塑料成型加工

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1、塑料注塑成型工艺指南塑料注塑成型工艺指南原料选择->制件设计->配色着色->模具设计->成型工艺0.前言由于合成树脂和塑料工业发展迅速，塑料材料的种类和品级日趋繁多，而且通过共混；接枝共聚、嵌段共聚、互穿网络、填充增强和合金等，其性能又千变万化，差异很大。这对于制品设计和塑料应用者来说，既扩大了选择范围，又增加了选择难度。过去由于缺乏分析设计技术，人们主要经过实践试验，经验设计，使塑料的应用范围迅速扩大。然而，这种经验方法对某些应用要求是很困难的，所以必须掌握选材、合理的设计和加工工艺方面的技术。另一方面，为了提高产品质量、缩短生

2、产周期和降低开发新应用的成本，也必须重视选材和设计技术。塑料制品选材和设计者首先遇到的问题是由于塑料属于粘弹性材料，其性能与金属有很大的差异，所以不能套用金属制品的设计方法。塑料的性能受环境条件影响十分显著，着受力时间、受力速度和温度等的变化而有很大变化，因此，选材和设计时应了解材料的性能极限，这样才能使塑料制品满足更苛刻的和更复杂的承载要求，保证产品质量的可靠性。为此，应当综合考虑材料的力学性能和与使用相关的其它性能，如强度、模量、冲击性能，疲劳性能、耐高低温性、耐老化性、电性能、光学性能、渗透性、燃烧性和加工性等等，并通过应力

3、分析来计算塑料零件的尺寸。对用于要求承受高速应力或交变应力的产品，还应了解材料的动态力学性能和材料在高应变率下的行为，因为材料的静态力学性能与动态力学性能或高应变率下的性能有较大的差别。塑料制品选材和设计者遇到的另一个问题是已工业化的塑料品种、品级繁多，但其工程性能数据不足，因为有些数据的测试需求复杂，又费时间，而且因试验条件的改变而变化，所以这些数据通常不是由材料生产厂提供，而是由设计部门提出要求或靠塑料零件设计者自己(或委托)测试。1.原料选择1.1塑料选材的一般程序塑料也像金属一样，种类繁多，虽然已工业化的主要类别只有五十多

4、种，但每类又有许多品级。如尼龙塑料则包括尼龙3、尼龙4、尼龙6、尼龙46、尼龙66、尼龙7、尼龙8、尼龙9、尼龙610、尼龙1010、尼龙11、尼龙12、尼龙13、尼龙612，尼龙9T，尼龙13，MC尼龙，尼龙MXD6尼龙等品种。每一品种还可以通过改性，例如加入填料或增强材料和其它辅助材料，或通过共混制成"合金"；或通过加工工艺如定向拉伸、结晶、发泡等来获得新的性能，以满足使用要求。塑料的品种既然是如此繁多，它们的性能又具可变性，因此，塑料应用的选材常常要从塑料中许多性能的综合平衡来考虑(包括工艺与成本)，而且某些性能数据如磨损性

5、、冲击性尚不能完全预测其使用性，有时又缺乏准确可靠的设计公式，因此，大多数塑料的选材过程是比较复杂的。为了能选择出性能和加工工艺均符合使用要求的、又尽量能恰如其分地量材使用的品种就要求采用系统、综合的分析方法来选材。32塑料注塑成型工艺指南一个完整的设计过程，应从构思、草图开始。选材在设计过程中是个关键步骤，对于指定部件的选材，最主要的是考虑部件的功能和决定部件功能的有关材料性能，同时还要考虑诸如部件的特点和禁忌、使用时的外界条件、临界条件、使用寿命和使用方式、维修方法、制品尺寸和尺寸精度、成型加工工艺、生产数量、生产速度、成本、

6、原料来源和经济效益等等。这些因素包括两方面，一方面是使用环境介质和环境条件，如构件承受的负荷和自重，冲击和振动等机械作用的影响；接触的气体、液体、固体及化学药品；曝露的大气环境(气温、湿度、降雨、阳光、冰雪以及有害气体等)的影响；贮存环境条件和长期贮存的的影响；此外，除静态破坏影响外，还要考虑摩擦升温、蠕变、成型收缩等引起的变形、应力松弛以及反复应变而引起的疲劳，高应变率引起的力学性能变化等等。另一方面是搬运、勤务处理或操作时，制品可能遭到外力作用，甚至是意外的外力作用的影响。充分考虑这些因素才能明确所要求的综合性能。了解生产数量

7、是为了从经济上考虑恰当的成型加工方法。比如所需数量是几个至几十个，就不必要制造模具，可直接用板材或棒材加工；需要数量是几百个左右时，可酌情采用简易模具或树脂-金属模、低熔点合金模等；当需要量更多时则应采用正规的模具成型。比如，设计的部件要急于使用，则考虑材料货源是主要的；如要设计宇航零件，则性能因素是最重要的；如设计通用产品，则应综合考虑性能和成本。下面列举一个典型的选材程序：(1)零部件的构思：进行初步的功能设计，即部件的形状及其功能元件的形状，并考虑选择基本加工方法。(2)选材：根据在应力下与使用性能相关的塑料的工程性能和加工

8、性来筛选候选材料，这些应力是部件工作时施加在制品上的。(3)初步分析设计：利用工程设计性能计算壁厚和零件的其它尺寸。并根据塑料的特点进行制品设计和模具设计。(4)试制样品：在部件实际使用条件下或模拟零部件的使用条件下进行考验、考核。(5)重新设计和