塑料模设计教程 1

johnson-xu

塑料的基本概念:
+ x1 w" W7 {9 Y1 R* T% {1 d) r〈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%）
# n0 r- Z. Z  v/ T2 T2 f' 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）
〈二〉塑料的分类：
7 U5 ^; d. |+ {, \4 r300余品种，常用的是40余种
) J9 v) [" y+ ~/ f; h& v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
% R. y( i/ w! a2 C% k. F6 v7 j& Z2、 热固性塑料：
具有网状分子链结构加热软化，固化后不可逆.
1 B) G* I. N* N8 W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%
* P- T, ~/ t! L4 H1 l% w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
; `+ \5 i" A4 d7 M" j$ ~特种塑料：隙氧树脂
〈三〉塑料的性能
8 b1 P2 [4 t, s% ^7 V1、 质量轻，密度 0.9~0.23g /cm^ 泡沫塑料 0.189g/cm
' ]2 j# S. s& d) a  l; s2、 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
* G4 E1 T8 w: |! f5 }# {4、 电气绝缘性能优良
5、 绝热性好
( B) t/ U8 P# X) R* [0 Q8 n  [; A6、 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。
. c  @; R$ M5 C3 ]; O: z4 h热塑性塑料成型加工性能：
* ^2 y0 p+ @$ J0 G* 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。
6 {' n; C2 D: [1 r+ h+ p〈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。
3 H9 u7 K. m- {4 G3、 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。
/ h8 l: ~% p' d/ a) v9 }) 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。
' K" Q$ A% T1 \, e) T〈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。
# d6 ^" g, Y  k+ g3 [牛顿型流体与非牛顿型流体。
' `/ I' Y( q' V9 }' v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。
$ I( R3 V6 ~" l: r- E9 W6 e# t〈五〉 结晶性：冷凝时能否结晶。
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
0 h  Y! X. p" n6 B+ Y6 T〈六〉 热敏性与水敏性。
〈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。
7 z  k- x# A) }0 S〈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。
8 c6 K& U* r+ b/ l& ^6 X" p热塑料制品设计原则
5 w+ }5 s- g6 O9 I) O& o* t: b  |一、 尺寸，精度及表面精粗糙度
# w. T% N# \2 n. o) h  Q8 }9 Q〈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。
% `; x, S2 P+ a〈二〉精度
: {0 ]: L; y% M1 E5 j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
5 h' T: ^: v& U4 L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`。
7 a$ a- z1 f4 w! h- T8 ^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。
: z- |; c- B: p$ |4 u, x- V7 @# e三、 壁厚
; G% c" M6 \  q$ b, C) Q  K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
, G, z, G" z+ c: U$ q, ?4 M设计原则：
- F+ V4 T+ B7 V5 m4 G* c3 m$ A+ T' `% y& S6 i〈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。
  o  U5 A3 {/ _〈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。
3 q8 {8 N* k% `9 a: L4 O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。
9 h' G! ]5 F8 L! k! M/ K0 {4 C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）
6 f5 n4 _) G! @7 F塑件的孔三种成型加工方法：
: s$ \/ W+ d! S, j& E! T（1）模型直接模塑出来。
（2）模塑成盲孔再钻孔通。
. ]0 c( R: p- x（3）塑件成型后再钻孔。先模塑出浅孔好。
$ ]$ V: N* o- I) o  K5 b1 L: S1、 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
0 O1 s% W) Q- F* R9 id〈 1.5时， h 〈 3d
% _" J: F3 _& U- I3、 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。
8 o$ l! C8 x. Y" V) P$ ~  @( V  d八、螺纹
0 M3 J, w5 W. ]7 [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
5 Z3 J* d" T/ s% R; a3 o+ N金属螺纹嵌件来成型。
九、嵌件
+ Y8 H9 o; t; f6 y8 {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。
- _$ @' {( l/ F# ?8 @1、 标志
5 C( m8 D5 s  @3 W$ H0 J  L2、 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' Z$ N- @/ J1 a加工花纹方法：电火花加工，照像化学磨蚀，雕刻冷挤压。
5 j# V' P6 u" C3 I5 w' {注射成型概述
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
3、 螺杆嵌塑，脱模顶出
二、 注射成型设备
1 F8 W/ `  |' W〈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
〈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^
. w2 A5 v, i' ]; N〈4〉 按塑化分：有塑化装置，有塑化装置
. X& E' I1 O# h〈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
# r- M, h4 M1 K& @, U6 ~〈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。
6 z/ U  i- L+ T5 X# b0 I2、 锁模紧绕：实现模具的启闭，锁紧，塑件顶出。
5 ]4 F, j8 Q( Y' E$ Q% A3、 传动操作控制紧绕。
〈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.
) Y" E9 {! I) |5 }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

0 H8 ~( t. U) l# P/ F
注射成型模具基本结构及分类
6 @+ `5 Z) I& B: A; M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。
8 L2 _  F% I; n0 F4 [2 N〈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。
/ S( Q+ [* L( R3 E7 X4 P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
9 R' O* N1 w$ f( \: I# ]冷却加热系统

# r' ~: N- i! q* E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，
7 D$ J- [3 ^% O/ @8 \: T动模部分：随注射机动模板运动的部分
3 G8 C1 I2 h9 O7 N: q* i+ g定模部分与动模部分闭合则可形成型腔与浇注系统
; u9 N! q8 s, I& R- s$ Y二、 模具的分类
% @: E/ [) L$ x& W9 v  e5 A〈一〉 按注射机类型分：
6 x8 U$ v; G; {- |, M9 P. ^" ^' u. ?% F立式注射机，卧式注射机，直角式注射机上用的模具
4 @+ C; |% F% E/ J' m〈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）
2 P) q/ M" w6 o( L3、 带横向轴芯的分型模具（模拟动画）
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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