塑料成型工艺学
注塑成型工艺
目录第一章注塑成型 (1)1.1 概述 (1)1.2 注射成型的工艺过程 (1)第二章注射成型 (3)2.1加料 (3)2.2加热塑化 (3)2.3注射成型 (4)第三章设备选型 (6)3.1 设备选型总原则及要求 (6)3.1.1 设备选型的原则 (6)3.1.2 设备选型的要求 (6)3.2 注塑机的选择 (7)第四章参考文献 (8)第一章注塑成型1.1 概述注塑是一种工业产品生产造型的方法。
产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。
注塑还可分注塑成型模压法和压铸法。
注射成型机（简称注射机或注塑机）是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，注射成型是通过注塑机和模具来实现的。
塑料注塑是塑料制品的一种方法，将熔融的塑料利用压力注进塑料制品模具中，冷却成型得到想要各种塑料件。
有专门用于进行注塑的机械注塑机。
目前最常使用的塑料是聚苯乙烯。
1.2 注射成型的工艺过程完整的注塑成型工艺过程包括成型前的准备，注射成型和成型后的加工处理三个阶段，归纳见图1-1：塑料性能检测丨丨切除流到货物预热、干燥丨制品初检→热处理着色、造粒↓↑丨机械加工嵌件预热、安放→→注射成型丨热处理涂脱模剂↑丨修饰试模丨丨装配清洗料筒质量检验成型前准备注射成型成型后的加工处理图1-1 注塑成型工艺过程1.2.1 计量加料与预塑化加料量应等于制品的质量与浇道内料柱质量之和。
加料时由料斗口下端的计量装置控制。
当注射保压动作完成后，螺杆后退时，粒料均匀的落入机筒内被预塑化。
预塑化是当加入机筒内的粒料在一定温度范围内被转动的螺杆推向机筒前端，在温度作用下再加上螺杆转动中的挤压，剪切和摩擦力等综合条件影响，原料塑化成熔融状态，原料塑化质量取决于螺杆的结构，转速和加热温度。
机筒的加热温度由加料部位开始至机筒前端逐渐提高，喷嘴部位的温度略低于机筒的最高温度；对于原料塑化温度的选择，应依据不同塑料的性能决定。
控制在原料即能均匀塑化并适合注射流动又不分解的条件内。
塑料成型工艺学习题
Diyizhang1、图中产品可用什么方法成型？注射挤出压延中空2、图中产品可用什么方法成型？注射挤出压延中空３、图中产品可用什么方法成型？注射挤出压延中空４、图中品常用什么方法成型？注射挤出压延中空５、图中产品可用什么方法成型？注射挤出压延中空６、图中产品常用什么方法成型？注射挤出热成型中空7、图中产品常用什么方法成型？注射挤出热成型搪塑第二章1、大多数聚合物熔体属于什么流体？牛顿流体假塑性流体汉流体膨胀性流体2、PC属于什么流体？牛顿流体假塑性流体宾汉流体膨胀性流体３、凝胶糊属于什么流体？牛顿流体假塑性流体宾汉流体膨胀性流体４、聚合物熔体温度升高，粘度如何变化？升高降低不变化不确定５、ＰＥ剪切速率减小，粘度如何变化？升高降低不变化不确定６、以下因素中影响聚合物粘度的有哪些？分子量分子量分布刚性添加剂柔性添加剂７、在什么情况下易产生不稳定流动？温度过高压力过高分子量过低挤出速率过高８、结晶度提高，拉伸强度、冲击强度如何变化？提高、提高降低、降低提高、降低降低、提高９、结晶度提高，透明度、收缩率如何变化？提高、提高降低、降低提高、降低降低、提高10、若要提高制品拉伸强度，应当采取的措施是？提高拉伸比降低拉伸温度提高拉伸速度降低冷却速率１１、聚氯乙烯主要发生哪种降解？热降解力降解氧化降解水降解第三章1、粉料的配制中主要靠什么作用？扩散对流剪切２、粒料的配制中主要靠什么作用？