塑料成型工艺与模具设计 第2版 配套课件教学课件 作者 刘彦国 徐志扬xmu1.ppt

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1、项目1认识塑料及塑料成型本章知识目标1．了解常用塑料代号、性能、用途。2．了解塑料热力学性能与成型加工方法之间的关系。3．了解塑料模具的基本结构及工作原理。本章能力目标1．能够写出常用塑料的代号。2．能用塑料流变理论解释塑料熔体流动行为。3．能够阐述简单模具的基本结构及工作原理。项目1认识塑料及塑料成型项目导入一相关知识二项目实施三一、项目引入在日常生活中，经常遇到如图1-1所示的各种塑料制件，它们与日常生活息息相关。这些塑料制件各有哪些性能？是采用什么加工方法生产的？生产这些塑料制件需要什么样的工具或模具？这些工具或模具是如何工作的？图1-1各种形状的塑料制品二、相关知识(一)认识塑料二

2、、相关知识定义：塑料是指以树脂为主要成份、加入添加剂在一定温度、压力和溶剂等条件的作用下温度和压力下具有塑性和流动性，可被模塑制成一定形状，且在一定条件下保持形状不变的原材料。组成：聚合物合成树脂（高分子有机物、简称高聚物，40～100%）和添加剂天然树脂1）树脂合成树脂聚合反应、缩聚反应2）添加剂（辅助材料）填充剂即填料、稳定剂、增塑剂、润滑剂、着色剂、发泡剂、增强材料。1.塑料的组成图1-2塑料原料(一)认识塑料2．塑料的通用性能(一)认识塑料（1）塑料的优良性能1）密度小，重量轻，比强度和比刚度高2）多种优良的机械性能3）耐化学作用好4）电绝缘、绝热、隔声性能好5）成型和着色能力好6

3、）加工性能好7）自润滑性好（2）塑料的不足性能1）机械强度低、2）尺寸精度低、3）耐热温度低另外，高温下容易降解和老化；导热性能较差；吸湿性大，容易发生水解老化；使用寿命短。（1）．高聚物的结构特点3．高聚物的分子结构单个高分子结构线型支链型网状热固性塑料热塑性塑料（2）聚合物分子链的聚集状态结晶型塑料非结晶型塑料（线性无定型)结构3．高聚物的分子结构（2）按塑料的成型性能分类4塑料的分类表1-1常用塑料名称及英文代号（2）按塑料的应用范围分类（三）塑料的分类（3）按聚集状态结晶型塑料和非结晶型塑料（线性无定性型塑料）结晶度塑料在恒定压力下，随着加工温度的变化，存在三种状态：图2.2非晶态

4、高聚物形变一温度曲线非结晶型塑料（无定形)5聚合物的热力学性能和成型加工适应性1．黏度与剪切稀化效应6聚合物的黏性流动流体在管内一般有两种流动状态：层流和湍流（1）牛顿流体（低分子物质及少部分聚合物如PC、PA等）：牛顿流体的流变方程式为:―切应力―剪切速率：单位时间的切应变―在外力的作用下抵抗剪切变形的能力,代表黏度为常数1．黏度与剪切稀化效应6聚合物的黏性流动（2）非牛顿流体（大部分聚合物）：流变方程式为:——非牛顿流体的表观黏度。非常数，为变量表征：在外力的作用下抵抗剪切变形的能力。与流体本身和温度以及剪切速率有关n——与聚合物的温度有关－－1．黏度与剪切稀化效应6聚合物的黏性流动在

5、注射成型中，除了热固性聚合物和少数热塑性聚合物外，大多数聚合物熔体均有近似假塑性液体流变学的性质。不同类型流体的流变曲线1—膨胀性流体；2—牛顿流体；3—假塑性流体剪切变稀（3）假塑性液体的流变学性质6聚合物的黏性流动（2）影响聚合物粘度的因素l---聚合物本身的影响：分子结构、相对分子质量、相对分子质量分布2---聚合物中添加剂的影响3---剪切速率4---温度、压力对粘度的影响压力温度等效应：改变压力和温度都能使粘度达到相同的变化效应（3）聚合物熔体在模内的流动现象6聚合物的黏性流动入口效应离模膨胀效应图1-7聚合物熔体在管道入口区和出口区的流动图1-8聚合物失稳流动时的熔体概貌（P

6、MMA170℃）①端末效应②失稳流动和熔体破裂（3）聚合物熔体在模内的流动现象6聚合物的黏性流动图1-10熔体充模速度不同时的表现图1-11聚合物熔体绕不同断面形状障碍物时的速度变化与流动情况③聚合物熔体的充模流动（二）了解塑料成型原理1．注射成型原理首先将粒状或粉状的塑料原料加入到注射机的料筒中，经过加热熔融成粘流态，然后在螺杆或柱塞的推动下，熔融塑料以一定的流速通过料筒前端的喷嘴射入闭合的模具型腔中，经过一定的保压，塑料在模内冷却、硬化定型，接着打开模具，从模内脱出成型的塑件。注射模又称为注塑模——注射成型所用模具。图1-13螺杆式注射机机构示意图1—合模液压缸2—锁模机构3—推出液压

7、缸4—移动模板5—模具6—喷嘴7—固定模板8—加热器9—料筒10—料斗11—电机12—注射缸13—螺杆14—调模模板（二）了解塑料成型原理142．压缩成型原理（二）了解塑料成型原理图1-14机械下压式塑料成型机示意图1—上工作台2—下工作台3—液压缸4—控制面板3．压注成型原理（二）了解塑料成型原理图1-14机械下压式塑料成型机示意图1—上工作台2—下工作台3—液压缸4—控制面板4．挤出成型原理（二）了解塑料成型原理（二