塑料模设计教程 1

johnson-xu

塑料的基本概念:
: M9 b. Q# _& @% X7 T8 ?2 h' u〈一〉、塑料的定义及组成，
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。
% a) f: ~2 G4 ]) ?组成：聚合物合成树脂（40 ~ 100%）
* U0 ?% d4 Z2 G, {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。
3 K) x5 j; m- {2 H- e- X3 n& {辅助材料作用：改善材料的使用性能与加工性能，节约树脂材料（贵）
〈二〉塑料的分类：
300余品种，常用的是40余种
1 d: T: t& m2 I2 S/ n名称是以所使有的合成树脂作为名称来称呼：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、氧树脂,俗称：电木（酚醛树脂）,有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）,玻璃钢（热固性树脂用玻璃纤维增强）;英文名称：尼龙（聚酰胺）PA 聚乙烯 PE
分类：热固性塑料与热塑性塑料（按塑料的分子结构）
1、 热塑性塑料
; Z9 q* f0 i7 H( w2 N6 z具有线型分子链成支架型结构加热变软，泠却固化不可逆的
. a! K/ T7 c2 A$ B2、 热固性塑料：
8 \" s2 `; r7 ~6 A具有网状分子链结构加热软化，固化后不可逆.
通用塑料：指产量大，用途广。价格低廉的一类塑料。如：聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，醛酚塑料，氨基塑料占塑料产量的60%
) P/ z! z, T$ A& g: H工程塑料：指机械性能高，可替代金属而作工程材料的一类，尼龙，聚磷酸脂，聚甲醛，ABS
* N( O3 D6 ?6 {  S1 z9 `6 B特种塑料：隙氧树脂
〈三〉塑料的性能
1、 质量轻，密度 0.9~0.23g /cm^ 泡沫塑料 0.189g/cm
2、 比强度高：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、 电气绝缘性能优良
4 b: x9 M! i1 }  H. [# d# x4 L5、 绝热性好
6、 易成型加工性，比金属易
# q4 @( x" Z  J8 i7、 不足：强度，刚度不如金属，不耐热。 100C以下热膨胀系数大，易蠕变，易老化。
热塑性塑料成型加工性能：
& Y. z# M! O2 }2 o9 Z〈一〉 吸湿性：吸水的（ABS.尼龙，有机中玻璃）懦水的（聚乙烯）含水量大，易起泡，需干燥。
4 h8 a6 g) Q0 }1 x, r! F) P, H〈二〉 塑料物态：
8 U8 a$ l5 P: l: ?1、 玻璃态：一般的塑料状态 TG 高于室温。
2、 高弹态：温度商于 TG ，高聚物变得像橡胶那样柔软，有弹性。
0 F. e3 W1 q) R9 W) {. `3 b8 `3、 粘流态：沾流化温度以上，高聚物相继出现塑料流动性与粘性液体流动区移，塑料成型加工就在材料的粘流态进引。
0 |( }( C' R) O- M8 u5 a9 L/ D. x5 s* D! D〈三〉 流动性：
塑料在一定温度压力作用下，能够充分满模具型腔各部分的性能，称作流动性。
流动性差，注射成型时需较大的压力；流动性太好，容易发生流涎及造成制件溢边。
〈四〉 流变性：高聚物在外加作用下产生流动性与变形的性质叫流变性。
, Q6 W+ u) k& F' h牛顿型流体与非牛顿型流体。
  j4 E$ Z3 q& f) s# W: U) b! I牛顿流体 ：主要取决于（流变形为）剪切应力，剪切速率和绝对粘度，低分子化合物的液体或溶液流体属于牛顿流体。
. [) t1 |% L$ m( n# I4 N大多数高聚物熔体在成型过程中表现为非牛顿流体。
" Q& X3 e. \$ j4 n( a' k) P8 z〈五〉 结晶性：冷凝时能否结晶。
无定型塑料与结晶型塑料。
结晶型：尼龙，聚丙烯，聚乙烯，无定型塑料：ABS
〈六〉 热敏性与水敏性。
〈七〉 相熔性：熔融状态下，两种塑料能否相熔到一起，不能则会分层，脱皮。
! {, L9 \, T, ~* j4 @* k5 g" ?〈八〉 应力开裂及熔体破裂。
〈九〉 热性能及冷却速度。
. N1 ~1 x) H0 W7 V0 ~〈十〉 分子定向（取向）。
〈十一〉收缩性。
〈十二〉毒性，刺激性，腐蚀性。
热塑料制品设计原则
& c) `. A0 t/ b1 J( |# ]9 Z一、 尺寸，精度及表面精粗糙度
: K- D# n2 g+ M- C! J: |〈一〉尺寸
尺寸主要满足使用要求及安装要求，同时要考虑模具的加工制造，设备的性能，还要考虑塑料的流动性。
' i  H" T9 z& P〈二〉精度
影响因素很多，有模具制造精度，塑料的成份和工艺条件等。
〈三〉表面粗糙度
. n$ E; K* X0 |) w0 u由模具表面的粗糙度决定，故一般模具表面粗糙比制品要低一级，模具表面要进引研磨抛光，透过制品要求模具型腔与型芯的表面光洁度要一致 Ra 〈 0.2 um
