第三章塑料成型工艺及制品结构工艺性.ppt

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1、第三章第三章 塑料成型工艺及制品塑料成型工艺及制品结构工艺性结构工艺性第一节第一节 注射成型原理及工艺注射成型原理及工艺第二节第二节 压缩成型与传递成型原理及工艺压缩成型与传递成型原理及工艺第三节第三节 挤出成型原理及工艺挤出成型原理及工艺第四节第四节 塑料成型制品结构工艺性塑料成型制品结构工艺性一、注射成型原理及分类一、注射成型原理及分类一、注射成型原理及分类一、注射成型原理及分类 注射成型原理注射成型原理注射成型原理注射成型原理3.1 注射成型原理及工艺注射成型原理及工艺注射成型特点注射成型特点注射成型特点注射成型特点 注射成型分为注射成型分为注射成型分为注射成型分为（1 1）普通注射成型

2、）普通注射成型）普通注射成型）普通注射成型（2 2）精密注射成型）精密注射成型）精密注射成型）精密注射成型（3 3）特种注射成型）特种注射成型）特种注射成型）特种注射成型二、注射成型设备二、注射成型设备二、注射成型设备二、注射成型设备(一一一一)注射机的分类、应用注射机的分类、应用注射机的分类、应用注射机的分类、应用 用于注射成型的设备有：通用注射机；热固性塑料注射机；特种注射成型工艺用注射机等。1 1按照注射和开合模方向按照注射和开合模方向按照注射和开合模方向按照注射和开合模方向(1)(1)卧式注射机卧式注射机卧式注射机卧式注射机(2)(2)立式注射机立式注射机立式注射机立式注射机(3)(3

3、)角式注射机角式注射机角式注射机角式注射机2 2按注射装置分类按注射装置分类按注射装置分类按注射装置分类(1)(1)螺杆式注射机螺杆式注射机螺杆式注射机螺杆式注射机(2)(2)柱塞式注射机柱塞式注射机柱塞式注射机柱塞式注射机(3)(3)螺杆预塑化型注射机螺杆预塑化型注射机螺杆预塑化型注射机螺杆预塑化型注射机3 3按照锁模装置分类按照锁模装置分类按照锁模装置分类按照锁模装置分类(1)(1)直压式注射机直压式注射机直压式注射机直压式注射机 (2)(2)肘拐式注射机肘拐式注射机肘拐式注射机肘拐式注射机柱塞式：柱塞式：柱塞式：柱塞式：往复螺杆式：往复螺杆式：往复螺杆式：往复螺杆式：由于这种注射装置在加

4、料塑化时，螺杆边旋转边由于这种注射装置在加料塑化时，螺杆边旋转边由于这种注射装置在加料塑化时，螺杆边旋转边由于这种注射装置在加料塑化时，螺杆边旋转边后退，在注射时又前移，所以称之为往复螺杆式注射后退，在注射时又前移，所以称之为往复螺杆式注射后退，在注射时又前移，所以称之为往复螺杆式注射后退，在注射时又前移，所以称之为往复螺杆式注射装置。装置。装置。装置。与柱塞式相比，有下列优点：与柱塞式相比，有下列优点：与柱塞式相比，有下列优点：与柱塞式相比，有下列优点：塑化均匀性好，塑化能力较高；压力损失小，可采用较低的注射压力；可采用较低的料筒温度，缩短冷却时间，提高生产率；结构紧凑，料筒清理方便。但结构

5、比柱塞式复杂得多。但结构比柱塞式复杂得多。但结构比柱塞式复杂得多。但结构比柱塞式复杂得多。小型机小型机小型机小型机 柱塞式柱塞式柱塞式柱塞式大型机大型机大型机大型机 螺杆式螺杆式螺杆式螺杆式螺杆预塑式：螺杆预塑式：螺杆预塑式：螺杆预塑式：它在注射前先将已塑化的一定量的熔料存放到料筒前端，然后再由柱塞或螺杆将储存的熔料注入模腔。对塑料的塑化和熔料的注射分开进行的注射装对塑料的塑化和熔料的注射分开进行的注射装对塑料的塑化和熔料的注射分开进行的注射装对塑料的塑化和熔料的注射分开进行的注射装置统称为预塑式注射装置。置统称为预塑式注射装置。置统称为预塑式注射装置。置统称为预塑式注射装置。预塑式注射装置预

6、塑式注射装置预塑式注射装置预塑式注射装置螺杆柱塞式螺杆柱塞式螺杆柱塞式螺杆柱塞式双阶柱塞式双阶柱塞式双阶柱塞式双阶柱塞式往复螺杆式往复螺杆式往复螺杆式往复螺杆式(二二二二)注射机的组成注射机的组成注射机的组成注射机的组成注射机注射机注射机注射机注射机构注射机构注射机构注射机构锁模机构锁模机构锁模机构锁模机构液压传动和电器控制系统液压传动和电器控制系统液压传动和电器控制系统液压传动和电器控制系统注射装置注射装置注射装置注射装置塑化部件塑化部件塑化部件塑化部件料斗料斗料斗料斗计量装置计量装置计量装置计量装置传动装置传动装置传动装置传动装置1.1.注射机构注射机构注射机构注射机构作用：塑化、注射作用

