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塑料成型工艺及模具设计第二章.pptx

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塑料成型工艺及模具设计 塑料成型基础PPT课件

塑料成型工艺及模具设计 塑料成型基础PPT课件

1、2—聚乙烯；
3—醋酸纤维素
30
改变剪切速率的具体方式
改变螺杆转速 改变注射速度（注射时间） 改变浇口尺寸
31
压力对聚合物熔体粘度的影响
提高压力（注射压力和挤压压力）对塑 料粘度起增大作用。
其原因是，粘度依赖于分子间的作用力， 作用力又与分子间的距离有关，增加压力意 味着减小分子间的距离，因而其流动粘度增 大。 --------单纯通过增大压力来提高塑料熔体流量 是不恰当的。
13
均聚物
每条大分子链由一种单体串联形成的聚 合物，叫做均聚物。
…—A—A—A—A—A—… …—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—…
14
交替共聚物
每条大分子链由由两种单体A和B交替串联形成 的聚合物，叫交替共聚物。
…—A—B—A—B—A—B—…
1 2
3 4 15
无规共聚物
每条大分子由两种单体构成，其在分子 链中的排列是任意的，这种聚合物被称为 无规共聚物。
54
造成收缩的因素
1)热胀冷缩 2)塑料品种 3)成型工艺 4)模具结构 5)塑件结构
55
比容和压缩率
比容：单位重量的松散塑料所占有的体积。 压缩率：松散塑料的体积与同重量塑料的体积
之比。
56
结晶性
聚合物分子能做空间规则排列生成结晶的能力。
结晶型聚合物中结晶区使聚合物具有刚硬性，非结晶区 的存在使聚合物具有韧性。结晶度为15%的聚合物，就象交 联橡胶一样；结晶度为20%时，聚合物比橡胶硬得多；结晶 度大于40%时，整个材料贯穿连续的晶相，此时，聚合物承 受压力的能力也随结晶度的增加而发生变化。
32
其 它因素
成型制品时，除了对既定塑料原料上述 三个因素合理控制外，应注意模具温度状况 和浇注系统结构同样对塑料熔体充模流动粘 度发生重要影响，要真正实现合理的粘度， 还必须包括这部分的设计要合理。

塑料成型工艺与模具设计ppt课件

塑料成型工艺与模具设计ppt课件

一、注射机有关工艺参数的校核 （一）型腔数量的校核
1、由注射机料筒的塑化速率确定型腔数量 n<(KMt/3600-m2)/m1 2、由注射机的最大注射量确定型腔数量 n<(K m1 -m2)/m1 3、由注射机的额定锁模力确定型腔数量 n<(F-pA2 )/ pA1 （二）注射量的校核 nm1+ m2 <80%m （三）塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 n A1 + A2 <A （四）注射压力的校核 (n A1 + A2 )p<F （五）模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核 1、喷嘴尺寸 2、定位圈尺寸 3、模具厚度 4、安装螺孔尺寸 （六）开模行程的校核 1、注射机最大开模行程与模厚无关的校核 2、注射机最大开模行程与模厚有关的校核 （七）顶出装置的校核 1、中心顶出杆机械顶出 2、两侧双顶出杆机械顶出 3、中心顶出杆液压顶出与两侧双顶出杆机械顶出联合作用 二、国产注射机的主要技术规格 1、卧式注射机 2、立式注射机 3、角式注射机
–
满足塑件的外观要求
–
便于模具的加工
–
对成型面积的影响
–
对排气效果的影响
–
对侧向抽芯的影响
10
精品
第二节浇注系统与排溢系统的设计
11
一普通流道浇注系统的组成及作用 浇注系统的组成 浇注系统的作用 二、普通流道浇注系统的设计 基本原则： 1、了解塑料的成型性能和塑料熔体的流动性能 2、采用尽量短的流程以减少热量和压力损失 3、浇注系统设计应有利于良好的排气 4、防止型芯变形和嵌件位移 5、便于修整浇口以保证塑件的外观质量 6、浇注系统应结合型腔布局同时考虑 7、流动距离比和流动面积比的较核
16
精品

