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王工给讲解塑料模具技术中‘常用塑料之热塑性塑料’

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1.聚乙烯（PE)基本特性
聚乙烯塑料的产量为塑料工业**，其中以高压聚乙烯的产量。聚乙烯树脂为无、 无味，呈白色或乳白色，柔软、半透明的大理石状粒料，密度为0.91(0.96 g/cm3,为结晶型 塑料。A-A
聚乙烯按聚合时所采用压力的不同，可分为高压、中压和低压聚乙烯。高压聚乙烯的 结构不是单纯的线型，而是带有许多支链的树枝状。因此它的结晶度不高（结晶度仅60/ ( 70%)，密度较低，相对质量较小，常称为低密度聚乙烯。它的耐热性、硬度、机械强度 等都较低。但是它的介电性能好，具有较好的柔软性、耐冲击性及透明性，成形加工性能也较 好。‘B-B’中、低压聚乙烯的结构是支链很少的线型，其相对质量、结晶度较高（高达 87/(95/)，密度大，相对质量大，常称为高密度聚乙烯。它的耐热性、硬度、机械强 度等都较高，但柔软性、耐冲击性及透明性、成形加工性能都较差。
聚乙烯的吸水性较小，且介电性能与温度、湿度无关。因此，聚乙烯是理想的高频电绝 缘材料，在介电性能上只有聚苯乙烯、聚异及聚四氟乙烯可与之相比。C-C

(2)主要用途
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、轴承等； 中压聚乙烯适宜的成形方法有高速吹塑成形，可制造瓶类、包装用的薄膜以及各种成形 制品和旋转成形制品，也可用在电线电缆上面；高压聚乙烯常用于制作塑料薄膜（理想的包装 材料）、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电缆外皮等。D-D

(3)成形特点
成形收缩率范围及收缩值大，方向性明显，容易变形、翘曲。应控制模温，保持冷却均 匀、稳定；流动性好且对压力变化敏感；宜用高压，料温均匀，填充速度应快，保压充 分；冷却速度慢，因此必须充分冷却，模具应设有冷却系统；质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽 时可强行脱模。A-A

2.聚丙烯（PP)
(1)基本特性
聚丙烯无色、无味、无。外观似聚乙烯，但比聚乙烯较透明、较轻。密度仅为0.90 ( 0.91 g/cm3。它不吸水，光泽好，易着色。
聚丙烯具有聚乙烯所有的优良性能，如**的介电性能、耐水性、化学稳定性，宜于成形 加工等；还具有聚乙烯所没有的许多性能，如屈服强度、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。如用聚丙烯成形 一体铰链（盖和本体合一的各种容器），经过7 xlO7次开闭弯折未产生损坏和断裂现象。‘B-B’聚丙 烯熔点为1 ' (170 '，耐热性好，能在100 '以上的温度下进行。其低温使用温 度达-15'，**-35'时会脆裂。聚丙烯的高频绝缘性能好，而且由于其不吸水，绝缘性 能不受湿度的影响，但在氧、热、光的作用下较易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。C-C

(2)主要用途
聚丙烯可用做各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件；可作为水、 蒸汽、各种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里、表面涂层；可制造盖和本体合一 的箱壳，各种绝缘零件，并用于医工业中。

(3)成形特点
成形收缩范围及收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形，方向性强；流动性较好，易于成 形；热容量大，成形模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路，注意控制成形温度。料温 低时方向性明显，尤其是低温、高压时较明显。‘D-D’聚丙烯成形的适宜模温为80'左右，不可低 于50'，否则会造成成形塑件表面光泽差或产生熔接痕等缺陷。温度过高会产生翘曲和变形。

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王工给大家普及‘冲压模具设计-冲裁的变形过程及其断面特征’

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一、冲裁断面特征
板料经冲裁后，断面上会出现塌角、光亮带、剪裂带和毛刺，如图3-7所示，由这些构 成了冲裁断面的特征。A-A
长一塌角1 G—光亮带,Mf-断裂带| h：—毛剌塌角的形成，是由于凸模压入板料开始产生塑性变形时，凸模和凹模刃口附近的枋料被 拉伸和弯曲产生变形的结果。塌角区又叫圆角带，其大小与材质、料厚及冲裁间隙有关。

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光亮带的形成，是在冲裁过程中，凸模挤入板料后未出现剪裂纹之前塑性变形的结 果。B-B’变形区内受到剪切应力T和挤压力a的作用，使材料产生塑性变形，其断面光亮而垂 直。光亮带的_窄主要决定板料的塑桂、冲模结构和冲裁间隙。塑性好的材料，冲裁间隙适 当时，光亮带占板料厚度的比例也愈大。


