材料成型工藝基礎(chǔ)非金屬材料成型

材料成型工藝基礎(chǔ)非金屬材料成型第1頁(yè)/共187頁(yè)塑料及其特性1.定義

合成樹(shù)脂為主要成分 輔助添加劑組成的具有可塑性的材料。

2.塑料的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn) 塑料的性能主要取決于合成樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)。第一節(jié)塑料成型第2頁(yè)/共187頁(yè)合成樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)與性能

結(jié)構(gòu)

性能分子量大 較高的強(qiáng)度、耐磨性分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu) 密度小、質(zhì)輕呈現(xiàn)卷曲纏結(jié)狀態(tài) 對(duì)化學(xué)試劑表現(xiàn)穩(wěn)定 有可塑性和彈性 對(duì)聲、熱的良好絕緣性大分子化學(xué)鍵都是共價(jià)鍵 良好的電絕緣性第3頁(yè)/共187頁(yè)塑料的性能特點(diǎn)質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕自潤(rùn)滑性好，耐磨減振性能好耐熱性差、易分解易老化剛度差、尺寸不太穩(wěn)定第4頁(yè)/共187頁(yè)3.塑料（合成樹(shù)脂）的分類(lèi)按來(lái)源分：天然樹(shù)脂合成樹(shù)脂按合成反應(yīng)路線分：加聚型樹(shù)脂縮聚型樹(shù)脂按大分子的結(jié)構(gòu)特征分：線型樹(shù)脂支化型樹(shù)脂網(wǎng)型樹(shù)脂 第5頁(yè)/共187頁(yè)按熱行為表現(xiàn)分：熱固性樹(shù)脂 熱塑性樹(shù)脂第6頁(yè)/共187頁(yè)熱固性樹(shù)脂熱行為表現(xiàn)：T↑ T↑ T↑固→軟化流動(dòng)→固化→分解特點(diǎn)：一次性不可逆性能變化實(shí)質(zhì)：化學(xué)變化分子結(jié)構(gòu)變化第7頁(yè)/共187頁(yè)熱塑性樹(shù)脂熱行為表現(xiàn)：T↑ T↑ T↑固?軟化?熔融流動(dòng)→分解

T↓ T↓特點(diǎn)：可逆反復(fù)變化性能不變化實(shí)質(zhì)：物理變化第8頁(yè)/共187頁(yè)常見(jiàn)熱固性塑料：酚醛塑料（PF） 環(huán)氧塑料（EP） 脲甲醛塑料（UF）常見(jiàn)熱塑性塑料：聚乙烯（PE） 聚丙烯（PP） 聚氯乙烯（PVC） 聚碳酸酯（PC）有機(jī)玻璃（PMMA）

ABS塑料

PA、POM等第9頁(yè)/共187頁(yè)將固體聚合物(粉狀/粒狀/片狀)轉(zhuǎn)變?yōu)榭闪鲃?dòng)狀態(tài)(熔體或溶液),使其表現(xiàn)出可塑性;固定其形狀并生產(chǎn)出具有使用性能的產(chǎn)品.所以,與塑料的固體材料性質(zhì)\流動(dòng)性質(zhì)\熱物理性質(zhì)密切相關(guān).--------成型設(shè)備設(shè)計(jì)和成型工藝.一、工程塑料的成型性能第10頁(yè)/共187頁(yè)（一）塑料形變與溫度的關(guān)系第11頁(yè)/共187頁(yè)塑料熔體的流動(dòng)性質(zhì)---------表觀粘度和熔體流動(dòng)速率表觀粘度:反映熔體流動(dòng)中流層之間的摩擦阻力,影響因素有分子量、溫度、剪切速率、壓力等熔體流動(dòng)速率：在一定的溫度和載荷下，熔體每十分鐘從標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定儀所擠出的物料質(zhì)量。（二）塑料的流變性能第12頁(yè)/共187頁(yè)粘度與其影響因素之間的關(guān)系1、分子量：一般的塑料熔體，粘度隨分子量增高而增大。不同分子量決定其材料的不同成型方法和用途。2、剪切速率：大部分塑料熔體的剪切粘度隨著剪切速率增大而減少。對(duì)于剪切速率敏感的材料，可以通過(guò)調(diào)整剪切速率來(lái)改變?nèi)垠w粘度。第13頁(yè)/共187頁(yè)塑料的流變性能第14頁(yè)/共187頁(yè)

