[工学]塑料成型工艺与模具设计上册电子教案完全版

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1、JSZ024-1广 东 省 高 级 技 工 学 校教案本授课日期： 2009年09月2010年01月 课程名称：塑料成型工艺与模具设计（上册）授课班级： 高模33、34班 授课教师： 汪 立 胜 课题：1 绪 论【组织教学】【讲授新课】1 绪 论一、塑料成型在塑料工业中的地位 （一）塑料工业的生产过程 塑料工业包含塑料生产和塑料制品生产两个系统。 （二）塑料制品生产及塑料成型的重要性 1、塑料制品生产的组成 （1）预处理； （2）塑料的成型； （3）机械加工； （4）修饰； （5）装配。 2、模塑成型的种类 （1）注塑成型； （2）压制成型； （3）压铸成型； （4）中空吹塑成型； （5）挤出

2、成型； （6）喷射成型等。二、四大工业材料1、钢材 2、木材（纤维素类） 3、水泥（硅酸盐类） 4、塑料三、塑料与金属材料相比较，有以下的优点 1、质轻（密度小）2、比强度、比刚度高3、耐腐蚀4、绝缘性好5、易着色 6、制品可加工成任意形状（易成型加工） 7、生产率高，价格低，应用广泛四、塑料模塑成型技术的发展动向 （一）要加深工艺理论的研究； （二）要实现成型设备和模具生产的高效率、自动化； （三）模具要向超大型、微型、高精度方向发展； （四）要发展高寿命和简易经济模具； （五）模具制造先进设备及先进工艺； （六）要实现模具的标准化与专业化生产； （七）要发展和应用模具CAD/CAM/CAE

3、技术。 CAD- Computer Aided Design (计算机辅助设计) CAM-Computer Aided Manufacture （计算机辅助制造）CAE-Computer Aided Engineering (计算机辅助工程)五、模具的定义 用特定的外形去成型具有特定形状、尺寸、大小的制品的工具称之为模具。六、模具工业在国民经济中的重要性 1、模具是“效益放大器”。 2、美国工业界认为：模具工业是美国工业的基石。3、日本：模具是促进社会繁荣富裕的动力。七、学习本课程的目的、内容及方法 （一）学习本课程的目的 掌握和了解模具的结构及其设计的方法。 （二）学习内容 塑料的基本知识、

4、模塑成型方法的种类、注塑模的基本结构及其设计原理、塑料模的选材等。 （三）学习本课程的方法 多读书+多实践+多思考+多总结=经验【课后小结】 1、塑料成型在塑料工业中的地位2、塑料与金属材料相比较的优点3、塑料模塑成型技术的发展动向4、模具工业在国民经济中的重要性【练习与作业】 1、塑料工业包含 和 两个系统。 2、塑料制品生产由哪几部分组成？ 3、塑料模塑成型技术的发展动向如何？ 4、什么是模具？模塑成型有哪些？课题：21 聚合物的分子结构与热力学性能【组织教学】【回顾旧课】1、塑料与金属材料相比较，有哪些优点?2、模具CAD/CAM/CAE的含义。【讲授新课】21 聚合物的分子结构与热力学

5、性能一、树脂与塑料的概念 （一）树脂的概念及类型 1、早期的定义：树脂是指从树木中分泌出的脂物。如：松香是从松树分泌出的乳液状松脂中分离出来的。虫胶、沥青等因具有相同的分子结构，也属于此类。 2、类型： （1）天然树脂 （2）人工合成树脂（二）塑料 1、定义 塑料是指以树脂为主要成分，添加其它的一些物质所组成的物质。二、高分子与低分子的区别 1、一切物质均由分子构成，而分子又由原子构成。3、高分子与低分子的区别如下表： 比较项目高分子低分子分子中含有的原子数目多少相对分子质量大小分子长度长短例：低分子物质有：H2O、CaCO3、C2H5OH(酒精)、C12H22O11(蔗糖)、C57H110O

6、6(三硬脂酸甘油酯)（分子长度为0.0005um）高分子物质有：聚乙烯（分子长度为6.8um）三、高聚物的分子结构与特性（一）高聚物的分子结构类型 1、线型 2、带有支链线型 3、体型（二）高聚物的特性 1、热塑性 线型高聚物具有可溶性和可熔性，成型后性质不变，可多次成型，反复使用。 2、热固性 体型高聚物在成型前是具有可溶性和可熔性，但是成型后变成既不溶解又不熔融的固体，不能再次成型。四、结晶型与非结晶型高聚物的结构及性能（一）结晶的定义 结晶是指聚合物从熔融状态到冷凝时，分子由独立移动的、完全处于无秩序状态变成分子停止自由移动，取得一个略微固定的位置，并有一个使它们自己排列成为正规模型倾向

7、的一种现象。（二）结晶型和非结晶型的定义 1、结晶型 聚合物由高温熔体向低温固态转变过程中，若分子链能够稳定规整排列，则称为结晶型。 2、聚合物由高温熔体向低温固态转变过程中，若分子链不能得到规整排列，则称为非结晶型。【课后小结】 1、树脂与塑料的概念2、高分子与低分子的区别3、高聚物的分子结构与特性4、结晶型与非结晶型高聚物的结构及性能【练习与作业】P38 1、2、3课题：24 聚合物在成型过程中的物理和化学变化【组织教学】【回顾旧课】1、高分子与低分子有何区别?2、高聚物的分子结构类型有哪些？各有什么特性？【讲授新课】24 聚合物在成型过程中的物理和化学变化一、高聚物的热力学性能高聚物的分