塑料成型工艺与模具设计说课PPT

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二、教学内容
6.教学的重点、难点 1) 重点：注射模设计。 2）难点：侧向抽芯机构的设计。
主要从以下几个方面解决（案例、现场） １）通过多媒体三维动画模拟逼真地再现模具的结构 和动作过程，缩短学生最初的了解和学习过程； ２）通过演示性实验讲解模具的结构和动作过程，使 学生进一步掌握相关知识； ３）通过学生亲自动手拆装模具并开展讨论彻底弄清 模具的结构和动作过程； 4）通过计算机软件进行模具设计，加深理解模具的知 识。
（3）开展能力训练
部分课程 设计题目
3、课程评分结构 测试 平时成绩比例% 成绩% 出 勤 100 10 作 业 10 实践 教学 10 实验 期末 测试 成绩 % 60
10
注：模具拆装、课程设计单独评分
四、师资队伍
五、实践条件
1.校内实验、实训基地 与本专业相关的实验室有4个，包括：模具拆 装实训室、电加工实训中心、模具钳工综合实验 中心、逆向工程实训室。 本专业实践场所现有20多套塑料模具、1台电 火花成型机床、1台快走丝线切割加工机床、1台 注塑机、1台快速成型机、50多台计算机及相关软 件。
以企业模具设计工作过程为 导向进行设计，形成 “项目 引导——任务驱动”教学模 式。
1
课程设计 总体原则
2
把多媒体教室和实训室、 设计室融为一体 ，形成理
实一体化的教学模式。
二、教学内容
2.内容选取的依据
塑 件 成 型 工 艺 设 计
分析塑件用塑料的品种及特性
分析塑件工艺性 确定成型设备型号和规格 编制塑件的成型工艺
一、课程设置
4.课程性质
基于上述得出的岗位，通过岗位实际工作任务分析，获取典 型工作任务，通过对典型工作任务进行整合形成综合能力领域， 根据学生认知及职业成长规律递进重构将行动领域转换为学习领 域课程，得出《塑料成型工艺与模具设计》是支撑模具设计（核 心岗位）、模具制造（核心岗位）的专业核心课程。

塑料成型工艺与模具设计2

塑料成型工艺与模具设计2
定向程度 分子定向程度与塑料的类别和塑料 制品的壁厚大小有关。此外，分子定向程度还 与注射工艺条件及模具的浇口设计关系密切， 现将其各项影响及相互关系归纳列于表2—2中。
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塑料成型工艺与模具设计2
•2.1.6 热固性塑料流变学
热固性塑料的流变性与热塑性塑料的有着本质差异， 因其粘度是随分子的交联反应而发生变化，在成型热 固性塑料制品过程中的粘度变化是不可逆转的，因此 在制订成型工艺条件和模具设计时要十分重视对温度 的合理选择和控制。图2-13
需根据模塑收缩率来计算型腔的尺寸。
２、比容和压缩率
比容是单位重量的松散塑料所占有的体积。压缩率 是松散塑料的体积与同重量塑料的体积之比。用它们 可计算出每模塑料需要的注射量（cm3）或模具加料 腔的容积尺寸。注射量是决定设备的主要条件。
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塑料成型工艺与模具设计2
•2.3.3 结晶性、挥发物含量、相容性、 •热敏性、固化和熔体破裂
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塑料成型工艺与模具设计2
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2.1.3 塑料熔体的流变性能
研究物质形变与流动的科学称为流变学 ⑴牛顿型流体 ⑵非牛顿型流体
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塑料成型工艺与模具设计2
•2.1.3 塑料熔体的流变性能 ⑴牛顿型流体

