《模具概论/中等职业教育示范专业规划教材》以介绍模具的概念及作用、模具的分类、我国模具的发展现状、模具行业的发展趋势为基础,围绕着模具设计与模具制造两大主题,在冲压成形模具方面以冲裁模具为主,系统详细地阐述了冲裁模具、弯曲模具、拉深模具的成形过程与特点,以及典型模具的结构;在塑料成型模具中以注射成型模具为主,阐述了注射成型模具、压缩成型模具、压注成型模具、挤出成型模具、中空成型模具的成型工艺以及典型模具结构。与此对应,在模具制造方面,从模具制造的基础知识人手,介绍了模具制造的常用加工技术,并以冲裁模和塑料注射模为主,系统详细地阐述了模具典型零件的加工工艺、装配和调试方法,以及常用的模具保养与维护方法。为了使读者较容易掌握《模具概论/中等职业教育示范专业规划教材》的各个知识点,《模具概论/中等职业教育示范专业规划教材》在各个重要章节前都增加了基础知识章节,并用典型的例题、清晰的图表讲解各个知识点。此外,《模具概论/中等职业教育示范专业规划教材》又介绍了金属压铸模具、锻造模具、玻璃模具和橡胶模具的成型原理及典型模具结构。
(1)塑料种类每类塑料的收缩率各不相同,即使同类塑料,其树脂的分子量和填料品种及含量等的不同,收缩率也不同。树脂含量高,分子量高,填料为有机物,收缩大。
(2)塑料制品结构制品形状、尺寸、壁厚、有无镶嵌件,嵌件数量与分布对收缩率有较大的影响。制品结构越复杂,壁薄、嵌件多且均匀分布的,收缩率小。
(3)模具结构模具分型面及加工方向、浇注系统的形式及尺寸,对塑件的收缩率也有影响。
(4)化学结构的变化热固性塑料在成型过程中,树脂分子是从线型结构过渡到体型结构的,而后者的密度比前者大,故要收缩。
(5)成型工艺预热情况、成型温度、模具温度、成型压力、保压时间等对收缩率有影响。一般情况下,有预热,成型温度不高,成型压力较大,保压时间较长的,收缩率较小。
(6)成型方法压注和注射成型一般收缩较大,方向性明显。
应该注意到,塑料件的收缩往往具有方向的特性,这是因为在成型时高分子按流动方向取向,所以在流动方向和垂直于流动方向上性能有差异,收缩也就不一样,沿流动方向收缩大,强度高;垂直流动方向收缩小,强度低。同时,由于塑料件各部位添加剂分布不均匀,密度不均匀,所以收缩也不均匀,这些收缩的不均匀性必然造成塑料件翘曲、变形甚至开裂。
此外,塑料件在成型时,由于受到成型压力和剪切力作用,同时由于各向异性及添加剂分布、密度、模温、固化程度等不均匀的影响,所以成型后的塑料件内有残余应力存在。脱模后的塑料件由于残余应力趋于平衡,导致塑料件尺寸发生变化,这种由于残余应力变化而引起塑料件的再收缩称为后收缩。有时根据塑料件的性能和工艺要求,塑料件在成型后需要进行热处理,热处理后也会引起尺寸变化。由成型后热处理引起的收缩称为后处理收缩。
2.热塑性塑料
热塑性塑料成型收缩的形式与热固性塑料类似。影响热塑性塑料成型收缩的主要因素有以下几个方面。
(1)塑料品种 热塑性塑料在成型过程中由于存在结晶化引起的体积变化,内应力强,塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比收缩率较大,方向性明显。此外,脱模后收缩和后处理收缩也比热固性塑料大。
(2)塑件特性 塑件成型时,熔料与模具型腔表面接触层的冷却比较快,形成较低密度的固态层。由于塑料的导热性差,其内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层,因此塑件壁越厚则收缩越大。
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