扩散对流剪切３、粉料配制中，一般哪种助剂最后加料？稳定剂着色剂润滑剂填充剂４、不适合用开炼机塑化造粒的原料有？粘度小的原料粘度大的原料容易发生热降解容易发生氧化降解５、可生产硬质产品的分散体是？塑性溶胶有机溶胶塑性凝胶有机凝胶６、流动行为属于宾汉流体的分散体是？塑性溶胶有机溶胶塑性凝胶有机凝胶第四章1、热固性塑料预压的优点有？加料准确简单避免粉尘飞扬利于传热便于带嵌件制品２、模压成型预热效果最好的应是？热板加热烘箱加热红外线加热高频加热第五章1、下列产品中适合用挤出法成型的有？管板片膜２、下列产品中适合用挤出法成型的有？波纹管弹簧管电线异型材３、适合生产聚氯乙烯的挤出机是？单螺杆挤出机双螺杆挤出机４、提高固体输送率的有效措施有？升高料筒温度料筒末端开设纵向沟槽提高螺杆光洁度加螺杆直径５、熔体输送段真实的料流应当是？正流逆流横流螺旋流动６、大棚膜适合用哪种吹塑方式？上吹下吹平吹第六章1、从保证充模和减小内应力角度考虑，充模速度适合？较快较慢２、对收缩率、制品精度影响最大的是哪个阶段？充模阶段压实阶段倒流阶段冷却阶段３、制品退火处理的方法是什么？加热到热变形温度之下保持一段时间，然后快速冷却加热到热变形温度之下保持一段时间，然后缓慢４、需要进行调湿处理的是哪一种塑料？ＰＥＰＡＰＣＰＶＣ５、薄制品注射成型的条件应当是？高料温高模温高注射压力高充模速度第七章1、大型中空制品最适合选用哪种机头？直角机头直通式机头贮料缸式机头２、制品要求不高适合选用哪种成型？挤出吹塑注射吹塑拉伸吹塑多层吹塑第八章1、为提高增强塑料的强度，适合选用哪种助剂？稳定剂交联剂偶联剂２、塑料适合用哪种类型的助剂？纤维状接近圆球状第九章1、ＰＳ可发性珠粒的发泡采用的是什么发泡方法？物理法化学法机械法２、聚氨酯采用的发泡方法是？发泡剂分解产生气体组份间发生化学反应产生气体。
《塑料成型工艺学》教改初探
《 塑料成型工艺学 》 教改初探
（ 州 大学 郑 郑 国强 ， 王 波， 代 坤 ， 保 臣 刘 材料科学 与工程学院 ， 南 郑州 河 ４００ ） ５ ０ ０
摘 要 ： 让 本科 生适 应 未 来塑 料 工塑 料 成 型加 工 的基 本 为 更
改 中 的尝 试 。 二 、 进 现 有 的 教 学 手 段 改
化案例教学 。塑料制 品 已经在我们 的生产 、 活 、 生 工业 等诸 多领域发挥 着重要 的作用 ，并 成为不可或缺 的产 品。那么在讲 到具体 的成 型工艺方法 的时候 ， 如注射成 型 、 出成型或 吹塑的时候 ， 挤 就把 生活 中用这些成 型方 法来成型加工 的制 品（ 塑料玩具 、 手机外壳 、 排水 管道 、 木塑地 板 、 净水 瓶 、 料 门窗异型材 等 ） 到教学 课 纯 塑 带 堂进行讲解 。并 引导 同学们 就这些制 品的成 型工 艺方 法 、 用 的原料配 方等方 面进行 讨论 、 使 启发思 考 ， 学 让 生在看得见 、摸得 着等真实制 品实例 中理解课 本理论 矢 识 ，大大提 高学习效率 和学习效果 ③强 化现场教 ¨
课件 只是把 课本内容简单地复制并粘贴 到Ｐ Ｔ 这 和 Ｐ 中， 传 统 的教 学 模 式 没 什 么 本 质 的 区 别 。高 分 子 成 型 加 Ｔ 是一个综合性 、 实践 性很强 的专 业技术 ， 这些年未新 技 术、 新产品层出不穷。因此 ， 为提 高教学效果 ， 在教学 中 应 做到如下几点 ： 按照教学大 纲和教材 内容要求 ， ① 重 新 编排课 件。充 分利用 网络优势 以及本 校图书馆 的电 子 资源 ，坚持做 到每年都要对 电子课件 中的 内容进 行 修改、 完善 或补充 ， 和塑料成 型加工工业技 术发展 相同