塑料成型工艺与模具设计设计

塑料成型工艺与模具设计设计
(二) 热固性塑料的工艺性
1.收缩率 2.流动性 流动性的意义与热塑性塑料流动性类同，但热固性塑料通常以拉西格流动性来表示，而不是用熔融 指数表示。其测定原理如图2-24所示。 3.比容和压缩率 4.硬化速度 5.水分及挥发物含量
第35页/共65页
第五节 塑料的组成及工艺特性
图2-24 拉西格流动性测定模 1-组合凹模 2-模套 3-流料槽 4-加料室
注射成型中的流动过程如图2-17所示，可以分成三个区段。
图2-17 注射过程中塑料熔体流动的三个区段
第25页/共65页
第三节 聚合物在成型过程中的流动状态
(一) 流体在流道中的状态 应注意只有当W/h≥10时，计算才准确(见图2-18)。 (二) 流体在充模过程中的状态
图2-18 流道和浇口的剖视图
图2-7 切应力和温度恒定时熔体 粘度与压力的关系
1-聚甲基丙烯酸甲酯 2-聚丙烯(210℃) 3-低密度聚乙烯 4-聚酰胺-第66145页-聚/共甲65醛页(共聚物)
第二节 聚合物流变方程与分析
三、聚合物熔体的粘弹性
聚合物熔体(包括分散体)不仅具有粘流性，而且还具有如固体般的弹性，即当熔体受到应力时，一部 分能量消耗于粘性变形(即流动)；而另一部分变形的能量将会被熔体储存，一旦外界应力移去，变形就得到 恢复，如塑料在挤压时的出模膨胀(见图2-8)。
第三节 聚合物在成型过程中的流动状态
为了便于查阅，将牛顿型和非牛顿型流体各计算式汇总列于表2-3。
表2-3 牛顿型与非牛顿型流体计算式汇总表
第21页/共65页
第三节 聚合物在成型过程中的流动状态
(二) 在扁形导槽内的流动 当塑料熔体在等温条件下经扁形导槽(扁槽)作稳定层流运动时，其情况如图2-14所示。

塑料成型工艺与模具设计说课PPT

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7.内容组织总体思路
1
每个项目按认知规律， 由简单到复杂
2
把多媒体教室和实训室、设计室融为一 体 ，形成教学做合一的教学模式。
3
设计模块、拆装模块学生分组；开放 式实训室、设计室，学生为主体完成。
4 课程中穿插适当的参观性实习
二、教学内容 (8.内容组织:理论与实践一体化任务）
项目 一、 塑料 成型 技术 应用 与发 展
项目二 、成型 塑料 制件
项目 三、 设计 注射 模
项目项目五 、模具 拆装实 训
项目 六、 注射 模课 程设 计
“项目引导——任务驱动”教学模式。
二、教学内容
4.内容选取
选取原则：典型、实用、先进性、可持续性
5. 课时分配
序 号
项目设计
项目一、塑料成型技术应用与
1
发展
2
项目二、成型塑料制件
3
项目三、设计注射模
4
项目四、其他塑料成型工艺与 模具设计
任务设计
塑料成型技术应用
选择与分析塑料原料 确定塑料成型方式与工艺
分析塑件结构工艺 确定塑件成型工艺参数
选择注射成型设备 注射模具结构及选用标准模架 确定分型面与设计浇注系统
培养 机械 制造 领域 高技 能型 人才
模具设计与制造专业培养目标
从事模具设计、制造、维修及管理 工作高素质技能型人才。
一、课程设置
2.模具专业就业岗位
主要就业岗位
■ 模具钳工 ■ 模具制造工 ■ 模具（机械）
制造工艺员 ■ 助理模具设计师
专业就业岗位群
企业调研 毕业生调研
专业建设 指导委员会
次要就业岗位
■ 机械产品开发 ■ 售后服务 ■ 品质管理 ■ 产品检测等

