塑料成形性能塑料是以高分子量合成樹脂為主要成分降淮，在一定條件下(如溫度冬竟、壓力等)可塑制成一定形狀且在常溫下保持形狀不變的材料蚤蔓。

　　塑料按受熱后表面的性能泛汁，可分為熱固性塑料與熱塑性塑料兩大類。前者的特點是在一定溫度下陶焙，經(jīng)一定時間加熱寿经、加壓或加入硬化劑后，發(fā)生化學反應而硬化听量。硬化后的塑料化學結(jié)構(gòu)發(fā)生變化剖坟、質(zhì)地堅硬辆雇、不溶于溶劑、加熱也不再軟化绪桑，如果溫度過高則就分解完冻。后者的特點為受熱后發(fā)生物態(tài)變化，由固體軟化或熔化成粘流體狀態(tài)猴试，但冷卻后又可變硬而成固體鲁压，且過程可多次反復，塑料本身的分子結(jié)構(gòu)則不發(fā)生變化粒惜。

　　塑料都以合成樹脂為基本原料佣棠，并加入填料、增塑劑蜡镶、染料雾袱、穩(wěn)定劑等各種輔助料而組成。因此帽哑，不同品種牌號的塑料谜酒，由于選用樹脂及輔助料的性能叹俏、成分妻枕、配比及塑料生產(chǎn)工藝不同，則其使用及工藝特性也各不相同粘驰。為此模具設(shè)計時必須了解所用塑料的工藝特性屡谐。

　　熱固性塑料

　　常用熱固性塑料有酚醛、氨基(三聚氰胺蝌数、脲醛)聚酯愕掏、聚鄰苯二甲酸二丙烯酯等。主要用于壓塑顶伞、擠塑饵撑、注射成形。硅酮唆貌、環(huán)氧樹脂等塑料拙故，目前主要作為低壓擠塑封裝電子元件及澆注成形等用。

　　一吕得、工藝特性

　　(一)收縮率

　　塑件自模具中取出冷卻到室溫后亮倍，發(fā)生尺寸收縮這種性能稱為收縮性。由于收縮不僅是樹脂本身的熱脹冷縮浴誉，而且還與各成形因素有關(guān)纠惧，所以成形后塑件的收縮應稱為成形收縮。

　　1.成形收縮的形式成形收縮主要表現(xiàn)在下列幾方面：

　　(1)塑件的線尺寸收縮由于熱脹冷縮孝速，塑件脫模時的彈性恢復赛虽、塑性變形等原因?qū)е滤芗撃＠鋮s到室溫后其尺寸縮小拨蓖，為此型腔設(shè)計時必須考慮予以補償。

　　(2)收縮方向性成形時分子按方向排列刺泌，使塑件呈現(xiàn)各向異性鼓临，沿料流方向(即平行方向)則收縮大、強度高士袜，與料流直角方向(即垂直方向)則收縮小角黍、強度低。另外蔫仙，成形時由于塑件各部位密度及填料分布不勻料睛，故使收縮也不勻。產(chǎn)生收縮差使塑件易發(fā)生翹曲摇邦、變形恤煞、裂紋，尤其在擠塑及注射成形時則方向性更為明顯施籍。因此居扒，模具設(shè)計時應考慮收縮方向性按塑件形狀、流料方向選取收縮率為宜丑慎。

　　(3)后收縮塑件成形時喜喂，由于受成形壓力、剪切應力竿裂、各向異性玉吁、密度不勻、填料分布不勻腻异、模溫不勻进副、硬化不勻、塑性變形等因素的影響铣修，引起一系列應力的作用遣抄，在粘流態(tài)時不能全部消失，故塑件在應力狀態(tài)下成形時存在殘余應力杭喊。當脫模后由于應力趨向平衡及貯存條件的影響庵臼，使殘余應力發(fā)生變化而使塑件發(fā)生再收縮稱為后收縮。一般塑件在脫模后10小時內(nèi)變化最大逢棺，24小時后基本定型贷挠，但最后穩(wěn)定要經(jīng)30～60天。通常熱塑性塑料的后收縮比熱固性大篱馅，擠塑及注射成形的比壓塑成形的大春环。

　　(4)后處理收縮有時塑件按性能及工藝要求，成形后需進行熱處理，處理后也會導致塑件尺寸發(fā)生變化沟密。故模具設(shè)計時對高精度塑件則應考慮后收縮及后處理收縮的誤差并予以補償贱着。

　　2.收縮率計算塑件成形收縮可用收縮率來表示，如公式(1-1)及公式(1-2)所示痹换。

　　Q實=(a-b)/b×100 (1-1)

　　Q計=(c-b)/b×100(1-2)

　　式中：Q實—實際收縮率(%)征字；

　　Q計—計算收縮率(%)；

　　a—塑件在成形溫度時單向尺寸(毫米)娇豫；

　　b—塑件在室溫下單向尺寸(毫米)匙姜；

　　c—模具在室溫下單向尺寸(毫米)。

　　實際收縮率為表示塑件實際所發(fā)生的收縮冯痢，因其值與計算收縮相差很小氮昧，所以模具設(shè)計時以Q計為設(shè)計參數(shù)來計算型腔及型芯尺寸。

　　3.影響收縮率變化的因素在實際成形時不僅不同品種塑料其收縮率各不相同浦楣，而且不同批的同品種塑料或同一塑件的不同部位其收縮值也經(jīng)常不同袖肥，影響收縮率變化的主要因素有如下幾個方面。

