发布时间 : 星期五 文章北方民族大学 塑料成型工艺课程设计 化妆品（发膜）瓶零部件设计 - 图文更新完毕开始阅读4c2b25f604a1b0717fd5ddd5
1.聚丙烯是非极性高聚物吸水率很低，注射成型的允许湿含量为0.05 %成型前一般不必进行干燥处理。
2. 聚丙烯熔体是假塑性流体，流动性良好熔体粘度不仅随温度升高而下降，也随分子量下降和分子量分散性加大而变小。同
时还随剪切速率的上升而下降按制品的不同，可以用温度、压力、速度等工艺因素来调节。
3.聚丙烯熔点和熔体热恰量(230℃，129卡/ 克)都比低密度聚乙烯高，结晶及冷却过程中会放出较多的热量，成型模具要有相应的冷却系统，以便缩短成型周期和减少制品变形。
1.4生产工艺参数的确定
1.4.1生产工艺参数 模具温度
模温对此制品影响也较大。由于此为薄壁件，为了降低熔体的在模腔里的热量损失，要求模具温度越高越好，而且，试验发现，模温太低，在室温至35℃之间时，会出现制品粘前模而难以取出的问题。但是，由于 PP属于结晶性材料，模温过高后造成制品后收缩变形，通过试验，发现模温控制在70 -90℃，得到的制品最佳。此外，为了防止制品粘在定模上而脱模困难，可以通过增加定模温度、降低动模温度，使得制品收缩后包紧动模而脱模。因此，定模的模温设定 80℃，动模的模温设置75℃。 2、料筒温度及喷嘴温度
料筒温度与塑料的特性有关。Pp为结晶型塑料，其温度应该高于熔点温度，低于分解温度。聚丙烯的熔点温度为160--175摄氏度，分解温度为350摄氏度。成型温度较宽，约为205--315摄氏度，最大结晶速度的温度120--130摄氏度。料筒温度控制在210--280摄氏度.温度太低，分子易于取向，制品易翘曲；温度太高，物料可能会分解。据经验，初步设定为265摄氏度。
喷嘴温度通常略低于料筒最高温度，这是为了防止发生流涎现象。喷嘴低温的影响可从塑料注射时所产生的摩擦热得到一定补偿。喷嘴温度也不能过低否则融料早凝将喷嘴堵死。一般比料筒温度低10到30 摄氏度。这里取15摄氏度，即250摄氏度。
3、注射压力、速度
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对于PP的注塑，一般采用高压和中、高速进行注射，高压保证熔体在模腔中克服阻力，有足够的模腔压力注满模腔；高速是防止 PP冷凝过快而无法充满模腔，注射速度太慢可能难以充满模腔出现欠注，且使进入模腔中的熔体不够密实，在开模时无法紧密包裹住动模，不能顺利随动模脱出，造成粘前模取出困难；而速度过快，可能在熔体流动速度方向变化时出现包裹气体或边缘困气烧焦。聚丙烯熔体的流变特性是粘度对剪切速率的依赖性比温度的依赖性大，因此在注射时，通过提高注射压力或注射速度来增大流动性。但压力过大对设备的要求就高，一般控制在70到120兆帕，螺杆注射机可偏低一些，在此取100兆帕。 射出时间1.4 s 是通过不断调试得到的。开始射出时间设定1 s，发现得到制品欠注较严重；当射出时间设为 1.6 s 时，就出现飞边，而设置为1.4 s ，可得到无飞边和欠注的制品。据此，本次设计设置的时间为1.4s。 4、背压的设定
为了保证注塑制品质量的稳定性，背压要设置稍大，使储料熔体的密度较大，较为密实，压力和塑化质量也更均匀，出现气泡可能性更少。实验发现，背压较小，采用 0.2 MPa 以下时，注塑时余料量忽多
忽少，注塑件的重量变化较大，且相同其他工艺条件下，制品时有飞边和欠注问题。通过实验表明，背压设为0.7-1.0 MPa 时就能稳定注塑且得到制品质量也较稳定。在此取1.0 MPa. 5、冷却时间
因为 PP冷却速度较快，因此，冷却时间一般设置较短，但由
于模温稍高，冷却时间应稍长。注意熔料成型后的降温速度控制，冷却降温速度过快，制品的结晶度低，透明度好，易产生内应力?制品缓慢降温时，结晶度较高，产生内应力小。但制品成型收缩率较大，透明度和韧性也会略有降低。 值得注意的是，一般的制品注塑时都采用保压结束就储料，即储后冷却，但是，通过实验发现，采用储前冷却更有利。储前冷却，就是保压结束后，先冷却制品，然后才储料，这样保证料筒中由于注射或保压较大的压力、速度产生的惯性能有一定时间释放。考虑到 PP冷凝快，储前冷却时间设定为10s 。 6、后处理
Pp吸湿性很小，故成品后不需调湿处理。而其属于结晶性材料。冷却后结晶还在进一步的进行；此外pp的成型收缩率比较大，虽然加入增强剂减小了，但是还需后处理。因此，推过退火处理可改善以上的缺陷。实验证明成型条件不同的
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制品如在10 0℃下热处理30 ~ 60 分钟处理后它们的结晶度几乎相同。同时尺寸稳定性很好。
1.5工艺过程与操作说明
1.5.1注射机注射工艺过程
塑件的注塑成型工艺过程主要包括填充——保压——冷却——脱模等4个阶段，这4个阶段直接决定着制品的成型质量，而且这4个阶段是一个完整的连续过程。
