塑料成型及模具設(shè)計(jì)

1、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 2013年8月課程情況總體簡(jiǎn)介課程情況總體簡(jiǎn)介授課學(xué)時(shí)： 40學(xué)時(shí)課程性質(zhì)： 材料成型與控制工程專業(yè)的一門(mén)材料成型與控制工程專業(yè)的一門(mén)主干主干專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門(mén)基礎(chǔ)課，是一門(mén)理論理論性、性、綜合實(shí)踐綜合實(shí)踐性很強(qiáng)性很強(qiáng)的課程。的課程。第一章第一章 概述概述第二章第二章 塑料及其成型工藝基礎(chǔ)塑料及其成型工藝基礎(chǔ)第三章第三章 塑料制件設(shè)計(jì)塑料制件設(shè)計(jì)第四章第四章 注塑成型模具注塑成型模具第五章第五章 其它成型方法其它成型方法課程目錄：這些產(chǎn)品是什么材料制做的？是如何成型的？這些產(chǎn)品是什么材料制做的？是如何成型的？ 什么是塑料？塑料的成份？塑料的品種？什么是塑料？

2、塑料的成份？塑料的品種？塑料的使用性能？塑料成型加工時(shí)呈現(xiàn)的塑料的使用性能？塑料成型加工時(shí)呈現(xiàn)的性能？如何編制模塑成型工藝？性能？如何編制模塑成型工藝？ 本門(mén)課程研究的內(nèi)容之一：本門(mén)課程研究的內(nèi)容之一： 塑料塑料- -塑件塑件- -塑料模塑成型工藝塑料模塑成型工藝 蜂窩煤蜂窩煤餅餅 模模 月月 餅餅 塑件塑件-塑料模具塑料模具本門(mén)課程研究的內(nèi)容之二：本門(mén)課程研究的內(nèi)容之二： 塑料模具設(shè)計(jì)塑料模具設(shè)計(jì)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? 塑料產(chǎn)品生產(chǎn)流程塑料產(chǎn)品生產(chǎn)流程-本課程研究的內(nèi)容：本課程研究的內(nèi)容：成型成型設(shè)備設(shè)備成型成型物料物料成型成型模具模具塑料塑料制品

3、制品模具結(jié)模具結(jié)構(gòu)模具構(gòu)模具溫度模溫度模具壓力具壓力等等成型壓成型壓力成型力成型溫度成溫度成型時(shí)間型時(shí)間等等模具結(jié)構(gòu)、模具尺寸、安裝尺寸、模具結(jié)構(gòu)、模具尺寸、安裝尺寸、頂出方式、合模力、操作方式等頂出方式、合模力、操作方式等u課程的學(xué)習(xí)目的與要求：1. 1.了解塑料成型的基礎(chǔ)理論了解塑料成型的基礎(chǔ)理論, , 成型物料成型物料, , 成成型方法及工藝型方法及工藝. .2.2.了解和掌握塑料模具的結(jié)構(gòu)了解和掌握塑料模具的結(jié)構(gòu). .3.3.掌握塑料模具的設(shè)計(jì)方法掌握塑料模具的設(shè)計(jì)方法, , 模具材料的選模具材料的選擇擇. .l 參考書(shū)籍及手冊(cè)：參考書(shū)籍及手冊(cè)：1.1.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)塑料成型工

4、藝與模具設(shè)計(jì). .曹宏深主編曹宏深主編. .機(jī)械工業(yè)出機(jī)械工業(yè)出版社版社,1992.,1992.2. 2. 塑料注射模設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例塑料注射模設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例王文廣等主編化王文廣等主編化學(xué)工業(yè)出版社，學(xué)工業(yè)出版社，20042004年年 . .3.3.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). .屈華昌主編屈華昌主編. .高等教育出高等教育出版社版社,2005.,2005.4. 4. 塑料模塑工藝與塑料模設(shè)計(jì)塑料模塑工藝與塑料模設(shè)計(jì)翁其金主編機(jī)械翁其金主編機(jī)械工業(yè)出版社，工業(yè)出版社，19981998年年 . .5.5.塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)第第1 1版劉昌祺主編機(jī)械工版劉昌祺主編機(jī)械

