高分子材料成形工艺

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高分子材料成型加工

高分子材料成型加工

高分子材料成型加工是将高分子材料通过一系列的工艺操作和设备,使其转变成所需形状和尺寸的过程。

以下是高分子材料成型加工的一些常见方法:
1. 注塑成型:将高分子材料以固体或液态形式注入到模具中,在高压和高温下使其熔化并充满模具腔体,然后冷却固化,最终得到所需形状的制品。

注塑成型广泛应用于塑料制品的生产,如塑料容器、零件等。

2. 挤出成型:将高分子材料通过挤出机加热熔化,然后通过模具的挤压作用将熔融物料挤出成连续的型材,经冷却固化后得到所需形状的制品。

挤出成型常用于生产管道、板材、薄膜等产品。

3. 吹塑成型:利用吹塑机将高分子材料加热熔化,然后通过气流将其吹成空气袋状,同时在模具中形成所需形状,最后冷却固化得到制品。

吹塑成型常用于生产塑料瓶、塑料薄膜等。

4. 压延成型:将高分子材料以固体或液态形式置于两个或多个辊子之间,通过辊子的旋转和挤压,使其逐渐变薄并得到所需形状和尺寸,最后冷却固化。

压延成型常用于生产塑料薄膜、塑料板材等。

5. 注塑吹塑复合成型:将注塑成型和吹塑成型结合在一起,先通过
注塑将制品的大部分形状成型,然后通过吹塑将其膨胀、加压并使得内部空腔形成所需形状。

注塑吹塑复合成型常用于生产中空制品,如玩具、塑料容器等。

除了上述常见的成型加工方法外,还有其他方法如压缩成型、发泡成型、旋转成型等,不同的高分子材料和产品要求会选择适合的成型加工方法。

成型加工过程中需要考虑材料的熔化温度、流动性、冷却速度等因素,同时也要注意模具设计和工艺参数的优化,以获得良好的成型效果和制品质量。

高分子材料成型加工

高分子材料成型加工

高分子材料成型加工简介高分子材料成型加工是指通过加热、挤压、拉伸等工艺将高分子材料转变成所需形状和尺寸的过程。

高分子材料广泛应用于各个领域,如塑料制品、橡胶制品、纤维材料等。

本文将介绍高分子材料成型加工的基本原理、常用的加工方法以及在实际应用中的注意事项。

基本原理高分子材料成型加工是利用高分子材料的可塑性进行加工的过程。

高分子材料的可塑性是指在一定的温度和压力下,可以被加工成各种形状的性质。

其基本原理可以归纳为以下几点:1.熔融:高分子材料在一定的温度范围内可以被熔化成流体状态,使得材料更易于流动和变形。

2.成型:将熔融的高分子材料注入到模具中,通过模具的形状和尺寸限制,使得熔融材料在冷却后得到所需的形状和尺寸。

3.冷却固化:熔融材料在模具中冷却后逐渐固化成固体,成为最终的成型品。

常用的加工方法注塑成型注塑成型是一种常用的高分子材料成型加工方法,适用于制造各种塑料制品。

其基本流程包括:1.材料准备:选择合适的塑料颗粒作为原料,将其加入注塑机的进料口中。

2.加热熔融:注塑机将原料加热、熔融,并将熔融的塑料材料注入到模具中。

3.冷却固化:模具中的熔融塑料材料在冷却后逐渐固化成固体,形成最终的成型品。

4.取出成品:将固化的成型品从模具中取出,并进行后续加工,如修整边缘、打磨表面等。

挤出成型挤出成型是另一种常用的高分子材料成型加工方法,适用于制造各种管材、板材等长型产品。

其基本流程包括:1.材料准备:将高分子材料以颗粒形式加入到挤出机的料斗中。

2.加热熔融:挤出机将颗粒状的高分子材料加热、熔融,并通过螺杆将熔融的材料挤出。

3.模具成型:挤出的熔融材料通过模具的形状和尺寸限制,被冷却成所需的形状和尺寸。

4.冷却固化:在模具中冷却后,熔融材料逐渐固化成固体,形成最终的成型品。

5.切割成品:挤出机会根据需要将成型品切割成所需的长度,以便后续使用。

除了注塑成型和挤出成型,还有许多其他的高分子材料成型加工方法,如压延成型、注射拉伸成型等,根据材料和产品的需求选择合适的加工方法。

高分子材料成形工艺ppt课件

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二、高分子材料的物理状态
