《塑料模具介紹》PPT課件.ppt

1、模具11303班,加油!,我們的回憶,模具是制造過程中的重要工藝裝備，模具工業(yè),是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)密集的高技術(shù)行業(yè)，模具專業(yè)人才是制造業(yè)緊缺人才。,模具制造技術(shù)技術(shù)水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一。在日本模具被譽為“進(jìn)入富裕社會的原動力”、在德國被稱為“金屬加工業(yè)中的帝王”。 模具在鑄造、鍛造、沖壓、塑料、橡膠、玻璃、粉末冶金、陶瓷等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。 模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為 “百業(yè)之母”、“效益放大器”。 用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。據(jù)統(tǒng)計，模具業(yè)產(chǎn)值與其相關(guān)業(yè)產(chǎn)值之比約為1100，即每1

2、億元模具即可帶動約100億元的相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，模具業(yè)的整體發(fā)展態(tài)勢成為折射相關(guān)行業(yè)發(fā)展的一面鏡子。,一、模具概述,行業(yè)保持產(chǎn)銷兩旺、持續(xù)高速發(fā)展，模具產(chǎn)量、質(zhì)量進(jìn)一步得到提高。中國的模具市場十分廣闊，特別是在汽車制造業(yè)和IT制造業(yè)發(fā)展的帶動下，對模具的需求量和檔次也越來越高，同時精良的模具制造裝備為模具技術(shù)水平的提升提供了保障。2007年模具銷售額870億人民幣，比上一年增長21，模具出口14.13億美元，比上一年增長357，模具進(jìn)口仍保持在20億美元。數(shù)據(jù)顯示著我國模具整體實力進(jìn)一步加強(qiáng)。用模具生產(chǎn)的產(chǎn)品以零件總數(shù)百分比計算：汽車、拖拉機(jī)6070 %，無線電通訊、機(jī)電6075 %，鐘表、家電

3、95 %。可以說，在人類生活中到處都能看到模具技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，在國防、航空、航天工業(yè)生產(chǎn)中也占有很大的比例。,某些發(fā)達(dá)國家的模具總產(chǎn)值已經(jīng)超過了機(jī)床工業(yè)的總產(chǎn)值，模具工業(yè)已經(jīng)從從屬地位發(fā)展成為獨立的行業(yè)。近10年來，我國模具工業(yè)均以每年15以上的增長速度快速發(fā)展?！笆晃濉逼陂g，我國模具,模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力。,二、模具制造技術(shù)的發(fā)展 模具制造技術(shù)迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分?，F(xiàn)代模具制造技術(shù)正朝著加快信息驅(qū)動、提高制造柔性、

4、敏捷化制造及系統(tǒng)化集成的方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在模具的CAD/CAM技術(shù)，模具的激光快速成型技術(shù)，模具的精密成形技術(shù)，模具的超精密加工技術(shù)，模具在設(shè)計中采用有限元法、邊界元法進(jìn)行流動、冷卻、傳熱過程的動態(tài)模擬技術(shù)，模具的CIMS技術(shù)，已在開發(fā)的模具DNM技術(shù)以及數(shù)控技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)方面。,1、高速銑削：第三代制模技術(shù) 高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量，而且與傳統(tǒng)的切削加工相比,具有溫升低(加工工件只升高3)，熱變形小，因而適合于溫度和熱變形敏感材料(如鎂合金等)加工；還由于切削力小，可適用于薄壁及剛性差的零件加工；合理選用刀具和切削用量，可實現(xiàn)硬材料(HRC60)加工等

5、一系列優(yōu)點。高速銑削加工技術(shù)仍是當(dāng)前的熱門話題，它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展，成為第三代制模技術(shù)。,2、電火花銑削和“綠色”產(chǎn)品技術(shù) 從國外的電加工機(jī)床來看，不論從性能、工藝指標(biāo)、智能化、自動化程度都已達(dá)到了相當(dāng)高的水平，目前國外的新動向是進(jìn)行電火花銑削加工技術(shù)(電火花創(chuàng)成加工技術(shù))的研究開發(fā)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是用高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。,3、新一代模具CAD/CAM軟件技術(shù) 目前，英、美、德等國及我國一些高等院校和,軟件的智能化、集成化、模

6、具可制造性評價等特點。 新一代模具軟件以立體的思想、直觀的感覺來設(shè)計模具結(jié)構(gòu)，所生成的三維結(jié)構(gòu)信息能方便地用于模具可制造性評價和數(shù)控加工，這就要求模具軟件在三維參數(shù)化特征造型、成型過程模擬、數(shù)控加工過程仿真及信息交流和組織與管理方面達(dá)到相當(dāng)完善的程度并有較高集成化水平。 在新一代模具軟件中，可制造性評價主要包括模具制造技術(shù)費用的估算、模具可裝配性評價、模具零件制造工藝性評價、模具結(jié)構(gòu)及成形性能的評價等。新一代軟件還應(yīng)有面向裝配的功能，因為模具的功能只有通過其裝配結(jié)構(gòu)才能體現(xiàn)出來。采用面向裝配的設(shè)計方法后，模具裝配不再是逐個零件的簡單拼裝，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)既能描述模具的功能，又可定義模具零部件之間相互

