电子教案2

一、塑料的成型原理：是指将配制好的塑料原料（粉料、粒料、溶液或分散体）在一定的工艺装备和工艺条件下塑制成所需形状、尺寸塑料制品的过程。

二、塑料成型方法：1、注射成型2、压缩成型3、压注成型4、挤出成型5、中空成型模具(基本概念)：——是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。

特点：1）模具----是一种工具；2）模具与塑件-----“一模一样”；3）订货合同-----单件生产4）模具生产制件所具备的高精度、高复杂度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。

塑料模具(基本概念)---是指利用其本身特定密闭腔体去成型具有一定形状和尺寸的立体形状塑料制品的工具。

模塑成型工工艺、高效率的设备、先进的模具是影响塑料制品(塑件)生产的三大重要因素概念：塑料是以高分子聚合物为主要成分，经与不同的添加剂混炼而成的可塑成型的混合物，在加热、加压等条件下具有可塑性，在常温下为柔韧的固体。

一、塑料的组成塑料以合成树脂为主要成分，它由合成树脂和根据不同的需要而增添的不同添加剂所组成。

（1）合成树脂（2）填充剂（又称填料）（3）增塑剂：（4）增强剂（5）稳定剂（6）润滑剂（7）着色剂：对着色剂的要求是：耐热、耐光，性能稳定，不分解、不变色、不与其它成分发生不良化学反应，易扩散，着色力强，与树脂有良好的相溶性，不发生析出现象。

着色料添加量应＜2%。

（8）固化剂（9）其它辅助剂二、塑料的性能优点： 1) 密度小、质量轻 2）比强度高按单位质量计算材料的抗拉强度称为比强度。

3) 绝缘性能好、介电损耗低 4) 化学稳定性高 5) 减振消音性能好 6) 减摩、耐磨性能好缺点：制品的尺寸稳定性差、易老化、不易自行降解等。

1) 热塑性塑料这类塑料的合成树脂都是线型或带有支链型结构的聚合物，在一定的温度下受热变软，成为可流动的熔体。

在此状态下具有可塑性可塑制成型制品，冷却后保持既得的形状；如再加热，又可变软塑制成另一形状，如此可以反复进行。

2) 热固性塑料这类塑料的合成树脂是带有体型网状结构的聚合物，在加热之初，因分子呈线型结构，具有可熔性和可塑性，可塑制成一定形状的制品，但当继续加热温度达到一定程度后，分子呈现网状结构，树脂变成了不熔的体型结构，此时即使再加热到接近分解的温度，也不再软化。

热固性塑料的工艺性能1.收缩性2.流动性3.比容和压缩率4.固化特性5.水分及挥发物含量6.热固性塑料受热时的物理状态一、塑料的成型收缩（1）导致塑料成型收缩的因素1) 塑料材料的热胀冷缩；2)制品脱模后的弹性恢复；3) 方向性收缩成型时由于高分子聚合物沿料流方向取向，而导致制品呈现各向异性。

沿料流方向收缩大，与料流垂直方向的收缩小。

（2）影响塑料成型收缩的因素1) 塑料品种 2) 制品结构 3) 模具结构 4) 成型工艺二、塑料的流动性在塑料的模塑成型过程中，塑料熔体在一定的温度和压力下充填模具型腔的能力，称为塑料的流动性。

影响塑料流动性的因素主要有以下几方面：（1）塑料的品种（2）成型工艺（3）模具结构三、塑料的相容性四、塑料的热敏性五、塑料的吸水性六、结晶性聚合物的结晶是指某些线型聚合物熔体在冷凝过程中，树脂分子的排列由非晶态转变为晶态的过程。

结晶型塑料在模塑成型时应注意以下几点：（1）塑化时需要更多的热量，应选择塑化能力强的设备。

（2）冷凝结晶时放出的热量多，模具应加强冷却。

（3）成型收缩大，易发生缩孔和气泡。

（4）制品各向异性显著，内应力大，易产生翘曲与变形，成型后应进行适当的热处理。

第四节常用塑料一、聚乙烯（PE）（1）基本特性聚乙烯塑料由乙烯单体经聚合而成, 是塑料工业中产量最大的品种。

按聚合时采用的生产压力的高低可分为高压、中压和低压聚乙烯三种。

（2）主要用途高密度聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等；低密度聚乙烯常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包覆电缆等。

