非金屬材料成型PPT課件

1、第1部分 塑料制品的成形過程 塑料的成形性能；注射成形過程；擠出成形過程；模壓成形過程；塑料制品的其它成形過程；塑料制品的結(jié)構(gòu)技術(shù)特征。主 要 內(nèi) 容第2部分 橡膠制品的成形過程 橡膠制品的成形性能；橡膠制品的注射成形過程；橡膠制品的壓延過程；橡膠制品的擠出成形過程第1頁/共174頁 隨著機(jī)械、電子、汽車、摩托車、航空、航天、家電、日用五金等工業(yè)產(chǎn)品塑料化趨勢的不斷增強(qiáng)及塑料、橡膠制品的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，對塑料、橡膠制品的成型技術(shù)的發(fā)展與其模具在數(shù)量、品質(zhì)、精度和復(fù)雜程度等方面都提出了更高的要求，這就要求從事機(jī)械設(shè)計(jì)和加工、汽車設(shè)計(jì)與制造等專業(yè)的人員掌握塑料、橡膠制品設(shè)計(jì)、成型過程及模具設(shè)計(jì)等方

2、面的知識。概 述第2頁/共174頁塑料制品的應(yīng)用第3頁/共174頁塑料制品的應(yīng)用第4頁/共174頁塑料制品的應(yīng)用第5頁/共174頁成型方法多樣化成型溫度低、成型工藝簡便成型工藝與材料的制備工藝有機(jī)結(jié)合非金屬材料特性第6頁/共174頁 塑料概念: 以合成樹脂或天然樹脂為原料，在一定溫度和壓力條件下，可以用模具使其成型為具有一定形狀和尺寸的塑料制件，當(dāng)外力解除后，在常溫下其形狀保持不變。多數(shù)以合成樹脂為基本成分，一般含有添加劑如：填料、穩(wěn)定劑，增塑劑、色料或潤化劑等。塑料的特點(diǎn):易老化耐熱性差剛性差尺寸穩(wěn)定性差塑 料 概 述第7頁/共174頁 按受熱后形態(tài)性能分：熱塑性：受熱時(shí)呈熔融狀態(tài)，冷卻時(shí)凝

3、固，可反復(fù)成型加工。熱固性：成型后成為不可溶材料。如、等。按使用范圍分 通用塑料 原料來源豐富，產(chǎn)量大，應(yīng)用面廣，價(jià)格便宜，如：、。 工程塑料具有較高物理機(jī)械性能，應(yīng)用于工程技術(shù)領(lǐng)域塑料，如：A、等。塑 料 分 類第8頁/共174頁原料樹脂塑料生產(chǎn)塑料制品塑料塑料制品生產(chǎn)塑料制品的生產(chǎn)流程ABS粒料大型下水道波紋管第9頁/共174頁 成型 塑料制品生產(chǎn)過程主要包括 機(jī)械加工 修飾 成型將原材料制成具有一定形狀和尺寸制品的生產(chǎn)過程。機(jī)械加工指成型后的制品采用機(jī)械加工的方法以獲得更高的精度和更低的表面粗糙或更復(fù)雜的形狀。 修飾采用噴涂、浸漬、鍍金屬等方法改變塑料零件表面性質(zhì)。5.1 塑料制品的成型

4、過程第10頁/共174頁知識回顧和問題知識回顧:1、金屬材料的焊接性：定義、碳當(dāng)量法和裂紋敏感系數(shù)法；2、低碳鋼、中高碳鋼的焊接性；3、不銹鋼、鋁合金及銅合金的焊接性；4、非金屬材料的性能特點(diǎn)及應(yīng)用。問題：1、什么是金屬材料的焊接性?2、中碳鋼焊接過程中存在哪些問題？3、不銹鋼焊接接頭會發(fā)生晶界腐蝕，如何防止？第11頁/共174頁 1）流動性 ：塑料在一定的溫度與壓力下填充模腔的能力稱為流動性。 流動性小，將使填充不足，不易成型，成型壓力大； 流動性大，易使溢料過多，填充型腔不密實(shí)，塑料制品組織疏松，模具易黏及清理困難，硬化過早。 因此，選用塑料的流動性必須與塑料制品要求、成型過程及成型條件相

5、適應(yīng)。塑料的成型性能第12頁/共174頁流動性能的表征熱塑性塑料：流動性的大小，可以從樹脂分子量及其分布，熔體流動指數(shù)（MFI）,表觀黏度及阿基米德螺旋線長度等一系列參數(shù)進(jìn)行預(yù)測。熔融指數(shù)(MFI)、t10 minHDPE 5000S MFI0.9g/10minHDPE 6098 MFI 0.14g/10minA、流動性好，如PS、PA、PP、PE、CE等；B、流動性中等，如改性PS、ABS、PMMA、POM、CPT等；C、流動性差，PC、RPVC、PPO、PSF、F塑料等。第13頁/共174頁 熱固性塑料：拉西格流動值拉西格模具截面逐漸減小的棱柱體流道壓圓錠考察塑料在棱柱體流道中的流動長度第

6、一級、拉西格流動值100130mm，壓制無嵌件、形狀簡單的一般厚度塑件；第二級、拉西格流動值131150mm，壓制中等復(fù)雜程度的塑件；第三級、拉西格流動值151180mm，壓制結(jié)構(gòu)復(fù)雜、深型腔、多嵌件的薄壁塑件，或用于傳遞（壓注）成型。流動性能的表征第14頁/共174頁 （1）溫度的影響 料溫高則流動性增大，但不同塑料品種，其影響程度差異甚大。 （2）壓力的影響 “剪切變稀”現(xiàn)象 剪切敏感塑料有：、ABS、等塑料，這些塑料在成型加工時(shí)，宜使用“低溫高壓”的技術(shù)。影響流動性的主要因素塑料的成型性能第15頁/共174頁 （3）模具的影響 澆注系統(tǒng)形式、尺寸、布置，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，流速阻力等因素都直接

7、影響到熔體在模腔內(nèi)的實(shí)際流動性 。（4）塑料種類的影響 就熱固性塑料而言，如粒度細(xì)勻、濕度大，含水分及揮發(fā)物多，預(yù)熱及成型條件適當(dāng)?shù)染欣诟纳屏鲃有?；反之則流動性變差。塑料的成型性能第16頁/共174頁知識回顧和問題知識回顧:1、金屬材料的焊接性：定義、碳當(dāng)量法和裂紋敏感系數(shù)法；2、低碳鋼、中高碳鋼的焊接性；3、不銹鋼、鋁合金及銅合金的焊接性；4、非金屬材料的特點(diǎn)及應(yīng)用；影響非金屬材料流動性的因素問題：1、什么是金屬材料的焊接性?2、中碳鋼焊接過程中存在哪些問題？3、不銹鋼焊接接頭會發(fā)生晶界腐蝕，如何防止？4、影響非金屬材料流動性的因素有哪些？第17頁/共174頁塑料制品自模腔中取出冷卻至室

8、溫后，其尺寸發(fā)生縮小的這種性能稱之為收縮性。（1）成型收縮形式 線尺寸收縮 方向性收縮 冷卻固化收縮 后處理收縮（2）影響收縮的因素 塑料品種的影響 塑料制品特性的影響 模具的影響 成型條件的影響塑料=310 鋼2）收縮性：影響塑料制件尺寸精度和質(zhì)量塑料的成型性能第18頁/共174頁3）結(jié)晶性塑料結(jié)晶型塑料（PE、PP、PA、POM）非結(jié)晶型塑料（無定型塑料）PS、PVC、PC、ABS影響收縮率大小的因素很多，收縮率不是一個固定值，而是在一定范圍內(nèi)變化，收縮率的變化將引起塑料制品尺寸波動。模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)以上因素綜合考慮選擇塑料的收縮率。（3）收縮率k的計(jì)算 SCP平均收縮率；Lm 模腔在室溫

