生產(chǎn)工藝及過程控制培訓(xùn)課件

1、塑料材料及工藝基礎(chǔ)知識介紹塑料件制造部 楊林前言前言v 塑料制件具有優(yōu)良的電氣絕緣性能、較好的機(jī)械力學(xué)性能和耐熱性能。材料重量較輕，易于壓制成各種形狀復(fù)雜的零件和組件，因而被廣泛地應(yīng)用于電器制造業(yè).v 特別在低壓電器和家用電器，塑料件的比重越來越大，多達(dá)80%。這對于節(jié)約金屬材料，提高產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，改善產(chǎn)品外型結(jié)構(gòu)造型等方面都具有特別重要的意義。主要介紹內(nèi)容主要介紹內(nèi)容v一、塑料常識v二、目前公司常用的熱塑性材料v三、注塑生產(chǎn)工藝流程v四、塑料件生產(chǎn)加工工藝v五、生產(chǎn)加工中的常見問題v六、塑料件的常見后處理措施v七、熱塑性塑料件的環(huán)境要求 v八、塑料件檢驗一、塑料常識一、塑料常識v 塑料：

2、是以樹脂為主要成分，適當(dāng)加入添加劑可在加工中塑化成型的一類高分子材料。（塑料與樹脂的主要區(qū)分為樹脂為純聚合物，而塑料為以樹脂為主的聚合物制品，當(dāng)塑料由純樹脂制成時兩個概念同用）v 樹脂定義：為半固態(tài)、固態(tài)或假固態(tài)的不定型有機(jī)物質(zhì)，一般是高分子物質(zhì)，透明或不透明。無固定熔點，有軟化點和熔融范圍，在應(yīng)力作用下有流動趨向。受熱、變軟并漸漸熔化，熔化時發(fā)粘，不導(dǎo)電，大多不溶于水，可溶于有機(jī)溶劑如乙醇、乙醚等，根據(jù)來源可分成天然樹脂、合成樹脂、人造樹脂，根據(jù)受熱后的性能變化可分成熱定型樹脂、熱固性樹脂，此外還可根據(jù)溶解度分成水溶性樹脂、醇溶性樹脂、油溶性樹脂。 塑料常識塑料常識v最早的改性塑料為用硝酸處

3、理的纖維素，稱為硝酸纖維素，是美國在1870年開發(fā)的；最早的合成塑料為酚醛樹脂，于1909年在美國實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的。v自20世紀(jì)初到20世紀(jì)70年代，塑料品種的增長速度很快，每年都有 幾十種誕生。而到20世紀(jì)70年代以后，塑料新品種的開發(fā)速度放慢，幾年才有一個新品種誕生。v現(xiàn)代塑料新品種主要以改性為主主要樹脂的誕生年限（舉例）樹脂硝酸纖維素乙酸纖維素PFUFPS年限年限1870187019051905190919091926192619301930樹脂PMMAPVCMFPA66PU、PA6年限年限1933193319351935193819381939193919431943樹脂EPF4LDP

4、EPA610PET年限年限1947194719491949195119511952195219531953樹脂ABSHDPEPPPCPOM年限年限1954195419541954195719571958195819591959樹脂PA1010PPOPPSPBTLLDPE年限年限1959195919651965196819681970197019771977塑料分類塑料分類v按樹脂的受熱變化分類：v1、熱固性塑料：成型后不能再加熱軟化而重復(fù)加工的一類塑料（化學(xué)反應(yīng)、物理反應(yīng)）v2、熱塑性塑料：成型后再加熱可重新軟化加工而化學(xué)成分不變的一類塑料（物理反應(yīng)）熱固性塑料熱固性塑料 優(yōu)點：無冷流性、抗蠕