7、：塑化、注射作用：塑化、注射作用：塑化、注射注射和移动油缸注射和移动油缸注射和移动油缸注射和移动油缸螺杆螺杆螺杆螺杆料筒料筒料筒料筒喷嘴喷嘴喷嘴喷嘴合模装置合模装置合模装置合模装置固定模板固定模板固定模板固定模板移动模板移动模板移动模板移动模板拉杆拉杆拉杆拉杆合模机构合模机构合模机构合模机构2.2.锁模机构锁模机构锁模机构锁模机构作用：启闭、锁紧、脱模作用：启闭、锁紧、脱模作用：启闭、锁紧、脱模作用：启闭、锁紧、脱模制品顶出装置制品顶出装置制品顶出装置制品顶出装置合模油缸合模油缸合模油缸合模油缸移模油缸移模油缸移模油缸移模油缸连杆机构连杆机构连杆机构连杆机构安全门安全门安全门安全门调模装置调模

8、装置调模装置调模装置液压系统液压系统液压系统液压系统液压元件液压元件液压元件液压元件液压回路液压回路液压回路液压回路附属设备附属设备附属设备附属设备电器控制系统电器控制系统电器控制系统电器控制系统3.3.液压传动和电器控制系统液压传动和电器控制系统液压传动和电器控制系统液压传动和电器控制系统作用：保证按工艺要求和动作程序准确有效地工作作用：保证按工艺要求和动作程序准确有效地工作作用：保证按工艺要求和动作程序准确有效地工作作用：保证按工艺要求和动作程序准确有效地工作电器元件电器元件电器元件电器元件仪表仪表仪表仪表线路线路线路线路计算机系统计算机系统计算机系统计算机系统S 塑料塑料Z 注射注射X

9、成型成型Y 往复螺杆式往复螺杆式 XSZY500 XSZY500表示机器对空注射时的最大注射量不低于表示机器对空注射时的最大注射量不低于表示机器对空注射时的最大注射量不低于表示机器对空注射时的最大注射量不低于500500cmcm3 3的往复螺杆式（的往复螺杆式（的往复螺杆式（的往复螺杆式（Y Y）塑料（塑料（塑料（塑料（S S）注射（注射（注射（注射（Z Z）成型（成型（成型（成型（X X）机。机。机。机。注射机的规格表示注射机的规格表示注射机的规格表示注射机的规格表示 用来表示注射机规格的主参数有：注射量表示法，合模力表示法，注射量与合模力表示法，我国的注射机规格是用机器的注射容量来表示的。

10、(三三三三)注射机基本参数及与注射模的关系注射机基本参数及与注射模的关系注射机基本参数及与注射模的关系注射机基本参数及与注射模的关系1 1最大注射量的校核最大注射量的校核最大注射量的校核最大注射量的校核2 2 注射压力的校核注射压力的校核注射压力的校核注射压力的校核3 3 锁模力的校核锁模力的校核锁模力的校核锁模力的校核4 4 安装部分的尺寸校核安装部分的尺寸校核安装部分的尺寸校核安装部分的尺寸校核 （1 1）喷嘴尺寸）喷嘴尺寸）喷嘴尺寸）喷嘴尺寸 （2 2）定位圈尺寸）定位圈尺寸）定位圈尺寸）定位圈尺寸 （3 3）模具厚度）模具厚度）模具厚度）模具厚度 （4 4）螺孔尺寸）螺孔尺寸）螺孔尺寸

11、）螺孔尺寸5 5 开模行程和顶出机构的校核开模行程和顶出机构的校核开模行程和顶出机构的校核开模行程和顶出机构的校核三、热塑性塑料注射成型工艺三、热塑性塑料注射成型工艺三、热塑性塑料注射成型工艺三、热塑性塑料注射成型工艺(一一一一)注射成型工艺过程注射成型工艺过程注射成型工艺过程注射成型工艺过程1 1成型前的准备成型前的准备成型前的准备成型前的准备(1)分析检验成型物料质量(2)物料预热和干燥(3)嵌件的预热(4)料筒的清洗(5)选择脱模剂 原料的原料的预处理预处理硅油硅油硬酯酸锌硬酯酸锌液体石蜡液体石蜡(1)加料(2)塑化2 2注射工艺过程注射工艺过程注射工艺过程注射工艺过程加料预塑注射充模合

12、模保压补缩冷却定型开模塑件脱模清模(3)注射注射过程可分为以下几个阶段1)充模（0 t 1）2)保压（t 1 t 2）3)倒流：t 2 t 3）4)浇口冻结后的冷却（t 3 t 4）5)脱模（t 4）制品的后处理(1)退火处理(2)调湿处理3 3制品的后处理制品的后处理制品的后处理制品的后处理pot1psprt2t3t4（二）注射成型工艺参数（二）注射成型工艺参数（二）注射成型工艺参数（二）注射成型工艺参数1 1温度温度温度温度（1）料筒温度料筒温度非结晶：料筒末端最高温度应高于流动温度Tf结晶：高于熔点，低于分解温度 Tm Td（2）喷嘴温度喷嘴温度略低于料筒最高温度（3）模具温度模具温度

