塑料成型工艺与模具设计概述

塑料成型工艺及模具设计主讲：塑料成型工艺与模具设计第一章塑料成型基础第二章塑料成型工艺第三章塑料成型工艺及制品结构工艺性第四章注射模设计第六章压缩模与传递模设计第一章塑料成型基础第一节塑料成型制品与成型技术的发展第二节塑料模具及发展趋势§1.1塑料成型制品与成型技术的发展

●塑料成型制品是以塑料为主要材料经成型加工获得的制品，简称塑件。塑料工业原料生产制品成型

●塑料工业是一个新兴的工业领域，又是一个发展迅速的领域。

●塑料广泛应用于农业、包装行业、日用消费品、交通运输、电子、电讯、机械化工、建筑材料等各个领域。

●当今世界把一个国家的塑料消耗量和塑料工业水平，作为衡量一个国家工业发展水平的重要标志之一。一、塑料与工程塑料1、塑料以合成树脂为主要成分，加入适量添加剂，在一定温度和压力下成型的有机高分子材料。2、工程塑料作为工程结构产品的塑料。（一）塑料与工程塑料的区别（二）塑料之优点1、质量轻：密度，为钢铁的1/7-1/4，铝的1/22、比强度高：增强塑料的强度/密度》金属3、耐化学腐蚀性好：耐酸碱比金属好4、耐磨性好：摩擦系数小，甚至可以在无润滑下工作5、吸震性好：噪音小、寿命高6、电绝缘性优：塑料是电的不良导体（三）塑料之缺点1、刚性差：塑料的弹性模量仅为钢铁的1/1002、耐热性差：温度升高时，强度变低，即热强性低3、导热性差：虽然可作隔热件，但散热不好，不宜作传动摩擦件4、儒变性：长期载荷下，易发生变形（一）按受热时的特征1、热塑性塑料

加热时软化、熔融，成形后冷却硬化。该过程具可逆性。加工方便，耐热性和刚性差2、热固性塑料

加热时软化、熔融，可塑制成形。该过程不可逆。耐热性高，不易变形二、塑料分类（二）按用途和特性1、通用塑料

产量大、价格低、应用广的塑料2、工程塑料

可替代金属作为工程结构之用的塑料3、耐高温塑料

150℃以上，甚至200-250℃长期工作（一）热塑性塑料三、塑料特性与应用热塑性塑料主要性能酸性主要应用PE聚乙烯耐化学腐蚀、电绝缘、吸水性小小载荷齿轮、容器、轴承、阀件、涂层、化工管道PP聚丙烯密度最小、耐腐蚀、吸水性小、耐热汽车零件、化工容器、管道、涂层、蓄电池匣PVC聚氯乙烯耐腐蚀、电绝缘、耐燃酸化工管道、泵、插头、开关、电缆绝缘层PS聚苯乙烯电绝缘、透光、吸湿低、硬度高、易燃酸仪表仪器外壳、汽车灯罩、装饰件ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯综合性能好电机外壳、仪表壳、仪表板、蓄电池槽、汽车零件、齿轮、轴承、轿车车身、装饰件热塑性塑料主要性能酸性主要应用PMMA有机玻璃透光极好、尺寸稳定性好、刚度及耐化学药品性好酸油杯、窥镜、管道、车灯、仪表零件、光学镜片、绝缘零件、装饰件、航空玻璃、光学纤维PA聚酰胺（尼龙）坚韧、耐磨、耐疲劳、抗儒变、吸水性大酸轴承、齿轮、凸轮、滚子、风扇叶轮、高压密封圈、输油管POM聚甲醛综合性能好、吸水性小、耐磨轴承、齿轮、凸轮、阀门、汽车仪表板、风扇PC聚碳酸酯力学性能良好、尺寸稳定性好、耐热、透明、不耐碱酸轴承、齿轮、凸轮、滑轮、透镜、灯罩、磁盘、光学储存盘、计算机零部件（二）热固性塑料热塑性塑料主要性能酸性主要应用PU聚氨酯树脂粒状、延性鞋底、椅垫、人造皮革、油漆常用的塑料成型工艺注射压缩传递挤出中空吹塑真空吸塑气压成型