第二章塑料制件设计-64页PPT资料


2、成型通孔型芯的安装方法，孔深与孔径的关系
孔深与孔径的关系：一端固定时，压制L=2D，注
塑L=4~6D，一端固定另一端支撑时孔深L可翻倍
3、成型盲孔型芯的安装方法，孔深与孔径的关系
盲孔，盲孔只能用一端固定的型芯来成型。因 此其深度应浅于通孔。根据经验，注射成型或压 铸成型时，孔深应小于4d。压制成型时孔的深 度，则应更浅些，平行于压制方向的孔一般不超 过2.5d，垂直于压制方向的孔深为2d。直径过 小(例如小于1.5毫米)或深度太大(大于以上值) 的孔最好用成型后再经机械加工的办法来获得。 如能在模塑时在钻孔位置压出定位浅孔，则给后 加工带来很大方便。
五、支承面设计
六、圆角设计
1、避免应力集中。尖角在受力或受冲 击
振动时会发生破裂(见圆角与应力集 中之间的关系图) 2、可使料流平滑绕过，改善充模特性 （图例） 3、对电镀塑件，尖角会造成镀层厚度 增 加，凹陷处镀层过薄（P17图例） 4、模具圆角会增加模具的坚固性
七、孔的设计
(2)塑料的成型工艺性，如流动性。
(3)、塑料形状应有利于充模流动、排气、补 缩，同时能适应高效冷却硬化(热塑性塑料制品) 或快速受热固化(热固性塑料制品)。
(4)、塑件在成型后收缩情况及各向收缩率差 异。
(5)、模具的总体结构，特别是抽芯与脱出塑 件的复杂程度。
(6)、模具零件的形状及其制造工艺。
一、影响模塑尺寸精度的因素：
1、模具制造的精度； 2、塑料收缩率的波动； 3、磨损等原因造成模具尺寸不断变化，都会
使制件尺寸不稳定； 4、模制时工艺条件的变化，飞边厚度的变化
以及模制所需脱模斜度都会影响塑料制件 的精度； 5、活动配合间隙的变化。
有资料认为在引起制品尺寸的误差中，模 具制造公差和成型工艺条件波动引起的误差各 占1/3。实际上对小尺寸的制品来说，制造 公差对制品尺寸影响要大得多，而大尺寸制品， 收缩率波动则是影响尺寸精度的主要因素。
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7.塑件的表面形状 强制脱模动作模拟
2.2
7.塑件的表面形状
图2-19 容器盖与底的加强
图2-20
2.2
7.塑件的表面形状
图2-19 容器盖与底的加强
图2-20
2.2
2.2.2 塑件螺纹的设计
（1）为了使用方便和提高塑件使用寿命，则在螺纹端部 有大于0.5mm的无螺纹区。
无螺纹区
2.2
2.2.2 塑件螺纹的设计
2.1
2.1.2
（1）塑件的尺寸 （2）塑件的精度 ➢对于孔类尺寸可取表中数值冠以（+）号； ➢对于轴的公差可采用基准轴，取表中数值冠以（-）号； ➢对于中心距尺寸及其位置尺寸可取表中数值之半再冠 以（±）号。
2.1
2.1.2
（1）塑件的尺寸 A:不受模具活动部分影响的尺寸 B:受模具活动部分影响的尺寸
“十一五” 国家级规划教 材
塑料成型工艺及模具设计
湖南大学塑料模具研究所 叶久新 王群/主编
机械工业出版社
“十一五” 国家级规划教 材
课件使用说明
第2章 塑料制品设计
2.1 塑料制品的工艺性 2.2 塑件结构设计及典型实例
2.1
按塑料制品的使用场合分类：
2.1
按塑料制品的使用场合分类：
2.1
2.2
加强筋设计改进实例
2.2
4.支承面
2.2
5.圆角
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 2.2
6.孔的设计 (1）孔的极限尺寸 (2）孔间距
2.2
孔的改进设计
2.2
(3)孔的类型 1）通孔：通孔的成型方法
2.2
(3)孔的类型 1）通孔：通孔的成型方法
2.2
(3)孔的类型 1）通孔：通孔的成型方法
2.2
(3)孔的类型 1）通孔：通孔的成型方法
2.2
壁厚不均导致塑件变形
2.2
壁厚不均导致塑件产生缩孔和缩松及改善实例
2.2
改善壁厚的实例
2.2
改善壁厚的实例
2.2
改善壁厚的实例
2.2
加强筋接头处壁厚改善实例
2.2
2.脱模斜度
2.2
2.脱模斜度
2.2
