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塑料成型工艺模具设计教程

第1章概述

模具是制造技术的核心。掌握模具,就意味着掌握技术,从而把握了降低生产成本、获得竞争优势的命门。1.1模具及模具的发展概况

1、模具(基本概念)

是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。(die mold mould)

2、特点

1)模具----是一种工具;

2)模具与塑件-----“一模一样” ;

3)订货合同-----单件生产

4)模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。

3、模具的地位和作用

模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。

美国工业界认为:模具是美国工业的基石

日本工业界认为:模具是促进社会繁荣的动力

国外将模具比喻为“金钥匙”、“进入富裕社会的原动力”。

模具工业是我国国民经济的基础产业,是技术密集的高技术行业。

模具是制造过程中的重要工艺装备。模具设计与制造专业人才是制造业紧缺人才。

1. 2 现代模具分类

(1)冲压模具

冲裁模、级进模、复合模、精冲模、拉深模、弯曲模、成型模、切断模、其它冲压模

(2)塑料模

热塑性塑料注射模、热固性塑料注射模、热固性塑料压塑模、挤塑模、真空吸塑模、其它塑料模

(3)锻造模

热锻模、冷锻模、金属挤压模、切边模、其它锻造模

(4)铸造模

压力铸造模、低压铸造模、石蜡铸造模、翻砂金属模

(5)粉末冶金模

非金属粉末冶金模、金属粉末冶金模

(6)橡胶模

橡胶注射成型模、橡胶压胶成型模、橡胶挤胶成型模、橡胶浇注成型模、橡胶封装成型模其它橡胶模

(7)拉丝模:热拉丝模、冷拉丝模

(8)无机材料成型模

玻璃成型模、陶瓷成型模、水泥成型模、其它无机材料成型模

(9)其它模具:食品成型模具、包装材料模具、复合材料模具、合成纤维模具、其它类未包括的模具

1. 3 塑料成型

第2章塑料

2.1 塑料的成分及其配制

2.1.1 塑料及其特性

1、塑料的定义及组成

定义:塑料是指以高分子合成树脂为主要成份、在一定温度和压力下具有塑性和流动性,可被塑制成一定形状,且在一定条件下保持形状不变的材料。

组成:聚合物合成树脂(40 ~ 100%)+ 辅助材料:增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、发泡剂、增强材料。

辅助材料作用:改善材料使用性能与加工性能,节约树脂材料(贵)。

2、塑料的特性

1、密度小。密度为约为0.83~2.2g /cm3,但大多数为1.0~1.4 g /cm3,密度最小塑料0.83g /cm3(聚4-甲基丁烯-1)泡沫塑料0.189g /cm3。

2、比强度和比刚度高:单位质量计算的强度称为比强度,是金属材料强度的1/10,玻璃钢强度更高

3、化学稳定性好

4、电气绝缘、绝热、隔声性能优良

5、耐磨和自润滑性能好

6、粘结性能好

7、成型加工性能好,比金属易

8、多种防护性能(防水、防潮、防透气、防震、防辐射等)

9、不足:强度,刚度不如金属,不耐热。1000C以下热膨胀系数大,易蠕变,易老化。

2.1.2 塑料的成分

1、树脂

塑料主要成份是树脂﹐树脂有天然树脂和合成树脂两种。

1、定义:指受热时通常有转化或熔融范围,转化时受外力作用具有流动性,常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物,它是塑料最基本的,也是最重要的成分。

2、分类

天然树脂:是指由自然界中动植物分泌物所得的无定形有机物质,如松香、琥珀、虫胶等。

合成树脂:是指由简单有机物经化学合成或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物。如聚乙烯、聚氯乙烯、环氧树脂等。

树脂均属于高分子化合物,称为高聚物。

3、合成树脂制备方法:聚合反应、缩聚反应

2、塑料的成份

(1)树脂﹕主要作用是将塑料的其它成份加以粘合﹐并决定塑料的类型(热塑性或热固性)和主要性能﹐如机械﹑物理﹑电﹑化学性能等。树脂在塑料中的比例一般为40~65%。

(2)填充剂﹕又称填料﹐通常对聚合物呈惰性

作用:改善塑料的成型性能,减少树脂的含量及提高塑料性能。正确地选择填充剂﹐可以改善塑料的性能和扩大它的使用范围。

(3)增塑剂﹕有些树脂的可塑性很小﹐柔软性也很差﹐为了降低树脂的熔融粘度和熔融温度﹐改善其成型加工性能﹐改进塑料的柔韧性﹐弹性以及其它各种必要的性能﹐通常加入能入树脂相容的不易挥发的高沸点的有机化合物。这类物质称增塑剂。增塑剂常是一种高沸点液纳或熔点固体的酯类化合物。

(4)着色剂﹕又称色料﹐主要是起美观和装饰作用﹐包括涂料两部分。

(5)稳定剂﹕凡能阴缓塑料变质的物质称稳定剂﹐分光稳定剂﹑热稳定剂﹑抗氧化剂。

(6)润滑剂﹕改善塑料熔体的流动性﹐减少或避免对设备或模具的磨擦和粘附﹐以及改进塑件的表面光洁度。

2.1.3 成型用物料及其配制简介

1、粉料和粒料

2、溶液

3、分散体

2.1.4 塑料的制造和树脂合成方法

(一) 塑料的制造

塑料的基础原料,最初是以农副产品为主,从本世纪20年代起转向以煤和煤焦油产品为主,从50年代起逐渐转向以石油和天然气为主。

塑料工业包括三个生产系统:塑料原料(树脂或半成品及助剂)的生产,塑料制品的生产,塑料成型机械(包括模具)的制造。

(二) 树脂的合成方法

1.缩聚反应:单体分子间脱掉水或其它简单分子键合成聚合物的化学反应。可分为均缩聚反应和共缩聚反应。

(1) 均缩聚反应:带有两个官能团的一种单体进行的缩聚反应。

(2) 共缩聚反应:两种或两种以上的双官能团单体进行的缩聚反应。

2.加聚反应:由不饱和或环状单体分子加成聚合生成聚合物的一种化学反应。反应中没有水或其它低分子副产物的释出,而且所生成的聚合物元素成分与原用单体的成分相同。按参加反应的单体种类和聚合物本身的构型,可分为均聚合反应、共聚合反应和定向聚合反应。

2.1.5 塑料的用途

塑料巳被广泛用于农业、工业、建筑、包装、国防尖端工业以及人们日常生活等各个领域。

农业方面:大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、鱼网、养殖浮漂等。

工业方面:电气和电于工业广泛使用塑料制作绝缘材料和封装材料;在机械工业中用塑料制成传动齿轮、轴承、轴瓦及许多零部件代替金属制品;在化学工业中用塑料作管道、各种容器及其它防腐材料;在建筑工业中作门窗、楼梯扶手、地板砖、天花板、隔热隔音板、壁纸、落水管件及坑管、装饰板和卫生洁具等。

在国防工业和尖端技术中,无论是常规武器、飞机、舰艇,还是火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船和原子能工业等,塑料都是不可缺少的材料。

在人们的日常生活中,塑料的应用更广泛,如市场上销售的塑料凉鞋、拖鞋、雨衣、手提包、儿童玩具、牙刷、肥皂盒、热水瓶壳等等。目前在各种家用电器,如电视机、收录机、电风扇、洗衣机、电冰箱等方面也获得了广泛的应用。

塑料作为一种新型包装材料,在包装领域中已获得广泛应用,例如各种中空容器、注塑容器(周转箱、集装箱、桶等),包装薄膜,编织袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆扎绳和打包带等。

2.1.6 塑料工业的发展历史及现状

早在19世纪以前,人们就已经利用沥青、松香、琥珀、虫胶等天然树脂。1868年将天然纤维素硝化,用樟脑作增塑剂制成了世界上第一个塑料品种,称为赛璐珞,从此开始了人类使用塑料的历史。1909年出现了第一种用人工合成的塑料-酚醛塑料。1920年又一种人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)诞生了。这两种塑料当时为推动电气工业和仪器制造工业的发展起了积极作用。

到20世纪20、30年代,相继出现了醇酸树脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯类、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。从40年代至今,随着科学技术和工业的发展,石油资源的广泛开发利用,塑料工业获得迅速发展。品种上又出现了聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯、氟塑料、环氧树脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亚胺等等。

2.2 塑料的分类

2.2.1 按塑料中树脂的分子结构和热性能分类

热塑性塑料和热固性塑料

1.热塑性塑料

这类塑料的合成树都是线型或支链型高聚物﹐因而受热变软﹐甚至成为可流动的稳定粘稠液体﹐在此状态时具有可塑性﹐可塑制成一定形状的塑件﹐冷却后保持既得的形状﹐如再加热又可变软成另一种形状﹐如此可以进行反复多次。这一过程中只有物理变化﹐而无化学变化﹐其变化是可逆的。(反复多次成型)

塑料种类﹕

a.聚氯乙烯(PVC)———产量大,有毒不能用作食品包装。

b.聚苯乙烯(PS)———最早的工业化塑料品种之一。

c.聚乙烯(PE)

d.聚炳烯(PP)

e.尼龙(PA)

f.聚甲醛(POM)

g.聚碳酸脂(PC)———可用于食品包装﹐镜片。

h.ABS塑料i.聚砚(PSU)

j.聚苯醚(PPO) k.氟塑料

l.聚酯树脂n.有机玻璃(PMMA)

2.热固性塑料

这类塑料的合成树脂是体型高聚物﹐因而在加热之初﹐因分子呈线型构具有可熔性和可塑性﹐可塑制成一定形状的塑件﹐当继续加热时﹐分子呈现风状结构﹐当温度达到一定程度后﹐树脂变成不溶和不熔的体型结构﹐使形状固定下来﹐不再变化。如有加热也不软化﹐不再具有可。在一定变化过程中﹐既有物理变化﹐又有化学变化﹐因此﹐变化过程中不可逆的。(一次成型)

种类﹕A.酚酸塑料PF

B.氨基塑料

C.环氧树脂EP

D.酚醛塑料(PF)又称电木﹐用于电气开关﹐热固性材料。

2.2.2 按塑料的性能及用途分类

1、通用塑料

指产量大、用途广、价格低的塑料。(酚醛塑料、氨基塑料、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙稀等六大品种塑料)

2、工程塑料

一般指能承受一定外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚矾等。机械性能、耐磨、耐腐蚀、尺寸稳定性均较高。

3、特种(增强)塑料

一般指具有特种功能(如耐热、自润滑等),应用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。在塑料中加入玻璃纤维等填料作为增强材料,以进一步改善塑料的机电性能,这种新型复合材料称为增强塑料。增强塑料具有优良的机械性能,比强度和比刚度高。

2.2.3 按塑料成型方法分类

模压塑料:供模压用的树脂混合料。如一般热固性塑料。

层压塑料:指浸有树脂的纤维织物,可经叠合、热压结合而成为整体材料。

注射、挤出和吹塑塑料: -般指能在料筒温度下熔融、流动,在模具中迅速硬化的树脂混合科。如一般热塑性塑料。

浇铸塑料:能在无压或稍加压力的情况下,倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料。如MC尼龙。

反应注射模塑料:一般指液态原材料,加压注入模腔内,使其反应固化制得成品。如聚氨脂类。

2.2.4 按塑料半制品和制品分类

模塑粉:又称塑料粉,主要由热固性树脂(如酚醛)和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。如酚醛塑料粉。增强塑料:加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料。