7、關(guān)系的裝配特征，實現(xiàn)零部件的關(guān)聯(lián)，因而能有效保證模具的質(zhì)量。,科研院所開發(fā)的模具軟件，具有新一代模具CAD/CAM,4、先進(jìn)的快速模具制造技術(shù) （1）激光快速成型技術(shù)(RPM)發(fā)展訊速，我國已達(dá)到國際水平，并逐步實現(xiàn)商品化。,（2）無模多點成形技術(shù)是用高度可調(diào)的沖頭群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板材曲面成形的又一先進(jìn)制造技術(shù)，無模多點成形系統(tǒng)以CAD/CAM/CAT技術(shù)為主要手段，快速經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)三維曲面的自動成形。,5、鏡面拋光的模具表面工程技術(shù) 模具拋光技術(shù)是模具表面工程中的重要組成部分，是模具制造過程中后處理的重要工藝。目前，國內(nèi)模具拋光至Ra0.05m的拋光設(shè)備、磨具磨料及工藝，可以基本滿足需要，

8、而要拋至Ra0.025m的鏡面拋光設(shè)備、磨具磨料及工藝尚處摸索階段。隨著鏡面注塑模具在生產(chǎn)中的大規(guī)模應(yīng)用，模具拋光技術(shù)就成為模具生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。由于國內(nèi)拋光工藝技術(shù)及材料等方面還存在一定問題，所以如傻瓜相機(jī)鏡頭注塑模、CD、VCD光盤及工具透明度要,求高的注塑模仍有很大一部分依賴進(jìn)口。模具表面拋光不單受拋光設(shè)備和工藝技術(shù)的影響，還受模具,材料鏡面度的影響，這一點還沒有引起足夠的重視，也就是說，拋光本身受模具材料的制約。例如，用45#碳素鋼做注塑模時，拋光至Ra0.2m時，肉眼可見明顯的缺陷，繼續(xù)拋下去只能增加光亮度，而粗糙度已無望改善，故目前國內(nèi)在鏡面模具生產(chǎn)中往往采用進(jìn)口模具材料，如瑞典的一

9、勝百136、日本大同的PD555等都能獲得滿意的鏡面度。,三、塑料模具的分類,熱固性塑料模,按成型材料分,熱塑性塑料模,按模具結(jié)構(gòu)分,單分型面注射模,雙分型面注射模,帶側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)塑料模,自動卸螺紋塑料模,按型腔數(shù)目分,單型腔模具,多型腔模具,按分型面特征分,水平分型面模具,垂直分型面模具,水平、垂直分型面模具,三、塑料模具的分類,動模,安裝在注射機(jī)移動工作臺面上的那一 半模具，可隨注射機(jī)做開合運動。,定模,安裝在注射機(jī)固定工作臺面上的那一半模具。,注射模,壓縮模,上模,安裝壓機(jī)上工作臺面上的那一半模具。,下模,安裝壓機(jī)下工作臺面上的那一半模具。,四、塑料模具的組成及基本結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)零件：

10、在模具中起安裝、定位、導(dǎo)向、裝配等作用的零件。,成型零件：直接與塑料接觸的決定塑件形狀和尺寸精度的零件。,四、塑料模具的組成及基本結(jié)構(gòu),單分型面塑料模具,塑料模具,動模,定模,型芯,型腔,產(chǎn)品,實物圖,平面圖,標(biāo)準(zhǔn)件：2、內(nèi)六角圓柱頭螺釘 7、內(nèi)六角圓柱頭螺釘 9、動模板 11、導(dǎo)柱12、導(dǎo)套13、導(dǎo)套14、內(nèi)六角圓柱頭螺釘 17、止轉(zhuǎn)螺釘 21、內(nèi)六角圓柱頭螺釘 24、密封圈 26、彈簧,非標(biāo)準(zhǔn)件：1、動模座板3、推板4、推桿固定板 5、復(fù)位桿 6、墊塊 8、支撐板10、推件板15、拉料桿16、澆口套18、型腔鑲件19、型芯 20、定模板22、定模座板23、,裝配圖,隔水板25、堵頭,單分型

11、面塑料模具,塑料模具,動模,定模,型芯,型腔,產(chǎn)品,平面圖,實物圖,上模部分 澆口套 上模座板 脫澆板 型腔板 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 拉料桿 內(nèi)六角圓柱頭螺釘,下模部分：推件板 型芯 型芯固定板 支撐板 復(fù)位桿 擋水板 塑料拉鉤定位軸 塑料拉鉤 橡膠圈 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 推桿固定板 推板 動模座板,裝配圖,五、注射模塑原理,又稱注射成型(Injection Molding )，主要用于熱塑性塑料的成型，也可用于熱固性塑料的成型。,注射模塑,顆粒、粉狀塑料,注射機(jī)料筒,加熱熔融,充模,冷卻固化,塑件,二、注射成型設(shè)備注射機(jī),1.注射機(jī)的主要作用,頂件,開模與合模動作,注射結(jié)束，進(jìn)行保壓與補縮,在一定壓力和