l 玻璃态(T<Tg):聚合物分子链冻结,具有较好强度、受
力只产生很小弹性变形
l 高弹态(Tg<T<Tf):聚合物分子链部分链锻解冻,在外
力作用下产生较大弹性变形
l 粘流态(T>Tf):聚合物分子链完全解冻,很小的外力产
生明显的塑性变形
❖ 高聚物有几种物理状态,塑料与橡胶分别在什么 物理态下加工,什么物理态下使用?
特种橡胶:在特殊条件(如高温、低温、酸、碱、油、辐 射等)下使用的橡胶材料。
纤维
天然纤维:棉花、羊毛、蚕丝、麻等
纤维
人造纤维
化学纤维
合成纤维
人造纤维:利用自然界中纤维素或蛋白质作原料,经过化 学处理与机械加工制得的纤维;
合成纤维:利用煤、石油、天然气、水等不含天然纤维的 物质作为原料,经过化学合成与机械加工等制得的纤维。
§1 高分子材料简介
一、高分子化合物的结构
(1)高分子链的化学组成 (2)高分子链的形态 1.高分子链的结构 (3)高分子链中结构单元的键连接方式 (4)高分子链的空间构型 (5)高分子链的构象及柔顺性 2.高分子的聚集态结构
(1)高分子链的化学组成
A.碳链高分子 —C—C—C—C—C—或—C—C=C—C—。 侧基多样,产量最大、应用最广。
橡胶
(2)橡胶的分类 1)按原料来源:
天然橡胶:以天然橡胶树的乳液,经过凝固、干燥、压制 成片状生胶,再经硫化处理后制成可以使用的橡胶制品。
合成橡胶:用人工的方法将单体聚合而成的。 2)按应用范围
通用橡胶:天然橡胶以及能够用来代替天然橡胶制造轮胎 、工业用品、日常生活用品和其它大宗橡胶制品的合成橡胶;
B.杂链高分子 —C—C—O—C—C— , —C—C—N—C—C— , —C—C—S—

高分子材料成型加工中的挤塑成型工艺

高分子材料成型加工中的挤塑成型工艺

高分子材料成型加工中的挤塑成型工艺在高分子材料的制备过程中,挤塑成型工艺是一种常见且重要的加工方法。

挤塑成型是通过将高分子材料在一定温度和压力下加工成所需形状的工艺过程。

本文将就高分子材料成型加工中的挤塑成型工艺进行探讨。

一、挤塑成型工艺的原理挤塑成型是利用挤出机将预热的高分子物料压入模具中,通过挤出口将材料挤出形成所需形状的工艺方法。

在挤塑成型的过程中,高分子材料经过加热软化后,经过模具的压力形成连续均匀的截面。

这种方法适用于大批量生产,且制品成型精度高,表面质量好。

二、挤塑成型工艺的优点1.成型精度高:挤塑成型可按照模具设计要求制成各种形状的制品,成型精度高,尺寸稳定。

2.生产效率高:挤塑成型工艺适用于连续大批量生产,生产效率高,可降低制品单位成本。

3.节约材料:挤塑成型可通过模具设计优化,减少废料产生,节约材料资源。

4.表面质量好:由于挤塑成型是通过模具压力形成制品形状,所以表面质量好,光滑度高。

三、挤塑成型工艺的应用领域挤塑成型工艺在高分子材料的成型加工中具有广泛的应用,包括但不限于以下领域:1.管道制造:挤塑成型是生产管道的主要加工方法之一,可以生产各种规格的管道产品。

2.塑料制品:挤塑成型可生产各种塑料制品,如板材、型材、管材、薄膜等。

3.包装行业:挤塑成型在包装行业中应用广泛,可生产各种塑料包装制品。

4.建筑材料:挤塑成型可生产各种建筑材料,如窗框、门框、地板等。

四、挤塑成型工艺的发展趋势随着高分子材料工艺技术的不断提高,挤塑成型工艺也在不断创新和发展。

未来,挤塑成型工艺将朝着以下方向发展:1.智能化生产:挤塑成型生产线将实现智能化生产,提高生产效率和品质控制。

2.多材料复合成型:挤塑成型将与多材料复合技术结合,生产出更具功能性的复合制品。

3.绿色环保:挤塑成型将致力于节能减排,推广环保型高分子材料的应用。

4.定制化生产:挤塑成型将实现定制化生产,满足不同客户的个性化需求。

综上所述,挤塑成型工艺在高分子材料成型加工中具有重要的地位和广阔的应用前景。

高分子材料成型工艺

高分子材料成型工艺

高分子材料成型工艺高分子材料是一类具有高分子量、由大量重复单元结构组成的聚合物材料,具有良好的物理性能和化学稳定性,广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域。

