塑性成型原理及工艺特性

第二章 塑料成型原理及工艺特性
2.5 塑料成型工艺规程的制定
２００７．０９
四、工艺规程编制中的几个主要技术问题
问题 产品设计时 的质量控制
1.塑件的工艺性分析 2.塑件的成型方法及工艺流程的确定 3.成型工艺条件的确定 4.设备型号和主要参数的确定
材料选定时 的质量控制
工艺编制时 的质量控制 工艺编制时的 主要技术问题 实例分析 连续作业
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春天不播种，
问题 产品设计时 的质量控制
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夏天就不生长，
秋天就不能收割，
材料选定时 的质量控制
工艺编制时 的质量控制 工艺编制时的 主要技术问题 实例分析 连续作业
冬天就不能品尝。
——海涅
第二章 塑料成型原理及工艺特性
学习目的与要求：
问题 产品设计时 的质量控制
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2.5 塑料成型工艺规程的制定
五、实例分析
问题 产品设计时 的质量控制
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材料选定时 的质量控制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
工艺编制时 的质量控制 工艺编制时的 主要技术问题 实例分析 连续作业
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一、塑件的工艺性分析
1．塑件的原材料分析，如下表：
问题 产品设计时 的质量控制
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具备编制模塑工艺规程的能力。
材料选定时 的质量控制
工艺编制时 的质量控制 工艺编制时的 主要技术问题 实例分析 连续作业
重点：
分析编制模塑工艺规程的步骤及填写工艺卡
难点：
对模塑工艺规程编制的内涵的理解和工艺条件的选择。
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2.5 塑料成型工艺规程的制定
问题 产品设计时 的质量控制
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塑料 品种 聚碳 酸酯 （PC ）， 属于 热塑 性塑 料。
结构 特点 线型结 构非结 晶型材 料，透 明。
使用 温度
化学稳 定性
性能特点
成型特点 熔融温度高（超过 330℃才严重分解）， 但熔体粘度大； 流动性差（溢边值为 0.06mm）； 流动性对温度变化敏 感，冷却速度快； 成型收缩率小； 易产生应力集中。
例如:工艺参数三要素对产品质量的影响 ⑴温度： ①料筒温度 ②喷嘴温度 ③模具温度 ⑵压力： ①注射压力 ②保压压力 ③背压 ④锁模力 ⑶速度或时间 ①闭模锁模时间 ②注射时间 ③充模速度 剪 切速率 ④保压时间 ⑤冷却时间 ⑥螺杆转速 ⑦开模速度 ⑧顶出速度
材料选定时 的质量控制
工艺编制时 的质量控制 工艺编制时的 主要技术问题 实例分析 连续作业
+0.50、80+0.28、
材料选定时 的质量控制
工艺编制时 的质量控制 工艺编制时的 主要技术问题 实例分析 连续作业
φ1230+1.28、
孔尺寸：φ100+0.32﹑ φ120+0.32、φ1370+1.28﹑φ1640+1.6﹑
φ4.50+0.24﹑ φ2.0+0.2、 φ50+0.24 孔心距尺寸：34±0.28﹑ φ96±0.50﹑ φ150±0.27
材料选定时 的质量控制
工艺编制时 的质量控制 工艺编制时的 主要技术问题 实例分析 连续作业
⑺技术安全措施的制定
⑻工艺文件的制定
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2.5 塑料成型工艺规程的制定
问题 产品设计时 的质量控制
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经济管理方面包括: ⑴生产规模的确定 ⑵生产方式的确定 ⑶工艺路线的确定
1.材料的使用性能要达到制品性能的要求
2.材料的工艺性能要满足成型工艺的要求 3.原材料纯度要高 4.原材料的物料形态要满足成型需要保证产品质量
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三、成型工艺编制时的质量控制
问题 产品设计时 的质量控制
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1．生产工序顺序的确定 (预处理、成型、制品后 处理、加工、机加、修饰和装配 ) 2．工艺条件的选定及控制对产品质量的影响
90 ～ 110
80 ～ 130
温度t/℃
时间τ /h
鼓风烘箱 100 ～ 110
8 ～ 12
（4）填写模塑成型工艺卡灯座模塑工艺卡如下表。
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问题 产品设计时 的质量控制
材料选定时 的质量控制
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连续作业二：
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编制塑件模塑工艺过程，填写注射工艺成型卡片。
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3．塑件表面质量分析
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该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接
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痕，粗糙度可取Ra0.4μ m。而塑件内部没有较高的表面粗糙 度要求。 4．塑件的结构工艺性分析 （1）从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且 符合最小壁厚要求。 （2）塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如φ 12、4-φ 10、
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查附录H得出工艺参数如下表，试模时可根据实际情况作适当调整。
