塑料成型及模具设计

塑料成型及模具设计中国矿业大学材料科学与工程学院

2013年8月

材料成型与控制工程专业主干课程之一课程情况总体简介授课学时：40学时课程性质：材料成型与控制工程专业的一门主干专业基础课，是一门理论性、综合实践性很强的课程。第一章概述第二章塑料及其成型工艺基础第三章塑料制件设计第四章注塑成型模具第五章其它成型方法课程目录：引言这些产品是什么材料制做的？是如何成型的？引言引言

什么是塑料？塑料的成份？塑料的品种？塑料的使用性能？塑料成型加工时呈现的性能？如何编制模塑成型工艺？

本门课程研究的内容之一：

塑料-塑件-塑料模塑成型工艺

蜂窝煤饼模

月饼引言引言

塑件---塑料模具引言本门课程研究的内容之二：

塑料模具设计月饼（材料---面粉）工具---饼模蜂窝煤（材料---煤）工具--蜂窝煤模具

塑件（材料---塑料）工具--塑料模具认识模具--了解模具--掌握模具技术--应用模具技术引言塑料成型及模具设计塑料产品生产流程--本课程研究的内容：成型设备成型物料成型模具塑料制品成型工艺成型工艺成型工艺模具结构模具温度模具压力等成型压力成型温度成型时间等模具结构、模具尺寸、安装尺寸、顶出方式、合模力、操作方式等塑料成型及及模具设计计课程的学习习目的与要要求：了解塑料成成型的基础础理论,成型物料,成型方法及及工艺.了解和掌握握塑料模具具的结构.掌握塑料模模具的设计计方法,模具材料的的选择.塑料成型及及模具设计计参考书籍及及手册：1.《塑料成型工工艺与模具具设计》.曹宏深主编编.机械工业出出版社,1992.2.《塑料注射模模设计技巧巧与实例》．王文广等等主编．化化学工业出出版社，2004年.3.《塑料成型工工艺与模具具设计》.屈华昌主编编.高等教育出出版社,2005.4.《塑料模塑工工艺与塑料料模设计》．翁其金主主编．机械械工业出版版社，1998年.5.《塑料模具设设计手册》．第1版．刘昌祺祺主编．机机械工业出出版社，1999年.塑料成型及及模具设计计专业期刊:1.《模具工业》（中文核心心期刊）.主办单位：：中国模具具工业协会会桂林电器器科学研究究所国际刊号：：ISSN1001-2168，国内统一一刊号：CN45-1158/TG;2.《模具技术》.主办单位：：上海模具具技术研究究所国际刊号：：ISSN1001-4934，国内统一一刊号：CN31-4934/TG;3.《工程塑料应应用》主办单位：：中国兵器器工业集团团第五三研研究所、中中国工程塑塑料工业协协会等单位位主办国际刊号：：ISSN1001-3539，国内刊号号：CN37-1111/TQ绪论学习目的与与要求：1．了解模具具发展历史史；2．掌握常用用的塑料成成型方法；；3．掌握模具具与塑料模模具的概念念；4．了解塑料料成型技术术的发展.重点：1、模具与塑塑料模具的的概念；2、本课程的的学习目的的与要求绪论一、模具及模具具的发展概概况1.模具：——是指利用其其本身特定定形状去成成型具有一一定形状和和尺寸的制制品的工具具。1）模具----是一种工具具；2）模具与塑塑件-----“一模一样””；3）订货合同同-----单件生产4）模具生产产制件所具具备的高精精度、高复复杂程度、、高一致性性、高生产产率和低消消耗，是其其他加工制制造方法所所不能比拟拟的。特点：绪论一、模具及模具具的发展概概况我国古代模具技术已达到较为先进的水平

我国现代模具行业发展迅猛2.模具发展概概况:工业革命推动了工业技术的发展绪论模具工业是是我国国民民经济的基基础产业，，是技术密密集的高技技术行业。。模具是制造造过程中的的重要工艺艺装备。模模具设计计与制造专专业人才是是制造业紧紧缺人才。美国工业界界认为：模模具是美国国工业的基石石日本工业界界认为：模模具是促进社会繁繁荣的动力力国外将模具具比喻为“金钥匙”、“进入富裕社社会的原动动力”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。绪论3.现代模具分类一、模具及及模具的发发展概况绪论注塑模级进模汽车覆盖件模绪论塑料模具－－是指利用用其本身特定密闭腔体去成型具有有一定形状状和尺寸的的立体形状塑料制品的的工具。模具－是指指利用其本本身特定形形状去成型型具有一定定形状和尺尺寸的制品品的工具。。绪论绪论一、模具及及模具的发发展概况4.模具技术的的应用模具是先进进生产力的的代表是先进文化化的发展方方向是工业生产产的基础工工艺装备广泛用于各各行各业绪论汽车模具系系列MouldingDieForAutomotive保险杠注射射模轮毂压铸模模轮胎橡胶模模密封圈挤出出模大型覆盖件件模反光镜玻璃璃模绝缘陶瓷模模举例:绪论二、塑料工工业与塑料料制品塑料----属合成高分分子材料塑料工业---包括塑料生生产和塑料料制品(塑件)生产原料树脂塑料制造助剂塑料塑料制品单体制造树脂制造成型加工树脂的生产塑料的生产塑件的生产成型--机械加工--修饰--装配特殊塑料通用塑料工程塑料绪论论1.按塑件的结结构不同分分:立体状成型法（模塑成型法）板状成型法线状成型法——人造纤维——薄板材料或或片状材料料（胶片薄薄板、塑料料薄膜）——把塑料模塑塑成为几何何形状、尺尺寸精度、、物理性能能等符合使使用要求的的制品。三、塑料的成型型工艺方法法与成型模模具塑料模具工具绪论三、塑料的成型型工艺方法法与成型模模具塑料成型方方法及其模模具压注模注射模压缩模吹塑模发泡模搪塑模真空成型模模压棍（模））挤出模热压印模彩印模模塑成型法法绪论2.按成型过程程中物理状状态不同分分:——把塑料加热热至熔点以以上（使之之处于熔融融态），对对其进行成成型加工的的一种方法法。——塑料处在熔熔融温度以以下（至少少低于熔点点10-20℃），塑料尚尚处于软化化状态时进进行的一种种成型方法法。压注成型注射成型挤出成型压缩成型吹塑成型真空及压缩缩空气成型型气辅成成型固相成型熔融成型