3、溫度：一般，隨溫度增高，粘度降低。

第15頁(yè)/共187頁(yè)（三）塑料的成型工藝性1.流動(dòng)性熱塑性塑料—用熔融指數(shù)表示。熱固性塑料—用拉西格流動(dòng)性表示。第16頁(yè)/共187頁(yè)思考題

鑄鐵或鑄鋼的流動(dòng)性是如何表示的？第17頁(yè)/共187頁(yè)2.收縮性塑料件的尺寸一般總是小于其模具的尺寸。

收縮率KL=×100%式中：L0——模具型腔在室溫和標(biāo)準(zhǔn)壓力下的單維尺寸；

L1——制品在相同情況下與模具型腔相應(yīng)的單維尺寸第18頁(yè)/共187頁(yè)思考題

塑料的膨脹系數(shù)是鋼的好幾倍，為什么塑料的成型收縮率卻和鑄鐵、鑄鋼的線收縮率相近？

第19頁(yè)/共187頁(yè)3.結(jié)晶性 與成型時(shí)的冷卻速度有關(guān)。

4.熱敏性和水敏性5.毒性、刺激性和腐蝕性第20頁(yè)/共187頁(yè)利用一切可能的辦法.

使塑料原料------具有一定形狀和使用價(jià)值的制品具體步驟:

基本原料的配制和準(zhǔn)備----成型----制品后加工塑料成型加工的核心內(nèi)容是:第21頁(yè)/共187頁(yè)高分子制品設(shè)計(jì)的流程分析形狀造型設(shè)計(jì)合理選材樣品初步設(shè)計(jì)(配方設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì))樣品試制：性能測(cè)試、定額測(cè)算并核算成本產(chǎn)出合格品，編寫(xiě)技術(shù)文件第22頁(yè)/共187頁(yè)成型方法分類(lèi)一次成型:擠出、注射、發(fā)泡、壓縮模塑、傳遞模塑二次成型：熱成型、固相成型發(fā)展趨勢(shì):節(jié)能\省料\提高效率\改進(jìn)制品性能第23頁(yè)/共187頁(yè)后加工機(jī)械加工修飾裝配不一定進(jìn)行后加工工序第24頁(yè)/共187頁(yè)二、注射成型加壓下物料由加熱料筒經(jīng)過(guò)主流道、分流道、澆口注入閉合模腔原料干燥→加料→塑化→注射→保壓→冷卻定型→脫?！謇怼善罚ㄒ唬┕に囘^(guò)程第25頁(yè)/共187頁(yè)注射成型應(yīng)用第26頁(yè)/共187頁(yè)注射成型過(guò)程工藝參數(shù)1、溫度注射成型時(shí)需要控制的溫度包括：料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。2、壓力螺桿頭部注射時(shí)對(duì)塑料熔體施加的壓力。3、時(shí)間一次注射成型所需時(shí)間。第27頁(yè)/共187頁(yè)（二）注塑機(jī)與摸具第28頁(yè)/共187頁(yè)第29頁(yè)/共187頁(yè)注射機(jī)工作過(guò)程第30頁(yè)/共187頁(yè)第31頁(yè)/共187頁(yè)注射成型模具

注射模的典型結(jié)構(gòu)凡是注射模具，均可分為動(dòng)模和定模兩大部分。注射時(shí)動(dòng)模和定模閉合構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)。

第32頁(yè)/共187頁(yè)三、壓縮成型（一）工藝過(guò)程第33頁(yè)/共187頁(yè)壓縮模塑原料:粉狀\粒狀\纖維狀放入:加熱好的模具型腔合模加壓:使其成型固化脫模:得到制品第34頁(yè)/共187頁(yè)壓縮模塑特點(diǎn)可制較大平面制品但生產(chǎn)周期長(zhǎng)電器開(kāi)關(guān)、餐具等適合熱固性和熱塑性塑料，但主要適合熱固性塑料的生產(chǎn)。第35頁(yè)/共187頁(yè)2、壓縮成型設(shè)備、模具第36頁(yè)/共187頁(yè)四、其它成型方法