高分子材料的成型工艺是指将高分子材料加工成所需形状和尺寸的工艺过程,包括塑料成型、橡胶成型和纤维成型等多个方面。

本文将重点介绍高分子材料成型工艺的相关内容。

首先,塑料成型是高分子材料成型工艺中的重要部分。

塑料成型工艺通常包括热塑性塑料和热固性塑料两种类型。

热塑性塑料成型工艺主要包括挤出成型、注塑成型、吹塑成型和压延成型等方法,通过加热塑料原料使其熔化,然后通过模具成型成所需的产品。

而热固性塑料成型工艺则是通过将热固性树脂与填料、助剂等混合后,经过加热固化成型。

塑料成型工艺的选择应根据塑料材料的性质、成型产品的要求和生产效率等因素进行综合考虑。

其次,橡胶成型是另一个重要的高分子材料成型工艺。

橡胶成型工艺通常包括挤出成型、压延成型、模压成型和注射成型等方法。

橡胶材料具有良好的弹性和耐磨性,广泛应用于汽车轮胎、密封件、橡胶垫等领域。

橡胶成型工艺的关键是控制橡胶材料的流动性和硫化反应,以确保成型产品的质量和性能。

最后,纤维成型是高分子材料成型工艺中的另一个重要领域。

纤维成型工艺通常包括纺丝、织造、非织造和纺粘等方法。

纤维材料具有良好的拉伸性和柔韧性,广泛应用于纺织品、复合材料、过滤材料等领域。

纤维成型工艺的关键是控制纤维材料的拉伸和取向,以确保成型产品的强度和外观。

总之,高分子材料成型工艺是高分子材料加工的关键环节,直接影响产品的质量和性能。

通过选择合适的成型工艺和优化工艺参数,可以实现高效、稳定地生产高质量的高分子材料制品,满足不同领域的需求。

希望本文对高分子材料成型工艺有所帮助,谢谢阅读。

高分子材料成型工艺

高分子材料成型工艺

高分子材料成型工艺高分子材料是一种具有高分子量、由许多重复单元组成的材料,如塑料、橡胶和纤维等。

高分子材料的成型工艺是指将原料经过一系列加工工艺,使其具备特定形状和性能的过程。

本文将就高分子材料的成型工艺进行探讨,包括热塑性塑料和热固性塑料的成型工艺、注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型等内容进行详细介绍。