　　1)塑料品種各種塑料都有其各自的收縮范圍振劳，同種類塑料由于填料椎组、分子量及配比等不同，則其收縮率及各向異性也不同历恐。

　　2)塑件特性塑件的形狀寸癌、尺寸、壁厚夹供、有無嵌件律愉，嵌件數(shù)量及布局對收縮率大小也有很大影響。

　　3)模具結(jié)構(gòu)模具的分型面及加壓方向喂磷，澆注系統(tǒng)的形式，布局及尺寸對收縮率及方向性影響也較大聊树，尤其在擠塑及注射成形時更為明顯欲访。

　　4)成形工藝擠塑、注射成形工藝一般收縮率較大峦筏，方向性明顯宏动。預熱情況、成形溫度蒂鹏、成形壓力斜孩、保持時間、填裝料形式及硬化均勻性對收縮率及方向性都有影響艳禁。

　　如上所述模具設(shè)計時應根據(jù)各種塑料的說明書中所提供的收縮率范圍臀胞，并按塑件形狀、尺寸、壁厚蛋济、有無嵌件情況棍鳖、分型面及加壓成形方向、模具結(jié)構(gòu)及進料口形式尺寸和位置碗旅、成形工藝等諸因素綜合地來考慮選取收縮率值渡处。對擠塑或注射成形時，則常需按塑件各部位的形狀祟辟、尺寸医瘫、壁厚等特點選取不同的收縮率。

　　另外旧困，成形收縮還受到各成形因素的影響登下，但主要決定于塑料品種、塑件形狀及尺寸叮喳。所以成形時調(diào)整各項成形條件也能夠適當?shù)馗淖兯芗氖湛s情況被芳。

　　(二)流動性

　　塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力稱為流動性。這是模具設(shè)計時必須考慮的一個重要工藝參數(shù)馍悟。流動性大易造成溢料過多畔濒，填充型腔不密實，塑件組織疏松锣咒，樹脂恬皆、填料分頭聚積，易粘模仆洞、脫模及清理困難众附，硬化過早等弊病。但流動性小則填充不足甘直，不易成形刮跟，成形壓力大。所以選用塑料的流動性必須與塑件要求呐蹂、成形工藝及成形條件相適應唬垦。模具設(shè)計時應根據(jù)流動性能來考慮澆注系統(tǒng)、分型面及進料方向等等伐种。熱固性塑料流動性通常以拉西格流動性(以毫米計)來表示些吨。數(shù)值大則流動性好，每一品種的塑料通常分三個不同等級的流動性啡罗，以供不同塑件及成形工藝選用林葬。一般塑件面積大、嵌件多骤视、型芯及嵌件細弱鞍爱，有狹窄深槽及薄壁的復雜形狀對填充不利時鹃觉，應采用流動性較好的塑料。擠塑成形時應選用拉西格流動性150毫米以上的塑料硬霍，注射成形時應用拉西格流動性200毫米以上的塑料帜慢。為了保證每批塑料都有相同的流動性，在實際中常用并批方法來調(diào)節(jié)唯卖，即將同一品種而流動性有差異的塑料加以配用粱玲，使各批塑料流動性互相補償，以保證塑件質(zhì)量拜轨。常用塑料的拉西格流動性值詳見表1-1抽减，但必須指出塑料的注動性除了決定于塑料品種外，在填充型腔時還常受各種因素的影響而使塑料實際填充型腔的能力發(fā)生變化橄碾。如粒度細勻(尤其是圓狀粒料)卵沉，濕度大、含水分及揮發(fā)物多法牲，預熱及成形條件適當史汗，模具表面光潔度好，模具結(jié)構(gòu)適當?shù)葎t都有利于改善流動性牡泡。反之姥勤，預熱或成形條件不良、模具結(jié)構(gòu)不良流動阻力大或塑料貯存期過長尔产、超期施俩、貯存溫度高(尤其對氨基塑料)等則都會導致塑料填充型腔時實際的流動性能下降而造成填充不良。

　　(三)比容及壓縮率

　　比容為每一克塑料所占有的體積(以厘米3/克計)每此。壓縮率為塑粉與塑件兩者體積或比容之比值(其值恒大于1)披蛔。它們都可被用來確定壓模裝料室的大小。其數(shù)值大即要求裝料室體積要大形维，同時又說明塑粉內(nèi)充氣多幻役，排氣困難，成形周期長齿喧，生產(chǎn)率低妥析。比容小則反之，而且有利于壓錠轻欣，壓制。但比容值也常因塑料的粒度大小及顆粒不均勻度而有誤差肃弟。

　　(四)硬化特性

　　熱固性塑料在成形過程中在加熱受壓下轉(zhuǎn)變成可塑性粘流狀態(tài)玷室，隨之流動性增大填充型腔，與此同時發(fā)生縮合反應笤受，交聯(lián)密度不斷增加穷缤，流動性迅速下降，融料逐漸固化。模具設(shè)計時對硬化速度快津肛，保持流動狀態(tài)短的料則應注意便于裝料章喉，裝卸嵌件及選擇合理的成形條件和操作等以免過早硬經(jīng)或硬化不足，導致塑件成形不良身坐。

