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塑料模具设计制造2


第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.1塑料注射模塑工艺
问题:
1.热塑性塑料的工艺性能有哪些?

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.1塑料注射模塑工艺
目的和要求:
1.了解注塑工艺过程及工艺条件的选

择; 2.掌握工艺条件对塑件质量的影响。 重点难点: 难点:工艺条件与各个因素之间的关系 重点:成型时间 成型温度 成型压力

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.1塑料注射模塑工艺
一、注射模塑原理

注射模塑 ——又称注射成型(Injection
颗粒、粉 状塑料 注射机 料筒 加热 熔融

Molding ),主要

用于热塑性塑料的成型,也可用于热固性塑料的成型。
充模

冷却 固化

塑件

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑料注射模塑工艺 2.1
二、注射成型设备
1.注射机的主要作用
加热熔融塑料,达粘流态

在一定压力和速度下将塑料注入型腔
注射结束,进行保压与补缩

开模与合模动作
顶件

合模单元

注射单元

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.1塑料注射模塑工艺
二、注射成型设备
2.注射机的分类
注射机按塑化方式分为:柱塞式注射机和螺

杆式注射机。
塑化 —— 指塑料在料筒内经加热达到流动状 态并具有良好的可塑性的过程。 按外形可分为:卧式、立式和角式注射机。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.1塑料注射模塑工艺
二、注射成型设备
3.柱塞式注射机

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.1塑料注射模塑工艺
二、注射成型设备
3.柱塞式注射机 柱塞式注射机存在的缺点: ①塑化不均: 塑料靠料筒壁和分流梭传热, 柱塞推动塑料无混合作用,易产生塑化不均 的现象。
②最大注射量受限: 最大注射量取决于料筒 的塑化能力(与塑料受热面积有关)与柱塞 直径与行程。 ③注射压力损失大: 很大一部分压力用在压 实固体塑料和克服塑料与料筒摩擦。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.1塑料注射模塑工艺
二、注射成型设备
3.柱塞式注射机 柱塞式注射机存在的缺点:
④注射速度不均: 从柱塞开始接触塑料到压 实塑料,注射速度逐渐增加。 ⑤易产生层流现象且料筒难于清洗 4.螺杆式注射机

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑料注射模塑工艺 2.1
二、注射成型设备
4.螺杆式注射机
螺杆式注射机模塑工作循环 合 模 注 射 保 压 冷 却 开 模 顶 件 合 模 注 射

螺杆预热

螺杆式注射机的优点: 借助螺杆的旋转运动,材料內部也发热,均勻塑 化,塑化能力大。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑料注射模塑工艺 2.1
二、注射成型设备
4.螺杆式注射机 螺杆式注射机的优点: 可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌 件的塑件。
成型周期短、效率高,生产过程可实现自动化 由于加热缸的压力损失小,用较低的射出压力 也能成型。 加热缸內的材料滞留处少,热稳定性差的材料 也很少因滞留而分解。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑料注射模塑工艺 2.1
二、注射成型设备
5.螺杆式注射机与柱塞式注射机的比较

螺杆式较柱塞式多一旋转动作,产生分力 (Ft),可使材料在螺旋槽间产生混炼作用,增 加了塑化能力。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.1塑料注射模塑工艺
三、注射成型工艺
原料的检验、染色和干燥 成型前准备 嵌件预热 料筒清理 模具清理 注射过程

退火 成型后处理

调湿

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.1塑料注射模塑工艺
三、注射成型工艺
1.成型前准备
质量体积 流动性 水分及挥发物含量 收缩率 原料染色
烘箱干燥 热板干燥 高频干燥

原料检验

原料干燥

红外线干燥

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2.1塑料注射模塑工艺
三、注射成型工艺
2.注射过程
原料检验 预处理 装入料斗 嵌件清理、预热 清理料筒 清理模具 涂脱模剂 合 模 注 射 保 压 冷 却 脱 模 预塑化

装入嵌件

塑件后处理

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
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2.1塑料注射模塑工艺
三、注射成型工艺
3.注射成型后处理 退火: 放在一定温度的红外线或循环热风烘箱、液 体介质中(矿物油,石蜡)一段时间,再缓慢冷 却。

退火的温度:高于使用温度10~20℃,低于
相变温度10~20℃。
调湿: 将刚从模具中脱出的塑件放在热水中(100~ 120℃),隔绝空气,进行防氧化处理,达到吸湿 平衡。调湿后缓冷至室温。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.1塑料注射模塑工艺
四、注射成型工艺条件
温度