9、下單向尺寸；L1 塑料制品在室溫下單向尺寸。%10011LLLSmCP塑料的成型性能第19頁/共174頁 結(jié)晶熔解需要熱量，比非結(jié)晶型塑料達(dá)到成型溫度需要更多的熱量；冷凝時(shí)，結(jié)晶型塑料放出熱量多，需要較長的冷卻時(shí)間。 不像金屬具有單一熔點(diǎn)，而是一個熔程； 結(jié)晶型塑料硬化密度與熔融時(shí)密度差別很大，成型收縮大，易發(fā)生縮孔、氣孔。 由于分子的定向作用和收縮的方向性，結(jié)晶型塑料制品易變形、翹曲。 結(jié)晶型塑料成型特性：塑料的成型性能第20頁/共174頁 冷卻速度對結(jié)晶型塑料的結(jié)晶度影響很大； 結(jié)晶度大的塑料制品密度大，強(qiáng)度、硬度高，剛度、耐磨性好，耐化學(xué)性和電性能好；結(jié)晶度小的塑料制品柔軟性、透明性好，

10、伸長率和沖擊韌度較大。塑料的成型性能塑料吸濕性大致可分為兩類： 一類是具有吸濕和粘附水分傾向的塑料，如ABS、PA、PAAM； 另一類是既不吸濕也不易粘附水分的塑料，如PE、PP。 4）吸濕性與粘水性 第21頁/共174頁 熱敏性塑料是指對熱較為敏感，在高溫下受熱時(shí)間較長或進(jìn)料口截面過小，剪切作用大時(shí)，料溫增高易發(fā)生變色、降聚、分解的傾向，具有這種特性的塑料稱之為熱敏性塑料。如、等。 有的塑料即使含有少量水分，但在高溫、高壓下也會發(fā)生分解或使塑件產(chǎn)生氣泡、銀紋等缺陷，稱此性能為水敏性。如C等。 5）熱敏性和水敏性塑料的成型性能第22頁/共174頁 圖5.1所示為結(jié)晶型塑料和無定型塑料三態(tài)與溫度

11、之間的關(guān)系。 玻璃態(tài) t tg 機(jī)械加工 高彈態(tài) tg t tf 真空成型、壓力成型、壓延彎曲成型 黏流態(tài) tf t td 注射、模壓、吹塑、擠出成形 ttd，塑料降解 圖5.1 塑料狀態(tài)與溫度的關(guān)系 6）塑料狀態(tài)與溫度的關(guān)系塑料的成型性能第23頁/共174頁 塑料的黏度隨著壓力和溫度的升高而降低。黏度降低可增加塑料的流動性，有利于塑料制品的成型。 7）溫度和壓力對黏度的影響圖5.2 塑料黏度與壓力、溫度的關(guān)系塑料的成型性能第24頁/共174頁 注射成型又稱注射模塑或注塑成型，是熱塑性塑料制品的一種主要成型方法。 注射成型具有生產(chǎn)周期短，能一次成型外形復(fù)雜，尺寸精確和帶有金屬嵌件的塑料制品，生

12、產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動化操作，加工適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。5.1.注射成型過程第25頁/共174頁5.1.注射成型過程第26頁/共174頁注塑機(jī)與模具注塑機(jī)塑化注射系統(tǒng)合模鎖模系統(tǒng) 操作控制系統(tǒng)其它：模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)、 安全系統(tǒng)等注射成型設(shè)備5.1.注射成型過程第27頁/共174頁臥式注塑機(jī)立式注塑機(jī)角式注塑機(jī)5.1.注射成型過程第28頁/共174頁 將粒狀原料在注射機(jī)的料筒內(nèi)加熱熔融塑化，在柱塞或螺桿加壓下，壓縮熔融物料并向前移動，然后通過料筒前端的噴嘴以很高的速度注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，冷卻定型后，開模即得制品。1）注射成型原理及過程5.1.注射成型過程第29頁/共174頁注射成型工藝過程包括：成型

13、前準(zhǔn)備、注射成型過程和塑料制品的后處理三個階段。注射成型過程分為加料、塑料熔融、注射、制品冷卻和制品脫模等5個工序。圖6.4 注射成型過程5.1.注射成型過程第30頁/共174頁影響注射成型工藝過程的主要參數(shù): 料筒溫度 成型溫度 噴嘴溫度 模具溫度 注射壓力 成型周期 5.1.注射成型過程第31頁/共174頁（1）料筒溫度 加料段壓縮段 m（Tf）d均化段（2）噴嘴溫度 T料筒（防止流涎）（3）模具溫度低模溫，、；高模溫，、等注射成型工藝條件5.1.注射成型過程第32頁/共174頁（4）注射壓力注射壓力指柱塞或螺桿頂部對塑料所施加的壓力。 作用：克服塑料流動充模過程中的流動阻力，使熔體具有一

14、定的充模速率，對熔體進(jìn)行壓實(shí)。 注射壓力一般取40Pa130Pa；其大小取決于塑料品種、注射機(jī)類型、模具結(jié)構(gòu)、塑料制品厚度和流程及其他技術(shù)條件，尤其是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和尺寸。 在塑料熔體黏度較高、壁薄、流程長和針點(diǎn)澆口等情況下，采用較高的注射壓力。 模具結(jié)構(gòu)簡單，澆口尺寸較大時(shí)，注射壓力可以較低；料筒溫度高、模具溫度高的注射壓力也可以較低。5.1.注射成型過程第33頁/共174頁模具動作時(shí)間注射時(shí)間保壓時(shí)間冷卻時(shí)間一般是在.5min；有的可以到10 min以上（5）成型時(shí)間5.1.注射成型過程第34頁/共174頁2）注射成型模具設(shè)計(jì)第35頁/共174頁 成型零部件設(shè)計(jì) 成型零部件是構(gòu)成模具型腔的

15、零件。它包括凹模、凸模（型芯）、各種成型桿和成型環(huán)，是塑料模具的主要組成部分。a)凹模 凹模用以形成塑料制品的外表面，按其結(jié)構(gòu)不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式和拼合式等形式。b)凸模和成型桿 凸模的結(jié)構(gòu)形式可分為整體式和組合式。2）注射成型模具設(shè)計(jì)第36頁/共174頁澆注系統(tǒng) 指模具中連接噴嘴和型腔的進(jìn)料通道。普通澆注系統(tǒng)一般由四部分組成即主流道、分流道、澆口及冷料井。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 合模導(dǎo)向作用為了使動模與定模在合模時(shí)能準(zhǔn)確對中，以及防止推件板歪斜而設(shè)置的機(jī)構(gòu)。組成：導(dǎo)柱、導(dǎo)套等零件。 抽芯機(jī)構(gòu) 成型側(cè)向凹凸形狀的孔或凸臺。側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)類型很多，按動力分為手動、液壓（氣壓）和機(jī)動三類