1、填充阶段
填充是整个注塑循环过程中的第一步，时间从模具闭合开始注塑算起，到模具型腔填充到大约95%为止。理论上，填充时间越短，成型效率越高，但是实际中，成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。 高速填充。高速填充时剪切率较高，塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形，使整体流动阻力降低；局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。因此在流动控制阶段，填充行为往往取决于待填充的体积大小。即在流动控制阶段，由于高速填充，熔体的剪切变稀效果往往很大，而薄壁的冷却作用并不明显，于是速率的效用占了上风。 低速填充。由于热塑料补充速率较慢，流动较为缓慢，使热传导效应较为明显，热量迅速为冷模壁带走。加上较少量的粘滞加热现象，固化层厚度较厚，又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。 由于喷泉流动的原因，在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。因此两股塑料熔胶在交汇时，接触面的高分子链互相平行；加上两股熔胶性质各异（在模腔中滞留时间不同，温度、压力也不同），造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察，可以发现有明显的接合线产生，这就是熔接痕的形成机理。熔接痕不仅影响塑件外观，同时由于微观结构的松散，易造成应力集中，从而使得该部分的强度降低而发生断裂。
一般而言，在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳，因为高温情形下，高分子链活动性较佳，可以互相穿透缠绕，此外高温度区域两股熔体的温度较为接近，熔体的热性质几乎相同，增加了熔接区域的强度；反之在低温区域，熔接强度较差。 2、保压阶段
保压阶段的作用是持续施加压力，压实熔体，增加塑料密度（增密），以补偿塑料的收缩行为。在保压过程中，由于模腔中已经填满塑料，背压较高。在保压压实过程中，注塑机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动，塑料的流动速度也较为
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缓慢，这时的流动称作保压流动。由于在保压阶段，塑料受模壁冷却固化加快，熔体粘度增加也很快，因此模具型腔内的阻力很大。在保压的后期，材料密度持续增大，塑件也逐渐成型，保压阶段要一直持续到浇口固化封口为止，此时保压阶段的模腔压力达到最高值。
在保压阶段，由于压力相当高，塑料呈现部分可压缩特性。在压力较高区域，塑料较为密实，密度较高；在压力较低区域，塑料较为疏松，密度较低，因此造成密度分布随位置及时间发生变化。保压过程中塑料流速极低，流动不再起主导作用；压力为影响保压过程的主要因素。保压过程中塑料已经充满模腔，此时逐渐固化的熔体作为传递压力的介质。模腔中的压力借助塑料传递至模壁表面，有撑开模具的趋势，因此需要适当的锁模力进行锁模。涨模力在正常情形下会微微将模具撑开，对于模具的排气具有帮助作用；但若涨模力过大，易造成成型品毛边、溢料，甚至撑开模具。因此在选择注塑机时，应选择具有足够大锁模力的注塑机，以防止涨模现象并能有效进行保压。 3．冷却阶段
在注塑成型模具中，冷却系统的设计非常重要。这是因为成型塑料制品只有冷却固化到一定刚性，脱模后才能避免塑料制品因受到外力而产生变形。由于冷却时间占整个成型周期约70%～80%，因此设计良好的冷却系统可以大幅缩短成型时间，提高注塑生产率，降低成本。设计不当的冷却系统会使成型时间拉长，增加成本；冷却不均匀更会进一步造成塑料制品的翘曲变形。
根据实验，由熔体进入模具的热量大体分两部分散发，一部分有5%经辐射、对流传递到大气中，其余95%从熔体传导到模具。塑料制品在模具中由于冷却水管的作用，热量由模腔中的塑料通过热传导经模架传至冷却水管，再通过热对流被冷却液带走。少数未被冷却水带走的热量则继续在模具中传导，至接触外界后散溢于空气中。
注塑成型的成型周期由合模时间、充填时间、保压时间、冷却时间及脱模时间组成。其中以冷却时间所占比重最大，大约为70%～80%。因此冷却时间将直接影响塑料制品成型周期长短及产量大小。脱模阶段塑料制品温度应冷却至低于塑料制品的热变形温度，以防止塑料制品因残余应力导致的松弛现象或脱模外力所造成的翘曲及变形。 4．脱模阶段
脱模是一个注塑成型循环中的最后一个环节。虽然制品已经冷固成型，但脱模
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