断裂带的出琢> 是在剪切应力T达到值时，在刃口处产生剪裂纹，在拉应力ex的作 用下剪裂纹不断lr展而断裂的区域^其断面粗糙，具有金属本色，有斜度。C-C’断裂带的宽度主 要决定材质和冲裁间隙。塑性好的材料，冲裁间隙合适时，剪裂纹出现较迟，断裂带宽度占板料厚度的比例鲮冷r斜角也小。


毛剌的产生，是由于凸、凹模存在冲裁间隙，以及剪裂纹产生的位置是在刃口尖角 处，而是产生在凸模刃口外侧面和凹模刃口内侧的附近，在拉应力的作用下，金属被拉断而 形成的。在普通冲裁中，毛刺是不可避免的，且高出冲件平面。B-B’模具冲裁间隙正常时，毛刺 的高度很小。


冲裁模的凸模横断面，一般小于凹模孔。凹模与凸模刃口部分，在垂直于冲裁力方向的 投影尺寸之差，称为冲裁间隙。
间隙有两种含义：一种指凹模与凸模间每侧空隙的数值，称为单面间隙；另一种指凹模 与凸模间两侧空隙之和，称为双面间隙。对于圆形刃口的凸、凹模来说，双面间隙就是两者 直径之差。C-C’习惯上常说的多少间隙，是指双面间隙，用符C表示。单面用Z/2表示。


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轴承热处理’贝氏体等温淬火
一、应用效果
BL组织的**特点是冲击韧性、断裂韧性、耐磨性、尺寸稳定性好，表面残余应力为压应力。A-A;因此适用于装配过盈量大、服役条件差的轴承，如承受大冲击负荷的铁路、轧机、起重机等轴承，润滑条件不良的矿山运输机械或矿山装卸系统、煤矿用轴承等。高碳铬轴承钢BL等温淬火工艺已在铁路、轧机轴承上得到成功应用，**了较好效果。

(1)扩大了GCr15钢应用范围，一般地GCr15钢M淬火时套圈有效壁厚在12mm以下，但BL淬火时由于硝盐冷却能力强，若采用搅拌、串动、加水等措施，套圈有效壁厚可扩大至28 mm左右。

(2)硬度稳定、均匀性好
由于BL转变是一个缓慢过程，一般GCr15钢需4h，GCr18Mo钢需5h，套圈在硝盐中长时间等温，表面心部组织转变几乎同时进行，因此硬度稳定、均匀性好，一般GCr15钢BL淬火后硬度在59～61HRC,均匀性≤1 HRC，不象M 淬火时套圈壁厚稍大一些就出现硬度低、软点、均匀性差等问题。C-C

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(3)减少淬火、磨削裂纹
在铁路、轧机轴承生产中，由于套圈尺寸大、重量重，油淬火时M组织脆性大，为使淬火后获得高硬度常采取强冷却措施，结果导致淬火微裂纹；由于M淬火后表面为拉应力，在磨加工时磨削应力的叠加使整体应力水平提高，易形成磨削裂纹，造成批量废品。D-D;而BL淬火时，由于BL组织比M组织韧性好得多，同时表面形成高达-400～-500MPa的压应力，较大地减小了淬火裂纹倾向[19]；在磨加工时表面压应力抵消了部分磨削应力，使整体应力水平下降，大大减少了磨削裂纹。

（4）轴承使用寿命提高
对于承受大冲击载荷的铁路、轧机轴承等，经M淬火后使用时主要失效形式为：装配时内套开裂，使用过程中受冲击外圈挡边掉块、内圈碎裂，而等温淬火轴承由于冲击韧性好、表面压应力，无论装配时内套开裂，还是使用过程中外套挡边掉块、内套碎裂倾向性大大减小，且可降低滚子的边缘应力集中。因此，经等温淬火后比M淬火后平均寿命及可靠性提高。

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SKF公司把高碳铬轴承钢贝氏体等温淬火工艺主要应用于铁路轴承、轧机轴承以及在特殊工况下使用的轴承，同时开发了适合于贝氏体淬火的钢种（SKF24、SKF25、100Mo7）[19]。其淬火时采用较长的等温时间，淬后得到全下贝氏体组织。近来SKF又研制出一种新钢种775V[22]，并通过特殊的等温淬火得到较均匀的下贝氏体，淬后硬度增加的同时其韧性比常规等温淬火提高60%，耐磨性提高了3倍，处理的套圈壁厚**过100mm。C-C’部分等温后得到M/BL复合组织的性能尚有争议，如BL的含量多少为等。即使有一含量，在生产实际中如何控制，且复合组织在等温后还需进行一次附加回火，增加了生产成本。FAG公司主要采用贝氏体分级淬火工艺，其具体的工艺状况不详。

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