泡沫塑料:整体内含有无数微孔的塑料。

薄膜:一般指厚度在0.25毫米以下的平整而柔软的塑料制品。

2.3 塑料的性能

2.3.1 塑料的使用性能

1、塑料的物理性能

密度、表观密度、透气性、透湿性、吸水性、透明性、透光率。

2、塑料的化学性能

耐化学性、耐候性、耐老化性、光稳定性、抗霉性等。

3、塑料的机械性能

抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、断裂伸长率、冲击韧度、抗疲劳强度、耐蠕变性、摩擦系数及磨耗、硬度等。

4、塑料的热性能

线膨胀系数、导热系数、玻璃化温度、耐热性、热变形温度、熔体指数、热稳定性、热分解温度、耐热性等。5、塑料的电性能

表面电阻率、体积电阻率、介电常数、介电强度、耐电弧性、介电损耗等。

2.3.2 热塑性塑料的工艺特性

热塑性塑料品种极多,即使同一品种也由于树脂分子及附加物配比不同而使其使用及工艺特性也有所不同。另外,为了改变原有品种的特性,常用共聚、交链等各种化学聚合方法在原有的树脂结构中导入一定百分比量的异种单体或高分子相等树脂,以改变原有树脂的结构成为具有新的使用及工艺特性的改性品种。例如,ABS即为在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为改性共聚物,也可称为改性聚苯乙烯,具有比聚苯乙烯优越的使用,工艺特性。由于热塑性塑料品种多、性能复杂,即使同一类的塑料也有仅供注射用或挤出用之分,故本章节主要介绍各种注射用的热塑性塑料。

(一)收缩性

1、定义

塑件自模具中取出冷却到室温后,发生尺寸收缩这种性能称为收缩性。

收缩性的大小以单位长度塑件收缩量的百分数来表示,称为收缩率。由于成型模具与塑料的线膨胀系数不同,收缩率分为实际收缩率和计算收缩率两种。

Q实=(a-b)/b×100%(2-1)

Q计=(c-b)/b×100%(2-2)

式中:Q实—实际收缩率(%);

Q计—计算收缩率(%);

a —模具或塑件在成型温度时单向尺寸(毫米);

b —塑件在室温下单向尺寸(毫米);

c —模具在室温下单向尺寸(毫米)。

实际收缩率为表示塑件实际所发生的收缩,因其值与计算收缩相差很小,所以模具设计时以Q计为设计参数来计算型腔及型芯尺寸。

2、影响因素

影响热塑性塑料成形收缩的因素如下:

1.塑料品种。热塑性塑料成形过程中由于还存在结晶化形起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成形后的收缩、退火或调湿处理后收缩一般也都比热固性塑料大。

2.塑件结构。成形时融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。由于塑料的导热性差,使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。另外,有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向,密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件的特性对收缩大小,方向性影响较大。3.模具结构。进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成形时间。直接进料口、进料口截面大(尤其截面较厚的)则收缩小但方向性大,进料口宽及长度短的则方向性小。距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。

4.成型工艺条件。模具温度高,融料冷却慢、密度高、收缩大,尤其对结晶料则因结晶度高,体积变化大,故收缩更大。模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关,直接影响到各部分收缩量大小及方向性。另外,保持

压力及时间对收缩也影响较大,压力大、时间长的则收缩小但方向性大。注射压力高,融料粘度差小,层间剪切应力小,脱模后弹性回跳大,故收缩也可适量的减小,料温高、收缩大,但方向性小。因此在成形时调整模温、压力、注射速度及冷却时间等诸因素也可适当改变塑件收缩情况。

3、收缩性对模具设计的影响

模具设计时按经验确定塑件各部位的收缩率,再来计算型腔尺寸。对高精度塑件及难以掌握收缩率时,一般用如下方法设计模具:

(1)对塑件外径取较小收缩率,内径取较大收缩率,以留有试模后修正的余地。

(2)试模确定浇注系统形式、尺寸及成形条件。

(3)要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况(测量时必须在脱模后24小时以后)。

(4)按实际收缩情况修正模具。

(5)再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。

(二)塑料状态与加工性

1、玻璃态(坚硬的固体):变形可逆,不宜进行大变形量的加工。

成型方法:可进行车、铣、刨、钻等切削加工。

2、高弹态(橡皮状弹性体):变形能力增大,变形仍具有可逆性。

成型方法:真空成型、压延成型、中空成型、冲压、锻压等

3、粘流态(粘性液体):变形不可逆。

成型方法:注射、吹塑、挤出等

(三)流动性

1.定义及性能指标

塑料在一定温度、压力下充填模具型腔的能力,称为塑料的流动性。

熔融指数:将被测塑料装入加热料筒中并进行加热,在一定的温度和压力下,测定塑料熔体在10min内从料孔挤出的质量,单位g,则该值称为熔融指数,简写为M I。熔融指数越大,流动性越好。

2.影响因素

(1)温度。料温高则流动性增大,但不同塑料也各有差异,聚苯乙烯(尤其耐冲击型及MI值较高的)、聚丙烯尼龙、有机玻璃、改性聚苯乙烯(例ABS·AS)、聚碳酸酯、醋酸纤维等塑料的流动性随温度变化较大。对聚乙烯、聚甲醛、则温度增减对其流动性影响较小。所以前者在成形时宜调节温度来控制流动性。

(2)压力。注射压力增大则融料受剪切作用大,流动性也增大,特别是聚乙烯、聚甲醛较为敏感,所以成形时宜调节注射压力来控制流动性。

(3)模具结构。浇注系统的形式,尺寸,布置,冷却系统设计,融料流动阻力(如型面光洁度,料道截面厚度,型腔形状,排气系统)等因素都直接影响到融料在型腔内的实际流动性,凡促使融料降低温度,增加流动性阻力的则流动性就降低。

模具设计时应根据所用塑料的流动性,选用合理的结构。成形时则也可控制料温,模温及注射压力、注射速度等因素来适当地调节填充情况以满足成形需要。

(四)相容性

定义:相容性(又称为共混性)是指两种或两种以上不同品种的塑料,在熔融状态下不产生相互分离现象的能力。若两种塑料不相容,则混熔后塑件会出现分层、脱皮等表面缺陷。

相容性与分子结构有一定关系,分子结构相似者较易相容,结构不同时较难相容。

(五)吸湿性

1、定义

吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。按吸湿或粘附水分能力的大小,可将塑料塑料分为吸湿性和不吸湿性塑料两大类。

2、吸湿性塑料的缺陷

料中含水量必须控制在允许范围内,不然在高温、高压下水分变成气体或发生水解作用,使树脂起泡、流动性下

降、外观及机电性能不良。所以吸湿性塑料必须按要求采用适当的加热方法及规范进行预热,在使用时还需用红外线照射以防止再吸湿。

(五)结晶性

热塑性塑料按其冷凝时无出现结晶现象可划分为结晶形塑料与非结晶形(又称无定形)塑料两大类。

所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时,分子由独立移动,完全处于无次序状态,变成分子停止自由运动,按略微固定的位置,并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。

作为判别这两类塑料的外观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定,一般结晶性料为不透明或半透明(如聚甲醛等),无定形料为透明(如有机玻璃等)。但也有例外情况,如聚4-甲基戍烯-1为结晶性塑料却有高透明性,ABS 为非结晶形塑料但却并不透明。

在模具设计及选择注射机时应注意对结晶料有下列要求:

(1)料温上升到成形温度所需的热量多,要用塑化能力大的设备。

(2)冷凝时放出热量大,要充分冷却。

(3)熔态与固态的比重差大,成形收缩大,易发生缩孔、气孔。

(4)冷却快结晶度低,收缩小,透明度高。结晶度与塑件壁厚有关,壁厚冷却慢结晶度高,收缩大,物性好。所以结晶性料应按要求必须控制模温。

(5)各向异性显著,内应力大。脱模后未结晶化的分子有继续结晶化倾向,处于能量不平衡状态,易发生变形,翘曲。

(6)结晶熔点范围窄,易发生未熔粉末注入模具或堵塞进料口。

(六)热敏性及水敏性

1.热敏性塑料系指某些塑料对热较为敏感,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为热敏性塑料。如硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物,聚甲醛,聚三氟氯乙烯等。热敏性塑料在分解时产生单体、气体、固体等副产物,特别是有的分解气体对人体、设备、模具都有刺激、腐蚀作用或毒性。因此,模具设计、选择注射机及成形时都应注意,应选用螺杆式注射机,浇注系统截面宜大,模具和料筒应镀铬,不得有死角滞料,必须严格控制成形温度、塑料中加入稳定剂,减弱热敏性能。

2.有的塑料(如聚碳酸酯)即使含有少量水分,但在高温、高压下也会发生分解,这种性能称为水敏性,对此必须预先加热干燥。

(七)应力开裂及熔融破裂

1.有的塑料对应力敏感,成形时易产生内应力并质脆易裂,塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂现象。为此,除了在原料内加入附加剂提高抗裂性外,对原料应注意干燥,合理的选择成形条件,以减少内应力和增加抗裂性。并应选择合理的塑件形状,不宜设置嵌件等尽量减少应力集中。模具设计时应增大脱模斜度,选用合理的进料口及顶出机构,成形时应适当的调节料温、模温、注射压力及冷却时间,尽量避免塑件过于冷脆时脱模,成形后塑件还宜进行后处理提高抗裂性,消除内应力并禁止与溶剂接触。

2.当一定融熔指数的聚合物熔体,在恒温下通过喷嘴孔时其流速超过某值后,熔体表面发生明显横向裂纹称为熔融破裂,有损塑件外观及物性。故在选用熔融指数高的聚合物等,应增大喷嘴、浇道、进料口截面,减少注射速度,提高料温。

(八)热性能及冷却速度

1.各种塑料有不同比热、热传导率、热变形温度等热性能。比热高的塑化时需要热量大,应选用塑化能力大的注射机。热变形温度高的冷却时间可短,脱模早,但脱模后要防止冷却变形。热传导率低的冷却速度慢(如离子聚合物等冷却速度极慢)必须充分冷却,要加强模具冷却效果。热浇道模具适用于比热低,热传导率高的塑料。比热大、热传导率低,热变形温度低、冷却速度慢的塑料则不利于高速成形,必须用适当的注射机及加强模具冷却。

2.各种塑料按其品种特性及塑件形状,要求必须保持适当的冷却速度。所以模具必须按成形要求设置加热和冷却系统,以保持一定模温。当料温使模温升高时应予冷却,以防止塑件脱模后变形,缩短成形周期,降低结晶度。当塑料余热不足以使模具保持一定温度时,则模具应设有加热系统,使模具保持在一定温度,以控制冷却速度,

保证流动性,改善填充条件或用以控制塑件使其缓慢冷却,防止厚壁塑件内外冷却不匀及提高结晶度等。对流动性好,成形面积大、料温不匀的则按塑件成形情况有时需加热或冷却交替使用或局部加热与冷却并用。为此模具应设有相应的冷却或加热系统。

2.3.3 热固性塑料的工艺性能

常用热固性塑料有酚醛、氨基(三聚氰胺、脲醛)聚酯、聚邻苯二甲酸二丙烯酯等。主要用于压塑、挤塑、注射成形。硅酮、环氧树脂等塑料,目前主要作为低压挤塑封装电子元件及浇注成形等用。

(一)收缩率

收缩率的计算方法与热塑性塑料相同。

热固性塑料收缩的产生原因有:

1、热收缩:热胀冷缩,热收缩与模具的温度成正比,是成型收缩中主要的收缩因素之一。

2、化学结构变化:热固性塑料在成型过程中进行了交联反应,分子由线形结构变为网状结构,由于分子链间距的缩小,结构变得紧密,故产生了体积收缩。

3、弹性恢复:塑件从模具中取出后,作用在塑件上的压力消失,由于弹性恢复,会造成塑件体积的负收缩(膨胀)。

4、塑性变形:塑件脱模时,成型压力迅速降低,但模壁紧压在塑件的周围,使其产生塑性变形。发生变形部分的收缩率比没有发生变形部分的收缩率大。

5、塑料种类

6、塑料制品结构

7、成型工艺

(二)流动性

1、定义

塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。这是模具设计时必须考虑的一个重要工艺参数。热固性塑料的流动性通常以拉西格流动值表示。

