塑料模设计教程 1

johnson-xu

塑料的基本概念:
: ]/ C/ S3 b" |/ [〈一〉、塑料的定义及组成，
( v* I  _& Q3 j4 C. q+ C4 [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%）
# v( ^5 U9 P, j+ J7 r; a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。
8 S  l! h, o1 t0 A! b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：
# _+ k  T6 ?9 @! h  C300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）
  e* G* v! \% \8 e% `. R1、 热塑性塑料
5 M* C; }" F/ V0 Q. u" Z. @  D+ o4 B8 V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
" C  O  z4 q7 g2、 热固性塑料：
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%
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
  K8 _. d( I7 t7 u) k6 w〈三〉塑料的性能
0 J- q" J( e& {) ]- {1 U- x8 Y1、 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
5、 绝热性好
0 M1 s- \8 ^. w8 N6、 易成型加工性，比金属易
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。
# ~# `  g8 [2 U1 z  `' L热塑性塑料成型加工性能：
〈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。
; }+ m6 U& W: n3 e〈二〉 塑料物态：
1、 玻璃态：一般的塑料状态 TG 高于室温。
* V' U8 E- V8 C6 @, |2 N2、 高弹态：温度商于 TG ，高聚物变得像橡胶那样柔软，有弹性。
5 w7 D* R- o5 [# a3、 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。
7 _/ o! v1 J. S; g: P〈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。
1 I9 \; Y, |0 x0 u/ s7 p+ Q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。
$ N+ B9 r$ j& F7 }8 W% x* B' b' P〈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。
3 F  L& o4 X  J" z$ v无定型塑料与结晶型塑料。
0 p1 [! e& _0 M9 h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。
/ m; K% h( }6 E0 j$ V4 p4 n〈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。
- l7 }0 U, I! V/ z8 j; e〈十二〉毒性，刺激性，腐蚀性。
8 \1 D- L' x1 Q, r$ S' X热塑料制品设计原则
' ]: m: e: L) ]一、 尺寸，精度及表面精粗糙度
〈一〉尺寸
" U& N. C5 @& [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
3 Q- Y: R( g; T$ g0 ~7 h6 g影响因素很多，有模具制造精度，塑料的成份和工艺条件等。
( x  \6 q; c+ q: `. F# {〈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。
5 O0 t8 [$ N+ b: _/ {( u' v: a8 C二、 脱模斜度
% }8 F2 R: j% Z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`。
& A5 `& z3 ~- F, A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。
9 x+ p+ ~: p5 n0 x3 k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
壁厚太小，强度及刚度不足，塑料填充困难
  w; r# B4 y: \$ J/ k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。
四、加强筋
: u/ N2 ?  z. L6 ]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。
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。
) {5 S6 Q: S( w9 ~8 ~六、圆角
9 p0 d9 ]1 K6 O4 s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。
% Y! D0 U6 V" Y+ T' T6 a& e# {* b" \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。
7 J6 Q! ^1 t3 ~4 _七、孔（槽）
- i+ f. B+ Y) B塑件的孔三种成型加工方法：
（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。
" Z( D/ n4 }3 p1、 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。
2、 肓孔的深度：h 〈 （3—5）d
d〈 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。
& T& F2 t) f8 m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。
6 [5 K* ^0 i- r# w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。
; O% j: ]9 g* J* _" o; ]由于装潢或某些特殊需要，塑料制品的表面常有文字图案。
$ K1 n. j! p4 l' c  @1、 标志
0 `4 s- h0 I- f0 C2、 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。
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
一、 注射成型原理与过程：
1 M8 y' P, s8 W7 ?/ w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
# o/ j: D/ }" z9 t4 F& M' Y/ W二、 注射成型设备
〈一〉注射成型机的分类：
$ y9 ]# }. W$ }5 }+ `; 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
1 S0 J# `& i" c2 W〈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
3 W& Q, p0 ]. H% a$ y8 C5 w' E〈6〉 按绕动：机械绕动，液压绕动，机械液压绕动
+ i: C3 s4 h( X0 Z8 H〈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。
- V; y9 i- e5 T6 d5 b$ U# Y. B9 A2、 锁模紧绕：实现模具的启闭，锁紧，塑件顶出。
; K# ]/ B( }8 O! X3、 传动操作控制紧绕。
+ @0 G0 Y/ ]) ]8 \2 f1 \. w〈三〉 注射机的型号，规格，基本参数
: s( A, D; r6 q9 R& i) c1、 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.
; Q* F& `9 p4 O& }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。
〈四〉 注射成型机的工作过程
- j; Z* \6 {, f+ h. E0 B1 o8 j

注射成型模具基本结构及分类
$ W; ~9 x$ \  X3 b一、 基本结构,根据部分起作用不同分类:
4 d* k8 m1 ]  ?& ]9 V! X〈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。
! r5 P" p6 l4 C0 _〈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。
) v! s6 M- P3 R1 x3 ~6 M〈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。
9 {* L8 y- c, Y$ R" M7 S* |导向零件：导柱，导套 。
' U3 o5 f* i0 C- P& r5 b装配零件：定位隙，定模底板，定模板，动模板，动模垫板，模脚
冷却加热系统
/ t* `3 A7 z- F( \* L& M
7 F4 p# _# \2 q9 u根据其运动特点均可分为两大部分：
+ ]* K9 ?6 d2 b8 s/ Z6 Y5 o定模部分：一部份留于模具机座的定模板上，
; s5 g! B9 F  |6 L8 ^7 R- C6 ~动模部分：随注射机动模板运动的部分
; ^% M' i; R6 g3 [定模部分与动模部分闭合则可形成型腔与浇注系统
) m. t% M  u0 F5 T二、 模具的分类
! T; N5 }% l* ?- ~/ V〈一〉 按注射机类型分：
0 y0 s' E9 M0 I: j4 J* k. x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：
6 f& d. {  ^5 L: |+ l0 J1、 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）
& I7 }$ |( m* e- _2、 点浇口脱出模具（三板式模具）（模拟动画）
0 ]9 y( i5 Y! V3、 带横向轴芯的分型模具（模拟动画）
% b8 L7 H2 d/ 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

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kw59a2

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