（一）傳遞模塑熱固性塑料經(jīng)過(guò)加熱室進(jìn)入加熱模具成型第37頁(yè)/共187頁(yè)（二）擠出成型使加熱或未加熱的塑料通過(guò)成型孔制品第38頁(yè)/共187頁(yè)管材擠出成型機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理第39頁(yè)/共187頁(yè)管材擠出成型機(jī)生產(chǎn)過(guò)程第40頁(yè)/共187頁(yè)吹塑成型進(jìn)入型腔的塑料坯吹入壓縮空氣塑料膨脹得到中空制品第41頁(yè)/共187頁(yè)吹塑薄膜第42頁(yè)/共187頁(yè)（三）差壓（真空）成型第43頁(yè)/共187頁(yè)成本最低制品特點(diǎn)壁薄,且多為內(nèi)凹外凸的半殼型.第44頁(yè)/共187頁(yè)（四）壓延成型---生產(chǎn)片材第45頁(yè)/共187頁(yè)人造革生產(chǎn)第46頁(yè)/共187頁(yè)第二節(jié)塑料成型模具及制品結(jié)構(gòu)的工藝性一、塑料模具概述塑料模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工具，它對(duì)塑料零件的制造和成本起著決定的影響。第47頁(yè)/共187頁(yè)對(duì)塑料模具的要求1.生產(chǎn)出的制品應(yīng)能滿足其尺寸精度、外觀、物理性能等方面的要求；2.從模具使用的角度，要求高效率、自動(dòng)化，操作簡(jiǎn)單；3.從模具制造的角度，要求模具結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。第48頁(yè)/共187頁(yè)現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)的三項(xiàng)重要因素高效的設(shè)備合理的加工工藝先進(jìn)的模具第49頁(yè)/共187頁(yè)塑料模具的發(fā)展趨勢(shì)CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用；模具設(shè)計(jì)由經(jīng)驗(yàn)化向理論化方向發(fā)展；采用高效率、自動(dòng)化的模具以適應(yīng)大量生產(chǎn)的需要；大力發(fā)展高強(qiáng)度、高耐磨的模具材料；特種加工方法；模具通用件的標(biāo)準(zhǔn)化第50頁(yè)/共187頁(yè)二、塑料成型模具的分類(lèi)注射成型模具壓制成型模具壓鑄成型模具擠出成型模具吹塑中空成型模具真空或壓縮空氣成型模具第51頁(yè)/共187頁(yè)三、塑料制件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)塑料制件的四項(xiàng)原則（1）在保證使用性能（機(jī)械強(qiáng)度、電性能、耐化學(xué)腐蝕、形狀穩(wěn)定、耐溫、吸水性等）的前提下，力求塑料制品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壁厚均勻，使用方便；（2）設(shè)計(jì)制品時(shí)應(yīng)盡量考慮結(jié)構(gòu)合理，便于模具制造和成型工藝的實(shí)施；第52頁(yè)/共187頁(yè)（3）日用生活品和兒童玩具等要求外表美觀者，則應(yīng)與美工人員共同研究，設(shè)計(jì)出兩全其美的產(chǎn)品；（4）高效率、低消耗，盡量減少制品成型前后的輔助工作量，并避免成型后的機(jī)械加工。第53頁(yè)/共187頁(yè)2、塑料制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）尺寸精度 常用塑料的尺寸精度分8個(gè)等級(jí)，對(duì)每一種具體塑料制品選3個(gè)等級(jí)，即高精度、一般精度、低精度。第54頁(yè)/共187頁(yè)影響塑件尺寸精度有下述幾方面（a）成型材料

關(guān)鍵是收縮率是否穩(wěn)定。（b）成形條件

壓力、溫度、時(shí)間等確定不當(dāng)，將直接影響收縮率。（c）塑料制品的形狀

壁厚、幾何形狀，會(huì)影響成形收縮率；脫膜斜度的大小則直接影響尺寸精度。第55頁(yè)/共187頁(yè)（d）模具結(jié)構(gòu)

澆口大小、料流方向（e）分型面選擇

（f）模具的磨損而產(chǎn)生的誤差第56頁(yè)/共187頁(yè)（2）粗糙度

一般模具的粗糙度要求較制品的高一等級(jí)，比如制品要0.8，則模具0.4第57頁(yè)/共187頁(yè)（3）脫膜斜度

目的：便于制件在開(kāi)模、脫膜時(shí)不易拉傷、擦毛，而且由于塑料的收縮也便于脫膜。一般脫膜斜度為10~1030′，有時(shí)30′也有。若對(duì)塑件無(wú)損害時(shí)，盡量大些。