5、變性強(qiáng)、受壓不易變形；耐熱性較高，即使超過使用極限溫度，只在表面產(chǎn)生碳化層而不失去原有骨架形狀。 缺點：性質(zhì)較脆、機(jī)械強(qiáng)度不高，必須加入填料或增強(qiáng)材料以提高強(qiáng)度；成型工藝復(fù)雜，大多采用模壓或?qū)訅悍?，生產(chǎn)效率低。 1酚醛模塑料GB14041995：PF2A2（141）、PF2A4（161）、PF2C3（耐熱）。 2不飽和聚酯玻璃纖維增強(qiáng)模塑料JB/T77701995：DMC13；SMC13。 3緣用酚醛玻璃纖維增強(qiáng)摸塑料JB/T582291：43301、43302（性能要求高）。 4.氨基模塑料GB134541992：UF1PA（尿素甲醛樹脂）、MF1PA（三聚氰胺甲醛樹脂）。塑料分類塑料分類v

6、按樹脂的應(yīng)用分類：v 1、通用塑料：指產(chǎn)量大、應(yīng)用范圍廣、成型加工好、成本低的一類樹脂，其產(chǎn)量可占整個樹脂的90%以上；v 2、工程塑料：指力學(xué)性能好、尺寸穩(wěn)定性高、在較高溫度下可使用的一類塑料，其用量只占整個樹脂的5%。它具有接近金屬的性能，可用于結(jié)構(gòu)制品如機(jī)械、電子、汽車及航空等領(lǐng)域。塑料分類塑料分類v 3、一般塑料：指用量不大、應(yīng)用范圍不廣、性能一般的一類塑料。主要包括聚氨酯、氟塑料類及氯化聚醚等v 4、特種塑料：指具有獨特性能、價格高、產(chǎn)量少、應(yīng)用范圍窄的一類塑料。主要包括耐熱塑料、阻隔塑料及導(dǎo)電塑料等塑料分類塑料分類v按塑料成型方法分類v1、模壓塑料 v2、層壓塑料 v3、注射、擠出

7、和吹塑v4、澆鑄塑料 v5、反應(yīng)注射模塑料二、常用熱塑性材料二、常用熱塑性材料v熱塑性塑料基礎(chǔ)知識.pptv歐盟兩項指令.pptvNEW 材料配比回料表.xls三、注塑生產(chǎn)工藝流程三、注塑生產(chǎn)工藝流程v生產(chǎn)工藝流程_sl060119.doc原材料進(jìn)貨控制原材料進(jìn)貨控制v 1、外觀；2、常規(guī)性能；3、 RoHS塑料成型工藝方法分類塑料成型工藝方法分類v1、熱固性塑料壓制模塑成型法（模壓法）v2、熱固性塑料傳遞模塑成型法（壓注法）v3、熱固性塑料注射成型法v4、熱塑性塑料注射成型法v5、其它：擠出成型、澆注成型、反應(yīng)注射成型、發(fā)泡成型四、塑料生產(chǎn)加工工藝四、塑料生產(chǎn)加工工藝v塑料成型工藝過程v注塑

8、成型時的溫度（含料筒、噴嘴和模具溫度）、壓力（注射壓力和鎖模壓力）和成型時間（含注射、保壓和冷卻時間）是關(guān)鍵的工藝要素。熱塑性塑料成型工藝過程熱塑性塑料成型工藝過程塑料干燥加料塑化注射入模塑件冷卻開模塑件脫模清理模具裝嵌件合模熱固性塑料一般不用干燥注塑模具注塑模具熱固熱塑模具結(jié)構(gòu)示意圖模具結(jié)構(gòu)示意圖模具動作原理示意圖模具動作原理示意圖熱固注塑機(jī)熱固注塑機(jī)熱塑注塑機(jī)熱塑注塑機(jī)注射成型機(jī)工作原理注射成型機(jī)工作原理設(shè)置注塑工藝參數(shù)注意事項設(shè)置注塑工藝參數(shù)注意事項v 如果設(shè)置不當(dāng)會出現(xiàn)以下問題：v 1、料筒溫度：過低設(shè)備不能運行；過高材料炭化（性能改變），制品顏色改變，嚴(yán)重時粘模v 2、注塑壓力、速度