　　硬化速度一般可從表1-1的保持時間來分析秸脱，它與塑料品種、壁厚部蛇、塑件形狀摊唇、模溫有關(guān)。但還受其它因素而變化涯鲁，尤其與預熱狀態(tài)有關(guān)巷查，適當?shù)念A熱應保持使塑料能發(fā)揮出最大流動性的條件下，盡量提高其硬化速度用兵，一般預熱溫度高神肖，時間長(在允許范圍內(nèi))則硬化速度加快，尤其預壓錠坯料經(jīng)高頻預熱的則硬化速度顯著加快晴顷。另外排憨，成形溫度高、加壓時間長則硬化速度也隨之增加订搏。因此锯运，硬化速度也可調(diào)節(jié)預熱或成形條件予以適當控制。

　　硬化速度還應適合成形方法要求框辞，例注射蛔颖、擠塑成型時應要求在塑化、填充時化學反應慢缤媒、硬化慢政拾，應保持較長時間的流動狀態(tài)，但當充滿型腔后在高溫岔冯、高壓下應快速硬化贸桶。

　　(五)水分及揮發(fā)物含量

　　各種塑料中含有不同程度的水分、揮發(fā)物含量桌肴，過多時流動性增大皇筛、易溢料、保持時間長坠七、收縮增大水醋，易發(fā)生波紋、翹曲等弊病彪置，影響塑件機電性能拄踪。但當塑料過于干燥時也會導致流動性不良成形困難蝇恶，所以不同塑料應按要求進行預熱干燥，對吸濕性強的料惶桐，尤其在潮濕季節(jié)即使對預熱后的料也應防止再吸濕撮弧。

　　由于各種塑料中含有不同成分的水分及揮發(fā)物，同時在縮合反應時要發(fā)生縮合水分姚糊，這些成分都需在成形時變成氣體排出模外贿衍，有的氣體對模具有腐蝕作用，對人體也有刺激作用猎之。為此在模具設(shè)計時應對各種塑料此類特性有所了解桶悍，并采取相應措施，如預熱鹃远、模具鍍鉻讼逐，開排氣槽或成形時設(shè)排氣工序。

　　二嚎闹、成形特性

　　在模具設(shè)計必須掌握所用塑料的成形特性及成形時的工藝特性凸翩。

　　各種塑料成形特性與各塑料品種有關(guān)外，還與所含有填料品種和粒度及顆粒均勻度有關(guān)暂臀。細料流動性好肪麦，但預熱不易均勻，充入空氣多不易排出帐扯、傳熱不良孩最、成形時間長。粗料塑件不光澤赴辨，易發(fā)生表面不均勻眯找。過粗、過細還直接影響比容及壓縮率捣域、模具加料室容積啼染。顆粒不均勻的則成形性不好、硬化不勻焕梅，同時不宜采用容量法加料迹鹅。

　　熱塑性塑料

　　熱塑性塑料品種極多，即使同一品種也由于樹脂分子及附加物配比不同而使其使用及工藝特性也有所不同贞言。另外斜棚，為了改變原有品種的特性，常用共聚该窗、交鏈等各種化學聚合方法在原有的樹脂結(jié)構(gòu)中導入一定百分比量的異種單體或高分子相等樹脂打肝，以改變原有樹脂的結(jié)構(gòu)成為具有新的使用及工藝特性的改性品種。例如挪捕，ABS即為在聚苯乙烯分子中導入了丙烯腈粗梭、丁二烯等異種單體后成為改性共聚物，也可稱為改性聚苯乙烯级零，具有比聚苯乙烯優(yōu)越的使用断医，工藝特性。由于熱塑性塑料品種多淤汽、性能復雜葡谅，即使同一類的塑料也有僅供注射用或擠出用之分，故本章節(jié)主要介紹各種注射用的熱塑性塑料卸能。

　　一括柿、工藝特性

　　(一)收縮率

　　熱塑性塑料成形收縮的形式及計算如前所述，影響熱塑性塑料成形收縮的因素如下

　　1.塑料品種熱塑性塑料成形過程中由于還存在結(jié)晶化形起的體積變化延坡，內(nèi)應力強饲丢，凍結(jié)在塑件內(nèi)的殘余應力大，分子取向性強等因素舵博，因此與熱固性塑料相比則收縮率較大蜻弧，收縮率范圍寬、方向性明顯蟆盖，另外成形后的收縮吓挣、退火或調(diào)濕處理后的收縮一般也都比熱固性塑料大。

　　2.塑件特性成形時融料與型腔表面接觸外層立即冷卻形成低密度的固態(tài)外殼多梦。由于塑料的導熱性差奄础，使塑件內(nèi)層緩慢冷卻而形成收縮大的高密度固態(tài)層。所以壁厚劳吠、冷卻慢引润、高密度層厚的則收縮大。另外赴背，有無嵌件及嵌件布局椰拒、數(shù)量都直接影響料流方向，密度分布及收縮阻力大小等凰荚，所以塑件的特性對收縮大小燃观，方向性影響較大。

　　3.進料口形式便瑟、尺寸缆毁、分布這些因素直接影響料流方向、密度分布到涂、保壓補縮作用及成形時間脊框。直接進料口、進料口截面大(尤其截面較厚的)則收縮小但方向性大践啄，進料口寬及長度短的則方向性小浇雹。距進料口近的或與料流方向平行的則收縮大沉御。