8、子结构决定了分子运动的多样性，即物理状态。影响高聚物物理状态的因素很多，但其分子运动的程度及规模主要受温度影响，随温度的变化，分子热运动表现出三种不同的力学状态，即玻璃态、高弹态和粘流态。 高聚物的物理状态与温度的关系如下图：Tb-脆化温度 Tg-玻璃化温度 Tf-粘流温度Tm-熔点 Td-热分解温度二、高聚物的加工工艺性能（一）玻璃态下的加工工艺性能 主要表现为适宜进行机加工。如车、铣、刨、磨、锯等。（二）高弹态下的加工工艺性能 主要表现为适宜进行拉伸和压延成型。如真空成型、压力成型、压延成型、弯曲成型等。（三）粘流态下的加工工艺性能主要表现为适宜进行成型加工。如注射成型、挤出成型等。三、高

9、聚物的结晶、取向、降解、交联（一）高聚物的结晶 1、高聚物是否易于结晶，取决于分子链的结构。 2、具有结晶倾向的聚合物，在成型的塑料制品中，会不会出现结晶形结构，由成型时塑料制品的冷却速率来决定。 3、结晶的过程：晶坯 晶核的形成与长大 晶体（二）高聚物的取向 1、取向的定义： 聚向物的取向是指树脂的分子链在外力作用下（如剪切流动），会有不同方式和不同程度的平行排列。 2、取向的类型： （1）流动取向 （2）拉伸取向 3、取向的作用 聚合物取向后会出现明显的各向异性。在取向方向的抗拉强度和冲击强度显著提高；在垂直于取向方向的强度则明显下降。、（三）高聚物的降解 1、降解的定义： 聚合物在热、力

10、、氧和辐射等因素作用下而发生的相对分子质量降低或大分子结构改变等称为降解。 2、降解的类型 （1）热降解 （2）力降解（3）氧化降解 （4）水降解（四）高聚物的交联 1、交联的定义 聚合物的交联是指聚合物在成型过程中，由线型结构交联为体型结构的化学反应过程，通常也称为“硬化”或“熟化”。【课后小结】 1、高聚物的热力学性能2、高聚物的加工工艺性能3、高聚物的结晶、取向、降解、交联【练习与作业】P48 4、5、6课题：25 塑料的组成与工艺特性【组织教学】【回顾旧课】1、高聚物的热力学性能及加工性能如何？2、什么是高聚物的结晶、取向、降解、交联？【讲授新课】25 塑料的组成与工艺特性一、塑料的定

11、义及类型（一）定义：塑料一般由树脂和添加剂组成，添加剂也叫做助剂。（二）类型 按塑料中的组成成分的不同，分：1、简单组分塑料-以树脂为主要成分，不加或加入少量助剂。2、多组分塑料-除树脂外，还需要加入敬而其它的一些助剂。二、塑料的主要成分（一）树脂 树脂是塑料中主要的必不可少的成分，属于高分子化合物。 作用：使塑料具有可塑性和流动性，并决定塑料的类型和主要性能。（二）填充剂（也叫填料）作用：、减少树脂的含量，降低塑料的成本，起增量的作用；、改善塑料的性能，扩大塑的应用范围，起改性的作用。类型：按其形状分，可分为：粉状、纤维状、层状（片状）。常用填料有：CaCO3，粘土，碳，金属粉等。（三）增塑

12、剂 1、作用：增加塑料的塑性、流动性和柔韧性，改善成型性能，降低刚性和脆性。 2、对增塑剂的要求 能与树脂很好地混溶而不起化学反应；不易从制品中析出及挥发；不降低制品的主要性能；无毒、无害、无色、不燃、成本低等。（四）着色剂（色料） 1、作用：主要起装饰美观作用，同时还能提高塑料的光稳定性、热稳定性和耐候性。（五）润滑剂1、作用：防止塑料在成型过程中粘模，同时还能改善塑料的流动性以及提高塑料表面光泽程度。2、常用的润滑剂有： 石蜡、硬脂酸、金属皂类、脂类及醇类等。（六）稳定剂 1、作用：抑制和防止树脂在加工过程或使用过程中产生降解。2、根据稳定剂的作用分类，可分为以下三种： （）热稳定剂（）光

13、稳定剂（）抗氧化剂（七）其它添加剂 防静电剂、阻燃剂、增强剂、驱避剂、发泡剂、交联剂、固化剂等。三、塑料的分类方法及其分类（一）按塑料的性能及用途分类、通用塑料（六大品种）（1）特点指产量大、用途广、价格低的塑料。 （2）类型： 聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料、工程塑料指在工程技术中作为结构材料的塑料。、功能塑料（特殊性能塑料）指用于特定的环境中，具有某一方面特殊性能的塑料。如：在塑料中加入玻璃纤维等填料作为增强材料，以进一步改善塑料的力学、电气性能等的复合材料通常称为增强塑料。 (二）按塑料中合成树脂分子结构及热性能分类、热塑性塑料特点：这种塑料在未加热时，树脂分子呈

14、线型或支链型结构；在加热之后软化并熔融，成为可以流动的粘稠液体，可成型一定的形状，冷却后保持已成型的形状。如果对已成型的制品又加热，又可以熔融，可以再次成型为一定形状的制品，如此可以反复。、热固性塑料特点：这种塑料在未加热时，树脂分子呈线型或支链型结构；在加热之后软化并熔融，成为可以流动的粘稠液体，当加热到一定时候时，会发生交联反应，形成体型结构而固化成型；对已成型的制品又加热，不可以熔融。 类型：酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料、不饱合聚酯塑料、三聚氰胺塑料等。 塑料的工艺性能一、热固性塑料的工艺性能（一）收缩性1、产生的原因2、影响收缩的基本因素（1）塑料的种类（2）化学结构的变化（3）热收缩

