塑料齿轮注塑成形分析
河南工程学院《材料成型CAE（焊接）》
考查课专业论文
塑料齿轮注塑成形分析
2015 年11 月8 日
塑料齿轮注塑成形分析
概述：塑料齿轮在过去的50年里经历了从新型材料到重要工业材料的一个变化历程, 今天它们已经深入应用到许多不同的领域中,如汽车、仪器仪表、家用电器、建筑控制和导弹等。这是因为塑料齿轮与金属齿轮相比较,具有重量轻、噪声低、振动小、耐高温、耐腐蚀、自润滑、价廉物美，可以开模加工、生产效率高等特点。但是,目前国内塑料齿轮模具还处于初级阶段,因为塑料齿轮加工过程中会出现收缩与变形,而收缩之后的精度变化规律,目前国内研究不多。本文采用模具CAE技术,模拟塑料齿轮注射成型过程，对其注塑成型进行分析。
1.注塑成型的工作原理
注塑成型又称注射模塑成型，它是一种注射兼模塑的成型方法。在一定温度下，通过螺杆搅拌完全熔融的塑料材料，用高压射入模腔，经冷却固化后，得到成型品。注塑成型方法的优点是生产速度快、效率高，操作可实现自动化，花色品种多，形状可以由简到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精确，产品易更新换代，能成形状复杂的制件，注塑成型适用于大量生产与形状复杂产品等成型加工领域。工作流程一般分为加料、注塑、保压、冷却、开模五个阶段[1]，原理如图1所示。
图1.注射成型原理图
2.塑料齿轮的静力学分析
2.1模型的建立
有限元分析的第一步是模型的生成，反映实体形状的几何模型的生成及其精度对有限元模型的生成及其计算精度有着至关重要的作用。首先用PRO/E建立塑料齿轮3D模型，如图2所示。该塑料齿轮为某公司复印机上用齿轮，是标准渐开线圆柱直齿轮。基本参数为：模数m= 0. 8mm，齿数z=58, 分度圆压力角α=20°，齿厚b=5mm，腹板2mm，齿顶高系数h a =1，顶
隙系数c =0. 35。
图2.塑料齿轮3D模型
2.2单元类型选择
确定有限元单元类型对有限元分析来说非常重要，单元类型的选择不仅影响到网格的合理划分，而且关键是对求解的精度影响很大。考虑到齿轮齿型的复杂程度、精度要求以及计算求解时间等实际因素，采用Solid95是空间实体单元，适用于曲线边界的建模，具有塑性、蠕变、应力强化、大变形和大应变功能[2]。该单元有20个节点，每个节点有X, Y和Z方向3个平动自由度。
2.3材料的选择
聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，无色透明，耐热，抗冲击，阻燃BI级，在普通使用温度内都有良好的机械性能。由于其结构上的特殊性，以及高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广、成形收缩率低、尺寸安定性良好，耐疲劳性佳等诸多优点，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料，尤其在仪器仪表等精密塑料齿轮中应用广泛。因此本文选用GEPlastics(USA)公司生产的LexanPPC4501(属于PC料)做塑料齿轮材料。LexanPPC4501的物理属性见表1。
表1.LexanPPC4501的物理属性
比热容/J·kg-1·℃-1玻璃化温度
/℃
弹性模量/MPa 泊松比导热系数
/W·m-1·℃-1
最大剪切应
力/MPa
最大剪切速
率/s-1
2100 190 2280 0.417 0.22 0.4 40000
2.4网格划分
网格的粗密度设为6，最终得网格节点为263107个，单元为165950个。网格模型如图3所示。
图3.塑料齿轮网络模型
2.5添加边界约束条件
施加边界约束条件是有限元分析过程中的重要一环[3]。边界条件是根据物理模型的实际工况在有限元分析模型边界节点上施加的必要约束。边界约束条件的准确度直接影响有限元分析的结果。在有限元分析中确定边界条件一般应做到以下几条:要施加足够的约束，保证模型不产生刚体位移；施加的边界条件必须符合物理模型的实际工况；力求简单直观，便于计算分析。
(1)施加位移约束
分别对X, Y , Z 三个方向上的平动和转动进行约束。
(2)施加约束载荷
轮齿在受载时，齿根所受的弯矩最大。根据分析，齿根所受的最大弯矩发生
在轮齿啮合点位于单对啮合区最高点。因此，齿根弯曲强度也应该按载荷作用于
单对啮合区最高点来计算。载荷大小可根据设计承载的扭矩按公式（1）求得。
d /2T F
t ?=
（1）
αtan ?=t r F F
塑料齿轮被广泛的用来传递运动，目前还不能传递太大的力。因此本文塑料齿轮设计承载扭矩T=0.2N/m ，计算得F=8.3N ，F=3.8N 。
经计算后得，齿根部位的的最大应力为10.305MPa ，查阅相关机械设计手册得PC 料LexanPPC4501的屈服极限为67MPa ，可以看出设计合理，该齿轮结构满足强度要求。
3.塑料齿轮注塑成型过程模拟
利用Moldflwo 软件对塑料制件注射成型过程进行模拟分析是基于以下假设：
(1)因为产品形状各异，所以忽略模具和产品几何形状的影响；
(2)只讨论注射、保压和冷却过程中的影响；
(3)假设型芯和型腔有相同的温度，假设冷却水路的分布维持模具各处温度均
匀一直；
(4)环境温度为250C；
(5)冷却水为纯水。
3.1模型前置处理
将建立好的塑料齿轮3D模型转化为STL格式，输入MoldflowPlasticsInsight软件中，进行划分网格，得到塑料齿轮的网格模型，如图3所示。这是进行CAE模拟分析的前提。再进行选择注射材料和成型设备、浇注系统设计、冷却系统设计等前置处理，浇口选用三点均匀分布的点浇口，建立浇注系统和冷却，系统如图4、图5所示。
图4.浇筑系统图5.冷却系统
按表2给定的工艺参数模拟塑料齿轮的注射成型过程，多模拟结果进行分析。
表2.模拟工艺参数
注射时间/s 模具温度/℃熔体温度/℃保压压力/% 保压时间/s 冷却时间/s
2 100 320 80 5 12
3.2模拟结果分析
3.2.1缺陷分析
翘曲变形是指塑料制品的形状偏离了模具型腔的形状，是塑料制品常见的缺陷之一，影响塑料制品的外观质量及其力学性能，甚至会造成产品报废。翘曲变形大小作为评定产品质量的重要指标之一，越来越多地受到模具设计者重视。
影响翘曲变形的主要因素：（1）冷却不均，是制品沿厚度方向收缩不均的结果。其主要有模腔表面温度不均、温度沿厚度方向变化和模具的热性质。（2）收缩不均（又称区域性收缩），是整个塑件收缩分布不均的结果。其主要影响因素有厚度不均、浇口位置、冷却系统的设计或冷却参数、成型条件。（3）分子方向性效应，是熔体流动沿平行及垂直方向收缩量不同的结果。其主要有分子方向性、玻纤配向、浇口位置、冷却系统的设计或冷却参数、成型条件[4]。
