塑料成型工艺与模具结构

塑料成型工艺及模具设计
其中，注射成型是最常用的一种塑料成型工艺。

其基本步骤是将塑料颗粒加热熔化后，通过射杆注入到模具腔中，经过一定的冷却时间后，打开模具腔，取出成品。

注射成型具有成型速度快、产品质量高等优点，广泛应用于塑料制品的生产中。

在进行塑料成型之前，需要设计和制造适合的模具。

模具设计的主要目标是确保产品的形状、尺寸和质量的精度，同时提高生产效率和降低成本。

模具设计要考虑以下几个方面：
1.塑料成型工艺：不同的塑料成型工艺对模具的要求不同，需要根据具体的工艺选择合适的模具结构和材料。

2.产品设计：模具设计要基于产品的设计要求进行，确保产品能够被顺利地填充到模具中，并保证成型后的产品质量。

3.模具结构：模具的结构要简单、易于制造和维修，并能够适应长时间的生产运行。

4.流道设计：模具的流道是将熔融的塑料引导到模具腔中的通道，流道设计的合理与否将直接影响成型产品的质量和成型周期。

5.冷却系统：冷却系统的设计要确保塑料在充满整个模具腔的过程中能够快速冷却，以便更快地脱模。

6.凸凹模的设计：凸模和凹模是塑料成型中最基本的组成部分，需要根据产品的形状设计合适的凸凹模。

7.模具材料：模具材料的选择要基于塑料的性质和生产要求，常用的模具材料有金属、塑料和复合材料等。

总之，塑料成型工艺及模具设计是塑料制品生产中不可或缺的环节。

科学合理地选择塑料成型工艺和设计模具，能够提高产品的质量和生产效率，推动塑料制品工业的发展。

第一章答案1．高分子聚合物链结构有哪些特点？根据链结构的不同，高分子聚合物可以分成哪几类？答：高分子聚合物链结构具有以下结构特点（1）高分子呈现链式结构（2）高分子链具有柔性（3）高聚物的多分散性根据链结构的不同，高分子聚合物可以分为高分子近程结构和高分子远程结构。

2．根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成哪几类？试阐述其结构特点和性能特点。

答：根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成固体和液体，固体又有晶态和非晶态之分。

（1）聚集态结构的复杂性因为高分子链依靠分子内和分子间的范德华力相互作用堆积在一起，可导致晶态和非晶态结构。

高聚物的比小分子物质的晶态有程序差得多，但高聚物的非晶态结构却比小分子物质液态的有序程度高。

高分子链具有特征的堆方式，分子链的空间形状可以是卷曲的、折叠的和伸直的，还可能形成某种螺旋结构。

如果高分子链由两种以上的不同化学结构的单体组成，则化学结构是决定高分子链段由于相容性的不同，可能形成多种多样的微相结构。

复杂的凝聚态结构是决定高分子材料使用性能的直接因素。

（2）具有交联网络结构某些种类的高分子链能够以化学键相互连接形成高分子网状结构，这种结构是橡胶弹性体和热固性塑料所特有的。

这种高聚物不能被溶剂溶解，也不能通过加热使其熔融。

交联对此类材料的力学性能有重要影。

高聚物长来链大分子堆砌在一起可能导致链的缠结，勾结点可看成为可移的交链点。

3．在线型非晶态（无定形）聚合物的热力学曲线上，可以分为哪三种力学状态的区域？温度点0b、0g、0f、0d表征什么意义？答：在线型非晶体态（无定形）聚合物的热力学曲线上，可以分为玻璃态、高弹态、粘流态。