16、。2）注射成型模具設(shè)計(jì)第37頁/共174頁 頂出機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)組成：推板、推桿固定板、推桿、拉料桿等。 常見的頂出機(jī)構(gòu)有：簡單頂出機(jī)構(gòu)、一次頂出機(jī)構(gòu)、二次脫模機(jī)構(gòu)、雙脫模機(jī)構(gòu)、順序脫模機(jī)構(gòu)、螺紋塑料制品脫模裝置。 調(diào)溫系統(tǒng) 為了滿足注射成形過程對模具溫度的要求，注射模設(shè)有冷卻或加熱系統(tǒng)。 排氣系統(tǒng) 為了將模腔內(nèi)的氣體順利排出，在模具分型面處開設(shè)排氣槽或利用模具的推桿或型芯與模板的配合間隙排氣。2）注射成型模具設(shè)計(jì)第38頁/共174頁轎車保險(xiǎn)杠整體圖尺寸實(shí) 例第39頁/共174頁實(shí) 例第40頁/共174頁注射模具相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn) 塑料注射模具零件塑料注射模具零件技術(shù)條件塑料成型模具術(shù)語塑料注射模具技術(shù)

17、條件塑料注射模大型模架塑料注射模中小型模架及技術(shù)條件第41頁/共174頁知識回顧和問題知識回顧:1、塑料的成型性能：流動性及流動性的表征，影響流動性的主要因素；2、塑料的成型性能：收縮性及收縮的類別，影響收縮性的主要因素；3、注射成型過程及主要工藝參數(shù)設(shè)計(jì)；4、注射成型模具主要結(jié)構(gòu)組成。問題：1、影響塑料流動性的主要因素有哪些?2、影響塑料收縮性的因素有哪些？模具設(shè)計(jì)中如何考慮收縮？3、注射成型主要工藝參數(shù)有哪些？如何選擇？第42頁/共174頁（2）注射模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)模具中連接噴嘴和型腔的進(jìn)料通道。 類型：澆注系統(tǒng)通常分為兩大類 普通澆注系統(tǒng) 無流道澆注系統(tǒng) 普通澆注系統(tǒng)一般由四部分組

18、成 主流道 分流道 澆口 冷料井 作用：使塑料熔體順利地充滿型腔，且把壓力充分傳遞到型腔的各個部位，適時(shí)冷卻以獲得外形清晰內(nèi)在品質(zhì)優(yōu)良的塑料制品。第43頁/共174頁（2）注射模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)足浴按摩器模具第44頁/共174頁 主流道設(shè)計(jì)主流道是指噴嘴口起至分流道入口處的一段通道。 主流道對接處應(yīng)制球形 凹坑,半徑R2=R1+(12)mm， 小端直徑d1=d2+(0.51)mm。 圖5.8主流道結(jié)構(gòu)1定模板；2澆口套；3注射噴嘴第45頁/共174頁 冷料井設(shè)計(jì) 冷料井位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。 作用: 1.是搜集料流前鋒的“冷料”，防止 “冷料”進(jìn)入型腔而影響塑料制品品質(zhì)；

19、2.開模時(shí)又能將主流道中的冷凝料拉出。 冷料井直徑宜稍大于主流道直徑，長度約為主流道大端直徑。第46頁/共174頁分流道主流道與澆口之間的通道。 分流道設(shè)計(jì)作用：使熔融塑料過渡和轉(zhuǎn)向。分流道截面形狀有圓形、梯形、U形和六角形等，如下圖。為減少分流道內(nèi)的壓力損失，希望分流道截面積要大，為減少散熱，希望分流道表面積要小?？捎梅至鞯赖慕孛娣e（A）與周長（L）的比值（R）來表示流道的效率。其表達(dá)式為： R = A/L 分流道設(shè)計(jì)第47頁/共174頁圓形截面的流道效率高，加工較困難，實(shí)際使用側(cè)面具有斜度為510的梯形流道。分流道截面尺寸應(yīng)根據(jù)塑料的成型體積、壁厚、尺寸、 塑料品種的技術(shù)性能、注射速率以及

20、分流道長度而定。 其關(guān)系式為： H=2/3d ; Lf=（12.5)d; R1=(25)mm ; R2=(13)mm; =23 通常截面積相等的分流道，其水力半徑（R）隨形狀不同而異。水力半徑大意味著流體和道壁的接觸少，阻力小，通流能力大，壓力損失小，散熱少，即流道效率高；反之則流道效率低。 分流道設(shè)計(jì)第48頁/共174頁 平衡式 分流道的布置形式 非平衡式平衡式特點(diǎn):主流道至各型腔的分流道，其長度、形狀、斷面尺寸等必須對應(yīng)相等，保證各型腔的熱平衡和塑料的流動平衡。加工時(shí)注意對應(yīng)部位尺寸的一致性。缺點(diǎn):加工困難，分流道長。 分流道的布置取決于型腔的布局，分流道布置的原則是應(yīng)盡量均勻布置，使各澆

21、口處壓力降相等；流程應(yīng)盡量短，排列緊湊，使模具尺寸小。 分流道設(shè)計(jì)第49頁/共174頁非平衡式特點(diǎn):主流道至各型腔的分流道長度各不相同。 為了使各個型腔同時(shí)均衡進(jìn)料，須將澆口開成不同的尺寸。對于品質(zhì)要求很高的塑料制品，不宜采用非平衡式布置。優(yōu)點(diǎn):多型腔數(shù)時(shí)，可縮短流道的總長度。分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度要求達(dá)到Ra=0.8m為佳。 分流道設(shè)計(jì)第50頁/共174頁 澆口連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道。 作用：調(diào)節(jié)控制料流速度補(bǔ)料時(shí)間防止倒流 澆口尺寸常用經(jīng)驗(yàn)確定，先取下限值，然后在試模中加以修正。一般澆口斷面積約為分流道面積的3%9%，長度盡可能短，為11.5 mm，截面形狀常為矩形

22、或半圓形。 澆口設(shè)計(jì) 當(dāng)采用多澆口時(shí)，來自不同澆口的熔體相互匯合，可能造成流動的停滯和轉(zhuǎn)向（潛流效應(yīng)），這時(shí)各澆口的充填不平衡，影響制品的表面質(zhì)量及結(jié)構(gòu)的完整性，也得不到理想的簡單流動。這種情況應(yīng)調(diào)整澆口的位置。 熔合紋和氣穴第51頁/共174頁 a.澆口位置的確定 選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循以下原則： .避免塑料制品產(chǎn)生缺陷 避免小澆口正對寬大的型腔，克服上述缺陷的辦法： 一、加大澆口斷面尺寸，降低熔體流速，避免噴射； 二、采用沖擊型澆口 澆口設(shè)計(jì)第52頁/共174頁 澆口應(yīng)開設(shè)在塑料制品截面最厚處。 澆口位置應(yīng)有利于型腔排氣。 澆口位置使熔料流程最短，料流變向最少，防止型芯變形。 澆口位置及數(shù)量

23、應(yīng)有利于減少熔接痕和增加熔接強(qiáng)度。 澆口位置盡量開設(shè)在邊緣和底部，保證外觀不受影響。 澆口設(shè)計(jì)第53頁/共174頁NoImage1KtlKniii b.校核流動比 確定大型塑料制品的澆口位置時(shí)，須校核流動比，以保證塑料熔體能充滿整個型腔。 流動比流道長度與厚度之比，即： 式中 K 流動比；li流道各段長度； ti流道各段厚度； K允許流動比。 澆口設(shè)計(jì)第54頁/共174頁流動比 流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)、溫度、注射壓力等的不同而變化，由實(shí)驗(yàn)得出的流動比的允許值見表5.1所示。當(dāng)計(jì)算得到流動比K大于K時(shí)，則需增加塑料制品壁厚，或者改變澆口位置，或者采用多個澆口等辦法來減小流動比。塑料名稱注