1 B  O: G& p; }% A' f1 W5 O塑件圈上无公差要求的仍由尺寸，一般采用标准中的8 级，对孔类尺寸可以标正公差，而轴类各件尺寸可以标负出差。中心距尺寸可以棕正负公差，配合部分尺寸要高于非配合部分尺寸。
; _5 }: D- I5 G# {0 n' \9 {/ C二、 脱模斜度
由于塑件在模腔内产生冷却收缩现象，使塑件紧抱模腔中的型芯和型腔中的凸出部分，使塑件取出困难，强行取出会导至塑件表面擦分，拉毛，为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度，一般1°——1°30`。
一般型芯斜度要比型腔大，型芯长度及型腔深度越大，则斜度不减小。
三、 壁厚
! U+ Q- \  S% @7 @5 a$ x: s3 G& _根据塑件使用要求（强度，刚度）和制品结构特点及模具成型工艺的要求而定
壁厚太小，强度及刚度不足，塑料填充困难
- ~) N4 q  _+ j8 M. f( h9 F- l, o壁厚太大，增加冷却时间，降低生产率，产生气泡，缩孔等 。
要求壁厚尽可能均匀一致，否则由于冷却和固化速度不一样易产生内应力，引起塑件的变形及开裂。
7 Z4 O2 u7 G0 b+ b1 ?四、加强筋
设计原则：
〈一〉中间加强筋要低于外壁 0.5 mm 以上，使支承面易于平直。
〈二〉应避免或减小塑料的局部聚积。
〈三〉筋的排例要顺着在型腔内的流动方向。
" V, D1 g' [# Y/ H" k2 Y五、支承面
9 N, W3 n; _6 o2 D" {5 H, i塑件一般不以整个平面作为支承面，而取而代之以边框，底脚作支承面。
, K; ]5 m' P  r( a) O六、圆角
9 R! r; o( Z: ]. Z1 C) A% H要求塑件防有转角处都要以圆角（圆弧）过渡，因尖角容易应力集中。
0 ]( M  S, l/ t" R2 V+ O塑件有圆角，有利于塑料的流动充模及塑件的顶出，塑件的外观好，有利于模具的强度及寿命。
' x2 \& S8 @& ?! l七、孔（槽）
塑件的孔三种成型加工方法：
6 Q9 A9 W$ A: Y; d5 J0 f3 a2 Y, R（1）模型直接模塑出来。
（2）模塑成盲孔再钻孔通。
# H2 l& E6 I" N" ]  G（3）塑件成型后再钻孔。先模塑出浅孔好。
1、 模塑通孔要求孔径比（长度与孔径比）要小些，当孔径〈1.5MM，由于模芯易弯曲折断，不适于模塑 模塑型芯的三种方式。
$ |% H9 E' E1 ]; ^( m* a2、 肓孔的深度：h 〈 （3—5）d
1 T8 |% X: o. U# }6 p3 N" @2 @; U; fd〈 1.5时， h 〈 3d
3、 异形孔（槽）设计
塑件如有侧孔或凹槽，则需要活动块或抽芯机构"平行射成原则"确定塑件侧孔（槽）是否适合于脱模。
热塑性塑料中软而有弹性的，如聚乙烯，聚丙烯，聚甲醛导制品，内孔与外像浅的可强制脱模。
八、螺纹
塑件中的螺纹可用模塑成型出来，或切削方法获得通常折装或受力大的，要采用
金属螺纹嵌件来成型。
九、嵌件
为了增加塑料制品整体或某一部位的强度与刚度，满足使用的要求，常在塑件体内设置金属嵌件。
由于装潢或某些特殊需要，塑料制品的表面常有文字图案。
1、 标志
2、 凹凸纹：如把手，旋钮，手轮制品的固边，以增加摩擦力，凹凸纹要做成直纹，以便于脱模。
% c5 ^; m2 e- L" h3、 花纹：凹凸纹，皮革纹，桔皮纹，纹浪纹，点格纹，菱形纹。
8 S& f( X, K, r加工花纹方法：电火花加工，照像化学磨蚀，雕刻冷挤压。
9 S3 m6 k6 ]5 t# m  o, |* c注射成型概述
一、 注射成型原理与过程：
是热塑性塑料成型的一种主要加工方法
1、 合模，加料，加热，塑化，挤压
2、 注射，保压，冷却，固化，定型
3、 螺杆嵌塑，脱模顶出
. D, w+ o# K- K! N& h二、 注射成型设备
4 `) v" H# _% K" {" L, S〈一〉注射成型机的分类：
* O8 L" W8 p% o+ e〈1〉 按用途：热塑性塑料注射成型机，热固性塑料注射成型机
( V8 q0 [' w' V- ^/ T, L〈2〉 按外形：立式，卧式，角式
1 G' }6 e/ z4 L- G, u# D* u〈3〉 按能力：小型（〈50cm注射量，中型（50~1000cm^）大型〉1000cm^
〈4〉 按塑化分：有塑化装置，有塑化装置
〈5〉 按操作：手动，半回动，自动
〈6〉 按绕动：机械绕动，液压绕动，机械液压绕动
〈二〉 注射成型的结构组成
1、 注射紧绕：料斗，塑化部件（料筒，螺杆，电热圈）喷嘴。
2、 锁模紧绕：实现模具的启闭，锁紧，塑件顶出。
( [# Z5 v# B% z3 t3 k1 Y% w3、 传动操作控制紧绕。
〈三〉 注射机的型号，规格，基本参数
1、 一般以注射量表示注射机的容量，Xs - ZY ,25表示：一次最大注射量为 1- 25CM^的倒式螺杆注射成型机.
* B) Q  P/ B6 W' U5 _$ s6 `6 |, ^2、 基本参数：公称注射量，合模压力，注射压力，注射速度，注射功率，塑化能力，合模与开模速率，机器盾隙次数，最大成型面积，模板尺寸，模板间距离，模板过程。
) j! i  ]+ {, x6 F2 T' |〈四〉 注射成型机的工作过程
0 m. {5 B4 s& z

