塑料成型工藝和模具創(chuàng)新設(shè)計(jì)概述

1、塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)第一章 塑料成型根底第二章 塑料成型工藝第三章 塑料成型工藝及制品結(jié)構(gòu)工藝性第四章 注射模設(shè)計(jì)第六章 壓縮模與傳遞模設(shè)計(jì)第一章 塑料成型根底第一節(jié) 塑料成型制品與成型技術(shù)的開展第二節(jié) 塑料模具及開展趨勢(shì)1.1 塑料成型制品與成型技術(shù)的開展 塑料成型制品是以塑料為主要材料經(jīng)成型加工獲得的制品，簡(jiǎn)稱塑件。塑料工業(yè)原料生產(chǎn)制品成型 塑料工業(yè)是一個(gè)新興的工業(yè)領(lǐng)域，又是一個(gè)開展迅速的領(lǐng)域。 塑料廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、包裝行業(yè)、日用消費(fèi)品、交通運(yùn)輸、電子、電訊、機(jī)械化工、建筑材料等各個(gè)領(lǐng)域。 當(dāng)今世界把一個(gè)國(guó)家的塑料消耗量和塑料工業(yè)水平，作為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)開展水平的重要標(biāo)志之一。一、塑料

2、與工程塑料1、塑料 以合成樹脂為主要成分，參加適量添加劑，在一定溫度和壓力下成型的有機(jī)高分子材料。2、工程塑料 作為工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的塑料。一塑料與工程塑料的區(qū)別二塑料之優(yōu)點(diǎn)1、質(zhì)量輕：密度，為鋼鐵的1/7-1/4，鋁的1/22、比強(qiáng)度高：增強(qiáng)塑料的強(qiáng)度/密度?金屬3、耐化學(xué)腐蝕性好：耐酸堿比金屬好4、耐磨性好：摩擦系數(shù)小，甚至可以在無(wú)潤(rùn)滑下工作5、吸震性好：噪音小、壽命高6、電絕緣性優(yōu)：塑料是電的不良導(dǎo)體三塑料之缺點(diǎn)1、剛性差：塑料的彈性模量?jī)H為鋼鐵的1/1002、耐熱性差：溫度升高時(shí)，強(qiáng)度變低，即熱強(qiáng)性低3、導(dǎo)熱性差：雖然可作隔熱件，但散熱不好，不宜作傳動(dòng)摩擦件4、儒變性：長(zhǎng)期載荷下，易發(fā)生變

3、形一按受熱時(shí)的特征1、熱塑性塑料 加熱時(shí)軟化、熔融，成形后冷卻硬化。該過程具可逆性。加工方便，耐熱性和剛性差2、熱固性塑料 加熱時(shí)軟化、熔融，可塑制成形。該過程不可逆。耐熱性高，不易變形二、塑料分類二按用途和特性1、通用塑料 產(chǎn)量大、價(jià)格低、應(yīng)用廣的塑料2、工程塑料 可替代金屬作為工程結(jié)構(gòu)之用的塑料3、耐高溫塑料 150以上，甚至200-250 長(zhǎng)期工作一熱塑性塑料三、塑料特性與應(yīng)用熱塑性塑料主要性能酸性主要應(yīng)用PE聚乙烯耐化學(xué)腐蝕、電絕緣、吸水性小小載荷齒輪、容器、軸承、閥件、涂層、化工管道PP聚丙烯密度最小、耐腐蝕、吸水性小、耐熱汽車零件、化工容器、管道、涂層、蓄電池匣PVC聚氯乙烯耐腐蝕

4、、電絕緣、耐燃酸化工管道、泵、插頭、開關(guān)、電纜絕緣層PS聚苯乙烯電絕緣、透光、吸濕低、硬度高、易燃酸儀表儀器外殼、汽車燈罩、裝飾件ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯綜合性能好電機(jī)外殼、儀表殼、儀表板、蓄電池槽、汽車零件、齒輪、軸承、轎車車身、裝飾件熱塑性塑料主要性能酸性主要應(yīng)用PMMA有機(jī)玻璃透光極好、尺寸穩(wěn)定性好、剛度及耐化學(xué)藥品性好酸油杯、窺鏡、管道、車燈、儀表零件、光學(xué)鏡片、絕緣零件、裝飾件、航空玻璃、光學(xué)纖維PA聚酰胺（尼龍）堅(jiān)韌、耐磨、耐疲勞、抗儒變、吸水性大酸軸承、齒輪、凸輪、滾子、風(fēng)扇葉輪、高壓密封圈、輸油管POM聚甲醛綜合性能好、吸水性小、耐磨軸承、齒輪、凸輪、閥門、汽車儀表板、風(fēng)扇