压力

时间 (成型周期)

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2.1塑料注射模塑工艺
四、注射成型工艺条件
1.温度

①料筒温度:
在Tf(Tm)~Td之间 ,保证塑料熔体正常流动,不发生变 质分解; 料筒后端温度最低,喷嘴前端最高; 当Tf(Tm)~Td范围窄时,料筒温度取偏低值。

②喷嘴温度:
略低于料筒最高温度:防止熔料在喷嘴处产生“流涎” 现象;但温度也不能太低,否则易堵塞喷嘴。

③模具温度:
温度过高 —— 成型周期长,脱模后翘曲变形,影响尺寸精度;
温度太低 —— 产生较大内应力,开裂,表面质量下降。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.1塑料注射模塑工艺
四、注射成型工艺条件
2.压力

①塑化压力:
又称背压(螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压 力),由液压系统溢流阀调整大小。

②注射压力:
柱塞或螺杆头部对塑料熔体施加的压力。注射压力的大 小一般为40~130MPa,它的作用是克服熔体的流动阻力,保 证一定的充模速率。 注射压力与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺 寸、塑件壁厚流程大小等因素有关。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.1塑料注射模塑工艺
四、注射成型工艺条件
3.成型时间

成型周期或总周期 —— 完成一次注射模塑过程
所需的时间。 注射时间
保压时间

充模时间

成型周期

闭模冷却时间
其它时间

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.1塑料注射模塑工艺
思考与练习:
1.模塑前准备及过程(填写工艺流程图) 2.螺杆式及柱塞式注射机的不同特点?

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

问题:
1.注射过程分为哪几个阶段?

2.注射成型工艺条件有哪些?

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

目的与要求:
1.了解压缩成型工艺过程及工艺条件的选择;
2.掌握工艺条件对塑件质量的影响。

重点与难点:

难点:工艺条件与各因素的关系
重点:成型压力
成型温度 压缩时间

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
一、压缩模塑原理
1.成型方法 压缩模塑 ——又称为模压成型或压制。主要用于 热固性塑料的成型,也可以用于热塑性 塑料的成型。

粉粒状、纤 维状的料

置于成型温 度的型腔中

合模 加压

成型 固化

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
一、压缩模塑原理
2.压缩模塑特点
⑴塑料直接加入型腔,加料腔是型腔的延伸。 ⑵模具是在塑件最终成型时才完全闭合 ⑶压力通过凸模直接传给塑料 有利于成型流动性较差的以纤维为填料的 聚合物 不能压制带有精细、易断嵌件及较多嵌件 的塑件。 不易获得尺寸精度尤其是 高精度的塑件

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
一、压缩模塑原理
2.压缩模塑特点
⑷操作简单,模具结构简单。 没有浇注系统,料耗少 可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件 塑件收缩小、变形小、各向性能均匀、强

度高。
⑸生产周期长、效率低。

一模多腔

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
二、模压设备
1.模压设备作用
合模 开模 顶件 提供所需的压力 某些情况下也传递压缩过程中所需的热量 2.模压设备的种类
机械式压机:螺旋式压力机 按传动方式分 液压机:水压机和油压机

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
二、模压设备
2.模压设备的种类
液压机按机身结 构分 框架式 立柱式 用于中小型压机 用于大中型压机

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
二、模压设备
2.模压设备的种类
液压机按加压 形式分
上压式:工作液缸位于上端,下 部是固定工作台。 下压式:工作液缸位于下端,操 作不便,很少使用。

为了保证压缩模塑的正常 进行,应选用适当的压机,并 校核模具与压机的关系。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
预压 预热和干燥

模压前的准备
嵌件的安放

加料

合模

排气

模压过程
脱模 保压与固化

模具清理

整形去应力 修饰抛光

模压后处理
特殊处理

压 缩 模 塑 工 作 循 环 图

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备
⑴预压 为方便操作和提高塑件的质量,先 ①预压方法: 用预压模将粉状、纤维状的塑料粉在预压机上压 成重量一定、形状一致的锭料。

②采用预压锭料的优点:
加料快而准确 降低压缩率,减小压料腔尺寸,空气含量少, 不仅传热快且气泡少。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备

