塑料成型工艺与模具设计

塑料成型工艺与模具设计

主讲：林剑明课程情况总体简介授课学时：60学时课程性质：模具设计与制造专业的一门主干专业技术课，是一门实践性、综合性很强的课程。

模具设计与制造专业核心课程之一单元1塑料模具的认识单元2注射模具的设计单元3挤出模具的设计单元4其它塑料模具的设计课程目录：这些产品是什么材料制做的？你是否拥有这种材料的产品？举出2-3个例子。

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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-塑料模塑成型工艺上一页下一页

引言

蜂窝煤

饼模

月饼上一页下一页

引言

塑件---塑料模具上一页下一页

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--应用模具技术上一页下一页

引言本门课程研究的内容之三：融入塑料模具制造应用已学知识—研究并掌握塑料模具零件加工特点上一页下一页产品开发一般过程：

由产品设计→模具设计与制造→制品生产→产品的过程。通常是由设计→产品的过程。

由产品→设计称为逆向（反求）工程。上一页下一页塑料模具设计及制造塑料模具制造塑料产品设计塑料模具设计塑料产品相互影响相互关联模塑成型工艺设计

工艺是模具设计的依据制造是模具设计的保证塑料产品生产流程：上一页下一页本课程程的学学习目目的与与要求求：1.了解塑料及及其主主要性性能；；2.认识模塑成成型工工艺方方法、、塑料料模具具典型型结构构、塑塑料模模具加加工方方法与与手段段；；3.掌握常用塑塑料成成型性性能、、塑料料成型型工艺艺编制制，塑塑料模模具设设计方方法和和塑料料模具具制造造工艺艺设计计方法法；；4.具备进行中中等复复杂塑塑料件件的模模塑工工艺编编制、、塑料料模设设计、、塑料料模具具制造造工艺艺编制制的能能力;5.了了解先先进的的塑料料模具具设计计与制制造技技术。。模具设设计与与制造造专业业主干干专业业课程程之一一上一页页下一页页单元1塑塑料料模具具的认认识（（绪论论））学习目目的与与要求求：1．了了解塑塑料成成型工工业生生产及及其重重要性性；2．了了解塑塑料成成型技技术的的发展展情况况；3．了了解常常用的的塑料料成型型方法法及塑塑料模模具的的分类类；4．明确确学习目目的及要要求.上一页下一页单元1塑塑料料模具的的认识1.1塑塑料成成型在工工业中的的重要性性一、塑料料及塑料料工业的的发展1、塑料料——以以树脂为为主的高高分子化化合物。。分为工业化合合成树脂脂50多多种，塑塑料500多种种。常用塑料料：聚乙乙烯（PP）、、聚丙烯烯（PE）、聚聚苯乙烯烯（PS）等。。上一页下一页特殊塑料通用塑料工程塑料2、塑料料的特点点：质轻、耐耐蚀、绝绝缘、易易成型、、成本低低；但易老化化、使用用温度100℃℃左右、、力学性性能低。。3、塑料料的应用用日用、建建筑、工工业等。。例汽车工业业4、塑料料的发展展⑴60－70年代，，人工合合成高分分子增长长14％％/年、、金属的的为4％％/年；；⑵目前前，塑料料体积约约为钢的的4倍；；⑶[美美]塑料料工业是是全美第第四大工工业；⑷我国国塑料产产量仅次次于美国国，2008年年超过3千万吨吨。（5）2009年我国国塑料产产业的产产值突破破1万亿亿元（10992.8亿元））（6）2011年我国国塑料产产业的产产值1.6万亿亿元（16070.77亿元元）上一页下一页二、塑料料成型在在工业生生产中的的重要性性1、塑料料工业的的生产过过程塑料产品品生产要要素：原原材料（（塑料））、加工工设备、、成型模模具上一页下一页合成＋助剂成型树脂的生产塑料的生产塑件的生产原料树脂塑料塑料制品2、塑料料成型的的重要性性⑴[美美]“模模具工业业是美工工业基石石”⑵[日日]“模模具是促促进社会会繁荣的的动力””⑶我国国“模具具是工业业之母””（1989年，，国务院院把模具具制造列列为机械械工业技技术改造造序列第第一位。。目前，，我国模具总销销售额中中塑料模模具占比比最大，，约占45%。广东模具具行业中中，塑料料模具约约占55％。广广东模具具在家电塑料料模具中一直领领先全国国平均水水平10年左右右）（4）2009年我国国模具工工业销售售额约980亿亿元,比比2008年略略有增长长。(5)2010年模具具产值近近1000亿元元人民币币。（6）2011年全国国模具总总产值增增速44％；2011年中国国大陆模模具产值值跻身世世界第一一。上一页下一页1.2塑塑料成成型技术术发展概概况1、理论论方面的的进展(各种流变变行为的的研究)注射成型型较完善善，挤出出成型有有待进一一步探讨讨。2、成型型方法的的革新共挤、共共注、热热流道技技术、气气辅成型型技术等等。3、成型型技术的的发展精密化（尺寸公公差0.01～～0.001mm）、、微型化（（0.05g））、超大型化化(170kg)。上一页下一页4、模具具技术的的进步1）加工工技术方方面：如电加工工、数控控加工等等，三坐坐标测量量机2）模具具新材料料应用：如新型淬淬火、回回火钢，，预硬钢钢等3）开发模具具的抛光光技术、、设备与与材料4）模具具的标准化与专业化化生产：：如美、日日标准化化达70％，我我国仅30％。5）CAD/CAM/CAE技术应用6)高速扫描描及数字字化系统统－－逆向工程程（[英]雷尼绍绍公司模模具扫描描系统））上一页下一页塑料成型型方法及及其模具具压注模注射模压缩模吹塑模发泡模搪塑模真空成型型模压棍（模模）挤出模热压印模模彩印模☆塑料料模具分分类：1.3塑塑料模模具的分分类(工工艺方法法)上一页下一页☆成型工艺分类类：1）熔融成型型——把塑料加热至至熔点以上（（使之处于熔熔融态），对对其进行成型型加工的一种种方法。2）固相成型型——塑料处在熔融融温度以下（（至少低于熔熔点10-20℃），，塑料尚处于于软化状态时时进行的一种种成型方法。。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空空气成型气辅成型上一页下一页国内外塑料模模具技术比较较表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个月上一页下一页1.4学学习的目的及及要求掌握常见模具具的结构、设设计方法；能设计中等复复杂的塑料模模具。平时成绩40%：过程连续作业业各环节质量量（20%））、课堂表现现、测验和实实验（20%）期末考试60%上一页下一页作业：调查超市的塑塑料制品种类类，说出5～～10个产品品的名称、所所用塑料名称称、成型方法法。上一页压缩模具动画压缩成型压机压缩成型产品品压缩成型附图1压注成型压机压注原理

