塑料成型工艺注射成型课件.pptx
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- 塑料 成型 工艺 注射 课件
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1、2022年4月18日 1.了解注塑工艺过程及工艺参数的选择;了解注塑工艺过程及工艺参数的选择; 2.掌握工艺参数对塑件质量的影响。掌握工艺参数对塑件质量的影响。目的和要求:目的和要求:重点难点:重点难点:1.工艺过程及控制因素;工艺过程及控制因素; 2.工艺参数分析讨论工艺参数分析讨论第三章第三章 注射成型工艺注射成型工艺 2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 塑料制件的设计是在满足使用要求的前提下,塑料制件的设计是在满足使用要求的前提下,根据选用塑料的类型及其成型加工特点,确定相根据选用塑料的类型及其成型加工特点,确定相应而合理的成型工艺,并根据该成型
2、工艺的特性应而合理的成型工艺,并根据该成型工艺的特性而设计出相适应的塑料结构件。而设计出相适应的塑料结构件。 2022年4月18日 由于塑料有其特殊的物理机械性能,因此设计塑件由于塑料有其特殊的物理机械性能,因此设计塑件时必须充分发挥其性能上的优点吗,避免或补偿其缺时必须充分发挥其性能上的优点吗,避免或补偿其缺点,在满足使用要求的前提下,塑料形状应尽可能做点,在满足使用要求的前提下,塑料形状应尽可能做到到简化模具结构,符合成型工艺简化模具结构,符合成型工艺特点。对于模具设计特点。对于模具设计者来说,在考虑塑件的结构及有关使用要求时,还必者来说,在考虑塑件的结构及有关使用要求时,还必须与成型该塑
3、件的成型模具的相应结构结合起来考虑,须与成型该塑件的成型模具的相应结构结合起来考虑,既要使塑料制件能按使用要求加工出来,保证制件的既要使塑料制件能按使用要求加工出来,保证制件的质量,而又要使模具结构合理、经济。质量,而又要使模具结构合理、经济。3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性在塑件结构工艺性设计中,应考虑以下几方面的因素:在塑件结构工艺性设计中,应考虑以下几方面的因素:n(1 1)塑料的各项性能特点)塑料的各项性能特点n(2 2)在保证各项使用性能的前提下塑件的结构形状)在保证各项使用性能的前提下塑件的结构形状应力求简单,且有利于冲模流动、排气、补缩和高效应力求简单,且
4、有利于冲模流动、排气、补缩和高效冷却硬化(热塑性塑件)或快速受热固化(热固性塑冷却硬化(热塑性塑件)或快速受热固化(热固性塑件)件)n(3 3)模具的总体结构应易于制造特别是抽芯和脱模)模具的总体结构应易于制造特别是抽芯和脱模机构机构2022年4月18日塑件结构工艺性设计的主要内容包括以下几方面:塑件结构工艺性设计的主要内容包括以下几方面:一、塑料制件的选材一、塑料制件的选材二、塑料制件的尺寸和精度二、塑料制件的尺寸和精度三、塑料制件的表面质量三、塑料制件的表面质量四、塑料制件的结构设计四、塑料制件的结构设计表面粗糙度表面粗糙度表观质量表观质量形状、壁厚、斜度、加强筋、形状、壁厚、斜度、加强筋
5、、支撑面、圆角、孔。螺纹、齿支撑面、圆角、孔。螺纹、齿轮、嵌件、铰链、标记、符号轮、嵌件、铰链、标记、符号和文字等和文字等2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性n一、塑料制件的选材一、塑料制件的选材塑料制品的选材应考虑如下几个方面,以判断塑料制品的选材应考虑如下几个方面,以判断其是否能够满足使用要求其是否能够满足使用要求。1 1)塑料的)塑料的力学性能力学性能,如强度、刚性、韧性、弹如强度、刚性、韧性、弹性、弯曲性能、冲击性能以及对应力的敏感性。性、弯曲性能、冲击性能以及对应力的敏感性。2022年4月18日2 2)塑料的)塑料的物理性能物理性能,如对环境温
6、度变化的适应如对环境温度变化的适应性、光学特性、绝热或电气绝缘的程度、精加性、光学特性、绝热或电气绝缘的程度、精加工和外观的完满程度等。工和外观的完满程度等。3 3)塑料的)塑料的化学性能化学性能,如对接触物(水、溶剂、油如对接触物(水、溶剂、油、药品)耐性、卫生程度以及使用上的安全性等、药品)耐性、卫生程度以及使用上的安全性等。2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性4 4)必要的精度必要的精度,如收缩率的大小以及各方向收缩率如收缩率的大小以及各方向收缩率的差异。的差异。5 5)成型工艺性成型工艺性,如塑料的流动性、结晶性热敏性等。如塑料的流动性、结晶性热