5、工業(yè)出版社，業(yè)出版社，19991999年年 . .l專業(yè)期刊專業(yè)期刊:1.1.模具工業(yè)模具工業(yè)（中文核心期刊）（中文核心期刊）. . 主辦單位：中國(guó)模主辦單位：中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)桂林電器科學(xué)研究所具工業(yè)協(xié)會(huì)桂林電器科學(xué)研究所 國(guó)際刊號(hào)：國(guó)際刊號(hào)：ISSN1001-2168ISSN1001-2168，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：CN 45-1158/TGCN 45-1158/TG ; ;2.2.模具技術(shù)模具技術(shù). .主辦單位：上海模具技術(shù)研究所主辦單位：上海模具技術(shù)研究所 國(guó)際刊號(hào)：國(guó)際刊號(hào)：ISSN1001-4934ISSN1001-4934，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：CN 31-4934

6、/TGCN 31-4934/TG; ;3.3.工程塑料應(yīng)用工程塑料應(yīng)用 主辦單位：中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第五三研究所、中國(guó)工主辦單位：中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第五三研究所、中國(guó)工程塑料工業(yè)協(xié)會(huì)等單位主辦程塑料工業(yè)協(xié)會(huì)等單位主辦 國(guó)際刊號(hào)：國(guó)際刊號(hào)：ISSN 1001-3539ISSN 1001-3539，國(guó)內(nèi)刊號(hào)：，國(guó)內(nèi)刊號(hào)： CN37-1111/TQCN37-1111/TQ 學(xué)習(xí)目的與要求：學(xué)習(xí)目的與要求：1 1了解模具發(fā)展歷史；了解模具發(fā)展歷史；2 2掌握常用的塑料成型方法；掌握常用的塑料成型方法；3 3掌握模具與塑料模具的概念；掌握模具與塑料模具的概念；4 4了解塑料成型技術(shù)的發(fā)展了解塑料成型技術(shù)的發(fā)

7、展. .重點(diǎn)：重點(diǎn)： 1 1、模具與塑料模具的概念；、模具與塑料模具的概念；2 2、本課程的學(xué)習(xí)目的與要求、本課程的學(xué)習(xí)目的與要求 一、模具及模具的發(fā)展概況模具及模具的發(fā)展概況1. 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具。成型具有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)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、）模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造高一致性、高生產(chǎn)率

8、和低消耗，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)：一、模具及模具的發(fā)展概況模具及模具的發(fā)展概況我國(guó)古代模具技術(shù)已達(dá)到較為先進(jìn)的水平我國(guó)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.模具發(fā)展概況模具發(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)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)。密集的高技術(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)與制造專業(yè)人才是制造業(yè)緊缺人才模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才是制造業(yè)緊缺人才。 美國(guó)工業(yè)界

9、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：模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮的動(dòng)力促進(jìn)社會(huì)繁榮的動(dòng)力國(guó)外將模具比喻為“金鑰匙金鑰匙”、 “進(jìn)入富裕社會(huì)的原進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力動(dòng)力”u模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。平的重要標(biāo)志之一。3.現(xiàn)代現(xiàn)代模具模具分類(lèi)分類(lèi)一、模具及模具的發(fā)展概況一、模具及模具的發(fā)展概況注塑模級(jí)進(jìn)模汽車(chē)覆蓋件模塑料模具是指利用其本身塑料模具是指利用其本身特定特定密閉腔體密閉腔體去成型去成型具有一定形狀和尺寸的具有一定形狀和尺寸的立體形狀立體形狀塑料制品的工具。塑料制品的工具。 模具是指利用其本身特定形狀去成型具有一定模具是

10、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。形狀和尺寸的制品的工具。一、模具及模具的發(fā)展概況一、模具及模具的發(fā)展概況4.模具技術(shù)的應(yīng)用模具技術(shù)的應(yīng)用 模具是先進(jìn)生產(chǎn)力的代表模具是先進(jìn)生產(chǎn)力的代表是先進(jìn)文化的發(fā)展方向是先進(jìn)文化的發(fā)展方向是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備廣泛用于各行各業(yè)廣泛用于各行各業(yè)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