拉西格流动值:将一定质量的欲测塑料预压成圆锭,将圆锭放入压模中,在一定的温度和压力下,测定它从模孔中挤出的长度(粗糙部分不计在内),此即为拉西格流动值,以mm表示。

2、流动等级

每一品种的塑料流动性可分为四个不同的等级。

3、影响因素

塑料品种、模具结构、成型条件

(三)比容及压缩率

比容为每一克塑料所占有的体积(以厘米3/克计)。压缩率为塑粉与塑件两者体积或比容之比值(其值恒大于1)。它们都可被用来确定压模装料室的大小。其数值大即要求装料室体积要大,同时又说明塑粉内充气多,排气困难,成形周期长,生产率低。比容小则反之,而且有利于压锭,压制。但比容值也常因塑料的粒度大小及颗粒不均匀度而有误差。

(四)硬化速度

1、定义:硬化是指塑料成型时完成交联反应的过程。硬化速度通常以塑料试样硬化每1mm厚度所需的秒数来表示,此值越小,硬化速度越快。

2、影响因素:塑料品种、塑件形状、壁厚、成型温度及是否预热、预压

硬化速度慢,使成型周期变长,生产率降低;硬化速度快,则不能成型复杂的塑件。

(五)水分及挥发物含量

塑料中水分及挥发物,一方面来自塑料本身,另一方面来自压缩或压注过程中化学反应的副产物。

各种塑料中含有不同程度的水分、挥发物含量,过多时流动性增大、易溢料、保持时间长、收缩增大,易发生波纹、翘曲等弊病,影响塑件机电性能。但当塑料过于干燥时也会导致流动性不良成形困难,所以不同塑料应按要求进行预热干燥,对吸湿性强的料,尤其在潮湿季节即使对预热后的料也应防止再吸湿。

由于各种塑料中含有不同成分的水分及挥发物,同时在缩合反应时要发生缩合水分,这些成分都需在成形时变成气体排出模外,有的气体对模具有腐蚀作用,对人体也有刺激作用。为此在模具设计时应对各种塑料此类特性有所了解,并采取相应措施,如预热、模具镀铬,开排气槽或成形时设排气工序。

2.4 常用塑料的性能及应用

2.4.1 热塑性塑料

产量比较:聚乙烯PE >聚氯乙烯PVC>聚苯乙烯PS>聚丙稀PP

1、聚氯乙烯(PVC)

(1)典型应用范围:供水管道,家用管道,房屋墙板,商用机器壳体,电子产品包装,医疗器械,食品包装等。(2)注塑模工艺条件:

干燥处理:通常不需要干燥处理。

熔化温度:185~205℃

模具温度:20~50℃

注射压力:可大到1500bar

保压压力:可大到1000bar

注射速度:为避免材料降解,一般要用相当地的注射速度。

流道和浇口:所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件,最好使用针尖型浇口或潜入式浇口;对于较厚的部件,最好使用扇形浇口。针尖型浇口或潜入式浇口的最小直径应为1mm;扇形浇口的厚度不能小于1mm。(3)化学和物理特性:

刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。PVC材料是一种非结晶性材料。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数,如果此参数不当将导致材料分解的问题。PVC的流动特性相当差,其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工(这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。PVC 的收缩率相当低,一般为0.2~0.6%。

2、PS 聚苯乙烯

(1)典型应用范围:产品包装,家庭用品(餐具、托盘等),电气(透明容器、光源散射器、绝缘薄膜等)。(2)注塑模工艺条件:

干燥处理:除非储存不当,通常不需要干燥处理。如果需要干燥,建议干燥条件为80℃、2~3小时。

熔化温度:180~280℃。对于阻燃型材料其上限为250℃。

模具温度:40~50℃。

注射压力:200~600bar。

注射速度:建议使用快速的注射速度。

流道和浇口:可以使用所有常规类型的浇口。

(3)化学和物理特性:

大多数商业用的PS都是透明的、非晶体材料。PS具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。它能够抵抗水、稀释的无机酸,但能够被强氧化酸如浓硫酸所腐蚀,并且能够在一些有机溶剂中膨胀变形。

典型的收缩率在0.4~0.7%之间。

3、聚乙烯(PE)

产量在塑料工业中占首位。按合成时压力不同,聚乙烯合成方法可分为高压、中压和低压三种。

1、PE-HD 高密度聚乙烯

(1)典型应用范围:电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等。

(2)注塑模工艺条件:

干燥:如果存储恰当则无须干燥。

熔化温度:220~260℃。对于分子较大的材料,建议熔化温度范围在200~250℃之间。

模具温度:50~95℃。6mm以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度,6mm以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。对于最优的加工周期时间,冷却腔道直径应不小于8mm,并且距模具表面的距离应在1.3d之内(这里“d”是冷却腔道的直径)。

注射压力:700~1050bar。

注射速度:建议使用高速注射。

流道和浇口:流道直径在4到7.5mm之间,流道长度应尽可能短。可以使用各种类型的浇口,浇口长度不要超过0.75mm。特别适用于使用热流道模具。

(3)化学和物理特性:

PE-HD的高结晶度导致了它的高密度,抗张力强度,高温扭曲温度,粘性以及化学稳定性。PE-HD比PE-LD有更强的抗渗透性。PE-HD的抗冲击强度较低。PH-HD的特性主要由密度和分子量分布所控制。适用于注塑模的PE-HD分子量分布很窄。对于密度为0.91~ 0.925g/cm3,我们称之为第一类型PE-HD;对于密度为0.926~ 0.94g/cm3,称之为第二类型PE-HD;对于密度为0.94~ 0.965g/cm3,称之为第三类型PE-HD。该材料的流动特性很好,MFR为0.1到28之间。分子量越高,PH-LD的流动特性越差,但是有更好的抗冲击强度。PE-LD是半结晶材料,成型后收缩率较高,在1.5%到4%之间。PE-HD很容易发生环境应力开裂现象。可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力,从而减轻开裂现象。PE-HD当温度高于60℃时很容易在烃类溶剂中溶解,但其抗溶解性比PE-LD还要好一些。

2、PE-LD 低密度聚乙烯

(1)典型应用范围:碗,箱柜,管道联接器

(2)注塑模工艺条件:

干燥:一般不需要

熔化温度:180~280℃

模具温度:20~40℃,为了实现冷却均匀以及较为经济的去热,建议冷却腔道直径至少为8mm,并且从冷却腔道到模具表面的距离不要超过冷却腔道直径的1.5倍。

注射压力:最大可到1500bar。

保压压力:最大可到750bar。

注射速度:建议使用快速注射速度。

流道和浇口:可以使用各种类型的流道和浇口。PE-LD特别适合于使用热流道模具。

(3)化学和物理特性:

商业用的PE-LD材料的密度为0.91~0.94 g/cm3。PE-LD对气体和水蒸汽具有渗透性。PE-LD的热膨胀系数很高不适合于加工长期使用的制品。如果PE-LD的密度在0.91~0.925 g/cm3之间,那么其收缩率在2%~5%之间;如果密度在0.926~0.94 g/cm3之间,那么其收缩率在1.5%~4%之间。当前实际的收缩率还要取决于注塑工艺参数。PE-LD在室温下可以抵抗多种溶剂,但是芳香烃和氯化烃溶剂可使其膨胀。同PE-HD类似,PE-LD容易发生环境应力开裂现象。

4、PP 聚丙烯

(1)典型应用范围:汽车工业(主要使用含金属添加剂的PP:挡泥板、通风管、风扇等),器械(洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等),日用消费品(草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等)。(2)注塑模工艺条件:

干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。

熔化温度:220~275℃,注意不要超过275℃。

模具温度:40~80℃,建议使用50℃。结晶程度主要由模具温度决定。

注射压力:可大到1800bar。

注射速度:通常,使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么应使用较高温度下的低速注塑。

流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的

浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。

(3)化学和物理特性:

PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆,因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP 材料有较低的热扭曲温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。

2.4.2 热固性塑料

1、酚醛塑料

2、氨基塑料

3、环氧树脂

2.5 塑料的鉴别方法

一、溶解性试验

热固性塑料不溶于有机溶剂,热塑性塑料除一些特殊高分子化合物外,都能溶解于不同的有机溶剂中。

二、密度试验

测出体积、称出重量,计算出密度,据密度判断

三、热分解试验

根据热分解后产生的气体与石蕊试纸反应,根据反应结果判断。

四、燃烧试验

各种塑料具有不同的燃烧难易程度、离火后的自熄性、火焰状态和塑料变化状态、气味等

根据塑料的熔融温度判定

六、元素检定试验

用化学方法测定除碳、氢以外存在于塑料中的氮、硫、氯、氟、磷等元素。

七、其他特殊鉴别试验

第3章塑料的模塑工艺

3.1 注射模塑工艺

3.1.1 注射模塑成型原理

1、何谓注塑成型

所谓注塑成型(Injection Molding)是指,将已加热融化的材料喷射注入到模具内,经由冷却与固化後,得到成形品的方法。适用于量产与形状复杂产品等成形加工领域。

射出成形工程是以下列六大顺序执行:合模→射出→保压→冷却→开模→取出产品。重复执行这种作业流程,就可连续生产制品。

2. 注塑成型机

常用注射机:柱塞式注射机、螺杆式注射机

注射机作用:加热熔融塑料;对粘流的塑料施加高压,注射成型

注塑成型机可区分为合模装置与注射装置。合模装置是开闭模具以执行脱模(eject)作业,而且也有如图所示的肘杆方式,以及利用油压缸直接开闭模具的直压方式。

注射装置是将树脂予以加热融化後再射入模具内。此时,要旋转螺杆,并如图所示让投入到料斗的树脂停留在螺杆前端(称之为计量),经过相当于所需树脂量的行程储藏後再进行射出。

当树脂在模具内流动时,则控制螺杆的移动速度(射出速度),并在填充树脂後用压力(保压力)进行控制。当达到一定的螺杆位置或一定射出压力时,则从速度控制切换成压力控制。

3. 模具

所谓模具(Mold)是指,为了将材料树脂做成某种形状,而用来承接射出注入树脂的金属制模型。虽然没有图示记载,但实际上有几个空孔,并用温水、油、加热器等进行温度管理。

已溶解的材料是从浇口进入模具内,再经由流道与流道口填充到模槽内。接下来则经由冷却工程与开模成型机脱模杆上的模具脱模板,推顶出成形品。

4. 成形品

成形品是由流入融化树脂的浇口、导入模槽的流道与产品部份所构成。由于一次的成形作业只能作出一个产品,因此效率不高。若能利用流道连结数个模槽,就可同时成形数个产品。

此时,当各模槽的流道长度不同时,就无法同时填充树脂,而且大部分的模槽尺寸、外观、物性皆不同,因此通常都会将流道设计成相同长度。

3.1.2 注射模塑工艺过程

工艺过程的确定是注射工艺规程制定的中心环节,包括成型前的准备、注射过程、制品的后处理

1、注射成型前的准备

(1)原料的检验和预处理

在成型前应对原料进行外观和工艺性能检验,检验内容包括:色泽、粒度、均匀性、流动性(熔体指数、粘度)、热稳定性、收缩性、水分含量等。

对于吸水性强的塑料,在成型前必须进行干燥处理。

(2)嵌件的预热

预热温度以不损坏嵌件表面所镀的锌层或铬层为限,一般为110~1300C,对于表面无镀层的铝合金或铜嵌件,预热温度可达1500C。

(3)料筒的清洗

(4)脱模剂的选用

常用脱模剂有三种:硬脂酸锌(除聚酰胺外)、液体石蜡(针对聚酰胺较好);硅油(需配制甲苯溶液,涂抹于模腔表面,加热干燥)