13、决定于塑料特性、塑件尺寸与结构、性能要求及其它工艺条件。2 2压力压力压力压力（1）塑化压力（背压）塑化压力（背压）在保证塑件质量的前提下，以低些为好。（2）注射压力注射压力 粘度高、壁薄、面积大、形状复杂、流程长、柱塞式，注射压力高。（3）保压压力保压压力保压压力可等于注射压力，也可适当降低。3 3时间（成型周期）时间（成型周期）时间（成型周期）时间（成型周期）是决定是决定是决定是决定生产率生产率生产率生产率塑件质量塑件质量塑件质量塑件质量的重要因素的重要因素的重要因素的重要因素在保证质量的前提下，尽量缩短时间。四、热固性塑料注射成型工艺四、热固性塑料注射成型工艺四、热固性塑料注射成型工艺四

14、、热固性塑料注射成型工艺热固性塑料成型具有下列工艺特点：热固性塑料成型具有下列工艺特点：热固性塑料成型具有下列工艺特点：热固性塑料成型具有下列工艺特点：1.成型温度必须严格控制。成型温度必须严格控制。成型温度必须严格控制。成型温度必须严格控制。2.合模部分应满足放气操作的要求。合模部分应满足放气操作的要求。合模部分应满足放气操作的要求。合模部分应满足放气操作的要求。3.塑料在料筒停留的时间不能太长。塑料在料筒停留的时间不能太长。塑料在料筒停留的时间不能太长。塑料在料筒停留的时间不能太长。4.4.4.注射压力和锁模力要大。注射压力和锁模力要大。注射压力和锁模力要大。注射压力和锁模力要大。(一一一

15、一)温度温度温度温度1.料温 料筒的温度分两段或三段设定。后段温度可在2070内选取；前段温度可在7095内选取；喷嘴温度可在75100内选择和控制。2.模具温度 模具温度选择和控制范围约为150220。(二二二二)压力压力压力压力1.注射压力与注射速度 注射压力常用范围为100170MPa；注射速度可取34.5m/min。2.保压压力和保压时间 保压压力比注射压力稍低，型腔压力约3070MPa，保压时间常取520s。3.背压和螺杆转速 背压0.340.52MPa，螺杆转速3070r/min。(三三三三)成型周期成型周期成型周期成型周期注射时间约需210s，保压时间约需520s，硬化定型时间在

16、15100s内选择，成型周期总共约需时间45120s。一般按一般按一般按一般按8 81212s/mms/mm硬化速度进行计算。硬化速度进行计算。硬化速度进行计算。硬化速度进行计算。(二二二二)对原料、设备和模具的要求对原料、设备和模具的要求对原料、设备和模具的要求对原料、设备和模具的要求1.1.对塑料的要求：对塑料的要求：对塑料的要求：对塑料的要求：流动性能好、塑化温度范围大、有较高的热稳定性。流动性能好、塑化温度范围大、有较高的热稳定性。流动性能好、塑化温度范围大、有较高的热稳定性。流动性能好、塑化温度范围大、有较高的热稳定性。2.2.对注射机的要求：对注射机的要求：对注射机的要求：对注射机

17、的要求：1 1）加热均匀、温度恒定）加热均匀、温度恒定）加热均匀、温度恒定）加热均匀、温度恒定 2 2）螺杆传动宜采用液压马达或摆线针轮减速器）螺杆传动宜采用液压马达或摆线针轮减速器）螺杆传动宜采用液压马达或摆线针轮减速器）螺杆传动宜采用液压马达或摆线针轮减速器 3 3）注射压力和锁模力要高）注射压力和锁模力要高）注射压力和锁模力要高）注射压力和锁模力要高 4 4）对注射机结构的要求）对注射机结构的要求）对注射机结构的要求）对注射机结构的要求3.3.对模具的要求：对模具的要求：对模具的要求：对模具的要求：应设加热系统和温度控制系统应设加热系统和温度控制系统应设加热系统和温度控制系统应设加热系统

18、和温度控制系统五、其他塑料注射成型工艺方法简述五、其他塑料注射成型工艺方法简述五、其他塑料注射成型工艺方法简述五、其他塑料注射成型工艺方法简述(一一一一)BMCBMC注射成型注射成型注射成型注射成型 BMC注射成型，指玻纤填充聚酯预制整体模塑料(bulk moulding compound)的注射成型。将不饱和聚酯、苯乙烯树脂、矿物填料、着色剂和1030的玻璃纤维增强材料等组成的块状塑料通过液压活塞压入塑化料筒内，在螺杆旋转作用下进行输送和塑化，并注射成型。BMC注射时，室温处于半液态的高玻纤含量物料难于从加料斗进入料筒，因此需附加一强迫进料加料装置，使物料进入料筒。注射装置可为螺杆亦可为柱塞

19、式注射机。BMC是一种具有优良综合性能的热固性玻璃纤维增强纤维复合工程材料，通过注射成型可以得到具有优良的电性能、高强度、高尺寸稳定性且能防潮防腐的塑料制品。BMC注射成型制品具有很高的电阻值、耐热性、优良的力学性能及较小的收缩率，可用来生产厚截面的制品、各种壳体和小零件等，在电子工业和家电方面应用广泛。(二二二二)气体辅助注射成型气体辅助注射成型气体辅助注射成型气体辅助注射成型 在注射了部分塑料熔体的型腔中，通过喷嘴、流道将压缩空气（通常为N2）注入熔体中形成气体夹心制品。这类制品在汽车、建材及日用品工业中应用前景十分广阔。(三三三三)共注射成型共注射成型共注射成型共注射成型 使用具有两个或

