塑料成型工藝學(xué)溫習(xí)重點指導(dǎo)

幻燈片1塑料成型工藝學(xué)溫習(xí)重點指導(dǎo)第一章緒論一、塑料成型加工主要有哪些方式及適用的產(chǎn)品類型塑料成型加工的主要方式及適用產(chǎn)品類型如下：①擠出成型——適用于軸線形持續(xù)體產(chǎn)品的生產(chǎn)。②注射成型——適用于各類結(jié)構(gòu)零件的生產(chǎn)。壓制成型一用于較大平面的盆狀、盤狀、蝶形及平板的生產(chǎn)。壓延成型——適用于平面持續(xù)體產(chǎn)品的生產(chǎn)熱成型——適用于二次加工成型的中空容器及薄殼形器件的生產(chǎn)。澆鑄成型——適用于結(jié)構(gòu)簡單的體形塑件的生產(chǎn)?；脽羝??二、高分子材料應(yīng)用的條件?①有以聚合物為主體的合理組成。配混時聚合物量>50%；有均勻的復(fù)合體系：宏觀均相，微觀分相②具有可加工性。能與加工條件和設(shè)備相適應(yīng)；③有良好的利用性能和適當(dāng)?shù)膲勖?；④能夠工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。⑤具有可再生性?；脽羝?3、高分子材料的加工特征高分子成型加工所用的材料結(jié)構(gòu)上有特殊性；性能上有可變性；成型方式具多樣性。因此材料不同，性能要求不同，加工方式不同。4、高分子成型加工的三三原理三個條件：原料組成合理、工藝條件適當(dāng)、成型模具和機(jī)械適應(yīng)三個要素：熱、力、時刻三個階段：熔融塑化、流動賦形、出模定型。幻燈片4五、高分子材料的加工方式與成型溫度的適應(yīng)性關(guān)系，并舉例。?①成型溫度T<Tg，材料處于玻璃態(tài)或結(jié)晶態(tài)，表現(xiàn)為普彈形變，適應(yīng)機(jī)械加工如車、銑、鉆、鋸等；?②成型溫度Tg<T<Tf,經(jīng)歷Tg轉(zhuǎn)變，處于高彈態(tài)，適應(yīng)二次加工成型，如熱成型、中空成型、熱拉伸等；?③成型溫度T>Tf，經(jīng)歷Tf轉(zhuǎn)變，處于可流動狀態(tài)，易于輸送和造型適應(yīng)多種一次加工成型，如擠出，注射、壓制、熔融紡絲等。幻燈片5成型理論基礎(chǔ)（第二章高分子材料學(xué)和第五章聚合物流變學(xué)基礎(chǔ)）一、塑料熔體流動性的影響因素■影響塑料熔體流動性的因素是：熔體溫度、壓力、剪切應(yīng)力和剪切速度、物料分子結(jié)構(gòu)和分子量、加入的助劑二、聚合物的加熱冷卻特點■①加熱和冷卻的速度慢，時刻長；■②加熱和冷卻需同時交替進(jìn)行；所需的設(shè)備裝置復(fù)雜?！觫奂訜岷屠鋮s的溫差不能太大。不然容易產(chǎn)生局部過熱④有磨擦熱產(chǎn)生。磨擦熱量可用下式進(jìn)行計算：Q=l/J?nay2⑤結(jié)晶性塑料比非晶型塑料需要傳遞更多的熱量。而且晶型聚合物在相態(tài)轉(zhuǎn)變時溫度會有突變?；脽羝?3、結(jié)晶對制品性能的影響（1）外觀結(jié)晶后一般透明性降低，隨結(jié)晶程度不同透明性不同。（2）結(jié)晶對制品機(jī)械性能的影響較大，結(jié)晶度大，硬度、剛度、強(qiáng)度一般提高；而結(jié)晶程度小時制品的柔軟性、耐折性、伸長率、抗沖性等增加。（3）制品結(jié)晶后存在各向異性。（4）制品結(jié)晶后耐化學(xué)侵蝕性和電性能提高幻燈片74、結(jié)晶對加工性能的影響與非結(jié)晶性塑料比較加工性不同專門大。