第58頁(yè)/共187頁(yè)（4）壁厚及其均勻性

壁厚的大小要考慮到制件的強(qiáng)度與剛度，但對(duì)成型工藝來(lái)說(shuō)，壁厚不宜太大。 壁厚應(yīng)力求均勻。第59頁(yè)/共187頁(yè)第60頁(yè)/共187頁(yè)第61頁(yè)/共187頁(yè)第62頁(yè)/共187頁(yè)第63頁(yè)/共187頁(yè)第64頁(yè)/共187頁(yè)第65頁(yè)/共187頁(yè)第66頁(yè)/共187頁(yè)第67頁(yè)/共187頁(yè)第68頁(yè)/共187頁(yè)第69頁(yè)/共187頁(yè)第70頁(yè)/共187頁(yè)（5）加強(qiáng)筋與其它防變形設(shè)計(jì)

制件設(shè)加強(qiáng)筋的目的：

a提高制品的強(qiáng)度、剛度

b可減少制件中的壁厚

c降低充模阻力第71頁(yè)/共187頁(yè)這里有一個(gè)原則：為了提高塑料的強(qiáng)度和剛度，寧可要增加加強(qiáng)筋的數(shù)目，而不要增加其壁厚。加強(qiáng)筋的厚度<50~80%壁厚，避免接頭部凹陷。第72頁(yè)/共187頁(yè)第73頁(yè)/共187頁(yè)第74頁(yè)/共187頁(yè)第75頁(yè)/共187頁(yè)第76頁(yè)/共187頁(yè)第77頁(yè)/共187頁(yè)第78頁(yè)/共187頁(yè)第79頁(yè)/共187頁(yè)第80頁(yè)/共187頁(yè)（6）支承面或凸臺(tái)

一般不利用整個(gè)支承面作凸臺(tái)。正確的方法是設(shè)置凸邊或凸臺(tái)。第81頁(yè)/共187頁(yè)第82頁(yè)/共187頁(yè)第83頁(yè)/共187頁(yè)第84頁(yè)/共187頁(yè)第85頁(yè)/共187頁(yè)第86頁(yè)/共187頁(yè)（7）圓角

塑件因模具結(jié)構(gòu)的關(guān)系要求不能有圓角外，一般情況下必須有圓角過(guò)渡，以減少應(yīng)力集中。第87頁(yè)/共187頁(yè)圓角可減少充模阻力。第88頁(yè)/共187頁(yè)外緣設(shè)凸臺(tái)的目的是使壁厚均勻。第89頁(yè)/共187頁(yè)（8）孔 a.孔與孔之間的距離孔的邊緣易產(chǎn)生熔接痕。第90頁(yè)/共187頁(yè)b.孔與塑件邊緣之間的距離 一般應(yīng)取孔徑3倍以上。第91頁(yè)/共187頁(yè)第92頁(yè)/共187頁(yè)c.通孔對(duì)壓制孔，孔深不得大于4d

對(duì)注射孔，孔深不得大于8d

對(duì)特深的孔，可先壓定位孔，成型后再鉆第93頁(yè)/共187頁(yè)d.盲孔

對(duì)壓制孔，孔深不得大于2.5d。對(duì)注射孔，孔深不得大于4d。第94頁(yè)/共187頁(yè)e.用以緊固塑件的孔 應(yīng)用平頭的螺釘孔，以免塑件產(chǎn)生裂紋。

第95頁(yè)/共187頁(yè)f.形狀復(fù)雜的孔

采用動(dòng)定模相切或平行于開(kāi)模方向的幾何圖形復(fù)雜的型芯來(lái)成型第96頁(yè)/共187頁(yè)第97頁(yè)/共187頁(yè)第98頁(yè)/共187頁(yè)第99頁(yè)/共187頁(yè)g.側(cè)孔或側(cè)凹若塑件允許，盡量予以改進(jìn)，以簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)。塑件上應(yīng)避免有交叉的孔，因其容易發(fā)生故障。第100頁(yè)/共187頁(yè)第101頁(yè)/共187頁(yè)（9）螺紋