5、PC聚碳酸酯力學(xué)性能良好、尺寸穩(wěn)定性好、耐熱、透明、不耐堿酸軸承、齒輪、凸輪、滑輪、透鏡、燈罩、磁盤、光學(xué)儲(chǔ)存盤、計(jì)算機(jī)零部件二熱固性塑料熱塑性塑料主要性能酸性主要應(yīng)用PU聚氨酯樹脂粒狀、延性鞋底、椅墊、人造皮革、油漆常用的塑料成型工藝注射壓縮傳遞擠出中空吹塑真空吸塑氣壓成型 目前，塑料成型技術(shù)正朝著精密化、微型化和超大型化方向開展。常用的塑料成型工藝注射壓縮傳遞擠出中空吹塑真空吸塑氣壓成型 目前，塑料成型技術(shù)正朝著精密化、微型化和超大型化方向開展。1. 2 塑料模具及開展趨勢(shì)一、模具與塑料模具 模具是材料成型加工中的工藝裝備。模具是利用其特定形狀去復(fù)制成型或復(fù)制加工具有一定形狀和尺寸制件的工

6、具。塑料模具是成型塑料制件的工藝裝備或工具。 在塑料加工行業(yè)中約有95%的產(chǎn)品靠模具生產(chǎn)，產(chǎn)品的更新都是以工藝的改進(jìn)和模具的更新為前提的。塑料制品生產(chǎn)的三大重要因素合理的加工工藝高效的設(shè)備先進(jìn)的模具通常將塑料模具分為注射模具壓縮模具傳遞模具擠出模具中空吹塑模具熱成型模具 能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能、力學(xué)性能等方面均能滿足使用要求的優(yōu)質(zhì)制件。 在模具使用時(shí)，力求生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)便、壽命長(zhǎng)；在模具制造方面，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、本錢低廉。對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)的要求： 工業(yè)品零件粗加工的70，精加工的50都是由模具成型完成的。我國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)值在國(guó)際上排名第三位，僅次于日本和美國(guó)

7、。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)13000億日元。 目前，深圳周邊及珠江三角洲地區(qū)已經(jīng)成為中國(guó)塑料模具工業(yè)最為興旺、科技含量最高的區(qū)域。今后幾年，隨著全球制造業(yè)重心加快向我國(guó)轉(zhuǎn)移，這一地區(qū)有可能在10年內(nèi)開展成為世界模具生產(chǎn)中心。隨著興旺國(guó)家將制造業(yè)紛紛轉(zhuǎn)移到我國(guó)，使我國(guó)塑料模具工業(yè)面臨空前的開展機(jī)遇。1. 塑料模具標(biāo)準(zhǔn)化 隨著模具種類和要求的提高，模具標(biāo)準(zhǔn)件已經(jīng)成為模具企業(yè)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的重要條件。品種多、分類細(xì)是目前模具標(biāo)準(zhǔn)件的主要趨勢(shì)。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)件品種越來(lái)越多，質(zhì)量要求越來(lái)越高。新的功能結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)單元與具有更多制造柔性的標(biāo)準(zhǔn)件也越來(lái)越重要，成為新技術(shù)和創(chuàng)新提升競(jìng)爭(zhēng)力的新方向。 許多模具加工裝備企業(yè)紛紛