首先,热塑性塑料的成型工艺是指在一定温度范围内具有可塑性的塑料。

在加热软化后,通过模具加压成型,冷却后即可得到所需形状的制品。

而热固性塑料的成型工艺则是在一定温度范围内,通过热固化反应形成三维网络结构,使其成型后不再软化。

这两种成型工艺在实际生产中有着各自的特点和应用领域,需要根据具体情况选择合适的工艺。

其次,注塑成型是一种常见的高分子材料成型工艺,它是将熔融状态的塑料通过注射机注入模具中,经过一定的压力和温度条件下,塑料在模具中冷却凝固,最终得到所需的制品。

挤出成型是将塑料颗粒或粉末加热至熔融状态后,通过挤出机的螺杆推动,使塑料通过模具的特定截面形成连续的断面,冷却后得到所需的制品。

吹塑成型是将热塑性塑料加热软化后,通过气压吹塑成型。

压延成型是将热塑性塑料加热软化后,通过压延机的辊轧压成型。

这些成型工艺在高分子材料加工中起着至关重要的作用,不同的工艺适用于不同的产品类型和生产要求。

总的来说,高分子材料成型工艺是高分子材料加工中至关重要的一环,它直接影响着制品的质量和性能。

因此,在实际生产中,需要根据具体的材料特性、产品要求和生产条件选择合适的成型工艺,以确保生产出符合要求的制品。

同时,随着科技的不断进步和工艺的不断创新,高分子材料成型工艺也在不断发展和完善,为高分子材料的应用提供了更广阔的空间。

在实际生产中,需要根据具体的材料特性、产品要求和生产条件选择合适的成型工艺,以确保生产出符合要求的制品。

同时,随着科技的不断进步和工艺的不断创新,高分子材料成型工艺也在不断发展和完善,为高分子材料的应用提供了更广阔的空间。

高分子材料成型工艺课程设计

高分子材料成型工艺课程设计1. 概述高分子材料成型工艺是指将高分子材料经过一定的加工、处理和成型过程,使其达到一定性能和外形尺寸的工艺过程。

高分子材料在工业生产和生活中广泛应用,因此了解高分子材料成型工艺具有重要意义。

本课程设计旨在通过实践学习,深入了解高分子材料成型的主要工艺过程、工艺参数及其对产物性质的影响,掌握高分子材料成型的基本方法和实验技能。

2. 实验目的1.了解高分子材料的成型工艺及其工艺参数。

2.通过实验,掌握高分子材料成型工艺的基本方法和实验技能。

3.分析高分子材料成型工艺参数对成型产物性质的影响。

4.提高实验操作能力和实验数据处理能力。

3. 实验内容3.1 实验材料本实验材料包括:聚乙烯(PE)粉末、聚丙烯(PP)颗粒、加工用蜡、润滑剂等。

3.2 实验仪器本实验仪器包括:成型模具、压力机、电热板等。

3.3 实验步骤本实验分为以下三个步骤:第一步:材料预处理将聚乙烯(PE)粉末与聚丙烯(PP)颗粒分别于100℃条件下烘干2h,待其完全降温后加入适量的润滑剂,搅拌均匀,并再次密闭烘箱1h以保证润滑剂均匀附着于聚合物表面。

加工用蜡需要用搅拌器在60℃条件下均匀搅拌至成解胶状态,然后用专门的工具将加工用蜡均匀涂布于模具表面,并在室温下自然凝固。

第二步:成型试验制定不同的成型工艺方案,包括模具类型、加热温度、加热时间、冷却方式等。

将预处理好的高分子材料均匀地放置于成型模具内,加入相应数量的加工用蜡,并用压力机施加一定的压力,使高分子材料充沛地填充到模具内并排除气泡和空穴。

待高分子材料在模具内凝固后,将制品从模具中取出,剪去多余的材料边缘并进行表面处理。

第三步:成品测定对成型产物进行外观、尺寸、密度、拉伸强度和断裂伸长率等性能的测试与分析。

并针对实验结果进行综合分析和讨论。

4. 实验数据处理根据实验步骤所得到的高分子材料成型产品进行性能测试,分析并对实验结果进行综合分析和讨论。

通过实验结果,确定高分子材料成型参数的适宜范围,并对不同工艺参数的影响进行讨论分析。

高分子材料成型加工中的冷成型工艺

高分子材料成型加工中的冷成型工艺高分子材料是指分子量较大的聚合物材料,具有良好的力学性能和耐磨性,广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。

高分子材料在成型加工过程中,冷成型工艺是其中一种重要的加工方式。

本文将就高分子材料成型加工中的冷成型工艺进行探讨。

1. 冷成型工艺概述冷成型是指在常温下对高分子材料进行成型处理的工艺。

相比于热成型,冷成型具有温度低、成型时间短、能耗低等优点。

常见的冷成型工艺包括挤出、注塑、压延等方式。

2. 冷挤出成型冷挤出是将高分子材料通过挤出机挤压成型,得到所需的截面形状。

冷挤出成型速度快,生产效率高,适用于生产轴材、板材等产品。

此外,冷挤出成型还可以利用挤出模具实现复杂截面形状的生产。

3. 冷注塑成型冷注塑是将高分子材料加热熔融后,通过注射机注入模具中,经冷却凝固成型的工艺。

冷注塑成型适用于生产各种形状的零部件,具有生产周期短、成型精度高等优势。

在冷注塑过程中,需要控制好注塑温度、压力和速度等参数,以确保产品质量。

4. 冷压延成型冷压延是将高分子材料放在热压机中,在一定的温度和压力下进行拉伸成型的工艺。

冷压延成型可以生产出具有高强度、高韧性的板材或薄膜,适用于制作薄膜包装材料、建筑隔热材料等产品。

5. 冷成型工艺的优势冷成型工艺相比于热成型具有以下优势:①成型温度低,可减少材料老化和能耗;②成型周期短,提高生产效率;③成型精度高,产品表面光洁度好;④适用于各种形状产品的生产。