3.2.2结果分析
流动模拟分析结果可供评价和提取的信息很多，设计参考时可根据不同需要
来取舍。进行模具设计时，参考的主要技术指标是以下几点[5]：
(1)流动充填情况，型腔能否填满、流动场是否均匀；
(2)型腔压力场和温度场的分布情况；
(3)流动过程中的剪切应力和剪切速率是否超过材料许用值；
(4)熔接线的位置和数量；
(5)气穴位置，即排气槽位置的设置；
(6)冷却是否均匀，冷却时间是否足够短等。
图6从蓝色到红色表示充填的先后次序。评估充填情况质量的标准主要有两个:一是流动是否平衡，二是各个参数是否超过材料的许可值[6]。本方案的充填均匀。考察熔体前沿温度是检查熔体流动情况的方法之一，在熔体流动好的地方，前沿温度一直保持在较高的水平。图7中最大温度降为380℃，温度分布均匀。
图6.注射时间图7.熔体前沿温度
图8表示型腔压力分布图，从图中可以看出所需注射压力为60.8MPa，压力分布均匀。图9所示为制件剪切速率分布情况，可以看出最大剪切速率为153491/s，没有超过材料的许可剪切应力。
图8.压力分布图9.剪切速率
从图10中可以看出，绝大部分部位的剪切应力没有超过材料许可值0.5MPa，最大剪切应力为2.604MPa，出现在充填过程中的浇口位置。图11中黑色线条表示熔接线，图示大部分熔接线由于形成时温差小，该处温度接近注射温度，熔接线质量较好。图12中红色表示塑料制件上的气穴位置，位于型芯和分型面位置，容易排除，不会产生困气。
图10.剪切应力
图11.熔接线位置图12.气穴位置
4.结论
经过分析，采用此次研究所用模拟参数：注射时间(2s)、模具温度(100C) ,熔体温度(320℃)、保压压力(80%)、保压时间(5s)、冷却时间(12s)即可得到满足工艺要求的塑料齿轮。
参考文献：
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常用塑料注塑工艺参数表
常用塑料注塑工艺参数表：
常用塑料注塑工艺参数（2） 2010-06-16 20:02:13| 分类：个人日记| 标签：|字号大中小订阅 聚甲醛加工参数聚甲醛的成型收缩率聚甲醛的后收缩九、PC注塑工艺特性与工艺参数的设定1、聚集态特性属于无定型塑料，Tg 为149～150℃；Tf为215～225℃；成型温度为250～310℃； 2、热稳定性较好，并随分子量的增大而提高。但PC高温下遇水易降解，成型时要求水分含量在0.02%以下。高温下水分对PC特别有害。在成型前，PC树脂必须进行充分干燥（并且应当充分注意防止干燥过的物料再吸湿）。干燥效果的快速检验法，是在注塑机上采用“对空注射”。 3、熔体粘度高，流动性较差，其流动特性接近于牛顿流体，熔体粘度受剪切速率影响较小，而对温度的变化十分敏感，在适宜的成型加工温度范围内调节加工温度，能有效地控制PC的粘度。4、由于粘度高，注射压力较高，一般控制在80～120MPa。对于薄壁长流程、形状复杂、浇口尺寸较小的制品，为使熔体顺利、及时充模，注射压力要适当提高至120～150MPa。保压压力为80～100MPa。 5、成型时，冷却固化快，为延迟物料冷凝，需控制模温为80～120℃。6、PC分子主链中有大量苯环，分子链的刚性大，注塑中易产生较大的内应力，使制品开裂或影响制品的尺寸稳定性；（在100℃以上作长时间热处理，它的刚硬性增加，内应力降低）。PC的典型干燥曲线台湾奇美典型牌号加工参数：十、PA及玻纤增强PA注塑工艺特性与工艺参数设定 1、常用品种及其熔点：q 品种：尼龙-66；尼龙-610；尼龙-1010；尼龙-1212；尼龙-46尼龙-6；尼龙-7；尼龙-9；尼龙-11；尼龙-12；尼龙-66/6、尼龙-66/610；尼龙-6∕66∕1010；尼龙-66/6/610q 熔点：尼龙n系列：尼龙－6 215～220℃；尼龙－12为178℃；尼龙m,n系列：尼龙－46 295 ℃；尼龙－66 255～265℃；尼龙－610 215～223℃；尼龙－1010 200℃；共缩聚尼龙：由于分子链的规整性较差，结晶性和熔点一般较低，如尼龙－6∕66∕1010的熔点仅为155～175℃，但其有较好的透明性和弹性。2、熔点高，熔化范围窄（约10℃）。考虑到PA熔点高、热稳定性较差，故加工温度不宜太高，一般高于熔点30℃左右即可。3、吸湿性大，且酰胺基易于高温水解，引起分子量严重降低；（须严格干燥至含水量低于0.05％，尤其是回料使用时更应严格干燥，必要时可添加“增粘剂”。）4、熔体粘度低，表观粘度对温度敏感，由于熔体的冷却速率快，要防止塑料堵塞喷孔、流道、浇口等。为阻止熔体逆流，螺杆头应装有止逆环；另外，为防止喷嘴处熔体的“流涎”现象，应选用自锁式喷嘴。5、注射PA时不需高的注射压力，一般选取范围为70～100MPa，通常不超过120MPa。注射速率宜略快些，这样可防止因冷却速率快而造成波纹及充模不足等问题。 6、模具温度一般控制在40～90℃。模具温度对制品的性能影响较大。 7、酰胺基在高温下对氧敏感，容易发生氧化变色（必要时可添加尼龙专用的热稳定剂）； 8、高结晶性，成型收缩率大，易产生结晶应力，并且明显随制品的厚度增大而增加；9、成型后制品的缓慢吸湿易引起尺寸精度的较大变化。这点也被利用来进行调湿处理，通常可在沸水或醋酸钾水溶液（醋酸钾与水的比例为1.25∶1，沸点为121℃）中进行。 10、熔体着色所适用的有机颜料品种较少（酰胺基具有还原性，加之成型温度高）。尼龙吸水率尼龙及玻纤增强尼龙成型温度PA46安全加工温度－时间组合图玻璃纤维增强尼龙（GF－PA）工艺特性1、GF-PA中由于含大量玻纤，注塑中存在四大问题：（1）流动性差。（2）收缩率小，且各向异性明显。（3）制品性能易出现波动。（4）制品表面粗糙度数值大。 2、由于流动性差，且加入玻纤后的熔体冷凝硬化快，需要比未加玻纤时提高温度约10－30 ℃；3、应采用较大的注射速率和较高的注射压力； 4、由于大量玻纤引起的高粘度，增强尼龙可用通用喷嘴；5、对机筒的磨损大；6、为使增强尼龙制品有较高的强度，需要注意尽可能地保护玻纤的长度，减少玻纤损伤；（从螺杆、喷嘴、浇口等装备因素到注塑工艺条件）7、玻纤增强料成型加工中最常有缺陷：“浮纤”或称“玻纤外露”；玻纤取向引起的各向异性；熔接痕处强度特低；纤维取向不同厚度处的取向状况皮－芯效应与熔接痕前锋料遇到障碍后分流－合流－熔接玻纤含量与熔接痕强度十一、PMMA注塑工艺特性与工艺参数的设定 PMMA树脂俗称“压克力”，国内著名商品牌号有372＃（实为MS）1、PMMA无定形聚合物，Tg为105℃，熔融温度大于160℃，而分解温度高达270℃以上，成型的温度范围较宽；2、PMMA树脂颗粒易吸收水份，而这些水分的存在，在成型过程中由于受热挥发，导致熔体起泡、膨胀、使制品出现银丝、气泡、透明度变差、有糊斑等问题。PMMA在热风循环干燥设备上的干燥，其干燥工艺参数：温度为70～80℃，时间为2～4h；3、 PMMA熔体粘度对温度变化比较敏感。注射温度的改变对熔体流动长度的影响要比注射压力与比注射速率明显些，更比模具温度显著得多。故在成型时改变PMMA的流动性主要是从注射温度着手。但选用高料温时易受其它工艺参