7、敏性等。 对于塑料材料的这些要求往往是通过塑料的对于塑料材料的这些要求往往是通过塑料的特性表进行选择和比较的特性表进行选择和比较的。2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性n1 1、塑件的尺寸、塑件的尺寸二、塑料制件的尺寸和精度二、塑料制件的尺寸和精度 塑件的总体尺寸主要取决于塑料品种的塑件的总体尺寸主要取决于塑料品种的流动流动性性。在一定的设备和工艺条件下,流动性好的塑。在一定的设备和工艺条件下,流动性好的塑料可以成型较大尺寸的塑件;反之,成型的塑件料可以成型较大尺寸的塑件;反之,
8、成型的塑件尺寸较小。尺寸较小。2022年4月18日2022年4月18日 塑件的外形尺寸还受成型设备的限制。从能源、塑件的外形尺寸还受成型设备的限制。从能源、模具制造成本和成型工艺条件出发,只要能满足塑件模具制造成本和成型工艺条件出发,只要能满足塑件的使用要求,应将塑件设计的尽量紧凑,尺寸小巧一的使用要求,应将塑件设计的尽量紧凑,尺寸小巧一些。些。2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性n是指所获得的塑件尺寸与产品尺寸的符是指所获得的塑件尺寸与产品尺寸的符合程度,即所获塑件尺寸的合程度,即所获塑件尺寸的准确度准确度。2 2、塑件的尺寸精度、塑件的尺寸精度 影响
9、塑件精度的因素较为复杂,塑件尺寸误影响塑件精度的因素较为复杂,塑件尺寸误差的产生式多种因素综合影响的结果,因此,在差的产生式多种因素综合影响的结果,因此,在一般情况下塑件要达到金属制件那样的精度是非一般情况下塑件要达到金属制件那样的精度是非常困难的。常困难的。2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2 2、塑件的尺寸精度、塑件的尺寸精度 从模具设计和制造得角度看,影响塑件尺寸精从模具设计和制造得角度看,影响塑件尺寸精度的因素主要有以下几方面:度的因素主要有以下几方面:(1 1)模具的制造精度)模具的制造精度(2 2)模具的磨损程度)模具的磨损程度(3 3)塑
10、料收缩率的波动)塑料收缩率的波动(4 4)模具安装配合误差)模具安装配合误差2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2 2、塑件的尺寸精度、塑件的尺寸精度 此外,成型时工艺条件的变化、成型后的实此外,成型时工艺条件的变化、成型后的实效变化、塑件的飞边等都会影响塑件的精度。因效变化、塑件的飞边等都会影响塑件的精度。因此。要合理地确定塑件精度。此。要合理地确定塑件精度。 一般来讲,为了降低模具的加工难度和模具制一般来讲,为了降低模具的加工难度和模具制造成本,在满足使用条件的前提下尽可能选用造成本,在满足使用条件的前提下尽可能选用低低的的精度等级。精度等级。 目前
11、,我国已颁布了工程塑料模塑塑件尺寸公目前,我国已颁布了工程塑料模塑塑件尺寸公差的国家标准。差的国家标准。2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性表表31 工程塑料模塑塑料尺寸公差工程塑料模塑塑料尺寸公差(GB/T14486-1993)2022年4月18日2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 模塑件尺寸公差的代号为模塑件尺寸公差的代号为MT,公差等级分为,公差等级分为7个等级,个等级, MT1级精度最高(一般不采用),级精度最高(一般不采用), MT7级精度最低。每一级又分为级精度最低。每一级又分为A、B两部分,其中两部
12、分,其中A表表示为不受模具活动部分影响尺寸的公差示为不受模具活动部分影响尺寸的公差,B表示为受表示为受模具活动部分影响尺寸的公差模具活动部分影响尺寸的公差(例如,由于受水平(例如,由于受水平分型面溢边厚薄的影响,压缩件高度方向的尺寸。分型面溢边厚薄的影响,压缩件高度方向的尺寸。2022年4月18日 表中,其具体的上、下偏差可根据制品的配合性表中,其具体的上、下偏差可根据制品的配合性质进行选择。质进行选择。 通常:通常: 孔类孔类尺寸的公差取尺寸的公差取正(正(+ +)值;值; 轴类轴类尺寸的公差取尺寸的公差取负(负(- -)值;值; 中心距中心距尺寸公差取表中尺寸公差取表中数值之半数值之半并冠
13、以并冠以号。号。2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 塑件尺寸精度还与塑件尺寸精度还与塑料品种塑料品种有关,根据各种塑料有关,根据各种塑料收缩率的不同,塑件的公差等级又可分为收缩率的不同,塑件的公差等级又可分为高精度高精度、一般精度一般精度、未注公差未注公差三种。如表三种。如表3-2。此表反映了在。此表反映了在实践总结和讨论分析的基础上,不同塑料在同样工实践总结和讨论分析的基础上,不同塑料在同样工艺难度下所能达到不同精度等级标准。艺难度下所能达到不同精度等级标准。2022年4月18日表表3-2 塑件公差等级的选用塑件公差等级的选用2022年4月18日3.