2、注射过程

完整注射过程包括:加料®塑化®注射®保压®冷却®脱模。

(1)塑料的塑化

(2)熔体充满型腔与冷却定型

1)充模阶段:从注射机的螺杆或柱塞快速推进,将塑料熔体注入型腔,直到型腔被熔体完全充满为止。(0~t1)2)压实阶段:指熔体充满型腔时起至螺杆或柱塞开始退回的一段时间。(t1~t2)

3)倒流阶段:从螺杆或柱塞开始后退(t2)至浇口处熔体冻结时(t3)为止。

4)冻结后的冷却阶段:从浇口处的塑料完全冻结到塑料制品脱模取出为止。(t3~t4)

3、塑料制品的后处理

根据塑料特性和使用要求,塑料制品可进行退火处理和调湿处理。

退火处理:消除塑件的内应力,稳定尺寸。

调湿处理:主要针对聚酰胺塑料,将刚脱模的塑件放在热水中处理,不仅隔绝空气、防止氧化、消除内应力,且可以达到吸湿平衡、稳定尺寸。调湿处理温度一般为100~1200C。

3.1.3 注射模塑工艺条件的选择和控制

注射模塑最主要的工艺条件是温度、压力和时间。

1、温度

注射成型中需要控制的温度主要有料筒温度、喷嘴温度、模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和塑料充满型腔;后一种主要影响充满型腔和冷却固化。

(1)料筒的温度

影响因素有:

1)塑料的粘流温度或熔点

2)聚合物的相对分子质量及相对分子质量分布

3)注射机的类型

4)塑料制品及模具结构特点

(2)喷嘴温度

通常比料筒温度低,防止熔体在直通式喷嘴上发生“流涎”现象。

(2)模具温度

应低于塑料的玻璃化温度或热变形温度,以保证塑料熔体凝固定型和脱模。

2、压力

注射模塑过程中要控制的压力有塑化压力和注射压力。

(1)塑化压力

所谓塑化压力是指:采用螺杆式注射机式,螺杆顶部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力。又称为背压。

(2)注射压力

注射压力:至柱塞或螺杆顶部对塑料所施加的压力。其作用是克服熔体从料筒流向型腔的流动阻力;使熔体具有一定的充满型腔的速率;对熔体仅此女冠压实。

注射压力大小取决于塑料品种、注射机类型、模具结构、塑料制品的壁厚和流程及其他工艺条件,尤其是浇注系统的结构和尺寸。

3、时间(成型周期)

完成一次注射模塑过程所需的时间成为成型周期,或称模塑周期。

4、常用塑料的注射成型工艺条件

3.1.4 注射模塑的发展

1、热固性塑料的注射模塑

2、共注射模塑

3、无流道注射模塑

4、流动注射模塑

3.2 压缩模塑、传递模塑工艺

3.2.1 压缩模塑成型原理

1、成型方法

压缩模塑又称为模压成型或压制

先讲粉状、粒状、碎屑状或纤维状的塑料放入成型温度下的模具加料腔中,然后合模加压,使其成型并固化,从而获得制品。

2、适用材料

主要用于热固性材料的成型,也可用于热塑性材料的成型

3、成型过程

压缩模塑由预压、预热和模压三个过程组成:

(1)预压:为改善制品质量和提高模塑效率等,将粉料或纤维状模塑料预先压成一定形状的操作。

(2)预热:为改善模塑料的加工性能和缩短成型周期等,把模塑料在成型前先行加热的操作。

(3)模压:在模具内加入所需量的塑料,闭模、排气,在模塑温度和压力下保持一段时间,然后脱模清模的操作。

4、设备

压缩模塑用的主要设备是压机和塑模。压机用得最多的是自给式液压机,吨位从几十吨至几百吨不等。有下压式压机和上压式压机。用于压缩模塑的模具称为压制模具,分为三类;溢料式模具、半溢料式模具不溢式模具。

5、优缺点

压缩模塑的主要优点是可模压较大平面的制品和能大量生产,其缺点是生产周期长,效率低。

3.2.2 压缩模塑前的准备

1、预压

2、预热和干燥

加热的目的:①去除水分和挥发物(干燥);②为压缩模塑提供热塑料(预热)

预热和干燥的方法:①热板预热②烘箱预热③红外线预热④高频预热。

3.2.3 压缩模塑工艺过程

压缩模塑工程为:加料®闭模®排气®固化®脱模®模具清理

1、嵌件的安放

2、加料

3、闭模

4、排气

5、固化

6、脱模

7、模具清理

3.2.4 压缩模塑工艺条件的确定

工艺条件主要是:成型温度、成型压力、模压时间

1、成型压力

成型压力是指模压时压力机对塑件单位投影面积上的压力。它的作用是迫使塑料充满型腔和让粘流态的塑料在压力作用下固化。

压力公式:p=F机×1000/A 式中:p—成型压力;F—压力机公称压力;A—凸模与塑料接触部分投影面积。

2、成型温度

3、模压时间

4、常用热固性塑料压缩模塑工艺条件

3.2.5 传递模塑成型原理

1、成型方法

传递模塑又称挤塑。

先将塑料加入模具加料腔中,使其受热成为粘流状态,在柱塞压力作用下,粘流态的塑料经过浇注系统,进入并充满闭合的型腔,塑料在型腔内继续受热受压,经过一定时间的固化后,开模取出塑料制品。

传递模塑是热固性塑料的一种成型方式,模塑时先将模塑料在加热室加热软化,然后压入巳被加热的模腔内固化成型。传递模塑按设备不同有工种形式:①活板式;②罐式;③柱塞式。

2、传递模塑对塑料的要求

在未达到固化温度前,塑料应具有较大的流动性,达到固化温度后,又须具有较快的固化速率。能符合这种要求的有酚醛、三聚氰胺甲醛和环氧树脂等。

3、优缺点

传递模塑具有以下优点:①制品废边少,可减少后加工量;②能模塑带有精细或易碎嵌件和穿孔的制品,并且能保持嵌件和孔眼位置的正确;③制品性能均匀,尺寸准确,质量高;④模具的磨损较小。

缺点是:⑤模具的制造成本较压缩模高;⑥塑料损耗大;⑦纤维增强塑料因纤维定向而产生各向异性;⑧围绕在嵌件四周的塑料,有时会因熔按不牢而使制品的强度降低。

3.3 挤出工艺

1、定义

挤出成型也称挤出模塑、挤压模塑或挤塑,它是在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法。

2、成型过程

固态塑料的塑化®成型®定型

3、成型方法

挤出法主要用于热塑性塑料的成型,也可用于某些热固性塑料。挤出的制品都是连续的型材,如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆包覆层等。此外,还可用于塑料的混合、塑化造粒、着色、掺合等。

挤出成型机由挤出装置、传动机构和加热、冷却系统等主要部分组成。挤出机有螺杆式(单螺杆和多螺杆)和柱塞式两种类型。前者的挤出工艺是连续式,后者是间歇式。

单螺杆挤出机的基本结构主要包括传动装置、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模等部分。

挤出机辅助设备有物料前处理设备(如物料输送与干燥)、挤出物处理设备(定型、冷却、牵引、切料或辊卷)和生产条件控制设备等三大类。

3.4 其它模塑工艺简介

1、中空吹塑

借气体压力使闭合在模具中的热型坯吹胀成为中空制品,或管型坯无模吹胀成管膜的一种方法。该方法主要用于各种包装容器和管式膜的制造。凡是熔体指数为0.04 ~ 1.12的都是比较优良的中空吹塑材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、热塑性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纤维素和聚缩醛树脂等,其中以聚乙烯应用得最多。

2.层压成型

用或不用粘结剂,借加热、加压把相同或不相同材料的两层或多层结合为整体的方法。层压成型常用层压机操作,这种压机的动压板和定压板之间装有多层可浮动热压板。层压成型常用的增强材料有棉布、玻璃布、纸张、石棉布等,树脂有酚醛、环氧、不饱和聚酯以及某些热塑性树脂。

3.冷压模塑

冷压模塑又叫冷压烧结成型,和普通压缩模塑的不同点是在常温下使物料加压模塑。脱模后的模塑品可再行加热或借助化学作用使其固化。该法多用于聚四氟乙烯的成型,也用于某些耐高温塑料(如聚酰亚胺等)。一般工艺过程为制坯-烧结-冷却三个步骤。

4.低压成型

使用成型压力等于或低于1.4兆帕的摸压或层压方法。低压成型方法用于制造增强塑料制品。增强材料如玻璃纤维、纺织物、石棉、纸、碳纤维等。常用的树脂绝大多数是热固性的,如酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯、有机

硅等树脂。低压成型包括袋压法、喷射法。

(1) 袋压成型:借助弹性袋(或其它弹性隔膜)接受流体压力而使介于刚性模和弹性袋之间的增强塑料均匀受压而成为制件的一种方法。按造成流体压力的方法不同,一般可分为加压袋成型、真空袋压成型和热压釜成型等。(2) 喷射成型:成型增强塑料制品时,用喷枪将短切纤维和树脂等同时喷在模具上积层并固化为制品的方法。5.挤拉成型

挤拉成型是热固性纤维增强塑料的成型方法之一。用于生产断面形状固定不变,长度不受限制的型材。成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续纤维经加热模拉出,然后再通过加热室使树脂进一步固化而制备具有单向高强度连续增强塑料型材。

通常用于挤拉成型的树脂有不饱和聚酯、环氧和有机硅三种。其中不饱和聚酯树脂用得最多。挤拉成型机通常由纤维排布装置、树脂槽、预成型装置、口模及加热装置、牵引装置和切割设备等组成

6.浇铸

在不加压或稍加压的情况下,将液态单体、树脂或其混合物注入模内并使其成为固态制品的方法。浇铸法分为静态浇铸、嵌铸、离心浇铸、搪塑、旋转铸塑、滚塑和流延铸塑等。

7.手糊成型

手糊成型又称手工裱糊成型、接触成型,是制造增强塑料制品的方法之一。该法是在涂好脱模剂的模具上,用手工一边铺设增强材料一边涂刷树脂直到所需厚度为止,然后通过固化和脱模而取得制品。手糊成型中采用的合成树脂主要是环氧树脂和不饱和聚酯树脂。增强材料有玻璃布、无捻粗纱方格布、玻璃毡等。

8.纤维缠绕成型

在控制张力和预定线型的条件下,以浸有树脂胶液的连续丝缠绕到芯模或模具上来成型增强塑料制品。这种方法只适于制造圆柱形和球形等回转体。常用的树脂有酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等。玻璃纤维是缠绕成型常用的增强材料,它有两种:有捻纤维和无捻纤维。

9.压延

将已经塑化的接近粘流温度的聚合物材料通过一系列相向旋转着的水平辊筒间隙,使物料承受挤压和延展作用,成为具有一定厚度、宽度与表面光洁的薄片状制品,主要用于生产片材、薄膜、人造革和其它涂层制品等压延成型所采用的原材料主要是聚氯乙烯、纤维素、改性聚苯乙烯等。

压延设备包括压延机和其它辅机。压延机通常以辊筒数目及其排列方式分类。根据辊筒数目不同,压延机有双辊、三辊、四辊、五辊、甚至六辊,以三辊或四辊压延机用得最多。

10.涂覆

为了防腐、绝缘、装饰等目的,以液体或粉末形式在织物、纸张、金属箔或板等物体表面上涂盖塑料薄层(例如.0.3毫米以下)的方法。涂覆法最常用的塑料一般是热塑性塑料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚三氟氯乙烯等。

