塑料模具分类、特点及其成型工艺规程

塑料模具目录1、塑料模具概念2、塑料模具分类及特点3、塑料模具结构4、塑料模具材料5、模塑成型工艺规程6、塑料模塑成型及模具技术的发展动向1、塑性模具概念模具：——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。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。特点：塑料模具---是指利用其本身特定密闭腔体去成型具有一定形状和尺寸的立体形状塑料制品的工具。塑料模具，在塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确的尺寸。由于塑料品种和加工方法繁多，塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一，所以，塑料模具的种类和结构也是多种多样的。1、塑料模具概念汽车模具系列MouldingDieForAutomotive保险杠注射模轮毂压铸模轮胎橡胶模密封圈挤出模大型覆盖件模反光镜玻璃模绝缘陶瓷模举例:2、塑性模具分类及特点塑料成型方法及其模具

压注模注射模压缩模吹塑模发泡模搪塑模真空成型模压棍（模）挤出模热压印模彩印模按照成型方法的不同，可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模具类型，主要有注射成型模具、挤出成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。主要塑料模具及特点（1）塑料注射（塑）模具

成型原理：注射机将粒状的塑料连续输入到注射机料筒中受热并逐渐熔融，成黏性流动状态，由料筒中的螺杆或柱塞推至料筒端部。通过料筒端部的喷嘴和模具的浇注系统将熔体注入闭合的模具中，充满后经过保压和冷却，使制件固化定型，然后开启模具取出制件。应用：主要用于热塑性塑料，现也用于热固性塑料。注射成型在塑料制件成型中占有很大比例，塑料成型模具产量中半数以上是注射模具。

注射成型压机注射原理

注射成型产品按成型过程中物理状态不同分:塑料注射（塑）模具熔融成型

成型原理：与注射成型的原理类似，将粒状塑料在挤出机的料筒中完成加热和加压过程，熔体经过装在挤出机机头上的成型口模挤出，然后冷却定型，借助牵引装置拉出，成为具有一定横截面形状的连续制件。应用：热塑性塑料的主要成型方法之一。除了成型加工外，该法还用于塑料的混炼加工。（2）塑料挤出模具挤出成型产品塑料挤出模具按成型过程中物理状态不同分:

挤出机头挤出成型过程熔融成型工作原理：先用挤出机或注射机挤出或注射出管筒形状的熔融坯料，然后将此坯料放入吹塑模具内，向坯料内吹入压缩空气，使中空的坯料均匀膨胀直至紧贴模具内壁，冷却定型后开启模具取出中空制件。应用：它是制造中空制件和管筒型薄膜的方法。（3）塑料吹塑模具吹塑成型压机吹塑原理

吹塑成型产品塑料吹塑模具按成型过程中物理状态不同分:

固相成型（4）压缩成型(压制成型)模具工作原理：把由上、下模(或凸、凹模)组成的模具安装在压力机的上、下模板之间，将塑料原料直接加在敞开的模具型腔内，再将模具闭合，塑料粒料(或粉料、预制坯料)在受热和受压的作用下充满闭合的模具型腔，固化定型后得到塑料制件。应用：主要用于热固性塑料。压缩模具

压缩成型压机压缩成型产品按成型过程中物理状态不同分:压缩成型(压制成型)模具熔融成型工作原理：将塑料粒料或坯料装入模具的加料室，在受热、受压下熔融的塑料通过模具加料室底部的浇注系统充满闭合的模具型腔，然后固化成型。应用：与压缩成型一样，压注成型也是热固性塑料成型的主要方法之一，适用于形状复杂或带有较多嵌件的热固性塑料制件。

（5）压注成型（传递成型）压注成型压机压注原理

压注成型（传递成型）按成型过程中物理状态不同分:

熔融成型3、塑料模具结构要素①分型面，即模具闭合时凹模与凸模相互配合的接触表面。它的位置和形式的选定，受制品形状及外观、壁厚、成型方法、后加工工艺、模具类型与结构、脱模方法及成型机结构等因素的影响。②浇注系统，即由注塑机喷嘴至型腔之间的进料通道，包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。特别是浇口位置的选定应有利于熔融塑料在良好流动状态下充满型腔，附在制品上的固态流道和浇口冷料在开模时易于从模具内顶出并予以清除(热流道模除外)。③塑料收缩率以及影响制品尺寸精度的各项因素，如模具制造和装配误差、模具磨损等。此外，设计压塑模和注塑模时，还应考虑成型机的工艺和结构参数的匹配。在塑料模具设计中已广泛应用计算机辅助设计技术。4、塑料模具材料要求塑料模具的工作条件与冷冲模不同，一般须在150°C-200°C下进行工作，除了受到一定压力作用外，还要承受温度影响。现根据塑料成型模具使用条件、加工方法的不同将塑料模具用钢的基本性能要求大致归纳如下：1、足够的表面硬度和耐磨性2、优良的切削加工性3、良好的抛光性能4、良好的热稳定性塑料模具钢材类型通用型塑料模具用钢：用于生产通用型塑料（如聚乙烯、聚丙烯）工件的模具。如碳素结构钢SM50、SM55钢或低碳钢10、20钢等。耐磨塑料模具用钢：为了生产强化工程塑料制品（如加入纤维强化的热塑性工程塑料制品）用的或热固性塑料挤压成形用的模具，采用耐磨性好的模具钢。如4Cr5MoSiV1，Cr12MoV钢种等。渗碳型塑料模具钢：采用冷挤压反印法制造模具型腔，可以采用合金渗碳钢。这种模具表面具有高的硬度和耐磨性，而心部具有很好的韧性，而且模具互换性好。如20Cr、12CrNi2等。耐腐蚀塑料模具用钢：生产聚氯乙烯、氟化塑料或添加阻燃剂的阻燃塑料模具，由于在压制过程中模具接触腐蚀介质，应选用耐蚀性好的塑料模具钢，如4Cr13、9Cr18等。还有几种常用类型如高镜面塑料模具钢、无磁塑料模具用钢、预硬化易切削塑料模具钢等。5、模塑成型工艺规程模压成型的生产工序：