综上所述,高分子材料成型加工中的冷成型工艺是一种重要的加工方式,具有广泛的应用前景。

通过合理控制冷成型工艺参数,可以获得高质量、高性能的高分子材料制品,满足不同领域的需求。

希望本文能为高分子材料冷成型工艺的研究和生产提供一定的参考和借鉴。

高分子材料成型

高分子材料成型高分子材料是一类分子量较大的有机化合物,由许多重复单元组成,具有较高的分子量和较大的分子量分布范围。

高分子材料广泛应用于各个领域,如塑料制品、橡胶制品、纤维材料等。

在高分子材料的生产过程中,成型是一个非常重要的环节,成型工艺的优劣直接影响着最终产品的质量和性能。

高分子材料的成型工艺主要包括挤出成型、注塑成型、吹塑成型、压延成型、模压成型等。

其中,挤出成型是一种常见的成型工艺,通过将高分子材料加热至熔融状态,然后通过挤出机将熔融物料挤出成型,最终得到所需形状的制品。

注塑成型则是将高分子材料加热至熔融状态,然后将熔融物料注入模具中,经冷却凝固后得到制品。

吹塑成型则是将高分子材料加热至熔融状态,然后通过气压将熔融物料吹塑成型,最终得到空心制品。

压延成型是将高分子材料加热至熔融状态,然后通过辊压将熔融物料压延成型,最终得到薄膜或片材。

模压成型则是将高分子材料加热至熔融状态,然后将熔融物料放入模具中,经加压冷却后得到制品。

在高分子材料的成型过程中,需要考虑原料的选择、加工工艺、成型温度、成型压力等因素。

首先,原料的选择对成型工艺具有重要影响,不同的高分子材料适用于不同的成型工艺,需要根据具体情况进行选择。

其次,加工工艺对成型质量和效率有着直接影响,需要根据产品的要求进行合理的工艺设计。

再者,成型温度和成型压力也是影响成型质量的重要因素,需要根据具体材料和产品要求进行合理的控制。

在实际生产中,需要根据具体产品的要求和工艺条件选择合适的成型工艺,合理控制成型温度和成型压力,确保最终产品的质量和性能。

同时,还需要加强对成型设备的维护和保养,确保设备的正常运转和稳定性。

此外,还需要不断改进和优化成型工艺,提高生产效率和产品质量,满足市场需求。

总之,高分子材料的成型是一个复杂而重要的工艺环节,需要综合考虑原料选择、加工工艺、成型温度、成型压力等因素,确保最终产品的质量和性能。

只有不断优化和改进成型工艺,才能适应市场需求,提高生产效率,实现可持续发展。

高分子材料成型加工中的胶合成型工艺

高分子材料成型加工中的胶合成型工艺在高分子材料的成型加工过程中,胶合成型工艺是一种常见且重要的制造方法。

胶合成型工艺通过将高分子材料与胶水或其他粘接剂结合在一起,将不同部件粘合成整体,从而实现产品的成型。

本文将就高分子材料成型加工中的胶合成型工艺进行详细介绍和分析。

一、胶合成型工艺的优势1. 粘接强度高:胶合成型工艺能够实现高强度的粘接,使得成型件具有较好的机械性能和耐久性。

2. 操作简便:相较于其他成型加工方法,胶合成型工艺具有操作简便、生产效率高的优点,适用于大规模生产。

3. 成型精度高:通过胶合成型工艺,可以实现高精度的产品成型,满足不同客户的需求。

二、胶合成型工艺的关键步骤1. 材料准备:在进行胶合成型工艺之前,需要对高分子材料和胶水进行准备和筛选,确保所选材料具有良好的相容性。

2. 表面处理:对胶接表面进行清洁和粗糙化处理,提高胶水的附着力和粘接强度。

3. 胶水涂布:将胶水均匀涂布在胶接表面上,注意控制涂布厚度和均匀度,避免出现漏涂和浪费现象。

4. 粘接固化:胶水涂布完毕后,立即将两个胶接表面对齐并施加适当的压力,使胶水完全渗透,随后进行固化处理。

5. 表面处理:经过粘接固化后,对成型件表面进行研磨和处理,使表面光滑平整,提高产品的美观度和使用寿命。

三、胶合成型工艺的应用领域1. 汽车制造:在汽车、摩托车等交通工具制造中,胶合成型工艺被广泛应用于车身、内饰等零部件的制造和组装。

2. 家具制造:在家具、门窗等家居产品的制造过程中,胶合成型工艺可实现不同材料的粘接,提高产品的整体强度和稳定性。