20、两个以上注射系统的注射机，将不同品种或不同色泽的塑料同时或先后注射进入一个或几个模具工位的成型方法。1.1.双色注射成型双色注射成型双色注射成型双色注射成型（1 1）两个注射系统、两副模具共用一个合模系统；）两个注射系统、两副模具共用一个合模系统；）两个注射系统、两副模具共用一个合模系统；）两个注射系统、两副模具共用一个合模系统；（2 2）两个注射系统共用一个喷嘴。）两个注射系统共用一个喷嘴。）两个注射系统共用一个喷嘴。）两个注射系统共用一个喷嘴。2.2.双层注射成型双层注射成型双层注射成型双层注射成型 注射系统是由两个互相垂直安装的螺杆构成，注射系统是由两个互相垂直安装的螺杆构成，注射系统是

21、由两个互相垂直安装的螺杆构成，注射系统是由两个互相垂直安装的螺杆构成，端部是一个交叉喷嘴。端部是一个交叉喷嘴。端部是一个交叉喷嘴。端部是一个交叉喷嘴。(四四四四)结构发泡注射成型结构发泡注射成型结构发泡注射成型结构发泡注射成型 是把结构发泡塑料注射入模具型腔，在型腔中发泡涨大，形成表层致密、内部呈微孔泡沫结构塑件的一种注射成型方法。结构发泡塑料是指在塑料中加入发泡剂，发泡倍数为12倍，采用特殊要求的注射机、模具和成型工艺所成型的塑件。使用的塑料主要有PS、ABS、PE和PP等。结构发泡塑件的特点是：表面平整无凹陷和翘曲，无内应力；具有一定的刚度和强度；成型加工简便；密度小，比一般塑料的质量减少

22、1550；表面粗糙，颜色不鲜艳。常用的方法有高压法、低压法两种。常用的方法有高压法、低压法两种。常用的方法有高压法、低压法两种。常用的方法有高压法、低压法两种。1.1.高压法高压法高压法高压法 可分为木纹化模塑法和二次开模法。可分为木纹化模塑法和二次开模法。可分为木纹化模塑法和二次开模法。可分为木纹化模塑法和二次开模法。木纹化模塑法。是将混料完全充满型腔，发泡率只有1020。此法模具设计和工艺要求均较复杂。二次开模法。要求注射机设有二次移动模板的机构。2.2.低压法低压法低压法低压法 塑料以高压、高速注入整个型腔容积的7580，靠塑料在型腔内发泡而充满型腔。此法成型的塑件泡孔均匀，但表面较粗糙

23、。3.1 思考题思考题1 1了解注射成型原理及工艺过程。3 3注射成型过程中，型腔中塑料的温度和压力是如何变化的？2 2设计注射模时，为什么要对注射机有关的性能参数进行校核？具体要校核哪些参数？4 4为什么要进行塑件的后处理？哪些塑件需要后处理?5 5注射成型过程的温度对成型过程和塑件质量有何影响?6 6注射成型过程的压力取决于哪些因素?它与成型温度是否有关系？一、压缩成型原理一、压缩成型原理一、压缩成型原理一、压缩成型原理压缩成型主要用于热固性塑料的成型压缩成型主要用于热固性塑料的成型压缩成型主要用于热固性塑料的成型压缩成型主要用于热固性塑料的成型3.2 3.2 压缩成型与传递成型原理及工艺

24、压缩成型与传递成型原理及工艺 粉料或预压锭料型腔或加料室合模排气交联固化开模预热加热加压加热卸压保温保压卸压塑件脱模清模金属嵌件与注射成型相比，压缩成型的优点是：与注射成型相比，压缩成型的优点是：与注射成型相比，压缩成型的优点是：与注射成型相比，压缩成型的优点是：可采用普通液压机，压缩模结构简单，压缩塑件内部取向小、成型收缩率小、性能均匀。压缩成型的缺点是：压缩成型的缺点是：压缩成型的缺点是：压缩成型的缺点是：成型周期长，生产效率低，劳动强度大，塑件精度难以控制，模具寿命短，不易实现自动化。二、压缩成型设备二、压缩成型设备二、压缩成型设备二、压缩成型设备 1.1.成型总压力成型总压力成型总压力

25、成型总压力成型总压力必须满足下式：成型总压力必须满足下式：成型总压力必须满足下式：成型总压力必须满足下式：模具成型塑件时所需总压力如下：模具成型塑件时所需总压力如下：模具成型塑件时所需总压力如下：模具成型塑件时所需总压力如下：当选定液压机，可确定型腔的数目：当选定液压机，可确定型腔的数目：当选定液压机，可确定型腔的数目：当选定液压机，可确定型腔的数目：2.2.开模力和脱模力开模力和脱模力开模力和脱模力开模力和脱模力（1 1）开模力的计算：开模力的计算：开模力的计算：开模力的计算：（2 2）脱模力的计算：脱模力的计算：脱模力的计算：脱模力的计算：3.3.开合模行程开合模行程开合模行程开合模行程4