原料的准备：预热和预压

成型：嵌件安放、加料、闭模、排气、硬化、脱模、模具清理

后处理：热处理、机械加工、修饰、装配、检验5、模塑成型工艺规程工艺条件的选定及控制对产品质量的影响①闭模锁模时间②注射时间③充模速度剪切速率④保压时间⑤冷却时间⑥螺杆转速⑦开模速度⑧顶出速度例如:工艺参数三要素对产品质量的影响⑴温度：①料筒温度②喷嘴温度③模具温度⑵压力：①注射压力②保压压力③背压④锁模力⑶速度或时间一般模压温度越高，模塑周期越短对于厚壁制品应适当降低模压温度，以防表面过热，而内部得不到应有的固化与物料是否预热有关，预热料内外温度均匀，塑料流动性好，模压温度比不预热高些其它影响因素还有如材料的形态、成型物料的固化特征等，应确保各部位物料的温度均匀，一般温差控制在℃内塑料种类模压温度℃模压压力MPa苯酚甲醛塑料145~1807~42三聚氰胺甲醛塑料140~18014~56脲甲醛塑料135~15514~56聚酯塑料85~1500.35~3.5聚邻苯二甲酸二丙稀酯塑料120~1603.5~14环氧塑料145~2000.7~14有机硅塑料150~1907~56呋喃塑料135~1500.69~3.45影响因素模压成型不正常现象分析不正常现象产生原因解决办法制品表面起泡和内部鼓起１、压缩粉中的水分及挥发物含量过多２、模具温度过低或过高３、成型压力过低４、保持温度时间过长或过短５、模具内有其它气体６、材料压缩率太大、含空气量过多７、加压不均匀１、将压塑粉干燥和预热２、调节好温度３、增加成型压力４、延长固化时间５、闭模时缓慢和加压模具６、物料先预热，改变加料方式７、改进加压装置制品欠压有缺料现象１、塑料流动性过小２、加料少３、加压时物料溢出模具４、压力不足５、模具温度过高，以致存料过早固化１、改用流动性大的物料２、加大加料量３、增加压力４、调节压力５、加速闭模、降低成型温度毛料（飞边）过厚１、加料过长２、物料流动性太小３、模具设计不合理４、模具导柱孔被堵塞５、模具毛刺清理不净１、准确加料２、降低成型温度３、改进模具设计４、彻底清理模具，保证闭模严密５、仔细清模制品尺寸不合格１、材料不符合要求２、加料不准确３、模具已坏或设计加工尺寸不准确１、改用合格材料２、调整加料量３、修理与更换模具实例分析零件名称：灯罩生产批量：大批量材料：聚碳酸酯未注公差

取MT5级精度塑件的工艺性分析1．塑件的原材料分析，如下表：

塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点聚碳酸酯（PC），属于热塑性塑料。线型结构非结晶型材料，透明。小于130℃，耐寒性好，脆化温度为-100℃。有一定的化学稳定性，不耐碱、酮、酯等。透光率较高，介电性能好，吸水性小，但水敏性强（含水量不得超过0.2%），且吸水后会降解。力学性能很好，抗冲击抗蠕变性能突出，但耐磨性较差。熔融温度高（超过330℃才严重分解），但熔体粘度大；流动性差（溢边值为0.06mm）；流动性对温度变化敏感，冷却速度快；成型收缩率小；易产生应力集中。结论1．熔融温度高且熔体粘度大，对于大于200g的塑件应用螺杆式注射机成型，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴，并加热，严格控制模具温度，一般在70～120℃为宜，模具应用耐磨钢，并淬火；2．水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度显著下降现象；3．易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后退火处理，消除内应力；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取2℃

。塑件外形尺寸：

φ690-0.86

、φ700-0.86、φ1270-1.28、φ1290-1.28、φ1700-1.6

、R50-0.24、φ1370-1.28﹑30-0.2、80-0.28﹑1330-1.28内形尺寸：φ630+0.74、φ640+0.74、φ1140+1.14、φ1210+1.28、R20+0.2、600+0.74、320+0.56、300+0.50、80+0.28、φ1230+1.28、φ1310+1.28、φ1640+1.6孔尺寸：φ100+0.32﹑φ120+0.32、φ1370+1.28﹑φ1640+1.6﹑φ4.50+0.24﹑φ2.0+0.2、φ50+0.24孔心距尺寸：34±0.28﹑φ96±0.50﹑φ150±0.272．塑件的尺寸精度分析3．塑件表面质量分析该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。4．塑件的结构工艺性分析（1）从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。（2）塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如φ12、4-φ10、4-φ4.5、4-φ5它们均符合最小孔径要求。（3）在塑件内壁有4个高2.2、长11的内凸台，因此成型后塑件不易取出，需要考虑侧抽芯装置。结论：综上所述，该塑件可采用注射成型加工。

塑件模塑成型工艺参数的确定查附录H得出工艺参数如下表，试模时可根据实际情况作适当调整。聚碳酸脂预热和干燥温度t/℃110～120成型时间注射时间20～90时间τ/h8～12保压时间0～5料筒温度t/℃后段210～240冷却时间20～90中段230～280总周期40～190前段240～285螺杆转速n/(r·min-1)28喷嘴温度t/℃240～250后处理方法红外线灯模具温度t/℃90

～110温度t/℃鼓风烘箱100～110注射压力p/MPa80～130时间τ/h