注射成型模具基本结构及分类
一、 基本结构,根据部分起作用不同分类:
〈一〉 浇注系统
' n4 h! l9 }- d6 j' R将塑料由注射机喷嘴引向型腔的通道称浇注系统，其由主流道，分流道，内浇口，冷料穴等结构组成，由零件的浇注套，拉料杆等组成。
〈二〉 成型零件
是直接构成塑料件形状及尺寸的各种零件，由型芯（成型塑件内部形状），型腔（成型塑料外部形状），成型杆，镶块等构成。
! I% X' H# V- j. [3 `6 g6 q〈三〉 结构零件
3 i7 r! T2 I% M6 x! ]& D构成零件结构的各种零件，在模具中起安装，导向，机构动作及调温等作用。
6 z' j  H/ F7 X% H4 s导向零件：导柱，导套 。
装配零件：定位隙，定模底板，定模板，动模板，动模垫板，模脚
. t+ u3 O1 p2 u  r冷却加热系统
# \% g, o8 |/ N; ]; @
根据其运动特点均可分为两大部分：
定模部分：一部份留于模具机座的定模板上，
. U0 v) t- ^: I9 I* T6 e7 l; ^! m动模部分：随注射机动模板运动的部分
0 B/ A( J7 f  C( u$ h$ y定模部分与动模部分闭合则可形成型腔与浇注系统
* K8 C" x! D5 Y! t8 y二、 模具的分类
〈一〉 按注射机类型分：
立式注射机，卧式注射机，直角式注射机上用的模具
〈二〉 按注射模具的总体结构特征分：
% U! M+ C; @! i* h1、 单分型面模 分流道位于分型面上，需切除流道凝料。（模拟动画）
0 D3 ~$ U$ _: S# H; s) U* g2、 点浇口脱出模具（三板式模具）（模拟动画）
; x) I- g3 U& M- Y3、 带横向轴芯的分型模具（模拟动画）
  ^) t1 {! s* p" P  Q* e( A# g4、 自动卸螺纹注射成型模具

James789

楼主资料不错，先作个记号，谢谢分享！

梧桐羽

不错！不错

kw59a2

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