塑料成型技术基础...ppt

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1、第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计 塑料成型工艺与模具设计第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础3/6/20231第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二塑料的分类和应用二塑料的分类和应用二塑料的分类和应用二塑料的分类和应用四塑料成型流变学基础四塑料成型流变学基础四塑料成型流变学基础四塑料成型流变学基础三塑件成型的工艺性能三塑件成型的工艺性能三塑件成型的工艺性能三塑件成型的工艺性能一塑料的组成和特性一塑料的组成和特性一塑料的组成和特性一塑料的组成和特性第二章第二章 塑料成型技术基

2、础塑料成型技术基础3/6/20232第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计 第一节塑料的组成和特征第一节塑料的组成和特征l塑料是一种混合物：合成树脂添加剂塑料是一种混合物：合成树脂添加剂 l合成树脂合成树脂 合成树脂是由低分子有机化合物经聚合反合成树脂是由低分子有机化合物经聚合反应或缩聚反应，所获得的高分子化合物，又称聚合物应或缩聚反应，所获得的高分子化合物，又称聚合物或高聚物。它是以原低分子物结构为基本单元，按照或高聚物。它是以原低分子物结构为基本单元，按照一定方式重复排列，相对分子质量可达几万至几百万，一定方式重复排列，相对分子质量可达几

3、万至几百万，分子长度是原低分子长度的几万至十几万倍。分子长度是原低分子长度的几万至十几万倍。l合成树脂的性能决定了塑料的基本性能。合成树脂的性能决定了塑料的基本性能。3/6/20233第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计一、聚合物的分子结构及性能一、聚合物的分子结构及性能聚合物分子结构形式聚合物分子结构形式线型带支链线型体型线型带支链线型体型3/6/20234第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计一、聚合物的分子结构及性能一、聚合物的分子结构及性能线型聚合物线型聚合物：分子链呈线状；升高温

4、度软化及熔化，：分子链呈线状；升高温度软化及熔化，降低温度硬化，再升高温度可重新软化，因此可反降低温度硬化，再升高温度可重新软化，因此可反复多次熔化成型；性能上弹性、塑性较好，可溶解。复多次熔化成型；性能上弹性、塑性较好，可溶解。体型聚合物体型聚合物：大分子链相互交联成空间立体网状；初：大分子链相互交联成空间立体网状；初次加热可熔化，一经成型硬化后，既不溶解也不熔次加热可熔化，一经成型硬化后，既不溶解也不熔化，因此不能再次成型；性能上硬度高脆性大。化，因此不能再次成型；性能上硬度高脆性大。带支链线型聚合物带支链线型聚合物：性能与线型聚合物相近。：性能与线型聚合物相近。3/6/20235第二章第

5、二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计一、聚合物的分子结构及性能一、聚合物的分子结构及性能聚合物分子排列聚集态聚合物分子排列聚集态v结晶型聚合物：结晶型聚合物：聚合物的分子有规则紧密地排列聚合物的分子有规则紧密地排列 v非结晶型聚合物：非结晶型聚合物：聚合物的分子排列处于无序状态聚合物的分子排列处于无序状态 结晶型聚合物由结晶型聚合物由“晶区晶区”和和“非晶区非晶区”构成构成结晶区所占质量分数称结晶区所占质量分数称“结晶度结晶度”结晶度结晶度弹性、伸长率、冲击韧度弹性、伸长率、冲击韧度强度、硬度、刚度、熔点、耐蚀性强度、硬度、刚度、熔点、耐蚀性3/6

6、/20236第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、塑料的组成二、塑料的组成塑料是一种混合物：塑料是一种混合物：合成树脂添加剂合成树脂添加剂添加剂的作用是调整塑料的物理化学性能，提高材料强度，添加剂的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，降低塑料的成本，扩大使用范围，以及减少合成树脂的用量，降低塑料的成本，包括填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂和固化剂等包括填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂和固化剂等。l 增塑剂增塑剂增塑剂用来提高塑料的可塑性和柔软性。增塑剂的加入会降增塑剂用来提高塑料的