24、射壓力/MPaK塑料名稱注射壓力/MPaK聚乙烯150250280聚氯乙烯1301301706010014090100140聚丙稀120280聚碳酸酯130120180702002409090130表5.1常見塑料的允許流動比范圍第55頁/共174頁 熱澆道系統(tǒng)是應(yīng)用于塑膠生產(chǎn)行業(yè)的一個極其重要的輔助設(shè)備。熱流道成型技術(shù)是應(yīng)用于塑料注塑模澆注流道系統(tǒng)的一種先進(jìn)技術(shù)，是塑料注塑成型工藝發(fā)展的一個熱點(diǎn)方向。熱流道系統(tǒng)成型原理是從注射機(jī)噴嘴送往澆口的塑料始終保持熔融狀態(tài)，在每次開模時(shí)不需要固化作為廢料取出，滯留在澆注系統(tǒng)中的熔料可在再一次注射時(shí)被注入型腔。熱澆道系統(tǒng)第56頁/共174頁熱流道系統(tǒng)它主

25、要由熱澆口套、熱澆道板、溫控電箱構(gòu)成。常見的熱流道系統(tǒng)有單點(diǎn)熱澆口和多點(diǎn)熱澆口二種形式。單點(diǎn)熱澆口是用單一熱澆口套直接把熔融塑膠射入型腔，它適用單一腔單一澆口的塑膠模具;多點(diǎn)熱澆口是通過熱澆道板把熔融料分枝到各分熱澆口套中再進(jìn)入到型腔，它適用于單腔多點(diǎn)入料或多腔模具. 熱澆道系統(tǒng)第57頁/共174頁 成型零部件是構(gòu)成模具型腔的零件。它包括凹模、凸模（型芯）、各種成型桿和成型環(huán)，是塑料模具的主要組成部分。 1）凹模 凹模用以形成塑料制品的外表面，按其結(jié)構(gòu)不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式和拼合式等形式。（3）成型零部件設(shè)計(jì)第58頁/共174頁（3）成型零部件設(shè)計(jì)第59頁/共174頁凸模的結(jié)

26、構(gòu)形式可分為整體式和組合式。圖5-14 凸模結(jié)構(gòu)形式 制品上的內(nèi)螺紋用螺紋型芯來成型，外螺紋則用螺紋型環(huán)成型。在經(jīng)常裝拆和受力較大的地方，常用金屬螺紋嵌件。金屬螺紋必須用螺紋定位芯棒和螺紋定位環(huán)固定。 b）凸模和成型桿第60頁/共174頁在選擇分型面時(shí)，應(yīng)考慮以下原則： 分型面選擇應(yīng)便于塑料制品脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)。 分型面的選擇應(yīng)滿足在動模分離后，使制品盡可能留在動模內(nèi)：當(dāng)塑料制品帶有金屬嵌件時(shí)，應(yīng)將型腔改設(shè)在動模; 當(dāng)制品外形簡單，而內(nèi)形復(fù)雜或孔較多時(shí)，一般留在動模上，采用脫模板完成脫模;分型面是其閉合時(shí)凹模與凸模相配合的接觸面。 選擇分型面總的原則保證塑料制品品質(zhì)，且便于制品脫模和簡化模具

27、結(jié)構(gòu)。(4) 分型面的選擇第61頁/共174頁圖5.15 便于塑料脫模的簡化模具(4) 分型面的選擇 對于帶有側(cè)凹與側(cè)孔的塑料制品，選擇分型面應(yīng)盡可能將側(cè)型芯置于動模部分。第62頁/共174頁 分型面選擇應(yīng)有利于提高制品的外觀品質(zhì)。 由于分型面處不可避免地要在塑料制品上留下溢料痕跡或拼合縫的痕跡，因此分型面最好不要設(shè)在塑料制品光亮平滑的外表或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。 圖5.16 利于提高制品外觀(4) 分型面的選擇第63頁/共174頁分型面選擇應(yīng)有利于提高制品的精度 分型面不能影響制品尺寸的精度，為了滿足制品同軸度的要求，盡可能將型腔設(shè)在同一塊成型件上。圖6.17 利于提高制品的尺寸精度(4) 分型面

28、的選擇第64頁/共174頁 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 分型面盡可能選在塑料流動方向的末端，以利于排氣。圖6.18 有利于排氣1動模；2定模；3制品(4) 分型面的選擇第65頁/共174頁 分型面的選擇應(yīng)有利于防止溢料 應(yīng)盡可能選擇投影面積較小的一面放在分型面上圖6.19 有利于防止溢料1動模；2定模；3制品(4) 分型面的選擇第66頁/共174頁 抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)注射成型具有與開模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔或側(cè)凹的塑料制品時(shí)，模具必須具有側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。在脫模時(shí)，需先將側(cè)型芯抽出方可取出塑料制品。 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)類型很多，通常按動力來源分為手動、液壓（氣壓）、機(jī)動（5）抽芯及頂出機(jī)構(gòu)斜銷滑塊分型抽芯

29、第67頁/共174頁 手動側(cè)面分型抽芯機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度大， 抽拔力有限。適用范圍：試制新產(chǎn)品、小批量生產(chǎn)及無法采用機(jī)動抽芯的產(chǎn)品。 液壓（氣壓）側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：抽拔距離長，抽拔力大、動作靈活、不受開模過程限制。適用范圍：常在大型注射模中。 機(jī)動側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)性好、效率高、動作可靠，實(shí)用性強(qiáng)。 主要形式：彈簧分型抽芯、斜銷分型抽芯、彎銷分型抽芯、斜滑塊抽芯、齒輪齒條抽芯等，其中以斜銷分型抽芯用得最廣泛。（5）抽芯及頂出機(jī)構(gòu)第68頁/共174頁 發(fā)動機(jī)殼體抽芯機(jī)構(gòu)（5）抽芯及頂出機(jī)構(gòu)齒輪齒條抽弧形彎型芯機(jī)構(gòu)第69頁/共174頁（5）抽芯及頂出機(jī)構(gòu)彎

30、銷分型抽芯斜槽抽芯機(jī)構(gòu)第70頁/共174頁（5）抽芯及頂出機(jī)構(gòu)斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)第71頁/共174頁 頂出機(jī)構(gòu) 注射成型后的制品從模具中取出的機(jī)構(gòu)稱為頂出機(jī)構(gòu)亦稱脫模機(jī)構(gòu)。 常用的頂出機(jī)構(gòu)有： 簡單頂出機(jī)構(gòu)或一次頂出機(jī)構(gòu) 二次脫模機(jī)構(gòu) 雙脫模機(jī)構(gòu) 順序脫模機(jī)構(gòu) 螺紋塑料制品脫模裝置（5）抽芯及頂出機(jī)構(gòu)第72頁/共174頁 以五十鈴汽車牌照燈罩殼注射成型模具設(shè)計(jì)為例: 零件名稱：JXD120牌照燈罩殼。 生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn)。 材料：聚丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃372）。 3）塑料注射模設(shè)計(jì)舉例第73頁/共174頁設(shè)計(jì)步驟： （1）取得必要的資料和數(shù)據(jù) （2）分析制品的結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)要求

31、（3）估算塑件體積或質(zhì)量，初選注射機(jī) （4）確定成型方案 （5）繪制模具結(jié)構(gòu)草圖 （6）進(jìn)行模具設(shè)計(jì)計(jì)算 （7）繪制模具裝配工作圖 （8）繪制模具零件工作圖 3）塑料注射模設(shè)計(jì)舉例第74頁/共174頁1模腳；2螺釘；3推板；4推桿固定板；5復(fù)桿；6推桿；7動模板；8導(dǎo)柱；9推件板；10定模板；11凸模；12型芯；13鑲套；14螺釘；15澆口套16 拉料桿；17 塑件；18 定模板拼塊圖6.21模具裝配圖 3）塑料注射模設(shè)計(jì)舉例第75頁/共174頁知識回顧和問題知識回顧:1、注射模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)；2、注射模具分型面選擇原則；3、注射模具的抽芯及頂出機(jī)構(gòu)。問題：1、確定澆口位置的基本原則是什么?2

