毕业设计(论文)-注塑成型工艺和塑胶外观件的生产工艺流程[管理资料]
栏目: 新闻资讯    来源:m6体育app    发布时间: 2024-05-04

  塑料制品在日常生活中是最常常见到的,如在家用电器,仪器仪表,建筑器材,汽车工业,日用五金,通信器材和医疗器械等众多领域,塑料制品的使用比例正迅猛增加。这主要有以下原因:第一,塑料与金属材料相比有许多优点:容易加工,生产效率高;节约能源,绝缘性能好;质量轻,,比铝轻一半,比刚轻3/4,比强度高,具有突出的耐磨,抵抗腐蚀能力等;第二,在日用和工业产品中,一个设计合理的塑料制品往往能代替多个传统金属结构件,加上利用工程塑料特有的性质,可以一次成型很复杂的形状,并且还能设计成卡装结构,由此减少产品中装配的各种紧固件,降低了金属材料消耗量和加工及装配工时;第三,注塑成型是塑料加工中普遍采用的方法之一。该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料,制品成品数量比其他常规的金属成型方法要多得多。由于注塑成型加工不仅产量多,而且适用于多种原料,能够成批,连续地生产,并且具有稳定的尺寸,容易实现生产的自动化和高速化,具有极高的经济效益。因此,目前工业产品非金属化,金属制作的产品塑料化的趋势日益明显。

  我们通常所用的塑料并不是一种纯物质,它是由许多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或称合成树脂)是塑料的主要成分,此外,为了改进塑料的性能,还要在聚合物中添加各种辅助材料,如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等,才能成为性能好的塑料。

  合成树脂是塑料的最主要成分,其在塑料中的含量一般在40%~100%。由于含量大,而且树脂的性质常常决定了塑料的性质,所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始聚合物,它不仅用来制造塑料,而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含100%的树脂外,绝大多数的塑料,除了主要组分树脂外,还需要加入其他物质。

  基本有两种类型:第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物;第二种是体型结构,具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链,称为支链高分子,属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联,但交联较少,称为网状结构,属于体型结构。

  两种不同的结构,表现出两种相反的性能。线型结构(包括支链结构)高聚物由于有独立的分子存在,故有弹性、可塑性,在溶剂中能溶解,加热能熔融,硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没独立的大分子存在,所以没有弹性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶胀,硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有,由线型高分子制成的是热塑性塑料,由体型高分子制成的是热固性塑料。

  ①大多数塑料质轻,化学性稳定,不会锈蚀;②耐冲击性好;③具备比较好的透明性和耐磨耗性;④绝缘性好,导热性低;⑤一般成型性、着色性好,加工成本低;⑥大部分塑料耐热性差,热膨胀率大,易燃烧;⑦尺寸稳定性差,容易变形;⑧多数塑料耐低温性差,低温下变脆;⑨容易老化;⑩某些塑料易溶于溶剂。

  塑料可区分为热固性与热可塑性二类,前者无法重新塑造使用,后者可以再重复生产。

  根据美国材料试验协会所下的定义,塑料乃是一种以高分子量有机物质为主要成分的材料,它在加工完成时呈现固态形状,在制造以及工艺流程中,可以借流动(flow)来造型。 因此,经由此说明我们大家可以得到以下几项了解:

  获得注塑制品的过程,称之为注塑成型或者注射成型,或者简单地称之为注塑。注塑成型的基本过程是:颗粒状的高分子材料(以下简称为塑料)经过注塑机螺杆的挤压和加热,成为熔融状态的可以流动的熔体。在螺杆的推动下,塑料熔体通过注塑机喷嘴,模具的主流道,分流道和浇口进入模具型腔,成型出具有一定形状和尺寸制品的过程。注塑的结构是出产出符合用户想要的塑料制品。要想取得合格的制品,必须要有设计合理,制造精良的模具,还需要有和该模具配套的先进的注塑设备(注塑机)以及合理的加工工艺。因此,人们常将模具,注塑机以及工艺称之为注塑过程得以顺利进行的三个基本要素。

  塑料可区分为热固性与热可塑性二类,前者无法重新塑造使用,后者可一再重复生产。塑料高分子的结构基本有两种类型:第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物;第二种是体型结构 ,具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链,称为支链高分子,属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联,但交联较少,称为网状结构,属于体型结构。

  2、塑料容易燃烧,燃烧时产生有毒气体。例如聚苯乙烯燃烧时产生甲苯,这种物质少量会导致失明,吸入有呕吐等症状,PVC燃烧也会产生氯化氢有毒气体,除了燃烧,就是高温环境,会导致塑料分解出有毒成分,例如苯环等。

  普通卧式注塑机仍是注塑机发展的主导方向,其基本结构就没有大的变化,除了继续提高其控制及自动化水平、降低能耗外,生产厂商依据市场的变化正在向组合系列化方向发展,如同一型号的注塑机配置大、中、小三种注射装置,组合成标准型和组合型,增加了灵活性,扩大了应用限制范围,提高了经济效益。

  近几年来,世界上工业发达国家的注塑机生产厂商都在逐步的提升普通注塑机的功能、质量、辅助设备的配套能力,以及自动化水平。同时大力开发、发展大型注塑机、专用注塑机、反应注塑机和精密注塑机,以满足生产塑料合金、磁性塑料、带嵌件的塑料制品的需求。