26、.4.液压机工作台面有关尺寸液压机工作台面有关尺寸液压机工作台面有关尺寸液压机工作台面有关尺寸5.5.液压机顶出机构的形式液压机顶出机构的形式液压机顶出机构的形式液压机顶出机构的形式三、压缩成型工艺三、压缩成型工艺三、压缩成型工艺三、压缩成型工艺 压缩工艺过程 成型前准备 压缩成型过程 预压 预热 干燥 压后处理 模具的清理 后处理(一一一一)压缩成型工艺过程压缩成型工艺过程压缩成型工艺过程压缩成型工艺过程 成型前利用预压模将物料在预压机上压成一定重量、形状相似的锭料。预压有以下优点：预压有以下优点：预压有以下优点：预压有以下优点：1.加料方便2.节省优质模具材料3.改善传热条件4.降低成型压

27、力5.有利于提高模具温度6.便于压缩精细制品7.便于安放嵌件8.避免粉料飞扬干燥和预热干燥和预热干燥和预热干燥和预热干燥干燥干燥干燥除去水分和挥发物除去水分和挥发物除去水分和挥发物除去水分和挥发物预热预热预热预热为压缩成型提供热塑料为压缩成型提供热塑料为压缩成型提供热塑料为压缩成型提供热塑料压缩成型过程 嵌件安放 加料 合模 排气 固化 脱模 1.1.加料加料加料加料压缩成型过程压缩成型过程压缩成型过程压缩成型过程方法重量法容量法计数法2.2.合模合模合模合模分两步：先快后慢3.3.排气排气排气排气手动机动4.4.固化固化固化固化排气力求快速，次数为12次，每次时间几秒至20秒。5.5.脱模脱

28、模脱模脱模压后处理压后处理压后处理压后处理模内固化时间一般为30秒至数分钟不等。清理模具清理模具清理模具清理模具后处理后处理后处理后处理1.1.成型压力成型压力成型压力成型压力(二二二二)压缩成型工艺参数压缩成型工艺参数压缩成型工艺参数压缩成型工艺参数作用压实迫使流动成型压力在整个压缩成型过程中都是变化的以保证密度合适尺寸精度好表面轮廓清晰压缩成型压力压缩成型压力压缩成型压力压缩成型压力 压缩时液压机通过凸模对塑料熔体充满型腔和固化时在分型面单位投影面积上施加的压力。成型压力可采用以下公式计算成型压力可采用以下公式计算成型压力可采用以下公式计算成型压力可采用以下公式计算2.2.成型温度成型温度

29、成型温度成型温度由玻璃态 粘流态产生交联反应而固化定型在一定的温度下在一定的温度下生产上，常用模具温度近似表示成型温度。3.3.成型时间（成型周期）成型时间（成型周期）成型时间（成型周期）成型时间（成型周期）各工序所需时间的总和，与成型温度密切相关。提高成型温度，可缩短成型时间。五、传递成型原理及工艺五、传递成型原理及工艺五、传递成型原理及工艺五、传递成型原理及工艺 传递成型和注射成型的相同之处：物料都通过浇注系统不同之处：物料塑化的地方不同。传递成型主要用于热固性塑料的成型传递成型主要用于热固性塑料的成型传递成型主要用于热固性塑料的成型传递成型主要用于热固性塑料的成型1.1.传递成型原理及特

30、点传递成型原理及特点传递成型原理及特点传递成型原理及特点 压缩成型过程：先加料后合模；传递成型过程：先合模后加料。传递成型克服了压缩成型的缺点，吸收了注射成型的优点。传递成型的主要特点：传递成型的主要特点：传递成型的主要特点：传递成型的主要特点：1.制品性能均匀密实，质量好。2.飞边薄，尺寸精度高。3.成型周期短，生产效率高。4.可成型的塑件范围广。加料合模压注（充模）交联固化开模加热加压保温保压卸压塑件脱模清模2.2.传递成型工艺过程传递成型工艺过程传递成型工艺过程传递成型工艺过程一般为压缩时的23倍。料温必须低于交联温度（如1020），模具温度比压缩成型低1530。充模时间：10 30s，

31、固化时间30180s。3 3传递成型工艺参数传递成型工艺参数传递成型工艺参数传递成型工艺参数 (1)(1)成型压力成型压力成型压力成型压力(2)(2)成型温度成型温度成型温度成型温度(3)(3)成型时间（成型周期）成型时间（成型周期）成型时间（成型周期）成型时间（成型周期）注射注射压缩压缩传递传递成型周期成型周期成型质量成型质量飞边厚薄飞边厚薄机械化与自动化机械化与自动化原材料消耗原材料消耗制品翘曲制品翘曲成型收缩率成型收缩率模具结构模具结构短短好好无或较薄无或较薄易实现易实现高高大大大大复杂复杂较长较长较差较差较厚较厚不易实现不易实现低低小小小小较简单较简单较短较短好好无或较薄无或较薄不易实

32、现不易实现高高大大较大较大复杂复杂3.2 思考题思考题1 1了解压缩成型原理及工艺过程。了解压缩成型原理及工艺过程。2 2与注射成型相比，压缩成型有哪些优缺点？与注射成型相比，压缩成型有哪些优缺点？3 3压压缩缩成成型型的的预预处处理理是是指指哪哪些些工工序序？为为什什么么要要进行预处理进行预处理?4 4压压缩缩成成型型的的工工艺艺条条件件有有哪哪些些?这这些些工工艺艺条条件件对对制品质量有何影响？制品质量有何影响？5 5了解传递成型原理及工艺过程。了解传递成型原理及工艺过程。了解传递成型原理及工艺过程。了解传递成型原理及工艺过程。6 6传递成型与压缩成型、注射成型各有传递成型与压缩成型、注射