（1） 加熱時有較明顯的熔點，熔融溫度范圍窄。溫度控制難度大；（2） 成型收縮率大，尺寸穩(wěn)固性差。模具制造難度大，尺寸難于準(zhǔn)確。（3） 成型時加熱和冷卻溫度的均衡性要求高（4） 加熱和冷卻的速度要適當(dāng)控制以達(dá)到所要求的結(jié)晶度。結(jié)晶度不同，制品性能不同。（5） 成型后需要進(jìn)行熱處置，以穩(wěn)固和改善晶型結(jié)構(gòu)，使制品性能穩(wěn)固?；脽羝?五、 定向：塑料的分子或填料按流動的方向進(jìn)行有序排列。六、 影響分子定向的因素（1） 溫度。最適宜的溫度是靠近熔點以下軟化點以上的區(qū)域。（2） 流動速度梯度（3） 冷卻速度，這是影響分子定向的主要因素。（4） 壓力，壓力大時，定向增加。（5） 注入口的位置和形狀?；脽羝?成型用物料及其配制（第四章配方設(shè)計和第六章混合與制備）■一、塑料制品組成（配方的組成）

?塑料制品的主要成份是樹脂，在樹脂中可加入增塑劑、穩(wěn)固劑（抗氧劑、熱穩(wěn)固劑、光穩(wěn)固劑）填充劑、潤滑劑、抗靜電劑、著色劑、驅(qū)避劑等二、PVC塑料配方要點?對于軟制品，配方時PVC樹脂選粘度較高的1—4型，以彌補(bǔ)其強(qiáng)度的不足；為了增加其柔軟軔性，主慮增塑劑的加入，一般在30分以上，適當(dāng)加入穩(wěn)固劑。?對于硬制品，配方時PVC樹脂應(yīng)選粘度較低的4一7型，使其有必然的柔軔性和流動性，重點考慮穩(wěn)固劑的加入，少加或不加增塑劑。D:\高分子材料加工工藝課件\PPT課件\第三章高分子材料的配方設(shè)計（2課時）.ppt--1,12,四.配方的組成幻燈片103、塑料配方的原則和依據(jù)塑料配方的原則是：產(chǎn)品性能優(yōu)良；工藝性能良好；安全環(huán)保優(yōu)先；產(chǎn)品物美價廉。配方設(shè)計的依據(jù)是：按照產(chǎn)品性能、工藝性能、原材料及工藝設(shè)備特點進(jìn)行配方，三者要彼此協(xié)調(diào)，綜合平衡?；脽羝?1第七至十二章各章要點一、擠出管材生產(chǎn)工藝進(jìn)程主要控制因素擠出管材生產(chǎn)工藝控制因素主要有：螺桿轉(zhuǎn)速、牽引速度、定徑溫度和壓力、料筒加熱溫度、（分區(qū)控制）冷卻水溫。同時要掌握擠誕生產(chǎn)進(jìn)程各控制點的溫度控制的一般規(guī)則：加料段控制在熔點以下，熔化段控制在粘流溫度，計量段控制在粘流溫度。模頭溫度控制在低于計量段溫度。塑料的干燥溫度控制在軟化溫度以下，塑件的熱定型溫度控制在熱變形溫度以下。二、注塑生產(chǎn)工藝進(jìn)程的控制因素控制的因素有：塑化溫度、噴嘴溫度、模具溫度、后處置溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、塑化背壓、注射壓力、鎖模力、保壓壓力、冷卻時刻等幻燈片12要掌握塑料成型加工時各類工藝條件下的溫度控制的一般規(guī)則干燥溫度塑化溫度熱定型溫度擠出模具溫度注塑模具溫度?幻燈片12要掌握塑料成型加工時各類工藝條件下的溫度控制的一般規(guī)則干燥溫度塑化溫度熱定型溫度擠出模具溫度注塑模具溫度?????????應(yīng)控制在軟化點以下；應(yīng)控制在粘流溫度范圍應(yīng)控制在熱變型溫度以下應(yīng)控制在粘流溫度。應(yīng)控制在軟化點以下，塑料的最佳結(jié)晶溫度拉伸溫度是在軟化點以上熔點以下；控制在軟化點至熔點之間幻燈片133、生產(chǎn)拉伸制品時的條件?