  塑料也区分为泛用性塑料及工程塑料,主要是用途的广泛性来界定,如PE、PP价格实惠公道,可用在多种不同型态的机器上生产。工程塑料则价格较昂贵,但原料稳性及物理物性均好很多,一般而言,其同时具有刚性与韧性两种特性。

  为了防止合成树脂在加工和使用的过程中受光和热的作用分源自文库和破坏,延长常规使用的寿命,要在塑料中加入稳定剂。常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。

  着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。常用有机染料和无机颜料作为着色剂。 特种塑料

  润滑剂的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上,同时可使塑料的表面十分光滑美观。常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。

  防止塑料在加热成型或在高温使用的过程中受热氧化,而使塑料变黄,发裂等 除了上述助剂外,塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等,以满足多种的使用要求。

  由于塑料的无法自然降解性,目前已经导致许多动物的悲剧。比如动物园的猴子,鹈鹕,海豚等动物,都会误吞游客随手丢的1号塑料瓶,最后由于不消化而痛苦地死去;望去美丽纯净的海面上,走近了看,其实飘满了各种各样的无法为海洋所容纳的塑料垃圾,在多只死去海鸟样本的肠子里,发现了各种各样的无法被消化的塑料。

  注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品,被大范围的应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活所有的领域。在塑料工业快速地发展的今天,注塑机不论在数量上或品种上都占有主体地位,其生产总数占整个塑料成型设备的20%--30%,从而成为目前塑料机械中增长最快,生产数量最多的机种之一。据有关联的资料统计,1996--1998年我国出口注塑机8383台(套),进口注塑机42959台(套),其中1998年我国注塑机产量达到20000台,%。

  两种不同的结构,表现出两种相反的性能。线型结构(包括支链结构)高聚物由于有独立的分子存在,故有弹性、可塑性,在溶剂中能溶解,加热能熔融,硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没独立的大分子存在,故没有弹性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶胀,硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有,由线型高分子制成的是热塑性塑料,由体型高分子制成的是热固性塑料。

  填料又叫填充剂,它能大大的提升塑料的强度和耐热性能,并减少相关成本。例如酚醛树脂中加入木粉后可大幅度的降低成本,使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一,同时还能明显提高机械强度。填料可分为有机填料和无机填料两类,前者如木粉、碎布、纸张和很多织物纤维等,后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。

  增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性,降低脆性,使塑料易于加工成型。增塑剂一般是能与树脂混溶,无毒、无臭,对光、热稳定的高沸点有机物,最常用的是邻苯二甲酸酯类。例如生产聚氯乙烯塑料时,若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料,若不加或少加增塑剂(用量10%),则得硬质聚氯乙烯塑料。

  目前中国生产注塑机的厂家较多,据不完全统计已超过60家。注塑机的结构及形式有立式和卧式两种。按生产出的制品可分为普通型和精密型注塑机。一次注射量45-51000g;锁模力200-36000kN;加工原料有热固性塑料、热塑性塑料和橡胶三种。热塑性塑料包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚氨酯、聚碳酸酯、有机玻璃、聚砜及(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)等。从加工出的制品来看,有单色、双色的一般和精密塑料制品。上述产品的主要生产厂商都有自己的系列,各有自己的特点。如广东震德塑料机械厂有限公司生产的捷霸CJ系列注塑机每一种规格均有数控和电脑控制两种形式。又如浙江省宁波海天机械有限公司生产的HTF80X-HFT3600X型系列注塑机,可用来生产各种高精密的热性塑料制品,机器采用线型移动传感器控制注射、合模、顶出,采用多重CPU电控系统、大幅面彩色LED显示、全电脑自动控制。

  我国塑料加工公司星罗其布,遍布全国各地,设备的技术水平参差不齐,大多数加工公司的设备都需要技术改造。这几年来,我国塑机行业的技术进步十分显著,尤其是注塑机的技术水平与国外名牌产品的差距大大缩小,在控制水平、产品内部质量和外观造型等方面均取得显著改观。选择国产设备,以较小的投入,同样也能生产出与进口设备质量相当的产品。这些为企业的技术改造创造了条件。

  注塑机是目前中国塑料机械中发展速度最快、水平与工业发达国家差距较小的塑机品种之一。但主要指普通型注塑机,在特大型、各种特殊、专用、精密注塑机的多数品种方面,有的产品尚属空白,这是与工业发达国家的主要差距。

  塑料的主要成分是合成树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名,如松香、虫胶等,目前树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物。树脂约占塑料总重量的40%~100%。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着及其重要的作用。有些塑料绝大多数都是由合成树脂所组成,不含或少含添加剂,如有机玻璃、聚苯乙烯等。所谓塑料,其实它是合成树脂中的一种,形状跟天然树脂中的松树脂相似,但因又经过化学的力量来合成,而被称之为塑料。

  对于采用注塑成型加工方法生产塑料制品来说,合理的成型工艺即是三个基本要素中的加工工艺。所谓成型工艺,简单说来就是将压力,温度,时间(速度)三大要素组成最合理的搭配。在成型的过程中,尤其是精密制品的成型,要想确立一组最佳的成型条件绝非易事,因为影响成型条件的因素很多,除制品的形状,模具结构,注塑设备,原材料等之外,电压的波动,环境和温度的变化对成型都有一定的影响。到目前为止建立最佳的成型工艺尚无简单可靠的办法,大度需要操作者具有很丰富的实践经验与耐心,根据塑料制品在成型的过程出现的具体问题认真调整,才能确认一个理想的成型工艺,高效率,高质量地生产出合格的塑料制品。