7、可塑性和柔软性。增塑剂的加入会降低塑料的稳定性、介电性能和机械强度。因此在塑料中应尽低塑料的稳定性、介电性能和机械强度。因此在塑料中应尽可能地减少增塑剂的含量。大多数塑料一般不添加增塑剂。可能地减少增塑剂的含量。大多数塑料一般不添加增塑剂。3/6/20237第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、塑料的组成二、塑料的组成v稳定剂稳定剂为了抑制和防止塑料在加工和使用过程中因受热、光及氧等为了抑制和防止塑料在加工和使用过程中因受热、光及氧等作用而分解变质，以使加工顺利并保证塑件具有一定的使用作用而分解变质，以使加工顺利并保证塑件具有一定的使用寿

8、命，常在塑件中加入稳定剂。寿命，常在塑件中加入稳定剂。l 固化剂固化剂固化剂又称硬化剂，它的作用是促使合成树脂进行交联反应固化剂又称硬化剂，它的作用是促使合成树脂进行交联反应而形成体型网状结构，或加快交联反应速度，一般多用在热而形成体型网状结构，或加快交联反应速度，一般多用在热固性塑料中。固性塑料中。3/6/20238第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、塑料的组成二、塑料的组成v填充剂填充剂填充剂又称填料，是塑料中一种重要但并非必要的成分。填充剂又称填料，是塑料中一种重要但并非必要的成分。在塑料中加入填充剂可减少贵重树脂含量，降低成本在

9、塑料中加入填充剂可减少贵重树脂含量，降低成本 。l 着色剂着色剂在塑料中加入有机颜料、无机颜料或有机染料时，可以使塑在塑料中加入有机颜料、无机颜料或有机染料时，可以使塑料制件获得美丽的色泽，美观宜人，提高塑件的使用品质。料制件获得美丽的色泽，美观宜人，提高塑件的使用品质。3/6/20239第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计三、塑料的特性三、塑料的特性v质量轻质量轻塑料是轻质材料。普通塑料的密度约在塑料是轻质材料。普通塑料的密度约在0.830.832.3g/cm2.3g/cm，大大约是铝材的约是铝材的1/21/2，钢材的，钢材的1/51/5

10、。如果用发泡法得到的泡沫塑料，。如果用发泡法得到的泡沫塑料，其密度可以小到其密度可以小到0.010.010.5g/cm0.5g/cm ，特别适合制造轻巧的日用特别适合制造轻巧的日用品和家用电器零件。品和家用电器零件。电气绝缘性能好电气绝缘性能好 塑料具有优良的电气绝缘性能。塑料具有优良的电气绝缘性能。且耐电弧性好，介电损耗极小，所以被广泛用于电机、电器、且耐电弧性好，介电损耗极小，所以被广泛用于电机、电器、电子工业中。电子工业中。3/6/202310第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计三、塑料的特性三、塑料的特性v比强度比刚度高比强度比刚度

11、高 塑料的力学性能相对金属要差。塑件的刚度与木材相近，拉塑料的力学性能相对金属要差。塑件的刚度与木材相近，拉伸强度一般为伸强度一般为1010500MPa500MPa。但由于塑料的密度小，所以按单但由于塑料的密度小，所以按单位质量计算的强度和刚度，即位质量计算的强度和刚度，即比强度和比刚度比强度和比刚度(强度与密度强度与密度之比称为比强度；弹性模量与密度之比称为比刚度之比称为比强度；弹性模量与密度之比称为比刚度)比较高。比较高。通常，塑料的比强度接近或超过普通的金属材料，因此可用通常，塑料的比强度接近或超过普通的金属材料，因此可用于制造受力不大的一般性结构件。于制造受力不大的一般性结构件。l 化

12、学稳定性能好化学稳定性能好 一般塑料均具有一定的抗酸、碱、盐等化学腐蚀的能力。有一般塑料均具有一定的抗酸、碱、盐等化学腐蚀的能力。有些塑料除此之外还能抗潮湿空气、蒸汽的腐蚀作用，在这方面些塑料除此之外还能抗潮湿空气、蒸汽的腐蚀作用，在这方面它们大大地超过了金属，常用作耐腐蚀材料。它们大大地超过了金属，常用作耐腐蚀材料。3/6/202311第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计三、塑料的特性三、塑料的特性v减摩、耐磨性能优良，减振消声性好减摩、耐磨性能优良，减振消声性好 塑料的摩擦系数小，具有良好的减摩、耐磨性能。一般塑料塑料的摩擦系数小，具有