15、（4）弹性恢复（5）成型工艺（6）成型工艺（7）塑料变形（8）其他因素（残余应力而引起塑件的再收缩称为后收缩。塑料制品在成型后需进行热处理，由热处理引起的收缩称为后处理收缩。）补充：绝大多数塑料，成型收缩率在10-310-2数量级，很少在10-4数量级，常见的如下：聚乙烯 （1.53.5)x10-2聚碳酸酯 （0.50.7)x10-2尼龙6 （0.61.6)x10-2聚甲醛 （22.5)x10-2尼龙1010 （1.02.5)x10-2PET（含1540%玻璃纤维） （0.80.9)x10-2（二）流动性1、定义塑料在一定的温度与压力下充满模具型腔的能力称之为流动性。2、衡量塑料流动性的指标-

16、拉西格流动性3、拉西格流动性的测定方法 将一定质量的塑料预压杨圆锭，放在标准压模中，在一定的温度与压力条件下，测定塑料自模孔中挤出的长度（单位：mm），其值大，流动性好；值小，则流动性差。（三）比容与压缩率定义：比容-单位质量塑料所占的体积。 压缩比-塑料的体积与塑料制品的体积之比。（四）水分和挥发物的含量产生的原因：1、生产过程中及成型之前的运输保管之中吸收的水份； 2、成型过程中化学瓜的副产物。（五）固化特性 固化-成型过程辊，树脂发生交联反应，分子结构由线型变为，塑料由既可熔又可溶变为既不熔又不溶的这一过程称之为固化。二、热塑性塑料的工艺性能（一）收缩性（与热固性塑料相同）（二）塑料状态

17、与加工性1、玻璃态2、高弹态3、粘流态（三）粘度与流动性粘度-指塑料熔体内部抵抗流动的阻力。（四）吸水性（五）结晶性（六）热敏性（七）应力开裂（八）熔体破裂【课后小结】 1、塑料的组成与分类2、塑料的工艺性能【练习与作业】P48 7、8、9、10课题：26 常用塑料（1）【组织教学】【回顾旧课】1、塑料的主要组成成分有哪些？2、塑料如何分类？【讲授新课】26 常用塑料（1）一、热塑性塑料（一）特点：优点：1、质轻，密度小 （0.832.20g/cm3）2、电绝缘好,不导电及耐电弧等；3、化学稳定性好，能耐一般的酸、碱、盐及有机溶剂；4、耐磨和自润滑性好；5、比强度高、比刚度高；6、着色性好；

18、7、成型性能好，生产率高。 缺点： 1、耐热性差，热膨胀系数大，尺寸稳定性差； 2、在载荷作用下，易老化等。（二）常见的热塑性塑料1、聚乙烯（PE） 1939年实现工业化生产，产量最大，用途最广，约占世界塑料总产量的30%，为塑料工业之冠。（1）特性 无臭，无味，无毒呈可燃性白色粉末状=0.910.98g/cm3 （2）类型：按聚合时采用的压力不同，分：高压聚乙烯、中压聚乙烯、低压聚乙烯。 按聚乙烯的密度不同，分：高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯。 （3）用途 高频通信电缆和海底电费的绝缘层；化工设备的零部件、管道及容器；而低温至-600C，使用温度不高，800C。2、聚丙烯（PP）

19、1957年实现工业化生产，产量位居第三位。（1）特性白色，无味，无毒，可燃的魄蜡状透明塑料；=0.900.91g/cm3，是通用塑料中最轻的一种塑料；具优良的耐热性，化学稳定性、电性能、力学性能好；熔点：1680C 1700C，可在1070C 1210C下长期使用；使用温度达1500C，可在热水中煮沸，1350C蒸汽中消毒；而低温性不好，脆化温度-100C -300C。（2）用途 洗衣机、电冰箱内箱、电风扇、吸尘器壳类；食品用薄膜及容器；机械零件；挤 线、管、袋等。 3、聚氯乙烯（PVC）1932年左右实现工业化生产，产量居第二位。（1）类型 硬聚氯乙烯 软聚氯乙烯（2）用途硬管、硬板、地板、

20、门窗及棚板、唱片等台布、雨衣、玩具、窗帘、电线、绳等（3）成型特性模具中应开设冷却系统。成型范围窄。吸湿性小。4、聚苯乙烯（PS） 1920年开始工业化生产，产量居第4位。（1）特性 =1.05g/cm3，无色透明，无毒，易着色，无味易燃烧透光率为88%92%。（2）用途制作仪表外壳，灯罩、光学仪器等（3）成型特性吸湿性小；溢边值约为0.03mm，对压力变化敏感；塑料制品壁厚就均匀；可采用各种形式的浇口。5、聚酰胺-尼龙（PA）1940年实现工业化生产，居五大工程塑料之首。我国商品名叫“涤沦”。6、聚甲醛（POM）1959年实现工业化生产。产量仅次于尼龙。（1）特性=1.42g/cm3，半透明