②采用预压锭料的优点:
锭料与塑件形状类似,便于成型复杂或带细小 嵌件的塑件。 可提高预热温度,缩短预热和固化时间。 避免加料过程粉尘飞扬,改善劳动条件。

生产过程复杂,实际生产中一般不进行预压。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备

③对压塑粉的要求:
颗粒最好大小相间
压缩率(塑料/锭料)宜为3.0左右 含有润滑剂

④预压条件:
温度:室温或50~90℃预压 压力:压力范围40~200MPa 原则:锭料的密度达到塑件最大密度的80%

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备 ⑵预热和干燥

塑料成型前加热的目的:
去除水分和挥发物 为压缩模提供热塑料

干燥 预热

塑料成型前加热的方法:
热板预热 烘箱预热

红外线预热

高频加热

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备 ⑶嵌件的安放

嵌件 —— 作为塑件中导电部分或使塑件与
其它零件相连接的零件。 常用嵌件有轴套、螺钉、螺帽、接线柱等等 大嵌件在模具装上压机后要先预热 嵌件的安放要求位置正确、平稳

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.4 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑴加料 ①加料的关键是加料量
②定量的方法:

重量法:准确、麻烦

容量法:方便但不很准
计件法:预压锭料,计数放入
③合理堆放塑料,粉料或粒料的堆放要做到 中间高四周低,便于气体排放。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑵合模
加料后即可合模,合模时间一般从几秒到 几十秒不等。 合模过程分为两个部分: ①凸模触及塑料之前:尽量加快合模速度 (缩短周期,避免塑料过早固化) ②凸模触及塑料之后:减慢合模速度(利于 排气)

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑶排气 目的: 排除水分和挥发物变成的气体及化学反 应的副产物,以免影响塑件性能与表面质量。
合模后加压至一定压力,立即卸压,凸 方法: 模稍微抬起,连续1~3次。 塑件带有小型金属嵌件则不采用排气操作,以免 移位或损坏。

流动性好的塑料采用迟压法,即从凸模与塑料接 触到压模完全闭合的过程中停顿15~30秒。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.4 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑷保压与固化
保压时间: 从压模闭合加压至卸压取出塑件 所用的时间。 保压时间长短受塑料类型、预热情况、塑件 形状及压缩程度的影响。 固化阶段的要求: 在成型压力与温度下保持一 定的时间,使交联反应进行到要求的程度。 固化程度

不足
过度

欠熟
过熟

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑸脱模
塑件脱模方法: 推出机构机自动推出 模外手动推出

复杂塑件在压力下冷却至一定温度后再脱模

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
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2.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
3.模压后处理
⑴模具清理

用铜铲或压缩空气清理,以免损模具外观
⑵整形去应力 对薄壁易变形件 在整形模中冷却

大型、厚壁件

脱模后放入一定温度的油 池或烘箱中缓慢冷却,或 者进行退火处理

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
3.模压后处理
⑶修饰抛光 去飞边、毛刺、表面抛光 ⑷特殊处理 二次加工:防潮、美观(电镀、喷涂)

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

压缩模塑工作循环
检查塑料质量 预压、预热、干燥 称料

清洗嵌件,嵌件预热

清理压模 涂脱模剂

放嵌件

加料

合 模 加热加压

排 气 加热卸压

开 模 卸压脱模

固 化 保温保压

塑 件 整 形

去应力处理

塑件送至下一工序

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
四、压缩模塑工艺条件
要生产出高质量塑件,除了合理的模具结构, 还要正确选择工艺条件。
模压压力(成型压力)

模压温度(成型温度)

模压时间

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
四、压缩模塑工艺条件
1.成型压力 成型压力 —— 指压缩塑件时凸模对塑料熔体和 固化时在分型面单位投影面积上的压 力(单位MPa)
施加成型压力的目的: 使塑料充满型腔 使粘流态物质在一定压力下固化 克服塑料在成型过程中产生的各种顶模力

使模具闭合,防止飞边

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
四、压缩模塑工艺条件
1.成型压力
计算公式:
2 p ? D p= b 4A

式中: p ——成型压力(MPa) pb——压力机工作液压缸压力(MPa)

D——压力机主缸活塞直径(m)
A——凸模与塑料接触部分在分型面上的 投影面积(mm)

成型压力与塑料种类、塑件结构、模具温度等因 素有关。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
四、压缩模塑工艺条件
2.成型温度
成型温度 —— 指压缩时所需的模具温度,对塑件 质量、模压时间影响很大 热固性塑料的模内温度高于模具温度 太高 模具 温度 高 树脂、有机物分解;塑件外层先 硬化 成型周期短,生产率提高 硬化速度慢、周期长,硬化不足; 塑件表面无光;物理、力学性能差

