文档介绍：材料成形技术基础
教师：陈丰
邮箱：fengchen_******@
第五章非金属材料成形过程
第五章非金属材料成形
【计划学时】6学时
【主要内容】塑料及橡胶的成形性能；注射成形过程；挤出成形过程；模压成形过程；塑：拉西格流动值
拉西格模具
截面逐渐减小的棱柱体流道
压圆锭
考察塑料在棱柱体流道中的流动长度
第一级、拉西格流动值100～130mm，
压制无嵌件、形状简单的一般厚度塑件；
第二级、拉西格流动值131～150mm，
压制中等复杂程度的塑件；
第三级、拉西格流动值151～180mm，
压制结构复杂、深型腔、多嵌件的薄壁塑件，或用于传递（压注）成型。
流动性能的表征
（1）温度的影响
料温高则流动性增大，但不同塑料品种，其影响程度差异甚大。
（2）压力的影响
　 “剪切变稀”现象
　剪切敏感塑料有：ＰＯＭ、ＰＥ、ＰＰ、ABS、ＰＭＭＡ等塑料，这些塑料在成型加工时，宜使用“低温高压”的技术。
影响流动性的主要因素
塑料的成型性能
（3）模具的影响
浇注系统形式、尺寸、布置，冷却系统设计，流速阻力等因素都直接影响到熔体在模腔内的实际流动性。
（4）塑料种类的影响
就热固性塑料而言，如粒度细匀、湿度大，含水分及挥发物多，预热及成型条件适当等均有利于改善流动性；反之则流动性变差。
塑料的成型性能
知识回顾和问题
知识回顾:
1、金属材料的焊接性：定义、碳当量法和裂纹敏感系数法；
2、低碳钢、中高碳钢的焊接性；
3、不锈钢、铝合金及铜合金的焊接性；
4、非金属材料的特点及应用；影响非金属材料流动性的因素
问题：
1、什么是金属材料的焊接性?
2、中碳钢焊接过程中存在哪些问题？
3、不锈钢焊接接头会发生晶界腐蚀，如何防止？
4、影响非金属材料流动性的因素有哪些？
塑料制品自模腔中取出冷却至室温后，其尺寸发生缩小的这种性能称之为收缩性。
（1）成型收缩形式
线尺寸收缩
方向性收缩
冷却固化收缩
后处理收缩
（2）影响收缩的因素
塑料品种的影响
塑料制品特性的影响
模具的影响
成型条件的影响
ε塑料=3~10 ε钢
2）收缩性：影响塑料制件尺寸精度和质量
塑料的成型性能
3）结晶性
塑料
结晶型塑料
（PE、PP、PA、POM）
非结晶型塑料（无定型塑料）
PS、PVC、PC、ABS
影响收缩率大小的因素很多，收缩率不是一个固定值，而是在一定范围内变化，收缩率的变化将引起塑料制品尺寸波动。模具设计时应根据以上因素综合考虑选择塑料的收缩率。
（3）收缩率k的计算
SCP－－－平均收缩率；
Lm－－－模腔在室温下单向尺寸；
L1 －－－塑料制品在室温下单向尺寸。
塑料的成型性能
① 结晶熔解需要热量，比非结晶型塑料达到成型温度需要更多的热量；冷凝时，结晶型塑料放出热量多，需要较长的冷却时间。
② 不像金属具有单一熔点，而是一个熔程；
③ 结晶型塑料硬化密度与熔融时密度差别很大，成型收缩大，易发生缩孔、气孔。
④ 由于分子的定向作用和收缩的方向性，结晶型塑料制品易变形、翘曲。
结晶型塑料成型特性：
塑料的成型性能
⑤ 冷却速度对结晶型塑料的结晶度影响很大；
⑥ 结晶度大的塑料制品密度大，强度、硬度高，刚度、耐磨性好，耐化学性和电性能好；结晶度小的塑料制品柔软性、透明性好，伸长率和冲击韧度较大。
塑料的成型性能
塑料吸湿性大致可分为两类：
一类是具有吸湿和粘附水分倾向的塑料，如ABS、PA、PAAM；
另一类是既不吸湿也不易粘附水分的塑料，如PE、PP。
4）吸湿性与粘水性
热敏性塑料是指对热较为敏感，在高温下受热时间较长或进料口截面过小，剪切作用大时，料温增高易发生变色、降聚、分解的倾向，具有这种特性的塑料称之为热敏性塑料。如ＰＶＣ、ＰＯＭ等。
有的塑料即使含有少量水分，但在高温、高压下也会发生分解或使塑件产生气泡、银纹等缺陷，称此性能为水敏性。如ＰC等。
5）热敏性和水敏性
塑料的成型性能
。
玻璃态 t ＜ tg
机械加工
高弹态 tg ＜ t ＜ tf
真空成型、压力成型、压延弯曲成型
黏流态 tf ＜ t ＜ td
注射、模压、吹塑、挤出成形
t＞td，塑料降解
塑料状态与温度的关系
6）塑料状态与温度的关系
塑料的成型性能
塑料的黏度随着压力和温度的升高而降低。黏度