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，
; Z2 W9 V) p1 l: K% y1 g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%）
- ~( A! ]7 b( |4 H# {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）
7 j/ R6 k5 R$ v7 p' A& w; E& j5 R! y〈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）
! W$ K" U! z& u3 P1、 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.
9 f& C2 W$ [3 }9 k+ q  a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
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
' v, n. I9 ~. E$ k+ c3、 化学稳定性好
4、 电气绝缘性能优良
5、 绝热性好
" J( G/ W/ w8 A( K# t+ d+ i: Q3 b6、 易成型加工性，比金属易
: v3 E  a- [9 S5 k: x8 O1 t7 z2 d7、 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：
- ]* X9 J& ]+ [& {- ?3 E/ r〈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。
1 z$ L: \, r0 W6 [" c3 Y0 C3 \〈二〉 塑料物态：
( g! |: i) X6 ?1 G* U1、 玻璃态：一般的塑料状态 TG 高于室温。
: t8 J0 ]  C: T2、 高弹态：温度商于 TG ，高聚物变得像橡胶那样柔软，有弹性。
$ y( O, B. m* Q3、 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：
! X8 T0 O4 Z3 h) a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。
) v& B& `, u. @: c6 M/ u- a8 o% S, u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。
# @  e9 x/ C# `, D/ X〈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。
& ?( o0 g+ F3 H& q9 O牛顿型流体与非牛顿型流体。
' t) l* [$ V5 a) [  K: s- {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。
. M. `, ?. ~9 I, K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。
9 Q# h9 G* S$ z1 V7 ~  S' Y9 m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
2 Z! Z& l: ^! i4 d〈六〉 热敏性与水敏性。
6 F# v! K: c9 _! K$ {! h〈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。
4 k7 H$ c# {2 p, S〈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
  r% X1 G5 \$ T: L# b一、 尺寸，精度及表面精粗糙度
〈一〉尺寸
, p( o. T! L2 @# ~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。
. ~  J$ a9 }# ^3 l& h〈二〉精度
6 O- y6 c) w' c2 d" C  c$ ]+ M) R* r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
2 ]6 ?4 r" m$ @" H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
* A1 H: `2 i! M3 @$ K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。
0 G0 ?0 \0 _5 M3 H# Z1 [三、 壁厚
& ]3 E1 M; Z6 i" [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
壁厚太大，增加冷却时间，降低生产率，产生气泡，缩孔等 。
+ E9 k7 z% C6 W/ q5 m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。
" m5 F: @& `9 N# Q3 v4 i四、加强筋
5 @- U7 o& g* c0 @/ E; @% ?设计原则：
  P! A+ d% q7 I1 u7 l〈一〉中间加强筋要低于外壁 0.5 mm 以上，使支承面易于平直。
$ V( M* o: e! m8 e& o〈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。
五、支承面
! p) q4 k5 H/ D, l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。
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）
塑件的孔三种成型加工方法：
% q( ?' _  E6 ]1 R' m+ d1 O（1）模型直接模塑出来。
（2）模塑成盲孔再钻孔通。
6 Y' F  D( p3 j5 R（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。
8 Y* x3 {$ a5 P2、 肓孔的深度：h 〈 （3—5）d
d〈 1.5时， h 〈 3d
( n# `  a: i* }( P3、 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
% M8 r' K; W2 z9 P+ h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。
/ X$ A3 A8 k2 E九、嵌件
' J) k- f; G" q5 ?# w, b' _0 \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。
; i4 v. [9 g8 ~5 o- q2 `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 z% R( D) u6 R- R2、 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。
- `$ b9 r- \0 C) ^2 ^5 \+ i% I$ v加工花纹方法：电火花加工，照像化学磨蚀，雕刻冷挤压。
4 K. l' H, ~/ ?1 u注射成型概述
一、 注射成型原理与过程：
8 M+ T9 t) {# G5 j+ Y0 `是热塑性塑料成型的一种主要加工方法
# B/ S! E" t% C( {1、 合模，加料，加热，塑化，挤压
8 D2 e8 Y1 t* L2 i0 W9 F% j" z2、 注射，保压，冷却，固化，定型
3、 螺杆嵌塑，脱模顶出
二、 注射成型设备
9 R1 p4 w1 R) R, M; R〈一〉注射成型机的分类：
' q* J! j4 @8 @) p  Z1 M〈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^
& }+ U/ F/ ]! r: r〈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
& {; t# t+ m9 t- [% p) z5 p* A- Z〈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 v+ m1 w! K8 @# J# y% i1、 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。
* p2 [+ x1 C# v( i4 k3、 传动操作控制紧绕。
) \9 o3 S7 Y+ Z" W6 p〈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.
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。
1 C3 }$ g. y/ I5 p8 M% f〈四〉 注射成型机的工作过程
$ c: j" P- N* \6 N& z0 O) a( O

& E  C! E* }6 l6 V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:
* W0 q" I+ V1 j/ o9 L〈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。
2 r$ E: [9 d  P& _〈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。
〈三〉 结构零件
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 。
4 t2 F" @" j: f% L; X& O- j6 |装配零件：定位隙，定模底板，定模板，动模板，动模垫板，模脚
. C5 U- n1 w7 r- J9 C& K冷却加热系统
/ w1 D6 B- X8 ]' w; D0 R. A- P
: S& |' l# U- u: t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，
; V* W( Y3 p0 `7 a2 r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：
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：
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）
2、 点浇口脱出模具（三板式模具）（模拟动画）
' a- k) W9 j9 d$ H6 I0 ~3、 带横向轴芯的分型模具（模拟动画）
6 m4 @# P! R1 T: z$ V4、 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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