塑胶模具设计－常用热塑性塑料的成型功能

(1)  硬聚氯乙烯

① 无定形料，吸湿性小，流动性差。为了提高流动性，防止发生气泡，塑料可预选干燥。模具浇注系统宜粗短，浇口截面宜大，不得有死角。模具需冷却，表面镀烙。

② 极易分解，特别是在高温下与钢，铜接触更易分解(分解温度为200℃)，分解时逸出腐蚀，刺激性气体。成型温度范围小。

③ 采用螺杆式注射机及直通式喷嘴时，孔径宜大，以防死角滞料，滞料时必须及时清除。

(2)  高密度聚乙烯

① 结晶料，吸湿性小，流动性极好。流动性对压力敏感，故成型时宜选用高压注射。料温应均匀，填充速度应快，保压应充分。不宜用直接浇口，以防收缩不均，方向性明显，内应力增大。应注意选择浇口位置，防止产生缩孔和变形。

② 冷却速度慢，模具宜设冷料穴，并有冷料系统。

③ 收缩范围和收缩值大，方向性明显，易变性翘曲。结晶度及模具冷却条件对收缩率影响较大，故成型时应控制模温，保持冷却均匀稳定。

④ 加热时间不宜过长，否则会发生分解，烧伤。

⑤ 软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模。

⑥ 可能发生熔体破裂，不宜与有机溶剂接触，以防开裂。

⑶聚丙烯

① 结晶料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期与热金属接触易发生分解。

② 流动性极好，但成型收缩范围和收缩值增大，易发生缩孔，凹痕，变形，方向性强。

③ 冷却速度快，浇注系统及冷却应缓慢散热，并注意控制成型温度。料温低，方向性明显，低温高压时尤其明显。模具温度低于50℃时，塑件不光泽，易产生熔接不良，流痕，料温在90℃以上易发生翘曲变形。

④ 塑件壁厚须均匀，避免缺口，尖角，以防应力集中。

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⑷聚苯乙烯

① 无定形料，吸湿性小，不易分解，但性脆易裂，热膨胀系数大，易产生内应力。

② 流动性好，可用螺杆或柱塞式注机成型。喷嘴用直通式或自锁式，但应防止飞边。

③ 宜采用高料温，高模温，低压注射压力，延长注射时间有利于降低内应力，防止缩孔，变形(尤其对壁厚塑件)。料温过高易出现“银丝”，料温过低或脱模剂过多，则透明性差。

④ 可采用各种形式的浇口，浇口与塑件应圆弧连接，防止去除浇口时损坏塑件，脱模斜度应选大些。顶出要均匀，以防脱模不良而发生开裂变形。

⑤ 塑件壁厚应均匀，最好不带嵌件(如有嵌件时应预热)。各面应圆弧连接，不宜有缺口，尖角。

⑸苯乙烯-丙烯腈共聚物(AS)

① 无定形料，热稳定性好，不易分解，但吸湿性大。

② 流动性比ABS好，不易出飞边，但易发生裂纹(尤其是在浇口处)，因此塑件不能有缺口，尖角。顶出须均匀，脱模斜度宜大。

⑹苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(ABS)

① 无定形料，流动性中等，比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯，聚砜好。

② 吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须经长时间的预热干燥。

③ 成型时宜取高料温，高模温，但料温过高易分解(分解温度为≥250℃).对精度较高的塑件，模温易取50～60℃.对光泽，耐热塑件，模温易取60～80℃.注射压力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射成型机时，料温为180～230℃，注射压力100～140MPa。用螺杆式注射成型机时，料温为160～220℃，注射压力为70～100MPa.