压注成型产品压注成型附图2注射机（视频）注射原理

注射成型产品品附图3注射模注射成型挤出成型产品品挤出机头挤出成型过程程（动画）附图4挤出成型吹塑成型压机吹塑原理（视频）

吹塑成型吹塑成型产品附图5真空成型模具具（动画）真空成型附图6真空成型产品品气辅成型气辅成型塑件件模具配置气针针装置，由气气体产生器（（惰性气体））向气针装置置供气，以实实现气辅成型。气针装置气辅模具附图7塑料成型理论的进展模具加工工艺艺过程仿真软软件有UG、、CATIYA、PRO/E等。流道优化设计计分析模具冷却系统统设计分析气气辅—气体穿穿透分析温度分析温度分析模具冷却系统统设计分析气辅—气体穿穿透分析附图a先进塑料成型型工艺技术和和先进塑料模模:无流道凝料的的注射成型、热固性塑料注注射成型、低发泡注射成成型、排气注注射成型、流动注射成型型、动力熔融融注射成型、、气体辅助注射射成型、水辅成型以以及多品种塑料的共注射射成型、铸塑塑成型、塑料料粉末烧结成成型、滚塑成成型（旋转模模塑）双色、双模注射成型等。。附图b高精度塑件便携产品MP3等SD记忆卡背光板继电器接插件等附图c大型塑件应用领域：建建筑、机械、、汽车、仪器器、家电中的的大型塑件Ford汽车传动机构盖（矿物增强PA）