　　4.成形條件模具溫度高，融料冷卻慢依筝、密度高芋甸、收縮大，尤其對結(jié)晶料則因結(jié)晶度高剪莲，體積變化大谬咽，故收縮更大。模溫分布與塑件內(nèi)外冷卻及密度均勻性也有關(guān)众新，直接影響到各部分收縮量大小及方向性麸癌。另外，保持壓力及時間對收縮也影響較大弄袜，壓力大性躬、時間長的則收縮小但方向性大。注射壓力高磨慷，融料粘度差小支礼，層間剪切應力小，脫模后彈性回跳大薇痛，故收縮也可適量的減小滨溉，料溫高、收縮大长赞，但方向性小晦攒。因此在成形時調(diào)整模溫、壓力得哆、注射速度及冷卻時間等諸因素也可適當改變塑件收縮情況脯颜。

　　模具設(shè)計時根據(jù)各種塑料的收縮范圍，塑件壁厚贩据、形狀栋操，進料口形式尺寸及分布情況，按經(jīng)驗確定塑件各部位的收縮率饱亮，再來計算型腔尺寸矾芙。對高精度塑件及難以掌握收縮率時，一般宜用如下方法設(shè)計模具：

　　(1)對塑件外徑取較小收縮率近上，內(nèi)徑取較大收縮率剔宪，以留有試模后修正的余地。

　　(2)試模確定澆注系統(tǒng)形式壹无、尺寸及成形條件粱储。

　　(3)要后處理的塑件經(jīng)后處理確定尺寸變化情況(測量時必須在脫模后24小時以后)。

　　(4)按實際收縮情況修正模具。

　　(5)再試模并可適當?shù)馗淖児に嚄l件略微修正收縮值以滿足塑件要求庭训。

　　(二)流動性

　　1.熱塑性塑料流動性大小磺伍，一般可從分子量大小、熔融指數(shù)绊域、阿基米德螺旋線長度膨溃、表現(xiàn)粘度及流動比(流程長度/塑件壁厚)等一系列指數(shù)進行分析。分子量小湘都，分子量分布寬，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整性差常废，熔融指數(shù)高旱唧、螺旋線長度長、表現(xiàn)粘度小蝇蝶，流動比大的則流動性就好恤鞭，對同一品名的塑料必須檢查其說明書判斷其流動性是否適用于注射成形。按模具設(shè)計要求我們大致可將常用塑料的流動性分為三類：

　　(1)流動性好尼龍危号、聚乙烯牧愁、聚苯乙烯、聚丙烯外莲、醋酸纖維素猪半、聚(4)甲基戍烯；

　　(2)流動性中等改性聚苯乙烯(例ABS·AS)偷线、有機玻璃磨确、聚甲醛、聚氯醚声邦；

　　(3)流動性差聚碳酸酯乏奥、硬聚氯乙烯、聚苯醚亥曹、聚砜邓了、聚芳砜、氟塑料媳瞪。

　　2.各種塑料的流動性也因各成形因素而變骗炉，主要影響的因素有如下幾點：

　　(1)溫度料溫高則流動性增大，但不同塑料也各有差異材失，聚苯乙烯(尤其耐沖擊型及MI值較高的)找塌、聚丙烯尼龍、有機玻璃困煤、改性聚苯乙烯(例ABS·AS)鸥萌、聚碳酸酯、醋酸纖維等塑料的流動性隨溫度變化較大技蝌。對聚乙烯壹霍、聚甲醛牌完、則溫度增減對其流動性影響較小。所以前者在成形時宜調(diào)節(jié)溫度來控制流動性建鹿。

　　(2)壓力注射壓力增大則融料受剪切作用大坎谱，流動性也增大，特別是聚乙烯捍瘩、聚甲醛較為敏感念婶，所以成形時宜調(diào)節(jié)注射壓力來控制流動性。

　　(3)模具結(jié)構(gòu)澆注系統(tǒng)的形式署弯，尺寸分搞，布置，冷卻系統(tǒng)設(shè)計荚坞，融料流動阻力(如型面光潔度挑宠，料道截面厚度，型腔形狀颓影，排氣系統(tǒng))等因素都直接影響到融料在型腔內(nèi)的實際流動性赞约，凡促使融料降低溫度阶桦，增加流動性阻力的則流動性就降低拱燃。

　　模具設(shè)計時應根據(jù)所用塑料的流動性腾仅，選用合理的結(jié)構(gòu)。成形時則也可控制料溫咆畏，模溫及注射壓力南捂、注射速度等因素來適當?shù)卣{(diào)節(jié)填充情況以滿足成形需要。

　　(三)結(jié)晶性

　　熱塑性塑料按其冷凝時無出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象可劃分為結(jié)晶形塑料與非結(jié)晶形(又稱無定形)塑料兩大類旧找。

　　所謂結(jié)晶現(xiàn)象即為塑料由熔融狀態(tài)到冷凝時溺健，分子由獨立移動，完全處于無次序狀態(tài)钮蛛，變成分子停止自由運動鞭缭，按略微固定的位置，并有一個使分子排列成為正規(guī)模型的傾向的一種現(xiàn)象轮砸。

　　作為判別這兩類塑料的外觀標準可視塑料的厚壁塑件的透明性而定南链，一般結(jié)晶性料為不透明或半透明(如聚甲醛等)，無定形料為透明(如有機玻璃等)应胎。但也有例外情況衡服，如聚(4)甲基戍烯為結(jié)晶性料卻有高透明性，ABS為無定形料但卻并不透明而逞。