0b称为脆化温度，它是塑料使用的下限温度。

0g称为玻璃化温度，玻璃态和高弹态之间的转变称为玻璃化转变，对应的转变温度即玻璃态温度。

0f称为粘流温度，高弹态与粘流态之间的转变温度称为粘流温度。

0d称为热分解温度，它是塑料使用的上限温度。

4．绝大多数的聚合物熔体都表现为非牛顿流体，试写出非牛顿流体的指数流动规律，并表述其意义。

塑料成型⼯艺及模具设计叶久新王群版塑料成型⼯艺及模具设计叶久新王群版第⼀ - - 三章1、塑料成型⽅法：注射成型有浇注系统成型热塑性塑料压缩成型⽆浇注系统成型热固性塑料压注成型有浇注系统挤出成型有浇注系统2、塑料模具分为：注射模具、压缩模具、传递模具、挤出模具、中空吹塑模具、热成型模具3、不同温度时聚合物呈现的三种状态：低温态温度较低时呈玻璃态（固体态），在外⼒的作⽤下，有⼀定的变形，但变形可逆，即外⼒消失后，其变形也随之消失。

⾼弹态是橡胶态的弹性体。

其变形能⼒显著增加，但变形仍可逆。

黏流态是粘性流体，常称为熔体。

加⼯不可逆，⼀经成型冷却，形状保留。

4、聚合物单体经过聚合反应⽣成的⾼分⼦聚合物5、塑料是以合成树脂为主要成分，加⼊适量的添加剂⽽组成的混合物。

优点：密度⼩、质量轻；⽐强度、⽐刚度⾼；电⽓性能好；光学性能好；化学稳定性⾼；减摩、耐磨及减振、隔⾳性能好；多种防护性能合成树脂的分⼦及结构分类：热固性塑料热塑性塑料6、添加剂包括填充剂（增量作⽤⼜有改性效果）、稳定剂、润滑剂、着⾊剂和固化剂等。

7、交联------聚合物由线型结构转变为体型结构的反应.8、降解——聚合物分⼦可能由于受到热和应⼒的作⽤或微量⽔分、酸、碱等杂质及空⽓中氧的作⽤⽽导致其相对分⼦质量降低的现象.9、塑化-------加⼊的塑料在料筒中进⾏加热由固体颗粒转化成粘流态并且具有良好的可塑性过程.10、流动性塑料熔体在⼀定的温度、压⼒作⽤下填充模具型腔的能⼒热塑性塑料检测：熔融流动指数测定法、螺旋线长度试验法影响塑料流动性的因素有以下三个：温度料温⾼，则流动性⼤。

压⼒注射压⼒增⼤，则熔体收剪切作⽤越⼤，流动性也越⼤。

模具结构浇注系统的形式，尺⼨，布置，冷却系统的设计，溶料的流动阻⼒等因素流动性较好的塑料有：聚⼄烯、聚丙烯、聚苯⼄烯、醋酸纤维等流动性⼀般的塑料有：ABS（不透明）、AS、有机玻璃、聚甲醛等截⾯形状分流道较⼩流动性较差的塑料有：聚碳酸酯、硬聚氯⼄烯等截⾯形状分流道较⼤ 11、热塑性塑料的种类有：通⽤塑料聚⼄烯（PE）线型结晶，是塑料⼯业中产量最⼤的品种，⽆毒、⽆味、呈乳⽩⾊。

