注塑成型工艺及注塑模

湛江师范学院第6章注塑成型及注塑模湛江师范学院模具设计与制造这些产品是什么材料制做的？你是否拥有这种材料的产品？举出2-3个例子。概述湛江师范学院模具设计与制造塑料制品湛江师范学院模具设计与制造一.塑料的基本组成、分类与特性塑料及其组成塑料以树脂为主要成分，加入适量添加剂制成的高分子有机化合物。塑料树脂添加剂填充剂：改善物理性能，节省树脂，降低成本增塑剂：增加塑料流动性、柔软性、延展性稳定剂：阻缓材料变质润滑剂：防止粘模，减少对模具摩擦，改善塑料流动性，提高塑件表面光泽度。着色剂：固化剂：湛江师范学院模具设计与制造塑料的分类按塑料的物理化学性能分：热塑性塑料——指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其分子结构是线型或支链型结构。(变化过程可逆)热固性塑料——在受热或其它条件下能固化成不熔不溶性物质的塑料，其分子结构最终为体型结构。（变化过程不可逆）一.塑料的基本组成、分类与特性湛江师范学院模具设计与制造密度小，质量轻优异的电绝缘性能优良的化学稳定性能减摩、耐磨性能好透光及防护性能减震、消音性能优良成形加工方便一.塑料的基本组成、分类与特性塑料的特性缺点：刚性差、易老化、耐热性差。湛江师范学院模具设计与制造注塑的过程：看视频湛江师范学院模具设计与制造6.1.1塑件的结构工艺性塑件的结构工艺性——是塑件对成型加工的适应性塑件结构工艺性设计的特点：满足使用性能和成形工艺要求，结构合理、造型美观、便于制造。湛江师范学院模具设计与制造1、形状设计塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型、脱模。湛江师范学院模具设计与制造湛江师范学院模具设计与制造为了便于塑件脱模，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。脱模斜度为经验数值。2、脱模斜度1°≤α≤1.5°湛江师范学院模具设计与制造湛江师范学院模具设计与制造斜度的方向，一般内孔以小端为准，符合图样，斜度由扩大方向取得。外形以大端为准，符合图样。内孔以小端为准外形以大端为准湛江师范学院模具设计与制造3、壁厚设计：壁厚过小强度及刚度不足，塑料流动困难壁厚过大原料浪费，冷却时间长，易产生缺陷厚薄适中均匀壁厚湛江师范学院模具设计与制造湛江师范学院模具设计与制造改善壁厚典型实例：湛江师范学院模具设计与制造改善壁厚的实例湛江师范学院模具设计与制造壁厚不均导致塑件产生缩孔和缩松及改善实例湛江师范学院模具设计与制造4、加强筋及其他防变形的结构设计加强筋作用：在不增加壁厚的情况下，提高制件的强度、防止和避免塑料变形和翘曲。湛江师范学院模具设计与制造湛江师范学院模具设计与制造加强筋设计要点：筋高L=（1-3）t筋根宽A=（0.25-0.8）t，筋底圆角R=（1/8-1/4）t，筋端部圆角r＝t/8，α=20-50当t≤2mm时，可取A=tt湛江师范学院模具设计与制造湛江师范学院模具设计与制造其他防变形结构湛江师范学院模具设计与制造5、圆角设计：圆角作用：圆角可避免应力集中，提高制件强度圆角可有利于充型和脱模圆角有利于模具制造，提高模具强度湛江师范学院模具设计与制造6、孔的设计：设计原则不能影响和削弱塑件的强度，塑件有孔间距的限制热固性塑件孔间距、孔边距孔径1.51.5～33～66～1010～1818～30孔间距、孔边距1～1.51.5～22～33～44～55～7湛江师范学院模具设计与制造塑件上固定用孔和受力孔的周围可设计凸台加强湛江师范学院模具设计与制造常见孔的设计通孔ａ：用于浅孔，结构简单，但有横向飞边。湛江师范学院模具设计与制造通孔ｂ：用于深孔。湛江师范学院模具设计与制造盲孔d＞1.5:h﹤（3～5）dd≤1.5：h﹤3d孔不宜过深湛江师范学院模具设计与制造异形孔尽量采用拼合成形，以避免侧向抽芯湛江师范学院模具设计与制造异形孔湛江师范学院模具设计与制造异形孔湛江师范学院模具设计与制造异形孔湛江师范学院模具设计与制造7、塑件螺纹的设计（1）为了使用方便和提高塑件使用寿命，则在螺纹端部有一段无螺纹区。