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- 粉料：通常所说的粉末金属材料是由金属雾化所得，它包括钢（低合金、工具钢、不锈钢）、超耐不锈钢、钨、钴、钛、铜、铝合金、稀有金属。
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塑料成型工艺学第五章
•5.2.1 螺杆挤出机
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塑料成型工艺学第五章
•5.2.1 螺杆挤出机
•4.螺杆
•挤出机的关键部件，直接关系到挤出机的应用 范围和生产率。
•通过螺杆的转动，对塑料产生挤压作用，塑料 在料筒中才能产生移动、增压和从摩擦取得部 分热量，塑料在移动过程中得到混合和塑化， 粘流态的熔体在被压实而流经口模时，取得所 需形状而成型。
•一、单螺杆挤出机
•单螺杆挤出机是由一根阿基米德螺杆在加热的 料筒中旋转构成的。大小一般用螺杆直径来表 示。
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塑料成型工艺学第五章
•5.2.1 螺杆挤出机
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塑料成型工艺学第五章
•5.2.1 螺杆挤出机
•1.传动装置
•带动螺杆转动的部分。通常由电动机、减速 箱和轴承等组成。
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塑料成型工艺学第五章
•5.1 概述
•（2）间歇式： •柱塞式挤出机 •借助柱塞压力，将事先塑化好的物料挤出口模 而成型。
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塑料成型工艺学第五章
•5.2 挤出设备
•挤出设备一般是由挤出机、机头和口模、辅机 等几部分组成的。
•5.2.1 螺杆挤出机
•挤出机由挤出装置（螺杆和料筒）、传动机构 和加热冷却系统等主要部分组成。
•1.按塑化方式分：
•（1）干法：靠加热
•（2）湿法：仅用于硝酸纤维素和少数醋酸纤 维素等。
•用溶剂将塑料充分软化。
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塑料成型工艺学第五章
•5.1 概述
•2.按加压方式分：
•（1）连续式： •单螺杆
•螺杆式挤出机 •双螺 杆
•借助螺杆旋转产生压力和剪切力，使物料充分 塑化和混合均匀，通过型腔（口模）而成型。
第11章+压延成型
概述
压延成型工艺
影响压延制品质量因素
练习题与思考题
11.1 概述
压延主要用于生产薄膜和片材。薄膜厚度一般为 0.25mm以下，而片材的则为0.25 -2mm之间的软质平面材 料和厚度在0.5mm以下的硬质平面材料。 压延制品广泛地用作农业薄膜、工业包装薄膜、室 内装饰品、地板、录音唱片基材以及热成型片材和IC卡 （银行卡）等。 用作压延成型的塑料主要有PVC，PE、ABS、HIPS、
11.2压延设备-压延机
• 压延成型通常以三辊和四辊压延 机为主。由于四辊压延机对塑料的压 延较三辊压延机多一次，因而可生产 较薄的薄膜，并且厚度均匀，表面光 滑，辊筒的转速可以大大提高，生产 效率提高较大。
11.2压延设备-压延机
3.辊筒的排列方式