五、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）（1）基本特性 ABS是由丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）共聚生成的三元共聚物，具有良好的综合力学性能。

丙烯腈使ABS有较高的耐热性、耐化学腐蚀性及表面硬度；丁二烯使ABS具有良好的弹韧性、冲击强度、耐寒性以及较高的抗拉强度；苯乙烯使ABS具有良好的成型加工性、着色性和介电特性，使ABS制品的表面光洁。

ABS无毒、无味、不透明，色泽微黄，可燃烧，有良好的机械强度和极好的抗冲击强度，有一定的耐油性和稳定的化学性和电气性能。

（2）主要用途 ABS广泛应用于家用电子电器、工业设备及日常生活用品等领域。

（3）成型特点 ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕。

六、聚酰胺（PA）（1）基本特性聚酰胺又称尼龙（Nylon），尼龙树脂为无毒、无味，呈白色或淡黄色的结晶颗粒。

尼龙具有优良的力学性能，抗拉、抗压、耐磨。

其抗冲击强度比一般塑料有显著提高，其中以尼龙6更优。

作为机械零件材料，具有良好的消音效果和自润滑性能。

尼龙还具有良好的耐化学性、气体透过性、耐油性和电性能。

但吸水性强、收缩率大，常常因吸水而引起尺寸的变化。

（2）主要用途尼龙由于具有较好的力学性能，在工业上广泛地用来制作轴承、齿轮、等机械零件和降落伞、刷子、梳子、拉链、球拍等。

八、环氧树脂，环氧树脂具有很强的粘结能力，是人们熟悉的（万能胶）的主要成分。

此外还耐化学药品、耐热，电气绝缘性能良好，收缩率小。

比酚醛树脂有较好的力学性能。

其缺点是耐气候性差、耐冲击性低，质地脆。

（2）主要用途环氧树脂可用作金属和非金属材料的粘合剂，用于封闭各种电子元件。

用环氧树脂配以石英粉等来浇铸各种模具。

还可以作为各种产品的防腐涂料。

一、注射工艺过程1、注射机的基本组成根据注射成型过程，一般可将注射机分为以下几个部分。

（1）注射装置（2）锁模装置（3）液压传动和电器控制2、注射机的分类:注射机按外型特征可划分为如下三类：立式、卧式、直角式三种。

注射机也可以按塑料在料筒中的塑化方式分类，常用的有如下：（1）柱塞式注射机（2）螺秆式注射机二、注射模塑工艺过程1、注射前的准备（1）原材料的检验与预处理（2）料筒的清洗（3）加料（4）嵌件的预热与安放。

