塑料成型加工与模具总结.ppt

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1、塑料成型模具设计合肥工业大学·材料科学与工程学院材料成型及控制工程专业17九月2021本课程课堂讲授内容简介第一篇塑料成型基础第一章概论第二章塑料成型理论基础第三章塑料制件的设计原则第二篇注射成型工艺及模具第四章注射成型工艺第五章注射模概述第六~十章注射模浇注系统、成形零部件、导向及脱模机构、侧向分型与抽芯机构、温度调节系统等的设计第一章概论1、什么是塑料?塑料是以高分子聚合物为主要成分，并在加工为制品的某阶段可流动成型的材料。2、塑料的组成以合成树脂为主要成分，根据不同需要添加不同添加剂所组成的混合物。合成树脂稳定剂填料增塑

2、剂润滑剂着色剂固化剂三、塑料的分类（按塑料的制造方法、成型性能及用途）1．按制造方法分类分类：聚合树脂、缩聚树脂两类。2．按成型性能分类分类：热塑性塑料、热固性塑料两类。3．按用途分类分类：通用塑料、工程塑料及特殊用途的塑料等。2．按成型性能分类热塑性塑料：受热后软化或熔融，可成型加工，冷却后固化，再加热仍可软化。热固性塑料：开始受热时可以软化或熔融，但一旦固化成型就不会再软化。此时，即使加热到接近分解的温度也无法软化，且也不会溶解在溶剂中。第二节塑料的加工适应性塑料在不同温度下对应不同状态，不同状态对应不同加工适应性。玻璃态

3、高弹态黏流态分解塑料受热温度低温高温1、玻璃化温度θg以下，坚硬的固体。2、θg至θf为高弹态，橡皮状弹性体。3、θf（θm）开始黏流态（称为熔体），直至分解温度θd。第三节塑料的主要成型方法1．注射成型(注塑成型)注射机将粒状的塑料连续输入到注射机料筒中受热并逐渐熔融，成黏性流动状态，由料筒中的螺杆或柱塞推至料筒端部。通过料筒端部的喷嘴和模具的浇注系统将熔体注入闭合的模具中，充满后经过保压和冷却，使制件固化定型，然后开启模具取出制件。2．挤出成型(挤塑成型)将粒状塑料在挤出机的料筒中完成加热和加压过程，熔体经过装在挤出机机头

4、上的成型口模挤出，然后冷却定型，借助牵引装置拉出，成为具有一定横截面形状的连续制件。3．中空成型（吹塑成型）先用挤出机或注射机挤出或注射出管筒形状的熔融坯料，然后将此坯料放入吹塑模具内，向坯料内吹入压缩空气，使中空的坯料均匀膨胀直至紧贴模具内壁，冷却定型后开启模具取出中空制件。4．压缩成型(压制成型)上、下模组成的模具安装在压力机的上、下模板之间，将塑料原料直接加在敞开的模具型腔内，再将模具闭合，塑料粒料在受热和受压的作用下充满闭合的模具型腔，固化定型后得到塑料制件。5．压注成型（传递成型）工作原理：将塑料粒料或坯料装入模具的

5、加料室，在受热、受压下熔融的塑料通过模具加料室底部的浇注系统充满闭合的模具型腔，然后固化成型。6．固相成型特点：使塑料在熔融温度以下成型，在成型过程中塑料没有明显的流动状态。应用：多用于塑料板材的二次成型加工。第二章塑料成型理论基础牛顿流体：切应力与剪切速率间呈线性关系。非牛顿流体：切应力与剪切速率间呈非线性关系。一、牛顿流动规律二、指数流动规律注射成型中，大多数聚合物熔体都是非牛顿流体，且近似服从指数流动规律，即假塑性液体的“剪切稀化”效应及其原因在中等剪切速率区域，假塑性液体的变形和流动所需的切应力随剪切速率变化，并呈指数

6、规律增大；变形和流动所受到的黏滞阻力，即液体的表观黏度随剪切速率变化，并呈指数规律减小。原因：这源于聚合物的大分子结构和它的变形能力。熔体进行假塑性流动时，增大剪切速率，就增大了熔体内的切应力，于是大分子链从其聚合网络结构中解缠、伸长和滑移的运动加剧，链段的位移(高弹变形)相对减小，分子间的静电引力也将逐渐减弱，熔体内自由空间增加，黏稠性减小，整个体系趋于稀化，从而在宏观上呈现出表观黏度减小的力学性质。四、影响聚合物流变学性质的因素1.聚合物结构和其他组分对黏度的影响(1)分子结构(2)相对分子质量(3)相对分子质量分布(4)

7、助剂2、温度对黏度的影响聚合物温度升高后，体积膨胀，大分子之间的自由空间随之增大，彼此间的静电引力减小，有利于大分子变形和流动，即黏度下降。3．压力对黏度的影响在静水压力作用下，聚合物大分子间的自由空间被压缩减小，宏观上将表现出体积收缩，流动阻力随之增大。因此，聚合物成型过程中，成型压力增大，其熔体所受的静水压力也会随之提高，伴随着熔体体积收缩，其黏度数值也将会增大。端末效应定义：注射成型时，当聚合物熔体经过流道截面变化的部位时，将会因界面的影响发生弹性收敛或膨胀运动。害处：导致制件变形扭曲、尺寸不稳定、内应力过大、力学性能降

8、低等。分类：入口效应、离模膨胀效应入口效应定义：聚合物熔体在管道入口端因出现收敛运动，使压力降突然增大的现象。入口效应区长度Le：熔体从大直径管道进入小直径管道，需经一定距离Le后稳态流动方能形成。常用入口效应区长度Le与管道直径D的比值(Le／D)来表征产生入口效应范围的大