三辊压延机排列方 式有I型、三角型等。 四辊压延机则有L 型、倒L型（F型）、正 L型、Z型、斜z型(S型) 等。 排列原则是避免各 辊筒间的相互干扰，同 时还应操作方便，自动 供料。
F
S
L
x
轴交叉法
B 轴交叉
辊筒轴线交叉是压延机较为常用的挠度补偿方法之一，所 谓辊筒轴线交叉，就是使用专门的机构，将平行相邻辊筒中的 某一个辊筒围绕两辊筒的中部连心线aa’旋转一个微小的角度φ ， 如图所示。 旋转之后，两辊筒的间距将发生变化，由交叉前的等间距 变成由辊筒中部向辊筒两端逐渐增大
预应力法
在压延过程中受热熔化的物料由于与辊筒的摩擦和 物料内部的剪切摩擦会产生大量的热，局部过热会使塑料 发生分解，因而要注意辊筒的温度，辊筒的速度比等，以 便很好地控制辊温。
11.4.1 压延工艺流程
1. 软质聚氯乙烯薄膜的工艺流程：
配料-混合-塑炼-压延-轧花-冷却-测厚-卷取得到制品。
【材料课件】塑料成型工艺学绪论+第一章39页文档
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。
陕西科技大学870《塑料成型工艺学》硕士研究生入学考试大纲
陕西科技大学硕士研究生入学考试《塑料成型工艺》考试大纲《塑料成型工艺》是材料成型与控制工程专业的主干专业课，是一门综合性、实践性较强的课程。
它是在《塑料成型工艺》的基础上，结合实际教学的具体情况，溶入部分高分子物理学和塑料材料学的知识而形成的一门课程。
通过本课程的学习，使学生明确塑料成型的基本原理和方法，初步制订塑料成型工艺的能力，并能对生产中出现的一些常见的工艺问题具有初步分析、解决能力。
一、考试内容第1章绪论通过本章的学习，了解塑料工业的发展历程和塑料成型加工的重要性，明确塑料制品的生产过程。
第2章塑料的物化基础2.1 高分子化合物2.2 高分子化合物的结构2.3 高聚物的分子运动及力学状态2.4 高聚物的几个力学性能重点：热塑性高分子、热固性高分子、柔性、链段、取向、松驰过程等概念，非晶态高聚物的三种力学状态，高聚物的粘弹性。
要求：通过本章的学习，了解高分子化合物的分类及命名，明确高分子化合物的基本特征，掌握高分子结构与性能之间的关系，掌握高聚物运动形式与力学状态之间的关系。
第3章塑料成型的理论基础3.1 概述3.2 聚合物的流变行为3.3 聚合物的加热与冷却3.4 聚合物的结晶3.5 成型过程中的定向作用3.6 聚合物的降解3.7 热固性塑料的交联作用重点：非牛顿型液体的类型、特性及原因，聚合物的加工过程中所发生的各种物理、化学变化及对高聚物性能的影响。
要求：通过本章的学习，明确聚合物在不同加工条件下的加工特性、影响因素及对高聚物性能的影响。
第4章成型用的物料4.1 粉料及粒料4.2 粉料和粒料的工艺性能重点：塑料的组成、各种助剂的作用及塑料的工艺性能。
要求：通过本章的学习，明确粉料与粒料的异同，塑料的组成及工艺性能，各种助剂的作用及选用原则。
第5章压缩模塑5.1 概述5.2预压、预热5.3压缩模塑用的设备5.4模压过程及操作方法5.5模压成型的控制因素重点：压缩模塑的定义、工艺过程及控制因素。
聚合物成型工艺学复习重点及习题
第一章绪论一、填空题1、人类社会的进步是与材料的使用密切相关的材料有四大类，即木材、水泥、钢铁、塑料。
2、高分子材料主要包括塑料、纤维、橡胶、粘合剂、涂料、离子交换树脂等。
3、塑料工业包括塑料生产和塑料制品生产两个部分。
4、塑料制品生产主要由原料准备、成型、机械加工、修饰和装配等连续过程组成。
5、压缩模塑又称模压成型或压制成型。