9、：過小注不滿；過大制品溢邊，嚴(yán)重時粘模v 3、冷卻時間：過長生產(chǎn)效率低（有些顏色會變化或粘模）；過短制品易變形、收縮、粘模v 4、給料量：過少制品不完整（有時粘模）；過多制品溢邊，太多時會粘模v 5、合模力：過小模具鎖不緊易溢邊；過大損壞設(shè)備配料、干燥、供料配料、干燥、供料調(diào)試、生產(chǎn)調(diào)試、生產(chǎn)過程質(zhì)量控制過程質(zhì)量控制v制品質(zhì)量監(jiān)控手段生產(chǎn)過程控制的六要素生產(chǎn)過程控制的六要素v 人：指管理者、操作者等v 機(jī)：指生產(chǎn)所用設(shè)備如注塑機(jī)、模具v 料：生產(chǎn)原材料（是否按要求生產(chǎn)、配料比例是否合理，儲存是否規(guī)范等）v 法：管理方法、操作方法、測量方法等v 環(huán)：辦公場所、生產(chǎn)車間、儲存地等溫度、濕度、光線適

10、宜生產(chǎn)加工和對制品無損害等v 測：在生產(chǎn)過程中關(guān)鍵工序、產(chǎn)品質(zhì)量是否進(jìn)行監(jiān)控制如何改善六要素如何改善六要素v1、人：在生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到一定程度時，須配置管理、技術(shù)、質(zhì)量控制人員；員工要進(jìn)行崗前、崗中、崗后培訓(xùn)；要有獎罰措施v2、機(jī)：要正確選擇、使用生產(chǎn)設(shè)備，并做好維護(hù)保養(yǎng)工作v3、料：按規(guī)定的原材料生產(chǎn)，控制回料配比，做好環(huán)?？刂萍安煌锪细綦x等如何改善六要素如何改善六要素v4、法：規(guī)定生產(chǎn)工藝，明確操作方法，并進(jìn)行監(jiān)督檢查（按工藝生產(chǎn)，按自檢工藝卡片進(jìn)行自檢，按檢驗問題進(jìn)行檢驗）v5、環(huán)：為員工創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境，給物料提供合適的儲存條件；生產(chǎn)設(shè)備如機(jī)器、模具要做好環(huán)境清潔等v6、測：對生產(chǎn)設(shè)備

11、進(jìn)行定期檢測、產(chǎn)品要進(jìn)行尺寸測量，觀測尺寸波動情況；對測量設(shè)備要進(jìn)行計量檢定等五、生產(chǎn)加工中的常見缺陷五、生產(chǎn)加工中的常見缺陷v影響塑件生產(chǎn)的三大主要因素v1、原材料v2、生產(chǎn)設(shè)備（注塑機(jī)、模具）v3、生產(chǎn)工藝索引索引v不合格品圖片示例_20080716.doc加工中的常見缺陷（加工中的常見缺陷（1 1）熔接痕缺陷類型缺陷類型原因原因解決辦法解決辦法熔接痕熔接痕料筒溫度太抵料筒溫度太抵提高料筒溫度提高料筒溫度注射壓力太低注射壓力太低提高注射壓力提高注射壓力注射速度太慢注射速度太慢提高注射速度提高注射速度噴嘴溫度太低噴嘴溫度太低提高噴嘴溫度提高噴嘴溫度機(jī)器容量不足機(jī)器容量不足更換設(shè)備更換設(shè)備模具

12、溫度太低模具溫度太低提高模具溫度提高模具溫度接痕處排氣不良接痕處排氣不良改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)分流道太小分流道太小加大分流道加大分流道澆口太多澆口太多合理設(shè)置澆口合理設(shè)置澆口材料流動性太小材料流動性太小更換材料更換材料加工中的常見缺陷（加工中的常見缺陷（2 2）充模不足缺陷類型缺陷類型原因原因解決辦法解決辦法充模不充模不足（足（缺料）缺料）料筒溫度太低料筒溫度太低提高料筒溫度提高料筒溫度加料量不足加料量不足增加料量增加料量材料流動性差材料流動性差更換材料更換材料排氣不量排氣不量增加排氣槽增加排氣槽注射速度太慢注射速度太慢提高注射速度提高注射速度注塑時間太短注塑時間太短增加注塑時間增加注塑時間

