常用塑胶材料的性能与用途塑胶行业知识.docx

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常用塑胶材料的性能与用途塑胶行业知识

常用塑胶材料的性能及用途塑胶行业知识

2010-12-31 17:

29:

18飞达（华南）塑胶原料98

（1）聚乙烯（Polyethylene，PE）

聚乙烯塑料是塑料工业中产量最大的品种。

按聚合时采用的压力不同可分为

高压、中压和低压三种。

低压聚乙烯高分子链上支链较少，相对分子质量、结晶

度和密度较高，故又称高密度聚乙烯（HDPE），所以比较硬、耐磨、耐腐蚀、耐

热及电绝缘性较好。

高压聚乙烯高分子带有许多支链，因而相对分子质量较小，

结晶度和密度较低，故又称低密度聚乙烯（LDPE），且具有较好的柔软性、耐冲

击及透明性。

低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿

轮、轴承筹；高压聚乙烯常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝

缘零件和包覆电缆等。

（2）聚丙稀（Polypropylene，PP）

聚丙烯无色、无味、无毒。

外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。

它不

吸水，光泽好，易着色。

屈服强度、抗拉强度、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯

好。

定向拉伸后聚丙烯可制作铰链，有特别高的抗弯曲疲劳强度。

如用聚丙烯注

射成型一体铰链（盖和本体合一的各种容器），经过 7×107 次开闭弯折未产生

损坏和断裂现象。

聚丙稀熔点为 164 ~170°C，耐热性好，能在 100°C 以上的温

度下进行消毒灭菌。

其低温使用温度达-15°C，低于-35°C 时会脆裂。

聚丙烯的

高频绝缘性能好，而且不吸水，绝缘性能不受湿度的影响。

但在氧、热、光的作

用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。

聚丙烯可用作各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件，

水、蒸汽，各种酸碱等的输送管道，化工容器和其它设备的衬里、表面涂层。

制

造盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。

（3）聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）

聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料品种之一。

聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色

粉末。

根据不同的用途可以加入不同的添加剂，使聚氯乙烯塑件呈现不同的物理

性能和力学性能。

在聚氯乙烯树脂中加人适量的增塑剂，就可制成多种硬质、软

质和透明制品。

纯聚氯乙烯的密度为 1.4g/cm3，加入了增塑剂和填料等的聚氯乙

烯塑件的密度一般在 1.15 ~ 2.00g/cm3 围。

硬聚氯乙烯不含或含有少量的

增塑剂，有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能，可单独用作结构材料。

软聚

氯乙烯含有较多的增塑剂，它的柔软性、断裂伸长率、耐寒性增加，但脆性、硬

度、抗拉强度降低。

聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能，可以用作低频绝缘材料。

其化学稳定性也较好。

但聚氯乙烯的热稳定性较差，长时间加热会导致分解，放

出氯化氢气体，使聚氯乙烯变色。

其应用温度围较窄，一般在-15~ 5°C 之间。

由于聚氯乙烯的化学稳定性高，所以可用于防腐管道、管件、输油管、离心

泵、鼓风机等。

聚氯乙烯的硬板广泛用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑

物的瓦楞板、门窗结构、墙壁装饰物等建筑用材。

由于电气绝缘性能优良而在电

气、电子工业中，用于制造插座、插头、开关、电缆。

在日常生活中，用于制造

凉鞋、雨衣、玩具、人造革等。

（4）聚苯乙烯（Polystyrene，PS）

聚苯乙烯是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种，通常作单组分塑料

进行加工和应用，主要特点是质轻、透明、易染色，成型加工性能良好，所以广

泛应用于日用塑料、电器零件、光学仪器及文教用品。

但耐热性低，热变形温度

一般在 70 ~ 98°C，只能在不高的温度下使用。

质地硬而脆，有较高的热膨胀系

数，因此，限制了它在工程上的应用。

近几十年来，发展了改性聚苯乙烯和以苯

乙烯为基体的共聚物，在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺点，又保留了它的优点，

从而扩大了它的用途。

（5）丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（Acrylonitrile butadiene styrene，ABS）

