塑料成型工艺及模具设计
1-1热塑性塑料:在一定温度范围内可以软化至熔融流动冷却后又能固化成一定形状的塑料。这个过程可反复进行多次。 实质(结构):线型式带支链的高分子化合物。 优点:较好的物理力学性能,容易成型。 缺点:一般耐热性和刚性都较差。
典型品种:PE聚乙烯,PP聚丙烯,PS聚苯乙烯,PVC聚氯乙烯,ABS,PMMA有机玻璃。 1-2热固性塑料:树脂在加热过程中发生化学反应,由线形高分子变成体形高分子结构,此后遇热不再熔融,也不溶于有机溶剂,如果加热温度过高,只能炭化。 实质(结构):树脂为多官能团大分子。 优点:耐热性高,尺寸稳定性好,价廉。 缺点:力学性能较差,需增强。
典型品种:PF酚醛,UF脲醛,MF三聚氰胺-甲醛。 1-3收缩性定义:所谓收缩,一般是指制品尺寸对注模型腔尺寸的绝对减小量或相对减小量,注塑制品冷却时的收缩可分三阶段,第一,二在注模内进行,从充到脱为止,第三在脱模后,收缩取决第一、模内压力;第二、模温所决定的冷却速率;第三、脱模时的温度与环境介质温之差。
1-4聚合物的结晶:塑料成型过程中的结晶过程是大分子链重新排列进入晶格,并由无规变为有规的松弛过程。大分子重排需要一定的热运动,能形成结晶结构又需要分子间有足够的内聚能。当热运动能和内聚能有适当的比值时,大分子才能形成结晶,即需要在适当的温度范围内才能形成结晶。通常聚合物的结晶过程发生在Tg和Tm(Tf)之间。 1-5聚合物的取向(定向):流动取向:塑料中的细而长的纤维状填料和聚合物分子,在流动的情况下会顺着流动的方向作平行的排列,这种排列称取向作用,如果不作这样的排列,细而长的单元势必以不同速度运动,这是不可想象的。拉伸取向:成型过程中,如果将塑料分子,如薄膜或单丝生产,在一定温度下,沿一个方向拉伸为层长的几倍,则其中的分子链将沿拉伸方向排列,这就是拉伸取向。
1-6聚合物的降解:指聚合物成型时在高温、氧气、应力及水分等作用下发生的化学分解反应。降解的实质是聚合物分子结构发生变化,如断裂、侧链变化、相对分子质量下降等。降解的结果导致聚合物失去弹性、熔体粘度变化甚至发生紊流,从而塑性强度降低,表面粗糙,使用寿命下降。
1-7聚合物的交联:聚合物由线型结构转变为体型结构的化学反应过程称为交联,经交联后的塑件强度、耐热性、化学稳定性和尺寸稳定性均有所提高。交联反应主要用于热固性聚合物的成型固化中,对塑性塑料则一般不使其产生交联反应。
1-8解释干涉现象
干涉指模具在复位时侧向型芯和推杆发生碰撞。预防措施:①x方向,避免推杆上侧向型芯有重叠。②y方向,推杆的顶部低于侧型芯底部。③速度上,先复位推杆再复位侧向型芯。
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