33、成型各有传递成型与压缩成型、注射成型各有传递成型与压缩成型、注射成型各有 什么特点？什么特点？什么特点？什么特点？一、挤出成型原理及类型一、挤出成型原理及类型一、挤出成型原理及类型一、挤出成型原理及类型 3.3 3.3 挤出成型原理及工艺挤出成型原理及工艺挤出成型工艺过程的三个阶段挤出成型工艺过程的三个阶段挤出成型工艺过程的三个阶段挤出成型工艺过程的三个阶段挤出成型主要用于热塑性塑料的生产连续型材挤出成型主要用于热塑性塑料的生产连续型材挤出成型主要用于热塑性塑料的生产连续型材挤出成型主要用于热塑性塑料的生产连续型材1.1.塑化塑化塑化塑化2.2.挤出成型挤出成型挤出成型挤出成型3.3.冷却定型

34、冷却定型冷却定型冷却定型挤出成型工艺工程挤出成型工艺工程挤出成型工艺工程挤出成型工艺工程 （1 1）原料的准备）原料的准备）原料的准备）原料的准备（2 2）挤出成型）挤出成型）挤出成型）挤出成型（3 3）塑件的定型与冷却）塑件的定型与冷却）塑件的定型与冷却）塑件的定型与冷却（4 4）塑件的牵引、卷取和切割）塑件的牵引、卷取和切割）塑件的牵引、卷取和切割）塑件的牵引、卷取和切割挤出成型的特点挤出成型的特点挤出成型的特点挤出成型的特点 ：1 1生产过程连续。生产过程连续。生产过程连续。生产过程连续。2 2生产效率高。生产效率高。生产效率高。生产效率高。3 3应用范围广，综合生产能力强。应用范围广，

35、综合生产能力强。应用范围广，综合生产能力强。应用范围广，综合生产能力强。4 4投资少，见效快。投资少，见效快。投资少，见效快。投资少，见效快。挤压系统挤压系统挤压系统挤压系统主机主机主机主机 料筒料筒料筒料筒螺杆螺杆螺杆螺杆传动系统传动系统传动系统传动系统加热冷却系统加热冷却系统加热冷却系统加热冷却系统 一台挤出设备一般由主机（挤出机）、辅机和控制系统组成，统称为挤出机组。二、二、二、二、挤出成型设备挤出成型设备挤出成型设备挤出成型设备辅机辅机辅机辅机 机头（口模）机头（口模）机头（口模）机头（口模）定型装置定型装置定型装置定型装置冷却装置冷却装置冷却装置冷却装置牵引装置牵引装置牵引装置牵引装

36、置切割装置切割装置切割装置切割装置卷取装置卷取装置卷取装置卷取装置控制系统控制系统控制系统控制系统 电器电器电器电器 仪表仪表仪表仪表 执行机构执行机构执行机构执行机构 卧式单螺杆非排气挤出机主要技术参数：卧式单螺杆非排气挤出机主要技术参数：卧式单螺杆非排气挤出机主要技术参数：卧式单螺杆非排气挤出机主要技术参数：螺杆直径 D；螺杆长径比 L/D；螺杆转数 n；驱动电机功率 P；料筒加热段数 B ；料筒加热功率 E；挤出机生产率 Q；机器的中心高 H；机器的外形尺寸：长、宽、高。(一一一一)温度温度温度温度加料段：不宜过高加料段：不宜过高加料段：不宜过高加料段：不宜过高机头：在机头：在机头：在机

37、头：在T Td d以下以下以下以下三、挤出成型工艺参数三、挤出成型工艺参数三、挤出成型工艺参数三、挤出成型工艺参数 物料在料筒内经历了三个阶段，关键是控制好各段的温度。压缩段压缩段压缩段压缩段计量段计量段计量段计量段可取高些可取高些可取高些可取高些口模：比机头稍低口模：比机头稍低口模：比机头稍低口模：比机头稍低(二二二二)压力压力压力压力 必须根据塑料品种和塑件类型确定合理的数值，尽可能避免出现压力的波动。增加机头压力可提高熔体的混合均匀性和稳定性，提高产品的致密度，但机头压力过大将影响产量。合理地控制螺杆的转速和温度调节系统的精度，可减少压力的波动。(三三三三)挤出速率挤出速率挤出速率挤出速

38、率 从口模挤出的制品在牵引力作用下会发生拉伸取向。拉伸强度越大，冷却后长度收缩也越大。通常，牵引速度可与挤出速度相当。牵引速度与挤出速度的比值称为牵引比牵引比牵引比牵引比，其数值必须等于或大于等于或大于等于或大于等于或大于1 1。单位时间内挤出机口模挤出的塑料质量（kg/h）或长度（m/min）。挤出速率的大小表征着挤出机生产率的高低。(四四四四)牵引速度牵引速度牵引速度牵引速度3.3 思考题思考题1 1了解挤出成型原理及工艺过程。了解挤出成型原理及工艺过程。了解挤出成型原理及工艺过程。了解挤出成型原理及工艺过程。2 2挤出成型有什么特点？挤出成型有什么特点？挤出成型有什么特点？挤出成型有什么