設(shè)計(jì)螺紋時(shí)： 內(nèi)螺紋直徑一般不小于2mm

外螺紋直徑一般不小于4mm

精度不高于3級(jí) 與金屬螺紋的配合長(zhǎng)度不大于螺紋直 徑的1.5~2倍 螺距不宜太小第102頁(yè)/共187頁(yè)螺紋成型的三種方法：

a.成型桿成型環(huán)在成型后，從制品上擰下來(lái)；

b.陽(yáng)螺桿采用瓣合模成形，這時(shí)工效高，但精度差，飛邊不易除盡；

c.淺的陰螺紋，軟塑料時(shí)可強(qiáng)制脫膜。 同一塑件的前后兩段螺紋的螺紋方向與螺紋應(yīng)一致，若不一致，就應(yīng)用鑲塊。第103頁(yè)/共187頁(yè)第104頁(yè)/共187頁(yè)第105頁(yè)/共187頁(yè)第106頁(yè)/共187頁(yè)第107頁(yè)/共187頁(yè)第108頁(yè)/共187頁(yè)第109頁(yè)/共187頁(yè)（10）嵌件

塑件壓入嵌件的目的：增加塑件的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性和保證尺寸穩(wěn)定和制造精度。但安放嵌件會(huì)降低生產(chǎn)效率，不利于生產(chǎn)自動(dòng)化。注意點(diǎn)：金屬嵌件周?chē)鷳?yīng)保持一定的壁厚，以保證嵌件與塑件的結(jié)合強(qiáng)度，以免塑料會(huì)因冷卻收縮而開(kāi)裂。

第110頁(yè)/共187頁(yè)第111頁(yè)/共187頁(yè)金屬嵌件設(shè)計(jì)的基本原則：

a.嵌件周?chē)鷳?yīng)有倒角，以減少塑件冷卻時(shí)的應(yīng)力集中；

b.嵌件如在塑料的凸臺(tái)部位時(shí)，嵌入的深度應(yīng)大于凸臺(tái)的高度，以保證塑件應(yīng)有的強(qiáng)度。第112頁(yè)/共187頁(yè) c.內(nèi)螺紋嵌件的高度應(yīng)低于型腔的成型高度0.05mm，以免壓壞嵌件和型腔。

不正確正確第113頁(yè)/共187頁(yè) d.外螺紋嵌件應(yīng)在無(wú)螺紋部分與模具配合，否則會(huì)使塑料注入螺紋部分；

第114頁(yè)/共187頁(yè) e.嵌件高度不應(yīng)超過(guò)其直徑的2倍，嵌件外緣應(yīng)能止轉(zhuǎn)和止拔。第115頁(yè)/共187頁(yè) f.金屬嵌件的非嵌入部分，其形狀是非圓形時(shí)，難以保證與模具的定位精度。第116頁(yè)/共187頁(yè)（11）形狀

主要要求是使模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，開(kāi)模取出塑件時(shí)，盡量避免采用復(fù)雜的瓣合模與側(cè)抽芯。為此塑件盡量地避免旁側(cè)凹陷部分。第117頁(yè)/共187頁(yè)第118頁(yè)/共187頁(yè)第119頁(yè)/共187頁(yè)第120頁(yè)/共187頁(yè)第121頁(yè)/共187頁(yè)第122頁(yè)/共187頁(yè)第123頁(yè)/共187頁(yè)第124頁(yè)/共187頁(yè)第125頁(yè)/共187頁(yè)下一節(jié)第126頁(yè)/共187頁(yè)四、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（參考）一、概述澆注系統(tǒng)是指模具中從噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。澆注系統(tǒng)的組成：主流道、分流道、澆口和冷料井。第127頁(yè)/共187頁(yè)二、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）主流道設(shè)計(jì)主流道是指從噴嘴起到分流道入口處止的一段通道。它與注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，熔料在主流道中并不改變方向。第128頁(yè)/共187頁(yè)

主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：（1）錐角，便于凝料的拔出。錐角一般2~40，對(duì)流動(dòng)性差的塑料3~60。過(guò)大會(huì)造成流速減慢，易成渦流。（2）大端成圓角，減少料流阻力。半徑r=1~3mm。第129頁(yè)/共187頁(yè)（3）在保證塑件成型良好的前提下，主流道長(zhǎng)度應(yīng)盡量短。（4）為與噴嘴緊密對(duì)接，R2=R1+（1~2mm）。第130頁(yè)/共187頁(yè)（5）為提高壽命，主流道最好做成襯套式（主要是噴嘴反復(fù)碰撞）。