12、速度下將塑料注入型腔,加熱熔融塑料，達(dá)粘流態(tài),二、注射成型設(shè)備注射機(jī),2、注射機(jī)的分類, 指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動狀態(tài)并具有良好的可塑性的過程。,塑化：,柱塞式注射機(jī),注射機(jī)按塑化方式分為：,螺桿式注射機(jī),臥式、立式和角式注射機(jī),按外形可分為：,柱塞式注射機(jī),4.螺桿式注射機(jī),螺桿式注射機(jī)結(jié)構(gòu)圖,很大一部分壓力用在壓實固體塑料和克服塑料與料筒摩擦。,最大注射量取決于料筒的塑化能力（與塑料受熱面積有關(guān)）與柱塞直徑與行程。,塑料靠料筒壁和分流梭傳熱，柱塞推動塑料無混合作用，易產(chǎn)生塑化不均的現(xiàn)象。,塑化不均：,最大注射量受限：,注射壓力損失大：,柱塞式注射機(jī)存在的缺點：,5.螺桿式注射機(jī)與柱塞式

13、注射機(jī)的比較,從柱塞開始接觸塑料到壓實塑料，注射速度逐漸增加。,易產(chǎn)生層流現(xiàn)象且料筒難于清洗,注射速度不均：,5.螺桿式注射機(jī)與柱塞式注射機(jī)的比較,螺桿式注射機(jī)的優(yōu)點：,借助螺桿的旋轉(zhuǎn)運動，材料內(nèi)部也發(fā)熱，均勻塑化，塑化能力大。,4.螺桿式注射機(jī),加熱缸內(nèi)的材料滯留處少，熱穩(wěn)定性差的材料也很少因滯留而分解。,由于加熱缸的壓力損失小，用較低的射出壓力也能成型。,成型周期短、效率高，生產(chǎn)過程可實現(xiàn)自動化,可成型形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高及帶各種嵌件的塑件。,5.螺桿式注射機(jī)與柱塞式注射機(jī)的比較,螺桿式較柱塞式多一旋轉(zhuǎn)動作，產(chǎn)生分力(Ft)，可使材料在螺旋槽間產(chǎn)生混煉作用，增加了塑化能力。,螺桿式注射

14、機(jī)模塑工作循環(huán),2.5塑料注射模塑工藝,三、注射成型工藝,注射過程,成型后處理,成型前準(zhǔn)備,原料的檢驗、染色和干燥,模具清理,嵌件預(yù)熱,料筒清理,退火,調(diào)濕,2.5塑料注射模塑工藝,三、注射成型工藝,1.成型前準(zhǔn)備,原料檢驗,原料染色,原料干燥,質(zhì)量體積,流動性,水分及揮發(fā)物含量,收縮率,烘箱干燥,紅外線干燥,熱板干燥,高頻干燥,2.5塑料注射模塑工藝,三、注射成型工藝,2.注射過程,原料檢驗 預(yù)處理,合模,注射,裝入料斗,保壓,脫模,裝入嵌件,清理料筒 清理模具 涂脫模劑,嵌件清理、預(yù)熱,預(yù)塑化,塑件后處理,冷卻,2.5塑料注射模塑工藝,三、注射成型工藝,3.注射成型后處理,放在一定溫度的紅

15、外線或循環(huán)熱風(fēng)烘箱、液體介質(zhì)中（礦物油，石蠟）一段時間，再緩慢冷卻。,將剛從模具中脫出的塑件放在熱水中(100120)，隔絕空氣，進(jìn)行防氧化處理，達(dá)到吸濕平衡。調(diào)濕后緩冷至室溫。,退火：,調(diào)濕：,退火的溫度：高于使用溫度1020，低于相變溫度1020。,2.5塑料注射模塑工藝,四、注射成型工藝條件,溫度,壓力,時間 （成型周期）,2.5塑料注射模塑工藝,1.溫度,四、注射成型工藝條件,料筒溫度：,噴嘴溫度：,模具溫度：, 成型周期長，脫模后翹曲變形，影響尺寸精度；, 產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，開裂，表面質(zhì)量下降。,溫度過高,溫度太低,略低于料筒最高溫度：防止熔料在噴嘴處產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象；但溫度也不能太低，否則易堵塞噴嘴。,當(dāng)Tf(Tm)Td范圍窄時，料筒溫度取偏低值。,料筒后端溫度最低，噴嘴前端最高；,在Tf(Tm)Td之間 ，保證塑料熔體正常流動，不發(fā)生變質(zhì)分解；,2.5塑料注射模塑工藝,2.壓力,四、注射成型工藝條件,塑化壓力：,又稱背壓（螺桿頭部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力），由液壓系統(tǒng)溢流閥調(diào)整大小。,注射壓力：,柱塞或螺桿頭部對塑料熔體施加的壓力。注射壓力的大小一