⑺聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)

① 无定形料，吸湿大，不易分解。

② 流动性中等，易产生填充不良，缩孔，凹痕，熔接痕等。

③ 适宜高压注射，再不出现缺陷的条件下，宜取高料温，高模温，以便增加流动性降低内应力，改善透明性及强度。

④ 模具浇注系统表面光洁，対料流的阻力应小，脱模斜度大，顶出均匀，应考虑排气，防止出现气泡，“银丝”，熔接痕等。

⑻聚酰胺(尼龙)

① 结晶料。熔点较高，熔融温度范围较窄，熔融状态热稳定性差，料温超过300℃，滞留时间超过30min，即会分解。

② 较易吸湿，成型前须预热干燥，并应防止在吸湿，含水量不得超过0.3℅。吸湿后流动性下降，易出现气泡，“银丝”等。高精度塑件应调湿处理。

③ 流动性较好，易溢料。用螺杆式注射机注射时，螺杆应带出回环，宜用自锁式喷嘴，并应加热。

④ 成型收缩范围和收缩率大，方向性明显，易发生缩孔，凹痕，变形等弊病，成型条件应稳定。

⑤ 溶料冷却速度对结晶度塑件结构性能有明显影响，故成型时要严格控制模具温度，一般在20～90℃范围内选取。料温不宜超过300℃，受热时间不得超过30min。料温高则收缩大，易出飞边，收缩小，方向性强，注射压力低，易发生凹痕，波纹。成型周期按塑件壁厚选定，厚则取长，薄则取短。为了减少收缩，凹痕，缩孔，宜取低温模，低料模。树脂黏度小时，注射，高压机冷却时间应取长，注射压力应取高，并采用白油作脱模剂。

⑥ 模具浇注系统的形式和尺寸，与成型聚苯乙烯时相似，但增大浇道和浇口截面尺寸，可改善缩孔及凹痕现象。

⑦ 主流道应开设冷流穴，模具应开设有排气系统。

⑼聚甲醛

① 结晶料，熔融方位窄，熔融或凝固速度快，结晶度高，结晶速度快，料温稍低于熔融温度立即发生结晶，并使流动性下降。结晶时，体积变化大，成型收缩范围和收缩率大，塑件尺寸上的稳定性差，因此应进行退火的后处理。

② 流动性中等，流动性对温度不敏感，对注射压力敏感。

③ 吸湿低可不经干燥处理，但为了防止树脂表面黏附水分，加工前常进行干燥。

④ 摩擦系数低，弹性高，前侧凹槽可强迫脱模，塑件表面可带有皱纹花样，但易产生表面缺陷，如毛斑，褶皱，熔接痕，缩孔，凹痕等。

⑤ 热塑敏性强，极易分解，分解温度为240℃，但在200℃时，滞留30min以上，也会发生分解。分解时有刺激性和腐蚀性气体产生，故成型时应选用大直径的直通喷嘴和螺杆式注塑机，选用较高的成型压力，较高的注射速度，较低的螺杆准速。料筒内的余量不能过多，一般为塑件重量的5～10倍。模具应加热(当塑件壁厚大于4mm时，取90～120℃；小于4mm时，取75～90℃)，模具材料应选用耐磨，耐蚀钢。

⑽聚碳酸酯

① 无定形料，热稳定性好，成型温度范围宽，超过330℃时呈现严重分解，分解时产生无毒，无腐蚀气体，但流动性差，流动性对温度变化敏感，冷却速度快。

② 吸湿性小，但对水敏感，故加工前必须干燥处理，否则会出现“银丝”，气泡和强度显著下降。

③ 成型收缩率小，易发生熔融开裂，产生应力集中。故成型时应严格控制成型条件，成型后塑件宜退火处理。

④ 熔融温度高，黏度大，对剪切作用不敏感。对大于200g的塑件，应采用螺杆式注射机，喷嘴应加热，宜开敞式延伸喷嘴。

⑤ 冷却速度快，模具浇注系统应以粗，短为原则，宜设冷料穴，浇口宜取大，如直接浇口，圆盘浇口或扇形浇口等，但防止内应力增大，必要时可采用调整式浇口。模具宜加热，应选用耐磨钢。

⑥ 料温对塑件质量影响较大，料温过低会造成缺料，表面不光泽，银丝紊乱；料温过高易溢边，出现银丝暗条，塑件变色起泡。

⑦ 模温对塑件质量影响很大，模温低时，收缩率，伸长率，抗冲击强度大，弯曲强度，压缩强度，拉伸强度低。模温超过120℃时，塑件冷却慢，易变形黏膜，脱模困难，成型周期长。

