塑料技術(shù)綜論

1、 模具專(zhuān)業(yè)國(guó)培講義無(wú)錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校無(wú)錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 機(jī)電工程系：蔣昌華機(jī)電工程系：蔣昌華這些產(chǎn)品的原料是塑料，工具為塑料模具這些產(chǎn)品的原料是塑料，工具為塑料模具一 了解塑料模具 餅餅 模模 月月 餅餅1.模具在生活中的應(yīng)用模具在生活中的應(yīng)用 塑件塑件-塑料模具塑料模具月餅（月餅（ 材料材料-面粉）面粉） 工具工具-餅?zāi)ｏ災(zāi)９ぞ吖ぞ? 2.塑料塑料-塑件塑件-塑料模具塑料模具 塑料模具制造塑料模具制造塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì)塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì)塑料模具設(shè)計(jì)塑料模具設(shè)計(jì)塑料產(chǎn)品塑料產(chǎn)品相互影響相互影響相互關(guān)聯(lián)相互關(guān)聯(lián)模塑成型工藝設(shè)計(jì)模塑成型工藝設(shè)計(jì) 工藝是模具設(shè)計(jì)的依據(jù)工藝是模具設(shè)計(jì)的依據(jù) 制造是模具

2、設(shè)計(jì)的保證制造是模具設(shè)計(jì)的保證塑料產(chǎn)品生產(chǎn)流程塑料產(chǎn)品生產(chǎn)流程：1）模具及模具工業(yè)發(fā)展模具及模具工業(yè)發(fā)展1. 模具：模具：是指利用其本身特定形狀去成型具有是指利用其本身特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工具。一定形狀和尺寸的制品的工具。 1）模具）模具-是一種工具；是一種工具； 2）模具與塑件）模具與塑件-“一模一樣一模一樣” ； 3）訂貨合同）訂貨合同-單件生產(chǎn)單件生產(chǎn) 4）模具生產(chǎn)制件所具備的）模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造，是其他加工制造方法所不能比擬的。方法所不能比擬的。特點(diǎn)：特點(diǎn)：

3、我國(guó)古代模具技術(shù)已達(dá)到較為先進(jìn)的水平 我國(guó)現(xiàn)代模具行業(yè)發(fā)展迅猛我國(guó)現(xiàn)代模具行業(yè)發(fā)展迅猛2）模具工業(yè)發(fā)展概況）模具工業(yè)發(fā)展概況:工業(yè)革命推動(dòng)了工業(yè)技術(shù)的發(fā)展工業(yè)革命推動(dòng)了工業(yè)技術(shù)的發(fā)展 模具工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)密集的模具工業(yè)是我國(guó)國(guó)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)。高技術(shù)行業(yè)。 模具是制造過(guò)程中的重要工藝裝備。模具是制造過(guò)程中的重要工藝裝備。 模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)人才是制造業(yè)緊缺人才模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)人才是制造業(yè)緊缺人才。 美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為：模具是美國(guó)工業(yè)的基石工業(yè)的基石日本工業(yè)界認(rèn)為：進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力國(guó)外將模具比喻為“金鑰匙金鑰匙” 。模具技術(shù)已成為

4、衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。塑料模具塑料模具-是指利用其本身是指利用其本身特定特定密閉密閉腔體腔體去成型具有一定形狀和尺寸的塑去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工具。料制品的工具。 模具模具是指利用其本身特定形狀去是指利用其本身特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工成型具有一定形狀和尺寸的制品的工具。具。汽車(chē)模具系列汽車(chē)模具系列Moulding Die For AutomotiveMoulding Die For Automotive保險(xiǎn)杠注射模保險(xiǎn)杠注射模輪轂壓鑄模輪轂壓鑄模輪胎橡膠模輪胎橡膠模密封圈擠出模密封圈擠出模大型覆蓋件模大型覆蓋件模反光鏡玻璃模反光鏡玻璃模絕緣陶瓷