ABS 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的，这三种组分的各自特性，使

得 ABS 具有良好的综合力学性能。

丙烯腈使 ABS 有良好的耐化学腐蚀性及表面硬

度，丁二烯使 ABS 坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。

ABS 有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。

有良好的机械强度、

硬度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性及电气性能。

水，

无机盐、碱、酸类对 ABS 几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳

浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。

ABS 塑料表

面受冰醋酸、植物抽等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。

ABS 有一定的硬度和尺

寸稳定性，易于成型加工。

经过调色可配成任意颜色、其缺点是耐热性不高，连

续工作温度为 70°C 左右，热变形温度约为 93°C 左右。

耐气候性差，在紫外线

作用下易变硬而发脆。

由于 ABS 中三种组分之间的比例不同，其性质也略有差异，

从而适应各种不同的应用。

根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击

型、低冲击型和耐热型等。

ABS 在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、

仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。

（6）聚酰胺（Polyamide，PA）

聚酰胺通称尼龙（Nylon），是含有酰胺基的线型热塑性树脂，尼龙为这一

类塑料的总称。

根据所用原料不同，常见的尼龙品种有尼龙 1010、尼龙 610、尼

龙 66、尼龙 6、尼龙 9 和尼龙 11 等。

尼龙有优良的力学性能，抗拉、抗压、耐磨。

其抗冲击强度比一般塑料有显

著提高，其中尼龙 6 更优。

作为机械零件材料具有良好的消音效果和自润滑性能。

尼龙耐碱、耐弱酸，但强酸和氧化剂能侵蚀尼龙。

尼龙本身无毒、无味、不霉烂。

其吸水性强、收缩率大，常常因吸水而引起尺寸变化。

其稳定性较差，一般只能

在 80 ~ 100°C 之间使用。

为了进一步改善尼龙的性能，常在尼龙中加入减摩剂、

稳定剂、润滑剂、玻璃纤维填料等，克服了尼龙存在的一些缺点，提高了其强度。

由于尼龙有较好的力学性能，被广泛地使用在工业上制作各种机械、化学和

电器零件，如轴承、齿轮、滚子、辊轴、滑轮、泵叶轮，风扇叶片、蜗轮、高压

密封扣圈、垫片、阀座、输油管、储油容器、绳索、传动带、电池箱、电器线圈

等零件。

（7）聚甲醛（Polyoxymethylene，POM）

聚甲醛是继尼尼龙后发展起来的一种性能优良的热塑性工程塑料、其性能不

亚于尼龙，而价格却比尼龙低廉。

聚甲醛表面硬而滑，呈淡黄或白色薄壁部分半透明。