涂覆工艺有热熔敷、流化喷涂、火焰喷涂、静电喷涂和等离子喷涂。

11.发泡成型

发泡成型是使塑料产生微孔结构的过程。几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料,常用的树脂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛等。按照泡孔结构可将泡沫塑料分为两类,若绝大多数气孔是互相连通的,则称为开孔泡沫塑料;如果绝大多数气孔是互相分隔的,则称为闭孔泡沫塑料。开孔或闭孔的泡沫结构是由制造方法所决定的。

(1) 化学发泡。由特意加入的化学发泡剂,受热分解或原料组分间发生化学反应而产生的气体,使塑料熔体充满泡孔。化学发泡剂在加热时释放出的气体有二氧化碳、氮气、氨气等。化学发泡常用于聚氨脂泡沫塑料的生产。

(2) 物理发泡。物理发泡是在塑料中溶入气体或液体,而后使其膨胀或气化发泡的方法。物理发泡适应的塑料品种较多。

(3) 机械发泡。借机械搅拌方法使气体混入液体混合料中,然后经定型过程形成泡孔的泡沫塑料。此法常用于脲眠甲醛树脂,其它如聚乙烯醇缩甲醛、聚乙酸乙烯、聚氯乙烯溶胶等也适用。

12.二次加工

成型后的塑料制品或型材,按需要进行的再加工,例如机械加工、连接、修饰等。下表列出了塑料二次加工的方法。

机械加工:锯、剪、冲、车、刨、刮、铣、钻、磨、抛光、喷砂、揉面、螺纹加工等

激光加工:裁断、打孔、刻花等

连接:焊接热风、加热工具、激光、旋转摩擦、振动摩擦、高频、超声、感应等

粘结:溶剂、溶液、热熔等

机械:螺钉、弹簧夹、弹簧插销、铆接、铰链等

表面装饰:涂料涂饰、溶剂增亮、涂覆、印刷、彩绘、烫印、真空镀膜、喷镀、电镀等

3.5 塑料制品的工艺性

塑件的工艺性: 是塑件对成型加工的适应性

塑件工艺性设计包括:塑料材料选择、尺寸及精度和表面质量、塑件结构

塑件工艺性设计的特点:应当满足使用性能和成形工艺的要求,力求做到结构合理、造型美观、便于制造。3.5.1 塑料材料选择

塑料的选材包括:选定塑料基体聚合物(树脂)种类、塑料具体牌号、添加剂种类与用量等

塑料原料选择方法:

1、使用环境(不同的温度、湿度及介质条件、不同的受力类型选择不同的塑料)

2、使用对象(根据国别、地区、民族和具体使用者的不同选材)

3、按用途进行分类(按应用领域、功能)

3.5.2 塑件的尺寸、精度和表面质量

1、塑件的尺寸

塑件的尺寸:指塑件的总体尺寸

塑件的尺寸受下面两个因素影响:1、塑料的流动性(大而薄的塑件充模困难);2、设备的工作能力(注射量、锁模力、工作台面)

2、塑件的精度

(1)定义

塑件尺寸精度:是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度,即所获塑件尺寸的准确度。

(2)影响精度因素

1、模具的制造精度、磨损程度和安装误差;

2、塑料收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化;

3、塑件成型后的时效变化

(3)尺寸精度的确定

模塑件公差代号为MT,MT1级精度最高(一般不采用)MT7级精度最低

对于塑件上孔的公差可采用基准孔,可取表中数值冠以(+)号。对于塑件上轴的公差可采用基准轴,可取表中数值冠以(-)号。

一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸精度。

模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3级。

3、塑件的表面质量

一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高1~2级

3.5.3 塑件的几何形状

一、表面形状

塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型

二、脱模斜度

1、定义

为了便于塑件脱模,防止脱模时擦伤塑件,必须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度α,在模具上称为脱模斜度。

脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率,一般取30 ′~1°30′。

2、脱模斜度方向

3、脱模斜度表示方法:

4、脱模斜度设计要点:

(1)、塑件精度高,采用较小脱模斜度

塑料成型工艺及模具设计叶久新王群版

塑料成型工艺及模具设计叶久新王群版 第一--三章 1、塑料成型方法: 注射成型有浇注系统成型热塑性塑料 压缩成型无浇注系统成型热固性塑料 压注成型有浇注系统 挤出成型有浇注系统 2、塑料模具分为:注射模具、压缩模具、传递模具、挤出模具、中空吹塑模具、热成型模具 3、不同温度时聚合物呈现的三种状态: 低温态温度较低时呈玻璃态(固体态),在外力的作用下,有一定的变形,但变形可 逆,即外力消失后,其变形也随之消失。 高弹态是橡胶态的弹性体。其变形能力显著增加,但变形仍可逆。 黏流态是粘性流体,常称为熔体。加工不可逆,一经成型冷却,形状保留。 4、聚合物单体经过聚合反应生成的高份子聚合物 5、塑料是以合成树脂为主要成份,加入适量的添加剂而组成的混合物。

优点:密度小、质量轻;比强度、比刚度高;电气性能好;光学性能好;化 学稳定性高;减摩、耐磨及减振、隔音性能好;多种防护性能 合成树脂的份子及结构分类:热固性塑料热塑性塑料 6、添加剂包括填充剂(增量作用又有改性效果)、稳定剂、润滑剂、着色剂和固化剂等。 7、交联------聚合物由线型结构转变为体型结构的反应. 8、降解——聚合物份子可能由于受到热和应力的作用或者微量水分、酸、碱等杂质及空气中氧的作用而导致其相对份子质量降低的现象. 9、塑化-------加入的塑料在料筒中进行加热由固体颗粒转化成粘流态并且具有良好的可塑性过程. 10、流动性塑料熔体在一定的温度、压力作用下填充模具型腔的能力热塑性塑料检测:熔融流动指数测定法、螺旋线长度试验法 影响塑料流动性的因素有以下三个: 温度料温高,则流动性大。 压力注射压力增大,则熔体收剪切作用越大,流动性也越大。 模具结构浇注系统的形式,尺寸,布置,冷却系统的设计,溶料的流动阻力等因素流动性较好的塑料有:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纤维等

注塑模具设计工艺及流程解析

注塑模具设计工艺及流程解析 模具,是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品,同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。下面带你一起了解注塑模具设计工艺及流 程! 传统的注塑模具设计,主要为二维和经验设计,单使用二维工程图纸已很难正确和详尽地表达产品的形状和结构,且无法直接应用于数控加工,设计过程中分析、计算周期长,准确性差。随着CAD/CAE/CAM 技术的发展,现代注塑模具设计方法是设计者在电脑上直接建立产品的三维模型,根据产品三维模型进行模具结构设计及优化设计,再根 据模具结构设计三维模型进行NC编程。这种方法使产品模型设计、模具结构设计、加工编程及工艺设计都以3D数据为基础,实现数据共享,不仅能快速提高设计效率,而且能保证质量,降低成本。注塑模具的设计是一个经验性很强的题目,由于设计经验有限,很难一次性应 用三维造型软件UG/MoldWizard直接进行设计。 1主要特点 注塑模具设计一、注塑模具加工(RotationalMold) 滚塑成型工艺的方法是先将塑料加入模具中,然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热,模内的塑料在重力和热能的作用下,逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上,成型为所需要的形状,给冷却定型而制得。 二、滚塑成型工艺与传统的吹塑、注塑工艺相比有以下优势:

1、成本优势:滚塑成型工艺中只要求机架的强度足以支承物料、模具及机架自身的重量,以防止物料泄漏的闭模力;并且物料在整个成型过程中,除自然重力的作用外,几乎不受任何外力的作用,从而完全具备了机模加工制造的方便,周期短,成本低的优势。 2、质量优势。滚塑工艺的产品在整个制作过程中,由于无内应力产生,产品质量和结构更加稳定。 3、灵活多变优势。滚塑工艺的机模制造方便,价格低廉,故特别适用于新产品开发中的多品种、小批量的生产。 4、个性化设计优势。滚塑成型工艺中的产品极易变换颜色,并可以做到中空(无缝无焊),在产品表面处理上可以做到花纹、木质、石质及金属的效果,满足现代社会消费者对商品的个性化需求。 三、采用该工艺生产的产品范围采用该工艺生产的产品有:油箱、水箱、机械外壳、挡泥板等。主要替代对象是金属件及玻璃钢制品。 四、注塑 注塑是一种工艺,是基于比如LIGA的微制造技术开发出来的,当然还有很多其他方法。而LIGA工艺就是先生产出一个注塑所需要的模型,也就是俗称的"模子",然后将液态塑料灌注在模具中,最后在分离出来,形成最终所需要的产品。比如一些塑料玩具,产品太多了。 2背景介绍

塑胶模具设计的十大步骤

塑胶模具设计的十大步骤 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,其内容如下: 1. 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。 2. 塑料制件说明书或技术要求。 3. 生产产量。 4. 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。回复“模具”,查看更多 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。 1. 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、使用性能方面的要求是什么,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。 2. 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、模具结构类型等要求是否恰当,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。 3. 确定成型方法——采用直压法、铸压法还是注塑法。 4、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内容: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。 5. 具体结构方案 (1)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。 (2)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求是要保证塑料制件的几何形状,表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是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。 三、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。 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。

塑料成型工艺及模具设计

塑料成型工艺及模具设计 塑料成型是一种通过模具设计和加工塑料制品的工艺。塑料成型工艺主要包括注塑成型、吹塑成型和挤塑成型。 注塑成型是最常见的塑料成型工艺之一。该工艺首先将选定的塑料颗粒加热熔化,然后将熔融的塑料注入一个模具中。模具通常由两个部分组成,分别是一个固定模具和一个活动模具。熔融的塑料在模具中冷却和固化后,活动模具打开,成品塑料制品从中取出。注塑成型工艺具有制品尺寸稳定、生产效率高和适合大批量生产等优势。 吹塑成型是另一种常用的塑料成型工艺。它主要用于制作一些中空或异型制品,如瓶子或塑料容器等。吹塑成型的过程通常分为两个步骤:首先是挤出成型,将熔融的塑料通过挤出机挤出成一个长管状;然后是吹塑成型,将挤出成的塑料管放入一个气压模具中,通过内部气压逐渐将塑料推向模具壁上,使其与模具壁接触并冷却固化。吹塑成型工艺具有成本低、生产效率高和对模具要求较低的优点。 挤塑成型是将熔融的塑料通过挤出机挤出成所需形状的工艺。挤塑成型通常适用于制造长条状、薄壁制品,如塑料管、塑料板材等。挤塑成型的过程分为三个步骤:首先是塑料熔化和挤出,将塑料颗粒加热熔化后,通过挤出机将其挤出成所需形状;然后是冷却固化,将挤出的塑料通过水冷却,使其迅速固化;最后是切割和整形,将挤出的塑料制品切割成所需长度,并进行整形和修整。挤塑成型工艺具有生产效率高、成本低和适合大批量生产的特点。