13、良好的减摩、耐磨性能。一般塑料的柔韧性比金属要大得多，当其受到频繁机械力冲击与振动的柔韧性比金属要大得多，当其受到频繁机械力冲击与振动时，因阻尼较大而具有良好的吸振与消声性能。时，因阻尼较大而具有良好的吸振与消声性能。l 导热率低，一些塑料具有良好的光学性能导热率低，一些塑料具有良好的光学性能 一些塑料具有良好的光学性能，塑料的热导率比金属低得多一些塑料具有良好的光学性能，塑料的热导率比金属低得多,塑料可以用来制作需要保温和绝热的器皿或零件。有些塑料具塑料可以用来制作需要保温和绝热的器皿或零件。有些塑料具有良好的透明性，可用于制造光学透镜、航空玻璃、透明灯罩，有良好的透明性，可用于制造光学透镜

14、、航空玻璃、透明灯罩，以及光导纤维材料等。以及光导纤维材料等。3/6/202312第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计三、塑料的特性三、塑料的特性缺点缺点v成型时收缩率较高，有的高达成型时收缩率较高，有的高达3%3%以上，并且影响塑料成型收以上，并且影响塑料成型收缩率的因素很多，这使得塑料制件要获得高的精度难度很大，缩率的因素很多，这使得塑料制件要获得高的精度难度很大，故塑件精度普遍不如金属零件。故塑件精度普遍不如金属零件。v塑料制件的使用温度范围较窄，容易老化。塑料制件的使用温度范围较窄，容易老化。v难以分解，环保性差。难以分解，环保性差

15、。3/6/202313第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计第二节第二节 塑料的分类与应用塑料的分类与应用一、塑料的分类一、塑料的分类（一）按照合成树脂的分子结构和受热的行为分类（一）按照合成树脂的分子结构和受热的行为分类1.1.热塑性塑料热塑性塑料 合成树脂分子结构：线型或带有支链线型。合成树脂分子结构：线型或带有支链线型。受热变软进而成为可流动的粘稠液体，具有可塑性，可塑制受热变软进而成为可流动的粘稠液体，具有可塑性，可塑制成一定形状塑件，并可经冷却定型；再加热可重新变软可塑，成一定形状塑件，并可经冷却定型；再加热可重新变软可塑，在受热过

16、程中只发生物理变化。在受热过程中只发生物理变化。即：可反复加热塑化成型。即：可反复加热塑化成型。常用塑料：聚乙烯常用塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、ABSABS3/6/202314第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计第二节第二节 塑料的分类与应用塑料的分类与应用一、塑料的分类一、塑料的分类（一）按照合成树脂的分子结构和受热的行为分类（一）按照合成树脂的分子结构和受热的行为分类2.2.热固性塑料热固性塑料 合成树脂分子结构：体型网状结构。合成树脂分子结构：体型网状结构。初次加热之初，分子呈线型结构，加热时可软化具有可塑性，初

17、次加热之初，分子呈线型结构，加热时可软化具有可塑性，继续加热，线型结构分子相互交联成体型网状结构，使形状继续加热，线型结构分子相互交联成体型网状结构，使形状固定下来，如再加热不再软化，不再具有可塑性。固定下来，如再加热不再软化，不再具有可塑性。受热过程中既有物理变化又有化学变化，其变化过程不可逆。受热过程中既有物理变化又有化学变化，其变化过程不可逆。常用塑料：酚醛塑料（常用塑料：酚醛塑料（PFPF）、）、氨基塑料氨基塑料3/6/202315第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计一、塑料的分类一、塑料的分类(二二)按按塑料的应用范围分类塑料的应

18、用范围分类通用塑料通用塑料 一种非结构用塑料。它的产量大，价格低，性能一一种非结构用塑料。它的产量大，价格低，性能一般。般。工程塑料工程塑料 可作为结构材料。和通用塑料相比，它们产量较小，可作为结构材料。和通用塑料相比，它们产量较小，价格较高，但具有优异的力学性能、电性能、化学性能以及价格较高，但具有优异的力学性能、电性能、化学性能以及耐热性、耐磨性和尺寸稳定性等。耐热性、耐磨性和尺寸稳定性等。特殊塑料特殊塑料 具有某些特殊性能的塑料。这类塑料有高的耐热性具有某些特殊性能的塑料。这类塑料有高的耐热性或高的电绝缘性及耐腐蚀性等。或高的电绝缘性及耐腐蚀性等。3/6/202316第二章第二章 塑料成