塑料成型工艺与模具设计塑料是一种广泛应用于各种工业领域的材料，如塑料制品、汽车零部件、家用电器等。

要生产高质量的塑料制品需要掌握塑料成型工艺与模具设计。

1. 塑料成型工艺塑料成型工艺是将熔化的塑料通过模具加工成制品的过程。

常用的塑料成型工艺有注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压缩成型等。

1.1 注塑成型注塑成型是指将熔化的塑料加入注塑机的料斗，并经过高压注入到模具中形成成品。

注塑机主要由三个部分组成：进料口、注射器和模具。

注塑成型工艺适用于制造大批量，外形复杂的制品，例如手机外壳、键盘等。

1.2 挤出成型挤出成型是将熔化的塑料通过特殊的挤出机械，经过模头挤出，形成长条状塑料制品。

该成型工艺适用于制造管道、线缆、塑料块等制品。

1.3 吹塑成型吹塑成型是指将熔化的塑料通过吹塑机械，吹入气压模具中进行成型。

该成型工艺适用于制造各种形状的塑料瓶、塑料桶等中空制品。

1.4 压缩成型压缩成型是将熔化的塑料放入模具中，然后加热模具，使塑料成型。

该成型工艺适用于制造薄壁制品、电缆附件、电器配件等制品。

2. 模具设计模具设计是指根据塑料制品的形状、尺寸和用途，设计适合的模具。

模具由注塑模具、挤出模具、吹塑模具、压缩模具等不同类型组成。

2.1 注塑模具设计注塑模具是一种用于注塑成型的专用模具。

注塑模具设计时需要根据制品的尺寸、形状、壁厚和材质选择合适的模具材料和型号。

设计时需要考虑到模具的结构合理性、模具的冷却方式以及模具动力系统和操作系统的设计等方面。

2.2 挤出模具设计挤出模具是挤出成型必须的一种模具。

挤出模具设计时需要考虑到制品的形状、尺寸和挤出机的性能等因素。

挤出模具还需要考虑到挤出头和模头的结构以及设计选材等。

2.3 吹塑模具设计吹塑模具是吹塑成型必须的一种模具。

吹塑模具设计时需要考虑到制品的形状、尺寸、厚度、重量等因素。

同时还需要考虑到吹出模具的形状、结构和材质等。

2.4 压缩模具设计压缩模具是压缩成型必须的一种模具。

《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲课程代号：ABJD0708课程中文名称：塑料成型工艺与模具设计课程英文名称：Thep1astictechno1ogyofmou1danddesignofmou1d课程类型：选修课程学分数：3学分课程学时数：48学时授课对象：材料成型与控制工程专业本课程的前导课程：画法几何及工程制图、材料力学、金属学及热处理、机械制造技术基础等课程。

一、课程简介《塑料成型工艺与模具设计》课程是材料成型与控制专业的一门专业必修课，是主干课之一。

主要研究塑料的成型工艺及其模具设计的一般理性知识，重点掌握注射成型的设计计算方法，达到能独立设计中等复杂程度塑料模具的能力，对气辅注射成型、精密注射模具设计、热流道模具设计等基本知识有所了解。

通过对本课程的学习，使学生掌握塑料的组成及特性，塑料成型工艺的特点，塑料制品结构设计，各种塑料模具的结构、设计原理和设计方法，了解模具制造技术的现状及发展趋势，为学生以后从事有关模具设计打下必要的基础。

二、教学基本内容和要求绪论课程教学内容：塑料及塑料工业的发展、塑料成型在在工业生产中的重要性、塑料模具的分类；塑料成型技术的现状与发展趋势；本课程的任务和学习方法。

课程的重点、难点：本章重点是塑料成型在在工业生产中的重要性、模具与塑料模具的概念；本章难点是模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化的理解。

课程教学要求：了解国内外塑料工业的发展概况；了解塑料成型在在工业生产中的重要性；理解本课程的性质和任务。

第1章高分子聚合物结构特点与性能课程教学内容：树脂与高聚物、聚合物的分子结构特点、高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、塑料流变学、塑料粘度的调节、分子定向与定向作用。

课程的重点、难点：本章重点是高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、高聚物的结晶、取向、降解的影响；本章难点是结晶、取向、降解的概念的理解。

课程教学要求：掌握树脂与塑料的概念；了解高分子与低分子的区别；掌握高聚物的分子结构与特性；理解结晶与非结晶的区别；掌握高聚物的热力学性能；了解高聚物的加工工艺性能；理解高聚物的结晶、取向、降解的概念。

《塑料成型工艺与模具设计》教学大纲课程名称：模具结构课程性质：专业课学分：总学时：116实习学时：实验学时：适用专业：模具选修课程：机械制图一、教学目的与要求：1、了解注射模具的装配与试模、冲压模具的工作尺寸的确定及冲压模具的装配与试模等工艺知识。

2、掌握或了解注射模具成型零件的设计及其机械加工工艺、冲模工作零件的机械加工工艺、冲模工作零件的电火花加工原理。

3、掌握或了解吹塑模具的吹塑工艺及压铸模具的压铸工艺及压铸模的结构。

4、能综合运用所学知识解决一般工程问题。

（二）过程与方法建立现代课堂教学模式，提倡多种教学方法有机结合，教学中理论和实践相互交融、相互渗透，在掌握知识的过程中，既有能力的训练，也有方法的了解和运用，更有态度、情感和价值观的体验与培养。