在塑料成型过程中,模具设计起着非常重要的作用。模具的设计需要考虑到塑料制品的形状和尺寸要求,以及生产效率和成本等因素。模具通常由若干个零部件组成,包括固定模具、活动模具和模具芯等。模具的设计需要考虑到注塑或吹塑成型过程中的塑料流动、冷却和固化等因素,以保证制品的质量和尺寸稳定。 总而言之,塑料成型是一种常见的制造工艺,通过模具设计和制造塑料制品。不同的塑料成型工艺具有不同的特点和优势,可以根据制品需求选择合适的成型工艺。模具设计是塑料成型过程中的关键要素,需要综合考虑多种因素,以满足制品质量、生产效率和成本的要求。塑料成型工艺及模具设计是塑料制品生产过程中至关重要的环节。塑料成型工艺包括注塑成型、吹塑成型和挤塑成型,而模具设计则是塑料成型过程中的关键。本文将继续介绍这些内容,探讨其应用范围、工艺流程以及模具设计的考虑因素等方面。 注塑成型是一种常见且广泛应用的塑料成型工艺。该工艺适用于制造各种大小和形状的塑料制品,包括塑料零件、容器、玩具等。注塑成型工艺的工艺流程主要包括塑料熔化、注塑、冷却和脱模等环节。首先,塑料颗粒经过加热熔化成熔融状态,然后被注入模具中。模具通常由固定模具和活动模具两部分组成,熔融的塑料在模具中冷却和固化后,活动模具打开,成品塑料制品从中取出。注塑成型具有制品尺寸稳定、生产效率高且适用于大批量生产的优势。

塑料模具设计方案

塑料模具设计方案 1. 引言 塑料模具是用于生产塑料制品的关键工具,它的设计和制造质量直接影响到塑料制品的质量和生产效率。本文档将介绍塑料模具设计的一般原则和步骤,并提供一个具体的案例分析,以帮助读者更好地理解塑料模具设计的过程。 2. 设计原则 塑料模具设计过程中需要遵循以下原则: •功能性原则:模具的设计应能满足所需产品的各种功能要求,例如尺寸精度、表面质量等。 •可制造性原则:模具的设计应考虑到制造过程中的技术要求和制造设备的限制,以提高生产效率并降低成本。 •可靠性原则:模具的设计应考虑到长期使用时的稳定性和可靠性,避免设计上的瑕疵和易损部件。 •易维护性原则:模具的设计应考虑到维修和保养的方便性,避免过于复杂的结构和难以拆卸的部件。 3. 设计步骤 塑料模具设计的一般步骤如下: 1.产品分析:对所需产品进行全面分析,包括尺寸、形状、材料等方 面的要求,以确定模具的设计参数。 2.模具结构设计:根据产品分析的结果,设计模具的整体结构,包括 模具的核心、模腔、排气系统等。 3.模具零件设计:根据模具结构的设计,详细设计各个零部件的结构 和尺寸,包括模具的导向系统、冷却系统、顶针系统等。 4.模具装配设计:将各个零部件进行装配设计,确保它们能够正确地 配合和工作。 5.模具画图:利用CAD等工具绘制模具各个零部件的图纸。 6.模具加工制造:根据图纸进行模具的加工制造,包括数控加工、电 火花等工艺。 7.模具调试和试模:进行模具的调试和试模工作,确保模具能够正常 运行并达到设计要求。

4. 案例分析 以下是一个具体的塑料模具设计方案的案例分析: 产品介绍:设计一款塑料杯子,杯子尺寸为直径80mm,高度100mm,材料 为食品级聚丙烯。 模具设计参数: - 轮廓尺寸:根据产品尺寸确定模腔和模芯的轮廓尺寸。 - 分 型面位置:确定模具分型面的位置,以便顺利取出制品。 - 排气系统:设计一个合 适的排气系统,以避免在注塑过程中产生气泡。 - 冷却系统:设计一个有效的冷却 系统,以提高生产效率。 - 顶针系统:设计一个顶针系统,以便顶出成型的杯子。 模具结构设计: - 核心和模腔:设计一个标准的圆柱形核心和模腔,以满足杯 子的外形要求。 - 分型面:确定一个合适的分型面位置,以便顺利取出制品。 - 排 气系统:考虑到杯子的形状,设计一个环形的排气系统,以避免气泡产生。 - 冷却 系统:设置适当的冷却通道,以提高模具的散热效果并提高生产效率。 - 顶针系统:设计一个顶针系统,以便顶出成型的杯子。 模具零件设计: - 导向系统:设计一个合适的导向系统,以确保模腔和模芯的 正确对位。 - 冷却系统:设计冷却通道,以在注塑过程中有效地冷却模具并提高生 产效率。 - 顶针系统:设计顶针和顶出杆,以顶出成型的杯子。 模具装配设计:将各个零部件进行装配设计,确保它们能够正确地配合和工作。 模具画图:利用CAD等工具绘制各个零部件的图纸。 模具加工制造:根据图纸进行模具的加工制造。 模具调试和试模:进行模具的调试和试模工作,以确保模具能够正常运行并达 到设计要求。 5. 结论 塑料模具设计是一个复杂且关键的工作,本文档介绍了塑料模具设计的一般原 则和步骤,并提供了一个具体的案例分析。通过本文档的学习,读者可以更好地理解塑料模具设计的过程,并能够在实际工作中应用所学知识进行模具设计工作。

注塑模具的制作工艺流程

注塑模具的制作工艺流程 一、模具设计与制作 注塑模具的制作首先要进行模具设计。设计师根据产品的形状、尺寸和注塑工艺要求,制定出模具的结构和零部件的尺寸。设计完成后,将进行模具加工。 模具加工包括车铣、线切割、电火花、抛光等工序。首先是车铣工序,将模具的基础部件进行铣削,使其达到设计要求的尺寸。然后进行线切割,将模具的轮廓进行切割。接下来是电火花加工,通过放电腐蚀的方式加工模具的细小零部件。最后进行抛光,使模具表面光洁平整。 二、模具装配与调试 模具加工完成后,将进行模具的装配与调试。将各个零部件按照设计要求进行组装,然后进行模具的调试。调试主要包括模具的开合动作、顶出机构的调整、冷却系统的检验等。通过调试,确保模具的正常运行和产品的质量。 三、注塑成型 完成模具的装配与调试后,开始进行注塑成型。首先是将塑料颗粒加入注塑机的料斗中,然后通过加热和螺杆的推动,将塑料熔化并注入模具腔中。在模具中,塑料逐渐冷却凝固,并形成所需产品的形状。

四、冷却与脱模 注塑成型后,需要进行冷却与脱模。冷却系统通过循环的冷却水将模具中的热量带走,使塑料迅速冷却。冷却完成后,打开模具,将脱模装置推动,使产生的制品从模具中脱落。 五、修整与检验 脱模后,还需要进行修整与检验。修整主要是去除模具留下的切削边和冲击痕迹,使产品表面光滑。检验则是对产品进行尺寸、外观质量等方面的检查,确保产品符合要求。 六、模具保养与维护 完成一次注塑成型后,需要进行模具的保养与维护工作。保养工作包括清洁模具、防锈处理、润滑等,以延长模具的使用寿命。维护工作包括定期检查模具的磨损情况,及时更换损坏的零部件。 注塑模具的制作工艺流程是一个复杂的过程,需要设计、加工、装配、调试等多个环节的配合和协调。只有严格按照流程进行操作,才能制作出高质量的注塑模具。同时,模具的保养与维护也是至关重要的,能够提高模具的使用寿命,保证注塑产品的质量和生产效率。

塑料制品模具制作工艺流程

塑料制品模具制作工艺流程 塑料制品模具制作工艺流程 塑料制品模具制作是指制作用于塑料制品注塑的模具。塑料制品模具制作是一个相对复杂的工艺过程,需要经过多个步骤才能完成。下面将介绍塑料制品模具制作的一般工艺流程。 第一步,设计模具。模具的设计是塑料制品模具制作的第一步。首先要根据塑料制品的要求和规格来确定模具的尺寸和形状。然后,根据设计要求进行模具设计,包括模具的结构、各个零部件的尺寸和形状等。设计完成后,需要进行审查和修改,确保模具的质量和性能。 第二步,制作模具零部件。模具的制作需要制作各个零部件,包括模具的模座、模芯、滑块、冷却系统等。制作模具零部件的方法有很多种,可以采用传统的加工方法,如车、铣、刨、磨等,也可以采用现代的数控加工方法。制作模具零部件需要高度的技术和精度,以确保模具的质量和尺寸的准确性。 第三步,装配模具。模具的装配是将制作好的各个零部件组装在一起,形成完整的模具。在装配模具的过程中,需要注意各个零部件的精确匹配和安装位置的准确性。装配完成后,需要进行调试和检查,确认模具的质量和性能达到要求。 第四步,热处理。热处理是为了提高模具的硬度和耐磨性。常用的热处理方法有淬火、回火、正火等。热处理需要根据模具材料的特性来确定具体的处理方式和工艺参数,并进行相应的

控制和监测。 第五步,修模和抛光。模具制作完成后,还需要进行修模和抛光。修模是指对模具进行必要的修整和调整,以确保模具的良好运行。抛光是为了提高模具的表面光洁度和光泽度,以减少模具与塑料材料的粘附和摩擦。 第六步,模具调试。模具调试是将模具安装在注塑机上,进行模具和注塑机之间的配合和调试。调试过程中,需要根据塑料制品注塑工艺参数进行调整和控制,以确保注塑过程的稳定和塑料制品的质量。 最后,进行模具测试和试生产。模具测试是将模具安装在注塑机上,进行模具性能和质量的测试。试生产是通过进行实际的注塑生产,检验和验证模具的性能和质量。 综上所述,塑料制品模具制作工艺流程包括设计模具、制作模具零部件、装配模具、热处理、修模和抛光、模具调试以及模具测试和试生产。每个步骤都需要经过认真的设计和精细的制作,以确保模具的质量和性能。塑料制品模具制作是一个综合性的工艺过程,需要各个环节的配合和协调,才能最终完成一个高质量的模具。塑料制品模具制作工艺流程是塑料制品生产的重要环节之一。随着塑料制品的广泛应用,对模具制作的要求也日益提高。模具制作工艺流程的优化和改进,对于提高塑料制品质量、降低生产成本具有重要意义。 首先,在进行塑料制品模具制作之前,需要进行充分的工艺准

塑料模具设计教学(共3篇)

件图及加工工艺规程 .. 5 模具总装图及模具的装配、试模 ........ 模具总装图 ....... 模具的安装试模 ... 试模前的打算.. 模具的安装及调试........ 试模....... 检验 ....... 1.塑件的工艺分析 塑件的成型工艺性分析 塑件如图1所示。 图1 塑件图 产品名称:套管产品材料:ABS 产品数量:较大批量生产塑件尺寸:如图1所示塑件重量:25克塑件颜色:红色 塑件要求:塑件外侧表面光滑,下端外沿不允许有浇口痕迹。塑件允许最大脱模斜度° 塑件材料ABS的运用性能 可参考《简明塑料模具设计手册》P30表1-13 综合性能较好,冲击韧度、力学强度较高,尺寸稳定,耐化学性、电气性能良好;易于成形和机械加工,与有机玻璃的熔接性良好,可作双色成形塑件,且表面可镀铬。 适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电信结构零件。 塑件材料ABS的加工特性 可参考《简明塑料模具设计手册》P32表1-14 无定型塑料,其品种许多,各品种的机电性能及成形特性也各有差异,应按品种确定成形方法及成形条件。 吸湿性强,含水量应小于%,必需充分干燥,要求表面光泽的塑件

应要求长时间预热干燥。 流淌性中等,溢边料 mm左右(流淌性比聚苯乙烯,AS差,但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好)。 比聚苯乙烯加工困难,宜取高料温、模温(对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂,料温更宜取高)。料温对物性影响较大、料温过高易分解(分解温度为250℃左右,比聚苯乙烯易分解),对要求精度较高塑件,模温宜取50~60℃,要求光泽及耐热型料宜取60~80℃。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高,一般用柱塞式注塑机时料温为180~230℃,注射压力为100~140 MPa,螺杆式注塑机则取160~220℃,70~100 MPa为宜。 模具设计时要留意浇注系统,选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹(但在热水中加热可消逝)。脱模斜度宜取2℃以上。 塑件的成型工艺参数确定 可参考《简明塑料模具设计手册》P54表1-18 查手册得到ABS塑料的成型工艺参数:适用注射机类型螺杆式密度~ g/cm3;收缩率~ % ; 预热温度80C°~85C°,预热时间 2 ~ 3 h ;料筒温度后段150C°~170C°,中段180C°~200C°,前段160C°~180C°; 喷嘴温度170C°~180C°;模具温度50C°~80C°;注射压力60 ~ 100 MPa ; 成型时间注射时间20 ~ 90s ,保压时间0 ~ 5s ,冷却时间20 ~