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常见塑料注塑工艺参数( 2) -06-16 20:02:13| 分类: 个人日记 | 标签: |字号大中小订阅聚甲醛加工参数聚甲醛的成型收缩率聚甲醛的后收缩九、 PC注塑工艺特性与工艺参数的设定1、聚集态特性属于无定型塑料, Tg为149～150℃; Tf为215～225℃; 成型温度为250～310℃; 2、热稳定性较好, 并随分子量的增大而提高。但PC高温下遇水易降解, 成型时要求水分含量在0.02%以下。高温下水分对PC特别有害。在成型前, PC树脂必须进行充分干燥( 而且应当充分注意防止干燥过的物料再吸湿) 。干燥效果的快速检验法, 是在注塑机上采用”对空
注射”。3、熔体粘度高, 流动性较差, 其流动特性接近于牛顿流体, 熔体粘度受剪切速率影响较小, 而对温度的变化十分敏感, 在适宜的成型加工温度范围内调节加工温度, 能有效地控制PC的粘度。4、由于粘度高, 注射压力较高, 一般控制在80～120MPa。对于薄壁长流程、形状复杂、浇口尺寸较小的制品, 为使熔体顺利、及时充模, 注射压力要适当提高至120～150MPa。保压压力为80～100MPa。5、成型时, 冷却固化快, 为延迟物料冷凝, 需控制模温为80～120℃。6、 PC分子主链中有大量苯环, 分子链的刚性大, 注塑中易产生较大的内应力, 使制品开裂或影响制品的尺寸稳定性; ( 在100℃以上作长时间热处理, 它的刚硬性增加, 内应力降低) 。PC的典型干燥曲线台湾奇美典型牌号加工参数: 十、 PA及玻纤增强PA注塑工艺特性与工艺参数设定1、常见品种及其熔点: q 品种: 尼龙-66; 尼龙-610; 尼龙-1010; 尼龙-1212; 尼龙-46尼龙-6; 尼龙-7; 尼龙-9; 尼龙-11; 尼龙-12; 尼龙-66/6、尼龙-66/610; 尼龙-6∕66∕1010; 尼龙-66/6/610q 熔点: 尼龙n系列: 尼龙－6 215～220℃; 尼龙－12为178℃; 尼龙m,n系列: 尼龙－ 46 295 ℃; 尼龙－66 255～265℃; 尼龙－610 215～223℃; 尼龙－1010 200℃; 共缩聚尼龙: 由于分子链的规整性较差, 结晶性和熔点一般较低, 如尼龙－6∕66∕1010的熔点仅为155～175℃, 但其有较好的透明性和弹性。2、熔点高, 熔化范围窄( 约10℃) 。考虑到PA熔点高、热稳定性较差, 故加工温度不宜太高, 一般高于熔点30℃左右即可。3、吸湿性大, 且酰胺基易于高温水解, 引起分子量严重降低; ( 须严格干燥至含水量低于0.05％, 特别是回料使用时更应严格干燥, 必要时可添加”增粘剂”。) 4、熔体粘度低, 表观粘度对温度敏感, 由于熔体的冷却速率快, 要防止塑料堵塞喷孔、流道、浇口等。为阻止熔体逆流, 螺杆头应装有止逆环; 另外, 为防止喷嘴处熔体的”流涎”现象, 应选用自锁式喷嘴。5、注射PA时不需高的注射压力, 一般选取范围为70～100MPa, 一般不超过120MPa。注射速率宜略快些, 这样可防止因冷却速率快而造成波纹及充模不足等问题。6、模具温度一般控制在40～90℃。模具温度对制品的性能影响较大。7、酰胺基在高温下
【塑料橡胶制品】第章塑料注塑成型工艺
（塑料橡胶材料）第章塑料注塑成型工艺
第4章塑料注塑成型工艺 4.1注射工艺参数选择 试模目的之一是为正式生产寻找最佳的成型工艺条件，因此试模的工艺选择应该严格遵守注射工艺规程，按正常的生产条件试模，这样才会使模具中存在的问题得到充分暴露，试模结果对修模才有指导作用。工艺参数选择主要是温度、压力和时间的选择。首次选择各个工艺参数时可以根据经验值、一般成型理论提供的参考值或设计时的CAE模拟软件的给定值。 4.1.1温度 注射成型过程需要控制的有料筒温度、模具温度、喷嘴温度等。料筒和喷嘴温度决定熔体温度。 料筒温度的分布原则时从加料口到喷嘴由低到高的，这样能使塑料逐步塑化。料筒温度的选择与塑料特性的关系最大。每一种塑料有不同的流动温度（）或熔点（），对非结晶塑料，料筒末端最高温度应高于；对结晶型塑料，料筒末端最高温度应高于，但它们都必须低于各自的分解温度，即料筒末端最高温度范围在～之间。对于～区间狭窄或热敏性易分解的塑料，料筒最高温度应偏低，比稍高即可；反之，对于～区间较宽或热稳定性较好的塑料，则可高些，即比高的多，因为这样有利于成型和提高生产效率。 喷嘴温度通常应略低于料筒的最高温度，这样可以防止熔体在喷嘴处“流涎”，对热敏性塑料还可以避免喷嘴处因高速摩擦热带来过度的温升而导致分解现象。 此外，料筒和喷嘴的温度选择，还应考虑高聚物的平均分子量及其分布，塑料配方的组成、制品的形状及其厚薄、注射机的种类，以及其他工艺条件等因素，综合考虑，以便确定最佳的数值。 模具温度对制品的外观质量内在的性能影响很大，同时也影响注射成
型的劳动效率。 热塑性塑料注射时，模具温度应低于料温，它是冷却定型过程。 模具温度的高低取决于塑料的特性（结晶与否）、制品的结构于尺寸、制品性能要求以及其他工艺条件。 无定型塑料熔体注入模腔后，不发生相转变，主要影响熔体粘度，影响充模速度。在顺利充模情况下，模温低可提高生产率。但对那些高粘度塑料，应采用较高模温，这样可调整制品冷却速率，以防止制品内外层温差过大而产生的凹痕、内应力和裂纹等缺陷。 结晶型塑料注入模腔后，随着温度下降会出现结晶，结晶速度和结晶构型又决定于模温。模温高、冷却慢，结晶度大，结晶完善，制品硬度大；反之，则结晶度低，制品较柔韧。某些结晶型塑料如聚烯烃类，其玻璃化温度较低，不宜采用高模温，因为会出现后结晶现象，从而引起制品的后收缩和性能变化。 厚壁塑件的内外冷却速度应尽可能一致，以防止因内外温差过大造成内应力及凹痕和缝隙，所以模温要高些。 4.1.2压力 注射过程的压力包括塑料塑化压力和注射压力，它们关系到塑料的塑化和模塑成型的质量。 塑化压力即背压。采用螺杆式注射机成型时，螺杆转动后退加料时熔体在螺杆头部所收到的压力称塑化压力，其大小可以通过液压系统中的溢流阀来调整。 注射过程塑化压力的大小是随螺杆的设计、注射机的种类及塑料的特性的不同而异的。如果这些情况和螺杆的转速都不变，若增大塑化压力会提高熔体的温度，但会减小塑化的能力，塑料塑化比较充分，熔体密度增大、有利于低分子的排除和提高塑化质量。 塑化压力的高低还与喷嘴种类及注射成型时加料的方式有关。一般操作中，塑化压力的大小应在保证制品质量的前提下越低越好，其具体数值随塑料品种而异。 注射压力即熔体注射入模的压力，以柱塞或螺杆头部对熔体塑料所施加的压力表示。 式中
