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，
& s; K8 u# [* i/ B' C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。
0 v/ f& t& }/ A6 c( w6 L& p4 f组成：聚合物合成树脂（40 ~ 100%）
+ H) s. Q4 c3 x! T6 ^. \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）
〈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）
1、 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
& k: B! i6 h" X2、 热固性塑料：
7 H% k  D9 R1 o& j  Q& a1 F4 _- D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%
, S$ `- k3 c4 z0 x( f( d  D  N1 z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
! V7 s4 [8 z: W$ V* E, {# r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
9 a/ F$ ]9 v- Q/ N. i5 f# h2、 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
* x, o" i8 w8 j0 V; w4、 电气绝缘性能优良
5、 绝热性好
$ }: n( T9 }  M5 x6、 易成型加工性，比金属易
" G9 ~. C7 n$ j7、 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：
+ \0 R! ^& V% \" a, B# B〈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。
〈二〉 塑料物态：
4 A( E; |; M% R, ]! `' Z" H( I1 N% g1、 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。
" Q  k" q4 D* e3、 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。
  ]8 P2 b: k3 o: b) }〈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。
% A# m3 ]" T: M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。
+ D. Z: J6 x  U; B〈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。
% d  F, A" J" u3 D- F% b9 d# `- \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。
# ^' E6 M% k! z/ Y0 F3 m1 _大多数高聚物熔体在成型过程中表现为非牛顿流体。
- `5 k0 O7 ?! g, |. C〈五〉 结晶性：冷凝时能否结晶。
无定型塑料与结晶型塑料。
+ @$ R7 A0 \; g, P: m; m+ e! F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。
& J8 |& K+ U0 p0 y7 Y' f〈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。
4 V7 [' v/ M. D  B6 N7 v8 G( M〈八〉 应力开裂及熔体破裂。
& ^+ I3 K& V) L$ E# ?- c〈九〉 热性能及冷却速度。
〈十〉 分子定向（取向）。
% D: M% {$ X0 i/ Z, v: _% n- r〈十一〉收缩性。
〈十二〉毒性，刺激性，腐蚀性。
1 _3 o" g! r5 r  H# ^% l热塑料制品设计原则
% H9 h% |9 q9 h) a- g一、 尺寸，精度及表面精粗糙度
〈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。
〈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
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
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`。
" Q! G: M0 k2 j4 H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。
- p  B- Z" r+ `& p0 y三、 壁厚
$ e9 {( o% c: O2 f: P$ [; p. n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
& Z9 y1 B4 d: Z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 。
$ r% Y0 s6 {* B- c- q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。
  R: M1 g% F7 q3 L3 A四、加强筋
设计原则：
5 Q5 L; @( M& l2 K5 ?〈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。
  t! i5 g( ~6 x2 B" l. p〈三〉筋的排例要顺着在型腔内的流动方向。
五、支承面
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。
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。
' i% y2 \* `7 ~( s. P# }9 i5 {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。
七、孔（槽）
9 i- \2 A  P" s! B8 u( P! t% `0 {/ F( L3 u塑件的孔三种成型加工方法：
: e9 r4 c, ?/ F+ h6 G- M4 j（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。
& T( A0 X9 Z1 [9 {' q1 j/ J2、 肓孔的深度：h 〈 （3—5）d
d〈 1.5时， h 〈 3d
3、 异形孔（槽）设计
+ i" x' ]! {8 p6 Y, r, K2 v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。
( e* R6 c# b9 U( G* ~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。
' e9 i$ ]; f- n# w+ Z八、螺纹
, {# F% q( j9 z) t# x& w# H9 g2 e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
3 A8 Z5 R; d. _$ c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
9 r  y* D- G, {3 ]6 ^* T2、 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。
, ^, Y! ~1 j. M7 V5 D8 j* h; A3、 花纹：凹凸纹，皮革纹，桔皮纹，纹浪纹，点格纹，菱形纹。
加工花纹方法：电火花加工，照像化学磨蚀，雕刻冷挤压。
注射成型概述
% B. p: ?  H5 e. ^$ Q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
; p% N0 p+ |  R' ]: z; m6 r3、 螺杆嵌塑，脱模顶出
9 P/ X" P3 Y' F5 g5 |二、 注射成型设备
: i$ f! O1 U# \- u0 l9 l. I〈一〉注射成型机的分类：
$ A1 x3 `4 w6 C2 ~" |, w/ h〈1〉 按用途：热塑性塑料注射成型机，热固性塑料注射成型机
〈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^
9 R( s. i% d0 Q3 u9 z7 \; I〈4〉 按塑化分：有塑化装置，有塑化装置
4 b) }8 P9 Y, I! g) r〈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。
3、 传动操作控制紧绕。
〈三〉 注射机的型号，规格，基本参数
' J* {6 W$ I9 H( d  o2 y! I. _4 ?5 o1、 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.
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。
3 D; M' G, K- `2 a; _! W/ c+ Q〈四〉 注射成型机的工作过程
0 Q' B* w5 E" O+ t$ w9 {1 _$ B1 {: E

9 O5 B+ C/ w1 F8 C4 U! x注射成型模具基本结构及分类
6 ^1 L9 A$ b# S8 K一、 基本结构,根据部分起作用不同分类:
〈一〉 浇注系统
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。
5 v, v) e& H1 R7 P  V& l) l6 s〈三〉 结构零件
* L, J- V0 w1 i* @% Y6 k2 o& X+ e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。
0 S" k  ?" r. N导向零件：导柱，导套 。
0 x7 d0 ?7 W% F# X; I4 @装配零件：定位隙，定模底板，定模板，动模板，动模垫板，模脚
" i( e. L9 Y( `! `( F7 ?冷却加热系统

% U; F: }! _. P4 e( i- A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，
( p" C% ~' S* q0 ?0 J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
二、 模具的分类
〈一〉 按注射机类型分：
/ |8 ?+ O2 O, s* g' n4 s: h+ D$ \立式注射机，卧式注射机，直角式注射机上用的模具
) L- J9 J4 S$ @& x〈二〉 按注射模具的总体结构特征分：
; J) J! ^8 d+ f4 L! Z1、 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）
. w6 g, p9 n# ?0 T# _2、 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）
/ A; E( _% t! K5 [( @2 y4、 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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