在成型拉伸塑料制品時，拉伸溫度控制在軟化點至熔點之間，在拉伸前應(yīng)盡可能少結(jié)晶或不結(jié)晶，其方式是迅速冷卻。4、名詞述語解釋：吹脹比：是指膜片直徑與口模直徑之比，用吹脹比可調(diào)節(jié)膜片的寬窄；拉伸比：是指牽引速度與擠出速度之比，用拉伸比可調(diào)節(jié)膜片的厚薄。分子定向：塑料在熔融流動進(jìn)程中其分子順流動方向作有序排列稱為分子定向。填料定向：填料順流動方向作有序排列稱為填料定向幻燈片14?取向：聚合物分子或纖維狀填料在專門大程度上順著流動的方向作平行排列這種排列常稱為定向作用。又叫取向。粘性流動與彈性流動：熔體受應(yīng)力作用產(chǎn)生變形，當(dāng)應(yīng)力解除后其變形不能完全恢恢復(fù)狀的稱為粘性變形。其流動稱為粘性流動。熔體受應(yīng)力作用產(chǎn)生變形，當(dāng)應(yīng)力解除后其變形能完全恢恢復(fù)狀的稱為彈性變形。其流動稱為彈性流動。幻燈片15?非分散混合與分散混合：在混合中僅增加粒子在混合物中散布均勻性而不減小粒子初始尺寸的進(jìn)程，稱為非分散混合或簡單混合。分散混合：在混合進(jìn)程中發(fā)生粒子尺寸減小到極限值，同時能夠有物理狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，增加相界面和提高混合物組分均勻性的混合進(jìn)程。稱為分散混合或復(fù)雜混合。混煉與塑煉：將可塑度合乎要求的生膠或塑煉膠與配合劑，在必然的溫度和機(jī)械力作用下制成性能均一、可供成型的混煉膠的進(jìn)程稱為混煉。將生膠或塑料，在必然的溫度和機(jī)械力作用下（有時可加入塑解劑）制成性能均一、具有必然可性的塑煉膠的進(jìn)程稱為塑煉?；脽羝?6焦燒與焦燒時刻：加工進(jìn)程中的操作溫升而產(chǎn)生硫化現(xiàn)象稱為焦燒。硫化時硫化誘導(dǎo)期所經(jīng)歷的時刻稱為焦燒時刻，分為（加工操作進(jìn)程中的溫升時刻稱為）操作焦燒時刻和剩余焦燒時刻兩個部份。剪切流動與拉伸流動：?由剪切應(yīng)力引發(fā)流動稱為剪切流動；由于拉伸力的作用使A、B間的距離變大的進(jìn)程稱為拉伸流動?；脽羝?7塑煉與塑化：將生膠在低于熔點的溫度下和較大機(jī)械力作用下（有時可加入塑解劑）制成性能均一、具有必然可性的塑煉膠的進(jìn)程稱為塑煉。將塑料在高于粘流態(tài)轉(zhuǎn)變溫度下和較小機(jī)械力作用下熔融成性能均一、具有必然流動性的塑料熔體的進(jìn)程稱為塑化。熱定形：將塑料制品在低于熱變形溫度下的適當(dāng)介質(zhì)中停放一按時刻，消除內(nèi)應(yīng)力、減少收縮性，使制品尺寸穩(wěn)固的進(jìn)程稱為熱定形。注射成型周期：是指完成一次注射成型產(chǎn)品的全數(shù)時刻?；脽羝?8五、二次成型大體原理和生產(chǎn)方式■塑料的二次成型就是利用塑料的高彈變形，將塑料片材加熱到高彈態(tài)，在外力作用下使其變形成為模具形樣，在模具上迅速冷卻凍結(jié)成模具形樣，然后從模具上取下制品?！龆纬尚头绞剑褐饕校簲D壞中空吹塑、擠坯拉伸吹塑；注坯中空吹塑、注坯拉伸吹塑料；熱成型有差壓成型、覆蓋成型、預(yù)拉伸反吸成型、柱塞助壓成型、對模成型、無模具成型幻燈片19■六、泡沫塑料的發(fā)泡方式與原理■泡沫塑料的發(fā)泡方式和發(fā)泡原理如下：■（1）機(jī)械發(fā)泡法：原理是用機(jī)械攪拌作用使空氣混入塑料溶液中進(jìn)行發(fā)泡?！觯?）