8、對(duì)接互聯(lián)網(wǎng)，積極打造“模具制造+互聯(lián)網(wǎng)模式，有力地推動(dòng)了模具行業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)。2.商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向模具及其產(chǎn)業(yè)鏈延伸二、塑料模具技術(shù)開展趨勢(shì)3.模具智能化 在塑料模具和壓鑄模具行業(yè)，已經(jīng)出現(xiàn)了模具型腔的壓力、溫度、流量、冷卻過程的智能控制的模具。另外，模具加工裝備的智能化也正在迅速推進(jìn)模具的智能化制造。4. 塑料模具專用材料的研究與開發(fā) 新材料與大型塑料模具的出現(xiàn)與優(yōu)化。隨著汽車輕量化的開展，輕量化新材料層出不窮，國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已經(jīng)開始應(yīng)對(duì)這種變化，展開了輕量化新材料汽車覆蓋件模具與大型復(fù)合材料模具的開發(fā)。第二章 塑料成型技術(shù)根底第一節(jié) 塑料的組成和特性第二節(jié) 塑料分類與應(yīng)用第三節(jié) 塑料成型的工藝性

9、能第四節(jié) 塑料成型流變學(xué)根底一、聚合物的熱力學(xué)性能與加工工藝2.3 塑料成型的工藝性能一聚合物的熱力學(xué)性能二聚合物的加工工藝二、塑料成型工藝性(一) 熱塑性塑料成型的工藝性能1流動(dòng)性 塑料熔體在一定溫度與壓力作用下充填模腔的能力稱為流動(dòng)性。 塑料成型工藝性是指塑料在成型過程中表現(xiàn)出的特有性能。 熱塑性塑料的流動(dòng)性常用熔體流動(dòng)速率指數(shù)，簡(jiǎn)稱熔融指數(shù)來(lái)表示。熔融指數(shù)越大，塑料熔體的流動(dòng)性越好。 可以通過改變工藝參數(shù)來(lái)改變塑料的流動(dòng)性，如提高成型溫度和壓力，合理設(shè)計(jì)澆口的位置與尺寸，降低模腔外表粗糙度值等都能大大提高流動(dòng)性。流動(dòng)性好：PA、PE、PP、PS、CA流動(dòng)性中等：改性PS、ABS、AS、P

10、MMA、POM流動(dòng)性差：PC、硬PVC、PPO、PSU 選用塑料的流動(dòng)性必須與塑件要求、成型工藝及成型條件相適應(yīng)，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)流動(dòng)性來(lái)考慮澆注系統(tǒng)、分型面及進(jìn)料方向等等。 流動(dòng)性的大小除取決于樹脂的內(nèi)在結(jié)構(gòu)外，還受到填料、添加劑、模具結(jié)構(gòu)和成型工藝條件等多種因素的影響。2. 收縮性 塑料在成型及冷卻過程中發(fā)生的體積收縮性質(zhì)稱為收縮性，塑料在熔融狀態(tài)下的體積總比其固態(tài)下的體積大。 影響塑料收縮性的因素有：塑料的組成及結(jié)構(gòu)、成型工藝方法、工藝條件、塑件幾何形狀及金屬鑲件的數(shù)量、模具結(jié)構(gòu)及澆口形狀與尺寸等。 收縮性的大小以單位長(zhǎng)度塑件收縮量的百分率來(lái)表示，叫做收縮率。3. 熱穩(wěn)定性 是指塑料在受

11、熱時(shí)性能發(fā)生變化的程度。熱穩(wěn)定性差的塑料：硬PVC 、POM等。4. 吸濕性可分為兩類具有吸濕或粘附水分的傾向的塑料PA、PC、 ABS 、PPO 、PSU吸濕或粘附水分傾向極小的塑料PE、PP、POM 是指塑料對(duì)水分的親疏的程度。6. 結(jié)晶性結(jié)晶型塑料：PE、PP、POM、PA等， 不透明或半透明。非結(jié)晶型塑料：PS、PVC、PMMA、PC、 ABS、PSU等，透明。5. 相容性 是指兩種或兩種以上不同品種的塑料，在熔融狀態(tài)不產(chǎn)生相互別離的能力。7. 應(yīng)力開裂和熔體破裂應(yīng)力開裂： 在外力或溶劑作用下易產(chǎn)生開裂，如PS、PC、PUS。熔體破裂： 由于切應(yīng)力和切變速率過大而引起的。(二) 熱固性塑料成型的工藝性能 熱固性塑料同熱塑性塑料相比，具有制件尺寸穩(wěn)定性好、耐熱和剛性大等特點(diǎn)，在工程