有较高的机械强度及抗

拉、抗压性能和突出的耐疲劳强度，特别适合干用作长时间反复承受外力的齿轮

材料。

聚甲醛尺寸稳定、吸水率小，具有优良的减摩、耐磨性能。

能耐扭变，有

突出的回弹能力，可用于制造塑料弹簧制品、常温下一般不溶于有机溶剂，能耐

醛、酯、醚、烃、弱酸和弱碱，但不耐强酸。

耐汽油及润滑油性能也很好。

有较

好的电气绝缘性能。

其缺点是成型收缩率大，在成型温度下的热稳定性较差。

聚甲醛特别适合于制作轴承、凸轮、滚轮、辊子、齿轮等耐磨传动零件，还

可用于制造汽车仪表板、汽化器、各种仪器外壳、罩盖、箱体、化工容器、泵叶

轮、鼓风机叶片、配电盘、线圈座、各种输油管、塑料弹簧等。

（8）聚碳酸脂（Polyethylene，PC）

聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料，抗冲击性在热塑性塑料中名列

前茅。

成型零件可达到很好的尺寸精度，并在很宽的温度围保持其尺寸的稳

定性、成型收缩率恒定为 0.5％～0.8％。

抗蠕变、耐磨、耐热。

耐寒。

脆化温度

在-100℃以下，长期工作温度达 120℃。

聚碳酸酯吸水率较低，能在较宽的温度

围保持较好的电性能。

耐室温下的水、稀酸、氧化剂、还原剂、盐、油、脂

肪烃、但不耐碱、胺、酮、脂、芳香烃，并有良好的耐气候性、其最大的缺点是

塑件易开裂，耐疲劳强度较差。

用玻璃纤维增强聚碳酸，克服了上述缺点，使聚

碳酸酯具有更好的力学性能，更好的尺寸稳定性，更小的成型收缩率，并提高了

耐热性和耐药性，降低了成本。

聚碳酸脂在机械上主要用作各种齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条、凸轮、芯轴、轴

承、滑轮、铰链、螺母、垫圈、泵叶轮、灯罩、节流阀、润滑油输油管、各种外

壳、盖板、容器、冷冻和冷却装置零件等。

在电气方面用作电机零件、交换

器零件、信号用继电器、风扇部件、拨号盘、仪表壳、接线板等。

还可制作照明

灯、高温透镜、视孔镜、防护玻璃等光学零件。

（9）聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl methacrylate，PMMA）

俗称有机玻璃，其产品有模塑成型料和型材两种。

模塑成型料中性能较好的

是改性有机玻璃 372＃、373＃塑料。

372＃有机玻璃为甲基丙烯酸甲酯与少量苯

乙烯的共聚体，其模塑成型性能较好。

373＃有机玻璃是 372＃粉料 100 份加上丁

脯橡胶 5 份的共混料，有较高的耐冲击性。

有机玻璃密度为 1.18g/cm3，比普通

硅玻璃轻一半。

机械强度为普通硅玻璃的 10 倍以上。

它轻而坚韧，容易着色，

有较好的电气绝缘性能。

化学性能稳定，能耐一般的化学腐蚀，但能溶于芳烃、

氯代烃等有机溶剂。

在一般条件下尺寸较稳定。

其最大缺点是表面硬度低，容易

被硬物擦伤拉毛。

有机玻璃用于制造要求具有一定透明度和强度的防振、防爆和观察等方面的

零件，如飞机和汽车的窗玻璃、飞机罩盖、油杯、光学镜片、透明模型、透明管

道、车灯灯罩、油标及各种仪器零件，也可用作绝缘材料、广告牌等。

塑胶成型步骤：

加热（160℃）+进模+抽真空/合模+脱模+风冷/自然冷却

塑胶模具基本知识

（一） [复制]