19、型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、常用塑料二、常用塑料类类 型型塑料名称塑料名称代号代号备备 注注热热塑性塑性塑塑 料料聚乙聚乙烯烯PE聚丙聚丙烯烯PP聚聚氯氯乙乙烯烯PVC聚苯乙聚苯乙烯烯PS丙丙烯烯晴晴-丁二丁二烯烯-苯乙苯乙烯烯 ABS工程塑料工程塑料聚甲基丙聚甲基丙烯烯酸甲酸甲酯酯PMMA 有机玻璃有机玻璃聚聚酰酰胺胺PA尼尼龙龙聚碳酸聚碳酸酯酯PC热热塑性塑性塑塑 料料酚酚醛醛塑料塑料PF氨基塑料氨基塑料环环氧氧树树脂脂EP不不饱饱和的聚和的聚酯树酯树脂脂UP3/6/202317第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设

20、计塑料成型工艺与模具设计二、常用塑料二、常用塑料(一一)热塑性塑料热塑性塑料1.1.聚乙烯（聚乙烯（PEPE）基本特性基本特性 无毒、无味，呈乳白色。密度为无毒、无味，呈乳白色。密度为0.91 0.91 0.96g/cm0.96g/cm3 3。主要用途主要用途 低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等；高压聚乙烯常用于以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等；高压聚乙烯常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包覆电缆等。覆电缆等。成型特点成型特点 在流动方

21、向与垂直方向上的收缩差异较大，注射在流动方向与垂直方向上的收缩差异较大，注射方向的收缩率大于垂直方向的收缩率。方向的收缩率大于垂直方向的收缩率。3/6/202318第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、常用塑料二、常用塑料(一一)热塑性塑料热塑性塑料2.2.聚丙烯（聚丙烯（PPPP）基本特性基本特性 聚丙烯无味、无色、无毒。比聚乙烯更透明。密聚丙烯无味、无色、无毒。比聚乙烯更透明。密度为度为0.900.900.91 g/cm0.91 g/cm3 3。熔点为熔点为164164170170，耐热性好。，耐热性好。主要用途主要用途 各种机械零件

22、如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件。输送管道，化工容器和其它设备的衬里、表和自行车零件。输送管道，化工容器和其它设备的衬里、表面涂层。盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药面涂层。盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。工业中。成型特点成型特点 成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形；聚成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形；聚丙烯热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷丙烯热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路。却回路。3/6/202319第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模

23、具设计塑料成型工艺与模具设计二、常用塑料二、常用塑料(一一)热塑性塑料热塑性塑料3.3.聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）基本特性基本特性 产量最大的塑料品种之一。白色或浅黄色粉末。产量最大的塑料品种之一。白色或浅黄色粉末。纯聚氯乙烯的密度为纯聚氯乙烯的密度为1.4 g/cm1.4 g/cm3 3。主要用途主要用途 防腐管道、管件、输油管、离心泵、鼓风机等。防腐管道、管件、输油管、离心泵、鼓风机等。板材广泛用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑物的瓦板材广泛用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑物的瓦楞板，门窗结构，墙壁装饰物等建筑用材。插座、插头、开楞板，门窗结构，墙壁装饰物等建筑用材。插座

24、、插头、开关、电缆、凉鞋、雨衣、玩具、人造革等。关、电缆、凉鞋、雨衣、玩具、人造革等。成型特点成型特点 聚氯乙烯在成型温度下容易分解放出氯化氢。所聚氯乙烯在成型温度下容易分解放出氯化氢。所以必须加入稳定剂和润滑剂，并严格控制温度及熔料的滞留以必须加入稳定剂和润滑剂，并严格控制温度及熔料的滞留时间。时间。3/6/202320第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、常用塑料二、常用塑料(一一)热塑性塑料热塑性塑料4.4.聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS）基本特性基本特性 聚苯乙烯是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料聚苯乙烯是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的

25、第三大塑料品种。聚苯乙烯无色透明、无毒无味，落地时发出清脆类似金品种。聚苯乙烯无色透明、无毒无味，落地时发出清脆类似金属的声音，密度为属的声音，密度为1.054 g/cm1.054 g/cm3 3。热变形温度热变形温度70709898，只能在，只能在不高的温度下使用。质地硬而脆，有较高的热膨胀系数，因此，不高的温度下使用。质地硬而脆，有较高的热膨胀系数，因此，限制了它在工程上的应用。限制了它在工程上的应用。主要用途主要用途 仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等。绝仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等。绝缘材料、接线盒、电池盒等。包装材料、各种容器、玩具等。缘材料、接线盒、电池盒等。包装