三、塑料成成型工工艺方方法与与成型型模具具绪论论压缩模模具压缩成型压机压缩成成型产产品2.按成型型过程程中物物理状状态不不同分分:三、塑料的的成型型工艺艺方法法与成成型模模具熔融成成型动画1动画22.按成型型过程程中物物理状状态不不同分分:三、塑料的的成型型工艺艺方法法与成成型模模具熔融成成型不溢式式压制制模具具录像像溢式压压制模模具录录像工程塑塑料压压制成成形原原理录录像绪论论压注成型压机压注原理

压注成成型产产品三、塑料的的成型型工艺艺方法法与成成型模模具2.按成成型型过过程程中中物物理理状状态态不不同同分分:熔融融成成型型传递递成成型型动动画画绪论论注射射成成型型压压机机注射原理

注射射成成型型产产品品2.按成成型型过过程程中中物物理理状状态态不不同同分分:三、、塑料料的的成成型型工工艺艺方方法法与与成成型型模模具具熔融融成成型型绪论论三、、塑料料的的成成型型工工艺艺方方法法与与成成型型模模具具2.按成成型型过过程程中中物物理理状状态态不不同同分分:熔融融成成型型2.按成成型型过过程程中中物物理理状状态态不不同同分分:三、、塑料料的的成成型型工工艺艺方方法法与与成成型型模模具具熔融融成成型型注射射成成型型螺杆杆式式注注塑塑机机的的注注塑塑成成形形原原理理动动画画实际际注塑塑机机工工作作过过程程瓶盖盖模模具具生生产产绪论论挤出出成成型型产产品品三、、塑料料的的成成型型工工艺艺方方法法与与成成型型模模具具2.按成成型型过过程程中中物物理理状状态态不不同同分分:挤出出机机头头熔融融成成型型三、、塑料料的的成成型型工工艺艺方方法法与与成成型型模模具具2.按成成型型过过程程中中物物理理状状态态不不同同分分:熔融融成成型型挤出出成成型型挤出出机机工工作作原原理理动动画画电缆缆外外套套挤挤出出生生产产线线录录像像挤出出成成型型过过程程绪论论吹塑成型压机吹塑塑原原理理吹塑塑成成型型产产品品三、、塑料料的的成成型型工工艺艺方方法法与与成成型型模模具具2.按成成型型过过程程中中物物理理状状态态不不同同分分:固相成型动画画三、、塑料料的的成成型型工工艺艺方方法法与与成成型型模模具具2.按成型过程程中物理状状态不同分分:固相成型吹塑成型机机吹塑成形基基本原理录录像注吹成型动动画挤吹成型动动画绪论绪论真空成型模模具三、塑料的成型型工艺方法法与成型模模具2.按成型过程程中物理状状态不同分分:固相成型真空成型产产品真空成型动动画1真空成型动动画2绪论三、塑料的成型型工艺方法法与成型模模具2.按成型过程程中物理状状态不同分分:固相成型气辅成型塑塑件模具配置气气针装置，，由气体产产生器（惰惰性气体））向气针装装置供气，，以实现气气辅。气辅模具气针装置气辅模具绪论模塑成型的的工艺、高高效率的设设备、先进进的模具是影响塑料料制品(塑件)生产的三大大重要因素素加工材料：：塑料加工依据：：塑料的成成型性能，，塑件结构构、尺寸精精度加工设备：：主要是塑塑料成型设设备加工工艺装装备：塑料料模具三、塑料的成型型工艺方法法与成型模模具绪论四塑料模塑成成型及模具具技术的发发展动向项目国外国内注塑模型腔精度0.005～0.01mm0.02～0.05mm型腔表面粗糙度Ra0.01～0.05μmRa0.20μm非淬火钢模具寿命

10～60万次10～30万次淬火钢模具寿命160～300万次50～100万次热流道模具使用率80%以上总体不足10%标准化程度70～80%小于30%中型塑料模生产周期

一个月左右

2～4个月国内外塑料料模具技术术比较表绪论四、塑料模塑成成型及模具具技术的发发展动向1.塑料成型技技术的发展展

塑料成型方法的革新塑料成型理论的进展塑料模具精密、大型、复杂、长寿命2.模具加工技技术发展趋趋势开发优质模模具材料和和先进的表表面处理技技术普及应用CAD/CAE/CAM技术开发模具的的抛光技术术、设备与与材料模具的高速速测量技术术、逆向工工程与并行行工程模具标准化化绪论四、塑料模塑成成型及模具具技术的发发展动向1.塑料成型技技术的发展展塑料成型理论的进展流道优化设设计分析模具冷却系系统设计分分析气气辅—气体穿透分分析温度分析温度分析模具冷却系系统设计分分析气辅—气体穿透分分析模流分析动动画演示绪论四、塑料模塑成成型及模具具技术的发发展动向1.塑料成型技技术的发展展

塑料成型方法的革新(针对新型塑料和具有特殊要求的塑件

)四、塑料模塑成成型及模具具技术的发发展动向2.模具加工技技术发展趋