2、注射过程1）充模将塑化好的塑料熔体在柱塞或螺杆的推挤下，经注射机喷嘴及模具浇注系统而注入模具型腔并充满型腔，这一阶段称为充模。

2）保压保压是自熔体充满模具型腔起到柱塞或螺杆开始回退止的这一阶段的施压过程。

其目的除了防止模内熔体倒流外，更重要的是确保模内熔体冷却收缩时继续保持施压状态以得到有效的熔料补充，确保所得制品形状完整而致密。

3）倒流 4）浇口冻结后的冷却 5）脱模 3、制品的后处理：退火和调湿处理。

第四节塑料制品的结构工艺性一、脱模斜度：脱模斜度一般依靠经验数据选取，通常情况下脱模斜度取30′～1°30′，最小为15′～20′。

二、壁厚1、壁厚过小成型时流动阻力大，难以充满型腔。

壁厚过大，增加了冷却时间，产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。

2、同一制品零件的壁厚应尽可能一致。

2、双分型面注射模双分型面注射模具有两个分型面，如图所示。

A－A为第一分型面，分型后浇注系统凝料由此脱出；B－B为第二分型面，分型后制品由此脱出。

1―动模座 2―垫板 3―凸模 4―推件板 5―导柱 6―限位钉7―弹簧 8―定距拉板 9―主流道衬套 10―定模底板 11―中间板12―导柱 13―凸模固定板 14―推杆 15―推杆固定板16―推板::分析可知，因为双分型面注射模增设了一个中间板，整体结构比单分型面复杂，模具制造成本较高，且需要较大的开模行程，因此，双分型面注射模多用于采用点浇口的单模腔或多模腔注射成型生产中，而对大型制品或流动性差的塑料成型则比较少用。

一、普通浇注系统的组成浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。

普通流道浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成。

浇注系统设计要求：1应考虑成型塑料的工艺特性2浇口位置.数量的设计要有利于熔体的流动，避免产生湍流，涡流，喷射等现象，有利于排气，设计时应预先分析熔接痕的位置及对塑件质量的影响。

3应尽量缩短熔体到型腔的流程，以减少压力损失4避免高压熔体对型芯和嵌件的冲击，以防止型芯的变形或嵌件的位移5尽量减少浇注系统冷凝料的产生，减少原材料的损耗6浇口的设置要便于冷凝料的去除，不影响塑件的外观（3）浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，它是浇注系统的关键部分。

1）浇口的作用①熔体充模后，浇口处首先凝固，可防止注射机螺杆（或柱塞）抽回时熔体向分流道回流。

②熔体在流经狭窄的浇口时产生摩擦热，使熔体升温，有助于充模。

③易于切除浇口尾料，二次加工方便。

④对于多型腔模具，浇口能用来平衡进料，对于多浇口单型腔模具，浇口不仅可以用来平衡进料，还可以用来控制熔合纹在制品中的位置。

2）浇口的类型①直接浇口②侧浇口③扇形浇口④膜状浇口⑥潜伏浇口⑦护耳浇口⑤点浇口点浇口的优点是浇口残留痕迹小，易取得浇注系统的平衡，也利于自动化操作，但是由于浇口的截面积小，流动阻力大，需提高注射压力，只宜于成型流动性好的热塑性塑料，在模具结构上需增加一个分型面，即三板式双分型面，以便浇口凝料取出。

3）浇口位置①尽量缩短流动距离②浇口应开设在制品壁最厚处③尽量减少或避免熔接纹④应有利于型腔中气体的排除⑤避免在承受弯曲或冲击载荷的部位设置。

⑥浇口应开设在不影响型芯稳定性的部位⑦浇口应开设在不影响制品外观的部位。

⑧浇口的设置应避免熔体断裂（4）冷料穴的设计将主流道或分流道延长所形成的井穴称为冷料穴。

冷料穴的作用是贮存因两次注射间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔。

影响塑件质量。

一、分型面的确定模具上用以取出制品及浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面。

（2）分型面位置的选择原则1）分型面应选在制品外形最大轮廓处2）确定有利的留模方式，便于制品顺利脱模，应尽量选在能使制品留在动模内的地方。

3）保证制品的精度要求4）满足制品的外观质量要求5）便于模具加工制造6）考虑成型面积和锁模力，避免涨模溢料现象的发生，应尽量减少制品在合模分型面上的投影面积。

7）对侧向抽芯的影响8）便于排气二、成型零件的结构设计（1）成型零件的结构设计1）凹模凹模是成型塑料制品外表面的主要零件，按其结构不同，可分为整体式和组合式两类。

①整体式凹模整体式凹模由整块材料加工而成，特点是牢固，使用中不易发生变形，不会使制品产生拼接线痕迹。

但由于加工困难，热处理不方便。

②组合式凹模A、整体嵌入式凹模B、局部镶嵌式凹模C、底部镶拼式凹模D、侧壁镶拼式凹模E、多件镶拼式凹模F、四壁拼合式凹模一、导向机构的设计1、作用：定位、导向、承受一定侧压力。