21、到不透明的白色粉末或粒料易燃烧，着色性好（2）用途主要用来制作齿轮、弹簧、螺栓、螺母等。长期使用温度：-4001000C。【课后小结】 1、热塑性塑料的特性2、常见的热塑性塑料【练习与作业】1、简述PE、PP、PS、PVC、PA、POM的特性及用途。2、热塑性塑料的优缺点有哪些？课题：26 常用塑料（2）【组织教学】【回顾旧课】1、热塑性塑料的优缺点有哪些？2、PE、PP、PS、PVC、PA、POM的中文名称？【讲授新课】26 常用塑料（2）一、热塑性塑料7、聚碳酸酯（PC） 1958年实现工业化生产。（1）特性=1. 21.52g/cm3，无色或呈淡黄色的透明塑料，透光率接近PMMA，无臭，

22、无味，无毒，不易燃烧，离火后自熄。长期使用温度为1300C，脆化温度为-1000C；（2）用途主要用来制作齿轮、弹簧、螺栓、螺母等。仪器、仪表外壳。门窗玻璃、路灯、安全罩等。8、ABS塑料丙烯腈A-丁二烯B和苯乙烯S组成的三元共聚物。（1）特性（2）用途 主要用作壳体类，电视机、电话机外壳等。（3）成型特性9、聚砜（PSU） 1965年实现工业化生产。10、聚苯醚（PPO）1965年实现工业化生产。11、氟塑料1940年实现工业化生产。12、热塑性聚酯（PBT和PET）13、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）1933年实现工业化生产。俗称“有机玻璃”。（1）特性 透光率最高，几乎可以透过99%的光线

23、。 硬度较低，易拉伤，擦毛。（2）用途 主要用作光学透镜，仪表壳、汽车风挡等。（3）成型特性二、热固性塑料1、酚醛塑料1909年实现工业化生产。（1）特性（2）用途（3）成型特性2、氨基塑料1926年实现工业化生产。（1）特性（2）用途（3）成型特性3、环氧树脂（EP）1947年实现工业化生产。（1）特性（2）用途 主要用来生产“万能胶”。（3）成型特性4、不饱合聚酯（UP）1942年实现工业化生产。（1）特性（2）用途（3）成型特性三、塑料改性的发展方向 （一）开发新型塑料 （二）塑料的改性 改性的方法：1、增强改性 2、填充改性 3、共聚改性 4、共聚改性（高分子合金） 5、低发泡改性 6

24、、电镀改性【课后小结】 1、常见的热塑性塑料2、常见的热固性塑料【练习与作业】1、简述PC、ABS、PMMA塑料的特性及用途。2、常用的热固性塑料有哪些？课题：31 塑料成型原理与成型工艺特性（1）【组织教学】【回顾旧课】1、常见的热塑性塑料有哪些？热固性塑料又有哪些？2、PE、PP、PS、PVC、PA、POM、PMMA、PC、ABS的中文名称？【讲授新课】31 塑料成型原理与成型工艺特性（1）一、注射成型原理和特点 1、注射模塑又称注射成型，通过注射机实现。 2、注射机的基本作用： （1）加热熔融塑料，使其达到粘流状态； （2）对粘流的塑料施加高压，使其射入模具型腔。（一）柱塞式注射机的注射

25、成型 1、模塑周期（讲解） 2、注射成型中存在的问题 （1）塑化不均匀（塑化的定义） （2）注射压力损失大 （3）注射量的提高受到限制（讲解）（二）螺杆式注射机的注射成型 首先，动模与定模闭合，液压缸活塞带动螺杆按要求的压力和速度，将已经熔融并积存于料筒端部的塑料经喷嘴射入模具型腔中，此时螺杆不转动，保压一段时间后，活塞的压力消失，螺杆开始转动，进入预塑阶段。在预塑过程或再稍长一些时间内，已成型的塑件在模具内冷却硬化，完全硬化后，模具打开，在推出机构作用下，塑料制品被顶出模具，完成一个工作循环。（三）螺杆式注射成型同柱塞式注射成型相比： 1、螺杆式注射模塑可使塑料在料筒内得到良好的混合与塑化，

26、改善了模塑工艺，提高了制品的质量； 2、扩大了注射成型塑料品种的范围和最大注射量，对于热敏性塑料和流动性差的塑料以及大、中型塑料制品，一般可用移动螺杆式注射机注射成型。（四）注射成型的特点 优点：1、生产周期短； 2、生产率高； 3、易采用微机控制； 4、易实现自动化生产； 5、制品精度易保证； 6、适用范围广。 缺点：设备昂贵，模具复杂。二、注射成型工艺过程（一）注射成型前的准备工作 1、原料的检验和预处理 2、嵌件预热 3、料筒的清洗 4、脱模剂的选用（二）注射过程 完整的注射过程包括加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模。（三）塑料制品的后处理 1、退火处理 2、调湿处理 主要用于聚酰胺类塑

27、料制品。方法是将刚脱模的制品放入热水中处理，不仅隔绝空气，防止氧化，消除内应力，还可加速达到吸湿平衡，稳定其尺寸。三、注射成型工艺条件的选择和控制（一）温度1、料筒温度2、喷嘴温度3、模具温度（二）压力1、塑化压力2、注射压力（三）时间（成型周期） 充模时间 注射时间 保压时间 成型周期 闭模冷却时间 其它时间（指开模、脱模、涂拭脱模剂、安放嵌件和闭模等时间）补充知识：四、注射成型的发展（一）热固性塑料的注射模塑（二）共注射成型 1、双色注射；2、双层注射（三）无流道凝料注射模塑（四）流动注射模塑（五）其余的模塑方法 1、排气式注射成型 2、动力熔融注射成型 3、低发泡塑料注射成型 4、高效的