⑾氯化聚醚

① 结晶性料，内应力小，成型收缩小，尺寸稳定性好，宜成型复杂，高精度，多嵌件的塑件。

② 吸湿性小，流动性中等，对温度变化敏感。当成型大分子量树脂的厚壁塑件时，应选用高料温和高压力，反之则选用低料温和低压力。

③ 成型时有微量氯化氢等腐蚀气体，其熔体对金属粘附力强。模具应淬硬，表面镀咯，抛光。浇道宜取短，浇口截面宜取大。

⑿聚砜

① 无定形料，易吸湿，含水量超过0.125℅时，即会出现银丝，云母斑，气泡甚至开裂，故应充分干燥，并在使用时防止在吸湿。

② 成型性能与聚碳酸酯相似，热稳定性比聚碳酸酯差，分解温度为360℃左右，并可能发生熔体破裂，故成型设备宜取螺杆式注射机，喷嘴宜用直通式，成型前必须彻底清除对温度敏感的树脂。

③ 流动性差，对温度变化敏感，冷却速度快，要求高温高压成型。压力过低易产生波纹，气泡，凹痕，过高则脱模困难。模具应有足够的强度和刚度，浇道应短，浇口宜取直接浇口，盘形浇口和扇形浇口，尺寸宜取塑件壁厚的1/2～2/3.采用点浇口时，直径应取大，浇口位置宜设在塑件壁厚处，对薄壁长塑件宜采用多点浇口，模具宜设冷料穴。

④ 塑件内应力较大，尺寸稳定性较差，塑件成型后进行退火处理。

⒀聚芳砜

① 流动性差，热变形温度高(274℃)，可在260℃以下脱模。

② 水敏性强，易吸湿，成型前必须充分干燥。

③ 热稳定性好，不易分解。成型时料温和注射压力应高，注射时间和保压时间过长，浇道应短，浇口截面应大，模具必须加热，其模具滑动部分的配合间隙应适当，防止在高温下卡滞。

⒁聚苯醚

① 无定形料，吸湿性小，但宜干燥后成型。

② 流动性差，对温度变化敏感，凝固速度快，成型收缩小，易分解。成型时采用螺杆式注射机，直通式喷嘴，选用较高的注射压力和注射速度，但保压时间及冷却时间不宜太长。模温取100～150℃为宜。模具主流道锥度应大，浇道应短，浇口应厚，宜采用直接浇口或扇形浇口。

⒂氟塑料(聚三氟氯乙烯，聚全氟乙丙烯，聚偏二氟乙烯)

① 结晶料，吸湿性小，聚全氟乙丙烯易发生熔体破裂。

② 热敏性强，极易分解。分解时有毒和腐蚀气体产生，聚三氟氯乙烯的分解温度为260℃，聚偏二氟乙烯为340℃，故成型时严格控制成型温度。

③ 流动性差，熔融温度高，成型温度范围窄，需高温高压成型。宜用螺杆式注射机，模具应有足够的强度和刚度，防止死角，滞料。浇注系统对料流阻力应小，模具应加热，并淬硬，镀咯。

⒃醋酸纤维素

① 无定形料，吸湿性大，须预热干燥。

② 流动性稍差于聚苯乙烯，对温度变化敏感。

③ 极易分解，分解时对设备，模具有腐蚀性，故模具应镀咯，不得有死角滞料。宜用螺杆式注射机，直通式喷嘴，以防滞料分解。

⒄玻璃纤维增强塑料

① 流动性差，熔融指数比普通料低30℅～70℅，易发生填充不良，熔接不良，玻璃纤维分布不均等弊端，成型时宜用高温，高压，高速，浇注系统截面应大，流程应平直而短， 以利于纤维均匀分散，防止树脂纤维分头聚积，玻璃纤维裸露及局部烧伤。

② 成型收缩小，异向性明显，塑件宜发生翘曲变形。

③ 不宜脱模，对模具磨损大。注射时料流对浇注系统，型心等都有较大磨损，故脱模斜度应取大。模具应淬硬，抛光，易磨损部位应便于修换，并选用适当的脱模剂。

④ 成型时由于纤维表面处理剂挥发成气体，模具应有排气槽和溢料槽，设在易发生熔接痕的部位，以防熔接不良，缺料和烧伤等。