塑料注射成型工艺及模具设计第2版课件作者李德群黄志高11.热固性塑料注射成形工艺及模具热固性塑料注射成形工艺及模具.pptVIP

热固性塑料注射成形工艺及模具 内容简介 热固性塑料注射成型工艺过程 热固性塑料注射成型的工艺特点 流动特性 温度控制 成型收缩与纤维取向 热固性塑料注射模设计要点 注射成形方法生产热固性塑料制品的优点 由于不需要预热和预压工序，可以大大简化操作，缩短成型周期 热固性塑料注入模具前已经塑化均匀，塑料内外层固化过程比较均匀，可以得到质量稳定的产品，容易实现精密成形 不需要人工称粉的工序，避免了粉尘对环境的污染，降低了劳动强度，并有利于自动化生产 注射模具使用寿命比较长，在大批量生产中，每套模具可生产10~30万件制品 热固性塑料注射成型工艺过程 将热固性塑料的注射料加入料筒后，通过料筒的加热以及螺杆旋转产生的剪切热、使之维持在较低的熔融温度（约55~105℃）,然后在高压下将粘稠的胶状物料注入型腔，通过加热在150~200℃的温度下发生化学交联反应，经保压后固化成形，最后开模后将成形后的制品顶出 热固性塑料的成形是塑料经过不可逆转的固化反应变成高度交联的分子结构 热固性塑料成型工艺过程 塑化过程 热固性塑料注射成形的料桶温度远低于模温，必须防止塑化的熔体因为温度过高而发生交联固化 交联固化过程 热固性塑料制品硬化成形时，模具温度为注射时熔体温度和交联反应温度，只有在此温度下，热固性塑料中的反应基团才能与交联剂互相作用，大分子由线型结构交联成三维网状结构，通过化学反应实现固化和成形 流动特性 热塑性塑料 熔体充模时，型腔壁温度低于熔体温度，靠近模壁处的熔体迅速冷却，生成冻结层，靠近冻结层处的熔体粘度大于中心层，流速沿断面呈抛物线分布 热固性塑料 熔体充模时，型腔壁温度高于熔体温度，不会产生冻结层。接触型腔壁处的熔体因受到加热反而黏度迅速降低，除了紧贴模壁的薄层塑料因摩擦阻力流速较低外，整个断面流速接近相等，形成“活塞流” 温度控制 热固性注射物料中的塑化温度范围越大越好 物料允许的塑化温度范围比较宽，可以将实际的塑化温度提高，有利于顺利充模 若塑化温度范围窄，一定要严格控制实际的塑化温度，避免因温度升高出现早期硬化的现象 由于热固性塑料在注射成形时靠模壁处熔体的高速流动产生不可忽视的摩擦热，若模温变高，则靠近模壁附近的熔体容易产生过早固化现象，使制品表面发暗 成形收缩率与纤维取向 热固性塑料的成形收缩率与填充料有关 使成形收缩率增大 木粉等有机填料 使成形收缩率减小 矿物填料 含有纤维状填充料的热固性塑料在充模中也会出现纤维取向，引起制品力学性能和收缩的各向异性 一般来说，充模结束后纤维取向与物料充填的速度方向垂直 热固性塑料成形的工艺特点 热固性塑料在尚未固化前，黏度比热塑性塑料还低 热固性塑料成形后硬而脆，分型面上的飞边以及缝隙的溢料难于清理，会磨损模具表面 由于热固性塑料的流动特性，热固性塑料对模壁的磨蚀和磨损比较严重，在选择模具材料时需要考虑，凹模和型芯一般都需要经过热处理淬硬 热固性塑料收缩率小，对型芯包紧力小，开模时可能滞留在型腔一侧 热固性塑料注射模具温度远远高于室温，室温下装配的模具在高温下工作的装配间隙难以控制 热固性塑料注射模具的总体结构 图所示为一模二腔石棉短纤维充填酚醛塑料的双分型面注射模 分型面设计 应尽量减少分型面的实际接触面积，便于模具加工和装配时提高分型面的平行度 一般可采用在型腔周围10~20mm之外的部分沿厚向削薄0.5~1mm的方法减少分型面的实际接触面积 保证分型面之间的紧密贴合，防止由于注射压力过大产生溢料和飞边现象 分型面应具有比热塑性塑料注射模更高的硬度，一般应在40HRC以上，以避免飞边碎屑磨损分型面 分型面处还应尽量减少孔洞和凹槽，特别应避免盲孔，否则会造成脱模后飞边清理困难 浇注系统设计 热固性注射模浇注系统设计的基本原则是尽量减少流动阻力，以便迅速充模 热固性塑料注射模浇注系统固化后的废料不能回收利用，所以减少浇注系统的固化废料比热塑性注射模更为重要 主流道 热固性塑料注射模主流道锥角较小，一般取1°~2° 主流道内壁应有Ra0.8μm以内的表面粗糙度 热固性注射模的流动前锋料因局部过热而提前硬化，形成易于破碎的前锋冷料，在设计拉料杆时应防止塑料被拉断 浇注系统设计 分流道设计 主流道向分流道的转向应取R5以上圆角，以减少流动阻力 热固性注射模的分流道截面也可以是圆形、半圆形、矩形、U形和梯形等 热固性塑料注射模分流道的比表面积应适当地取较大值 对于酚醛类塑料，分流道断面面积可以按照下式初步估算： 浇口设计 选择浇口的时候应考虑纤维取向对制品性能的影响 选择浇口位置时，应使流动长度不超过允许数值 热固性塑料流经浇口时摩擦磨损大，流道凝料脆性大，浇口部位最好做成可换的镶件 点浇口 采用点浇口容易实现模具的自动