（二）分流道的設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的部分。它將從主道來(lái)的塑料沿分型面引入各個(gè)型腔。第131頁(yè)/共187頁(yè)1，分流道的形狀分流道的斷面形狀可以呈圓形、半圓形、梯形、矩形、U字形。第132頁(yè)/共187頁(yè)

流道效率=流道橫截面積/流道周長(zhǎng)對(duì)熱塑性塑料來(lái)說(shuō)，比值越大，效率越高。評(píng)價(jià)一個(gè)好的流道的標(biāo)準(zhǔn)是：在傳遞壓力方面流道的截面積應(yīng)盡可能大，而在傳熱方面，流道的截面積應(yīng)盡可能小。因此，流道截面積和圓周邊長(zhǎng)的比值可直接表示流道的效率。比值俞高，流道的效率亦俞高。另外，分流道應(yīng)短，以減少塑料耗損。第133頁(yè)/共187頁(yè)第134頁(yè)/共187頁(yè)

一般常用的采用全圓形、梯形、U形和六角形四種。圓形流道：流道效率高，但加工、對(duì)中均較困難。由于正方形流道脫模困難，所以一般改進(jìn)成梯形或U形。2，分流道的布置形式型腔與分流道的分布原則是：排列緊湊，以縮小模具尺寸，流道的流程短，鎖模壓力力求平衡。

第135頁(yè)/共187頁(yè)

分布形式：

a,平衡式：主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度、形狀、斷面盡寸都是對(duì)應(yīng)相等；各個(gè)型腔中制品的性能一致性佳，但可能流道會(huì)較長(zhǎng)，壓力損失大。第136頁(yè)/共187頁(yè)

b,非平衡式：流道總長(zhǎng)度短，但為確保均衡進(jìn)料，澆口須經(jīng)多次修改。

第137頁(yè)/共187頁(yè)分流道的設(shè)計(jì)要求：（1）表面不必很光，一般1.25即可。目的是使塑料冷皮層固定，以利于保溫；（2）當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，分流道末端應(yīng)開(kāi)設(shè)冷料井；（3）分流道與澆口的連接部分加工成斜面，有利于物料的流動(dòng)與填充。分流道的尺寸：（RunnerSize)

考慮五個(gè)因素：（1）塑件的壁厚和體積第138頁(yè)/共187頁(yè)

（2）型腔離開(kāi)主流道的距離；（3）流道的冷卻；（4）模具制造者所擁有的刀具；（5）將要加工的塑料類(lèi)型。（1）流道的橫截面積應(yīng)大到足以允許熔融塑料在流道里凝固之前進(jìn)入型腔，并在需要的情況進(jìn)行保壓，以補(bǔ)充塑料的收縮。為此很少采用直徑小于2mm的流道，而且即使用這一尺寸的流道時(shí)，也通常只限于長(zhǎng)度在25mm以下的分流道。（2）熔融塑料沿流道流動(dòng)的路程愈長(zhǎng)，則阻力愈大。因此型腔離開(kāi)噴嘴的距離將直接影響選擇橫截面積的尺寸。（3）流道的橫截面積不應(yīng)該太大，以致影響了注射周期。第139頁(yè)/共187頁(yè)（橫截面積在，塑料多，冷卻時(shí)間長(zhǎng)，延長(zhǎng)模具開(kāi)啟及塑件和流道冷卻的頂出時(shí)間）。對(duì)大多數(shù)塑料來(lái)說(shuō)，流道的直徑不宜超過(guò)10mm。對(duì)于硬質(zhì)聚氯乙烯和丙烯酸塑料則是例外。對(duì)于這兩種塑料來(lái)說(shuō)，已采用了直徑達(dá)13mm的流道。（4）流道采用的尺寸應(yīng)在一般模具制造者所擁有的刀具的合理范圍內(nèi)。對(duì)于200克以下、壁厚小于3mm的塑料：W=塑料的重量克L=流道的長(zhǎng)度mm第140頁(yè)/共187頁(yè)（三）澆口的設(shè)計(jì)流道末端與型腔之間的一段細(xì)短通道。1，澆口的設(shè)計(jì)一般比較小，其原因是：（1）在型腔進(jìn)料后不久澆口內(nèi)的料便會(huì)凝結(jié)，使注射桿能抽回而又不致在模具內(nèi)產(chǎn)生真空。（2）使?jié)部谖擦锨谐?jiǎn)單化，而且在某些模具內(nèi)可使此工序自動(dòng)化。（3）在切除澆口尾料后只留下一個(gè)小的痕跡。（4）能夠更好地控制充模過(guò)程。充模：高速射流，表觀粘度下降，可快速充模。（5）可減少因塑料收縮時(shí)所需要的補(bǔ)料。第141頁(yè)/共187頁(yè)2，常用的澆口形式，有十種（1）針點(diǎn)式澆口