　　在模具設(shè)計及選擇注射機時應注意對結(jié)晶料有下列要求：

　　(1)料溫上升到成形溫度所需的熱量多免砖，要用塑化能力大的設(shè)備。

　　(2)冷凝時放出熱量大，要充分冷卻纸赦。

　　(3)熔態(tài)與固態(tài)的比重差大牵巾，成形收縮大，易發(fā)生縮孔醇电、氣孔赂牍。

　　(4)冷卻快結(jié)晶度低，收縮小复答，透明度高相速。結(jié)晶度與塑件壁厚有關(guān)，壁厚冷卻慢結(jié)晶度高霹陡，收縮大和蚪，物性好。所以結(jié)晶性料應按要求必須控制模溫烹棉。

　　(5)各向異性顯著，內(nèi)應力大怯疤。脫模后未結(jié)晶化的分子有繼續(xù)結(jié)晶化傾向浆洗，處于能量不平衡狀態(tài)，易發(fā)生變形集峦，翹曲伏社。

　　(6)結(jié)晶熔點范圍窄，易發(fā)生未熔粉末注入模具或堵塞進料口塔淤。

　　(四)熱敏性及水敏性

　　1.熱敏性塑料系指某些塑料對熱較為敏感摘昌，在高溫下受熱時間較長或進料口截面過小，剪切作用大時高蜂，料溫增高易發(fā)生變色聪黎、降聚，分解的傾向丢华，具有這種特性的塑料稱為熱敏性塑料船白。如硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯码署、醋酸乙烯共聚物蒙敦，聚甲醛，聚三氟氯乙烯等朝财。熱敏性塑料在分解時產(chǎn)生單體屏烂、氣體、固體等副產(chǎn)物龟栗，特別是有的分解氣體對人體巾割、設(shè)備、模具都有刺激、腐蝕作用或毒性缺员。因此穿桃，模具設(shè)計、選擇注射機及成形時都應注意弯囊，應選用螺桿式注射機痰哨，澆注系統(tǒng)截面宜大，模具和料筒應鍍鉻匾嘱，不得有死角滯料斤斧，必須嚴格控制成形溫度、塑料中加入穩(wěn)定劑霎烙，減弱熱敏性能撬讽。

　　2.有的塑料(如聚碳酸酯)即使含有少量水分，但在高溫悬垃、高壓下也會發(fā)生分解游昼，這種性能稱為水敏性，對此必須預先加熱干燥尝蠕。

　　(五)應力開裂及熔融破裂

　　1.有的塑料對應力敏感烘豌，成形時易產(chǎn)生內(nèi)應力并質(zhì)脆易裂，塑件在外力作用下或在溶劑作用下即發(fā)生開裂現(xiàn)象看彼。為此廊佩，除了在原料內(nèi)加入附加劑提高抗裂性外，對原料應注意干燥靖榕，合理的選擇成形條件痴坦，以減少內(nèi)應力和增加抗裂性。并應選擇合理的塑件形狀翎襟，不宜設(shè)置嵌件等盡量減少應力集中遏谭。模具設(shè)計時應增大脫模斜度，選用合理的進料口及頂出機構(gòu)企棘，成形時應適當?shù)恼{(diào)節(jié)料溫凝顿、模溫、注射壓力及冷卻時間射传，盡量避免塑件過于冷脆時脫模菌菇，成形后塑件還宜進行后處理提高抗裂性，消除內(nèi)應力并禁止與溶劑接觸域曼。

　　2.當一定融熔指數(shù)的聚合物熔體浪顽，在恒溫下通過噴嘴孔時其流速超過某值后，熔體表面發(fā)生明顯橫向裂紋稱為熔融破裂俱篡，有損塑件外觀及物性东悔。故在選用熔融指數(shù)高的聚合物等凸协，應增大噴嘴、澆道汗捡、進料口截面淑际，減少注射速度，提高料溫扇住。

　　(六)熱性能及冷卻速度

　　1.各種塑料有不同比熱春缕、熱傳導率、熱變形溫度等熱性能艘蹋。比熱高的塑化時需要熱量大锄贼，應選用塑化能力大的注射機。熱變形溫度高的冷卻時間可短女阀，脫模早宅荤，但脫模后要防止冷卻變形。熱傳導率低的冷卻速度慢(如離子聚合物等冷卻速度極慢)必須充分冷卻浸策，要加強模具冷卻效果冯键。熱澆道模具適用于比熱低，熱傳導率高的塑料庸汗。比熱大琼了、熱傳導率低，熱變形溫度低仔同、冷卻速度慢的塑料則不利于高速成形，必須用適當?shù)淖⑸錂C及加強模具冷卻庐穴。

　　2.各種塑料按其品種特性及塑件形狀圃靖，要求必須保持適當?shù)睦鋮s速度。所以模具必須按成形要求設(shè)置加熱和冷卻系統(tǒng)蝇硅，以保持一定模溫榛蜻。當料溫使模溫升高時應予冷卻，以防止塑件脫模后變形翁漠，縮短成形周期盅力，降低結(jié)晶度。當塑料余熱不足以使模具保持一定溫度時舆焕，則模具應設(shè)有加熱系統(tǒng)按任，使模具保持在一定溫度，以控制冷卻速度棍详，保證流動性杠滓，改善填充條件或用以控制塑件使其緩慢冷卻，防止厚壁塑件內(nèi)外冷卻不勻及提高結(jié)晶度等冒萄。對流動性好臊岸，成形面積大橙数、料溫不勻的則按塑件成形情況有時需加熱或冷卻交替使用或局部加熱與冷卻并用。為此模具應設(shè)有相應的冷卻或加熱系統(tǒng)帅戒。