物理發(fā)泡法：原理是利用在塑料中加入物理發(fā)泡劑產(chǎn)生物理反映放出氣體而發(fā)泡。（3）化學(xué)發(fā)泡法：原理是利用在塑料中加入化學(xué)發(fā)泡劑產(chǎn)生化學(xué)反映放出氣體而發(fā)泡?；脽羝?07、常常利用的幾種成型工藝進(jìn)程（1）擠出管材生產(chǎn)工藝進(jìn)程成型前預(yù)備——擠出機(jī)塑化——口模成型——定徑——冷卻——牽引——切割（或收卷）——成品擠出中空吹塑工藝進(jìn)程（2）注射成型工藝進(jìn)程成型前預(yù)備——塑化——合?！⑸洹骸鋮s——開模取件——修飾——后處置——成品（3）熱固性塑料的模壓成型工藝進(jìn)程成型前預(yù)備——計量加料——塑化充?！袒艢狻鋮s——降壓開?！揎棥筇幹谩善坊脽羝?1（4）擠出吹塑薄膜生產(chǎn)工藝進(jìn)程成型前預(yù)備——擠出機(jī)塑化——模頭成型——吹脹冷卻——牽引—收卷（5）擠出中空吹塑工藝進(jìn)程成型前預(yù)備——擠塑機(jī)塑化——擠出型坯——入模吹脹——冷卻——開模取件——修飾——成品幻燈片226橡膠制品加工大體工序幻燈片231五、綜合應(yīng)用題舉例(1)已知注射機(jī)的最大注射壓力為120MPa,最大鎖模?力為180噸，最大注射量為250cm3，求該機(jī)的最大成型面積和體積？現(xiàn)有一PE產(chǎn)品，在分型面上的投影面積約為200cm2,體積為100cm3,PP的熔融溫度為160?180°C，熱變型溫?度為65C。問該產(chǎn)品可否在這臺注塑機(jī)上生產(chǎn)？(設(shè)K值為0.5)若能生產(chǎn)，請設(shè)定注射生產(chǎn)進(jìn)程中遍地溫度?；脽羝?4解：一、求注塑機(jī)的最大成型面積A 由公式F=KPA已知：F=180T=18X104Kg~18X102KN/m2;P=120MPa=12X104KN/m2; K=0.5,貝0：A=F/KP=18X102/0.5X12X104=300(cm2)解：二、所能生產(chǎn)的最大制品體積QQ=250X0.8=200(cm3)答：該機(jī)的最大成型面積為300cm2，所能生產(chǎn)的最大制品體積為200cm3。解:3、現(xiàn)有PE產(chǎn)品可否在這臺機(jī)上生產(chǎn)答：按照題意和以上計算結(jié)果，該產(chǎn)品所需注射機(jī)的成型面積和注塑量都小于這臺注塑機(jī)的相應(yīng)數(shù)值，所以該產(chǎn)品能在這臺機(jī)上生產(chǎn)。生產(chǎn)時該機(jī)各溫度控制設(shè)定如下：塑化溫度：后段：150°C；中段：180°C，前段：170°C；噴嘴溫度：160C；模具溫度：50C幻燈片25(2)現(xiàn)有一PP塑料件要用注塑料機(jī)生產(chǎn)，塑料件體積為60cm3,產(chǎn)品在模具分型面上的投影面積約為100cm2,注射壓力約為120MPa,PP的粘流溫度為200?220C，軟化溫度為95C，請你進(jìn)行如下初步設(shè)計(設(shè)K值為0.5)1初選一臺注塑機(jī)2設(shè)定注塑進(jìn)程中各控制點的溫度3現(xiàn)有一臺注塑機(jī)其參數(shù)為：注塑量為60cm3,鎖模力為100KN，注射壓力100MPa,模板最大面積為200cm2,問該產(chǎn)品可否在這臺注塑機(jī)上生產(chǎn)？為何？幻燈片26解：1：注射機(jī)的選擇求所需公稱注射量Q：Q=60X(1+0.2)=72(cm3)求所需鎖模力F：由公式：F=KPA，由題意已知：K=