常用塑料汇总
第六节常用塑料 一、热塑性塑料 （一）聚乙烯（PE） １．基本特性 聚乙烯塑料由乙烯单体经聚合而成, 按聚合时采用的生产压力的高低可分为高压、中压和低压聚乙烯三种。 低压聚乙烯又称高密度聚乙烯（HDPE），具有较高的刚性、强度和硬度。但柔韧性、透明性较差。 高压聚乙烯低又称低密度聚乙烯（LDPE）,具有较好的柔软性、耐寒性、耐冲击性，但耐热、耐光、耐氧化能力差、易老化。 聚乙烯无毒、无味、外观上是白色蜡状固体，微显角质状，柔而韧，比水轻，除薄膜外，其它制品皆不透明，有一定的机械强度，但与其他塑料相比除冲击强度较高外，其它力学性能绝对值在塑料材料中都是较低的。聚乙烯有优异的介电绝缘性，介电性能稳定；化学稳定性好，能耐稀硫酸、稀硝酸及其他任何浓度的酸、碱、盐的侵蚀；除苯及汽油外，一般不溶于有机溶剂；其透水气性能较差，而透氧气、二氧化碳及许多有机物质蒸气的性能好；聚乙烯是分子链仅由碳氢两种元素组成的高分子烷属链烃，极易燃烧，氧指数仅17.4，是最易燃烧的塑料品种之一。聚乙烯制品受到日光照射时，制品最终老化变脆。聚乙烯的耐低温性能较好，在-60℃下仍具有较好的力学性能，但其使用温度不高，一般LDPE的使用温度在80℃左右，HDPE的使用温度在100℃左右。 ２．应用 聚乙烯是产量最大，应用最广的塑料品种,高密度聚乙烯可用于制造塑料管、各种型材、单丝以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等；低密度聚乙烯常用作塑料薄膜、软管于制、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电线电缆包皮等。 ３．成型特点 聚乙烯的成型加工都是在熔融状态下进行的，成型时，收缩率大，在流动方向与垂直方向上的收缩差异大,易产生变形和产生缩孔；成型时的熔体温度一般约高出聚乙烯熔融温度30~50摄氏度。它可采用多种成型加工，可以注塑、挤出、中空吹塑、薄膜压延、大型中空制品滚塑、发泡成型等。聚乙烯质软易脱模，制品有浅的侧凹时可强行脱模。 （二）聚氯乙烯（PVC） １．基本特性 聚氯乙烯树脂是白色或淡黄色的坚硬粉末，纯聚合物的透气性和透湿率都较低。硬聚氯乙烯不含或少含增塑剂，有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能；软聚氯乙烯含有较多的增塑剂，柔软性、断裂伸长率较好，但硬度、抗拉强度较低。聚氯乙烯有较好的电气绝缘性
注塑成型工艺流程及工艺参数
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 注塑成型工艺流程及工艺参数 塑件的注塑成型工艺过程主要包括填充——保压——冷却——脱模等4个阶段，这4个阶段直接决定着制品的成型质量，而且这4个阶段是一个完整的连续过程。 1、填充阶段 填充是整个注塑循环过程中的第一步，时间从模具闭合开始注塑算起，到模具型腔填充到大约95%为止。理论上，填充时间越短，成型效率越高，但是实际中，成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。 高速填充。如图1-2所示，高速填充时剪切率较高，塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形，使整体流动阻力降低；局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。因此在流动控制阶段，填充行为往往取决于待填充的体积大小。即在流动控制阶段，由于高速填充，熔体的剪切变稀效果往往很大，而薄壁的冷却作用并不明显，于是速率的效用占了上风。λ 低速填充。如图1-3所示，热传导控制低速填充时，剪切率较低，局部粘度较高，流动阻力较大。由于热塑料补充速率较慢，流动较为缓慢，使热传导效应较为明显，热量迅速为冷模壁带走。加上较少量的粘滞加热现象，固化层厚度较厚，又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。λ 由于喷泉流动的原因，在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。因此两股塑料熔胶在交汇时，接触面的高分子链互相平行；加上两股熔胶性质各异（在模腔中滞留时间不同，温度、压力也不同），造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察，可以发现有明显的接合线产生，这就是熔接痕的形成机理。熔接痕不仅影响塑件外观，同时由于微观结构的松散，易造成应力集中，从而使得该部分的强度降低而发生断裂。 一般而言，在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳，因为高温情形下，高分子链活动性较佳，可以互相穿透缠绕，此外高温度区域两股熔体的温度较为接近，熔体的热性质几乎相同，增加了熔接区域的强度；反之在低温区域，熔接强度较差。 2、保压阶段 保压阶段的作用是持续施加压力，压实熔体，增加塑料密度（增密），以补偿塑料的收缩行为。在保压过程中，由于模腔中已经填满塑料，背压较高。在保压压实过程中，注塑机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动，塑料的流动速度也较为缓慢，这时的流动称作保压流动。由于在保压阶段，塑料受模壁冷却固化加快，熔体粘度增加也很快，因此模具型腔内的阻力很大。在保压的后期，材料密度持续增大，塑件也逐渐成
常用塑料注塑成型缺陷及解决方案设计
