如采用直接澆口，澆口截面大，收縮小 . 成型工藝條件模具溫度高、塑件冷卻慢，則密度高、收縮大。結(jié)論：，它是在一定的范圍類變化的，這個范圍越小，塑件的尺寸精度就越容易保證。率，對精度高的塑件應(yīng)該選擇收縮率波動范圍小的塑料，并且需要留有試模后修正的余地。 2）流動性：概念：塑料在一定溫度和壓力作用下，填充模具型腔的能力，稱為塑料的流動性。流動性對塑件性能的影響： ?塑料的流動性差，就不易充滿型腔，因此需要較大的成形壓力才能成形。 ?塑料的流動性好，可以用較小的成形壓力充滿型腔。但流動性太好，會使塑料在成形時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的溢邊，填充不密實(shí)，塑件組織疏松，易粘模。 ?熱塑性塑料的流動性常用熔融指數(shù) 、螺旋線長度來表示。熔融指數(shù)用如圖所示的標(biāo)準(zhǔn)裝置（熔融指數(shù)測定儀）來測定。將被測塑料裝入加熱料筒中并進(jìn)行加熱，在一定的溫度和壓力下，測定塑料熔體在 10min內(nèi)從出料孔擠出的重量。螺旋線長度用標(biāo)準(zhǔn)阿基米德螺旋線模具來測定。將被測塑料在一定的溫度與壓力下注入模具內(nèi)，用其所達(dá)到的流動長度來表示該塑料的流動性。 ?常用熱塑性塑料的流動性：流動性好尼龍 PA、聚乙烯 PE、聚苯乙烯 PS、聚丙烯PP、醋酸纖維素 CA。流動性中等 ABS、有機(jī)玻璃 PMMA、聚甲醛 POM、氯化聚醚 CPT。流動性差聚碳酸酯 PC、硬聚氯乙烯、聚苯醚 PPO、聚砜 PSU、氟塑料。 ?影響塑料流動性的因素塑料的分子結(jié)構(gòu)與成分：具有線型分子結(jié)構(gòu)塑料流動性好。加入填料，降低流動性；加入增塑劑和潤滑劑，增加塑料的流動性。溫度：塑料溫度高，流動性好。在成形時(shí)可通過調(diào)節(jié)溫度控制流動性。壓力：注射壓力 ↑ ，受剪切作用 ↑ ，流動性 ↑ 。模具結(jié)構(gòu)：包括模具澆注系統(tǒng)的形式、尺寸和布置；冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性；熔料流動阻力等因素。凡促使熔料溫度降低，流動阻力增加的因素，都會使流動性降低。 3）相容性（共混性）：概念：指兩種或兩種以上不同品種的塑料，在熔融狀態(tài)下不產(chǎn)生相分離現(xiàn)象的能力。不同塑料的相容性與其分子結(jié)構(gòu)有一定關(guān)系，分子結(jié)構(gòu)相似者較易相容；反之較難。通過塑料的這一性質(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。 4）吸濕性：定義：塑料對水分的親疏程度。分類： ?具有吸濕或粘附水分傾向的塑料：聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、 ABS等； ?既不吸濕也不易粘附水分的塑料，如聚乙烯、聚丙烯等。注：凡是具有吸濕或粘附水分傾向的塑料，如成型前水分未去除，則在成型過程中由于水分在成型設(shè)備的高溫料筒中變?yōu)闅怏w并促使塑料發(fā)生水解，成型后塑料出現(xiàn)氣泡、銀絲等缺陷。因此，對吸濕性和粘附水分傾向大的塑料，在成型之前應(yīng)進(jìn)行干燥，使水分控制在～ 0 .2%以下。 5）熱敏性和水敏性概念：某些熱穩(wěn)定性差的塑料，在高溫下受熱時(shí)間教長，或澆口截面過小或剪切作用過大的情況下，料溫增高易出現(xiàn)就會產(chǎn)生降解、分解、變色的特性。 ?熱敏性塑料：硬聚氯乙烯、聚三氟氯乙烯（ PCTFE）、聚甲醛（ POM）等。 ?解決方法：。。。。。水敏性 —— 有的塑料（如聚碳酸酯）即使含有少量水分，在高溫、高壓下也會發(fā) 生分解，這種性能稱為水敏性。這類材料在成型前必須進(jìn)行干燥處理。