28、多层注射和气体辅助注射成型等【课后小结】 1、注射成型原理和特点2、注射成型工艺过程3、注射成型工艺条件的选择和控制【练习与作业】P89 1、 2、 3课题：31 塑料成型原理与成型工艺特性（2）【组织教学】【回顾旧课】1、简述注射成型原理和特点？2、简述注射成型工艺过程？3、注射成型工艺条件有哪些？【讲授新课】31 塑料成型原理与成型工艺特性（2）一、压缩成型原理及特点（一）原理 压缩模塑又叫模压成型或压制。其成型方法是：先将粉状、粒状、碎屑状 或纤 维状的塑料放入成型温度下的模具加料腔中，然后合模加压，使其成型并 固化从而获得所需要的塑料制品。（二）压缩成型的特点 1、固态的塑料直接加入型

29、腔； 2、压力机的压力是通过凸模直接传递给塑料； 3、模具是在最终成型时才完全闭合。（三） 压缩成型的优点： 1、无浇注系统，耗料少； 2、使用的设备为一般的压力机； 3、模具简单，可以压制较大平面的塑料制品或利用多型腔模，一次压制多个制品； 4、有利于模压成型流动性较差的以纤维为填料的塑料。（四） 压缩模塑的缺点： 1、生产周期长、效率低； 2、不易压制形状复杂、壁厚相差较大的塑料制品； 3、对于高度尺寸精度要求高的塑料制品不易获得； 4、不能压制带有精细和易断嵌件的塑料制品。（五） 压缩模塑适用的范围： 酚醛塑料、氨基塑料、不饱和聚酯塑料、聚酰亚胺等，其中酚醛塑料、氨基塑料使用最广。二、压

30、缩成型工艺过程（一）压缩模塑前的准备 1、预压 将塑料预压成锭料。 2、预热和干燥 其方法有：（1）热板预热； （2）烘箱预热；（3）红外线预热； （4）高频加热。（二）压缩成型过程 1、嵌件的安放； 2、加料； 3、闭模； 4、排气； 5、固化； 6、脱模； 7、模具的清理。（三）压后处理 1、清理模具；2、后处理。三、压缩成型工艺条件的选择 压缩成型工艺条件主要是成型温度、成型压力和模压时间。（一）成型压力 1、 成型压力的定义及作用 成型压力是指模压时压力机对塑料制品单位面积上的压力。其作用是迫使塑料充满型腔和让粘流态的塑料在压力作用下固化。 2、成型压力大小的计算方法 公式： P=F机

31、1000/A其中 P-成型压力（MPa）； F机- 所用压力机的公称压力（kN），计算时取压力机的有效压力，即取公称压力的80%-90%； A-凸模与塑料接触部分的投影面积（mm2) 如果模压时压力机主液压缸没有达到最高工作压力，则成型压力按下式计算： P = R2 pl /A3其中 pl-压力机主液压缸的实际压力；R-主液压缸活塞的半径。（二）成型温度 成型温度是指压制时所规定的模具温度。（三）模压时间 模压时间与成型温度、塑料的品种、制品的形状及厚度、压缩模的结构、预压和预热、成型压力等因素有关。【课后小结】 1、压缩成型原理和特点2、压缩成型工艺过程3、压缩成型工艺条件的选择【练习与作业

32、】1、简述压缩成型原理及特点。2、简述压缩成型工艺过程。课题：31 塑料成型原理与成型工艺特性（3）【组织教学】【回顾旧课】1、简述注射成型和压缩成型原理和特点？2、简述注射成型工艺过程和压缩成型工艺过程？3、注射成型工艺条件有哪些？压缩成型工艺条件有哪些？【讲授新课】31 塑料成型原理与成型工艺特性（3）一、压注成型原理和特点（一）定义压注成型又称传递成型，它是在改进压缩成型的基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法。（二）成型原理先将塑料加入模具的加料室内，使其受热成为粘流状态，在柱塞压力的作用下，粘流态的塑料经过浇注系统，进入并充满闭合的型腔，塑料在型腔内继续受热受压，经过一定时间的固化

33、后，打开模具取出塑料制品。(三）压注成型的特点1、模具在塑料开始成型时已完全闭合；2、塑料的加热熔融是在加料腔内进行的；3、压力机在成型开始时只施压于加料腔内的塑，使之通过浇注系统而快速射入模腔，当塑料完全充潢模腔后，型腔内与加料腔中的压力趋于平衡。（四）同压缩成型相比，压注成型的优点1、可以成型深孔及其它复杂形状的塑料制品，也可以模塑带精细嵌件或易碎的制品；2、制品飞边较小，尺寸准确，性能均匀，质量较高；3、模具的磨损较小。（五）压注成型的缺点1、成本高2、成型压力大3、操作复杂4、耗料多（六）适用范围适用于热固性塑料。二、压注成型的工艺过程和工艺条件 （一）压注成型的工艺过程 压注成型的工

34、艺过程和压缩成型基本相似。区别：压缩成型过程是先加料后合模；压注成型则是先合模再加料。（二）压注成型的工艺条件压注成型的工艺条件和压缩成型相似，但是存在一定的区别。主要包括成型压力、成型温度、成型时间。1、压注成型压力 压注成型压力通常为压缩成型的23倍。2、压注成型温度 模具温度一般可比压缩成型的温度低150C 300C，一般为1300C 1900C。（三）压注时间和保压时间在一般情况下，压注时间控制在加压后1030s内将塑料充满型腔。保压时间与压缩成型相比，可以短一些。（部分塑料压注成型的主要工艺参数见表2-3）三、挤出成型原理挤出又称挤出模塑或挤出成型，是利用挤出机及机头的作用使塑料成型