11、陶瓷模絕緣陶瓷模舉例舉例:二、塑料工業(yè)與塑料制品二、塑料工業(yè)與塑料制品 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) 脂脂塑塑料料制制造造助助 劑劑塑塑料料塑塑料料制制品品單單體體制制造造樹(shù)樹(shù)脂脂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)成型成型-機(jī)械加工機(jī)械加工-修飾修飾-裝配裝配 特殊塑料特殊塑料通用塑料通用塑料工程塑料工程塑料1. 1.按塑件的結(jié)構(gòu)不同分按塑件的結(jié)構(gòu)不同分: :立體狀成型法立體狀成型法（模塑成型法）板狀成型法板狀成型法線狀成型法線狀成型法

12、人造纖維薄板材料或片狀材料（膠片薄板、塑料薄膜） 把塑料模塑成為幾何形狀、尺寸精度、物理性能等符合使用要求的制品。 三、三、 塑料的成型工藝方法與成型模具塑料的成型工藝方法與成型模具 塑料模具塑料模具工具工具三三 、塑料的成型工藝方法與成型模具、塑料的成型工藝方法與成型模具塑料成型塑料成型方法及其方法及其模具模具 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 搪塑搪塑模模 真空成型模真空成型模 壓棍（模）壓棍（模）擠出模擠出模 熱壓印模熱壓印模 彩印模彩印模 模塑成型法模塑成型法2.按成型過(guò)程中物理狀態(tài)不同分 : 把塑料加熱至熔點(diǎn)以上（使之處于熔融態(tài)），對(duì)其進(jìn)行成型加工的一

13、種方法。 塑料處在熔融溫度以下（至少低于熔點(diǎn)10-20 ），塑料尚處于軟化狀態(tài)時(shí)進(jìn)行的一種成型方法。 壓注成型壓注成型注射成型注射成型擠出成型擠出成型壓縮成型壓縮成型吹塑成型吹塑成型真空及壓縮空氣成型真空及壓縮空氣成型 氣輔成型氣輔成型固相成型固相成型熔融成型熔融成型三、塑料成型工藝方法與成型模具三、塑料成型工藝方法與成型模具壓縮模具壓縮模具 壓縮成型壓機(jī)壓縮成型壓機(jī)壓縮成型產(chǎn)品壓縮成型產(chǎn)品2.按成型過(guò)程中物理狀態(tài)不同分 :三、三、 塑料的成型工藝方法與成型模具塑料的成型工藝方法與成型模具熔融成型熔融成型動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)1動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)22.按成型過(guò)程中物理狀態(tài)不同分 :三、三、 塑料的成型工藝方法與成型模

14、具塑料的成型工藝方法與成型模具熔融成型熔融成型不溢式壓制模具錄像不溢式壓制模具錄像溢式壓制模具錄像溢式壓制模具錄像工程塑料壓制成形原理錄像工程塑料壓制成形原理錄像壓注成型壓機(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)品三、三、 塑料的成型工藝方法與成型模具塑料的成型工藝方法與成型模具2.按成型過(guò)程中物理狀態(tài)不同分 : 熔融成型熔融成型傳遞成型動(dòng)畫(huà)傳遞成型動(dòng)畫(huà)注射成型壓機(jī)注射成型壓機(jī)注射原理注射原理 注射成型產(chǎn)品注射成型產(chǎn)品2.按成型過(guò)程中物理狀態(tài)不同分 :三、塑料的成型工藝方法與成型模具三、塑料的成型工藝方法與成型模具熔融成型熔融成型 三、塑料的成型工藝方法與成型模具三、塑料的成型工

15、藝方法與成型模具2.按成型過(guò)程中物理狀態(tài)不同分 :熔融成型熔融成型2.按成型過(guò)程中物理狀態(tài)不同分 :三、塑料的成型工藝方法與成型模具三、塑料的成型工藝方法與成型模具熔融成型熔融成型注射成型注射成型螺桿式注塑機(jī)的注塑成形原理動(dòng)畫(huà)螺桿式注塑機(jī)的注塑成形原理動(dòng)畫(huà)實(shí)際實(shí)際 注塑機(jī)工作過(guò)程注塑機(jī)工作過(guò)程瓶蓋模具生產(chǎn)瓶蓋模具生產(chǎn)擠出成型產(chǎn)品擠出成型產(chǎn)品三、三、 塑料的成型工藝方法與成型模具塑料的成型工藝方法與成型模具2.按成型過(guò)程中物理狀態(tài)不同分 :擠出機(jī)頭擠出機(jī)頭熔融成型熔融成型三、三、 塑料的成型工藝方法與成型模具塑料的成型工藝方法與成型模具2.按成型過(guò)程中物理狀態(tài)不同分 :熔融成型熔融成型擠出成型擠