发表于 2011-

金牌港友

塑胶模具

一、接受任务书

　　成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其

容如下：

港币

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性别

7330

3550

2867

　　　⑴经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的

牌号、透明度等。

　　　⑵塑料制件说明书或技术要求。

　　　⑶生产产量。

男

注册时间

2011-2-

6

　　　⑷塑料制件样品。

　　通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料

制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、

模具设计任务书为依据来设计模具。

二、收集、分析、消化原始资料

　　收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械

加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。

　　⑴消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件

的工艺性，尺寸精度等技术要求。

例如塑料制件在外表形

状、颜色透明度、使用性能方面的要什么，塑件的几

何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成

型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加

工。

选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估

计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要

求的塑料制件来。

此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺

参数。

　　⑵消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、

设备型号、材料规格、模具结构类型等要否恰当，能

否落实。

　　成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流

动性、均匀性和各向同性、热稳定性。

根据塑料制件的用

途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必

要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或

者焊接性等要求。

三、确定成型方法

　　采用直压法、铸压法还是注射法。

四、选择成型设备

　　根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种

成型设备的性能、规格、特点。

例如对于注射机来说，在

规格方面应当了解以下容：

注射容量、锁模压力、注射

压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷

嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚

度、模板行程等，具体见相关参数。

　　要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注

射机上安装和使用。

五、具体结构方案：

　　⑴确定模具类型

　　　如压制模（敞开式、半闭合式、闭合式）、铸压模、

注射模等。

　　⑵确定模具类型的主要结构

　　　选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理

想的型腔数，在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满

足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。

对塑料制件

的工艺技术要要保证塑料制件的几何形状，表面光洁

度和尺寸精度。

生产经济要要使塑料制件的成本低，

生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动

力。

　　影响模具结构及模具个别系统的因素很多，很复杂：

　　　①型腔布置。

根据塑件的几何结构特点、尺寸精度

要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数

量及其排列方式。

　　　对于注射模来说，塑料制件精度为 3 级和 3a 级，重

量为 5 克，采用硬化浇注系统，型腔数取 4-6 个；塑料制

件为一般精度（4-5 级），成型材料为局部结晶材料，型腔

数可取16-20 个；塑料制件重量为 12-16 克，型腔数取 8-

12 个；而重量为 50-100 克的塑料制件，型腔数取 4-8 个。

对于无定型的塑料制件建议型腔数为 24-48 个，16-32 个和

6-10 个。

当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔

模具。

7-9 级精度的塑料制件，最多型腔数较之指出的 4-5

级精度的塑料增多至 50%。

　　　②确定分型面。

分型面的位置要有利于模具加工，

排气、脱模及成型操作，塑料制件的表面质量等。

　　　③确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口的形状、

位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大

小）。

　　　④选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），

决定侧凹处理方法、抽芯方式。

　　　⑤决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位

置、加热元件的安装部位。

　　　⑥根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模

具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导

向件位置。

　　　⑦确定主要成型零件，结构件的结构形式。

　　　⑧考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸。

　　以上这些问题如果解决了，模具的结构形式自然就解

决了。

这时，就应该着手绘制模具结构草图，为正式绘图

作好准备。

　　　⑨绘制模具图

　　　　要求按照国家制图标准绘制，但是也要求结合本

厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。

　　　　在画模具总装图之前，应绘制工序图，并要符合

制件图和工艺资料的要求。

由下道工序保证的尺寸，应在

图上标写注明"工艺尺寸"字样。

如果成型后除了修理毛刺

之外，再不进行其他机械加工，那么工序图就与制件图完

全相同。

　　　　在工序图下面最好标出制件编号、名称、材料、

材料收缩率、绘图比例等。

通常就把工序图画在模具总装

图上。

　　　　Ａ、绘制总装结构图

　　　　　　绘制总装图尽量采用 1：

1 的比例，先由型腔

开始绘制，主视图与其它视图同时画出。

　　　　　　模具总装图应包括以下容：