第142頁(yè)/共187頁(yè)三板式模具，尾料能在開(kāi)模時(shí)自動(dòng)切除。對(duì)于薄壁制品，針點(diǎn)澆口附近的剪切速率過(guò)高，會(huì)造成分子高度定向，增加局部應(yīng)力。改善措施，澆口對(duì)面壁厚增加。物料通過(guò)時(shí)，有很高的剪切速率，這對(duì)降低塑料熔體的表觀粘度是很有利的，同時(shí)還有磨擦生熱提高料溫的優(yōu)點(diǎn)，澆口容易在開(kāi)模時(shí)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷，故被廣泛采用。第143頁(yè)/共187頁(yè)（2）潛伏式澆口從針點(diǎn)式澆口演變而來(lái)，澆口較隱蔽，不影響塑件的美觀。對(duì)于強(qiáng)韌的塑料，不適宜，脆性塑料由于塑料會(huì)斷，不用。第144頁(yè)/共187頁(yè)第145頁(yè)/共187頁(yè)（3）邊緣澆口（側(cè)澆口）一般開(kāi)在分型面上，從制件邊緣進(jìn)料。

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制造修改容易，澆口位置靈活。選用于一模多件，但容易形成熔接痕、縮孔、氣孔等缺陷。注射壓力損失大，排氣不便，保壓補(bǔ)縮作用比直接澆口小。尺寸：寬1.5—2mm，長(zhǎng)0.7—2mm。第147頁(yè)/共187頁(yè)（４）扇形澆口邊緣澆口的變異形式。常用來(lái)成型寬度（橫向尺寸）較大的薄片狀制品。第148頁(yè)/共187頁(yè)（５）平縫式澆口適用于大面積的扁平制品第149頁(yè)/共187頁(yè)（６）圓環(huán)形澆口適用于圓桶形制品或中間帶有孔的制品。澆口切除困難。第150頁(yè)/共187頁(yè)（７）輪輻式澆口澆口切斷方便，缺點(diǎn)是有幾條接合縫。第151頁(yè)/共187頁(yè)（８）爪澆口輪輻式澆口的變異形式。適用于管狀制件，尤其制件內(nèi)孔較小的管狀制件和同心度要求高的制件（型芯的頂端伸入定模內(nèi)，起到定位作用）第152頁(yè)/共187頁(yè)（９）護(hù)耳式澆口（又名分接式澆口）避免了噴射，澆口去除困難。由于澆口離塑件較遠(yuǎn)，使?jié)部谔帤堄鄳?yīng)力不致于直接影響塑件。第153頁(yè)/共187頁(yè)

（１０）直接澆口

第154頁(yè)/共187頁(yè)優(yōu)點(diǎn)：流動(dòng)阻力小，進(jìn)料速度快，保壓補(bǔ)縮作用大，有利于排氣。缺點(diǎn)：澆口去除困難，澆口處制件的內(nèi)應(yīng)力大（此處熱量集中）適用場(chǎng)合：成型深腔的殼形塑料件，不宜成型平薄形塑件和容易變形的塑件。成形薄壁塑件時(shí)，澆口直徑最多等于塑件壁厚的２倍。對(duì)熱敏性、流動(dòng)性差的塑料尤其有利。第155頁(yè)/共187頁(yè)（四）塑件上澆口開(kāi)設(shè)部位的選擇（１）澆口的尺寸及位置選擇應(yīng)盡量避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)（蛇形流）要點(diǎn)：盡量采用沖擊形澆口（可以加大澆口的斷面尺寸）。第156頁(yè)/共187頁(yè)第157頁(yè)/共187頁(yè)（２）考慮定位方向?qū)λ芗阅艿挠绊?。?58頁(yè)/共187頁(yè)（３）有利于流動(dòng)、排氣和補(bǔ)料。要點(diǎn)：澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件斷面最厚處，避免厚部形成氣泡或收縮。第159頁(yè)/共187頁(yè)第160頁(yè)/共187頁(yè)（４）減少熔接痕，增加熔接牢度。第161頁(yè)/共187頁(yè)第162頁(yè)/共187頁(yè)第163頁(yè)/共187頁(yè)第164頁(yè)/共187頁(yè)第165頁(yè)/共187頁(yè)（５）校核流動(dòng)距離比流動(dòng)距離比＝∑