第一章注塑成型缺陷及解决方法 第一节欠注 一．名词解释 熔料进入型腔后没有充填完全，导致产品缺料叫做欠注或短射。如图所示。 二. 故障分析及排除方法： 1.设备选型不当。在选用注塑设备时，注塑机的最大注射量必须大于塑件重量。在验核时，注射总量（包括塑件、浇道及飞边）不能超出注射机塑化量的85%。 2. 供料不足，加料口底部可能有“架桥”现象。可适当增加射料杆注射行程，增加供料量。 3. 原料流动性能太差。应设法改善模具浇注系统的滞流缺陷，如合理设置浇道位置、扩大浇口、流道和注料口尺寸以及采用较大的喷嘴等。同时，可在原料配方中增加适量助剂，改善树脂的流动性能。 4. 润滑剂超量。应减少润滑剂用量及调整料筒与射料杆间隙，修复设备。 5.冷料杂质阻塞流道。应将喷嘴拆卸清理或扩大模具冷料穴和流道的截面。 6. 浇注系统设计不合理。设计浇注系统时，要注意浇口平衡，各型腔塑件的重量要与浇口大小成正比，是各型腔能同时充满，浇口位置要选择在厚壁部位，也可采用分流道平衡布置的设计方案。若浇口或流道小、薄、长，熔料的压力在流动过程中沿程损失太大，流动受阻，容易产生填充不良。对此应扩大流道截面和浇口面积，必要时可采用多点进料的方法。 图5-1 制品缺料示意图
7. 模具排气不良。应检查有无冷料穴，或其位置是否正确，对于型腔较深的模具，应在欠注部位增设排气沟槽或排气孔，在合理面上，可开设0.02-0.04mm，宽度为5-10mm的排气槽，排气孔应设置在型腔的最终充填处。使用水分及易挥发物含量超标的原料时也会产生大量气体，导致模具排气不良，此时应对原料进行干燥及清除易挥发物。此外，在模具系统的工艺操作方面，可通过提高模具温度，降低注射速度、减小浇注系统流动阻力，以及减小合模力，加大模具间隙等辅助措施改善排气不良。 8. 模具温度太低。开机前必须将模具预热至工艺要求的温度。刚开机时，应适当节制模具冷却剂的通过量。若模具温度升不上去，应检查模具冷却系统设计是否合理。 9. 熔料温度太低。在适当的成型围，料温与充模长度接近于正比例关系，低温熔料的流动性能下降，式的充模长度减短。应注意将料筒加热到仪表温度后还需恒温一段时间才能开机。如果为了防止熔料分解不得不采取低温注射时，可适当延长注射循环时间，克服欠注。 10. 喷嘴温度太低。在开模时应使喷嘴与模具分离。减少模温对喷嘴温度的影响，使喷嘴处的温度保持在工艺要求的围。 11. 注射压力或保压不足。注射压力与充模长度接近于正比例关系，注射压力太小，充模长度短，型腔充填不满。对此，可通过减慢射料杆前进速度，适当延长注射时间等办法来提高注射压力。 12. 注射速度太慢。注射速度与充模速度直接相关。如果注射速度太慢，熔料充模缓慢，而低速流动的熔体很容易冷却，使其流动性能进一步下降产生欠注。对此，应适当提高注射速度。 13. 塑件结构设计不合理。当塑件厚度与长度不成比例，形体十分复杂且成 图5-2 流道过细而凝固 图5-3 困气产生背压阻料
常用塑料的注塑工艺
常用塑料的注塑工艺 —、聚乙烯-PE 1物理特性：一般常用聚乙烯为高密聚乙烯（HDPE ）密度0.95熔点130C，低密聚乙烯（LDPE） 密度0.92熔点120C。 2.工艺特性： ①结晶型聚合物，有明显的熔点，软化温度范围窄（3—5C） ②注塑压力的变化对聚乙烯的流动性的影响比料筒温度的影响要明显，所以在注塑成型时先 从注塑压力方面考虑。但过高的剪切速率会出现熔体破裂现象，在制品表面出现毛糙、斑纹 等熔体破裂现象? ③乙烯吸水性低，含水小于0.01%，生产时可以不进行干燥处理?如储藏不当引起水分过量可在70-80C温度下干燥1-2h。 ④收缩率大且方向性明显，制品易翘曲变形。HDPE收缩率1.5-5%丄DPE收缩率2-5%收缩率一般视制品壁厚而定，制品壁厚越大收缩率越大。 ⑤聚乙烯对注塑机无特殊要求，一般均可使用。 3.制品与模具 ①制品制品的壁厚与熔体的流动长度有关，而聚乙烯的流动性又随密度的不同有所不 同，因此在选择制品厚度时需充分考虑流动比，低密聚乙烯的流长比为280:1，高密度聚乙 烯的流长比为230:1。在选择制品的壁厚时，应考率收缩率的影响，从有利于熔体流动、减少制品收缩的角度出发，一般聚乙烯的壁厚应在1-3.5mm之间。 ②模具的排气孔槽深度应控制在0.03mm以下。 4.树脂准备 注塑用的聚乙烯为了保证制品有一定的机械强度，通常选用熔体指数稍底的品级，而对于强 度要求不高、薄壁、长流程的制品，熔体指数相应选择大些，熔体指数（Ml ）是在温度为190C，负荷为2160g下，10分钟内熔体通过孔径为 2.1mm,长度为8mm孔的克数。熔体指数值越小，树脂的分子量就越大，流动性就越差。 5.成型工艺 ①注塑温度注塑温度应根据注塑制品实际情况来确定，一般低密聚乙烯料筒温度在 160-220C之间，高密聚乙烯在175-240C之间。在料筒温度分布上喷嘴和加料段温度低一些，比计量段和压缩段低20C左右，如果加料段温度过高，有可能造成物料粘附在螺杆上，造成加料不畅。高的料筒温度可以改善熔体的流动性，但能造成制品大的收缩。 ②注塑压力和注塑速度 一般聚乙烯对注塑压力和注塑速度无特殊要求，一般选择视制品情况而定，但大的注射速度会造成熔体破裂现象。 ③模具温度模具温度的高低对聚乙烯制品有较大的影响，即模具温度高，熔体冷却速度慢，制品的结晶度高，硬度、刚性均有提高，但制品的收缩相应加大，易出现缩痕。模具温度低，熔体冷却速度快，所得制品结晶度低，透明性增加，呈现柔韧性，但相应内应力增 加，收缩的各向异性明显，易出现翘曲变形。通常低密聚乙烯的模具温度为35-55高密聚乙
常用塑料的注塑工艺参数
常用塑料的注塑工艺参数 一、高密度聚乙烯（HDPE） 料筒温度喂料区30～50℃（50℃） 区1 160～250℃（200℃） 区2 200～300℃（210℃） 区3 220～300℃（230℃） 区4 220～300℃（240℃） 区5 220～300℃（240℃） 喷嘴220～300℃（240℃） 括号内的温度建议作为基本设定值，行程利用率为35％和65％，模件流长与壁 厚之比为50：1到100：1 熔料温度220～280℃ 料筒恒温220℃ 模具温度20～60℃ 注射压力具有很好的流动性能，避免采用过高的注射压力80～140MPa（800～1400bar）； 一些薄壁包装容器除外可达到180MPa (1800bar) 保压压力收缩程度较高，需要长时间对制品进行保压，尺寸精度是关键因素，约为注射压力的30％～60％ 背压5～20MPa（50～200bar）；背压太低的地方易造成制品重量和色散不均 注射速度对薄壁包装容器需要高注射速度，中等注射速度往往比较适用于其它类的塑料制品 螺杆转速高螺杆转速（线速度为1.3m/s）是允许的，只要满足冷却时间结束前就完成塑化过程就可以；螺杆的扭矩要求为低 计量行程0.5～4D（最小值～最大值）；4D的计量行程为熔料提供足够长的驻留时间是很重要的 残料量2～8mm，取决于计量行程和螺杆直径 预烘干不需要；如果贮藏条件不好，在80℃的温度下烘干1h就可以 回收率可达到100％回收 收缩率 1.2～2.5％；容易扭曲；收缩程度高；24h后不会再收缩（成型后收缩） 浇口系统点式浇口；加热式热流道，保温式热流道，内浇套；横截面面积相对小，对薄截面制品已足够 机器停工时段无需用其它材料进行专门的清洗工作；PE耐温升 料筒设备标准螺杆，标准使用的三段式螺杆；对包装容器类制品，混合段和切变段几何外形特殊（L：D＝25：1），直通喷嘴，止逆阀 二、聚丙烯（PP） 料筒温度喂料区30～50℃（50℃） 区1 160～250℃（200℃） 区2 200～300℃（220℃） 区3 220～300℃（240℃） 区4 220～300℃（240℃） 区5 220～300℃（240℃） 喷嘴220～300℃（240℃）