　　(七)吸濕性

　　塑料中因有各種添加劑灯帮，使其對水分各有不同的親疏程度，所以塑料大致可分為吸濕逻住、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的兩種钟哥，料中含水量必須控制在允許范圍內(nèi)，不然在高溫鄙信、高壓下水分變成氣體或發(fā)生水解作用瞪醋，使樹脂起泡、流動性下降装诡、外觀及機電性能不良银受。所以吸濕性塑料必須按要求采用適當?shù)募訜岱椒耙?guī)范進行預熱，在使用時還需用紅外線照射以防止再吸濕鸦采。

　　為了進一步改善熱固及熱塑性塑料的機電性能宾巍。常在塑料中加入玻璃纖維填料(簡稱玻纖)，作為增強材料蜗南，以樹脂為粘結(jié)劑而組成新型復合材料叭蜂，通稱為增強塑料(熱固性塑料的增強塑料又稱為玻璃鋼)。

　　由于塑料配方的玻璃纖維的品種饰测、長度唬研、含量等不同，其工藝性及使用特性也各不相同靡庵。本節(jié)主要介紹模壓用的熱固性增強塑料及注射用的熱塑性增強塑料尼削。

　　一、熱固性增強塑料

　　熱固性增強塑料是以樹脂燕汗、增強材料静瞄、輔助劑等組成。其中樹脂作為粘結(jié)劑枣惨，它要求有良好的流動性蓄惫、適宜的固化速度、副產(chǎn)物少邮敛，易調(diào)節(jié)粘度和良好的互溶性萨驶，并需滿足塑件及成形要求。增強材料起骨架作用蒋搜，其品種規(guī)格繁多主要用玻璃纖維篡撵，一般含量為60%、長度為15～20毫米豆挽。輔助劑包括調(diào)節(jié)粘度的稀釋劑(用以改進玻纖與樹脂的粘結(jié))育谬、用以調(diào)節(jié)樹脂-纖維界面狀態(tài)的玻纖表面處理劑券盅、用以改進流動性，降低收縮膛檀，提高光澤度及耐磨性等用的填料和著色顏料等锰镀。由于選用的樹脂，玻纖的品種規(guī)格(長度咖刃、直徑泳炉，無堿或含堿，支數(shù)嚎杨，股數(shù)花鹅，加捻或無捻)，表面處理劑枫浙，玻纖與樹脂混制工藝(預混法或預浸法呐缸，塑料配比等不同則其性能也各不相同。

　　(一)工藝特性

　　1.流動性增強料的流動性比一般壓塑料差尼缨，流動性過大時易產(chǎn)生樹脂流失與玻纖分頭聚積疫谱。過小則成形壓力及溫度將顯著提高。影響流動性的因素很多综货，要評定某種料的流動性嚣惭，必須按組成作具體分析。

　　2.收縮率增強塑料的收縮率比一般壓塑料小螃势，它主要由熱收縮及化學結(jié)構(gòu)收縮組成罕擒。影響收縮的因素首先是塑料品種。一般酚醛料比環(huán)氧距档、環(huán)氧酚醛熄晕、不飽和聚酯等料要大，其中不飽和聚酯料收縮最小便透。其它影響收縮的因素是塑件形狀及壁厚，厚壁則收縮大酬俯，塑料中所含填料及玻纖量大則收縮小航厚，揮發(fā)物含量大則收縮也大，成形壓力大锰蓬，裝料量大則收縮小幔睬，熱脫模比冷脫模的收縮大，固化不足收縮大芹扭，當加壓時機及成形溫度適當麻顶，固化充分而均勻時則收縮小。同一塑件其不同部位的收縮也各不相同舱卡，尤其對薄壁塑件更為突出辅肾。一般收縮率為0～0.3%队萤，而0.1～0.2%的則居多，收縮大小還與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)矫钓，總之選擇收縮時應綜合考慮要尔。

　　3.壓縮比增強料的比容，壓縮比都較一般壓塑料大新娜，預混料則更大赵辕，因此在模具設(shè)計時需取較大的裝料室，同時向模內(nèi)裝料也較困難娶停，尤其預混料更為不便膘掀，但如采用料坯預成形工藝則壓縮比就可顯著減小。

　　裝料量一般可預先估算肄慨，經(jīng)試壓后再作調(diào)整既倾。估算裝料量的方法可由如下四種：

　　(1)計算法裝料量可按公式(1-3)計算：

　　A = V×G(1+3～5%)(1-3)