35、的一种成型工艺。（一）原理塑料挤出成型原理是将颗粒状或粉末状塑料从挤出机的料斗送进加热料筒中，塑料受到料筒的传热和螺杆对塑料的剪切摩擦热的作用而逐渐熔融塑化，然后在挤压系统作用下，塑料熔体通过具有一定形状的挤出模具（机头及口模）以及一系列辅助装置（定型、冷却、牵引和切断），从而得到具有一定截面形状的型材。（二）挤出成型所需要的设备 挤出机、机头、定型装置、冷却槽、牵引设备、切断设备等。（三）适用范围绝大多数热塑性塑料及极少量的热固性塑料，主要用于生产连续的型材，如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆的涂覆和涂层制品等，还可用于中空制品型坯、粒料等的加工。四、挤出成型工艺过程（一）原料的准备（二）挤出

36、成型（三）塑料的定型与冷却（四）塑件的牵引、卷取和切割五、挤出成型工艺参数（一）温度（二）压力（三）挤出速率（四）牵引速度六、挤出工艺的分类1、按塑化的方式分：干法挤出、湿法挤出2、按对塑料加压的方式不同分类：连续挤出、间歇挤出七、挤出成型的特点1、塑料制品的形状的尺寸决定于机头和口模；2、生产过程连续性强，生产率高；3、投资省，成本低；4、操作简单，工艺条件易控制；5、产品质量均匀。八、挤出机的基本结构及其作用（一）挤出机的基本结构1、传动装置2、加料装置3、料筒 作用：塑化及加压4、螺杆 作用：送料5、机头与口模（主要部件）九、特殊的挤出成型工艺（了解）（一）管材挤出工艺（二）吹塑薄膜法成

37、型【课后小结】 1、压注成型的原理、工艺过程和工艺条件。2、挤出成型的原理、工艺过程和工艺条件。【练习与作业】1、简述压注成型原理、挤出成型的原理。2、简述压注成型工艺过程、挤出成型的工艺过程。3、挤出成型中所使用的成型设备是 。4、采用挤出成型工艺时，塑料制品的形状和尺寸主要取决于 ；而采用注射模塑时，塑料制品的形状和尺寸主要取决于 。课题：25 塑料成型工艺的制定【组织教学】【回顾旧课】1、简述压注成型和挤出成型原理？2、简述压注成型工艺过程和挤出成型工艺过程？【讲授新课】25 塑料成型工艺的制定一、制定塑料制品的工艺规程的定义根据塑料制品的要求及塑料的工艺特性，正确选择成型方法，确定成型

38、工艺过程及成型工艺条件，合理设计塑料模具，以保证成型工艺的顺利进行，保证制品达到要求，这一系列工作通称为制定塑料制品的工艺规程。二、塑料模塑工艺规程编制的步骤1、塑料制品的分析；2、塑料制品的成型方法及工艺流程的确定；3、塑料模具类型和结构形式的确定；4、成型工艺条件的确定；5、设备和工具的选择；6、工序质量标准和检验项目信方法的规定；7、技术安全措施的规定；8、工艺文件的制定。【课后小结】 1、塑料成型工艺的制定。【练习与作业】1、塑料模塑工艺规程编制有哪些步骤？课题：第2章习题课练习与作业1、试比较注射模塑、压缩模塑、挤出模塑各有什么特点？其各自的优点是什么？缺点是什么？2、什么是干法挤出

39、？什么是湿法挤出？3、挤出工艺中所使用的主要设备是 。4、采用挤出成型工艺时，塑料制品的形状和尺寸主要取决于 ；而采用注射模塑时，塑料制品的形状和尺寸主要取决于 。课题：32 塑料制件的结构工艺性（1）【组织教学】【回顾旧课】1、简述注射成型、压缩成型、压注成型、挤出成型原理和特点？2、简述注射成型工艺过程、压缩成型工艺过程、挤出成型工艺过程？【讲授新课】课题：32 塑料制件的结构工艺性（1）良好的塑料制品工艺性是获得合格制品的前提，也是模塑得以顺利进行和塑料模具达到经济合理要求的基本条件。一、设计塑料制品必须充分考虑的因素：1、模塑方法2、塑料的性能3、模具结构及加工工艺性塑料制品形状应有利

40、于简化模具，有利于模具加工。*塑料制品设计的主要内容是尺寸、公差、表面质量和结构形状（即几何形状）。二、塑料制品的尺寸、公差和表面质量（一）塑料制品的尺寸的设计1、尺寸所指的范围这里的尺寸是指制品的总体尺寸，而不是壁厚、孔径等结构尺寸。2、设计原则：（1）对于流动性差的塑或薄壁制品进行注射模塑和传递模塑时，制品的尺寸不宜过大；（2）采用压缩模塑时，其制品的尺寸要与压力机的最大压力及台面尺寸的限制；采用注射模塑时，其制品的尺寸要与注射机的公称注射量、合模力和模板尺寸的限制。（二）塑料制品的公差的设计1、影响塑料制品的公差的因素：（1）模具制造误差及磨损（2）塑料收缩率的波动（3）模塑工艺条件的变