过低

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.2 塑料压缩模塑工艺
四、压缩模塑工艺条件
3.模压时间
模压时间 ——指塑料在闭合模具中固化变硬所 需的时间。与塑料品种、含水量、塑件形状尺 寸、成型温度、压缩模具结构、预压预热、成 型压力等因素有关。 模压 时间


过长

硬化不足,外观及力学性能 差,易变形 塑件性能反而下降

在保证塑件质量的前提下,应力求缩短模压时间。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

思考与练习: 1.会填写压缩模塑工艺流程图。 2.压缩模塑模具温度与成型温度关系? 3.模压时间指的是什么时间? 4.压缩模塑工艺条件主要是什么?

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

问题:
1.压缩模塑模具温度与成型温 度关系? 2.模压时间指的是什么时间? 3.压缩模塑工艺条件主要是什么?

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

目的与要求:
1.了解压注、挤出成型原理。 2.掌握压注、挤出成型工艺过程。 3.掌握压注、挤出成型工艺参数对塑件质量的影响。 4.掌握压注成型、压缩成型及注射成型的各自优缺点。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

重点:
塑料压注和挤出模塑的工艺条件:时间、温度和压力;

难点:
塑料压注模塑和挤出模塑工艺条件和工艺条件与各种

影响因素的关系;

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.3 压注模塑成型工艺
一、压注成型原理
在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑 料的成型方法,又称传递成型、挤胶成型。

模具闭合 热固性塑料放入加 料室 受热熔融 塑料在压力

下经浇注系统充满型腔 成型 开模取件

固化

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.3 压注模塑成型工艺
二、压注成型特点
1.加料前模具处于闭合状态。 2.塑件飞边很薄,尺寸准确,性能均匀,质量较高。 3.可以成型深孔、形状复杂、带有精细或易碎嵌件 的塑件。 4.模具结构相对复杂,制造成本较高,成型压力较 大,操作复杂,耗料比压缩模多。

5.气体难排除,一定要在模具上开设排气槽。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.3 压注模塑成型工艺
二、压注成型工艺过程
预 热 加 加 热 压 保 保 温 压 卸 压

预或 压压 锭塑 料粉

合 模

挤 塑

固 化

开 模

脱 模

制 品

与压缩成型区别是:

清模

压缩:加料--合模
压注:合模--加料

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.3压注模塑成型工艺
三、压注成型工艺条件及设备
1.压注成型工艺条件

①模具温度
比压缩成型低15~30℃,一般在130~190 ℃。加料室 和下模温度低于中框的温度。

②成型压力
经浇注系统压力有消耗,P压注=(2~3)P压缩,要保 证塑料10~30秒内充满型腔。

③保压时间
T压注﹤T压缩,塑料在压力和温度的作用下,因为流经 浇口时的料少,加热快而均匀,化学反应也均匀,所以塑料 进入型腔时已临近树脂固化的最后温度。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.3 压注模塑成型工艺
三、压注成型工艺条件及设备
2. 成型设备 普通液压机 专用液压机(双压式液压机)

四、压注成型对塑料的要求
1.未达到硬化温度前塑料应有较大流动性
2.达到硬化温度后应具有较快的硬化速度
如:酚醛、三聚氰胺甲醛、环氧树脂等

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.4 挤出模塑成型工艺
一、挤出成型原理
将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出, 而得到与模口相同几何形状的流体,冷却固化后, 得到所要的零件。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.4 挤出模塑成型工艺
二、挤出成型设备
挤出机:挤出系统、传动系统、加热冷却系统、机身 挤出 机组 辅机:机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割
装置、卷取装置

控制系统

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.4 挤出模塑成型工艺
三、挤出成型工艺
塑化 成型 定型

1.原料的准备 干燥、去杂质处理 2.挤出成型

挤出机预热——加入塑料——熔融塑化——由机头 挤出成型
3.塑件的定型与冷却 管材的定径方法:定径套、定径环、定径板

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.4 挤出模塑成型工艺
三、挤出成型工艺
3.塑件的定型与冷却

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.4 挤出模塑成型工艺
三、挤出成型工艺
4.塑件的牵引、卷取和切割 在冷却得同时,连续均匀地将塑件引出。 牵引速度略大于挤出速度 不同的塑件,牵引速度不同。