26、材料、各种容器、玩具等。成型特点成型特点 流动性和成型性优良，成品率高，但易出现裂纹。流动性和成型性优良，成品率高，但易出现裂纹。3/6/202321第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、常用塑料二、常用塑料5.5.丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚物（苯乙烯共聚物（ABSABS）基本特性基本特性 丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成。具有良好的丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成。具有良好的综合力学性能：丙烯腈使综合力学性能：丙烯腈使ABSABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯使度，丁二烯使ABSABS坚韧，苯乙烯

27、使它有良好的加工性和染色坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。性能。ABSABS无毒、无味，呈微黄色，塑件光泽好。密度为无毒、无味，呈微黄色，塑件光泽好。密度为1.021.021.05g/cm1.05g/cm3 3。主要用途主要用途 齿轮、泵叶轮、轴承、电机外壳、仪表壳等。汽齿轮、泵叶轮、轴承、电机外壳、仪表壳等。汽车工业上制造汽车挡泥板、热空气调节导管、加热器、小轿车工业上制造汽车挡泥板、热空气调节导管、加热器、小轿车车身等。车车身等。ABSABS还可用来制作水表壳、电器零件、玩具、电还可用来制作水表壳、电器零件、玩具、电子琴及收录机壳体等。子琴及收录机壳体等。成型特点成型特点 ABSA

28、BS在升温时粘度增高，所以成型压力较高在升温时粘度增高，所以成型压力较高。3/6/202322第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、常用塑料二、常用塑料(二二)热固性塑料热固性塑料1.1.酚醛树脂（酚醛树脂（PFPF）基本特性基本特性 以酚醛树脂为基础而制得。通常由酚类化合物和醛类化合以酚醛树脂为基础而制得。通常由酚类化合物和醛类化合物缩聚而成。本身很脆，呈琥珀玻璃态。加入各种纤维或粉末状填料物缩聚而成。本身很脆，呈琥珀玻璃态。加入各种纤维或粉末状填料后才能获得具有一定性能要求的酚醛塑料。刚性好，变形小，耐热耐后才能获得具有一定性能要求的

29、酚醛塑料。刚性好，变形小，耐热耐磨，能在磨，能在150150200200的温度范围内长期使用。在水润滑条件下，有极的温度范围内长期使用。在水润滑条件下，有极低的摩擦系数。其电绝缘性能优良。缺点是质脆，冲击韧度差。低的摩擦系数。其电绝缘性能优良。缺点是质脆，冲击韧度差。主要用途主要用途 制造齿轮、轴瓦、导向轮、无声齿轮、轴承及电工结构制造齿轮、轴瓦、导向轮、无声齿轮、轴承及电工结构材料和电气绝缘材料。木质层压塑料适用于作水润滑冷却下的轴承及材料和电气绝缘材料。木质层压塑料适用于作水润滑冷却下的轴承及齿轮等。石棉布层压塑料主要用于高温下工作的零件。各种线圈架、齿轮等。石棉布层压塑料主要用于高温下工

30、作的零件。各种线圈架、接线板、电动工具外壳、风扇叶子、耐酸泵叶轮、齿轮、凸轮等。接线板、电动工具外壳、风扇叶子、耐酸泵叶轮、齿轮、凸轮等。成型特点成型特点 成型性能好，特别适用于压缩成型。成型性能好，特别适用于压缩成型。3/6/202323第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、常用塑料二、常用塑料(二二)热固性塑料热固性塑料 2 2.氨基塑料氨基塑料 氨基塑料是由氨基化合物与醛类（主要是甲醛）经缩聚反应氨基塑料是由氨基化合物与醛类（主要是甲醛）经缩聚反应而制得的塑料，主要包括脲而制得的塑料，主要包括脲-甲醛、三聚氰胺甲醛、三聚氰胺-甲醛等

31、甲醛等 主要用途主要用途:脲脲-甲醛塑料大量用于压制日用品及电气照明用设甲醛塑料大量用于压制日用品及电气照明用设备的零件、电话机、收录机、钟表外壳、开关插座及电气绝备的零件、电话机、收录机、钟表外壳、开关插座及电气绝缘零件。缘零件。三聚氰胺三聚氰胺-甲醛塑料甲醛塑料(MF)(MF)能像陶瓷一样方便地去掉茶能像陶瓷一样方便地去掉茶渍一类污染物，且有重量轻、不易碎的特点。主要用作餐具、渍一类污染物，且有重量轻、不易碎的特点。主要用作餐具、航空茶杯及电器开关、灭弧罩及防爆电器的配件。航空茶杯及电器开关、灭弧罩及防爆电器的配件。3/6/202324第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型