3. 电子设备:在电子产品的制造中,胶合成型工艺可以实现电路板、显示器等部件的粘接和组装,保证产品的功能性和稳定性。

结语通过本文对高分子材料成型加工中的胶合成型工艺的介绍和分析,我们可以看到胶合成型工艺在现代制造业中的重要性和应用广泛性。

在未来的发展中,胶合成型工艺将继续发挥重要作用,推动高分子材料的成型加工技术不断创新和进步。

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第八章高分子材料成形工艺本章教学学时:2本章重点介绍塑料成形工艺及橡胶成形工艺方法。

要求学生掌握塑料的类型及应用;塑料的成形方法;掌握橡胶的组成、常用橡胶的类型及应用;了解橡胶加工的工艺过程;橡胶的成形方法。

本章教学方式: 课堂授课只给出整体的概念,其余安排学生自学。

本章主要内容:第一节高分子材料成形原理(安排自学)第二节塑料成形工艺一、塑料的组成塑料是由树脂和添加剂组成。

1. 树脂塑料中的树脂主要是合成树脂,是塑料的主要成分,起胶粘剂作用,其特性不仅决定塑料的类型(热固性或热塑性),还决定塑料的性能。

因此,绝大多数塑料是以所用树脂命名。

树脂含量约为30%~70%。

2. 添加剂主要包括一些用来改善使用性能和工艺性能的填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、染料、固化剂等。

(1)填充剂又称填料,其作用是调整塑料的物理化学性能,提高材料强度,扩大使用范围以及减少合成树脂的用量,降低塑料成本。

(2)增塑剂是增加树脂塑性和柔韧性的添加剂,也可以降低塑料的软化温度,使其便于加工成型。

二、塑料的性能1. 物理性能(1)密度小塑料的密度均较小,一般为0.9~2.0g/cm3,相当于钢密度的1/4~1/7,可以大大降低零部件的重量。

(2)热学性能塑料的热导率较小,一般为金属的1/500~1/600,所以具有良好的绝热性。

但塑料的热膨胀系数比较大,是钢的3~10倍,所以塑料零件的尺寸精度不够稳定。

(3)耐热性由于塑料遇热易老化、分解,故其耐热性较差,大多数塑料只能在100°C 左右长期使用。

(4)绝缘性由于塑料分子的化学键为共价键,不能电离,没有自由电子,因此是良好的电绝缘体。

当塑料的组分变化时,电绝缘性也随之变化。

如塑料由于填充剂、增塑剂的加入都使电绝缘性降低。

2. 化学性能塑料的化学性能主要是指塑料的耐蚀性。

由于塑料大分子链是共价键结合,不存在自由电子或离子,不发生电化学过程,其化学稳定性很高,能耐酸、碱、油、水及大气等物质的侵蚀。

3. 力学性能(1)强度、刚度和韧性塑料的强度、刚度和韧性都很低,如45钢正火σb为700~800MPa,塑料的σb为30~150MPa,刚度仅为金属的1/10。

(2)蠕变与应力松弛塑料在外力作用下表现出的是一种粘弹性的力学特征,即形变与外力不同步。

粘弹性可在应力保持恒定条件下,导致应变随时间的发展而增加,这种现象称为蠕变。

不同的塑料在相同温度下抗蠕变的性能差别很大,机械零件应选用蠕变较小的塑料。

粘弹性也可在应变保持恒定的条件下导致应力的不断降低,这种现象称应力松弛。

(3)减摩性塑料的硬度虽低于金属,但摩擦系数小。

4.塑料的成形工艺性能(1)收缩性塑件自模具中取出冷却到室温后,发生尺寸收缩的特性称收缩性。

(2)流动性塑料在一定的温度和压力下填充模具型腔的能力称为流动性。

(3)热敏性热敏性是指某些热稳定性差的塑料,在料温高和受热时间长的情况下就会产生降解、分解、变色的特性,具有这种特性的塑料叫做热敏性塑料。

(4)吸水性塑料吸收水分的性质称为吸水性。

(5)硬化特性硬化特性是热固性塑料特有的性能,专指热固性塑料的交联反应。

三、塑料的分类1.根据塑料中树脂的分子结构及热性能不同,将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两类。