目前，塑料成型技术正朝着精密化、微型化和超大型化方向发展。常用的塑料成型工艺注射压缩传递挤出中空吹塑真空吸塑气压成型

目前，塑料成型技术正朝着精密化、微型化和超大型化方向发展。§1.2塑料模具及发展趋势一、模具与塑料模具

模具是材料成型加工中的工艺装备。模具是利用其特定形状去复制成型或复制加工具有一定形状和尺寸制件的工具。塑料模具是成型塑料制件的工艺装备或工具。在塑料加工行业中约有95%的产品靠模具生产，产品的更新都是以工艺的改进和模具的更新为前提的。塑料制品生产的三大重要因素合理的加工工艺高效的设备先进的模具通常将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能生产出在尺寸精度、外观、物理性能、力学性能等方面均能满足使用要求的优质制件。在模具使用时，力求生产效率高、自动化程度高、操作简便、寿命长；在模具制造方面，要求结构合理、制造容易、成本低廉。对塑料模具设计的要求：工业品零件粗加工的70％，精加工的50％都是由模具成型完成的。我国模具工业的产值在国际上排名第三位，仅次于日本和美国。日本模具产业年产值达13000亿日元。目前，深圳周边及珠江三角洲地区已经成为中国塑料模具工业最为发达、科技含量最高的区域。今后几年，随着全球制造业重心加快向我国转移，这一地区有可能在10年内发展成为世界模具生产中心。随着发达国家将制造业纷纷转移到我国，使我国塑料模具工业面临空前的发展机遇。1.塑料模具标准化随着模具种类和要求的提高，模具标准件已经成为模具企业参与国际竞争的重要条件。品种多、分类细是目前模具标准件的主要趋势。传统的标准件品种越来越多，质量要求越来越高。新的功能结构标准单元与具有更多制造柔性的标准件也越来越重要，成为新技术和创新提升竞争力的新方向。许多模具加工装备企业纷纷对接互联网，积极打造“模具制造+互联网”模式，有力地推动了模具行业的转型与升级。2.商业互联网向模具及其产业链延伸二、塑料模具技术发展趋势3.模具鼠智能化在塑料模尝具和压铸背模具行业赖，已经出代现了模具笨型腔的压费力、温度惕、流量、吧冷却过程孝的智能控兄制的模具晌。另外，说模具加工昏装备的智炮能化也正项在迅速推示进模具的从智能化制桂造。4.贞塑料模量具专用深材料的妖研究与幼开发新材料摆与大型倡塑料模静具的出协现与优始化。随嚼着汽车届轻量化痕的发展塘，轻量脑化新材议料层出趋不穷，胁国内模竞具企业表已经开盖始应对耍这种变添化，展捎开了轻趁量化新哭材料汽怪车覆盖联件模具友与大型轰复合材担料模具险的开发而。第二章苦塑议料成型低技术基堤础第一节律塑延料的组梢成和特金性第二节柱塑士料分类鞠与应用第三节惜塑奋料成型乌的工艺炉性能第四节智塑棵料成型扛流变学谣基础一、聚合戏物的热力岂学性能与渔加工工艺§2.3塑料成型魄的工艺性品能（一）狐聚合物博的热力迹学性能（二）聚乌合物的加巾工工艺二、塑叉料成型园工艺性(一)伙热塑塘性塑料散成型的蒙工艺性谦能1．流动性塑料熔体残在一定温阔度与压力粪作用下充矮填模腔的良能力称为流动性。塑料成根型工艺删性是指确塑料在魄成型过辅程中表萄现出的切特有性穷能。热塑性塑稼料的流动所性常用熔完体流动速威率指数，魄简称熔融指册数来表示箭。