32、工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计三、塑料的选用三、塑料的选用1 1.塑料的结构塑料的结构2.2.塑料的耐磨损性能要求塑料的耐磨损性能要求3.3.塑料的减摩自润滑性能要求塑料的减摩自润滑性能要求4.4.塑料的耐腐蚀性能要求塑料的耐腐蚀性能要求5.5.塑料的耐高温性能要求塑料的耐高温性能要求6.6.塑料的光学性能要求塑料的光学性能要求3/6/202325第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计三、塑料的选用三、塑料的选用1.1.一般结构零件用塑料一般结构零件用塑料性能要求：性能要求：具有较低的强度和耐热性能，有具有较低的强度和耐热性能，有时还要

33、求外观漂亮时还要求外观漂亮 。工艺要求：工艺要求：有较高的生产率和低廉的成本有较高的生产率和低廉的成本 。常用塑料：常用塑料：ABSABS、聚丙烯、低压聚乙烯改性聚丙烯、低压聚乙烯改性聚苯乙烯。聚苯乙烯。3/6/202326第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计三、塑料的选用三、塑料的选用2.2.耐磨损传动零件用塑料耐磨损传动零件用塑料 性能要求：性能要求：有较高的强度、刚性、韧性、耐有较高的强度、刚性、韧性、耐磨损和耐疲劳性，并有较高的热变形温度磨损和耐疲劳性，并有较高的热变形温度 。常用塑料：常用塑料：优先选用的塑料有尼龙、聚甲醛、优先选

34、用的塑料有尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯。聚碳酸酯。3/6/202327第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计三、塑料的选用三、塑料的选用3 3减摩自润滑零件用塑料减摩自润滑零件用塑料性能要求：性能要求：减摩自润滑零件一般受力较少，对机减摩自润滑零件一般受力较少，对机械强度要求往往不高，但运动速度较高，要求械强度要求往往不高，但运动速度较高，要求具有低的摩擦系数具有低的摩擦系数。常用塑料：常用塑料：聚四氟乙烯和各种填充的聚四氟乙烯。聚四氟乙烯和各种填充的聚四氟乙烯。3/6/202328第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设

35、计塑料成型工艺与模具设计三、塑料的选用三、塑料的选用4.4.耐腐蚀零、部件用塑料耐腐蚀零、部件用塑料 性能要求：性能要求：既要求耐强酸或强氧化性酸，同时又既要求耐强酸或强氧化性酸，同时又要求耐碱。要求耐碱。常用塑料：常用塑料：氟塑料如聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯。氟塑料如聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯。3/6/202329第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计三、塑料的选用三、塑料的选用5 5耐高温零件用塑料耐高温零件用塑料 性能要求：性能要求：耐热。耐热。常用塑料：常用塑料：氟塑料。氟塑料。6 6光学用塑料光学用塑料 性能要求：性能要求：良好的光学性

36、能，即透射率、折射率、散良好的光学性能，即透射率、折射率、散射及对光的稳定性。射及对光的稳定性。常用塑料：常用塑料：聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯。聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯。3/6/202330第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计第三节第三节 塑料成型的工艺性能塑料成型的工艺性能一、聚合物的热力学性能与加工工艺一、聚合物的热力学性能与加工工艺（一）聚合物的热力学性能（一）聚合物的热力学性能 1.1.线型无定型聚合物线型无定型聚合物 热力学曲线热力学曲线：受恒受恒应应力作用力作用时变时变形量与温度的形量与温度的关系曲关系曲线

37、线。3/6/202331第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计第三节第三节 塑料成型的工艺性能塑料成型的工艺性能一、聚合物的热力学性能与加工工艺一、聚合物的热力学性能与加工工艺（一）聚合物的热力学性能（一）聚合物的热力学性能 （二）聚合物的加工工艺（二）聚合物的加工工艺二、塑料的成型工艺二、塑料的成型工艺3/6/202332第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计（一）聚合物的热力学性能（一）聚合物的热力学性能1.1.线型无定型聚合物线型无定型聚合物 （热塑性塑料）（热塑性塑料）Tb：脆化温度