32、、注射模具分型面的選擇原則是什么？3、注射模具的抽芯機(jī)構(gòu)有哪些類型？第76頁/共174頁 擠出成型又叫擠塑、擠壓、擠出模塑 借助螺桿和柱塞的擠壓作用,使塑化均勻的塑料強(qiáng)行通過?？诙蔀榫哂泻愣ń孛婧瓦B續(xù)制品的成型方法。 擠出成型是熱塑性塑料的主要成型方法之一。除了成型加工外，該法還用于塑料的混煉加工，如著色、填充、共混等皆可通過擠出造粒工序來完成。擠出成型第77頁/共174頁擠出成型產(chǎn)品第78頁/共174頁擠出成型設(shè)備1）特點(diǎn): 連續(xù)化,效率高,質(zhì)量穩(wěn)定； 應(yīng)用范圍廣； 設(shè)備簡單,投資少,見效快； 生產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)生,勞動強(qiáng)度低； 適于大批量生產(chǎn)；第79頁/共174頁1）擠出成型原理及過程 擠出成型

33、是一種液態(tài)軋制過程。擠出成型第80頁/共174頁 塑 化 擠出成型 冷卻定型 通常擠出成形過程包括擠出成型第81頁/共174頁擠出成型工藝參數(shù) 壓力:料筒中熔體壓力可以達(dá)到55MPa,而口模壓力一般是小于20MPa。 溫度:根據(jù)不同的塑料而異,塑化溫度一般是在180 250。 擠出速率:是單位時(shí)間內(nèi)機(jī)口模擠出的塑料質(zhì)量(Kg/h)或長度(m/min),與口模阻力、螺桿與料筒的結(jié)構(gòu)、螺桿轉(zhuǎn)速、加熱系統(tǒng)和塑料特性有關(guān)。擠出成型第82頁/共174頁 擠出成型模具包括機(jī)頭和定型套等，其中以機(jī)頭為主要部。因此，擠出成型模具的設(shè)計(jì)主要是機(jī)頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 （1）擠出成型機(jī)頭的作用及設(shè)計(jì)原則 作用： 使來自擠

34、出機(jī)的塑料熔體，由螺旋運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動；通過模腔內(nèi)的剪切流動，使塑料熔體進(jìn)一步塑化均勻； 通過模腔內(nèi)流道幾何形狀與尺寸的變化，產(chǎn)生必要的成型壓力，確保型材致密； 使物料獲得所需的斷面形狀。2）擠出成型模具擠出成型第83頁/共174頁正確選擇機(jī)頭的結(jié)構(gòu)形式；機(jī)頭內(nèi)流道表面應(yīng)光滑，呈流線型結(jié)構(gòu)；機(jī)頭結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于物料起壓縮作用，使通過的熔融物料內(nèi)部發(fā)生剪切作用，達(dá)到進(jìn)一步塑化的效果；機(jī)頭結(jié)構(gòu)在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，應(yīng)盡可能緊湊，并要求裝配方便，有利于操作。同時(shí)，可以對成形參數(shù)和部件的位置進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)。正確設(shè)計(jì)機(jī)頭成形部分的斷面形狀。合理選擇模具材料。機(jī)頭設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則：擠出成型第84頁/共17

35、4頁管材擠出成型模具PVC雙壁波紋管生產(chǎn)線雙波紋管第85頁/共174頁 常用的管機(jī)頭結(jié)構(gòu)有：直通式、直角式、旁側(cè)式 直通式機(jī)頭：最顯著的特征是有一定形式的分流器支架支撐著分流器。 特點(diǎn)：機(jī)頭形式結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，但由分流器支架筋所形成的熔接痕不易消除，管材力學(xué)性能低。 適用范圍：聚氯乙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚碳酸脂等塑料管材管材擠出成型模具木塑板材擠出生產(chǎn)線 該機(jī)組通過擱置的產(chǎn)業(yè)廢棄物（鋸木、竹粉、樹皮等）回收，利用先進(jìn)工藝及配方，加入適當(dāng)比例塑料及防火阻燃劑，廣泛用于仿真木板材、管材、型材的擠出成型。 第86頁/共174頁圖5.23 直通式擠管機(jī)頭1氣塞拉桿；2連接件；3芯棒；4螺釘；5加熱

36、裝置；6支架；7分流器；8套；9進(jìn)氣嘴；10機(jī)頭體；11調(diào)節(jié)螺釘；12壓環(huán)13口模；14溫度計(jì)；15冷卻定徑套；16外冷套；17拉桿；18螺母管材擠出成型模具第87頁/共174頁圖5.24 直角式擠管機(jī)頭1口模；2聯(lián)接螺栓；3壓環(huán)；4調(diào)節(jié)螺釘；5口模過渡體；6芯棒；7機(jī)頭過渡體；8連接器；9連接螺栓直角式擠管頭：又稱為彎機(jī)頭。機(jī)頭軸線與擠出螺桿軸線成直角管材擠出成型模具第88頁/共174頁特點(diǎn)：內(nèi)部無分流器支架，塑料熔體在機(jī)頭中包圍芯模流動成型，因此只產(chǎn)生一條分流痕跡。 定型精度高；另外，流動阻力較??；料流較穩(wěn)，出料較均勻；生產(chǎn)率高，成形品質(zhì)較好。 但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造較困難，生產(chǎn)占地面積較

37、大。適用范圍：承受內(nèi)壓的內(nèi)定徑的聚乙烯、聚丙烯等塑料管材。管材擠出成型模具第89頁/共174頁 適合于大口徑、厚壁管材成型。因芯棒內(nèi)可施加控溫措施，所以有利于管材內(nèi)壁性能的提高。 但是，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，擠出成型時(shí)的料流阻力較大。圖6.25旁側(cè)式擠管機(jī)頭1、12溫度計(jì)插孔；2口模；3芯棒；4，7電熱器；5調(diào)節(jié)螺釘；6機(jī)頭過渡體；8塑料側(cè)溫插孔；9機(jī)頭；10高溫計(jì)插孔；11芯棒加熱器 旁側(cè)式機(jī)頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：與直角式相似。管材擠出成型模具第90頁/共174頁 管材機(jī)頭由口模、芯棒、分流器、分流器支架、過濾板、機(jī)頭體等部件組成。 口模：口模成型段（平直部分）內(nèi)徑和長度是口模結(jié)構(gòu)中主要的兩個參數(shù)。 確定口模成

38、型段內(nèi)徑通常有兩種方法 1、根據(jù)口模與芯棒在出口端所形成的空間截面積與擠出管材截面積之比，即所謂的拉伸比來計(jì)算口模成型段內(nèi)徑 2、按下面的經(jīng)驗(yàn)公式確定： D1 =d2/k 式中d2管材外徑； k系數(shù)，通常為1.041.08管材擠出成型模具第91頁/共174頁 口模成型段（平直部分）的長度，對塑料管材品質(zhì)影響很大。過長，料流阻力增大；太短，則起不到成形、定型作用。通常采用以下簡便的經(jīng)驗(yàn)公式來確定該部分的長度： L1=(0.53)d2 式中 d2管材外徑 A壓縮段；L1平直部分；C與水套配段；壓縮角；D1口模內(nèi)徑管材擠出成型模具第92頁/共174頁 芯棒：芯棒成型段的長度是一個重要的尺寸，其值應(yīng)等