6、挤出成型的优点：生产具有连续性、产率高、投资少、收效快。
7、合成树脂在常温常压下一般是固体，也有为粘稠状液体的。
8、酚醛树脂，俗名电木，它是由苯酚和甲醛在催化剂作用下制得的。
9、人类最早使用的天然树脂是松香、虫胶。
10、常用压缩模的热固性塑料有：酚醛塑料、氨基塑料、不饱和聚酯塑料、聚酰亚胺等。
二、名词解释：1、成型：成型是将各种形态的塑料（粉料、粒料、溶液或分散体）制成所需形样的制品或坏件的过程，在整个过程中最为重要，是一切塑料制品或型材生产的必经过程。
2、机械加工：机械加工是指在成型后的工件上钻眼、切螺纹、车削或铣削等，用来完成成型过程所不能完成或完成得不够准确的一些工作。
3、修饰：装配是将各个已经完成的部件连接或配套使其成为一个完整制品的过程。
4、挤出成型：挤出成型是将塑料在旋转螺杆与机筒之间进行输送、压缩、熔融塑化、定量地通过机头模子成型。
5、合成树脂：合成树脂是由低分子量的化合物经过化学反应制得的高分子量的树脂状物质。
6、过程集中制：过程集中制是将塑料制品的加工工序所需要的各种设备分别集中起来进行生产的机制。
7、过程集中制：按照一种产品所需要的生产过程实行配套成龙的生产。
三、问答题1、塑料主要应用于哪些方面答：塑料主要应用于农牧渔业、包装、交通运输、电气工业、化学工业、仪表工业、建筑工业、航空工业、国防工业、家具、日用品、玩具、医用等方面。
2、塑料制品生产目的是什么答：塑料制品生产是一种复杂而又繁重的过程，其目的在根据各种塑料的固有性能，利用一切可以实施的方法，使其成为具有一定形状有价值的塑料制件和型材。
塑料的挤出成型工艺
Ⅱ 若在螺帽上加一定压力，再旋转螺丝，则 螺帽就会随螺丝旋转而前移。
（2） 成型时，塑料与螺杆的摩擦力应小于塑 料与料筒的摩擦力，也即螺杆的光洁度应大于料筒 的光洁度。否则，塑料只能抱着螺杆空转打滑不能 前移。
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图3-6-7 螺槽中固体输送的理想模型(a) 和固体塞移动速度的矢量图(b)
主要适用于聚酰胺、聚乙烯等结晶高聚物。 c. 鱼雷头型螺杆:
特点：计量段没有螺纹，剪切作用大，塑化效果好。 （但易使物料分解）
适用范围：PS、PE、PA、PMMA、PDVC等。
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Ⅱ. 等深不等距螺杆： A. 计量段h3太大，塑化效果不好。 原因：螺槽越深，物料受到的剪切作用越小。 B. 传热面积减小，不利于传热、塑化。 原因：因为螺距变小了。 C.生产率Q降低，料流不稳定。 D. 适用于L/D大的小型挤出机。 原因：因加料段d较大，螺杆强度高。
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2 双螺杆挤出机主要参数 （1）螺杆直径/mm: 国外多在28--340 mm。 （2）螺杆长径比： 整体式：过去多为7—18，有增大趋势。 组合式：可达36：1以上。 （3）螺杆的转向：同向（混料），异向（生产 制品）。 （4）螺杆承受的扭矩 （5）推力轴承的承载能力 （6）驱动功率、加热功率和加热段数。
则 Va=l×N。由图3-6-8中螺杆的几何关系可求出： πD=b1+b2= l·cotθ+l·cotφ= l（cotθ+ cotφ）
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πD 所以 l =
cotθ+cotφ
（3-6-3）
πDN
