塑料模设计教程 1

johnson-xu

塑料的基本概念:
〈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。
组成：聚合物合成树脂（40 ~ 100%）
  y2 ^( x2 ?7 R% l9 z8 V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。
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）
* I; w2 `8 V+ `9 L  i6 J* r〈二〉塑料的分类：
300余品种，常用的是40余种
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）
- n* ~4 }6 K8 R/ O7 z, d2 d" t& x5 d1、 热塑性塑料
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
2、 热固性塑料：
具有网状分子链结构加热软化，固化后不可逆.
/ l& Y1 ]4 W& y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%
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
3 Q% K; R$ i" z特种塑料：隙氧树脂
. T  V+ G4 f, F/ }- a, T〈三〉塑料的性能
  X* ?1 ?. j5 U5 X; y" s8 r1、 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 y# V  O. Q9 s( v  z3、 化学稳定性好
4、 电气绝缘性能优良
5、 绝热性好
3 P0 {2 ~) Z6 C8 T6、 易成型加工性，比金属易
/ D8 [- g5 x* D; I, p: a. |7、 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。
! v- b6 I" A6 G4 t& w" D; S0 I热塑性塑料成型加工性能：
- @' V3 z" |+ G* w$ s. b4 j〈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。
' L0 X0 C, _# B: m〈二〉 塑料物态：
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。
+ _/ m% Q2 e5 }$ F! I7 `+ }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。
〈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。
3 Q2 o5 g$ W% e. Q  _3 o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。
牛顿型流体与非牛顿型流体。
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。
大多数高聚物熔体在成型过程中表现为非牛顿流体。
〈五〉 结晶性：冷凝时能否结晶。
无定型塑料与结晶型塑料。
4 s/ i& _/ L0 a. t+ E+ u2 a% T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。
  `6 w3 y% `# w〈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。
〈八〉 应力开裂及熔体破裂。
〈九〉 热性能及冷却速度。
〈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
一、 尺寸，精度及表面精粗糙度
$ \5 K) `, C: b9 m9 f〈一〉尺寸
( r6 W$ g9 H6 O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。
〈二〉精度
  ]# j6 _4 G5 B" b+ z7 k: u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
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
3 \2 G4 j% X7 r- N4 p- B5 `. B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。
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`。
1 c8 i3 h; a" h2 s) V% K7 L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
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
: k: k3 E6 j- {! S/ v( i+ `( _壁厚太小，强度及刚度不足，塑料填充困难
壁厚太大，增加冷却时间，降低生产率，产生气泡，缩孔等 。
" [7 ^9 T2 c- e; {1 c& w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。
四、加强筋
设计原则：
) N7 n. G. D2 G  F) J〈一〉中间加强筋要低于外壁 0.5 mm 以上，使支承面易于平直。
) Q0 y2 T7 I0 ]; O; O9 G& L5 o) e〈二〉应避免或减小塑料的局部聚积。
$ j0 Y) E8 P1 {0 G1 r* N4 E- p( o0 v7 m〈三〉筋的排例要顺着在型腔内的流动方向。
& C5 L5 S& z$ y$ U, H. l( j五、支承面
+ R2 U+ ?9 W+ z; l4 Z! h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。
* Z) J0 ~" E6 L六、圆角
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。
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。
% c4 _" |9 {1 A9 }5 Y8 P6 q七、孔（槽）
塑件的孔三种成型加工方法：
0 n+ t3 H0 g- C9 {' a& R' w8 L' W, G6 d（1）模型直接模塑出来。
（2）模塑成盲孔再钻孔通。
（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。
& \# |+ N( D& ^0 B* z7 p) X; T2、 肓孔的深度：h 〈 （3—5）d
& O6 N1 r- K9 E" l! d/ V  U5 ?d〈 1.5时， h 〈 3d
9 U1 I$ {6 K: H3 ?7 d3 d8 a% l! k3、 异形孔（槽）设计
, ~$ C2 w4 t9 ?7 e+ N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。
" _! ]1 @! H# ~- d  w) `+ ~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。
4 h" v1 m, }( {7 j2 C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
: \! s+ Z* Q; I6 z/ w4 ^金属螺纹嵌件来成型。
7 Q7 T$ v( E% R; N, T0 T$ v9 t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。
0 }( P+ ]. z- j- l1、 标志
7 w" R/ M- R) C2 E2 P& ^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。
3、 花纹：凹凸纹，皮革纹，桔皮纹，纹浪纹，点格纹，菱形纹。
% s* v+ t8 s6 P+ C$ [8 ?# C加工花纹方法：电火花加工，照像化学磨蚀，雕刻冷挤压。
/ B. s. O$ l4 q, ?+ B注射成型概述
6 R+ d, k2 M) x! |  X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
7 A" z' K$ z9 M. |/ b  G0 @3、 螺杆嵌塑，脱模顶出
, P" [- b$ |: n0 |3 c, i- t二、 注射成型设备
( n* i& Q. R4 V. R* L4 Y4 c  M〈一〉注射成型机的分类：
〈1〉 按用途：热塑性塑料注射成型机，热固性塑料注射成型机
% b- t$ c0 f  S- @, q+ v) `〈2〉 按外形：立式，卧式，角式
〈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
* h/ W  A( @: Z" r〈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。
3、 传动操作控制紧绕。
$ ^" d- @/ ~& f4 e; r7 K+ ?〈三〉 注射机的型号，规格，基本参数
. x9 X. F( I3 [5 R# H/ c, q! p1、 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.
8 ]- v+ S+ b) @: g3 b2、 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。
〈四〉 注射成型机的工作过程
# L. \2 i# C) G9 M9 y
0 U0 l4 p% I9 G( q, m
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:
. v* x5 L. P9 m# J2 p! A" u〈一〉 浇注系统
1 {9 H$ q( S) `! X) w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
3 J6 ]; K. s3 e% z+ p" l! U7 A( j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。
0 m0 Y" k1 T) x0 @! c〈三〉 结构零件
8 M8 J" }4 L# }4 K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。
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
& g5 ?7 |% H1 F) w$ e. Y  Y6 W冷却加热系统

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，
+ z7 S" R3 N4 T$ N+ u% P) k动模部分：随注射机动模板运动的部分
定模部分与动模部分闭合则可形成型腔与浇注系统
; {, R- Y1 z9 ]% _二、 模具的分类
0 \0 H" @( B) a, w% Y% O  O〈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：
5 E! N  x" [* S  g* X' [  @1、 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）
/ O) c- n1 b8 W2、 点浇口脱出模具（三板式模具）（模拟动画）
3、 带横向轴芯的分型模具（模拟动画）
* Z0 o3 j$ k& n1 [9 u! M, }4、 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

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kw59a2

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