　　式中A——裝料量(克)；

　　V——塑件體積(厘米3)晤裆；

　　G——所用塑料比重(克/厘米3)咱漱；

　　3～5%——物料按發(fā)物、毛刺等損耗量補償值停间。

　　(2)形狀簡化計算法將復雜形狀塑件簡化成由若干個簡單形狀組成温履，同時將尺寸也相應變更再按簡化形狀進行計算。

　　(3)比重比較法當按金屬或其它材料的零件仿制塑件時叙棚，則可將原零件的材料比重及重量與所選用的增強塑料比重之比求得裝料量亥护。

　　(4)注型比較法用樹脂或石蠟等澆注型材料注入模具型腔成形后再以此零件按比重比較法求得裝料量。

　　4.物料狀態(tài)增強料按其玻纖與樹脂混合制成原料的方式可分為如下三種狀態(tài)粗排。

　　(1)預混料是將長達15～30毫米的玻纖與樹脂混合烘干而成绎彪，它比容大，流動性比預浸料好兽赁，成形時纖維易受損傷状答，質(zhì)量均勻性差，裝料困難刀崖，勞動條件差惊科。適用于壓制中小型、復雜形狀塑料及大量生產(chǎn)時亮钦，不宜用于壓制要求高強度的塑件馆截。使用預混料時要防止料“結(jié)”使流動性迅速下降。該料互溶性不良蜂莉，樹脂與玻纖易分頭聚積蜡娶。

　　(2)預浸料是將整束玻纖浸入樹脂，烘干切短而成映穗。它流動性比預混料差窖张，料束間相溶性差幕随，比容小，玻纖強度損失小荤堪，物料質(zhì)量均勻性良好合陵，裝模時易按塑件形狀受力狀態(tài)進行合理輔料，適用于壓制形狀復雜的高強度塑料办适。

　　(3)浸氈料是將切短的纖維均勻地鋪在玻璃布上浸漬樹脂而成的氈狀料玉唉，其性能介于上述兩者之間。適用壓制形狀簡單点溶，厚度變化不大的薄壁大型塑件婚拭。

　　5.硬化速度及貯存性增強塑料按其硬化速度可分為快速和慢速兩種”榷耍快速料固化快墅波，裝料模溫高，為適用于壓塑小型塑件及大量生產(chǎn)時常用原料侵念。慢速料適用于壓制大型塑件帚棚，形狀復雜或有特殊性能要求及小批量生產(chǎn)時，慢速料必須慎重選擇升溫速度捎虚，過快易發(fā)生內(nèi)應力兆性，硬化不勻，填充不良泳柴。過慢則降低生產(chǎn)效率赋荆。所以模具設(shè)計時應預先了解所用料的要求。

　　各種料都有其允許貯存期及貯存條件懊昨。凡超期或貯存條件不良者都會導致塑料變質(zhì)窄潭，影響流動性及塑件質(zhì)量，故試模及生產(chǎn)時都應注意酵颁。

　　1.塑件設(shè)計時應注意下列事項嫉你。

　　(1)塑件光潔度可達7～9，精度一般宜取3～5級躏惋，但沿壓制方向精度不易保證均抽，宜取自由公差。

　　(2)不易脫模其掂，宜取較大脫模斜度。若不允許取較大脫模斜度時潦蝇，則塑件徑向公差宜取大款熬。

　　(3)塑件宜取回轉(zhuǎn)體對稱外形，不宜過高攘乒。

　　(4)壁應厚而均勻贤牛，避免尖角怀程、缺口、窄槽等形狀钝菲，各面應圓弧過渡連接以防止應力集中遣备、死角滯料，填充不良术偿，物料集聚堵塞流道休贴。

　　(5)孔一般應取通孔，避免用Φ5毫米以下的盲孔弓慨，盲孔底部應成半球面或圓錐面以利物料流動钥陪，孔徑及深度比一般為1∶2～1∶3，大型塑件盡量不設(shè)計小孔淤写，孔間距螟扮、孔邊距宜取大，大密度排列的小孔不宜模壓成形示宫。

　　(6)螺孔比螺桿易成形骏挎，M6以下螺紋不宜成形，齒形宜用半圓形及梯形卸酿，其圓角半徑應大于0.3毫米兜叨，并應注意半角公差，可以參照一般塑制的螺紋進行設(shè)計藤违。當塑件螺紋與其它材料螺紋零件接合時浪腐，要考慮其配合張力，螺紋段長度應取最小尺寸顿乒。

　　(7)成形壓力大议街，嵌件應有足夠強度，防止變形損壞璧榄，定位必須可靠特漩。

　(8)收縮小，有方向性骨杂，易發(fā)生熔接不良涂身，變形、翹曲搓蚪、縮孔蛤售、裂紋及應力集中，樹脂填料分布不勻妒潭。薄壁塑件易碎拥宜，不易脫模，大面積塑件易發(fā)生波紋及物料聚積。

　　2.模具設(shè)計時應注意下列事項挺赞。

　　(1)要便于裝料侧焚，有利于物料流動填充型腔。

　　(2)脫模斜度宜取1°以上津阻。

　　(3)宜選塑件投影面大的方向作為成形加壓方向便于物料填充型腔摆地，但不宜把尺寸精度高的部位和嵌件、型芯軸線垂直方向作為加壓方向宵渡。

　　(4)物料滲入力強增量，飛邊厚不易去除，選擇分型面時應注意飛邊方向拔若。上下模及并鑲件宜取整體結(jié)構(gòu)门冷，組合結(jié)構(gòu)裝配間隙不宜取大，上下牟道悖可拆成形零件宜取3～4級滑配合叮凸。

