模具设计基础及模具CAD 教学课件 作者 李建军 1_ 第六章.ppt

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1、第六章　塑料注射模设计概述第一节　塑料材料及其应用第二节　热塑性塑料的工艺性能第三节　注射工艺过程第四节　注射模具的基本结构第一节　塑料材料及其应用一、塑料的概念二、塑料的组成三、塑料的分类四、塑料的性能和用途二、塑料的组成(1)合成树脂　在自然界中存在着一些来自植物或动物分泌的有机物质，如松香、虫胶和琥珀等，称之为天然树脂。(2)稳定剂　塑料在受热及紫外线、氧气的作用下会逐渐老化。(3)填充剂　为了降低塑料成本，有时在合成树脂中掺入一些廉价的填料。(4)增塑剂　增塑剂用来提高塑料的可塑性和柔软性。(5)润滑剂　润滑剂对塑料的表面起润滑作用，防止熔融的塑料

2、在成形过程中粘附在成形设备或模具上。(6)着色剂　合成树脂的本色大都是白色半透明或无色透明的。(7)固化剂　在热固性塑料成形时，有时要加入一种可以使合成树脂完成交联反应而固化的物质。三、塑料的分类１.按成形性能分类２.按用途分类图6-1　高分子物质的结构示意图a)链状结构　b)树枝状结构　c)网状结构表6-1　常用塑料名称及英文代号塑料种类塑 料 名 称代号塑料种类塑 料 名 称代号热塑性塑料聚乙烯PE热塑性塑料聚砜高密度聚乙烯HDPE低密度聚乙烯LDPE聚丙烯PP聚苯乙烯PS丙烯腈⁃丁二烯⁃苯乙烯共聚物ABS热固性塑料酚醛聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）PM

3、MA聚苯醚PPO聚酰胺（尼龙）PA（N）不饱和聚酯ＵＰ四、塑料的性能和用途(1)质量轻　一般塑料的密度与水相近，大约是钢密度的1/6。(2)比强度高　如果按单位质量来计算材料的抗拉强度(称之为比强度)，塑料并不逊于金属，有些塑料，如工程塑料、碳纤维增强塑料等，还远远超过金属。(3)耐化学腐蚀能力强　塑料对酸、碱、盐等化学物质均有耐腐蚀能力。(4)绝缘性能好　塑料对电、热、声都有良好的绝缘性能，被广泛地用来制造电绝缘材料、绝缘保温材料以及隔声吸声材料。(5)光学性能好　塑料的折光率较高，并且具有很好的光泽。(6)多种防护性　上述塑料的耐腐蚀性、绝缘性等，皆体

4、现出塑料对其他物质的防护性，此外塑料还具有防水、防潮、防辐射、防振等多种防护性能，被广泛地用来制造食品、化工、航天、原子能工业的包装材料和防护材料。第二节　热塑性塑料的工艺性能一、塑料的成形收缩二、塑料的流动性三、塑料的结晶性四、塑料的其他工艺性能一、塑料的成形收缩1)对于收缩率范围较小的塑料品种，可按收缩率的范围取中间值，此值称为平均收缩率。2)对于收缩率范围较大的塑料品种，应根据制品的形状，特别是根据制品的壁厚来确定收缩率，对于壁厚者取上限(大值)，对于壁薄者取下限(小值)。3)制品各部分尺寸的收缩率不尽相同，应根据实际情况加以选择。4)对于收缩量很大

5、的塑料，可利用现有的或者材料供应部门提供的计算收缩率的图表来确定收缩率。表6-2　收缩率范围较小的塑料收缩率塑 料 名 称（％）塑 料 名 称（％）聚苯乙烯0．5～0．8聚碳酸酯硬聚氯乙烯0．6～1．5聚砜聚甲基丙烯酸甲酯0．5～0．7ABS有机玻璃（37）0．5～0．9氯化聚醚半硬聚氯乙烯1．5～2．0注射酚醛聚苯醚0．5～1．0醋酸纤维素表6-3　收缩率范围较大的塑料收缩率塑料名称塑料制品壁厚/mm制品高度方向的收缩率为水平方向的收缩率的百分比（%）12345678＞8表6-3　收缩率范围较大的塑料收缩率尼龙10100．5％～1％1．8％～2％2％～2

6、．5％2．5％～4％70１．１％～１．３％１．４％～１．６％聚丙烯1％～2％2％～2．5％2．5％～3％—120～140低压聚乙烯1．5％～2％2％～2．5％2．5％～3．5％110～150—聚甲醛1％～1．5％1．5％～2％2％～2．6％105～120图6-2　尼龙制品各部分尺寸的收缩率二、塑料的流动性1)流动性好的有尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素。2)流动性一般的有ABS、有机玻璃、聚甲醛、聚氯醚。3)流动性差的有聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、氟塑料。图6-3　聚乙烯(Ⅰ)与聚苯乙烯(Ⅱ)热容量随温度变化图三、塑料的结晶性1)结晶型塑

7、料必须要加热至熔点温度以上才能达到软化状态。2)制品在模内冷却时，结晶型塑料要比无定形塑料放出更多的热量，因此结晶型塑料在冷却时需要较长的冷却时间。3)由于结晶型塑料固态的密度与熔融时的密度相差较大，因此结晶型塑料的成形收缩率大，达到0.5%～3.0%，而无定形塑料的成形收缩率一般为4)结晶型塑料的结晶度与冷却速度密切相关，所以在结晶型塑料成形时应按要求控制好模具的温度。5)结晶型塑料各向异性显著，内应力大。第三节　注射工艺过程一、成形前的准备二、注射过程三、制品的后处理图6-4　熔体经由流道充模—螺杆速度　—型腔压力　Ａ—计量室流道Ｂ—喷嘴流道　Ｃ—

8、主流道　Ｄ—分流道Ｅ—浇口　Ｆ—型腔图6-5　注射周期中压力-时间