第1章_塑料成型基础知识ppt课件.ppt

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1、塑料成型工艺及模具设计宋雪晶什么是塑料？塑料的成份？塑料的品种？塑料的使用性能？塑料成型加工时呈现的性能？如何编制模塑成型工艺？本门课程研究的内容之一：塑料-塑件-塑料模塑成型工艺塑件---塑料模具塑件（材料---塑料）工具--塑料模具本门课程研究的内容之二：塑料模具设计塑料产品生产流程--本课程研究的内容：塑料模具制造塑料产品设计塑料模具设计塑料产品相互影响相互关联模塑成型工艺设计工艺是模具设计的依据模具是塑料产品的保证常见成型工艺动态图压注原理注射原理吹塑原理常见成型工艺动态图第一章塑料成型基础知识1.1聚合物的结构和性能1.1.1高分子的形成单体聚合物nCH2＝CH2—CH2—C

2、H2—n聚合物特点：分子量分布不均，分子量大，有重复单元区别两个概念树脂是由高分子物质所组成，它是通过聚合反应而制成的，所以又叫聚合物或称高聚物。塑料——树脂＋添加剂。其中，添加剂包括，填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂等等。1.1.2高分子聚合物的结构1聚合物的链结构a—线状b—支链状c—网状d—体型状高分子的新发展：树形分子/超支化聚合物1.1.2高分子聚合物的结构2聚集态结构分子链与分子链之间的堆砌晶态结构（crystallinestructure）非晶态结构（non-crystallinestructure）取向结构（orientedstructure）织态结构（textu

3、restructure）聚合物的结晶不像小分子那样，可以完全结晶，结晶型聚合物是晶区和非晶区相伴而生结晶型聚合物：密度大、刚度大、耐热、抗熔非晶态聚合物：密度小、柔软、韧性好、不耐热、不耐溶剂1.1.3高分子聚合物的物理状态、力学状态及加工适应性1线形聚合物玻璃态：适用机加工，例如：车削、钻孔等高弹态：适用压力成型、真空成型、中空成型。粘流态：适用挤出、注射、吹膜、熔融纺丝等。1.1.3高分子聚合物的物理状态、力学状态及加工适应性2结晶型聚合物两种情况：Tm>TfTm

4、生应力、应变等力学现象与体系自身粘度之间的关系，以及影响这些关系的T、P和分子结构等因素。1.2.1聚合物的粘弹性质1成型过程中的应力和应变只有在受到外力作用而产生应变时，塑料才会流动和变形。应力三种类型：剪切应力、拉伸应力、压缩应力应变三种类型：剪切应变、拉伸应变和压缩应变。剪切应力对塑料的成型最为重要。1.2.1聚合物的粘弹性质2聚合物变形流动时的粘弹性质聚合物受力形变的本质：分子链运动粘弹性的核心：聚合物的变形不是瞬时完成的，有一个过程，由连段运动过渡到整个分子链的运动，同时具有粘性和弹性。1.2.1聚合物的粘弹性质3聚合物变形滞后效应与松弛滞后：从受力到形变需要时间，变形晚于应

5、力。松弛：外力撤出之后，形变继续，内应力逐渐减小。由于滞后现象，在设计模具时要考虑这一因素，通常模具尺寸小于设计尺寸由于松弛现象，在塑件脱模后，通常需进行后处理，消除时效形变。1.2.2聚合物的流动规律1牛顿型流体符合下式的流体称为牛顿型流体：τ=η（dv/dr）=η(dr/dv)=ηﻵ以切应力τ对剪切速率ﻵ或者以粘度η对剪切速率ﻵ作用所得到的曲线称为流体的流动（或流变）曲线，它是确定塑料成型加工工艺条件的重要依据。用于描述假塑性流体定律的是一幂律函数方程：τ=ηaﻵ（ηa=Kﻵn-1）n—流动行为指数，对牛顿流体n=1,假塑性流体n＜1,n值越小则流体的非牛顿性越强。K—流体稠度，k

6、值越高，流体粘度越大。1.2.2聚合物的流动规律2非牛顿型流体非牛顿流体假塑型膨胀型复合型宾哈流体启示：通过调节剪切速率来降低体系粘度，进而有利于加工。1.2.2聚合物的流动规律3影响聚合物粘度的因素分子结构和相对分子量温度压力助剂剪切速率1.2.3聚合物的弹性离模膨胀：在成型过程中，塑件离开模后，其尺寸因弹性回复而大于模具尺寸的现象1聚合物熔体弹性类型剪切弹性：G=τ/γR拉伸弹性：E=σ/εR1.2.3聚合物的弹性2聚合物熔体流动过程中的弹性行为末端效应：在导管入口和出口端出现的与聚合物熔体弹性行为有紧密联系的现象。失稳流动：熔体无法保持稳定层流而变成弹性湍流分子结构温度流道结构1

7、.2.4聚合物熔体的充型流动1浇口和型腔的影响浇口横截面高度和型腔深度相差很大中速充型质量较好浇口横截面高度和型腔深度相差不大浇口横截面高度和型腔深度相差不大充型不好，影响制品表面质量低速充型质量较好1.2.4聚合物熔体的充型流动2扩张流动充型与熔接痕熔接痕：熔融塑料在型腔中由于遇到嵌件、孔洞、流速不连贯的区域、充模料流中断的区域而以多股形式汇合时以及发生浇口喷射充模时，因不能完全融合而产生线状的熔接痕。危害：极大地削弱了制品的机械强度减少熔结