39、于口模成型部分的尺寸或略長一些。芯棒的錐面段長度B可用下面經(jīng)驗(yàn)公式確定： B=(1.52.5)D0 式中 D0物料在過濾板出口處的流道直徑 芯棒成型段的直徑D2應(yīng)按下面公式確定： D2=D1-2 式中D2芯棒成型段直徑； D1口模內(nèi)徑； 口模與芯棒的單邊間隙，通常=(0.830.94)t， 其中t是管材壁厚管材擠出成型模具第93頁/共174頁圖6.27 芯棒L1平直部分；B壓縮段；C定位段；E連接段；1收縮角管材擠出成型模具第94頁/共174頁 分流器支架 作用：主要是支承分流器及芯棒，同時(shí)兼有攪拌物料的作用。 小型機(jī)頭常將分流器支架、分流器或芯棒做成一體。 分流器 作用： 將進(jìn)入機(jī)頭的塑料熔

40、體剪切成環(huán)狀流態(tài)，使它們向著口模和芯棒構(gòu)成的成形區(qū)流動； 把熔體剪切成薄層以后，利用熔體在分流器與機(jī)頭空腔間增大的流動阻力來加強(qiáng)熔體的內(nèi)部剪切混合作用，從而有利于機(jī)頭對熔體進(jìn)一步均勻加熱，使塑料熔體進(jìn)一步塑化，流動性更好。管材擠出成型模具第95頁/共174頁機(jī)頭體 機(jī)頭體是機(jī)頭的主要結(jié)構(gòu)零件之一，用于固定機(jī)頭的其他零部件，為了安裝方便，機(jī)頭體的外形多為方形或六角形結(jié)構(gòu)。 過濾板 過濾板通常安裝在機(jī)頭與擠出機(jī)料筒的連接處。 作用： 將來自擠出機(jī)料筒塑料熔體的螺旋運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動； 提高塑料熔體進(jìn)入機(jī)頭的阻力以及機(jī)筒內(nèi)的螺桿對塑料熔體的擠壓力，有利于塑料熔體壓實(shí)和塑化； 同時(shí)對進(jìn)入機(jī)頭的塑料進(jìn)行

41、過濾，防止未經(jīng)塑化的冷料或機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)頭。管材擠出成型模具第96頁/共174頁1）模壓成型原理及過程 模壓成型又稱壓縮成型、壓塑成型、壓制成型等，主要用于熱固性塑料的成型。 基本成型原理：將粉狀、粒狀或纖維狀的固態(tài)塑料，置于成型溫度下的模具型腔中，然后閉模加壓，使其成型、固化的過程。在這一過程中，置于模腔中的熱固性塑料，在高溫和壓力作用下，先由固態(tài)變?yōu)槿廴跔?，并在此狀態(tài)下充滿整個模腔，熔融態(tài)逐漸變?yōu)楣虘B(tài)，最后開模取得所需塑料制品。模壓成型第97頁/共174頁壓縮成型產(chǎn)品第98頁/共174頁模壓成型示意圖第99頁/共174頁 模壓成型過程：加料、合模、排氣、交聯(lián)固化、制品脫模、清理模具等。圖6

42、.28 模壓過程模壓成型第100頁/共174頁 壓塑成型工藝參數(shù)：成型溫度、成型壓力和成型時(shí)間等。 一模壓壓力Pm：使模塑料完全充滿型腔所施加的必要壓力 作用：充模，壓實(shí)物料；克服由氣體逸散，小分子物質(zhì)揮發(fā)及物 料熱膨脹造成的負(fù)壓；閉模，制件獲得模具型腔賦予的形狀及尺 寸。實(shí)際采用的模壓壓力比計(jì)算壓力高2030。 二模壓溫度Tm：模壓時(shí)規(guī)定的模具溫度 作用：使物料熔融流動充滿型腔；提供固化所需熱量。調(diào)節(jié)和控 制Tm的原則：保證充模固化定型并盡可能縮短模塑周期 三成型時(shí)間：成型時(shí)間是指加料、合模、排氣、加壓、固化、 脫模、模具清理等工序所需的時(shí)間模壓成型第101頁/共174頁（1）模壓成型模具的

43、典型結(jié)構(gòu)圖6.29 典型模壓成形模具結(jié)構(gòu)1上板；2螺釘；3上凸模；4凹模；5、10加熱板；6導(dǎo)柱；7型芯；8下凹模；9導(dǎo)套；11頂桿；12擋釘；13，15墊板；14底板；16拉桿；17頂桿的固定板2）模壓成型模具第102頁/共174頁 按照模具的凸、凹部分的結(jié)構(gòu)特征可分為溢料式、不溢式、半溢式和演變式4種 溢料式模壓成型模：又稱敞開式模壓模，該模具無單獨(dú)的加料腔，模具型腔起加料腔作用。由于凸模、凹模沒有配合面，因此模壓時(shí)過剩的塑料極易溢出，使成形密度不高，強(qiáng)度也差。同時(shí)，這類模具壓縮的塑料制品飛邊是水平方向的，去除溢邊常會損害塑料制品的外觀 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，塑料制品易取出，加料不需要十分準(zhǔn)確。

44、它適合于壓制扁平的盤形塑料制品，流動性好的低精度及薄壁大型塑料制品。如各種盒蓋、紐扣、裝飾品等（2）模壓成型模具的分類第103頁/共174頁 不溢式模壓成型模：該模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是加料腔是型腔的延續(xù)，其斷面形狀、尺寸與型腔完全相同，無擠壓面、成形時(shí)壓力機(jī)的壓力全部傳遞到塑料制品上，能獲得密度高、強(qiáng)度大、形狀復(fù)雜、壁薄、長流程、比容大的塑料制品。 特別適用于含棉布、玻璃纖維等長纖維模料的塑料制品，產(chǎn)生溢邊少，且呈垂直方向分布，易除去采用不溢式模具結(jié)構(gòu)時(shí)，由于塑料的溢出量少，加料量直接影響制品的高度尺寸，所以加料要求準(zhǔn)確，一般也不應(yīng)設(shè)計(jì)成多腔式模，不溢式模具脫模困難，應(yīng)設(shè)脫模裝置。（2）模壓成型模具的

45、分類第104頁/共174頁圖6.30 溢料式模具結(jié)構(gòu)1凸模；2凹模；3制品；4頂出桿；5墊板；6導(dǎo)柱圖6.31不溢式模具結(jié)構(gòu)1凸模；2凹模；3制品；4頂出桿；5墊板；6導(dǎo)柱（2）模壓成型模具的分類第105頁/共174頁 半溢式模結(jié)構(gòu)：其特點(diǎn)是具有加料腔、擠壓面用這類模具使用成形的塑料制品兼有溢式和不溢式的優(yōu)點(diǎn)，既能保證壁厚尺寸精度，又能保證高度方向尺寸精度，而且致密度高。模具使用壽命長，塑料制品脫模容易。凸模與加料腔在制造上較不溢式簡單。其缺點(diǎn)是對于流動性差的片狀或纖維狀塑料的成形會形成較厚的毛邊。半溢式模壓成形模具使用廣泛，適用于各種模塑成形場合，如單型腔、多型腔、大的、復(fù)雜的塑料制品等。圖