无螺纹区无螺纹区湛江师范学院模具设计与制造（2）在同一塑件的同一部位的同轴线上有前后两段螺纹时，其螺纹的螺距和旋转方向应一致。以简化脱模。湛江师范学院模具设计与制造（3）由于塑件的强度相对不高，外螺纹的直径不应小于4mm，内螺纹直径不能小于2mm。（4）为了减小螺距的积累误差，应尽量缩短配合长度。湛江师范学院模具设计与制造8塑件中嵌件的设计：在塑件内压入其它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。湛江师范学院模具设计与制造提高塑件的力学性能或导电导磁性等嵌件的作用：提高塑件的尺寸稳定性和尺寸精度湛江师范学院模具设计与制造起紧固、连接作用湛江师范学院模具设计与制造嵌件镶入段应设计有防脱出的凸凹槽或滚花嵌件设计应注意的问题：湛江师范学院模具设计与制造嵌件周围的壁厚应足够大金属嵌件周围塑料层厚度图例金属嵌件直径D周围塑料层最小厚度C顶部塑料层最小厚度H≤41.50.84～82.01.58～123.02.012～164.02.516～255.03.0湛江师范学院模具设计与制造9、塑件尺寸精度和表面质量塑件的尺寸精度：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。湛江师范学院模具设计与制造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设备的工作能力（注射量、锁模力、工作台面）塑料的流动性（大而薄的塑件充模困难）湛江师范学院模具设计与制造模塑件公差代号为MTMT1级精度最高（一般不采用）MT8级精度最低塑件精度的确定：★有尺寸公差要求时的公差标注：对于塑件上孔的公差可采用基准孔：＋0对于塑件上轴的公差可采用基准轴：0－中心距尺寸公差：±★无尺寸公差要求时的公差标注采用8级精度等级。湛江师范学院模具设计与制造塑件表面质量：表面质量表面粗糙度、光亮程度色彩均匀性表面缺陷：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级湛江师范学院模具设计与制造6.1.2塑料成型设备1、注塑成型设备的分类注射机卧式注射机：应用最多立式注射机角式注射机湛江师范学院模具设计与制造湛江师范学院模具设计与制造2、注塑成型机的主要参数（1）公称注射量（2）额定注射压力（3）锁模力（4）合模装置的基本尺寸湛江师范学院模具设计与制造注射机型号表示注射量表示法XS-ZY-125其中：XS：塑料成形机械；Z：注射成形；Y：螺杆式(无Y表示柱塞式)；125：注射机的公称注射量为125cm3。合模力与注射量表示法XZ-63/50，其中：X：塑料机械；Z：注射机；63：注射容量为63cm3；50：合模力为50×10kN。湛江师范学院模具设计与制造思考题：塑件为什么要有脱模斜度，其取向原则是怎样的，脱模斜度的大小取决于什么？湛江师范学院模具设计与制造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•由于塑料冷却后产生收缩，会紧紧包在凸模或侧向型芯上，或由于粘附作用，塑件紧贴在凹模型腔内．为了便于脱模，防止塑件表面在脱模时划伤等，在设计时必须使塑件内外表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度．•脱模斜度的大小取决于塑件的性能、几何形状如高度或深度、壁厚及型腔表面状态如粗糙度、加工纹路等．硬质塑料比软质塑料脱模斜度大，形状较复杂，或成型孔较多的塑件取较大的脱模斜度，塑料高度较大，孔较深，则取较小的脱模斜度；壁厚增加，内孔包紧型芯的力大，脱模斜度也应取大些．湛江师范学院模具设计与制造6.2注塑成型及注塑模注塑成型原理湛江师范学院模具设计与制造注射过程原料检验预处理合模注射装入料斗保压脱模装入嵌件清理料筒清理模具涂脱模剂嵌件清理、预热预塑化塑件后处理冷却湛江师范学院模具设计与制造注塑成型工艺参数温度压力时间（成型周期）湛江师范学院模具设计与制造温度①料筒温度：②喷嘴温度：③模具温度：——成型周期长，脱模后翘曲变形，影响尺寸精度；——产生较大内应力，开裂，表面质量下降。