塑料成型工艺与模具设计-复习.pdf

什么是塑料？ 塑料是以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂组成的。 塑料的组成？ 合成树脂添加剂 塑料的分类？ 按照塑料树脂的大分子类型和特性分类 1）热塑性塑料 成型过程是物理变化。 热塑性塑料受热可软化或熔融，成型加工后冷却固化，再加热仍可软化，可回收利用。 2 ）热固性塑料 成型过程不仅是物理变化，更主要是化学变化。 热固性塑料成型加工时也可受热软化或熔融，但一旦成型固化后便不能够再次软化，也不可回收利用。 塑料成型模具：是指用于成型具有特定形状和一定尺寸精度塑料制件的一类工具。 在塑件的生产中，先进的成型模具、合理的成型工艺、高效的成型设备是必不可少的三项重要因素。 塑件的成型方法 熔体成型 将塑料原材料加热至熔点以上，使之处于熔融状态进行成型加工的一种方式。注射成型、压缩成型、压注成 型、挤出成型等均属于该成型方法。 固相成型 塑料在熔融温度以下保持固态的一类成型方法。吹塑成型和真空成型属于此种成型方法。 塑料成型模具的分类：注射模（注塑模）、压缩模（压塑模）、压注模（传递模）、挤出模、中空吹塑成型、 模具抽（真空或压缩空气）成型模具 （表面粗糙度、塑件的形状设计、斜度设计、壁厚、加强筋的设计、圆角、嵌件） 影响塑件尺寸精度的主要因素 ①模具的制造精度； ②塑料收缩率的波动； ③模具的磨损程度。 对于小尺寸塑件，模具的制造公差对塑件尺寸精度影响最大； 对于大尺寸塑件，收缩率的波动是影响塑件尺寸精度的主要因素。 确定塑件精度等级时在满足使用要求的前提下应尽可能选用低精度。 表面粗糙度 1、塑料制件的表面粗糙度决定其表面质量。塑件的表面粗糙度主要取决于模具型腔表面的粗糙度。 2、一般模具的表面粗糙度值（Ra ）要比塑件的低1~2 级，一般型腔的Ra 要低于型芯。 注意：透明制件要求型腔和型芯的Ra 值相同 塑件的形状设计 模具：尽量不采用侧向抽芯结构 塑件：尽可能避免侧向凹凸形状或侧孔 原因：提高了模具设计与制造成本，在分型面上留下飞边 斜度设计 1、原因 为了减小塑件内外表面的脱模阻力，便于从成型零件上顺利脱出塑件。 2、设计要点 ①塑料的收缩率大，壁厚，斜度应取偏大值，反之取偏小值。 ②塑件结构比较复杂，脱模阻力就比较大，应选用较大的脱模斜度。 ③当塑件高度不大（一般小于2mm ）时，可以不设计斜度；对型芯长或深型腔的塑件，斜度取偏小值。 ④一般情况下，塑件外表面的斜度取值可比内表面的小些，有时也根据塑件的预留位置来确定。 ⑤热固性塑料的收缩率一般较热塑性塑料小一些，故脱模斜度也相应取小一些。 壁厚 1、壁厚对塑件的影响 过小，会造成充填阻力增大；过大，不仅浪费原料，还会延长冷却时间，降低生产效率，还会发生表面凹陷， 内部缩孔等缺陷。 2、设计原则 ①塑件壁厚的最小尺寸应满足以下要求：具有足够的刚度和强度，脱模时能经受脱模机构的冲击，装载时 能承受紧固力。 ②一般而言，在满足使用要求的前提下，制件壁厚应尽量取小些。 ③同一塑件的壁厚应尽可能均匀一致，否则会因冷却和固化速度不均产生附加应力，引起翘曲变形。 加强筋的设计 （1）加强筋的作用 ①提高塑件刚度和强度、避免翘曲变形； ②沿料流方向的加强筋可改善成型时塑料熔体的流动性。 （2 ）设计要点 ①用高度较低，数量较多筋代替高度较高的单一加强筋 ②筋的根部用圆弧过渡，以免外力作用时产生应力集中而破坏，但根部圆弧过大则会出现凹陷。 ③筋的布置方向最好与熔料的充填方向一致。 ④布置加强筋时应避免或减少塑料局部集中，否则会产生缩孔、气泡等缺陷。 圆角 1、原因 制件尖角处易产生应力集中，在受力或冲击下会发生开裂。 塑件上除了使用上要求的尖角外，其余转角处均应尽可能的采用圆弧过渡。 2、设计圆角的优点： ①增加塑件的强度和美观。 ②改善塑料的充模特性。 ③增加模具的坚固性，在一定程度上减少了模具热处理或使用时因应力集中而导致开裂现象的出现。 嵌件 注射成型时，镶嵌在塑件内部的金属或非金属件称为嵌件。 （1）使用嵌件的原因 增加塑件局部强度、硬度、耐磨性、导磁性； 为了增加塑件局部尺寸和形状的稳定性、提高精度。 （2 ）作嵌件的材料 塑件材料与嵌件材料的线胀系数尽可能相近。 （3 ）嵌件设计时应注意的问题 ①嵌件与塑件的固定问题 ②可靠定位和密封 ③防止细长或片状嵌件受塑料压力作用而弯曲变形。 ④金属嵌件冷却时尺寸减小，与塑料的热收缩值相差很大，使嵌件周围产生很大的应力，有时造成塑件开 裂。因此嵌件周围应有足够的厚度。 注射成型工艺 注射成型工艺包括成型前的准备、注射过程和塑件的后处理。