13、澆口堵塞澆口堵塞清理澆口清理澆口制品太薄制品太薄改進(jìn)制品尺寸改進(jìn)制品尺寸噴嘴口經(jīng)太小噴嘴口經(jīng)太小增大或更換增大或更換注射壓力太小注射壓力太小提高注射壓力提高注射壓力加工中的常見缺陷（加工中的常見缺陷（3 3）粘模缺陷類型缺陷類型原因原因解決辦法解決辦法粘模粘模（黏附（黏附澆口或澆口或型腔）型腔）噴嘴孔比澆口孔大噴嘴孔比澆口孔大更換噴嘴更換噴嘴澆口斜度不夠及粗糙澆口斜度不夠及粗糙增加斜度及拋光增加斜度及拋光料溫太高料溫太高降低料溫降低料溫保壓時間過長保壓時間過長減少保壓時間減少保壓時間機(jī)器容量過大機(jī)器容量過大更換設(shè)備更換設(shè)備冷卻時間太長冷卻時間太長縮短冷卻時間縮短冷卻時間模具表面粗糙度高模具表面

14、粗糙度高拋光拋光有凹穴及倒斜度有凹穴及倒斜度避免凹穴及倒斜度避免凹穴及倒斜度澆口無拉料機(jī)構(gòu)澆口無拉料機(jī)構(gòu)增加拉料鉤增加拉料鉤頂出不平衡頂出不平衡調(diào)整頂出壓力調(diào)整頂出壓力加工中的常見缺陷（加工中的常見缺陷（4 4）制品溢邊缺陷類型缺陷類型原因原因解決辦法解決辦法制品制品溢邊溢邊注射壓力過大注射壓力過大調(diào)整注射壓力調(diào)整注射壓力模具閉合不緊模具閉合不緊調(diào)整模具閉合水平調(diào)整模具閉合水平鎖模力太小鎖模力太小增大鎖模力增大鎖模力料溫太高料溫太高降低料溫降低料溫緩沖墊過大緩沖墊過大減少緩沖墊減少緩沖墊注射速度太快注射速度太快降慢注射速度降慢注射速度模具溫度太高模具溫度太高降低模具溫度降低模具溫度模具磨損或芯

15、子模具磨損或芯子配合不好配合不好維修模具維修模具加工中的常見缺陷（加工中的常見缺陷（5 5）氣泡缺陷類型缺陷類型原因原因解決辦法解決辦法氣泡氣泡塑料干燥不良塑料干燥不良干燥塑料干燥塑料模具排氣不良模具排氣不良改進(jìn)模具改進(jìn)模具背壓不夠背壓不夠提高背壓提高背壓注射壓力太小注射壓力太小提高注射壓力提高注射壓力料筒溫度太高料筒溫度太高降低料筒溫度降低料筒溫度加工中的常見缺陷（加工中的常見缺陷（6 6）變形翹曲缺陷類型缺陷類型原因原因解決辦法解決辦法變形變形翹曲翹曲澆口位置不當(dāng)澆口位置不當(dāng)改進(jìn)澆口位置改進(jìn)澆口位置脫模斜度不夠脫模斜度不夠改進(jìn)模具斜度改進(jìn)模具斜度頂出不均，頂桿分頂出不均，頂桿分布不均布不均