46、6-32 半溢式橫具結(jié)構(gòu)（2）模壓成型模具的分類第106頁/共174頁 （3）模壓成型模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑料制品加壓方向的確定 加壓方向是指壓力機(jī)滑塊或凸橫向模腔施加壓力的方向。加壓方向決定了分型面的位置，頂出形式和位置，對模具結(jié)構(gòu)、塑料制品品質(zhì)、脫模難易程度都有影響。 原則： a.有利于壓力傳遞 b.便于加料 c.便于嵌件安放和固定 d.保證凸模強(qiáng)度 e.簡化模具結(jié)構(gòu) f.保證重要尺寸的精度第107頁/共174頁分型面位置的選擇 模壓成形模具分型面位置的選擇原則是： a.為使塑料制品便于頂出，簡化頂出機(jī)構(gòu)，分型面的位置應(yīng)使塑料制品在開模后盡可能留在下模。 b.塑料制品上對同軸度要求高的兩部位，在設(shè)

47、置分型面時(shí)，宜將兩部位關(guān)鍵尺寸放在模具分型面的同一側(cè)。 c.盡量減少飛邊對塑料制品外觀的損害，同時(shí)應(yīng)便于清除殘余的飛邊。因此，飛邊不宜越過光滑的平面或圓弧面。 d.便于模具及零件的制造。（3）模壓成型模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第108頁/共174頁 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) a.溢料式凸凹模結(jié)構(gòu)（3）模壓成型模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第109頁/共174頁 b.不溢式凸凹模的結(jié)構(gòu)： 典型的不溢式壓模的凸凹模配合及結(jié)構(gòu)尺寸圖6.34 不溢式凸凹模結(jié)構(gòu)1凹模；2凸模；3排氣槽；4承壓面（3）模壓成型模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第110頁/共174頁 c.半溢式凸凹模結(jié)構(gòu)：半溢式壓模與溢式壓模相同的是都有一個水平的環(huán)形擠壓面，稱擠壓環(huán)。與不溢式壓模相

48、似的是凸模與加料腔也常設(shè)有配合環(huán)和引導(dǎo)環(huán)。其配合關(guān)系及尺寸類似于不溢式壓模，特殊的是凸模的前端周邊常設(shè)計(jì)成外圓角R=0.50.8 mm，加料室底四周也設(shè)計(jì)成外圓角R=0.30.5 mm，這樣有利于凸模導(dǎo)入加料室，也有利于清除廢料，同時(shí)凸凹模都不易損壞。 模壓成形模結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) 模壓成形模結(jié)構(gòu)零部件是指除成型零部件以外的所有各種零部件。其中重要的有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型面與抽芯機(jī)構(gòu)、排氣機(jī)構(gòu)、加熱系統(tǒng)等（3）模壓成型模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第111頁/共174頁塑料制品的其他成型過程1）吹塑成型 吹塑成型是把熔融狀態(tài)的塑料型環(huán)置于模具型腔內(nèi)，借助于壓縮空氣吹脹冷卻而得到一定形狀的中空塑料制品的成型加

49、工方法。種類不同，可分為中空塑料制品吹塑和薄膜吹塑等。（1）中空塑料制品吹塑成型 將處于熔融狀態(tài)的空心塑料型坯置于閉合的吹塑模具型腔內(nèi)，向其內(nèi)部通壓縮空氣，使其表面積脹大，并貼緊模腔內(nèi)壁，最后冷卻定型得到具有一定形狀和尺寸的中空吹塑制品。 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、熱塑性聚酯、聚酰胺等。吹塑成型過程包括塑料型坯的制造和吹塑成型。 坯制造方法不同，可分為注射吹塑成型和擠出吹塑成型。第112頁/共174頁中空成型產(chǎn)品第113頁/共174頁中空成型設(shè)備第114頁/共174頁 用注射成型法將塑料制成有底型坯，再把型坯趁熱移到吹塑模具中吹塑成形得到中空容器制品。 優(yōu)點(diǎn)：壁厚均勻、質(zhì)量公差小、后

50、加工量小、廢邊少、制品光潔度好。 缺點(diǎn)：需要注射和吹塑兩付模具，故設(shè)備投資大。 注射吹塑成形工藝過程如圖6.35所示，注射機(jī)將熔融的塑料注射成型坯，開模后型坯仍留在芯模上，將芯模整體移至吹塑模具中，趁熱合模并從芯模吹入0.20.7 MPa的壓縮空氣進(jìn)行吹塑成形，在壓力冷卻后即可脫模。 注射吹塑成型第115頁/共174頁 注射吹塑成型第116頁/共174頁 擠出吹塑成型 擠出吹塑是利用擠出法將塑料擠成管坯。 優(yōu)點(diǎn):設(shè)備與模具結(jié)構(gòu)簡單； 缺點(diǎn):型腔壁厚不均勻，引起吹塑制品壁厚的差異。第117頁/共174頁 拉伸吹塑成型技術(shù)先經(jīng)擠出或注射成型制成型坯，然后將型坯處理至理想的拉伸溫度，經(jīng)內(nèi)部的拉伸芯棒

51、或外部的夾具借機(jī)械作用力進(jìn)行縱向拉伸，同時(shí)或稍后再經(jīng)壓縮空氣吹脹進(jìn)行橫向拉伸。其制品的透明度、沖擊強(qiáng)度、表面硬度和剛度提高。過程可分為注射型坯、加熱、拉伸、吹塑和取出制品4個步驟。圖6.37注射拉伸吹塑成型過程1熱分流道；2注射型坯；3冷卻水孔；4加熱型坯；5模具口部；6加熱體；7拉伸；8吹塑；9取出制品 拉伸吹塑成型第118頁/共174頁（2）薄膜吹塑成型第119頁/共174頁 塑料薄膜：壓延、吹塑及狹縫機(jī)頭直接擠出等方法。 吹塑法生產(chǎn)薄膜最經(jīng)濟(jì)，要求的設(shè)備和成形過程簡單，操作方便，同一臺設(shè)備可在適當(dāng)范圍內(nèi)調(diào)整薄膜的寬度和厚度，生產(chǎn)出不同規(guī)格的品種。優(yōu)點(diǎn)：物理力學(xué)性能好，強(qiáng)度較高使用樹脂：吹

52、塑法可以加工軟質(zhì)和硬質(zhì)聚氯乙烯、高密度和低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等多種塑料薄膜。薄膜吹塑成形利用擠出機(jī)將熔融塑料成形為薄膜管坯后，從機(jī)頭中心向管坯吹入壓縮空氣，使管坯在高溫下發(fā)生吹脹變形并轉(zhuǎn)變成管狀薄膜，導(dǎo)入牽引輥然后折疊卷取成為薄膜制品。（2）薄膜吹塑成型第120頁/共174頁 泡沫塑料是以合成樹脂為基體制成的內(nèi)部有無數(shù)微小氣孔的一大類特殊塑料。泡沫塑料可用作漂浮材料、絕熱隔音材料、減震和包裝材料等。 發(fā)泡方法通常有3種： （1）物理發(fā)泡法 利用物理原理發(fā)泡的方法。在壓力作用下，將惰性氣體溶于熔融或糊狀聚合物中，經(jīng)減壓放出溶解氣體發(fā)泡；利用低沸點(diǎn)液體蒸發(fā)汽化發(fā)泡等。 （2）化學(xué)發(fā)泡法

53、利用化學(xué)發(fā)泡劑加熱后分解放出氣體發(fā)泡或利用原料組分之間相互反應(yīng)放出的氣體發(fā)泡的方法。 （3）機(jī)械發(fā)泡法 利用機(jī)械的攪拌作用混入空氣發(fā)泡的方法。2）泡沫塑料成型第121頁/共174頁泡沫成型產(chǎn)品 第122頁/共174頁泡沫塑料的分類：泡沫塑料軟硬程度軟質(zhì)泡沫塑料半硬質(zhì)泡沫塑料硬質(zhì)泡沫塑料泡孔壁之間連通與否開孔泡沫塑料閉孔泡沫塑料 按照密度不同將密度小于0.4 g/cm3的泡沫塑料稱為低發(fā)泡塑料；大于0.4 g/cm3的稱為高發(fā)泡塑料。 成形方法：注射成形、擠出成形、壓制成形及其他成形方法 低發(fā)泡注射成形 a.低壓法 b.高壓法 c.雙組分注射法第123頁/共174頁3）壓延 壓延成形是將加熱塑化