(1)热塑性塑料也称热熔性塑料,常用的有聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、有机玻璃、尼龙等塑料。

(2)热固性塑料常用的热固性塑料有酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂塑料、呋喃树脂、有机硅塑料、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、硅酮塑料等。

2. 根据塑料性能及用途,常把塑料分为通用塑料、工程塑料、增强塑料和特殊塑料等。

四、塑料成形工艺塑料成形的工艺过程包括塑料成形和塑料加工。

1. 塑料成形方法图8-8 压塑成形(1)注射成形 又称注塑成形,其原理是将颗粒状态或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中,经过加热熔融塑化成为粘流态熔体,在注射机柱塞或螺杆的高压推动下,以很大的流速通过喷嘴注入模具型腔,经一定时间的保压冷却定型后可保持模具型腔所赋予的形状,然后开模分型获得成形塑件。

这样就完成了一次注射工作循环,如图8-6所示。

注射成形是在专门的注射机上进行,图8-7所示为螺杆式注射机结构示意图。

注射成形是热塑性塑料主要成形方法之一,适用于几乎所有品种的热塑性塑料和部分热固性塑料。

此法生产率很高,可以实现高度机械化、自动化生产,制品尺寸精确,可以生产形状复杂、壁薄和带金属嵌件的塑料制品,适用于大批量生产。

目前注塑制品产量约占塑料制品总产量的20%~30%。

(2) 压塑成形 又称压缩成形、模压成形、压制成形等,基本原理是将粉状、粒状或片状塑料放在金属模具中加热软化熔融,在压力下充满模具成型,塑料中的高分子产生交联反应而固化转变成为具有一定形状和尺寸的塑料制件。

其成形过程如图8-8所示。

压塑成形主要用于热固性塑料,也可用于热塑性塑料,如聚四氟乙烯。

与注射成形相比,压塑成形可采用普通液压机,模具结构简单,可成形流动性很差的物料及大面积的薄壁制品。

此外,压塑成形件内部取向组织少,塑件成形收缩率小以及制品性能均匀。

但其成形周期长,生产效率低、劳动强度大,图8-6 注射成形工作循环图8-7 螺杆式注射机结构示意图塑件精度难以控制,模具寿命短,不易实现自动化生产。

压塑成形特别适用于形状复杂的或带有复杂嵌件的制品,如电器零件、仪表壳、电闸板、电器开关、插座或生活用具等。

(3) 挤出成形 又称挤塑成形,它是使加热或未经加热的塑料借助螺杆的旋转推进力通过模孔连续地挤出,经冷却凝固而成为具有恒定截面的连续成形制品的方法。

挤出成形用于热塑性塑料型材的生产,如管材、板材、薄膜、各种异型断面型材、电线电缆包覆物和中空制品等,还常用于物料的塑炼和着色等。

图8-9为管材挤出成形原理示意图。

挤出成形生产过程连续,生产效率高,工艺适应性强,设备结构简单,操作方便,用途广,成本低,塑件内部组织均衡紧密,尺寸比较稳定准确,但制品断面形状较简单且精度较低,一般需经二次加工才制成零件。