　　(5)收縮率為0～0.3%，一般取0.1～0.2%献烦，物料體積一般取塑件體積的2～3倍滓窍。

　　(6)成形壓力大，物料滲擠力大巩那。模具型芯嵌件應有足夠強度吏夯、防止變形、位移與損壞即横。尤其對細長型芯與型腔間空隙較小時更應注意噪生。

　　(7)模具應拋光、淬硬东囚。

　　(8)頂出力大跺嗽，頂桿應有足夠強度，頂出應均勻页藻，頂桿不宜兼作型芯桨嫁。

　　(9)快速成形料在成形溫度下即可脫模，慢速成形料模具應設(shè)有加熱及強迫冷卻措施份帐。

　　二璃吧、熱塑性增強塑料

　　熱塑性增強塑料一般由樹脂及增強材料組成。目前常用的樹脂主要為尼龍捎霍、聚苯乙烯忌颠、ABS、AS缨吸，聚碳酸酯敲非、線型聚酯、聚乙烯、聚丙烯炊健、聚甲醛等。增強材料一般為無堿玻璃纖維(有長短兩種覆厦，長纖維料一般與粒料長一致為2～3毫米凰茫，短纖維料長一般小于0.8毫米)經(jīng)表面處理后與樹脂配制而成。玻纖含量應按樹脂比重選用最合理的配比们袜，一般為20～40%之間必工。由于各種增強塑料所選用的樹脂不同，玻纖長度堰怜、直徑球垂，有無含堿及表面處理劑不同其增強效果不一，成形特性也不一钻蔑。

　　如前所述增強料可改善一系列機電性能啥刻，但也存在一系列缺點：沖擊強度與沖擊疲勞強度低(但缺口沖擊強度增高)；透明性咪笑、焊接點強度也降低可帽，收縮、強度窗怒、熱膨脹率映跟、熱傳導率的異向性增大。故目前該塑料主要用于塑制小型扬虚，高強度努隙、耐熱，工作環(huán)境差及高精度要求的塑件辜昵。

　　(一)工藝特性

　　1.流動性差增強料熔融指數(shù)比普通料低30～70%故流動性不良荸镊，易發(fā)生填充不良，熔接不良路鹰，玻纖分布不勻等弊病贷洲。尤其對長纖維料更易發(fā)生上述缺陷，并還易損傷纖維而影響機電性能议幻。

　　2.成形收縮小诀次、異向性明顯成形收縮比普通料小，但異向性增大沿料流方向收縮小薯荷，垂直方向大凳慈，近進料口處小，遠處大戒舆，塑件易發(fā)生翹曲氨缅、變形。

　　3.脫模不良、磨損大該料不易脫模妖局，并對模具磨損大聪痢，在注射時料流對澆注系統(tǒng)，型芯等磨損也大细企。

　　4.易發(fā)生氣體成形時由于纖維表面處理劑易揮發(fā)成氣體翼袒、必須予以排出，不然易發(fā)生熔接不良屯掖、缺料及燒傷等弊病玄柏。

　　(二)成形注意事項

　　為了解決增強料上述工藝弊病在成形時應注意下列事項：

　　1.宜用高溫、高壓贴铜、高速注射粪摘。

　　2.模溫宜取高(對結(jié)晶性料應按要求調(diào)節(jié))，同時應防止樹脂玻纖分頭聚積绍坝，玻纖裸露及局部燒傷徘意。

　　3.保壓補縮應充分。

　　4.塑件冷卻應均勻陷嘴。

　　5.料溫映砖、模溫變化對塑件收縮影響較大，溫度高收縮大灾挨，保壓及注射壓力增大邑退，可使收縮變小但影響較小。

　　6.由于熱剛性好劳澄，熱變形溫度高可在較高溫度時脫模地技，但要注意脫模后均勻冷卻。

　　7.應選用適當?shù)拿撃?/p>

　　8.宜用螺桿式注射機成形秒拔。尤其對長纖維料必須用螺桿式注射機加工墅纲，如果沒有螺桿式注射機則應在造粒后象短纖維料一樣才可在柱塞式注射機上加工。

　　模具設(shè)計注意事項

　　1.塑件形狀及壁厚特別應考慮有利于料流暢通填充型腔恐呢，盡量避免尖角游淆、缺口。

　　2.脫模斜度應取大节婶，含玻璃纖維15%的可取1°～2°擎丘，含玻璃纖維30%的可取2°～3°。當不允許有脫模斜度時則應避免強行脫模享积，宜采用橫向分型結(jié)構(gòu)边久。

　　3.澆注系統(tǒng)截面宜大，流程平直而短履岂，以利于纖維均勻分散遏治。

　　4.設(shè)計進料口應考慮防止填充不足掘缭，異向性變形，玻璃纖維分布不勻鸵安，易產(chǎn)生熔接痕等因素觅冈。進料口宜取薄膜，寬薄昵慌，扇形苔巨，環(huán)形及多點形式進料口以使料流亂流，玻璃纖維分散废离，以減少異向性，最好不取針狀進料口礁芦，進料口截面可適當增大蜻韭，其長度應短。

　　5.模具型芯柿扣、型腔應有足夠剛性及強度肖方。

　　6.模具應淬硬，拋光未状、選用耐磨鋼種俯画，易磨損部位應便于修換。

　　7.頂出應均勻有力司草，便于換修艰垂。

　　8.模具應設(shè)有排氣溢料槽，并宜設(shè)于易發(fā)生熔接痕部位埋虹。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)吭辛，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責驳辖，也不構(gòu)成任何其他建議嘴净。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳体咽，對此類作品本站僅提供交流平臺护狠，不為其版權(quán)負責。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻飒迅、圖片同蚂、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時間告知沦靖，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容喂交，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn防偿。