16、改進(jìn)模具頂桿位置改進(jìn)模具頂桿位置頂出速度過快頂出速度過快調(diào)整頂出速度調(diào)整頂出速度模具溫度太低或模具溫度太低或太高太高調(diào)整模溫調(diào)整模溫制品厚薄不均制品厚薄不均改進(jìn)制品設(shè)計改進(jìn)制品設(shè)計取向應(yīng)力大取向應(yīng)力大消除應(yīng)力消除應(yīng)力保壓時間過短保壓時間過短延長保壓時間延長保壓時間加工中的常見缺陷（加工中的常見缺陷（7 7）v收縮 v 生產(chǎn)工藝v 塑件幾何形狀 v 原材料的選擇 v 模具設(shè)計常用塑料收縮率表常用塑料收縮率表序號 塑料名稱代號收縮率 1丙稀腈、丁二稀、苯乙烯ABS0.30.82高密度聚乙烯HDPE25.03聚酰胺PA60.61.4增強(qiáng) PA6+30%GF0.30.7 PA660.81.5 PA66

17、+30%GF0.20.84聚對苯二甲酸丁二醇酯PBT0.44增強(qiáng) PBT+30%GF0.25聚碳酸脂(防彈膠) PC0.5增強(qiáng) PC+30%GF0.26聚甲醛共聚 (賽鋼) 共聚POM1.53.57聚丙烯 (百折膠) PP12.5增強(qiáng) PP+30%GF0.40.88聚苯醚PPO0.79聚苯硫醚增強(qiáng) PPS+40%GF0.1210聚砜PSF0.6加工中的常見缺陷（加工中的常見缺陷（8 8）v裂紋及破裂 v 殘余應(yīng)力太高 v 外力導(dǎo)致殘余應(yīng)力集中 v 成型原料與金屬嵌件的熱膨脹系數(shù)存在差異，由于熱塑性塑料的熱膨脹系數(shù)要比鋼材大911倍，比鋁材大6倍 v 原料選用不當(dāng)或不純凈 v 塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計不良

18、加工中的常見缺陷（加工中的常見缺陷（9 9）v銀絲及斑紋 v 熔料中含有易揮物 v 熔料塑化不良 v黑點及條紋 v熔料溫度太高 v料筒間隙太大 v熔料與模壁磨擦過熱 v料筒及模具排氣不良 v原料不符合成型要求 六、塑料件的常見后處理措施六、塑料件的常見后處理措施v塑料件的后處理是指熱固性塑料件的后處理（亦稱熱處理、烘烤處理、穩(wěn)定處理）和熱塑性塑料件的退火處理熱固性塑料件的后處理熱固性塑料件的后處理名稱名稱后處理目的后處理目的工藝要點工藝要點熱固熱固性塑性塑料件料件的后的后處理處理1 1、使塑料充分固、使塑料充分固化化2 2、使制件尺寸穩(wěn)、使制件尺寸穩(wěn)定定3 3、減少制件中的、減少制件中的水分和

19、低分子揮水分和低分子揮發(fā)物、提高制件發(fā)物、提高制件的電氣性能的電氣性能4 4、消除制件的內(nèi)、消除制件的內(nèi)應(yīng)力、減小變形應(yīng)力、減小變形1 1、制件在、制件在4040以下溫度裝箱，升溫到規(guī)定以下溫度裝箱，升溫到規(guī)定值后開始計時值后開始計時2 2、制件要放在烘箱的中上層，件與件之間、制件要放在烘箱的中上層，件與件之間有適當(dāng)間隙，防止過密，隔層之間也要有一有適當(dāng)間隙，防止過密，隔層之間也要有一定的距離定的距離3 3、溫度計、熱電偶的測溫頭離最上層塑件、溫度計、熱電偶的測溫頭離最上層塑件距離不超過距離不超過50mm50mm4 4、處理后塑件隨烘箱降溫到、處理后塑件隨烘箱降溫到4040以下取出以下取出5