39、特点？3 3如何控制挤出成型的工艺参数？如何控制挤出成型的工艺参数？如何控制挤出成型的工艺参数？如何控制挤出成型的工艺参数？4 4挤出生产线需要什么基本设备？挤出生产线需要什么基本设备？挤出生产线需要什么基本设备？挤出生产线需要什么基本设备？3.4 3.4 塑料成型制品结构工艺性塑料成型制品结构工艺性设计塑件结构工艺性必须遵循以下原则：设计塑件结构工艺性必须遵循以下原则：设计塑件结构工艺性必须遵循以下原则：设计塑件结构工艺性必须遵循以下原则：1）应考虑原料的成型工艺性；2）力求结构简单，壁厚均匀，使用方便；3）应考虑模具的总体结构；4）外观要求较高时，先造型再绘制图样。1.选用价格低廉和成型性

40、能较好的塑料。一、塑料制品的尺寸精度和表面质量一、塑料制品的尺寸精度和表面质量一、塑料制品的尺寸精度和表面质量一、塑料制品的尺寸精度和表面质量2.力求模具结构简单、易于制造，有利于模具 分型、排气、补缩、冷却、顶出和抽芯。3.尽量避免塑件出现各向异性。4.塑件成型前后的辅助工作应尽量少。塑件主要是根据使用要求进行设计。塑件设塑件主要是根据使用要求进行设计。塑件设塑件主要是根据使用要求进行设计。塑件设塑件主要是根据使用要求进行设计。塑件设计的基本原则：计的基本原则：计的基本原则：计的基本原则：按使用要求确定，尽量紧凑、小巧。（一）塑件尺寸的大小（一）塑件尺寸的大小（一）塑件尺寸的大小（一）塑件尺

41、寸的大小（二）影响尺寸精度的因素（二）影响尺寸精度的因素（二）影响尺寸精度的因素（二）影响尺寸精度的因素 在满足使用要求的前提下，应尽量把塑件尺寸精度设计得低一些。1）模具成型部件的制造误差z2）模具成型零件的表面磨损c3）收缩率波动引起的尺寸误差s4）活动部件配合间隙引起的误差j5）模具成型部件的安装误差a因模具原因使塑件产生的累积误差为：塑件规定的误差值应大于或等于累积误差：（三）尺寸精度和公差的确定（三）尺寸精度和公差的确定（三）尺寸精度和公差的确定（三）尺寸精度和公差的确定塑件的尺寸精度一般是根据使用要求确定的。主要与模具型腔表面的粗糙度有关。一般模具的成型表面粗糙度比塑件的表面粗糙度

42、低一级。型芯表面粗糙度的级别可比型腔的表面粗糙度值高12级。（四）表面粗糙度的确定（四）表面粗糙度的确定（四）表面粗糙度的确定（四）表面粗糙度的确定 表观质量是指塑件成型后的表观缺陷状态。它是由成型工艺条件、塑料原材料选择和模具总体设计等多种因素造成的。（一）塑件的选材（一）塑件的选材（一）塑件的选材（一）塑件的选材 设计原则：在满足使用性能的情况下，应尽可能有利于成型和简化模具结构。二、注射、压缩、传递成型塑料制品的几何形状二、注射、压缩、传递成型塑料制品的几何形状二、注射、压缩、传递成型塑料制品的几何形状二、注射、压缩、传递成型塑料制品的几何形状1）塑料的力学性能；2）塑料的物理性能；3）

43、塑料的化学性能；4）必要的精度；5）成型工艺性。塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型。（二）成型工艺对制品几何形状的要求（二）成型工艺对制品几何形状的要求（二）成型工艺对制品几何形状的要求（二）成型工艺对制品几何形状的要求1.1.塑件的内外形状塑件的内外形状塑件的内外形状塑件的内外形状 塑件设计时应尽量避免侧向凹凸，在保证塑件使用要求的前提下适当改变塑件的结构，以简化模具的结构。在设计时塑件表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度，常取0.51.5。2.2.脱模斜度脱模斜度脱模斜度脱模斜度1）在满足公差的前提下，脱模斜度可取大些。2）塑料收缩率大，应选用较大的脱模斜度。3）制品壁厚较大，应选用较

44、大的脱模斜度。4）较高、较大的制品，应选用较小的脱模斜度。5）高精度的制品，应选用较小的脱模斜度。6）只有制品高度很小时才不设脱模斜度。7）要求脱模后制品留在型芯一边，可将制品内表面的脱模斜度设计得比外表面的小。8）内孔以小端为基准，斜度由扩大的方向取得。外形以大端为基准，斜度由缩小的方向取得。塑件应有一定的厚度才能满足使用时的强度和刚度要求，承受脱模力。3.3.制品壁厚制品壁厚制品壁厚制品壁厚热固性塑料：小型1.62.5，大型3.28。热塑性塑料：24，一般不宜小于0.60.9。塑件的壁厚一般为14mm，应使壁厚尽量均匀一致。作用：加强塑件的强度和刚度，避免塑件变形翘曲，改善充模流动性，减少

