《模具概論/中等職業教育示范專業規劃教材》以介紹模具的概念及作用、模具的分類、我國模具的發展現狀、模具行業的發展趨勢為基礎,圍繞著模具設計與模具制造兩大主題,在沖壓成形模具方面以沖裁模具為主,系統詳細地闡述了沖裁模具、彎曲模具、拉深模具的成形過程與特點,以及典型模具的結構;在塑料成型模具中以注射成型模具為主,闡述了注射成型模具、壓縮成型模具、壓注成型模具、擠出成型模具、中空成型模具的成型工藝以及典型模具結構。與此對應,在模具制造方面,從模具制造的基礎知識人手,介紹了模具制造的常用加工技術,并以沖裁模和塑料注射模為主,系統詳細地闡述了模具典型零件的加工工藝、裝配和調試方法,以及常用的模具保養與維護方法。為了使讀者較容易掌握《模具概論/中等職業教育示范專業規劃教材》的各個知識點,《模具概論/中等職業教育示范專業規劃教材》在各個重要章節前都增加了基礎知識章節,并用典型的例題、清晰的圖表講解各個知識點。此外,《模具概論/中等職業教育示范專業規劃教材》又介紹了金屬壓鑄模具、鍛造模具、玻璃模具和橡膠模具的成型原理及典型模具結構。
(1)塑料種類每類塑料的收縮率各不相同,即使同類塑料,其樹脂的分子量和填料品種及含量等的不同,收縮率也不同。樹脂含量高,分子量高,填料為有機物,收縮大。
(2)塑料制品結構制品形狀、尺寸、壁厚、有無鑲嵌件,嵌件數量與分布對收縮率有較大的影響。制品結構越復雜,壁薄、嵌件多且均勻分布的,收縮率小。
(3)模具結構模具分型面及加工方向、澆注系統的形式及尺寸,對塑件的收縮率也有影響。
(4)化學結構的變化熱固性塑料在成型過程中,樹脂分子是從線型結構過渡到體型結構的,而后者的密度比前者大,故要收縮。
(5)成型工藝預熱情況、成型溫度、模具溫度、成型壓力、保壓時間等對收縮率有影響。一般情況下,有預熱,成型溫度不高,成型壓力較大,保壓時間較長的,收縮率較小。
(6)成型方法壓注和注射成型一般收縮較大,方向性明顯。
應該注意到,塑料件的收縮往往具有方向的特性,這是因為在成型時高分子按流動方向取向,所以在流動方向和垂直于流動方向上性能有差異,收縮也就不一樣,沿流動方向收縮大,強度高;垂直流動方向收縮小,強度低。同時,由于塑料件各部位添加劑分布不均勻,密度不均勻,所以收縮也不均勻,這些收縮的不均勻性必然造成塑料件翹曲、變形甚至開裂。
此外,塑料件在成型時,由于受到成型壓力和剪切力作用,同時由于各向異性及添加劑分布、密度、模溫、固化程度等不均勻的影響,所以成型后的塑料件內有殘余應力存在。脫模后的塑料件由于殘余應力趨于平衡,導致塑料件尺寸發生變化,這種由于殘余應力變化而引起塑料件的再收縮稱為后收縮。有時根據塑料件的性能和工藝要求,塑料件在成型后需要進行熱處理,熱處理后也會引起尺寸變化。由成型后熱處理引起的收縮稱為后處理收縮。
2.熱塑性塑料
熱塑性塑料成型收縮的形式與熱固性塑料類似。影響熱塑性塑料成型收縮的主要因素有以下幾個方面。
(1)塑料品種 熱塑性塑料在成型過程中由于存在結晶化引起的體積變化,內應力強,塑件內的殘余應力大,分子取向性強等因素,因此與熱固性塑料相比收縮率較大,方向性明顯。此外,脫模后收縮和后處理收縮也比熱固性塑料大。
(2)塑件特性 塑件成型時,熔料與模具型腔表面接觸層的冷卻比較快,形成較低密度的固態層。由于塑料的導熱性差,其內層緩慢冷卻而形成收縮大的高密度固態層,因此塑件壁越厚則收縮越大。
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