塑料成型工艺及模具设计(课程设计任务书)

塑料成型工艺及模具设计课程设计说明书 设计题目: 姓名: 班级: 学号: 设计时间: 指导教师:

目录 一、编制塑件成型工艺卡………………………………………………………… 二、塑件成型工艺分析与设计 1.塑件原材料特性…………………………………………………………… 2.塑件原材料成型性能……………………………………………………… 3.塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析………………………………… 4.塑件成型方法确定………………………………………………………… 三、塑件成型模具设计 5.型腔的数量和布置………………………………………………………… 6.选择注塑机型号及其参数……………………………………………… 7.确定分型面……………………………………………………………… 8.浇注系统选择和设计…………………………………………………… 9.成型部件的设计计算…………………………………………………… 10.侧向抽芯机构…………………………………………………………… 11.排气系统设计………………………………………………………..….. 12.模架的确定和标准件选择(示意图)…………..……………………… 13.温度调节系统设计…………………………………………..…………… 14.推出机构(脱模)……………………………………………..………… 15.导向机构………………………………………………………………….. 16.模具设计心得体会……………………………………………………….. 17.参考文献………………………………………………………………….. 18.模具总装图和零件图…………………………………………………..…

注塑模具设计步骤

注塑模具的设计须按照以下几个步骤进行: (1)塑件分析 1.明确塑件设计要求 仔细阅读塑件制品零件图,从制品的塑料品种,塑件形状,尺寸精度,表面粗糙度等各方面考虑注塑成型工艺的可行性和经济性,必要时,要与产品设计者探讨塑件的材料种类与结构修改的可能性。2.明确塑件的生产批量 小批量生产时,为降低成本,模具尽可能简单;在大批量生产时,应保证塑件质量前提条件下,尽量采用一模多腔或高速自动化生产,以缩短生产周期,提高生产率,因此对模具的推出机构,塑件和流道凝料的自动脱模机构提出严格要求。 3.计算塑件的体积和质量 计算塑件的体积和质量是为了选用注塑机,提高设备利用率,确定模具型腔数。 (2)注塑机选用 根据塑件的体积或重量大致确定模具的结构,初步确定注塑机型号,了解所使用的注塑机与设计模具有关的技术参数,如:注塑机定位圈的直径,喷嘴前端孔径及球面半径,注塑机最大注塑量,锁模力,注塑压力,固定模板和移动模板面积大小及安装螺孔位置,注塑机拉杆的间距,闭合厚度,开模行程,顶出行程等。 (3)模具设计的有关计算 1.凹,凸模零件工作尺寸的计算; 2.型腔壁厚,底板厚度的确定; 3.模具加热,冷却系统的确定。 (4)模具结构设计 1.塑件成型位置及分型面选择; 2.模具型腔数的确定,型腔的排列和流道布局以及浇口位置设置; 3.模具工作零件的结构设计; 4.侧分型与抽芯机构的设计; 5.顶出机构设计; 6.拉料杆的形式选择; 7.排气方式设计。

(5)模具总体尺寸的确定,选购模架 模架已逐渐标准化,根据生产厂家提供的模架图册,选定模架,在以上模具零部件设计基础上初步绘出模具的完整结构图。 (6)注塑机参数的校核 1.最大注塑量的校核; 2.注塑压力的校核; 3.锁模力的校核; 4.模具与注塑机安装部分相关尺寸校核,包括闭合高度,开模行程,模座安装尺寸等几方面的相关尺寸校核。 (7)模具结构总装图和零件工作图的绘制 模具总图绘制必须符合机械制图国家标准,其画法与一般机械图画法原则上没有区别,只是为了更清楚地表达模具中成型制品的形状,浇口位置的设置,在模具总图的俯视图上,可将定模拿掉,而只画动模部分的俯视图。 模具总装图应该包括必要尺寸,如模具闭合尺寸,外形尺寸,特征尺寸(与注塑机配合的定位环尺寸),装配尺寸,极限尺寸(活动零件移动起止点)及技术条件,编写零件明细表等。 通常主要工作零件加工周期较长,加工精度较高,因此应首先认真绘制,而其余零部件应尽量采用标准件。 (8)全面审核投产制造 模具设计员一般应参与加工,组装,试模,投产的全过程。

塑料模具课程设计

第一章:塑件工艺分析 一.塑件工艺性分析 (1) 二.塑件的材料分析 (1) 三•塑件的尺寸精度和结构分析 (2) 四.塑件的表面质量分析 (3) 五.塑件的结构分析 (3) 第二章:注射机型号的确定 (4) 一.按预选型腔来选择注射机 (6) 第三章:模具结构方案的确定 (9) 一.分型面的选择 (9) 二.型腔数目的确定及排列 (10) 三.初步设计主流道及分流道 (11) 四.确定浇口形式及方位 (13) 五.选择模架 (14) 六............................................................... 模具材料的选择.. V .. (14) 七.校核注塑机 (15) 八.冷却系统的设计 (18) 九.排气系统的设计 (19) 十.导向机构和定位机构的设计 (20) 十一.成型零件的结构设计 (21) 十二.按要求绘制装配图 (22)

第一早: 塑件工艺分析 一•塑件工艺性分析 ㈠塑件如图1所示,材料为聚丙烯(PP)。该塑件尺寸小,精度高,要求表面平 整,无收缩凹痕、无黑点、颜色均匀一致等缺陷。塑件中心处有一个?12的孔,环绕中 心轴且距中心轴为30mm的位置有四个?6的孔,其对称度小于0.05mm,该塑件结构简单,无需抽芯机构。 图1 二•塑件的材料分析 关于PP材料的介绍: 全名:聚丙烯 英文名称:Polypropylene 比重:0.9-0.91克/立方厘米成型收缩率:1.0-2.5%成型温度:160-220E PP为结晶型高聚物,常用塑料中PP最轻,密度仅为0.91g/cm3 (比水小)。通用塑料中,PP的耐热性最好,其热变形温度为80-100C,能在沸水中煮。PP有良好的耐应力开裂性,有很高的弯曲疲劳寿命,俗称“百折胶”。PP的综合性能优于PE料。PP 产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP的缺点:尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易产生“铜害”,它具有后收缩现象,脱模后,易老化、变脆、易变形。 日常生活中,常用的保鲜盒就是由PP材料制成。 成型特性: 1.结晶料, 吸湿性小, 易发生融体破裂, 长期与热金属接触易分解.

注塑模具设计步骤

注塑模具设计步骤 注塑模具的设计须按照以下几个步骤进行: (1)塑件分析 1.明确塑件设计要求 仔细阅读塑件制品零件图,从制品的塑料品种,塑件形状,尺寸精度,表面粗糙度等各方面考虑注塑成型工艺的可行性和经济性,必要时,要与产品设计者探讨塑件的材料种类与结构修改的可能性。 2.明确塑件的生产批量 小批量生产时,为降低成本,模具尽可能简单;在大批量生产时,应保证塑件质量前提条件下,尽量采用一模多腔或高速自动化生产,以缩短生产周期,提高生产率,因此对模具的推出机构,塑件和流道凝料的自动脱模机构提出严格要求。 3.计算塑件的体积和质量 计算塑件的体积和质量是为了选用注塑机,提高设备利用率,确定模具型腔数。 (2)注塑机选用 根据塑件的体积或重量大致确定模具的结构,初步确定注塑机型号,了解所使用的注塑机与设计模具有关的技术参数,如:注塑机定位圈的直径,喷嘴前端孔径及球面半径,注塑机最大注塑量,锁模力,注塑压力,固定模板和移动模板面积大小及安装螺孔位置,注塑机拉杆的间距,闭合厚度,开模行程,顶出行程等。 (3)模具设计的有关计算 1.凹,凸模零件工作尺寸的计算; 2.型腔壁厚,底板厚度的确定; 3.模具加热,冷却系统的确定。 (4)模具结构设计 1.塑件成型位置及分型面选择; 2.模具型腔数的确定,型腔的排列和流道布局以及浇口位置设置; 3.模具工作零件的结构设计; 4.侧分型与抽芯机构的设计; 5.顶出机构设计; 6.拉料杆的形式选择; 7.排气方式设计。 (5)模具总体尺寸的确定,选购模架 模架已逐渐标准化,根据生产厂家提供的模架图册,选定模架,在以上模具零部件设计基础上初步绘出模具的完整结构图。 (6)注塑机参数的校核 1.最大注塑量的校核; 2.注塑压力的校核; 3.锁模力的校核; 4.模具与注塑机安装部分相关尺寸校核,包括闭合高度,开模行程,模座安装尺寸等几方面的相关尺寸校核。 (7)模具结构总装图和零件工作图的绘制 模具总图绘制必须符合机械制图国家标准,其画法与一般机械图画法原则上没有区别,只是为了更清楚地表达模具中成型制品的形状,浇口位置的设置,在模具总图的俯视图上,可将定模拿掉,而只画动模部分的俯视图。

塑料成型工艺与模具设计教案

《塑料成型工艺与模具设计》教案 长沙职业技术学院机械工程系傅子霞 课题:双分型面注射模(教材第94—97页)。 教学目标:1.识记模具基本结构,理解和掌握模具脱模过程。 2.能动手设计模具结构。 3.对模具设计产生兴趣,认识到机械设计的严谨性等。 教学重点:1.双分型面注射模的结构。 2.双分型面注射模的脱模过程。 突破方法:运用类比的方法,将复杂的结构化整为零,各个突破。 教学难点:双分型面注射模的脱模过程。 突破方法:将动作进行分解,逐一讲述,然后再合并动作,通过动画演示进行突破 教具:多媒体课件、塑料制件。 教法:实例分析法、推理法等。 学法:模拟法、讨论法等 教学过程: 一、复旧入新 通过提问的方式,复习单分型面注射模的结构和脱模过程,并引导学生分析其优缺点。然后,通过多媒体给出“一串葡萄”,创设情景,提出问题:要把葡萄从葡萄藤上摘下来,制成一粒一粒的葡萄干,怎样做效率更高?由此引出双分型面注射模。 二、新授 (一)双分型面注射模的结构 分析:双分型面注射模是在单分型面注射模的基础上发展起来的,和单分型面注射模有部分共同之处,通过多媒体给出其典型结构,采用类比的方法找出双分型面注射模的独有结构,并结合模具功能要求,运用推理法分析每一个结构所能实现的功能。 双分型面注射模结构特点: 1.采用点浇口的双分型面注射模可以把制品和浇注系统凝料在模内分离,

