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塑料成型工艺及模具设计 课程设计说明书 题 目：模具设计 专 业：模具生产与制造 班 级：13模具 姓 名：张嘉鹏 刘天宇 张硕 王聪聪 朱世贺 高文叶 指导老师：曹侃 时 间：2015.6.25 一．选择与分析塑料与原料 PS 流动性好，溢边值0.03mm；塑件易产生内应力，顶出力应均匀，塑件需要后处理，宜用高料温、高模温、低压注射成型。 它的化学稳定性良好，能耐碱、硫酸、磷酸、盐酸、稀醋酸及其他有机酸，但不耐硝酸及氧化剂的作用，对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐溶液也有足够的抗腐蚀能力。它的耐热性低，只能在不高的温度下使用，质地硬而脆，制件由于内应力而易开裂。聚苯乙烯的透明性很好透光率很高，光学性能仅次于有机玻璃。它的着色能力优良，能染成各种鲜艳的色彩。 聚苯乙烯无色、透明、有光泽、无毒、无味。聚苯乙烯是目前最理想的高频绝缘材料，可以与熔融的石英相媲美。 聚苯乙烯易燃烧，离开火焰不熄灭，橙黄色火焰，冒浓黑烟，燃烧后软化起泡，芳香气味，成型后敲击时有金属性的声音，大多为透明成型品，薄膜似玻璃般透明，揉搓声更大。 二、确定塑料成型方式及工艺过程 1、成型前的准备工作 成型前的准备工作包括对原料外观的检验、工艺性能的测定、预热和干燥、注射机料筒的清洗、嵌件的预热及脱模剂的选用等。有时还需对模具进行预热。 （1）对塑件原料进行外观检验，即检查原料的色泽、细度既均匀度等，必要时还应对塑料的工艺性能进行测试。如果是粉料，有时还需要进行染色和造粒。 （2）热敏性塑料及吸湿性强的塑料，如PA、PC、ABS等，成型前应进行充分的预热干燥，出去物料中过多的水分和挥发物，防止成型后塑件出现气泡和银丝等缺陷。 （3）生产中如需要改变塑料品种、调换颜色或发现成型过程中出现了热分解或降解反应，则应对注射机料筒进行清洗。 （4）对于有嵌件的塑料制作由于金属与塑料的收缩率不同嵌件周围的塑料容易出现收缩应力和裂纹，因此，成型前可对嵌件进行预热。 （5）为了使塑料制件容易从模具中脱出，有时还需要为模具型腔或模具型芯涂上脱模剂，常用的脱模剂有硬脂酸锌液体石蜡和硅油等。 2、注射过程一般包括加料、塑化、充模、保压补缩、冷却定型和脱模等步骤。 （1）加料。将颗粒或粉状塑料加入到注射机的料斗中。 （2）塑化。对料筒中塑料进行加热，使其由固体颗粒转变为熔融状态并具有良好的可塑性，这一过程称为塑化。由于螺杆的旋转，原料由料斗落入料筒，受料斗的传热和螺旋杆对塑料的剪切摩擦热作用而逐渐熔融塑化，同时熔料被螺旋杆压实并推行料筒前端。当螺杆头部的塑料熔体压力到达设定的塑化压力时，螺杆在转动的同时缓慢地向后移动，料筒前端的熔体逐渐增多，当推到预定位置时，螺杆及停止转动和后退，完成塑化。 （3)充模。塑化好的熔体在注射压力作用下，经喷嘴和模具的浇注高速注射入模具型腔的过程称为充模。 保压补缩。在模具中熔体冷却收缩时，保压压力迫使螺杆推动料筒中的熔料不断补充道模具中以补偿其体积收缩，保持型腔中熔体压力不变，从而成型出形状完整、质地致密的塑件，这一阶段称为保压。 （4）保压还有防止倒流的作用。保压结束后，为了给下次注射设备塑化熔料，注射剂螺杆后退，料筒前段压力较低。此时若浇口未冻结，由于型腔内的压力比浇注系统流道内的压力高，导致熔体倒流，造成浇口附近材料收缩、变形严重、质地疏松、内应力增大；同时浇口附近材料往往最后凝固，难以补缩，因而浇口附近往往是塑件上质量最薄弱的区域。一般保压时间较长，通常保压结束时浇口已经封闭，从而可以防止倒流。 冷却定型。塑件在模内的冷却过程是指从浇口处的塑料熔体完全冻结时起到塑件从模腔内推出为之的全部过程。模具内的塑料在这一阶段内主要是进行冷却、凝固、定型。以使制件在脱模时具有足够的强度和刚度而不至发生破坏变形。 （6）脱模。塑件冷却到一定的温度即可开模，在推出机构的作用下将塑件推出膜外。 塑件处理后 塑件后处理包括退火处理和调湿处理。 退火处理是指将塑件在一定温度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。其目的是减少塑件内部产生的内应力，这在生产厚壁或带有金属镶件的塑件尤为重要。 调湿处理是指将刚脱模是塑件放在热水中，隔绝空气，防止塑件氧化，加快吸湿平衡速度。其目的是塑件的颜色、性能以及尺寸稳定。主要用于吸湿性很强又容易氧化的聚酰胺类塑件。 三、分析塑料结构的工艺性 塑料的工艺性有:热力学性能,收缩性,结晶性,取向性,相容性,吸湿性,以及热稳定性. Ps:耐热性低,只能在不高的温度下使用,质地硬而脆,制件由于内应力而易裂开.聚苯乙烯的透明性很好,透光率很高,光学性能仅次于有机玻璃.它的着