确定塑料成型方法与工艺过程.doc

项目二 确定塑料成型方法及工艺过程 能力目标： 1.具有合理选择塑料成型方法的初步能力 2.能够编制切实可行的塑料制品成型工艺流程 知识目标： 1.掌握注射模塑成型工作原理、成型工艺过程及特点 2.了解其它各类塑料成型工作原理、成型工艺过程及特点 一、项目引入 塑件成型方法有很多，确定塑件成型方法应考虑所选择塑料的种类、塑件生产批量、模具成本及不同成型方法的特点、应用范围。然后根据塑料的成型工艺特点，不同成型方法的工艺过程确定所生产塑件的工艺过程。本项目以图1-1-1所示开关盒为载体，训练学生合理确定该塑件的成型方法及成型工艺过程。 二、相关知识 （一）注射成型 1.注射成型原理 注射成型是热塑性塑料成型的一种主要方法。它能一次成型形状复杂、尺寸精度高、带有金属或非金属嵌件的塑件。注射成型周期短、生产率高、易实现自动化生产。到目前为止，除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型的方法成型，一些流动性好的热固性塑料也可用注射方法成型。 （1）柱塞式注射机注射成型工作原理 柱塞式注射机注射成型工作原理如图1-2-1所示。首先注射机合模机构带动模具的活动部分（动模）与固定部分（定模）闭合，然后注射机的柱塞将料斗中落入料筒的粒料或粉料推进到加热料筒中。同时，料筒中已经熔融成粘流状态的塑料，在柱塞的高压高速推动下，通过料筒端部喷嘴和模具的浇注系统而射入已经闭合的型腔中。充满型腔的熔体在受压情况下，经冷却固化而保持型腔所赋予的形状。最后，柱塞复位，料斗中的粒料或粉料又落入料筒，合模机构带动动模部分打开模具，并由推件板将塑件推出模具，即完成一个注射成型周期。 柱塞式注射机的结构简单，但在注射成型中存在塑化不均匀、注射压力损失大、注射量的提高受到限制等问题。 a) b) a) b) c) 图1-2-1 柱塞式注射机的成型原理 1-型芯；2-推件板；3-塑件；4-凹模；5-喷嘴； 6-分流梭；7-加热器；8-料筒；9-料斗；10-柱塞 （2）螺杆式注射机注射成型工作原理 螺杆式注射机注射成型工作原理如图1-2-2所示。首先是动模与定模闭合，接着液压缸活塞带动螺杆按要求的压力和速度，将已经熔融并积存于料筒端部的塑料经喷嘴射入模具型腔中。此时螺杆不转动。当熔融塑料充满模具型腔后，螺杆对熔体仍保持一定压力，以阻止塑料的倒流，并向型腔内补充因塑件冷却收缩所需要的塑料。经一定时间的保压后，活塞的压力消失，螺杆开始转动。此时由料斗落入料筒的塑料，随着螺杆的转动沿着螺杆向前输送。在塑料向料筒前端输送的过程中，塑料受加热器加热和螺杆剪切摩擦热的影响而逐渐升温直至熔融成粘流状态，并建立起一定压力。当螺杆头部的熔体压力达到能克服注射液压缸活塞退回的阻力时，在螺杆转动的同时，逐步向后退回，料筒前端的熔体逐渐增多，当螺杆退到预定位置时，即停止转动的后退，以上过程称为预塑。在预塑过程或再稍长一些时间内，已成型的塑料件在模具内冷却硬化。当塑件完全冷却硬化后，模具打开，在推出机构作用下，塑件被推出模具，即完成一个工作循环。 a) b) a) b) c) 图1-2-2 柱塞式注射机的成型原理 1-料斗；2-螺杆转动传动装置；3-注射机液压缸； 4-螺杆；5-加热器；6-喷嘴；7-模具 2.注射成型工艺过程 一个完整的注射过程包括成型前准备、注射过程及塑件后处理3个过程。 （1）成型前的准备工作 成型前的准备工作包括：对原料的检验、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）对原料的检验。检查原材料的色泽、细度及均匀度、流动性、热稳定性、收缩性、水分含量等。如果是粉料，有时还需要进行染色和造料。 2）原料的预热与干燥。对吸湿性强的塑料，如聚碳酸酯、聚酰胺、聚砜等，在成型前必须进行干燥处理，否则塑料制品表面将会出现斑纹、银丝和气泡等缺陷，甚至导致高分子在成型前产生降解，严重影响制件的质量。 3）料筒的清洗。生产时需要变换产品、更换压力、调换颜色或排除已分解物料时，均需对注射机料筒进行清洗或拆换。 柱塞式注射机料筒存料量大又不易对其转动，清洗时必须拆卸清洗或采用专用料筒。 螺杆式注射机通常直接换料清洗。清洗时，若欲置换塑料成型温度比料筒内残留塑料温度高时，应先将料筒和喷嘴温度升高到欲置换塑料的最低