38、脆化温度Tg：玻璃化温度玻璃化温度Tf：粘：粘流温度流温度Td：分解温度分解温度3/6/202333第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计（一）聚合物的热力学性能（一）聚合物的热力学性能2.2.线型结晶型聚合物线型结晶型聚合物 （热塑性塑料）（热塑性塑料）Tg：玻璃化温度玻璃化温度Tm：熔点温度熔点温度Tf：粘：粘流温度流温度TmTf称称“熔限熔限”3/6/202334第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计（二）聚合物的加工工艺（二）聚合物的加工工艺车、铣、刨等车、铣、刨等机械加工机械加工吹

39、塑、弯曲吹塑、弯曲等加工等加工注射、挤注射、挤出、模压出、模压等等TfTd越越宽，成型加宽，成型加工越容易。工越容易。3/6/202335第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、塑料成型工艺性二、塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性 1 1.流动性流动性 塑料熔体在一定温度与压力作用下充填塑料熔体在一定温度与压力作用下充填模腔的能力。模腔的能力。2.2.收缩性收缩性 塑料在成型及冷却过程中发生了体积收塑料在成型及冷却过程中发生了体积收缩缩 。3.3.热稳定性是指塑料受热时性能上发生的变化程度。热稳定性是指塑料受

40、热时性能上发生的变化程度。4.4.吸湿性吸湿性 是指塑料与水分的亲疏程度。是指塑料与水分的亲疏程度。5.5.相容性相容性 指两种或两种以上不同品种的塑料，在指两种或两种以上不同品种的塑料，在熔融状态下不产生相互分离的能力，又称共混性。熔融状态下不产生相互分离的能力，又称共混性。3/6/202336第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、塑料成型工艺性二、塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性1.1.流动性流动性 塑料熔体在一定温度与压力作用下充填模塑料熔体在一定温度与压力作用下充填模腔的能力。腔的能力。对成型工艺

41、过程影响：成型温度、压力、浇注系统对成型工艺过程影响：成型温度、压力、浇注系统尺寸、塑料结构。尺寸、塑料结构。流动性的影响因素：相对分子质量、填料与增塑剂、流动性的影响因素：相对分子质量、填料与增塑剂、润滑剂的含量。润滑剂的含量。3/6/202337第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计（一）热塑性塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性热塑性塑料流动性表示：热塑性塑料流动性表示：熔体流动速率指数，简称熔融指数。熔体流动速率指数，简称熔融指数。设计模具时常用反映塑料的流设计模具时常用反映塑料的流动性参数：溢料间隙数值大小动性参数：溢料间隙数值

42、大小溢料间隙：指塑料熔体在成型溢料间隙：指塑料熔体在成型压力下不得溢出的最大间隙值压力下不得溢出的最大间隙值 3/6/202338第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计（一）热塑性塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性溢料间隙溢料间隙/mm/mm 流动性等级流动性等级塑料类型塑料类型0.030.03好好 尼尼龙龙、聚聚乙乙烯烯、聚聚丙丙烯烯、聚苯乙烯、醋酸纤维素聚苯乙烯、醋酸纤维素0.030.030.050.05中等中等 改改性性聚聚苯苯乙乙烯烯、ABSABS、聚聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯0.050.050.080.08

43、差差 聚聚碳碳酸酸酯酯、硬硬聚聚氯氯乙乙烯烯、聚砜、聚苯醚聚砜、聚苯醚3/6/202339第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、塑料成型工艺性二、塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性2.2.收缩性收缩性 塑料在成型及冷却过程中发生了体塑料在成型及冷却过程中发生了体积收缩积收缩 。产生原因：热胀冷缩聚集态变化产生原因：热胀冷缩聚集态变化收缩率：单位长度塑件收缩量的百分率收缩率：单位长度塑件收缩量的百分率 。3/6/202340第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具

44、设计根据塑件尺寸计算模具型腔时需加以补偿：根据塑件尺寸计算模具型腔时需加以补偿：一般精度：一般精度：高精度：高精度：二、塑料成型工艺性二、塑料成型工艺性3/6/202341第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、塑料成型工艺性二、塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性3.3.热稳定性热稳定性 是指塑料受热时性能上发生的变是指塑料受热时性能上发生的变化程度。化程度。主要是塑料成型加工过程中受热在高温下发主要是塑料成型加工过程中受热在高温下发生降解、变色等性能变化，影响到加工的难易生降解、变色等性能变化，影响到加工的

