塑料的基本概念: 〈一〉、塑料的定义及组成, 塑料是指以高分子合成树脂为主要成份、在一定温度和压力下具有 塑性和流动性,可被塑制成一定形状,且在一定条件下保持形状不变的材料。 组成:聚合物合成树脂(40 ~ 100%) 辅助材料:增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、发泡剂、增强材料。 辅助材料作用:改善材料的使用性能与加工性能,节约树脂材料(贵) 〈二〉塑料的分类: 300余品种,常用的是40余种 名称是以所使有的合成树脂作为名称来称呼:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、氧树脂,俗称:电木(酚醛树脂),有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲脂),玻璃钢(热固性树脂用玻璃纤维增强);英文名称:尼龙(聚酰胺)PA 聚乙烯 PE 分类:热固性塑料与热塑性塑料(按塑料的分子结构) 1、 热塑性塑料 具有线型分子链成支架型结构加热变软,泠却固化不可逆的 2、 热固性塑料: 具有网状分子链结构加热软化,固化后不可逆. 通用塑料:指产量大,用途广。价格低廉的一类塑料。如:聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,醛酚塑料,氨基塑料占塑料产量的60% 工程塑料:指机械性能高,可替代金属而作工程材料的一类,尼龙,聚磷酸脂,聚甲醛,ABS 特种塑料:隙氧树脂 〈三〉塑料的性能 1、 质量轻,密度 /cm^ 泡沫塑料 2、 比强度高:是金属材料强度的1/10 。 玻璃钢强度更高 3、 化学稳定性好 4、 电气绝缘性能优良 5、 绝热性好 6、 易成型加工性,比金属易 7、 不足:强度,刚度不如金属,不耐热。 100C以下热膨胀系数大,易蠕变,易老化。热塑性塑料成型加工性能: 〈一〉 吸湿性:吸水的(ABS.尼龙,有机中玻璃)懦水的(聚乙烯)含水量大,易起泡,需干燥。 〈二〉 塑料物态: 1、 玻璃态:一般的塑料状态 TG 高于室温。 2、 高弹态:温度商于 TG ,高聚物变得像橡胶那样柔软,有弹性。 3、 粘流态:沾流化温度以上,高聚物相继出现塑料流动性与粘性液体流动区移,塑料成型加工就在材料的粘流态进引。 〈三〉 流动性: 塑料在一定温度压力作用下,能够充分满模具型腔各部分的性能,称作流动性。 流动性差,注射成型时需较大的压力;流动性太好,容易发生流涎及造成制件溢边。 〈四〉 流变性:高聚物在外加作用下产生流动性与变形的性质叫流变性。 牛顿型流体与非牛顿型流体。 牛顿流体 :主要取决于(流变形为)剪切应力,剪切速率和绝对粘度,低分子化合物的液体或溶液流体属于牛顿流体。 大多数高聚物熔体在成型过程中表现为非牛顿流体。 〈五〉 结晶性:冷凝时能否结晶。 无定型塑料与结晶型塑料。 结晶型:尼龙,聚丙烯,聚乙烯,无定型塑料:ABS 〈六〉 热敏性与水敏性。 〈七〉 相熔性:熔融状态下,两种塑料能否相熔到一起,不能则会分层,脱皮。 〈八〉 应力开裂及熔体破裂。 〈九〉 热性能及冷却速度。 〈十〉 分子定向(取向)。 〈十一〉收缩性。 〈十二〉毒性,刺激性,腐蚀性。热塑料制品设计原则 一、 尺寸,精度及表面精粗糙度 〈一〉尺寸 尺寸主要满足使用要求及安装要求,同时要考虑模具的加工制造,设备的性能,还要考虑塑料的流动性。 〈二〉精度 影响因素很多,有模具制造精度,塑料的成份和工艺条件等。 〈三〉表面粗糙度 由模具表面的粗糙度决定,故一般模具表面粗糙比制品要低一级,模具表面要进引研磨抛光,透过制品要求模具型腔与型芯的表面光洁度要一致 Ra 〈 um 塑件圈上无公差要求的仍由尺寸,一般采用标准中的8 级,对孔类尺寸可以标正公差,而轴类各件尺寸可以标负出差。中心距尺寸可以棕正负公差,配合部分尺寸要高于非配合部分尺寸。 二、 脱模斜度 由于塑件在模腔内产生冷却收缩现象,使塑件紧抱模腔中的型芯和型腔中的凸出部分,使塑件取出困难,强行取出会导至塑件表面擦分,拉毛,为了方便脱模,塑件设计时必须考虑与脱模(及轴芯)方向平行的内、外表面,设计足够的脱模斜度,一般1°——1°30`。 一般型芯斜度要比型腔大,型芯长度及型腔深度越大,则斜度不减小。 三、 壁厚 根据塑件使用要求(强度,刚度)和制品结构特点及模具成型工艺的要求而定 壁厚太小,强度及刚度不足,塑料填充困难 壁厚太大,增加冷却时间,降低生产率,产生气泡,缩孔等 。 要求壁厚尽可能均匀一致,否则由于冷却和固化速度不一样易产生内应力,引起塑件的变形及开裂。 四、加强筋 设计原则: 〈一〉中间加强筋要低于外壁 mm 以上,使支承面易于平直。 〈二〉应避免或减小塑料的局部聚积。 〈三〉筋的排例要顺着在型腔内的流动方向。 五、支承面 塑件一般不以整个平面作为支承面,而取而代之以边框,底脚作支承面。 六、圆角 要求塑件防有转角处都要以圆角(圆弧)过渡,因尖角容易应力集中。 塑件有圆角,有利于塑料的流动充模及塑件的顶出,塑件的外观好,有利于模具的强度及寿命。 七、孔(槽) 塑件的孔三种成型加工方法: (1)模型直接模塑出来。 (2)模塑成盲孔再钻孔通。 (3)塑件成型后再钻孔。先模塑出浅孔好。 1、 模塑通孔要求孔径比(长度与孔径比)要小些,当孔径〈,由于模芯易弯曲折断,不适于模塑 模塑型芯的三种方式。 2、 肓孔的深度:h 〈 (3—5)d d〈 时, h 〈 3d 3、 异形孔(槽)设计 塑件如有侧孔或凹槽,则需要活动块或抽芯机构"平行射成原则"确定塑件侧孔(槽)是否适合于脱模。 热塑性塑料中软而有弹性的,如聚乙烯,聚丙烯,聚甲醛导制品,内孔与外像浅的可强制脱模。 八、螺纹 塑件中的螺纹可用模塑成型出来,或切削方法获得通常折装或受力大的,要采用 金属螺纹嵌件来成型。 九、嵌件 为了增加塑料制品整体或某一部位的强度与刚度,满足使用的要求,常在塑件体内设置金属嵌件。 由于装潢或某些特殊需要,塑料制品的表面常有文字图案。 1、 标志 2、 凹凸纹:如把手,旋钮,手轮制品的固边,以增加摩擦力,凹凸纹要做成直纹,以便于脱模。 3、 花纹:凹凸纹,皮革纹,桔皮纹,纹浪纹,点格纹,菱形纹。 加工花纹方法:电火花加工,照像化学磨蚀,雕刻冷挤压。