为此应该设计浇注系统凝料的脱出机构,保证将点浇口拉断,还要可靠地将浇注系统凝料从定模板或型腔中间板上脱离。 2.为保证两个分型面的打开顺序和打开距离,要在模具上增加必要的辅助置,因此模具结构较复杂。 类比:通过多媒体给出双分型面注射模的典型结构,让学生指出哪些是单分型面注射模所具有的,剩下的就是双分型面注射模独有的。 (1)成形零部件,包括型芯(凸模)、中间板; (2)浇注系统,包括浇口套、中间板; (3)导向部分,包括导柱、导套、导柱和中间板与拉料板上的导向孔; (4)推出装置,包括推杆、推杆固定板和推板; (5)二次分型部分,包括定距螺钉、弹簧、中间板; (6)结构零部件,包括动模座板、垫块、支承板、型芯固定板和定模座板等。 推理:运用推理的方法,分析双分型面注射模独有结构的作用。 定距螺钉——实现定距分型 弹簧——使A分型面先分型,实现顺序分型 中间板——便于取出浇注系统凝料 小结:通过和单分型面注射模的结构进行对比,采用化整为零的办法,将复杂的模具变成各个简单的个体,学生更容易接受。 (二) 双分型面注射模具的脱模过程 分析:由于双分型面注射模脱模过程抽象,需要有较强的空间想象能力,因此,运用实例分析法,通过将动作进行分解,分析每一个动作的动作要领,然后再合并动作,模拟开模。 给出实例:通过多媒体给出一个塑料碗,和成型这个塑料碗的双分型面注射模。 动作分解: 动作一浇注系统凝料和模具流道分离; 要领:必须分开一定的距离,便于取出浇注系统凝料 动作二塑料制件和浇注系统凝料分离; 要领:分离后的浇口痕迹要小,应保证塑料制件留在动模一侧,便于脱模。 动作三塑件和浇注系统凝料分别和模具脱离。 要领:脱模动作要迅速,保证足够的距离,便于塑料制件被推出机构推出

塑料模具设计教程008:挤出成型工艺及其参数

塑料模具设计教程008:挤出成型工艺及其参数 挤出成型工艺 热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为三个阶段。 第一阶段是塑料原料的塑化 塑料原料在挤出机的机筒温度和螺杆的旋转压实及混合作用下,由粉准或粒状变成粘流态物质。 第二阶段是成型 粘流态塑料熔体在挤出机螺杆螺旋力的推动作用下,通过具有一定形状的机头口模,得到截面与口模形状一致的连续型材。 第三阶段是定型 通过适当的处理方法,如定径处理、冷却处理等,使已挤出的塑料连续型材固化为塑件。 1. 原料的准备 挤出成型用的大部分塑料是粒状塑料,粉状塑料用得较少。因为粉状塑料含有较多的水分,会影响挤出成型的顺利进行,同时影响塑件的质量,例如塑件出现气泡、表面灰暗无光、皱纹、流浪等,其物理性能和力学性能也随之下降,而且粉状物料的压缩比大,不利于输送。当然,不论是粉状物料还是粒状物料,都会吸收一定的水分,所以在成型之前应进行干燥处理,将原料的水分控制在0.5%以下。原料的干燥一般是在烘箱或烘房中进行,此外,在准备阶段还要尽可能除去塑料中存在的杂质。 2. 挤出成型 将挤出机预热到规定温度后,启动电机带动螺杆旋转输送物料,同时向料筒中加入塑料。料筒中的塑料在外加热和剪切磨擦热作用下熔融塑化。由于螺杆旋转时对塑料不断推挤,迫使塑料经过滤板上的过滤网,再通过机头成型为一定口模形状的连续型材。初期的挤出塑件质量较差,外观也欠佳,要调整工艺条件及设备装置直到正常状态后才能投入正式生产。在挤出成型过程中,要特别注意温度和剪切磨擦热两个因素对塑件质量的影响。

3. 塑件的定型与冷却 热塑件塑件在离开机头口模以后,应该立即进行定型和冷却,否则,塑件在自重力作用下就会变形,出现凹陷或扭曲现象。在大多数情况下,定型和冷却是同时进行的,只有在挤出各种棒料和管材时,才有一个独立的定径过程,而挤出薄模、单丝等则无需定型,仅通过冷却即可。挤出板材与片材,有时还需要通过一对压辊压平,也有定型与冷却作用。管材的定型方法可用定径套,也有采用能通水冷却的特殊口模来定径的,但不管那种方法,都是使管坯内外形成压力差,使其紧贴在定径套上而冷却定型。 冷却一般采用空气冷却或水冷却,冷却速度对塑件性能有很大影响。硬质塑件(如聚苯乙烯、低密度聚乙烯和硬聚氯乙烯等)不能冷却得过快,否则容易造成残余内应力,影响塑件的外观质量;软质或结晶型塑件则要求及时冷却,以免塑件变形。 4. 塑件的牵引、卷取和切割 塑件自口模挤出后,会由于压力突然解除而发生离模膨胀现象,而冷却后又会发生收缩现象,从而使塑件的尺寸和形状发生改变。此外,由于塑件被连续不断地挤出,自重越来越大,如果不加以引导,会造成塑件停滞,使塑件不能顺利挤出。因此,在冷却的同时,要连续均匀地牵引塑件。 牵引过程由挤出机辅机之一的牵引装置来完成。牵引速度要与挤出速度相适应,一般是牵引速度大于挤出速度,以消除塑件尺寸的变化,同时对塑件进行适当的拉伸以提高质量。不同塑件的牵引速度不同。通常单丝的牵引速度可以快些,其原因是牵引速度大,塑件的厚度和直径减小,纵向抗断裂强度增高,扯断伸长率降低。挤出硬质塑件的牵引速度则不能大,通常需将牵引速度规定在一定范围内,并且要十分均匀,不然就会影响其尺寸均匀性和力学性能。 通过牵引的塑件根据使用要求在切割装置上裁剪(如棒、管、板、片等),或在卷取装置上绕制成卷(如单丝、电线电缆等)。此外,有些塑件有时还需进行后处理,以提高其尺寸稳定性。 图2-5所示为常见的挤出工艺过程示意图。

(完整版)塑料成型工艺与模具设计课程设计

塑料成型工艺与模具设计 课程设计说明书 设计题目 : 外壳注塑成型模具设计 姓名: 班级: 学号: 设计时间:指导教师 : 施春猛 11级模具( 1)班2011061486 尹甜甜

目录 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. ⋯⋯ 设计任务书 ........ 1. 工艺分析 1.1塑件材料分析 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1.2注射工艺规程编制 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1.2.1工艺过程 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1.2.2确定型腔数目 1.2.3塑件体积计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1.2.4型腔型芯尺寸确定 1.2.5初选设备及工艺参数确定 2.塑件在型腔中的位置确定 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2.1 分型面设计 2.2型腔排布 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3.浇注系统设计 3.1主流道设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯... .. 3.1.1浇口套的结构设计 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. 3.1.2 浇口套的尺寸确定 3.2分流道设计 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3.3 浇口设计 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯. ⋯⋯⋯3.4 流动距离比校核 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 .模架选用 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4.1模具整体结构分析 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. ⋯⋯⋯ .. ⋯⋯ 4.2模架确定 5.注射机校核 .. 6.推件机构设计 6.1推杆力的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. 6.2确定顶出方式及顶杆位置 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. 7.冷却系统设计 8 .排气系统设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯ .. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. ⋯⋯⋯ .. ⋯⋯⋯⋯ .⋯⋯.. 9. 装配图 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. 10. 零件图 10.1小型芯10.2 动模10.3型芯 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ . .. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ..⋯ .. . ⋯⋯⋯ 10.4 浇口套 10.5 动模固定板 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 10.6推杆 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. 11.参考文献

塑料模具课程设计---圆形塑件盖塑料模具设计

塑料成型工艺及模具设计 课程设计说明书 题目:圆形塑件盖塑料模具设计 目录 第一部分前言(1) 第二部分设计任务书(2)第三部分塑件成形工艺分析(4)第四部分分型面的选择(6)第五部分注射机的初选(8)第六部分模具的结构分析与设计(9)第七部分成型零件的设计(12)第八部分浇注系统的设计(23) 第九部分成型设备的选择及校核(30)第十部分成型工艺参数的确定(32)第十一部分模具特点和工作原理(34)第十二部分设计小结(37) 第十三部分参考资料(38) 第 1页共 46页

前言 一个学期的课程即将结束,为检验这一个学期以来对于塑料模设计的学习效果,综合检测理论在实际应用中的能力,除了平时的考试、实验测试外,更重要的是理论联系实际,即我们将努力认真的完成此次课程设计,我们的课程设计题目为:手轮注塑模具设计。 本次课程设计课题来源于生产实际,应用广泛,但成型难度相对较难,模具结构相对复杂,对我们初学模具设计的学生是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解,同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。 本次设计以手轮注塑模具为主线,综合了成型工艺分析,模具结构分析,最后是模具的设计计算等一系列模具设计的所有过程。能很好的达到学以致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤,模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来,所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外,同时使用了AutoCAD、SolidWorks等软件。 本次课程设计得到了廖秋慧老师和张效迅老师的关心指导。正因为老师的悉心指导和帮助,我们才得以解决一个又一个难题,最后完成课程设计,在此谨代表小组全体同学向老师表示感谢。 由于实际经验和理论技术有限,设计的错误和不足之处在所难免,希望各位老师和同学批评指正。 第 1页共 46页

塑料模课程设计1连接座成型模具设计讲解

目录 塑料成型工艺与模具设计课程设计任务书 (1) 1编制塑件成型工艺卡 (2) 2塑件成型工艺分析与设计 (3) 2.1 ABS特性 (3) 2.2 塑件原材料成型性能 (3) 2.3 塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析 (4) 2.4 塑件成型方法确定 (4) 3 塑件成型模具设计 (4) 3.1 型腔的数量和布置 (4) 3.2 选择注塑机型号及其参数 (4) 3.3 确定分型面 (6) 3.4 浇注系统选择和设计 (6) 3.5 成型部件的设计计算 (8) 3.6 排气系统设计 (9) 3.7 模架的确定和标准件选择(示意图) (9) 3.9 温度调节系统设计 (10) 3.10 推出机构(脱模)设计 (11) 3.11 导向机构设计 (11) 4 设计小结 (11) 5 参考文献 (11)

附录(模具总装图和零件图) (11) “塑料成型工艺与模具设计”课程设计任务书 课题设计名称:连接座的注射模设计 塑件图: 设计内容: 1、编制模塑成型工艺规程(即填写“塑件成型工艺卡”) 2、绘制塑件注射模总装图(A3图纸1张)

3、绘制该模具凸模、凹模的零件图各一套(A3图纸多张) 4、编写完善模具设计说明书(按A4打印纸装订) 1 塑件成型工艺卡 塑件成型工艺卡

2 塑件成型工艺分析与设计 2.1 ABS的特性 (1)化学和物理特性 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物三种化学单位合成,每种单体都有不同特性;丙烯腈有高强度,热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性,抗冲击特性;苯乙烯具有易加工,高光洁及高强度。从形态上看,ABS是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯—丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯胶分散相。这就决定了ABS材料的耐高温性、抗冲击性及易加工性等多种特性。缩水率为0.5%。ABS有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能,有一定的硬度和尺寸稳定性,易于成型加工且易着色,几乎不受酸、碱、盐及水和无机化合物的影响。密度为 1.08~1.2g/cm3使用温度在-40~100℃,紫外线作用下容易氧化分解。 (2)典型应用范围 水箱外壳、蓄电池槽、电机外壳、齿轮、把手等等。 (3)ABS注塑模工艺条件 干燥:ABS材料具有吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80~90C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度:210~280℃,建议熔化温度范围在245℃左右。模具温度:25~70℃,6mm以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度,6mm以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。对于最优的加工周期时间,冷却腔道直径应不小于8mm,并且距模具表面的距离应在1.3d之内(“d”是冷却腔道的直径)。注射压力:60~100MPa,射速度:使用高速注射。 2.2塑件原材料成型性能 1. 无定形料,其品种牌号很多,各品种的机电性能及成形特性也各有差异,应按品种确定成形方法及成形条件。 2. 吸湿性强,含水量应小于0.3%,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。

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