5、模絕緣陶瓷模舉例舉例:3） 塑料塑料-屬合成高分子材料屬合成高分子材料 塑料工業(yè)塑料工業(yè)-包括塑料生產(chǎn)和塑料制品包括塑料生產(chǎn)和塑料制品(塑件塑件)生產(chǎn)生產(chǎn)原原料料樹(shù)樹(shù) 脂脂塑塑料料的的制制造造助助 劑劑塑塑料料塑塑料料制制品品樹(shù)樹(shù)脂脂的的制制造造成成型型加加工工樹(shù)脂的生產(chǎn)樹(shù)脂的生產(chǎn)塑料的生產(chǎn)塑料的生產(chǎn)塑件的生產(chǎn)塑件的生產(chǎn)特殊塑料特殊塑料通用塑料通用塑料工程塑料工程塑料成型加工機(jī)械加工修 飾裝 配塑料制件車(chē)、銑、鉆、磨鋸、剪、沖、切其它粘合焊接機(jī)械聯(lián)接其它挫削拋光轉(zhuǎn)磨滾光溶浸增亮透明涂層彩飾涂敷金屬其它注射壓縮壓注擠出吹塑層壓澆注滾塑燒結(jié)發(fā)泡壓延板材成型其它國(guó)家已明令禁止使用鑄鐵管道，代之以塑料

6、管材，預(yù)計(jì)國(guó)家已明令禁止使用鑄鐵管道，代之以塑料管材，預(yù)計(jì)2015年全國(guó)新建住宅室內(nèi)排水管年全國(guó)新建住宅室內(nèi)排水管90%及城市供水及城市供水70%將將采用塑料管。采用塑料管。一臺(tái)空調(diào)器僅塑料模具就有一臺(tái)空調(diào)器僅塑料模具就有20副，價(jià)值副，價(jià)值150萬(wàn)元；萬(wàn)元；4 4）塑料成型技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向塑料成型技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 項(xiàng)項(xiàng) 目目國(guó)國(guó) 外外國(guó)國(guó) 內(nèi)內(nèi)注塑模型注塑模型腔精度腔精度 0.0050.01mm 0.020.05mm 型腔表面粗糙度型腔表面粗糙度 Ra0.010.05m Ra0.20m 非淬火鋼模具壽命非淬火鋼模具壽命 1060萬(wàn)次萬(wàn)次 1030萬(wàn)次萬(wàn)次 淬火鋼模具壽命淬火鋼模具壽命 16030

7、0萬(wàn)次萬(wàn)次 50100萬(wàn)次萬(wàn)次 熱流道模具熱流道模具使用使用率率 80%以上以上 總體不足總體不足10% 標(biāo)準(zhǔn)化程度標(biāo)準(zhǔn)化程度 7080% 小于小于30% 中型塑料模生產(chǎn)中型塑料模生產(chǎn)周期周期 一個(gè)月左右一個(gè)月左右 24個(gè)月個(gè)月 國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表塑料模塑成型技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向塑料模塑成型技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 1.塑料成型技術(shù)的發(fā)展塑料成型技術(shù)的發(fā)展 塑料成型方法的革新塑料成型方法的革新塑料成型理論的進(jìn)展塑料成型理論的進(jìn)展塑料模具精密、大型、塑料模具精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命復(fù)雜、長(zhǎng)壽命2.模具加工技術(shù)發(fā)展趨模具加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)普及應(yīng)用C

8、AD/CAE/CAM技術(shù)開(kāi)發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料模具的高速測(cè)量技術(shù)、逆向工程模具標(biāo)準(zhǔn)化3. 模具專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)模具專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)3、 塑料成型模具分類(lèi)塑料成型模具分類(lèi)塑料成型模塑料成型模具具 壓注模壓注模 注射注射模模壓縮模壓縮模吹塑模吹塑模 發(fā)泡模發(fā)泡模 壓縮空氣成型模壓縮空氣成型模真空成型模真空成型模 擠出模擠出模 按照塑料成型方法不同按照塑料成型方法不同 模塑成型工工藝、高效率的設(shè)備、先進(jìn)的模具模塑成型工工藝、高效率的設(shè)備、先進(jìn)的模具是影響塑料制品是影響塑料制品(塑件塑件)生產(chǎn)的三大重要因素生產(chǎn)的三大重要因素加工材料：塑料加工材料：塑料加工依據(jù)：塑料的成型性能，塑件結(jié)構(gòu)、尺寸精度加