41、化（4）塑料制品的形状（5）飞边厚度的波动（6）脱模斜度及成型后制品的尺寸变化等2、设计原则（1）塑料制品可有三个精度等级，高、中、低精度等级；（2）压缩模塑制品的高度尺寸，其公差等级取表中值后再加上附加值；（3）塑料制品上的自由尺寸可采用表中的8级精度；（4）孔的公差采用基孔制，轴的公差采用基轴制。（三）塑料制品的表面质量塑料制品的表面质量包括有无斑点、条纹、凹痕、起泡、变色等缺陷，还有表面光泽性和表面粗糙度。表面光泽性和表面粗糙度根据塑制品的使用要求而定。【课后小结】1、设计塑料制品必须充分考虑的因素2、塑料制品的尺寸、公差和表面质量【练习与作业】1、设计塑料制品必须充分考虑的因素有哪些？

42、2、塑料制品设计的主要内容是 、 、 和 。3、塑料制品的公差应如何设计？课题：32 塑料制件的结构工艺性（2）【组织教学】【回顾旧课】1、设计塑料制品必须充分考虑的因素有哪些？2、塑料制品设计的主要内容是 、 、 和 。3、塑料制品的公差应如何设计？【讲授新课】课题：32 塑料制件的结构工艺性（2）一、塑件的几何形状（一）塑件的形状设计原则：总原则：塑料制品的形状必须便于成型以简化模具的结构、降低成本、提高生产率和保证制品的质量。1、侧壁应避免凹槽或与制品脱模方向垂直的孔；2、当塑料制品侧壁的凹槽(或外凸)深度(或高度)较小并允许带有圆角时则可采用整体式凹模或凸模结构,利用塑料在脱模温度下具

43、有足够弹性的特性,以强行脱模的方式脱模；3、薄壳状的塑料制品可设计成球面或拱形曲面，以增加制品的强度和刚度；4、紧固用的凸耳或台阶应设计为逐步过渡；5、塑料制品的形状应考虑分型面的位置，使之脱模后不易变形。（二）塑料制品的壁厚设计原则：总原则：塑料制品的壁厚取决于塑料品种、制品大小以及模塑工艺条件。1、热固性塑料的小型件，壁厚取12mm；大型件取38mm；2、热塑性塑料易于成型薄壁制品，壁厚可达0.25mm，但一般不宜小于0.60.9mm,常取24mm.3、壁厚一般力求均匀，但有时为了保证制品顶部质量，可以增大顶部的厚度，使熔体流动畅通，避免熔接痕产生于顶部。（三）脱模斜度1、定义：塑料制品中

44、与脱模方向同向的制品表面与脱模方向所夹的最小锐角称之为脱模斜度。脱模斜度的大小主要取决于塑料的收缩率、塑制品的形状和壁厚以及制品的部位。2、设计原则：（1）、一般情况下，脱模斜度为301。30；但有时外表面斜度可小至5，内表面斜度可小至1020；（2）、高度不大的制品，可以不要斜度；尺寸较高、较大的制品选用较小的斜度；形状复杂、不易脱模的制品应取较大的斜度；（3）、制品上的凸起或加强肋单边应有4。5。的斜度；侧壁带皮革花纹应有4060的斜度；（4）、塑料制品壁厚大的应选用较大的斜度。3、斜度的取向原则：内孔以小端为准，符合图样要求，斜度由扩大方向得到；外形以大端为准，符合图样要求，斜度由缩小方

45、向得到。【课后小结】1、塑件的几何形状2、塑料制品的壁厚3、脱模斜度【练习与作业】1、塑件的形状如何设计？2、塑件的壁厚如何设计？3、什么是脱模斜度？如何设计？课题：32 塑料制件的结构工艺性（3）【组织教学】【回顾旧课】1、塑件的形状如何设计？2、塑件的壁厚如何设计？3、什么是脱模斜度？如何设计？【讲授新课】课题：32 塑料制件的结构工艺性（3）（四）塑料制品的加强肋1、目的：增加塑料制品的强度和刚度。2、设计原则：（1）在布置加强肋时，应尽量减小塑的局部集中，以免产生缩孔和气泡；（2）加强肋的尺寸不宜过大，以矮一些、多一些为好；（3）加强肋之间的中心距应大于两倍壁厚；（4）加强肋布置的方向

46、应量与溶体流动的方向一致，以利于熔体充满模腔，避免熔体流动受到搅乱。（5）加强肋的端面不应与制品支承面平齐，应有一定间隙。（五）塑料制品的支承面1、设计原则：为了更好地起支承作用，采用边框支承或底脚（三点或四点）为支承面。（六）塑料制品的圆角1、设计原则：（1）塑料制品上所有转角应尽可能采用圆弧过渡。（2）对于使用上要求必须以尖角过渡或分型面处和型芯与型腔配合处不便作成圆角的，则以尖角过渡。（3）制品各连接处的圆角半径应不小于0.51mm。（七）塑料制品上孔的设计1、孔的类型：通孔、盲孔、形状复杂的孔、螺纹孔。2、设计原则：（1）孔的形状宜简单；（2）孔与孔之间、孔与壁之间均应有足够的距离，孔

47、径与孔深也有一定的关系；（3）塑料制品上紧固用的孔和其它受力的孔，应设计出凸边予以加强；（4）互相垂直的孔或斜交的孔，在压缩模塑制品中不宜采用；在注射模塑和传递模塑中可以采用，但两个孔的型芯不能互相嵌合；成型时，小孔型芯从两边抽芯后，再抽大孔型芯；（5）孔的设计应便于模塑成型。（八）塑料制品的花纹、标记、符号及文字1、设计的花纹应易于成型和脱模，便于模具制造。2、塑制品的标记、符号及文字的不同结构形式：（1）凸字；（2）凹字；（3）凹坑凸字。【课后小结】1、塑件的加强肋、支承面、圆角、孔的设计2、塑料制品的花纹、标记、符号及文字【练习与作业】1、塑件的加强肋、支承面、圆角如何设计？2、塑件的花

