塑料成型技术基础ppt培训课件

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1、第二章塑料成型基础塑料成型工艺及模具设计2.1.1高聚物的三种物理、力学状态及其应用塑料的物理状态：玻璃态、高弹态和粘流态塑料的物理状态与温度有关。如图2-1所示。A区为刚性固体状，为玻璃态。C区为弹性状，称高弹态。E区可在外力作用下发生粘性流动，称粘流态。Tb称为脆化温度，是高聚物保持高分子力学特性的最低温度。Td称为分解温度，在温度高于Td后，高分子长链发生断裂，这现象称为降解。图2-2是结晶型高聚物的温度—形变曲线。2.1.2成型加工中塑料受到的应力和应变只有在受到外力作用而产生应力时，塑料才会流动和变形。应力有三种类型：剪切应力、拉伸应

2、力、压缩应力，因而对应产生三种应变：剪切应变、拉伸应变和压缩应变。其中剪切应力对塑料熔体的成型最为重要。如图2-3★2.1.3塑料熔体的流变性能流变学——研究物质形变与流动的学科⑴牛顿型流体⑵非牛顿型流体2.1.3塑料熔体的流变性能⑴牛顿型流体是确定塑料成型加工工艺条件的重要依据。图2-4符合下式的流体称为牛顿型流体：切应力τ对剪切速率作用所得到流变曲线，两液层的切应变为，即有剪切速率2.1.3塑料熔体的流变性能⑵非牛顿型流体非牛顿型流体包括粘性流体、粘弹性流体和时间依赖性流体。粘性流体又分为宾哈流体、膨胀性流体和假塑性流体。实际上，几乎绝大多

3、数聚合物熔体和熔液的流动行为都接近于假塑性流体。见图２-７对常用塑料，有其中：称为表观粘度2.1.4对塑料粘度的调节塑料熔体粘度的影响因素1.温度提高熔体温度，粘度下降。但是各种塑料对温度的敏感性不同。如图2-92.剪切速率绝大多数塑料熔体属于假塑性流体，其表观粘度随剪切速率的增大而减小。同样，各种塑料的粘度对剪切速率的敏感性不同。如图2-102.1.4对塑料粘度的调节3.压力提高成型压力对熔体粘度起增大作用。粘度对压力的敏感性也因塑料品种而异。成型制品时，应注意模具温度状况和浇注系统结构对塑料熔体流动粘度的重要影响。要有效控制熔体的粘度，还要

4、求模具浇注系统设计的合理性。★2.1.5分子取向★1.分子取向的机理塑料中的聚合物大分子、细而长的纤维状填料分子在成型过程中，由于受到应力作用而产生分子近似平行排列的现象，称之为分子取向。如图2-122.1.5分子取向2.分子取向的作用存在分子取向的现象，将对制品的成型能、力学性能都产生重要的影响。2.1.5分子取向3.影响分子取向的因素取向方向：流动取向是长链分子沿料流方向平行排列，料流方向又取决于熔体进入型腔的位置（即浇口位置），因此在型腔一定时，影响取向方向的因素是浇口位置。取向程度：分子取向程度与塑料的类别和塑料制品的壁厚大小有关。此外

5、，分子取向程度还与注射工艺条件及模具的浇口种类关系密切，如表2—2。▲2.2注射工艺过程及主要成型工艺参数2.2.1注塑工艺过程2.2.2主要成型工艺参数2.2.1注塑工艺过程（1）注射前的准备（2）注射成型过程（3）制品的后处理图2-14★2.2.2主要成型工艺参数（1）温度：料筒温度、喷嘴温度、模具温度、脱模温度；（2）压力：塑化压力、注射压力、保压压力、模腔压力；（3）时间：注射时间、保压时间、冷却时间；（4）模塑周期：它由注射时间、保压时间、冷却时间和辅助时间四部分组成。图2-15表达了一个完整的注射压力周期2.3塑料的成型特性2.3.

6、1流动性；2.3.2收缩率、压缩率；2.3.3结晶性、熔体破裂；2.3.4熔结痕、内应力、制品的后处理。2.3.1流动性1.合理选择流动性对于形状复杂、壁薄或尺寸较大的制品，应考虑在满足制品使用性能的前提下，优先选择流动性好的塑料。２.流动性等级测定流动性的方法用标准测试模具，测定值越高，表明流动性越好。一般常用溢料间隙（溢边值）的概念，即塑料熔体在成型压力下,流入的最小间隙值。2.3.2收缩率、压缩率１.收缩率造成塑料成型收缩的因素包括：(1)凝固收缩；(2)塑料品种；(3)成型工艺（压力、温度、时间）；(4)模具结构；(5)塑件结构等。２.

7、压缩率压缩率是松散塑料原料的体积与塑件的体积之比。用于计算出每模塑件的注射量（cm3）。2.3.3结晶性和熔体破裂１.结晶性结晶性指聚合物分子在空间排列的规律性。聚合物的结晶性用结晶度来衡量。2.熔体破裂熔体破裂是聚合物分子在成型过程中，发生的组织断裂现象。2.3.4熔结痕、内应力、制品的后处理１.熔结痕为减少塑件的熔结痕，可选用流动性较好的塑料，或增加浇口数量，缩短流程，以较快时间充模；另外，可适当提高料温或模温；改变浇口位置使熔结痕产生在塑件的次要部位。2.3.4熔结痕、内应力、制品的后处理２.内应力产生内应力的重要原因是注射及保压时施加的

8、压力过大。减少内应力措施：注射压力不宜取得过高，使用较高的料温和模温，保压时间应适度，成型后将塑件进行热处理。３.制品的后处理（热处理）（1）退火处理