2.脱模斜度 (1)凡塑件精度要求高时，应采用较小的脱模斜度； (2)凡较高、较大的尺寸，应选用较小的脱模斜度； (3)塑件形状复杂的、不易脱模的应选用较大的脱模斜度； (4)塑件的收缩率大的应选用较大的斜度值； (5)塑件壁较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大 的数值； (6)如果要求脱模后塑件保持在型芯的一边，那么塑件的内表 面的脱模斜度可选的比外表面小； (7)增强塑件宜取大值，含自润滑剂等易脱模塑料可取小值。
（5）如果塑件上的螺纹在使用时不经常拆卸且紧固力不 大时，可采用自攻螺钉的结构固定。
自攻螺纹规格
M3 M4 M5
底孔d
2.4+0.1 3.5+0.1 4.4+0.1
凸台外径规格D
6.5 7.5 8.5
2.2
2.2.3齿轮的设计
（1）相同结构的齿轮应该使用相同的塑料，以防止因收 缩率不同而引起的啮合不佳的情况。 （2）齿轮各部分的尺寸关系如表2-22所示。 （3）齿轮内孔与轴采用过渡配合的方式，应避免用键槽 连接方式，而用扁轴连接方式。
2.2
(8)取斜度的方向，一般内孔以小端为准，符合图样，斜度 由扩大方向取得。外形以大端为准，符合图样，斜度由缩 小方向取得，一般情况下，脱模斜度α不包括在塑件公差范 围内。
外形以大 端为准
内孔以小 端为准
2.2
3.加强筋设计
2.2
3.加强筋设计
2.2
凸台加强筋设计参数
2.2
凸台加强筋设计参数
起。
插穿
碰穿
2.2
5）孔的碰穿和插穿
2.2
小型芯成型孔的固定与尺寸
l1 8d1
l2 3d1
l3 3d 2
l4 5d 2
2.2
中间平面碰穿结构
双边支撑
2.2
双边支撑
2.2
（6）异形孔
2.2
（6）异形孔
2.2
（6）异形孔
2.2
（6）异形孔
2.2
（6）异形孔
2.2
（6）异形孔
2.2
2.2
2.2.4 嵌件的设计 设计注意事项：
（1）线膨胀系数相近，嵌件周围的塑料层有足够的厚度； （2）嵌件的边缘加工成圆角，同时使嵌件的形状对称 ； （3）嵌件设计时应考虑安装方便、定位牢固、可靠 ； （4）嵌件的定位面应该是可靠的密封面 ； （5）嵌件的嵌入部分应采取双向固定 。
（2）在同一塑件的同一部位的同轴线上有前后两段螺纹 时，其螺纹的螺距和旋转方向应一致。螺纹不等或旋转 方向相反，则螺纹型芯应分别做出组合装配，成型后分 别旋出。
2.2
2.2.2 塑件螺纹的设计
（3）由于塑件的强度相对不高，外螺纹的直径不应小于 3mm，内螺纹直径不能小于2mm。
（4）为了减小螺距的积累误差，应尽量缩短配合长度。
2.1
2.1.3 塑件的表面质量
➢ 塑件的表面质量包括表面粗糙度和外观质量。 ➢ 一般模具表面粗糙度要比塑件的要求低1~2级。
2.2
2.2.1 塑件的几何形状
1.壁厚 在改善塑件壁厚时要注意考虑到以下这几个方面： （1）应满足塑件在装配、运输以及使用时的强度要求。 （2）充分考虑在成型过程中塑料的流动性，保证薄壁和 棱边部分也能充满。 （3）塑件能承受足够的脱模力，不至于在在塑件脱模时 损坏塑件。
2.1.1 塑件的选材
（1）塑料的力学性能，如强度、刚性、韧性、弹性、弯 曲性能、冲击性能以及对应力的敏感性。
（2）塑料的物理性能，如对使用环境温度变化的适应性、 光学特性、绝热或电气绝缘的程度、精加工和外观的完 美程度等。
（3）塑料的化学性能，如对接触物(水、溶剂、油、药 品)的耐蚀性、卫生程度以及使用上的安全性等。 （4）必要的精度，如收缩率的大小及各向收缩率的差异。 （5）成型工艺性，如塑料的流动性、结晶性、热敏性等。
7.塑件的表面形状
2.2
7.塑件的表面形状
2.2
7.塑件的表面形状
2.2
7.塑件的表面形状
2.2
7.塑件的表面形状
2.2
7.塑件的表面形状
2.2
7.塑件的表面形状
2.2
7.塑件的表面形状 强制脱模形式和条件
( A B) 100 % 5% B
( A B) 100 % 5% C
2.2
2.2
(3)孔的类型 1）通孔：通孔的成型方法
2.2
(3)孔的类型 2）盲孔:盲孔的深度一般不超过孔径的4倍; 3）螺钉固定孔
2.2
4）互相垂直的孔或斜交的孔
2.2
4）互相垂直的孔或斜交的孔
2.2
5）孔的碰穿和插穿
➢ 碰穿:凸、凹模镶件有些部分没有拔模斜度的相互碰在 一起。
➢ 插穿:凸、凹模镶件有些部分有拔模斜度的相互碰在一