48、纹、标记、符号及文字如何设计？课题：32 塑料制件的结构工艺性（4）【组织教学】【回顾旧课】1、塑件的加强肋、支承面、圆角如何设计？2、塑件的花纹、标记、符号及文字如何设计？【讲授新课】课题：32 塑料制件的结构工艺性（4）一、塑料的螺纹和齿轮（一）螺纹 设计原则：1、塑料螺纹的牙形尺寸有一定的限制，外螺纹直径不宜小于4mm，内螺纹直径不宜小于2mm；2、塑料制品螺纹的精度等级一般小于IT8级；3、在同一塑料制品同一轴线上有两段螺纹时，应使两段螺纹方向相同，螺距相等；当方向相反或螺距不等时，就应采用两段螺纹型芯组合使用，成型后分段拧下。（二）齿轮 设计原则：1、塑料齿轮应尽量避免截面突然变化；

49、2、转角处尽量以较大的圆角半径过渡；3、轴与孔的配合不采用过盈配合，而用过渡配合；4、相互啮合的塑料齿轮宜用相同塑料制成。二、带嵌件的塑料制品的设计（一）嵌件的用途1、增加塑料制品的强度、硬度、耐磨性；2、增加制品形状和尺寸的稳定性，提高精度；3、连接与紧固（二）嵌件的种类（三）带嵌件的塑料制品的设计要点及要注意的问题1、嵌件材料及嵌入部分的结构2、嵌件在模具中的定位与固定3、嵌件周围塑料层的设计4、嵌件在模塑时对熔体流动的阻力等【课后小结】1、塑件的螺纹和齿轮的设计2、带嵌件的塑料制品的设计【练习与作业】1、塑件的螺纹和齿轮如何设计？2、带嵌件的塑料制品如何设计？课题：41 注射模具的分类及

50、结构组成【组织教学】【回顾旧课】1、塑件的螺纹和齿轮的设计原则有哪些？2、带嵌件的塑料制品的设计中要注意的事项有哪些？【讲授新课】课题：41 注射模具的分类及结构组成一、塑料模分类（一）按模塑方法分类1、压缩模2、压注模3、注射模4、机头与口模5、中空吹塑模、真空成型模、浇铸模（二）按模具在成型设备上的安装方式分类1、移动式模具特点：优点：模具结构简单，制造成本低，便于成型较多嵌件或形状复杂的塑件，更换模具方便。缺点：工人的劳动强度大，模具重量受工人的体力的限制，不能成型大型件，一般多为单型腔模具，生产效率低，模具易磨损，寿命较短。2、固定式模具优点：模具重量不受工人的体力的限制，能成型大型件

51、或制成多型腔模具，可以实现自动化生产，生产效率高，模具磨损小。缺点：模具结构复杂，造价较高，不便成型嵌件较多的塑件，更换产品时换模比较麻烦。3、半固定式模具是以上两种模具的综合应用，兼有以上两种模具的优缺点。（三）按型腔数目分类1、单型腔模具2、多型腔模具（四）按分型面特征分类1、按分型面的数目： 单分型面模具、双分型面模具、多分型面模具2、按分型面的特征：水平分型面模具、垂直分型面模具、水平和垂直分型面模具二、塑料模的基本结构（一）塑料模的组成零件按用途可以分为两大类：1、成型零件定义（范围）：它是直接与塑料接触的决定制品形状和精度的零件，即构成型腔的零件。凸模、凹模、型芯、螺纹型芯、螺纹型

52、环、镶件等。2、结构零件范围：包括浇注系统零件的加料腔、导向零件、分型与抽芯机构、推出机构、加热与冷却装置以及装配、定位、模具安装用的支承零件等。（主要指注射模中用到的结构零件）（二）塑料模的基本结构以两副典型的塑料模来说明塑料模的基本结构。1、热固性塑料模塑件的注射模 如图3-38所示。2、热塑性塑料模塑件的注射模如图3-39所示。【课后小结】1、塑料模的分类2、塑料模的基本结构【练习与作业】1、塑料模如何分类？2、塑料模的组成零件按用途可以分为哪几类？课题：41 注射模的分类及典型结构【组织教学】【回顾旧课】1、塑料模的设计程序一般包含哪些内容？【讲授新课】课题：41 注射模的分类及典型结

53、构一、概述（一）注射模的定义 注射成型中使用的模具叫注射成型模具，简称注射模。（二）注射模的组成 注射模由动模和定模组成。动模安装在移动模板上，定模安装在固定模板上。二、注射模的结构组成根据注射模各个零部件在模具中所起的作用，可将其分成以下几部分：1、成型零部件系统2、合模导向机构3、浇注系统4、推出机构5、侧向分型与抽芯机构6、温度调节系统7、排气系统8、支承零部件三、典型的注射模实例1、单分型面注射模（两板式注射模）2、多分型面注射模（三板式注射模）3、带活动镶块的注射模4、侧向分型抽芯的注射模5、带有嵌件的注射模6、自动卸螺纹的注射模7、定模设置推出机构的注射模8、带定距分型拉紧机构的注射模9、无流道注射模10、叠层注射模4