14、1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性三、塑料制件的表面质量三、塑料制件的表面质量塑件的表面质量包括塑件的表面质量包括表面粗糙度表面粗糙度和和表面质量表面质量。 塑件表面粗糙度的高低,主要与塑件表面粗糙度的高低,主要与模具型腔的表模具型腔的表面粗糙度面粗糙度有关。一般模具型腔的表面粗糙度要比有关。一般模具型腔的表面粗糙度要比塑件低一个等级,即光洁度高一个等级。塑件低一个等级,即光洁度高一个等级。 注塑件:注塑件:Ra0.21.6 m 模腔表壁:模腔表壁: Ra0.10.8 m(塑件(塑件Ra的的1/2)2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性
15、塑件的表观质量指的是塑件成型后的表观缺陷状塑件的表观质量指的是塑件成型后的表观缺陷状态,如常见的缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、熔态,如常见的缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、熔接痕、阴纹、翘曲与收缩、尺寸不稳定等。接痕、阴纹、翘曲与收缩、尺寸不稳定等。三、塑料制件的表面质量三、塑料制件的表面质量 它是由于塑件成型工艺条件、塑件成型原材料它是由于塑件成型工艺条件、塑件成型原材料的选择、模具总体设计等多种因素造成的。的选择、模具总体设计等多种因素造成的。2022年4月18日 塑件为了获得光滑美观的表面,常常要求粗糙塑件为了获得光滑美观的表面,常常要求粗糙度低,为此模具型腔表面需要度低,为此模具型腔表面
16、需要研磨抛光和打磨研磨抛光和打磨。因此,粗糙度过低会使得模具制造工艺复杂、周因此,粗糙度过低会使得模具制造工艺复杂、周期长、成本高。期长、成本高。2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性三、塑料制件的表面质量三、塑料制件的表面质量 对于透明制品还要求型腔和型芯粗糙度相同。对对于透明制品还要求型腔和型芯粗糙度相同。对于不透明的塑料制品,模具型芯的成型表面并不影于不透明的塑料制品,模具型芯的成型表面并不影响制品的外观,仅仅影响制品的脱模性能,所以在响制品的外观,仅仅影响制品的脱模性能,所以在不影响使用要求的前提下,不影响使用要求的前提下,型芯的表面粗糙度的级型芯
17、的表面粗糙度的级别可比型腔的表面粗糙度高别可比型腔的表面粗糙度高1 1 2级。级。2022年4月18日 有些制品的表面要求有有些制品的表面要求有Ra0.80.2 m的表面粗的表面粗糙度(镜面),而模具在使用中由于型腔表面磨损糙度(镜面),而模具在使用中由于型腔表面磨损而变得粗糙时,应随时给以抛光复原,以保持其原而变得粗糙时,应随时给以抛光复原,以保持其原有的镜面。有的镜面。 应该指出的是,光洁如镜的制品表面很易划伤,应该指出的是,光洁如镜的制品表面很易划伤,制品与模具表面还易形成制品与模具表面还易形成真空吸附真空吸附面使脱模困难。并面使脱模困难。并且在成型过程中产生的疵点、丝痕和波纹会在制品的
18、且在成型过程中产生的疵点、丝痕和波纹会在制品的光洁表面上暴露无遗。光洁表面上暴露无遗。2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 因此常常利用化学腐蚀的方法在模具型腔表面形因此常常利用化学腐蚀的方法在模具型腔表面形成诸如凹槽纹、皮革纹、桔皮纹、木纹等装饰花纹,成诸如凹槽纹、皮革纹、桔皮纹、木纹等装饰花纹,对塑料制品进行表面装饰。制品表面经装饰后可以隐对塑料制品进行表面装饰。制品表面经装饰后可以隐蔽制品表面在成型过程中产生的缺陷,使外形美观,蔽制品表面在成型过程中产生的缺陷,使外形美观,并且由于型腔表面细小的凹纹,在制品表面与型腔表并且由于型腔表面细小的凹纹,在
19、制品表面与型腔表面之间能容纳少许的空气,不致形成真空吸附而造成面之间能容纳少许的空气,不致形成真空吸附而造成脱模困难。脱模困难。2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性四、塑料制件的结构设计四、塑料制件的结构设计 塑料制件的形状,首先是保证制件的使用结构要塑料制件的形状,首先是保证制件的使用结构要求,并结合人们的审美观点而设计出来的几何形状,求,并结合人们的审美观点而设计出来的几何形状,因而,随着设计者的构思方案不同,同一用途的制件因而,随着设计者的构思方案不同,同一用途的制件,其形状也会不同,对此我们不做深入讨论。我们所,其形状也会不同,对此我们不做深入讨