54、的熱塑性塑料通過一組以上兩個相向旋轉(zhuǎn)的輥筒間隙，而使其成為規(guī)定尺寸的連續(xù)片材的成形方法。 原材料：聚氯乙烯、纖維素、改性聚苯乙烯等塑料。 產(chǎn) 品: 薄膜、片材、人造革和其他涂層制品等 薄膜與片材的區(qū)分:厚度小于0.3 mm為薄膜；厚度大于0.3 mm為片材。 生產(chǎn)特點(diǎn)：加工能力大、生產(chǎn)速度快、產(chǎn)品品質(zhì)好、生產(chǎn)連續(xù)、產(chǎn)品厚薄均勻、表面平整，自動化程度高。 主要缺點(diǎn)：設(shè)備龐大，投資較高，維修復(fù)雜，制品寬度受壓延機(jī)輥筒限制等。第124頁/共174頁壓延成型過程第125頁/共174頁塑料制品結(jié)構(gòu)的技術(shù)特征 包括:脫模斜度、壁厚、加強(qiáng)筋、圓角、孔和支承面（1）脫模斜度 a 作用 由于塑料冷卻后產(chǎn)生收縮，

55、會緊緊包在凸?；虺尚托托旧希蛴捎谡掣阶饔?，塑件緊貼在凹模型腔內(nèi)。為了便于脫模，防止塑件表面在脫模時(shí)劃傷、擦毛等。在設(shè)計(jì)時(shí)塑件表面沿脫模方向應(yīng)具有合理的脫模斜度。 b 取值原則 塑件脫模斜度的大小，與塑件的性質(zhì)、收縮率、摩擦因數(shù)、塑件壁厚和幾何形狀有關(guān)。 1）塑料制品幾何形狀的設(shè)計(jì)第126頁/共174頁塑料種類塑料種類 脫模斜度脫模斜度 聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯 30301 1 尼龍、聚甲醛、氯化聚醚、聚苯醚、尼龍、聚甲醛、氯化聚醚、聚苯醚、ABS ABS 40401 130 30 硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚苯乙烯、有機(jī)玻璃

56、有機(jī)玻璃 50502 2 熱固性塑料熱固性塑料 20201 1 （1）脫模斜度第127頁/共174頁 a 作用 塑件應(yīng)有一定的厚度才能滿足使用時(shí)的強(qiáng)度和剛度要求，而且壁厚在脫摸時(shí)還需承受脫摸推力。 b 影響及應(yīng)注意的問題 壁厚應(yīng)設(shè)計(jì)合理，壁太薄 流動阻力大、缺料 壁太厚 氣泡、凹陷、成本 壁厚不均勻 收縮不一致、變形、翹曲 c 取值范圍 塑件的壁厚一般為16mm，大型塑件的壁可達(dá)8mm。（2）壁 厚第128頁/共174頁 表65 熱塑性塑料制品的最小壁厚和建議壁厚 (mm) 塑料名稱 最小壁厚 建議壁厚 小型制品 中型制品 大型制品 聚苯乙烯 0.75 1.25 1.6 3.25.4 聚甲基丙

57、烯酸甲酯 0.8 1.50 2.2 4.06.5 聚乙烯 0.8 1.25 1.6 2.43.2 聚氯乙烯（硬） 1.15 1.60 1.80 3.25.8 聚氯乙烯（軟） 0.85 1.25 1.5 2.43.2 聚丙烯 0.85 1.45 1.8 2.43.2 聚甲醛 0.8 1.40 1.6 3.25.4 聚碳酸酯 0.95 1.80 2.3 4.04.5 聚酰胺 0.45 0.75 1.6 2.43.2 聚苯醚 1.2 1.75 2.5 3.56.4 氯化聚醚 0.85 1.35 1.8 2.53.4 第129頁/共174頁表66 熱固性塑料制品的壁厚范圍 (mm)塑料種類塑料種類 壁

58、厚壁厚 木粉填料木粉填料 布屑粉填料布屑粉填料 礦物填料礦物填料 酚醛塑料酚醛塑料 氨基塑料氨基塑料 1.51.52.5(2.5(大件大件3 38) 8) 0.50.55 5 1.51.59.5 9.5 1.51.55 5 3 33.5 3.5 1.01.09.5 9.5 表65 熱塑性塑料制品的最小壁厚和建議壁厚 (mm) 第130頁/共174頁 a 作用 在不增加壁厚的情況下，加強(qiáng)塑件的強(qiáng)度和剛度，避免塑件變形翹曲。 合理布置加強(qiáng)筋還可以改善充模流動，減少內(nèi)應(yīng)力，避免氣孔、縮孔和凹陷等缺陷。 b 設(shè)計(jì)原則 加強(qiáng)筋的厚度應(yīng)小于塑件壁厚，并與壁用圓弧過渡。 加強(qiáng)筋端部不應(yīng)與塑件支承面平齊，而應(yīng)

59、縮進(jìn)0.5 mm以上。（3）加強(qiáng)筋第131頁/共174頁 圖6.39 加強(qiáng)筋形狀尺寸 圖6.40 加強(qiáng)筋與支撐面（a)不合理；（b)合理（3）加強(qiáng)筋第132頁/共174頁以塑料制品整個底面作支承面，一般說來是不易做到的，因?yàn)槟Ｋ艹尚魏笠乖撁娓鼽c(diǎn)均在同一水平面頗為困難。因此，通常采用凸緣或凸臺作為支承面。（4）支承面第133頁/共174頁圓角半徑的大小主要取決于塑件的壁厚。 圖6.41 圓弧過渡半徑（5）圓角半徑第134頁/共174頁 塑件上常見的孔有通孔、盲孔、異形孔（形狀復(fù)雜的孔)?？着c孔之間、孔與壁之間應(yīng)留有足夠的距離。它們的關(guān)系如 表所示。 孔與孔邊緣之間的距離應(yīng)大于孔徑。 (6) 孔

60、的設(shè)計(jì)第135頁/共174頁 塑料制件上的固定用孔和其他受力孔周圍可設(shè)計(jì)凸邊來加強(qiáng)。 (6) 孔的設(shè)計(jì)第136頁/共174頁（7）側(cè)孔和側(cè)凹 塑料制品上出現(xiàn)側(cè)孔及側(cè)凹時(shí)，為便于脫模，必須設(shè)置滑塊或側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，從而使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增加。因此，在不影響使用要求的情況下，塑料制品應(yīng)盡量避免側(cè)孔或側(cè)凹結(jié)構(gòu)。圖6.42 塑料件有側(cè)孔或側(cè)凹的設(shè)計(jì)改進(jìn)對比第137頁/共174頁 嵌件是在塑料制品中嵌入的金屬或非金屬零件，用以提高塑件的力學(xué)性能或?qū)щ妼?dǎo)磁性等。 2）嵌 件 第138頁/共174頁（1）金屬嵌件盡可能采用圓形或?qū)ΨQ形狀，以保證收縮均勻。（2）金屬嵌件周圍應(yīng)有足夠壁厚，以防止塑料收縮時(shí)產(chǎn)生較大