四、挤出成型工艺条件
温度 挤出速度

压力

牵引速度

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.4 挤出模塑成型工艺
四、挤出成型工艺条件
1.温度 加料段的温度不宜过高,压缩段和均化段的温 度可高一些。 机头的温度控制在塑料热分解温度以下 口模的温度比机头温度可稍低一些,但要保证

塑料有良好的流动性。
2.压力 合理控制螺杆转速,保证温控系统的精度,以

减小压力波动。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.4 挤出模塑成型工艺
四、挤出成型工艺条件
3.挤出速度 单位时间内由挤出机头和口模中挤出的塑化好

的物料量或塑件长度。它表示挤出能力的高低。
4.牵引速度 牵引速度与挤出速度相当,可略大于挤出速度。 牵引比 —— 牵引速度与挤出速度的比值,其值等 于或大于1。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

思考与练习: 1.压注成型与压缩成型有什么不同?

2.挤出模塑的工艺条件有哪些?

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

问题:
1.什么是塑料的收缩性?影响收缩率的因素有哪些?

2.什么是塑料的流动性?影响流动性的因素有哪些?

3.什么是塑料的相容性?用在什么地方?

4.热固性塑料的水分及挥发物的来源?有什么危害?怎么防止?

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

内容简介: 1.掌握塑件的尺寸精度和表面粗糙度; 2.掌握塑件的结构设计(脱模斜度、加强筋、圆 角设计、支承面及凸台)。

重点难点:
会分析产品的工艺性能

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑件的工艺性
塑件的工艺性 ——是塑件对成型加工的适应性
塑件工艺性设计包括 :塑料材料选择、尺寸精

度和表面粗糙度、塑件结构
塑件工艺性设计的特点:应当满足使用性能和

成形工艺的要求,力求做到结构合理、造型美 观、便于制造。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑件的工艺性
一、塑料材料的选择(分析)
塑料的选材包括:选定塑料基体聚合物(树脂) 种类、塑料具体牌号、添加剂种类与用量等 塑料原料选择方法:
使用环境(不同的温度、湿度及介质条件、不同的受 力类型选择不同的塑料)

使用对象(根据国别、地区、民族和具体使用者的
不同选材 )

按用途进行分类 (按应用领域 、功能 )

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑件的工艺性
二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度
1.塑件的尺寸

塑件的尺寸 —— 指塑件的总体尺寸
塑件的尺寸受下面两个因素影响: 塑料的流动性(大而薄的塑件充模困难) 设备的工作能力(注射量、锁模力、工作台面)

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑件的工艺性
二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度
2.塑件的精度 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品 图中尺寸的符合程度,即所获塑件尺寸的准确度。

影响塑件尺寸精度的因素:
模具的制造精度、磨损程度和安装误差 塑料收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化 塑件成型后的时效变化

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑件的工艺性
二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度
2.塑件的精度 尺寸精度的确定:

模塑件公差代号为MT (附录E)
MT1级精度最高(一般不采用) MT7级精度最低 会根据教材表2-5(常用材料模塑件公差等级 和选用)选择塑件公差等级

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑件的工艺性
一、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度
2.塑件的精度

A项:不受模具活动部分影响的尺寸公差值 B项:受模具活动部分影响的尺寸公差值

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑件的工艺性
一、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度
2.塑件的精度 尺寸精度的确定: 对于塑件上孔的公差可采用基准孔,可取表 中数值冠以(+)号。 对于塑件上轴的公差可采用基准轴,可取表 中数值冠以(-)号。 一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸 精度。 模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3级。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑件的工艺性
一、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度
3.塑件的表面质量 表面粗糙度、光亮程度

色彩均匀性

表面质量

表面缺陷:缩孔、凹陷

推杆痕迹
对拼缝、熔接痕、毛刺等

一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高 1~2级

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
1.表面形状 塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
1.表面形状

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
2.脱模斜度 为了便于塑件脱模,防止脱模时擦伤塑件,必 须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度α, 在模具上称为脱模斜度。 脱模斜度取决于 塑件的形状、壁厚 及塑料的收缩率, 一般取30 ′~ 1°30′。

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
2015年3月6日

2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
2.脱模斜度

脱 模 斜 度 方 向

外形以大端为基准,斜度由缩小方向取得

内形以小端为基准,斜度由扩大方向取得

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
2.脱模斜度 脱模斜度表示方法:

