塑料成型原理与工艺.ppt

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1、第2章塑料成型原理与工艺塑料成型是指将各种形态的塑料（粉料、粒料、溶液）制成所需要形状的塑件或坯件的过程。成型的种类很多，有注射成型，压缩成型，压注成型，挤出成型，气动与液压成型，泡沫塑料的成型等，其中前四种方法最为常用。2.1注射成型原理与工艺2.1.1注射成型原理和特点1.注射成型的特点注射成型又称注塑成型，是热塑性塑料成型的一种重要方法，到目前为止，除氟塑料外，几乎所有热塑性塑料都可用此种方法成型。近年来，某些热固性塑料也可以采用注射成型。其特点：（1）成型周期短、生产率高；（2）能一次成型外形复杂、尺寸精确，带有金属或非金属嵌件的塑件；（3）易于实现自动化生产，生

2、产适应性强，广泛用于各种塑件的生产，其产量约占塑料制品总量的30%。（4）注射成型所需设备昂贵；（5）模具结构也比较复杂，且制造成本高。因此注射成型特别适合大批量生产。2.注射成型原理（1）螺杆式注射机注射成型原理如图2-1所示，螺杆式注射成型原理是将颗粒状或粉状塑料从注射机的料斗送入加热的料筒，塑料受到料筒的传热和螺杆对塑料的剪切摩擦热作用而逐渐熔融塑化，并不断被螺杆压实而推向料筒前端，产生一定压力，使螺杆在转动的同时，缓慢地向后移动。当螺杆退到预定位置，触及限位开关时，螺杆即停止转动并后退，然后注射活塞带动螺杆按一定的压力和速度，将积存于料筒端部的塑料熔体经喷嘴注入模

3、具型腔，充满模腔的熔料在受压情况下，冷却成型，获得模腔赋于的型状，开模分型取出塑件，即完成一个工作循环。（2）柱塞式注射机注射成型原理如图2-2所示，塑料从料斗加入加热料筒，受料筒的传热，经活塞在高压、高速中推进，使塑料塑化并经喷嘴注入模具型腔中，经保压、冷却、开模，取得塑件，完成一个工作循环。与螺杆式注射机成型相比，其控制温度和压力比较困难，且注射速度和塑料质量不均匀。就目前工厂中所使用的注射机而言，广泛使用的是螺杆式注射机。但还有不少是柱塞式注射机。一般在60克以下的小型塑件多用柱塞式，而对热敏性塑料，流动性较差的各种塑料，中型及大型注射机则多用螺杆式。2.1.2注射

4、成型工艺过程完整的注射成型过程包括：成型前准备，注射过程和塑件的后处理。1.成型前准备为确保注射过程顺利进行和保证质量，应对所用设备和塑料进行以下准备工作：（1）成型前对原料的预处理（2）料筒的清洗（3）嵌件的预热（4）脱模剂的使用2.注射过程注射过程是塑料转变为塑件的主要阶段。它包括加料、塑化、加压、注射、保压、冷却定型和脱模等步骤。（1）加料（2）塑化（3）加压注射（4）保压（5）冷却定型（6）脱模3.塑件的后处理塑件经注射成型后，除去浇口凝料，修饰浇口处余料及飞边毛刺外，常需要进行适当的后处理，借以改善和提高塑件的性能，塑件的后处理主要指退火和调湿处理。（1）退火处

5、理退火处理是使塑件在定温的加热液体介质或热空气循环烘箱中静置一段时间，然后缓慢冷却的过程。其目的在于减少由于塑件在料筒内塑化不均匀或在型腔内冷却速度不一致，而使塑件内部存在内应力。一般退火温度控制在塑件使用温度以上10~20℃，或低于塑料的热变形温度10~20℃。退火处理的时间取决于塑件品种、加热介质、温度、塑件的形状和成型条件。退火时间到达后，塑件应缓慢冷却至室温，冷却太快，有可能重新产生内引力。2．调湿处理将刚脱模的塑件放在热水中进行处理，以隔绝空气，防止塑件氧化而变色，同时，加快达到吸湿平衡的一种处理方法。通过处理，使塑件的颜色、性能和尺寸达到稳定。通常聚酰胺类塑件

6、需进行调湿处理，处理的时间随塑料的品种，塑件的形状、厚度及结晶度大小而异。2.1.3注射成型工艺条件选择影响注射塑件质量的因素较多，一般情况下，当提出一种新塑件的使用性能和其它有关要求后，首先应在经济合理和技术可行的原则下，选择最合适的材料、生产形式、注射设备及模具结构。当这些条件确定之后，工艺条件的选择和控制就是主要考虑的因素。注射成型工艺条件中最主要的因素为温度、压力和时间。1.温度注射成型过程需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等，其中前两种温度主要是影响塑料的塑化和流动，而后一种温度主要是影响塑料的流动与冷却。（1）料筒温度料筒温度的选择与塑料的特性有关，

7、每种塑料具有不同的流动温度Tf(对结晶型塑料则为熔点Tm)为了使塑料能正常流动，一般料筒温度必须高于Tf或Tm，但还须低于塑料的分解温度Td。（2）喷嘴温度为防止熔体在直通式喷嘴中可能产生“流涎现象”，通常喷嘴温度要比料筒最高温度略低。由喷嘴低温产生的不利影响可以从塑料注射时所产生的摩擦热中得到一定的补偿。但喷嘴温度不易过低，否则会造成熔体的早凝而将喷嘴堵死，或使冷料流进模腔而影响塑件质量。（3）模具温度模具温度对塑件的内在性能及外观质量有很大影响，模具温度的高低取决于塑料结晶性的有无、塑件尺寸与结构、性能的要求，以及其它工艺