20、论。我们所着重论述的是有关制件设计的着重论述的是有关制件设计的工艺性与经济性工艺性与经济性,即我,即我们设计的塑件内外表面形状要设计的易于模塑成型。们设计的塑件内外表面形状要设计的易于模塑成型。1 1)形状)形状2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 有些塑件的结构上有侧孔或凹槽,模具设计中就有些塑件的结构上有侧孔或凹槽,模具设计中就必须设置活动块或复杂的必须设置活动块或复杂的侧向抽芯机构侧向抽芯机构,否则塑件,否则塑件就无法脱模。而采用侧抽芯或瓣合式模具不但提高就无法脱模。而采用侧抽芯或瓣合式模具不但提高了模具制造成本降低了生产效率,而且还会在分型了模具
21、制造成本降低了生产效率,而且还会在分型面上留下毛边,增加后加工的困难。面上留下毛边,增加后加工的困难。 通常,只要适当改变这种情况,使模具结构大通常,只要适当改变这种情况,使模具结构大大简化,制造方便也有利于提高生产率。为此塑件大简化,制造方便也有利于提高生产率。为此塑件要尽量的要尽量的避免侧凹陷部分避免侧凹陷部分。 2022年4月18日2022年4月18日2022年4月18日2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性表表3-3 改变塑件形状以利于成型的几个例子改变塑件形状以利于成型的几个例子 2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的
22、结构工艺性 热塑性塑料中软而有弹性者,如热塑性塑料中软而有弹性者,如PEPE、PPPP、POPOM M等制品,当塑件的侧凹较浅并允许有圆角时则等制品,当塑件的侧凹较浅并允许有圆角时则可以用整体式模具,采用强制脱出塑件,如图所可以用整体式模具,采用强制脱出塑件,如图所示,这时塑件在脱模温度下应具有足够的弹性。示,这时塑件在脱模温度下应具有足够的弹性。 使用强制脱出类型的制件在瓶盖生产中应用使用强制脱出类型的制件在瓶盖生产中应用很广泛,但是多数情况下塑件侧凹不能强制脱出。很广泛,但是多数情况下塑件侧凹不能强制脱出。2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性图图3-
23、1 可强制脱模的侧向凸、凹形状可强制脱模的侧向凸、凹形状()100%5%A BaB()100%5%A BbC强制脱出的浅侧凹,尺寸应满足:强制脱出的浅侧凹,尺寸应满足:2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2 2)斜度)斜度 熔融的塑料在模具型腔中成型以后,便逐渐熔融的塑料在模具型腔中成型以后,便逐渐冷却,从而使塑件紧紧包裹住模腔中的型芯或其冷却,从而使塑件紧紧包裹住模腔中的型芯或其他凸起部分,甚至粘附住型腔表面,使开模取件他凸起部分,甚至粘附住型腔表面,使开模取件时发生困难,致使
24、塑件表面擦伤、拉毛。为了使时发生困难,致使塑件表面擦伤、拉毛。为了使塑件脱模方便,设计塑件时必须考虑与脱模(及塑件脱模方便,设计塑件时必须考虑与脱模(及抽芯)方向平行的内、外表面都应设置一定的抽芯)方向平行的内、外表面都应设置一定的脱脱模斜度模斜度。2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性图图3-2 脱模斜度脱模斜度 脱模斜度取向:脱模斜度取向:外形以大端为基准,斜度由缩小方向取得,外形以大端为基准,斜度由缩小方向取得,内形以小端为内形以小端为 基准,斜度由扩大方向取得。基准,斜度由扩大方向取得。2022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制
25、件的结构工艺性 斜度过小斜度过小,脱模脱模苦难,易造成表面划伤或破裂;,脱模脱模苦难,易造成表面划伤或破裂; 斜度过大斜度过大则影响其尺寸精度则影响其尺寸精度。 脱模斜度还没有比较精确的计算公式,目前依靠经验脱模斜度还没有比较精确的计算公式,目前依靠经验 数据,下表给出了一些塑料的常用的脱模斜度值。数据,下表给出了一些塑料的常用的脱模斜度值。 塑件斜度大小与塑件斜度大小与塑料的收缩率、结构形状、壁厚、塑料的收缩率、结构形状、壁厚、成型工艺条件成型工艺条件等有关,一般脱模斜度等有关,一般脱模斜度0.5 1.52022年4月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性表表3-4
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