20、5、處理過程中，由于停電或開門造成溫度、處理過程中，由于停電或開門造成溫度下降時，應(yīng)升溫到規(guī)定值，并相應(yīng)延長保溫下降時，應(yīng)升溫到規(guī)定值，并相應(yīng)延長保溫時間時間6 6、熱固性塑料件必要時才進(jìn)行后處理，一、熱固性塑料件必要時才進(jìn)行后處理，一般不進(jìn)行般不進(jìn)行熱塑性塑料件的退火處理名稱名稱后處理目的后處理目的工藝要點工藝要點熱塑熱塑性性塑塑料料件件的的退退火火處處理理1 1、消除制件內(nèi)部、消除制件內(nèi)部殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力2 2、減小制件變形、減小制件變形，提高尺寸穩(wěn)，提高尺寸穩(wěn)定性定性3 3、提高制件的熱、提高制件的熱變形溫度變形溫度4 4、提高機(jī)械性能、提高機(jī)械性能5 5、消除或減輕龜、消除或減輕龜裂裂

21、1 1、制件壁厚不同，退火時間不同，厚的比、制件壁厚不同，退火時間不同，厚的比薄的時間較長薄的時間較長2 2、薄壁制件冷卻速度為、薄壁制件冷卻速度為60/h,60/h,當(dāng)接近玻璃當(dāng)接近玻璃化溫度時，放慢冷卻速度化溫度時，放慢冷卻速度3 3、厚壁制件冷卻速度要慢、厚壁制件冷卻速度要慢4 4、必要時進(jìn)行處理，一般不進(jìn)行、必要時進(jìn)行處理，一般不進(jìn)行5 5、后處理的介質(zhì)，不同的熱塑性塑料有所、后處理的介質(zhì)，不同的熱塑性塑料有所不同要求不同要求熱塑性塑料件的整型處理v夾具定型氣動風(fēng)冷夾具鑲塊夾具塑料件的修整塑料件的修整v1、制件修整內(nèi)容和方法v 塑料件的修整是對毛刺（毛刺、廢邊）孔口薄膜、澆口或需要補(bǔ)充

22、加工的制件進(jìn)行修理、清理的方法，它是塑料成型工藝作業(yè)的輔助性工序序號序號修整內(nèi)容修整內(nèi)容修整方法修整方法1 1清理毛刺、飛邊、清理毛刺、飛邊、棱角、凸起棱角、凸起銼刀修理、刮刀修理、砂布銼刀修理、刮刀修理、砂布打磨打磨2 2清理孔口清理孔口薄膜先用手搬壓力機(jī)沖切，再用先用手搬壓力機(jī)沖切，再用銼刀刮刀清理銼刀刮刀清理3 3清理澆口清理澆口用圓片銑刀銑削，或用砂輪用圓片銑刀銑削，或用砂輪磨削；車床車削等磨削；車床車削等塑料件的修整塑料件的修整v2、拋光修飾v當(dāng)對制品表面粗糙度要求高時，還需在成型后進(jìn)行拋光修飾。v拋光的方法：一般均采用重疊棉布作拋光材料，在拋光時加上拋光膏，但應(yīng)注意，在拋光時不能因

23、部件拋光時間過長而導(dǎo)致制件表面變色而燒焦的現(xiàn)象。七、熱塑性零件的環(huán)境要求七、熱塑性零件的環(huán)境要求 v塑料制件的使用環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、接觸介質(zhì)及環(huán)境光、氧、輻射等。塑料制件在不同的使用環(huán)境中，對其要求的性能不同。如在高溫下要求材料耐熱溫度高；在潮濕環(huán)境中，要求其耐水性要好。7.17.1熱塑性零件的使用環(huán)境熱塑性零件的使用環(huán)境v（一）環(huán)境溫度v環(huán)境溫度即塑料制件使用場合的溫度。由于塑料材料的耐熱性不及金屬等其他材料，所以環(huán)境溫度越高，可用塑料的品種越少。在具體選材料時，要注意環(huán)境溫度不能超過材料的熱變形溫度、使用溫度和脆化溫度三種中的任何一個。熱塑性零件的使用環(huán)境熱塑性零件的使用環(huán)境v（二）環(huán)境濕度v環(huán)境濕度對低吸水率的塑