16、出成型擠出機(jī)工作原理動(dòng)畫(huà)擠出機(jī)工作原理動(dòng)畫(huà)電纜外套擠出生產(chǎn)線錄像電纜外套擠出生產(chǎn)線錄像擠出成型過(guò)程擠出成型過(guò)程吹塑成型壓機(jī)吹塑成型壓機(jī)吹塑原理吹塑原理 吹塑成型產(chǎn)品吹塑成型產(chǎn)品三、塑料的成型工藝方法與成型模具三、塑料的成型工藝方法與成型模具2.按成型過(guò)程中物理狀態(tài)不同分 :固相成型固相成型動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)三、塑料的成型工藝方法與成型模具三、塑料的成型工藝方法與成型模具2.按成型過(guò)程中物理狀態(tài)不同分 :固相成型固相成型吹塑成型機(jī)吹塑成型機(jī)吹塑成形基本原理錄像吹塑成形基本原理錄像注吹成型動(dòng)畫(huà)注吹成型動(dòng)畫(huà)擠吹成型動(dòng)畫(huà)擠吹成型動(dòng)畫(huà)真空成型模具真空成型模具 三、三、 塑料的成型工藝方法與成型模具塑料的成型工藝方

17、法與成型模具2.按成型過(guò)程中物理狀態(tài)不同分 :固相成型固相成型真空成型產(chǎn)品真空成型產(chǎn)品真空成型動(dòng)畫(huà)真空成型動(dòng)畫(huà)1真空成型動(dòng)畫(huà)真空成型動(dòng)畫(huà)2三、塑料的成型工藝方法與成型模具三、塑料的成型工藝方法與成型模具2.按成型過(guò)程中物理狀態(tài)不同分 :固相成型固相成型氣輔成型塑件氣輔成型塑件 模具配置氣針裝置，模具配置氣針裝置，由氣體產(chǎn)生器（惰性氣由氣體產(chǎn)生器（惰性氣體）向氣針裝置供氣，體）向氣針裝置供氣，以實(shí)現(xiàn)氣輔。以實(shí)現(xiàn)氣輔。 氣輔模具氣輔模具 氣針裝置氣針裝置 氣輔模具氣輔模具 模塑成型的工藝、高效率的設(shè)備、先進(jìn)的模具模塑成型的工藝、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

18、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：塑料模具三、塑料的成型工藝方法與成型模具三、塑料的成型工藝方法與成型模具四四 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 項(xiàng) 目國(guó) 外國(guó) 內(nèi)注塑模型腔精度 0.0050.01mm 0.020.05mm 型腔表面粗糙度 Ra0.010.05m Ra0.20m 非淬火鋼模具壽命 1060萬(wàn)次 1030萬(wàn)次 淬火鋼模具壽命 160300萬(wàn)

19、次 50100萬(wàn)次 熱流道模具使用率 80%以上 總體不足10% 標(biāo)準(zhǔn)化程度 7080% 小于30% 中型塑料模生產(chǎn)周期 一個(gè)月左右 24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)比較表四、塑料模塑成型及模具技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向四、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)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CAD/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)、逆向工程與并行工程模具標(biāo)準(zhǔn)化四、塑料模塑成型及模具技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向四、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)的發(fā)展塑料成型技術(shù)的發(fā)展 塑料成型理論的進(jìn)展塑料成型理論的進(jìn)展流道優(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 氣輔氣體穿透分析模流分析動(dòng)畫(huà)演示模流分析動(dòng)畫(huà)演示四、塑料模塑成型及模具技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向四、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)的發(fā)展塑料成型技術(shù)的發(fā)展 塑料成型塑料成型方法的革新方法的革新 (針對(duì)新型塑料和具有特殊要求的塑件 )四、