最新塑料件成型工艺以及处理方法
各种塑料材料注塑工艺 一．各种塑料的原料料温 塑料型号原料温度 ABS180-240 HIPS180-220 PC+ABS200-245 PA66260-300 PA66+GP285-320 PMMA200-245 PC280-320 PS180-220 POM165-200 PP180-220 PBT220-280 二．各种塑料件异常的处理方法: A:气纹 1.浇口位置: a.提高模具温度; b.提高料管温度; c.降低浇口位置的射速,射压;对于水口较长较细的产品,可用分断式处理,一段用中速中压射水口;二段用慢速低压射胶口气纹位置. B:缺料 1.当缺料形成时,首先查看产品剂量够不够. a.当产品骨位厚的部位缺料,则后模模温过高,排气不良形成 方法:1.降低模温 2.降低射压射速. b.当产品骨位薄的部位缺料,则是塑料流速不够快形成 方法:1.提高料管温度 2.提高射压射速. c.当产品由于包封位置缺料 方法:1.改善排气 2.射低射速 2.当生产中的产品有缺料形成 a.首先检查机嘴是否漏胶,阻塞; b.料管温度是否异常; c.模具温度是否有变化. C.料花 1.查看烘料温度是否正常; 2.看料管温度是否有异常,料管温度是否设定过高导至胶料分解; 3.射嘴孔径是否过小,射出时胶料在高压高速的状况下分解.(可退炮管查看料块射出时是否有棉絮状气泡). 2.当产品表面出现不规则料花时,则处理胶料当产品表面出现有规则小块料花时,在查看确认胶料无异常情况下,可用调机改善,找出料花段剂量位置,降低射压射速和改善排气均有改善。
PC注射压力：尽可能地使用高注射压力。 PP注射压力：可大到1800bar 什么是结晶性塑料？结晶性塑料有明显的熔点，固体时分子呈规则排列。规则排列区域称为晶区，无序排列区域称为非晶区，晶区所占的百分比称为结晶度，通常结晶度在80%以上的聚合物称为结晶性塑料。常见的结晶性塑料有：聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚酰胺PA6、聚酰胺PA66、PET、PBT等。 三、结晶对塑料性能的影响 1）力学性能结晶使塑料变脆（耐冲击强度下降），韧性较强，延展性较差 、结晶性塑料对注塑机和模具有什么要求. 2）结晶性塑料熔解时需要较多的能量来摧毁晶格，所以由固体转化为熔融的熔体时需要输入较多的热量，所以注塑机的塑化能力要大，最大注射量也要相应提高。 3）结晶性塑料熔点范围窄，为防止射咀温度降低时胶料结晶堵塞射咀，射咀孔径应适当加大，并加装能单独控制射咀温度的发热圈。 4）由于模具温度对结晶度有重要影响，所以模具水路应尽可能多，保证成型时模具温度均匀。 5）结晶性在结晶过程中发生较大的体积收缩，引起较大的成型收缩率，因此在模具设计中要认真考虑其成型收缩率. 6）由于各向异性显著，内应力大，在模具设计中要注意浇口的位置和大小，加强筋和位置与大小，否则容易发生翘曲变形，而后要靠成型工艺去改善是相当困难的。 7）结晶度与塑件壁厚有关，壁厚冷却慢结晶度高，收缩大，易发生缩孔、气孔，因此模具设计中要注意控制塑件壁厚的控制. 四、结晶性塑料的成型工艺 1）冷却时释放出的热量大，要充分冷却，高模温成型时注意冷却时间的控制。 2）熔态与固态时的比重差大，成型收缩大，易发生缩孔、气孔，要注意保压压力的设定。 3）模温低时，冷却快，结晶度低，收缩小，透明度高。结晶度与塑件壁厚有关，塑件壁厚大时冷却慢结晶度高，收缩大，物性好，所以结晶性塑料应按要求必须控制模温。 4）各向异性显著，内应力大，脱模后未结晶折分子有继续结晶化的倾向，处于能量不平衡状态，易发生变形、翘曲，应适当提高料温和模具温度，中等的注射压力和注射速度。在市场上,塑料种类很多,但是做塑料的人一般只知道分为工程塑料和日用塑料两类。实质上，塑料有结晶塑料和非结晶塑料之分。结晶塑料：尼龙、丙烯、乙烯、聚甲醛等等；非结晶塑料：聚碳、ABS、透苯、氯乙烯等等。聚合物结晶的影响因素可以分两部分：内部结构的规整性，以及外部的浓度、溶剂、温度等。结构越规整，越容易结晶，反之则越不容易，成为无定型聚合物。结构因素是最主要的。要提高聚合物的结晶取向，从结构来说，可以：增加分子链的对称性；增加分子链的立体规整性；增加重复单元的排列有序性，即无规共聚；增加分子链内含的氢键；降低分子链的支化度或交联度；从外部因素来看，可以在工厂实施的方法：退火，缓慢降温可以提高结晶度；注意应力的影响。如橡胶和纤维，应力条件下就加速结晶。 溶剂的选择。良溶剂中不易结晶。 PP是一种半结晶性材料 POM是结晶性材料 PE-LD是半结晶材料
注塑成型的基本知识及常见不良
注塑成型的基本知识及常见不良 （结合本公司设备进行） 一、注塑的基本原理： 1将原料预热，去除原料中的水份（预加工）； 2.原料进入料筒进行加热，（固体原料变为液体），压注入模具里； 3?经冷却（液体变为固体）后出模，去除飞边、退火等加工后变为成品。 螺杆式注射机的模塑原理：先动模与定模全模，注射油缸活塞推动螺杆按要求的注射压力和注射速度将已塑化的塑料经喷嘴及模具的浇注系统射入型腔，当塑料充满型腔后，螺杆继续对塑料保持一定压力，促使塑料补充塑件冷却收缩所需之料，同时阻止塑料倒流。经一定时间的保压后，注射油缸活塞压力消失，螺杆开始转动，这时，由料斗落入料筒的塑料在料筒中塑化。当模具型腔内的塑件（部品）冷却定型后，模具打开，在模具推出机构的作用下（顶针），塑件由模具型腔中脱出。 二、注塑的基本操作： 本公司有全自动和半自动两种形式。 1.关安全门---- 自动锁模------- 射台前进——射胶------ 溶胶 ----- 倒索 再循循------ 开安全门------ 顶针顶出 ---- 开模----- 射台后退呻 「1?热固性塑料：在受热或其他条件作用下，能固化成不熔，不熔性物料；塑料V 2 .热塑性塑料：在特定的温度范围内能反复加热软化和冷却凝固。 三、常用塑料及性能 1.常用热固性塑料：酚醛、氨基（三聚氰胺、脲醛）、聚邻苯=甲酸丙烯酯（DAP）、硅酮、环 氧村脂、玻璃纤维增强塑料等。 2.常用热塑性塑料：硬聚氯乙烯、软聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丁苯橡胶改性聚苯 乙烯、聚苯乙烯改性有机玻璃、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁=烯-丙烯腈共聚物 （ABS ）、聚酰胺（尼龙）、聚甲醛、聚碳酸酯、氯化聚醚、聚砜、聚苯醚、氟塑料、醋酸纤维素、聚酰亚胺等。 公司常用：ABS （苯乙烯-丁=烯-丙烯腈共聚物）、POM （聚甲醛）、PPS（聚苯硫醚）、PA （聚酰胺） 四、注塑部品的常见不良：