9、工依據(jù)：塑料的成型性能，塑件結(jié)構(gòu)、尺寸精度加工設(shè)備：主要是塑料成型設(shè)備加工設(shè)備：主要是塑料成型設(shè)備加工工藝裝備：塑料模具加工工藝裝備：塑料模具塑件生產(chǎn)塑件生產(chǎn):壓縮模具壓縮模具 壓縮成型機(jī)壓縮成型機(jī)壓縮成型產(chǎn)品壓縮成型產(chǎn)品壓縮成型壓縮成型壓注成型壓機(jī)壓注成型壓機(jī)壓注原理壓注原理 壓注成型產(chǎn)品壓注成型產(chǎn)品 壓注成型壓注成型注射成型注射成型機(jī)機(jī)注射原理注射原理 注射成型產(chǎn)品注射成型產(chǎn)品注射成型注射成型 擠出成型擠出成型產(chǎn)品產(chǎn)品擠出機(jī)頭擠出機(jī)頭擠出成型過(guò)程擠出成型過(guò)程擠出成型擠出成型吹塑成型吹塑成型吹塑原理吹塑原理 吹塑成型產(chǎn)品吹塑成型產(chǎn)品吹塑成型吹塑成型真空成型模具真空成型模具 真空成型產(chǎn)品真空成

10、型產(chǎn)品真空成型真空成型先進(jìn)塑料成型工藝技術(shù)和先進(jìn)塑料模:無(wú)流道凝料的注射成型無(wú)流道凝料的注射成型、熱固性塑料注射成型、熱固性塑料注射成型、低發(fā)泡注射成型、排氣注射成型、低發(fā)泡注射成型、排氣注射成型、流動(dòng)注射成型、動(dòng)力熔融注射成型、流動(dòng)注射成型、動(dòng)力熔融注射成型、氣體輔助注射成型、水輔成型以及多品種氣體輔助注射成型、水輔成型以及多品種塑料的共注射成型、鑄塑成型、塑料粉末塑料的共注射成型、鑄塑成型、塑料粉末燒結(jié)成型、滾塑成型（旋轉(zhuǎn)模塑）雙色、燒結(jié)成型、滾塑成型（旋轉(zhuǎn)模塑）雙色、雙模注射成型等。雙模注射成型等。4 4 塑料模塑成型及模具技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向塑料模塑成型及模具技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 1.塑料成型技術(shù)

11、的發(fā)展塑料成型技術(shù)的發(fā)展 塑料成型方法的革新(針對(duì)新型塑料和具有特殊要求的塑件 )塑料成型理論的進(jìn)展塑料成型理論的進(jìn)展( (各種流變行為的研究各種流變行為的研究 ) )制品的精密化精密化、微型化微型化和超大型化超大型化2.產(chǎn)品市場(chǎng)的發(fā)展產(chǎn)品市場(chǎng)的發(fā)展3.塑料模具發(fā)展趨勢(shì)塑料模具發(fā)展趨勢(shì)（大型化大型化 、高精度高精度、多功能復(fù)多功能復(fù)合模合模、熱流道模具熱流道模具）塑料成型理論的進(jìn)展塑料成型理論的進(jìn)展模具加工工藝過(guò)程仿真軟件有UG、PRO/E等。流道優(yōu)化設(shè)計(jì)分析 溫度分析溫度分析 溫度分析溫度分析 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析 氣輔氣體穿透分析18313694.566+0.34 02046+0.26 0

12、R610222A材料：ABSB2.22A3:1BB-B18 0-0.1824二 注射模1.塑料塑料 塑料是指以樹(shù)脂為主要成份、加入添加劑其它在一定溫度塑料是指以樹(shù)脂為主要成份、加入添加劑其它在一定溫度和壓力下具有塑性和流動(dòng)性，可被模塑制成一定形狀，且在和壓力下具有塑性和流動(dòng)性，可被模塑制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的材料。一定條件下保持形狀不變的材料。 1） 塑料的組成塑料的組成 天然樹(shù)脂：橡膠、松香、蟲(chóng)膠、瀝青等天然樹(shù)脂：橡膠、松香、蟲(chóng)膠、瀝青等 樹(shù)脂樹(shù)脂 合成樹(shù)脂合成樹(shù)脂 ：PE、PVC、PP、PC、ABS、PA、PF等等 聚合反應(yīng)、縮聚反應(yīng)聚合反應(yīng)、縮聚反應(yīng) 添加劑（輔助材料）