45、内应力，避免气孔、缩孔和凹陷等缺陷。4.4.加强肋及其他防变形结构加强肋及其他防变形结构加强肋及其他防变形结构加强肋及其他防变形结构 加强肋的厚度应小于塑件厚度，并与壁用圆弧过渡。不宜以塑件的整个底面作支承面，通常采用凸缘或凸台作为支承面。5.5.支承面及凸台支承面及凸台支承面及凸台支承面及凸台 内外表面转弯处都应尽可能采用圆角过渡，以减少应力集中。采用圆角过渡有利于流动，使制品美观，减少模具的内应力和变形。圆角半径的大小取决于塑件的壁厚。6.6.圆角圆角圆角圆角 孔均用一定的型芯成型，孔间距、孔边距应有足够的距离。7.7.孔的设计孔的设计孔的设计孔的设计孔的类型孔的类型通孔通孔盲孔盲孔异形孔

46、异形孔1)通孔：通孔：三种成型方法三种成型方法一端固定：较浅的孔一端固定：较浅的孔对接型芯：较深的孔对接型芯：较深的孔一端固定一端导向支撑一端固定一端导向支撑2)盲孔：盲孔：一端固定一端固定3)异形孔：异形孔：拼合型芯拼合型芯侧孔或侧凹：侧孔或侧凹：瓣合型芯瓣合型芯螺纹的三种成型方法螺纹的三种成型方法模具直接成型模具直接成型成型后机械加工成型后机械加工金属螺纹嵌件金属螺纹嵌件注意：注意：注意：注意：直径不小于2mm，精度不超过I T7级，不采用细牙螺纹。始、末端不应突然开始和结束，应有一过渡段。塑料螺纹与金属螺纹的配合长度应1.5 d。同一型芯上两段螺纹，应旋向相同、螺距相等。（三（三（三（三

47、）螺纹与齿轮设计螺纹与齿轮设计螺纹与齿轮设计螺纹与齿轮设计塑料齿轮设计塑料齿轮设计塑料齿轮设计塑料齿轮设计 齿轮的边缘、辐板和轮毂应有一定的厚度；应尽量避免截面突然变化；各表面相接或转折处应尽可能采用大的圆角过渡，以减少应力集中；轴与孔应尽可能采用过渡配合而不宜采用过盈配合。用作齿轮的塑料有聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯和聚砜等，一般只宜用收缩率相同的塑料齿轮相互啮合工作。常见形式常见形式圆筒形圆筒形带台阶圆柱形带台阶圆柱形片状片状（四）嵌件、饰纹、文字、符合及标记设计（四）嵌件、饰纹、文字、符合及标记设计（四）嵌件、饰纹、文字、符合及标记设计（四）嵌件、饰纹、文字、符合及标记设计 镶入嵌件的目的：

48、增强制品局部的强度、硬度、耐磨性、导电性、导磁性等，或者是为增加制品尺寸及形状的稳定性，或者是为降低塑料的消耗。细杆状细杆状1.1.嵌件嵌件嵌件嵌件常用的固定形式常用的固定形式菱形滚花菱形滚花直纹滚花直纹滚花六角形嵌件六角形嵌件 为了使嵌件牢固地固定在塑料制品中，防止嵌件受力时在制品内转动或脱出，嵌件表面必须设计有适当的凸状或凹状部分。孔眼、切口或局部折弯孔眼、切口或局部折弯边缘折弯法边缘折弯法砸扁其中一段砸扁其中一段金属嵌件设计的基本原则：金属嵌件设计的基本原则：金属嵌件设计的基本原则：金属嵌件设计的基本原则：1）嵌件应尽可能采用圆形或对称形状；2）嵌件周围的壁厚应足够大；3）嵌入部分的周边

49、应有倒角；4）嵌件在模具内应可靠定位；5）嵌件伸出长度不宜超过定位直径的两倍；6）尽可能避免使用嵌件。三种形式三种形式凸字凹模：易加工，但也易磨损凸字凹模：易加工，但也易磨损2.2.饰纹、文字、符号及标记饰纹、文字、符号及标记饰纹、文字、符号及标记饰纹、文字、符号及标记 包括：文字、图案、标记等符号。应放在分型面的平行方向上，并有适当的斜度以便脱模。凹字凸模：难加工凹字凸模：难加工凹框内的凸字：既易加工又不易磨损，凹框内的凸字：既易加工又不易磨损，最常用。最常用。表面彩饰常用表面彩饰常用表面彩饰常用表面彩饰常用凹槽纹凹槽纹 表面彩饰：可隐蔽疵点、银纹等缺陷，增加外观的美感。皮革纹皮革纹菱形纹菱

50、形纹芦饰纹芦饰纹水果纹水果纹木纹木纹常用的方法常用的方法常用的方法常用的方法彩印彩印胶印胶印丝印丝印喷涂漆喷涂漆静电印刷静电印刷真空印刷真空印刷3.4 思考题思考题1 1如何选取模具的表面粗糙度？如何选取模具的表面粗糙度？如何选取模具的表面粗糙度？如何选取模具的表面粗糙度？2 2塑件的形状设计要考虑什么问题？塑件的形状设计要考虑什么问题？塑件的形状设计要考虑什么问题？塑件的形状设计要考虑什么问题？3 3加强筋和嵌件各有什么作用？加强筋和嵌件各有什么作用？加强筋和嵌件各有什么作用？加强筋和嵌件各有什么作用？4 4设计塑件上的螺纹应注意些什么？设计塑件上的螺纹应注意些什么？设计塑件上的螺纹应注意些