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2015年3月6日

2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
2.脱模斜度 脱模斜度设计要点:

塑件精度高,采用较小脱模斜度
尺寸高的塑件,采用较小脱模斜度 塑件形状复杂不易脱模,选用较大斜度 增强塑料采用较大的脱模斜度 收缩率大,斜度加大

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
2.脱模斜度 脱模斜度设计要点: 含润滑剂的塑料采用较小脱模斜度 从留模方位考虑: 留在型芯,内表面脱模斜度﹤外表面 留在型腔,外表面脱模斜度﹤内表面 3.塑件的壁厚 壁厚过小 壁厚过大 强度及刚度不足,塑料流动 困难 原料浪费,冷却时间长,易 产生缺陷

第二章 塑料成型工艺及塑件结构工艺性
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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
3.塑件的壁厚 塑件壁厚设计原则: 满足塑件结构和使用性能要求下取小壁厚 能承受推出机构等的冲击和振动 制品连接紧固处、嵌件埋入处等具有足够的厚度

保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚
满足成型时熔体充模所需的壁厚

厚薄适中

均匀壁厚

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
3.塑件的壁厚 改善壁厚典型实例:

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
3.塑件的壁厚 改善壁厚练习:

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
4.塑件的加强筋 ⑴加强筋的作用: 它能提高制件的强度、防止

和避免塑料的变形和翘曲。
⑵加强筋设计要点: 加强筋的底部与壁连接应圆弧过渡,以防外 力作用时,产生应力集中而被破坏。
平板类零件加强筋方 向与料流方向平行

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
4.塑件的加强筋 ⑵加强筋设计要点:
加强筋厚度小

于壁厚

加强筋与支承 面间留有间隙

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
5.圆角 在满足使用要求的前提下,制件的所有的转角尽 可能设计成圆角,或者用圆弧过渡。

⑴圆角的作用:
圆角可避免应力集中,提 高制件强度 圆角可有利于充模和脱模 圆角有利于模具制造,提

高模具强度

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
5.圆角

⑵圆角的确定:
内壁圆角半径应为壁厚的一半 外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍 一般圆角半径不应小于0.5mm

壁厚不等的两壁转角可按平均壁厚确定内、外圆 角半径
理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上

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二、塑件的几何形状
6.塑件的支承面 通常塑件一般不以整个平面作为支承面,而是 以底脚或边框为支承面。

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
6.塑件的支承面 支承面结构形式

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
7.塑件的凸台与角撑 凸台 —— 是用来增强孔或装配附件、或为塑件提 供支撑的截锥台或支撑块 凸台设计要点: 凸台一般应位于边角部位

其几何尺寸应小 其高度不应超过直径的两倍

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二、塑件的几何形状
7.塑件的凸台与角撑

凸台设计实例

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
7.塑件的凸台与角撑 角撑 —— 塑件上边角或凸台的支撑部分 T——制品壁厚 D=T C=2T A=0.8T B=2A

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
8.塑件上的孔(槽) ⑴塑件的孔三种成型加工方法:

直接模塑出来 模塑成盲孔再钻孔通
塑件成型后再钻孔 ⑵常见孔的设计要求:

模塑通孔要求孔径比(长度与孔径的比值)
要小些

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二、塑件的几何形状
8.塑件上的孔(槽) ⑵常见孔的设计要求: 当通孔孔径﹤1.5mm,由于型芯易弯曲折断,

不适于模塑成型。
肓孔的深度: h ﹤(3~5)d d﹤1.5mm时, h ﹤3d 紧固用的孔和其它受力的 孔,应设凸台予以加强。

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
8.塑件上的孔(槽)

异形孔设计实例

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
9.塑件上的螺纹 塑件中的螺纹可用模塑方法成型出来,或切 削方法获得。 经常拆装或受力大的螺纹,要采用金属螺纹 嵌件来成型。

10.塑件上的花纹、文字及符号
⑴凸字 ⑵凹字

⑶凹坑凸字

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2.5塑件的工艺性
二、塑件的几何形状
11.嵌件 在塑件内压入其它的零件形成不可拆卸的连接, 此压入零件称为嵌件。 嵌件可以是金属、玻璃、木材或已成形的塑件。

嵌件的作用:
提高塑件力学性能和磨损寿命 提高塑件的尺寸稳定性、尺寸精度 起导电、导磁作用

起紧固、连接作用

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作业: 打火机外壳 分析塑件的工艺性


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