温度过高温度太低决定塑料塑化质量，温度过低，塑化不充分；温度过高，会发生塑料分解现象。略低于料筒最高温度：防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象；但温度不能太低，否则易堵塞喷嘴.前两种温度主要控制塑料的塑化和流动；后一种温度主要影响塑料的流动和冷却定型。湛江师范学院模具设计与制造压力又称背压，是指采用螺杆式注射机时，螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力。目的：增加塑化压力能提高熔融体温度，使温度分布均匀化，使色料混合一体化，且能逐出熔料中的气体。但增加塑化压力会延长成形温度时间，降低塑化速率，导致塑料降解。在保证塑件质量的前提下，塑化压力越低越好。塑化压力：注射压力：目的：（1）克服塑料熔体从料筒流向型腔时的阻力，保证一定的冲模速率；（2）对塑料熔体进行压实。湛江师范学院模具设计与制造时间（成型周期）——完成一次注射过程所需的时间。成型周期充模时间注射时间合模冷却时间（30~120s）：以塑件脱模时不变形为原则其它时间：开模、脱模、喷涂脱模剂、安放嵌件和合模时间等。保压时间（3~5s）（20~120s）总冷却时间湛江师范学院模具设计与制造注塑成型特点能一次成形形状复杂、尺寸精确、带有嵌件的塑件。成形周期短，生产率高，易实现自动化生产。除氟塑料以外，几乎所有的热塑性塑料都可以注射成形，一些流动性好的热固性塑料也可以注射成形。注射机价格较高，注射模结构复杂，成本较高，不适合单件小批量生产湛江师范学院模具设计与制造6.2.2注塑模的分类及结构组成1、注塑模具的结构组成动模定模湛江师范学院模具设计与制造成型部分浇注系统合模导向机构侧向抽芯机构推出机构温度调节系统排气系统支承零部件湛江师范学院模具设计与制造2、注塑模的分类：按结构特征分：单分型面注射模双分型面注射模斜导柱侧向分型与抽芯注射模带有活动镶件的注射模定模带有推出机构的注射模自动卸螺纹注射模具。单型腔注射模多型腔注射模按型腔数量分：湛江师范学院模具设计与制造分型面的形状将注塑模适当的分成两个或几个可以分离的主要部分，当这些可以分离部分的接触表面分开时，可以取出塑件和浇注系统凝料，而成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为分型面。平直分型面；倾斜分型面；阶梯分型面；曲面分型面；6.2.3分型面湛江师范学院模具设计与制造分型面表示方法模具分型时，若分型面两边模板都移动，用表示；若其中一方不动，另一方移动，用表示；箭头指向移动方向。当有多个分型面时，应按开模先后次序依次标出A、B、C或标出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等字样，湛江师范学院模具设计与制造分型面选择原则（1）使塑件能脱模分型面要取在塑件的最大截面处湛江师范学院模具设计与制造（2）分型面的选择要便于模具制造台阶分型面的加工比倾斜的型芯及推管的加工和定位容易湛江师范学院模具设计与制造（3）分型面的选择利于侧向抽芯使较长的型芯与开模方向一致，较短的型芯作侧面抽芯湛江师范学院模具设计与制造在垂直于合模方向上投影面积较大的接触面设置分型面。湛江师范学院模具设计与制造（4）有利于保证塑件外观质量避免光滑平整平面和圆弧曲面上设置分型面。湛江师范学院模具设计与制造湛江师范学院模具设计与制造（5）有利于保证塑件的尺寸精度同轴度要求高的形状放在同一半模内湛江师范学院模具设计与制造6.2.4浇注系统定义指塑料熔体从注塑机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道使塑料熔体平稳有序地填充型腔，并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部分，以获得组织紧密的塑件。作用湛江师范学院模具设计与制造普通浇注系统的组成主流道分流道冷料穴浇口湛江师范学院模具设计与制造主流道(一次)分流道二次分流道（支流道）浇口冷料井湛江师范学院模具设计与制造1、主流道的设计设计要点作用是连接注射机喷嘴和模具的桥梁，是熔料进入型腔最先经过的部位。