二、熱固性塑料的工藝性能 1）收縮性 ?產(chǎn)生收縮的原因熱收縮：是由于熱脹冷縮而使塑件成型冷卻后所產(chǎn)生的收縮。熱收縮與模具溫度成正比，是影響收縮的最主要因素。結(jié)構(gòu)變化引起收縮：由于交聯(lián)反應(yīng)，分子由線性結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分子鏈間距縮小，結(jié)構(gòu)變得緊密，而產(chǎn)生了體積收縮。彈性恢復(fù) ：塑件從模具中取出后作用在塑件上的壓力消失，由于彈性回復(fù)，會造成塑件體積的負(fù)收縮（膨脹）。塑性變形：塑件脫模時(shí)，成型壓力迅速降低，但模壁緊壓在塑件周圍，使其產(chǎn)生塑性變形。 ? 影響收縮率的因素 2）流動性表示方法 —— 拉西格流動性（單位㎜）測定方法：將一定重量的被測塑料預(yù)壓成圓錠，將圓錠放入壓模中，在一定的溫度和壓力下，測定它從模孔中擠出的長度（毛糙部分不計(jì)在內(nèi)），即為拉西格流動值流動性對塑件的影響模具設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該根據(jù)塑料的流動性來考慮澆注系統(tǒng)，分型面和進(jìn)料方向。影響塑料流動性的因素塑料品種加入填料，流動性降低，加入增塑劑，流動性增加。模具結(jié)構(gòu) 模具成型表面光滑，型腔形狀簡單，有利于改善流動性。成型工藝采用壓錠及預(yù)熱和提高成型壓力，在低于塑料硬化溫度的條件下提高成型溫度等都能提高塑料的流動性。 3）比體積（比容）和壓縮比比容＝壓縮比＝表示粉狀塑料的松散程度，用來確定模具加料室的大小。影響：，要求加料室體積增大，操作不便，浪費(fèi)鋼材，不利于加熱。，使塑件類充氣增多，排氣困難，成型周期長，生產(chǎn)率低。 g/cm 3它的重量松散塑料的體積 1?塑件體積塑料粉體積 4）硬化速度硬化 —— 是指熱固性塑料成形時(shí)分子由線形向體型轉(zhuǎn)變，完成交聯(lián)反應(yīng)的過程。硬化速度 —— 通常以塑料試樣硬化每 1㎜厚度所需的秒數(shù)來表示。 ? 影響硬化速度的因素：塑料品種；塑件形狀及壁厚；成型溫度及是否預(yù)熱、預(yù)壓等有密切關(guān)系。例如：采用預(yù)壓、預(yù)熱、提高成型溫度和增長加壓時(shí)間等措施，都能顯著加快硬化速度。 ?硬化速度的選擇（調(diào)整）：注射成形時(shí)，應(yīng)要求在塑化、填充時(shí)化學(xué)反應(yīng)慢，硬化慢，以保持長時(shí)間的流動狀態(tài)，但當(dāng)充滿型腔后，在高溫、高壓下應(yīng)快速硬化。硬化速度對塑件的影響：，使成型周期變長，生產(chǎn)率低，不能夠制成大型、復(fù)雜的制件 5）水分和揮發(fā)物含量 ?來源制造時(shí)未除凈存儲、運(yùn)輸過程中吸收（吸濕性塑料）成型時(shí)化學(xué)反應(yīng)附產(chǎn)物 ?水發(fā)及揮發(fā)物含量的影響，塑件易產(chǎn)生氣泡、內(nèi)應(yīng)力和塑性變形，使機(jī)械強(qiáng)度降低；會促使流動性過大，容易溢料，收縮率增大，使塑件容易產(chǎn)生翹曲、波紋及光澤不好等現(xiàn)象。，也會導(dǎo)致流動性不良，成型困難，同時(shí)不利于壓錠。第五節(jié) 常用塑料一、熱塑性塑料 (一 )聚乙烯 (PE) 1．基本特性是樹脂中分子結(jié)構(gòu)最簡單的一種，它來源豐富，價(jià)格低廉，具有優(yōu)異的電絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性，易于成型加工，并且品種較多，可滿足不

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