45、难易程度。程度。3/6/202342第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、塑料成型工艺性二、塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性4.4.吸湿性吸湿性 是指塑料与水分的亲疏程度。是指塑料与水分的亲疏程度。吸水倾向大的塑料：吸水倾向大的塑料：ABSABS、聚酰氨。聚酰氨。吸水倾向小的塑料：聚乙烯、聚丙烯。吸水倾向小的塑料：聚乙烯、聚丙烯。吸附水分对成型加工工艺过程的影响：促使塑吸附水分对成型加工工艺过程的影响：促使塑料高温水解。料高温水解。处理措施：成型加工前烘干处理。处理措施：成型加工前烘干处理。3/6/202

46、343第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、塑料成型工艺性二、塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性（一）热塑性塑料成型工艺性5.5.相容性相容性 指两种或两种以上不同品种的塑料，在熔融状态下指两种或两种以上不同品种的塑料，在熔融状态下产生相互分离的能力，又称共混性。产生相互分离的能力，又称共混性。相容性好的不同种类塑料相容可得到不同种类塑料的综合性相容性好的不同种类塑料相容可得到不同种类塑料的综合性能，改进塑料性能。能，改进塑料性能。相容性对成型加工过程影响：改用不同品种塑料时首先确定相容性对成型加工过程影响：改用不同品种塑料时首先确

47、定清洗料筒的方法（一般用清洗法或拆洗法）。相容性塑料，清洗料筒的方法（一般用清洗法或拆洗法）。相容性塑料，只需要将所要加工的原料直接加入成型设备中清洗即可；如只需要将所要加工的原料直接加入成型设备中清洗即可；如果是不相容的塑料，就应更换料筒或彻底清洗料筒。果是不相容的塑料，就应更换料筒或彻底清洗料筒。3/6/202344第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、塑料成型工艺性二、塑料成型工艺性（二）热固性塑料成型工艺性（二）热固性塑料成型工艺性1.1.收缩率收缩率 因成型加工引起的尺寸减小。因成型加工引起的尺寸减小。产生原因：产生原因：1)1

48、)热收缩（热胀冷缩）热收缩（热胀冷缩）2)2)结构变化引起的收缩（分子链结构变化引起的收缩（分子链 交联）交联）3)3)弹性恢复弹性恢复 4)4)塑性变形塑性变形3/6/202345第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、塑料成型工艺性二、塑料成型工艺性（二）热固性塑料成型工艺性（二）热固性塑料成型工艺性2.2.流动性流动性流动性对成型工艺过程及塑件流动性对成型工艺过程及塑件质量影响：质量影响：过大：溢料过多填充不密实。过大：溢料过多填充不密实。过小：填充不足不易成型，所过小：填充不足不易成型，所需成型压力大。需成型压力大。3/6/2023

49、46第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、塑料成型工艺性二、塑料成型工艺性（二）热固性塑料成型工艺性（二）热固性塑料成型工艺性2.2.流动性流动性影响流动性因素：影响流动性因素：塑料原料：树脂分子支链少，填料颗粒小，加入塑料原料：树脂分子支链少，填料颗粒小，加入润滑剂及适当含量水分，流动性好。润滑剂及适当含量水分，流动性好。模具及成型工艺条件：型腔形状，表面粗糙度，模具及成型工艺条件：型腔形状，表面粗糙度，模具温度，原料预热，有利于提高流动性。模具温度，原料预热，有利于提高流动性。3/6/202347第二章第二章 塑料成型技术基础塑料成型

50、技术基础塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计二、塑料成型工艺性二、塑料成型工艺性（二）热固性塑料成型工艺性（二）热固性塑料成型工艺性3.3.水分及挥发物含量水分及挥发物含量来源：吸附水分及化学反应副产品来源：吸附水分及化学反应副产品对成型工艺过程及塑件质量影响：对成型工艺过程及塑件质量影响：适当水分及挥发物含量，可起到增塑作用，适当水分及挥发物含量，可起到增塑作用，提高流动性，有利于成型。过多，提高流动性，有利于成型。过多，则会促使流动则会促使流动性过大，使成型周期增长，制件收缩率增大，易性过大，使成型周期增长，制件收缩率增大，易发生区翘曲、变形，出现裂纹及表面粗糙。发生区翘曲、变形，