Li/ti式中：Li：各段流路長(zhǎng)度

ti：壁厚第166頁(yè)/共187頁(yè)（６）防止料流將細(xì)長(zhǎng)型芯或嵌件擠歪變形。第167頁(yè)/共187頁(yè)第168頁(yè)/共187頁(yè)（五）冷料井和拉料桿設(shè)計(jì)設(shè)冷料井的目的：儲(chǔ)藏注射間隔期內(nèi)由于噴端溫度低造成的冷料，因冷料進(jìn)入型腔會(huì)影響塑件質(zhì)量。拉料桿的作用是：開(kāi)模時(shí)拉出流道的凝料。常用有形式有：（１）帶Ｚ形拉料桿、倒錐形、圓環(huán)槽冷料井（２）球形拉料桿的冷料井（３）無(wú)拉料桿冷料井第169頁(yè)/共187頁(yè)第170頁(yè)/共187頁(yè)第171頁(yè)/共187頁(yè)第172頁(yè)/共187頁(yè)六，排氣和引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（一）排氣系統(tǒng)模具型腔在塑料的充填過(guò)程中，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有因塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，尤其是在高速注射成型時(shí)，考慮排氣是很有必要的，一般是在塑料填充的同時(shí)，必須將氣體排出模外，否則，被壓縮的氣體所產(chǎn)生的高溫，會(huì)引起塑料局部碳化燒焦或使塑料起泡、或使塑料熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至阻礙塑料填充等。排氣的開(kāi)設(shè)位置，通常是通過(guò)試模以后才能正確地確定。排氣槽應(yīng)開(kāi)設(shè)在型腔最后被充滿的地方。在大多數(shù)情況下可利用模具分型面或模零件間的配合間隙排氣，這時(shí)可不設(shè)排氣槽。排氣槽最好開(kāi)設(shè)在分型面上，因?yàn)榉中兔嫔吓艢獠郛a(chǎn)生的毛第173頁(yè)/共187頁(yè)邊很容易隨塑件脫出。排氣槽最好開(kāi)設(shè)計(jì)在靠近嵌件中或壁厚最薄處，因?yàn)榇颂幾钊菀仔纬扇劢雍?，熔接痕處?yīng)排盡氣體和排出部分冷料。（二）引氣系統(tǒng)對(duì)于大型、深腔、殼形塑件，注射成型以后，整個(gè)型腔由塑件填滿，型腔內(nèi)氣體被排除，當(dāng)塑件脫模時(shí)，塑件的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空。由于受到大氣壓力的作用，造成脫模困難，如采用強(qiáng)行脫模，勢(shì)必使塑件產(chǎn)生變形或損壞，影響塑件的質(zhì)量，因而必須加設(shè)引氣裝置。第174頁(yè)/共187頁(yè)2，型腔成型零件的總磨量與脫模方向垂直的不考慮。一般取塑件公差的1/6，對(duì)于大型塑件取1/6以下。3，成型收縮率的影響設(shè)計(jì)選取的計(jì)算收縮率與實(shí)際收縮率的差異，以及由于工藝條件波動(dòng)、材料發(fā)生變化而造成制件收縮率的波動(dòng)，前者造成系統(tǒng)誤差，后者造成偶然誤差。

收縮率SL=*100%式中：L0——模具型腔在室溫和標(biāo)準(zhǔn)壓力下的單維尺寸；

L——制品在相同情況下與模具型腔相應(yīng)的單維尺寸。第175頁(yè)/共187頁(yè)

第三節(jié)橡膠成型一、橡膠及其特性二、橡膠的壓制過(guò)程第176頁(yè)/共187頁(yè)第四節(jié)復(fù)合材料成型一、復(fù)合材料及特點(diǎn)1、復(fù)合材料及特點(diǎn)2、復(fù)合材料發(fā)展及歷史二、樹(shù)脂基復(fù)合材料的成型第177頁(yè)/共