　　　　　　①模具成型部分结构

　　　　　　②浇注系统、排气系统的结构形式。

　　　　　　③分型面及分模取件方式。

　　　　　　④外形结构及所有连接件，定位、导向件的

位置。

　　　　　　⑤标注型腔高度尺寸（不强求，根据需要）

及模具总体尺寸。

　　　　　　⑥辅助工具（取件卸模工具，校正工具等）。

　　　　　　⑦按顺序将全部零件序号编出，并且填写明

细表。

　　　　　　⑧标注技术要求和使用说明。

　　　　Ｂ、模具总装图的技术要求容：

　　　　　　①对于模具某些系统的性能要求。

例如对顶

出系统、滑块抽芯结构的装配要求。

　　　　　　②对模具装配工艺的要求。

例如模具装配后

分型面的贴合面的贴合间隙应不大于 0.05mm 模具上、下

面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的

要求。

　　　　　　③模具使用，装拆方法。

　　　　　　④防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油

封、保管等要求。

　　　　　　⑤有关试模及检验方面的要求。

　　　　Ｃ、绘制全部零件图

　　　　　　由模具总装图拆画零件图的顺序应为：

先

后外，先复杂后简单，先成型零件，后结构零件。

　　　　　　①图形要求：

一定要按比例画，允许放大或

缩小。

视图选择合理，投影正确，布置得当。

为了使加工

专利号易看懂、便于装配，图形尽可能与总装图一致，图

形要清晰。

　　　　　　②标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。

标注尺寸的顺序为：

先标主要零件尺寸和出模斜度，再标

注配合尺寸，然后标注全部尺寸。

在非主要零件图上先标

注配合尺寸，后标注全部尺寸。

　　　　　　③表面粗糙度。

把应用最多的一种粗糙度标

于图纸右上角，如标注"其余 3.2。

"其它粗糙度符号在零

件各表面分别标出。

　　　　　　④其它容，例如零件名称、模具图号、材

料牌号、热处理和硬度要求，表面处理、图形比例、自由

尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。

　　　　Ｄ、校对、审图、描图、送晒

　　　　　　自我校对的容是：

　　　　　　①模具及其零件与塑件图纸的关系，模具及

模具零件的材质、硬度、尺寸精度，结构等是否符合塑件

图纸的要求。

　　　　　　②塑料制件方面

　　　　　　　塑料料流的流动、缩孔、熔接痕、裂口，

脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度、表

面质量等方面的要求。

图案设计有无不足，加工是否简单，

成型材料的收缩率选用是否正确。

　　　　　　③成型设备方面

　　　　　　　注射量、注射压力、锁模力够不够，模具

的安装、塑料制件的南芯、脱模有无问题，注射机的喷嘴

与哓口套是否正确地接触。

　　　　　　④模具结构方面

　　　　　　　a.分型面位置及精加工精度是否满足需要，

会不会发生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出

装置的模具一边。

　　　　　　　b.脱模方式是否正确，推广杆、推管的大

小、位置、数量是否合适，推板会不会被型芯卡住，会不

会造成擦伤成型零件。

　　　　　　　c.模具温度调节方面。

加热器的功率、数

量；冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。

　　　　　　　d.处理塑料制件制侧凹的方法，脱侧凹的

机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否

相互干扰。

　　　　　　　e.浇注、排气系统的位置，大小是否恰当。

　　　　　　　f.设计图纸

　　　　　　　g.装配图上各模具零件安置部位是否恰当，

表示得是否清楚，有无遗漏

　　　　　　　h.零件图上的零件编号、名称，制作数量、

零件制还是外购的，是标准件还是非标准件，零件配合

处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量，

模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是

否标记、叙述清楚。

　　　　　　⑤零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合

尺寸。

尺寸数字应正确无误，不要使生产者换算。

　　　　　　⑥检查全部零件图及总装图的视图位置，投

影是否正确，画法是否符合制图国标，有无遗漏尺寸。

　　　　　　⑦校核加工性能：

（所有零件的几何结构、

视图画法、尺寸标'等是否有利于加工）

　　　　　　⑧复算辅助工具的主要工作尺寸

　　　　　　　专业校对原则上按设计者自我校对项目进

行；但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。

描图时要先消化图形，按国标要求描绘，填写全部尺寸及

技术要求。

描后自校并且签字。

把描好的底图交设计者校

对签字，习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查，

会签、检查制造工艺性，然后才可送晒。

　　　　　　⑨编写制造工艺卡片

　　　　　　　由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡

片，并且为加工制造做好准备。

在模具零件的制造过程中

要加强检验，把检验的重点放在尺寸精度上。

模具组装完

成后，由检验员根据模具检验表进行检验，主要的是检验

模具零件的性能情况是否良好，只有这样才能俚语模具的

制造质量。

　　⑶试模及修模

　　　虽然是在选定成型材料、成型设备时，在预想的工

艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，

因此必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的

制件质量如何。

发现总是以后，进行排除错误性的修模。

　　　塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有

模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交

只在一起。

在修模前，应当根据塑件出现的不良现象的实

际情况，进行细致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因

后提出补救方法。

因为成型条件容易改变，所以一般的做

法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，

才考虑修理模具。

　　　修理模具更应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。

其原因是一旦变更了模具条件，就不能再作大的改造和恢

复原状。

六、整理资料进行归档

　　模具经试验后，若暂不使用，则应该完全擦除脱模渣

滓、灰尘、油污等，涂上黄油或其他防锈油或防锈剂，关

到保管场所保管。

　　把设计模具开始到模具加工成功，检验合格为止，在

此期间所产生的技术资料，例如任务书、制件图、技术说

明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、

检验记录表、试模修模记录等，按规定加以系统整理、装

订、编号进行归档。

这样做似乎很麻烦，但是对以后修理

模具，设计新的模具都是很有用处的。