熔融炭指数越被大，塑适料熔体苦的流动宝性越好邪。可以通过团改变工艺军参数来改隐变塑料的背流动性，腹如提高成掀型温度和旬压力，合挪理设计浇房诚口的位置解与尺寸，充降低模腔临表面粗糙晌度值等都纽奉能大大提释高流动性暂。流动性陆好：PA、洽PE、虑PP、懒PS、假CA流动性给中等：改性PS、A胃BS、A你S、PM美MA、P务OM流动性朗差：PC、硬PVC春、PP怪O、P蜘SU选用塑禾料的流业动性必悟须与塑千件要求传、成型形工艺及置成型条酒件相适碗应，模龟具设计帜时应根角据流动忧性来考圆虑浇注忽系统、私分型面仗及进料教方向等但等。流动性的慕大小除取惭决于树脂乔的内在结范构外，还迹受到填料制、添加剂绍、模具结革构和成型倦工艺条件丘等多种因男素的影响辣。2.收缩性塑料在成饼型及冷却扑过程中发果生的体积飞收缩性质修称为收缩性，塑料精在熔融摇状态下谎的体积很总比其剂固态下珍的体积勾大。影响塑惰料收缩辈性的因偿素有：平塑料的绸组成及刑结构、改成型工谅艺方法夹、工艺盒条件、窑塑件几各何形状诵及金属硬镶件的鸭数量、搂模具结庭构及浇歪口形状缺与尺寸疼等。收缩性的瓣大小以单讨位长度塑个件收缩量类的百分率搏来表示，悄叫做收缩危率。3.热稳定性是指塑脂料在受遍热时性婆能发生兔变化的两程度。池热稳定兆性差的轰塑料：毛硬PVC河、POM等。4.皱吸湿性可分为麻两类具有吸挎湿或粘暮附水分飘的倾向聚的塑料PA、铲PC、淹AB陪S、艳PPO销、P侍SU吸湿或粘大附水分倾印向极小的牵塑料PE、P傻P、PO倘M是指塑垮料对水起分的亲旁疏的程竖度。6.逼结晶性结晶型塑镰料：PE、话PP、招POM思、PA等，不透明或陪半透明。非结晶亏型塑料伍：PS、P桶VC、P晚MMA、踏PC、ABS堂、PS岁U等，透奏明。5.相容性是指两种辆或两种以仔上不同品姜种的塑料消，在熔融泳状态不产佛生相互分游离的能力珠。7.应稀力开裂和雀熔体破裂应力开裂贷：在外力绢或溶剂烟作用下桂易产生尿开裂，限如PS、P润C、PU居S。熔体破裂布：由于切摔应力和意切变速捕率过大沈而引起耗的。(二)均热固哲性塑料赴成型的场工艺性贝能热固性姥塑料同撇热塑性姓塑料相芹比，具拔有制件舰尺寸稳朵定性好晕、耐热再和刚性逢大等特润点，在满工程上蛾应用十取分广泛意。1.收缩率热固性塑炒料也具有械因成型加格工而引起巴的尺寸减勤小。产生振收缩的原等因主要有诸以下几点雨：（1）热收缩（2）结构变化傻引起的收龙缩（3）弹性恢复（4）塑性变两形影响热固换性塑料收妇缩率的原补因还有：凯原材料、焦模具结构赴、成型方吓法及成型啊工艺条件箭等。2．流动性热固性准塑料的骨流动性狼通常以胞拉西格厚流动性个来表示怀。影响热旷固性塑痰料流动皱性的主案要因素绣有：（1）塑料原垮料（2）模具及工亲艺条件的崭影响3．水分及挥酬发物含量4．硬化速现度一是来步自生产枯、运输钩和储存威，二是荒来自化册学反应滋。应采捧取成型争前预热释干燥、碍在模具唱开设排耐气槽、垫模具表照面镀铬章等措施抢。又称固孤化速度乘，是指兔热固性坏塑料在垫压制标黑准试样崇时，于轰模内变您成为坚安硬而不睁熔、不底溶状态提的速度怖。除上述捕指标外梁，还有玩颗粒度伪、比体详积、压揭片性等悬。谢谢观弹看/欢迎下博