常用塑料模具零部件材料解析
６.4 常用塑料模具零部件材料 塑料注射模具结构比较复杂,一套完整的模具有各种各样的零件，各个零件在模具中所处的位置、作用不同,对材料的性能要求就有所不同。合理选择模具零件的材料,是生产高质量模具、提高效率、降低成本的基础。 ６.4.１塑料注射模具对材料的基本要求 对于塑料注射模具,模具零件材料的基本要求如下。 1. 具有良好的机械加工性能 塑料注射模具零件的生产，大部分由机械加工完成。良好的机械加工性能是实现高速加工的必要条件。良好的机械加工性能能够延长加工刀具的寿命,提高切削性能，减小表面粗糙度值，以获得高精度的模具零件。 2.具有足够的表面硬度和耐磨性 塑料制品的表面粗糙度和尺寸精度、模具的使用寿命等,都与模具表面的粗糙度、硬度和耐磨性有直接的关系。因此，要求塑料注射模具的成型表面有足够的硬度，其淬火硬度应不低于55 ＨRC,以便获得较高的耐磨性,延长模具的使用寿命。 ３. 具有足够的强度和韧性 由于塑料注射模具在成型过程中反复受到压应力（注射机的锁模力)和拉应力（注射模型腔的注射压力)的作用,特别是大中型和结构形状复杂的注射模具,要求其模具零件材料必须有高的强度和良好的韧性,以满足使用要求。 4. 具有良好的抛光性能 为了获得高光洁表面的塑料制品,要求模具成型零件表面的粗糙度值小，因而要求对成型零件表面进行抛光以减小其表面粗糙度值。为保证抛光效果，模具材料不应有气孔、杂质等缺陷。 5.具有良好的热处理工艺性 模具材料经常依靠热处理来达到必要的硬度,这就要求材料具有较好的淬硬性和淬透性。塑料注射模具的零件往往形状较复杂，淬火后进行加工较为困难，甚至根本无法加工，因此模具零件应尽量选择热处理变形小的材料，以减少热处理后的加工量。 6.具有良好的耐腐蚀性
常用注塑材料特性
常用注塑材料特性 1．AS苯乙烯-丙烯腈共聚物 典型应用范围:电气（插座、壳体等），日用商品（厨房器械，冰箱装置，电视机底座，卡 带盒等），汽车工业（车头灯盒、反光境、仪表盘等），家庭用品（餐具、食品刀具等），化装品包装等。 注塑模工艺条件: 干燥处理：如果储存不适当，AS有一些吸湿特性。建议的干燥条件为80℃、2~4小时。熔化温度：200~270℃。如果加工厚壁制品，可以使用低于下限的熔化温度。模具温度：40~80℃。对于增强型材料，模具温度不要超过60℃。冷却系统必须很好地进行设计，因为模具温度将直接影响制品的外观、收缩率和弯曲。 注射压力：350~1300bar。 注射速度：建议使用高速注射。 流道和浇口:所有常规的浇口都可以使用。浇口尺寸必须很恰当，以避免产生条纹、煳斑和空隙。 化学和物理特性: AS是一种坚硬、透明的材料。苯乙烯成份使AS坚硬、透明并易于加工：丙烯腈成份使AS具有化学稳定性和热稳定性。AS具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几何稳定性。AS中加入玻璃纤维添加剂可以增加强度和抗热变形能力，减小热膨胀系数。AS的维卡软化温度约为110℃。载荷下挠曲变形温度约为100℃。AS 的收缩率约为0.3~0.7%。 2．ps又叫聚苯乙烯， 诞生于1930年，是一种热塑性塑料。在未着色时透明。制品落地或敲打，有金属似的清脆声，光泽和透明很好，类似于玻璃，性脆易断裂，用手指甲可以在制品表面划出痕迹。改性聚苯乙烯为不透明。 常见制品：文具、杯子、食品容器、家电外壳、电气配件等 3．ABS材料是一种工程塑料 ABS树脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三种单体的共聚物所组成．一种多用於制作小玩具的材料，像小闹钟之类的，有了时也用在手机外壳上。 4．PC是聚碳酸酯的简称，聚碳酸酯的英文是Polycarbonate， 简称PC工程塑料，PC材料其实就是我们所说的工程塑料中的一种，作为被世界范围内广泛使用的材料，PC有着其自身的特性和优缺点，PC是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂，具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性，较高的强度、耐热性和耐寒性；还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点，在你生活的各个角落都能见到PC塑料的影子，大规模工业生产及容易加工的特。 5．PVC(聚氯乙烯) （Polyvinyl chloride polymer = PVC 分子结构，简称PVC） 聚氯乙烯的分类根据生产方法的不同，PVC可分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC 树脂。通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的；根据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法、乙烯法和进口（EDC、VCM)单体法（习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法）。 特性：具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮－苯混合溶剂中，用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维，称氯纶，具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨的特性并具有较好的保暖性和弹性。 常见制品：板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具、包装盒等 6 PE(聚乙烯)（polyethylene ，简称PE） 分类：
挤出、注塑、吹塑三大塑料成型工艺介绍!
