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，
8 j1 Q5 @4 ]0 G0 e; [; u) M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%）
( v6 t; v8 o% w6 O' T( R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。
' P9 G+ K& v1 Z: \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）
& }. G; K% J- T/ R7 i  m) h" d- c〈二〉塑料的分类：
  n0 i# A- b. c8 c, J+ i' Y300余品种，常用的是40余种
2 D  \5 I1 d# i, c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
2、 热固性塑料：
: n: k3 b* X0 Z  L具有网状分子链结构加热软化，固化后不可逆.
$ `& p% K  Y' {; T3 T, L" G7 J% V% U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
+ X; d0 `1 }, q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
# W; h) z5 I2 t: b- l' n( w, d2、 比强度高：是金属材料强度的1/10 。 玻璃钢强度更高
8 D: Q2 M* ^3 ~; {  C6 r' a/ }3、 化学稳定性好
7 s4 I' i0 L* K% A" ~1 H* v4、 电气绝缘性能优良
' W( F/ `7 Q; }8 J3 k" V2 g3 m* n# m5、 绝热性好
6、 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。
+ O  S8 M- i3 ^: G热塑性塑料成型加工性能：
- V; P" s4 P. A* 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。
〈二〉 塑料物态：
1、 玻璃态：一般的塑料状态 TG 高于室温。
2 g' H; ~) [4 H8 m- i, m' h6 l2 C7 `- \2、 高弹态：温度商于 TG ，高聚物变得像橡胶那样柔软，有弹性。
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。
! U; |- d/ }$ [3 Q- f5 ?% 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。
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。
1 R/ x1 f2 N  m# D. W. i% o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。
; T  o2 s, u1 f( h: z, H大多数高聚物熔体在成型过程中表现为非牛顿流体。
$ H0 n* |" f' ?4 x0 w" e〈五〉 结晶性：冷凝时能否结晶。
. Q' {) g, [; D, S, v+ `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。
3 u5 f2 T6 u5 u0 c) Q* I〈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。
) }- b$ n; k' G〈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
6 @# W) ~6 q4 N一、 尺寸，精度及表面精粗糙度
〈一〉尺寸
0 a" A4 m) R+ i3 u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
0 H! s# T" m# t! L: C0 l8 Y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
4 e: c( V  ?" X: n0 _4 b5 {0 Q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。
3 [( Z) w. R$ k4 ^. S+ 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`。
9 a" O8 x) w& ?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。
5 ]" p* w1 X. v6 A: q" E( q0 W" O# e三、 壁厚
: r1 Q8 c7 F' K% h) j9 C, v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 。
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：
1 A0 p+ ]6 ~+ Z+ V* w+ Q9 V〈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
9 R  _- M3 r7 C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
7 ]5 i9 v' c. U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。
1 H* O/ y: l# c七、孔（槽）
塑件的孔三种成型加工方法：
9 t+ T- ^( l/ d6 {# i（1）模型直接模塑出来。
/ |& ^3 |; w8 ~! v3 A; }0 J（2）模塑成盲孔再钻孔通。
/ R3 G. |) l* j. ~9 k8 u) m（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。
; c& ?2 i6 y( e! w! c+ F2、 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。
八、螺纹
' G+ u0 B: H, Z5 X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。
4 q1 P' A! v$ G由于装潢或某些特殊需要，塑料制品的表面常有文字图案。
! a) I6 Q& d1 B% F8 Z1、 标志
. t* T* N$ K* h2、 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。
4 \, R: [: t2 i: P# a7 i$ ^! w; 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
6 ?' z8 Q6 h0 M& c6 R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
! `2 o6 N* x; t1、 合模，加料，加热，塑化，挤压
; ~: g" J! |9 f8 }" M2、 注射，保压，冷却，固化，定型
  m& K+ T* N2 I- R* K# U. A3、 螺杆嵌塑，脱模顶出
3 x7 P. Y4 `+ }% w2 G二、 注射成型设备
〈一〉注射成型机的分类：
$ L- D8 V% B. p7 ?〈1〉 按用途：热塑性塑料注射成型机，热固性塑料注射成型机
; @/ F% Z* n7 q4 B〈2〉 按外形：立式，卧式，角式
9 J$ J5 v9 F* J; E2 F  \- ]〈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
; G2 `( e/ M" T' I2 z〈6〉 按绕动：机械绕动，液压绕动，机械液压绕动
; B" d, x5 Y( d" ~0 x8 S: [〈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。
' O% m- t: V9 C2、 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
3 O# x5 r) X) u8 e! @& ?2 ~* f4 H: {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.
% j' h3 ~% B9 _  _$ o2、 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


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:
) ]6 N9 H" D* [+ c! [, d〈一〉 浇注系统
) i' K. [9 x2 L' ~4 X+ U: Y+ O' B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。
: J7 I, o3 d7 }6 E〈三〉 结构零件
3 [. b1 U1 M; }9 R0 h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
冷却加热系统
7 ?* R" `' b5 A* J9 g4 I
4 E7 J% }0 g! X$ k$ k+ Y; ]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，
( {' G" t  [) P9 e7 j# f4 ?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
% L, {) J2 T( A9 q0 x/ M二、 模具的分类
5 g" Q" Q0 V+ }' w4 J5 W& n- t〈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
8 @+ w7 e  [0 b4 p〈二〉 按注射模具的总体结构特征分：
0 F# U, T/ H2 w" G1 X2 s1、 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）
6 K- V5 V, j' s+ J! z8 Z, C& J% G3、 带横向轴芯的分型模具（模拟动画）
, q) j3 f, p; {! _& M9 H4、 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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