目前挤出制品约占热塑制品生产的40%-50%。

(4)压延成形 使加热塑化的物料通过一系列相向旋转的辊筒之间,受挤压和延展作用成为平面状连续材料的成形方法。

压延成形生产效率高、产品质量好,且可直接制出各种花纹和图案。

但其设备庞杂、维修复杂,且制品宽度受限制。

压延成形可用于各类热塑性塑料,主要产品有薄膜、片材和人造革等。

此外,还有吹塑、层压、真空成形、模压烧结等成形方法,以适应不同品种塑料和制品的需要。

2.塑料加工 塑料加工是塑料成形后的再加工,亦称二次加工,是将成形后的塑件通过适当的工艺方法制成制品。

(1)机械加工 即采用钻、磨、铣、车削等机械加工方法的二次加工操作。

(2) 连接加工 即采用热熔粘接(焊接)、粘接、机械连接等方法,使塑料型材或零件固定在一起的二次加工操作。

(3) 表面处理 即对塑料制品表层进行修整和装饰,以改变塑料零件的表面性质,提图8-9 管材挤出成形原理示意图图8—15 壁厚应适当和均匀a) 不合理结构 b) 合理结构1—缩孔 2—筋板图8-16 塑件的脱模斜度高其抗老化、耐腐蚀能力的二次加工方法,也可起着色装饰作用。

五、塑料件的结构工艺性1.形状 塑件的内外表面形状应在满足使用要求的情况下尽可能易于成形,避免侧孔与侧凹,防止使用侧抽芯或瓣合模而使模具结构复杂,制造成本提高,增加塑件的修整量。

如图8-14所示为防止采用侧抽芯或瓣合分型模具的设计。

2.壁厚 塑件的壁厚应适当和均匀:壁厚过小难以满足使用时的强度及刚度要求,熔体充满型腔时流动阻力大,易出现缺料现象,大型复杂塑件难以充满型腔;壁太厚塑件内部会产生气泡,外部易产生凹陷等缺陷;壁厚不均将造成收缩不一致,导致塑件变形或翘曲。

如图8-15所示。

表8-2为常用工程塑料壁厚参考值。

塑件壁厚通常取1~6mm ,制品尺寸大时取较大值,大型塑件的壁厚可达8mm 。

同一塑件的壁厚应尽可能一致,不同壁厚的比例不应超过1:3。

3.脱模斜度 为了便于脱模和抽芯,防止塑件表面在脱模时划伤,塑件与脱模方向平行的内、外表面应具有合理的脱模斜度,如图表8-2 常用工程塑料制品的最小壁厚及常用壁厚参考值a) 不合理 b) 合理图8—14 防止采用侧抽芯或瓣合分型的模具图8-19 容器底部的坚强 图8-20 容器边缘的增强 图8-18 加强筋与料流方向图8-17 采用加强筋避免塑件翘曲变形8-16所示。

4.加强筋 加强筋的主要作用是加强塑件的强度和刚度,避免塑件变形翘曲,如图8-17所示。

合理布置加强筋还可以改善充模状况,减少塑件内应力,避免气孔、缩孔和凹陷等缺陷。

此外,筋的方向尽可能与料流方向一致,布局应合理,以减小变形和开裂(图8-18)。

5.薄壳状的宽底容器的底部刚度较差,应设计成球面或拱形面,以增加刚性和减少翘曲变形,如图8-19所示。

对于薄壁容器的边缘,可按图8-20所示设计来增加刚性和减少变形。

6.圆角 在塑件的内外表面转弯处应采用圆角过渡,以减少应力集中,或在受力或冲击振动时发生破裂。

如图8-21b 所示。

,改为圆角过渡后,不仅避免应力集中,提高了强度,而且塑料成形美观,也有利于塑料充模时的流动。

圆角半径的大小主要取决于塑件的壁厚,如图8-22所示。

7.孔 塑件上常见的孔有通孔、不通孔、异形孔。

在设计孔的位置时,应尽量不削弱塑件的强度,增加模具制造的复杂性。

孔与孔之间、孔与壁之间应留有足够的距离。

当两孔直径不一样时,按小的孔径取值。

表8-3为热固性塑件两孔之间及孔与边缘之间的关系,热塑性塑料两孔之间及孔与边缘之间的关系可按表8-3中所列数值的75%确定。

8.螺纹 塑件上的螺纹可以直接用模具成形,也可以用机械加工成形。

螺纹直径不宜过小,螺纹的配合长度一般不大于8~10牙。

为了增加塑件螺纹的强度,防止螺孔最外圈螺纹崩裂或变形,同时也方便螺纹的拧入,螺纹的始端和末端均不应突然开始和结束,在螺孔始端应留有0.2~0.8mm 的凹台,如图8-23所示。

图8-21 塑件的圆角 图8-22 塑件的圆角半径表8-3 热固性塑件孔间距、孔边距与孔径的关系。

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