πDNtanθ·tanφ
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为了获得最大的固体输送速率，可从挤出机结构和挤出工艺两个方面采取措施：
从挤出机结构而言：①增加螺槽深度，但会受到螺杆扭矩的限制；②降低塑料和螺杆的摩擦
系数，提高螺杆的表面光洁度；③增大塑料和料筒的摩擦系数（料筒内开设纵向沟槽；采用
锥形开槽的料筒；螺旋角一般选17°41′）；
从挤出工艺而言： 控制送料段料筒和螺杆的温度，摩擦系数随温度变化。
6、扁平口模：生产平膜(厚度小于0.25mm)和片材(厚度大于0.25mm)用的口模，其出口具有
狭缝的横截面。 根据分配腔的几何形状不同，可分为: ①支管式口模:用一根带缝的直圆管
与矩形流道组成。不宜挤PVC，常用于聚烯烃和聚酯的挤出； ②鱼尾形口模:聚合物熔体从
中部进入并沿扇形扩展开来，再经模唇的调节作用而挤出。对熔体粘度高而热稳定差的聚合
物有较好的效果(如:PVC)； ③衣架式口模:由两根直径递减的圆管与两块三角形平板间的狭
缝构成像衣架的流道。适于硬PVC的挤出。
柱塞的作用：将注射油缸的压力传给塑料并使熔料注射入模具。
分流梭的作用：使料筒内的塑料分散为薄层并均匀的处于或流过料筒和分流梭组成的通
道，从而缩短传热导程，加快热传递和提高塑化质量。
5、引起制品翘曲的主要原因及解决方法
原因：1）塑料固化程度不足 2）塑模温度过高或阴阳两模的表面温差太大，使制件各
部之间的收缩率不一致 3）制件结构的刚度不够 4）制件壁厚与形状过分不规则使料流固
化与冷却不均匀，从而造成各部分的收缩率不一致 5）塑料流动性太大 6）闭模前塑料在
模内停留时间过长 7）塑料中水分或挥发物含量太大
解决方法：1）增加固化时间 2）降低温度或调整阴阳两模的温差在±3℃的范围内，
最好相同 3）设计制件时应考虑增加制件的厚度或增添加强筋 4）改用收缩率小的塑料；
相应调整各部分的温度；预热塑料；变换制件设计 5）改用流动性小的塑料 6）缩短塑料
在闭模前停留于模內时间 7）预热塑料
7、工艺条件分析（温度）
①料温 包括料筒加热和喷嘴加热温度。②模温
8、压力的影响
①注射压力（螺杆轴向移动时，其头部对塑料熔体所施加的压力，由油路压力换算得到）
注射压力的作用：①推动熔体前进 ②克服浇注系统的阻力，使熔体充模 ③保压，补塑
注射压力↑，则充模速度↑ ，充模顺利，制品密度↑ ，性能↑ ，但内应力↓ 。
②背压：在塑料熔融塑化过程中，熔料不断移向料筒前端且越来越多，逐渐形成一个压力推
动螺杆后退。为了组织螺杆后退过快，确保熔料均匀压实，需要给螺杆提供一个反方向的压
力，这个反方向发组织螺杆后退的压力称为背压。
9、压力的选择： 尺寸大，形状复杂，薄壁制品，模具流动阻力大－－高压
Tg高，熔体粘度高－－高压； 料温较低－－高压
注射压力与料温是相互制约的，料温高时，注射压力减小。
以料温和注射压力为坐标，绘制的成型面积图能正确反映注射成型的适宜条件。
11、成型工艺流程主要包括贮存、计量、混合、充模、固化、顶出、后处理。
2、气体辅助注射成型的工艺过程可分为四个阶段:
第一阶段为熔体注射 第二阶段为气体注射 第三阶段为气体保压 第四阶段为制件脱模
1、挤出—吹塑工艺过程： ①挤出型坯； ②当型坯到达一定长度时，夹住型坯定位后合模；
③型坯的头部成型或定径； ④压缩空气导入型坯进行吹胀，使型坯紧贴模具内壁；
⑤制品在模具内冷却定型； ⑥打开模具，取出制品，对制品进行修边、整饰。
拉伸倍率=拉伸比×吹胀比 拉伸倍率直接影响拉伸吹塑瓶的性能