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聚碳 酸脂
预热和干 燥 料筒温度 t/℃
温度t/℃110～120 时间τ /h 8 ～ 12 后段 中段 前段 210 ～ 240 230 ～ 280 240 ～ 285 240 ～ 250
成型 时间
一、产品设计时的质量控制
问题 产品设计时 的质量控制
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2.在满足塑件使用要求的前提下尽量不要对塑 件的尺寸精度和表面质量提出过高要求。
3.产品设计要考虑尽量简化模具结构，降低模
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具制造难度。
二、材料选定时的质量控制
材料选定时 的质量控制
工艺编制时 的质量控制 工艺编制时的 主要技术问题 实例分析
口和金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取2℃ 。
2．塑件的尺寸精度分析
连续作业
该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按MT5查 取公差，其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm）：
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模塑工艺规程是塑件生产的纲领性文件、它指导着塑件 的生产准备及生产全过程。
工艺规程的内容:技术管理和经济管理 技术管理方面包括: ⑴塑件的分析 ⑵塑件的成型方法及工艺流程的确定 ⑶塑料模具类型和结构形式的确定 ⑷成型工艺条件的确定 ⑸设备和工具的选择 ⑹工序质量标准和检验项目及方法的确定
5.质量标准和检验项目与测试手段的确定
6.模塑工艺规程文件的编制
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五、实例分析
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材料选定时 的质量控制
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零件名称：灯罩 设计要求： 生产批量：大批量 材 料：聚碳酸酯 未注公差取MT5级精度
材料选定时 的质量控制
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4-φ 4.5、4-φ 5它们均符合最小孔径要求。
（3）在塑件内壁有4个高2.2、长11的内凸台，因此成型后塑 件不易取出，需要考虑侧抽芯装置。
结论：综上所述，该塑件可采用注射成型加工。
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⑷成本的核算
一、 产品设计时的质量控制
1. 产品的结构、尺寸及公差和技术标准必须符合 模塑工艺性要求，正确的塑件结构、合理的公差和 技术标准能使塑件成型容易、质量高、成本低。
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注射时间 保压时间 冷却时间 总周期
20 ～ 90 0 ～5 20 ～ 90 40 ～ 190 28 红外线灯
材料选定时 的质量控制
工艺编制时 的质量控制 工艺编制时的 主要技术问题 实例分析 连续作业
螺杆转速n/(r· -1) min 后处 理 方法
喷嘴温度 t/℃
模具温度 t/℃
注射压力 p/MPa
材料选定时 的质量控制
工艺编制时 的质量控制 工艺编制时的 主要技术问题 实例分析
=240.20g
根据塑件形状及尺寸，采用一模一腔的模具结构，考虑外形尺寸
连续作业
及注射时所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注射机：
XS—ZY—250。
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（3）塑件模塑成型工艺参数的确定
材料选定时 的质量控制
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小于 有一定 透光率较高， 130℃， 的化学 介电性能好， 耐寒 稳定性，吸水性小，但 性好， 不耐碱、水敏性强（含 脆化 酮、酯 水量不得超过 温度 等。 0.2%），且吸 为水后会降解。 100℃。 力学性能很好 ，抗冲击抗蠕 变性能突出， 但耐磨性较差 。
二、确定成型设备选择与模塑工艺规程编制
1．计算塑件的体积和重量
问题 产品设计时 的质量控制
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计算塑件的重量是为了选择注射机及
确定模具型腔数。 （1）计算塑件的体积：V=200172.30mm3（过程略） （2）计算塑件的重量：根据有关手册查得ρ =1.2Kg· 3 dm 所以，塑件的重量为：W=ρ V =200172.30×1.2×10-3
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塑件外形尺寸： φ690-0.86 、 φ700-0.86 、 φ1270-1.28、
问题 产品设计时 的质量控制
φ1290-1.28、φ1700-1.6 、 R50-0.24、 φ1370-1.28﹑30-0.2、
80-0.28﹑ 1330-1.28 内形尺寸：φ630+0.74、φ640+0.74、φ1140+1.14、φ1210+1.28、 R20+0.2、600+0.74、320+0.56、 300 φ1310+1.28、 φ1640+1.6
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1．熔融温度高且熔体粘度大，对于大于200g的塑件应用 结论 螺杆式注射机成型，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴，并加热，
问题 产品设计时 的质量控制
严格控制模具温度，一般在70～120℃为宜，模具应用耐 磨钢，并淬火； 2．水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、 气泡及强度显著下降现象； 3．易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后退 火处理，消除内应力；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