挤出、注塑、吹塑三大塑料成型工艺介绍！塑料成型加工是一门工程技术，所涉及的内容是将塑料转变为塑料制品的各种工艺。 注塑成型 注射成型，其原理是将粒状或粉状的原料加入到注射机的料斗里，原料经加热熔化呈流动状态，在注射机的螺杆或活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，在模具型腔内硬化定型。影响注塑成型质量的要素：注入压力，注塑时间，注塑温度。 优点： 1、成型周期短、生产效率高、易实现自动化 2、能成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件 3、产品质量稳定 4、适应范围广 缺点： 1、注塑设备价格较高 2、注塑模具结构复杂 3、生产成本高、生产周期长、不适合于单件小批量的塑件生产 应用： 在工业产品中，注射成型的制品有：厨房用品(垃圾筒、碗、水桶、壶、餐具以及各种容器)，电器设备的外壳(吹风机、吸尘器、食品搅拌器等)，玩具与游戏，汽车工业的各种产品，其它许多产品的零件等。
挤出成型 挤出成型：又称挤塑成型，主要适合热塑性塑料的成型，也适合部分流动性较好的热固性和增强塑料的成型。其成型过程是利用转动的螺杆，将被加热熔融的热塑性原料，从具有所需截面形状的机头挤出，然后由定型器定型，再通过冷却器使其冷硬固化，成为所需截面的产品。工艺特点： 1、设备成本低; 2、操作简单、工艺过程容易控制、便于实现连续自动化生产; 3、生产效率高;产品质量均匀、致密; 4、通过改变机头口模可成型各种断面形状的产品或半成品。 应用： 在产品设计领域，挤出成型具有较强的适用性。挤出成型的制品种类有管材、薄膜、棒材、单丝、扁带、网、中空容器、窗户、门的框架、板材、电缆包层、单丝以及其它异型材等。 吹塑成型 吹塑成型：是将从挤出机挤出的熔融热塑性原料，夹入模具，然后向原料内吹入空气，熔融的原料在空气压力的作用下膨胀，向模具型腔壁面贴合，最后冷却固化成为所需产品形状的方法。吹塑成型分为薄膜吹塑和中空吹塑两种： 薄膜吹塑：
常用塑料注塑成型缺陷及解决方案
. 第一章注塑成型缺陷及解决方法 第一节欠注 一．名词解释 。如图所示。熔料进入型腔后没有充填完全，导致产品缺料叫做欠注或短射 图5-1 制品缺料示意图 二. 故障分析及排除方法： 1.设备选型不当。在选用注塑设备时，注塑机的最大注射量必须大于塑件重量。在验核时，注射总量（包括塑件、浇道及飞边）不能超出注射机塑化量的85%。 2. 供料不足，加料口底部可能有“架桥”现象。可适当增加射料杆注射行程，增加供料量。 3. 原料流动性能太差。应设法改善模具浇注系统的滞流缺陷，如合理设置浇道位置、扩大浇口、流道和注料口尺寸以及采用较大的喷嘴等。同时，可在原料配方中增加适量助剂，改善树脂的流动性能。 4. 润滑剂超量。应减少润滑剂用量及调整料筒与射料杆间隙，修复设备。 5.冷料杂质阻塞流道。应将喷嘴拆卸清理或扩大模具冷料穴和流道的截面。 6. 浇注系统设计不合理。设计浇注系统时，要注意浇口平衡，各型腔内塑件的重量要与浇口大小成正比，是各型腔能同时充满，浇口位置要选择在厚壁部位，也可采用分流道平衡布置的设计方案。若浇口或流道小、薄、长，熔料的压力在流动过程中沿程损失太大，流动受阻，容易产生填充不良。对此应扩大流道截面和浇口面积，必要时可采用多点进料的方法。 . .
流道过细而凝固图5-2 模具排气不良。应检查有无冷料穴，或其位置是否正确，对于型腔较深7. 在欠注部位增设排气沟槽或排气孔，在合理面上，可，的模具应开设0.02-0.04mm，宽度为5-10mm的排气槽，排气孔应设置在型腔的最终充填处。使用水分及易挥发物含量超标的原料时也会产生大量气体，导致模具排气不良，此时应对原料进行干燥及清除易挥发物。此外，在模具系统的工艺操作方面，可通过提高模具温度，降低注射速度、减小浇注系统流动阻力，以及减小合模力，加大模具间隙等 辅助措施改善排气不良。 图5-3 困气产生背压阻料 8. 模具温度太低。开机前必须将模具预热至工艺要求的温度。刚开机时，应适当节制模具内冷却剂的通过量。若模具温度升不上去，应检查模具冷却系统设计是否合理。 9. 熔料温度太低。在适当的成型范围内，料温与充模长度接近于正比例关系，低温熔料的流动性能下降，式的充模长度减短。应注意将料筒加热到仪表温度后还需恒温一段时间才能开机。如果为了防止熔料分解不得不采取低温注射时，可适当延长注射循环时间，克服欠注。 10. 喷嘴温度太低。在开模时应使喷嘴与模具分离。减少模温对喷嘴温度的影响，使喷嘴处的温度保持在工艺要求的范围内。 11. 注射压力或保压不足。注射压力与充模长度接近于正比例关系，注射压力太小，充模长度短，型腔充填不满。对此，可通过减慢射料杆前进速度，适当延长注射时间等办法来提高注射压力。 12. 注射速度太慢。注射速度与充模速度直接相关。如果注射速度太慢，熔料充模缓慢，而低速流动的熔体很容易冷却，使其流动性能进一步下降产生欠注。对此，应适当提高注射速度。 13. 塑件结构设计不合理。当塑件厚度与长度不成比例，形体十分复杂且成. . 使型腔很难充满。熔体很容易在塑件薄壁部位的入口处流动受阻，型面积很大时，在应注意塑件厚度与熔料极限充模长度有关。因此，在设计塑件的形体结构时，。通常，塑件厚度超3-6mm1-3mm，大型塑件为注射成型时，塑件的厚度应采用 0.5mm都对注塑成型不利，设计时应避免采用这样的厚度。过8mm或小于
常用塑料注射成型工艺参数
附录Ⅰ：常用塑料注射成型工艺参数 附表1 常用热塑性塑料注射成型工艺参数 注射机类型 柱塞式 螺杆式 柱塞式 螺杆式 螺杆式 柱塞式 螺杆式 柱塞式 螺杆式 螺杆式 螺杆转速/(r/min) — 30~60 — 30~60 30~60 — 20~30 — 30~60 30~60 喷嘴 形式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 温度/℃ 150~170 150~180 170~190 170~190 180~190 140~150 150~170 160~170 160~170 180~190 料筒温度/℃ 前段 170~200 180~190 180~200 180~200 190~200 160~190 170~190 170~190 170~190 200~210 中段 — 180~200 190~220 200~220 210~220 — 165~180 — 170~190 210~230 后段 140~160 140~160 150~170 160~170 160~170 140~150 160~170 140~160 140~160 180~200 模具温度/℃ 30~45 30~60 50~70 40~80 70~90 30~40 30~60 20~60 20~50 50~70 注射压力/MPa 60~100 70~100 70~100 70~120 90~130 40~80 80~130 60~100 60~100 70~90 保压压力/MPa 40~50 40~50 40~50 50~60 40~50 20~30 40~60 30~40 30~40 50~70 注射时间/s 0~5 0~5 0~5 0~5 2~5 0~8 2~5 0~3 0~3 3~5 保压时间/s 15~60 15~60 15~60 20~60 15~40 15~40 15~40 15~40 15~40 15~30 冷却时间/s 15~60 15~60 15~50 15~50 15~40 15~30 15~40 15~30 10~40 15~30 成型周期/s 40~140 40~140 40~120 40~120 40~100 40~80 40~90 40~90 40~90 40~70 注射机类型 柱塞式 螺杆式 螺杆式 螺杆式 螺杆式 柱塞式 螺杆式 螺杆式 螺杆式 螺杆式 螺杆转速/(r/min) 30~60 30~60 20~50 30~60 20~30 — 20~40 20~50 20~50 20~50 喷嘴 形式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 直通式 自锁式 温度/℃ 190~200 190~200 180~190 190~200 180~200 180~200 170~180 200~210 180~190 250~260