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制品与模具设计课程总结 第二章 塑料制件设计 一、热塑性塑料的工艺性能(重点前两个性质) 1.收缩性 塑件从塑模中取出冷却到室温后，塑件的各部分尺寸都比原来在塑模中的尺寸有所缩小，这种性能称为收缩性。 影响收缩的基本因素： (1)塑料品种 (2)塑件特性 (3)进料口的形式、尺寸、分布 (4)成型条件 成型收缩的形式： (1)塑件的线尺寸收缩 (2)收缩方向性 (3)后收缩 (4)后处理收缩 2.流动性 塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。 熔体流动速率 (MFR)，也指熔融指数（MI，melt index），是在标准化熔融指数仪中于一定的温度和压力下，树脂熔料通过标准毛细管在一定时间内（一般10min）内流出的熔料克数，单位为g/10min。 分子量小，分子量分布宽，分子结构规整性差，熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小，流动比大的塑料流动性就好。 影响流动性的主要因素： 温??——料温高则流动性增大，但不同塑料也各有差异。 压力——注塑压力增大则熔融料受剪切作用大，流动性也增大。 模具结构——凡促使熔融料降低温度，增加流动性阻力的则流动性就降低。 3.结晶性 一般结晶性塑料为不透明或半透明，无定形料为透明（如有机玻璃等）。 例外：聚(4)甲基戊烯为结晶型塑料却有高透明性，ABS为无定形塑料但却并不透明。 4.热敏性及水敏性 热敏性：对热较为敏感，在高温下受热时间较长或进料口截面过小，剪切作用大时，料温增高易出现变色、降解、分解的倾向。这种性能称为热敏性。 水敏性：有的塑料（如聚碳酸酯）即使含有少量水分，在高温、高压下也会发生分解，这种性能称为水敏性。 5.吸湿性 吸湿性：塑料对水分的亲疏程度 6.应力开裂及熔体破裂 应力开裂：是指有些塑料对应力比较敏感，成型时容易产生内应力，质脆易裂，当塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂的现象，被称为应力开裂。 熔体破裂：是指当一定熔融指数的聚合物熔体，在恒温下通过喷嘴孔时当流速超过某一数值时，熔体表面即发生横向裂纹，这种现象被称为熔体破裂。 7.相容性(共混性) 8.塑料状态与加工性 二、热固性塑料的工艺性能 1.收缩性 同上 2.流动性 以拉西格流动性（以毫米计）来表示，数值大则流动性好。 影响流动性的因素： (1)塑料品种，一般树脂分子量小,填料颗粒细且呈球状, 水、增塑剂、润滑剂含量高的，流动性大。 (2)模具结构，模具成型表面光滑、型腔形状简单，有利于改善流动性。 (3)成型工艺，采用预压锭及先预热，提高成型压力，提高成型温度（在低于塑料硬化温度的条件下）等都能提高塑料的流动性。 流动性对成型的影响： 流动性过大，溢料过多，填充不密实，塑件组织疏松，树脂与填料混合不均，易粘模，脱模和清理困难及早硬化等缺陷； 流动性过小，则填充不足，不易成型，成型压力增大。 3.比容和压缩率 比容：每一克塑料所占有的体积（以cm3/g计） 压缩率：塑粉与塑件两者体积或比容之比值（其值恒大于1） 4.固化特性 在热固性塑料的成型过程中，树脂发生交联反应，分子结构由线型变为体型，塑料由既可熔又可溶变为既不熔又不溶的状态，在成型工艺中把这一过程称为固化（熟化）。 5.水分及挥发物含量 来源：(1)塑料生产过程中遗留下来及成型之前在运输、保管期间吸收。(2)是成型过程中化学反应的副产物。 产生的影响： 流动、收缩、气泡、腐蚀、气味等 处理方法：预热干燥，开排气槽，加排气工步 6.热固性塑料受热时的物理状态 加热时很快由固态变成粘流态，这种状态存在的时间很短； 化学作用使分子结构由线性变为网状，分子停止运动，塑料硬化成坚硬的固体。 三、塑件工艺性设计 塑件的工艺性：是塑件对成型加工的适应性。 塑件工艺性设计包括：塑料材料选择、尺寸精度和表面粗糙度、塑件结构。 塑件工艺性设计的特点：应当满足使用性能和成形工艺的要求，力求做到结构合理、造型美观、便于制造。 1.塑件的尺寸影响因素 ①塑料的流动性（大而薄的塑件充模困难） ②设备的工作能力（注射量、锁模力、工作台面） 2.塑件的精度影响因素 ①模具的制造精度、磨损程度和安装误差 ②塑料收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化 ③塑件成型后的时效变化 四、塑件的形状与结构设计 1.表面形状 ①塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型 ②应易于模塑，避免侧向分型抽芯 ③塑件的形状设计还应有利于提高强度和刚度。如薄壳制件可设计成球面和拱形曲面。 2.脱模斜度 为了便于塑件脱模，防止脱模时擦伤塑件，必须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度α，在模具上称为脱模斜度。 脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率，一般取30′～1°30′。 脱模斜度方向：外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得；内形以小端为基准，斜度由扩大方向取得。 脱模斜度设计要点：