13、添加劑（輔助材料）填充劑即填料（增量、改性）、穩(wěn)定劑（防降解）、增填充劑即填料（增量、改性）、穩(wěn)定劑（防降解）、增塑劑（塑性、柔性、流動(dòng)性）、潤(rùn)滑劑（防粘模、改善流動(dòng)塑劑（塑性、柔性、流動(dòng)性）、潤(rùn)滑劑（防粘模、改善流動(dòng)性和表面光澤）、著色劑（裝飾美觀(guān)）、發(fā)泡劑、增強(qiáng)材料。性和表面光澤）、著色劑（裝飾美觀(guān)）、發(fā)泡劑、增強(qiáng)材料。 組成：聚合物合成樹(shù)脂（高分子有機(jī)物、簡(jiǎn)稱(chēng)高聚物，組成：聚合物合成樹(shù)脂（高分子有機(jī)物、簡(jiǎn)稱(chēng)高聚物，40 100%）和添加劑）和添加劑2）塑料的通用性能）塑料的通用性能（1） 塑料的優(yōu)良性能塑料的優(yōu)良性能 1）密度小，重量輕，比強(qiáng)度和比剛度高）密度小，重量輕，比強(qiáng)度和比剛度高

14、 2）多種優(yōu)良的機(jī)械性能）多種優(yōu)良的機(jī)械性能 3）耐化學(xué)作用好）耐化學(xué)作用好 4）電絕緣、絕熱、隔聲性能好）電絕緣、絕熱、隔聲性能好 5）成型和著色能力好）成型和著色能力好 6）加工性能好）加工性能好 7）自潤(rùn)滑性好）自潤(rùn)滑性好（2）塑料的不足性能）塑料的不足性能 1）機(jī)械強(qiáng)度低、）機(jī)械強(qiáng)度低、2）尺寸精度低、）尺寸精度低、3）耐熱溫度低）耐熱溫度低 另外，高溫下容易降解和老化；導(dǎo)熱性能較差；吸濕性另外，高溫下容易降解和老化；導(dǎo)熱性能較差；吸濕性大，容易發(fā)生水解老化；使用壽命短。大，容易發(fā)生水解老化；使用壽命短。 2 塑料的分類(lèi)塑料的分類(lèi)1）按塑料的成型性能分類(lèi)）按塑料的成型性能分類(lèi) 線(xiàn)型、支

15、鏈型、體型（如圖）線(xiàn)型、支鏈型、體型（如圖） 脆性大、塑性很低脆性大、塑性很低：熱固性塑料熱固性塑料 有彈性、塑性，可反復(fù)成型有彈性、塑性，可反復(fù)成型：熱塑性塑料熱塑性塑料單個(gè)高分子結(jié)構(gòu)單個(gè)高分子結(jié)構(gòu) 線(xiàn)型線(xiàn)型 支鏈型支鏈型 網(wǎng)狀網(wǎng)狀 （1） 熱塑性塑料熱塑性塑料 成型受熱前呈線(xiàn)型分子鏈或支鏈型結(jié)構(gòu)，成型后轉(zhuǎn)變成型受熱前呈線(xiàn)型分子鏈或支鏈型結(jié)構(gòu)，成型后轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂芯€(xiàn)型分子鏈或支鏈型結(jié)構(gòu)，加熱變軟，冷卻固化可逆的為具有線(xiàn)型分子鏈或支鏈型結(jié)構(gòu)，加熱變軟，冷卻固化可逆的聚乙烯聚乙烯PE、聚丙烯、聚丙烯PP、聚氯乙烯、聚氯乙烯PVC、有機(jī)玻璃（聚甲基丙、有機(jī)玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）烯酸甲脂）PMMA、

16、尼龍（聚酰胺）尼龍（聚酰胺）PA （2） 熱固性塑料熱固性塑料 網(wǎng)狀分子鏈結(jié)構(gòu)，固化后：網(wǎng)狀分子鏈結(jié)構(gòu)，固化后： 不可逆不可逆.電木（酚醛樹(shù)脂電木（酚醛樹(shù)脂PF）、環(huán)氧樹(shù)脂）、環(huán)氧樹(shù)脂 EP （2）按用途）按用途 1） 通用塑料：指產(chǎn)量大，用途廣。價(jià)格低廉的一通用塑料：指產(chǎn)量大，用途廣。價(jià)格低廉的一類(lèi)塑料。如：聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，類(lèi)塑料。如：聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，醛酚塑料，氨基塑料占塑料產(chǎn)量的醛酚塑料，氨基塑料占塑料產(chǎn)量的60% 2）工程塑料：指機(jī)械性能高，可替代金屬而作工）工程塑料：指機(jī)械性能高，可替代金屬而作工程材料的一類(lèi)，尼龍，聚甲醛，程材料的一類(lèi)，尼龍，聚甲醛，ABS 3）特種塑料