使学生在体验中重组自已的知识结构和能力结构。

（三）情感态度与价值观培养学生崇尚科学、追求真理的精神，锐意进取品质，独立思考的学习习惯，求真务实、踏实严谨的工作作风，通过学习和体验，使学生树立正确的世界观、人生观、价值观。

二、内容标准模块一 塑料注射成型工艺与模具设计1、主要内容课题1 塑料制件材料与成型工艺性能课题2 塑料制件结构工艺性能课题3 塑料制件注射成型工艺课题4 塑料注射成型模具结构课题5 塑料注射成型模具浇注系统设计课题6 塑料注射成型模具成型零件设计课题7 塑料注射成型模具推出机构结构课题8 塑料注射成型模具侧向抽芯机构设计课题9 塑料注射成型模具温度调节系统设计2、重点难点（1）重点：塑料制件注射成型工艺、塑料注射成型模具结构、（2）难点：塑料注射成型模具推出机构结构、塑料注射成型模具侧向抽芯机构设计。

3、教学要求：（1）了解：塑料制件材料。

（2）理解：塑料注射成型工艺、塑料注射成型模具结构。

（3）掌握：塑料注射成型工艺、塑料注射成型模具结构、塑料注射成型模具推出机构。

模块二 塑料压缩压注模具设计1、主要内容课题1 压缩压注成型工艺课题2 压缩压注成型模具结构课题3 压缩压注成型模具设计2、重点难点（1）重点：压缩压注成型模具结构（2）难点：压缩压注成型模具设计3、教学要求：（1）了解：压缩压注成型工艺（2）理解：压缩压注成型模具结构（3）掌握：压缩压注成型模具设计模块三 塑料挤出成型工艺与模具设计1、主要内容课题1 塑料挤出成型工艺课题2 挤出成型模具的结构与设计2、重点难点（1）重点：塑料挤出成型工艺（2）难点：挤出成型模具的结构与设计3、教学要求：（1）了解：塑料挤出成型工艺（2）理解：挤出成型模具的结构与设计（3）掌握：挤出成型模具的结构与设计模块四 塑料气压成型工艺与模具结构1、主要内容课题1 中空吹塑成型模具课题2 真空吸塑成型模具课题3 压缩空气成型模具2、重点难点（1）重点：中空吹塑成型模具（2）难点：压缩空气成型模具3、教学要求：（1）了解：中空吹塑成型模具（2）理解：真空吸塑成型模具（3）掌握：压缩空气成型模具模块五 发泡塑料成型工艺与模具1、主要内容课题1 发泡塑料成型方法课题2 发泡塑料成型模具结构2、重点难点（1）重点：发泡塑料成型方法（2）难点：发泡塑料成型模具结构3、教学要求：（1）了解：发泡塑料成型方法（2）理解：发泡塑料成型方法（3）掌握：发泡塑料成型模具结构三、实施建议一、学时分配学时分配如下表所示序号学习情境内容总学时理论学时实践学时备注1 塑料注射成型工艺与模具设计60 60 02 塑料压缩压注模具设计10 20 03 塑料挤出成型工艺与模具设计8 8 04 塑料气压成型工艺与模具结构10 10 05 发泡塑料成型工艺与模具8 8 0合计116 116 0四、教学方法与手段采用讲授法、案例法、任务驱动法、多媒体教学。

《塑料成型工艺与模具结构》课程标准一、前言《塑料成型工艺与模具结构》是一门基于职业岗位群和工作任务分析，以工作过程为导向，以简单到中等复杂塑件和模具为载体，将塑料成型工艺与模具结构设计、UG模具设计及模具制造有机融合，理论与实践一体化的专业技术课程。

本课程是在学生学完《机械制图》、《机械制造工艺基础》、《机械基础》、《Auto CAD绘图》等课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的。

本课程是一门专业核心课，为顶岗实习以及学生从事本行业打下必要的基础。

(=)课程设计思路本课程打破传统的单一学科教学模式，改进了教学方法、结合行业标准及技术发展趋势，以典型的企业任务模具案例、采用了项目教学法及任务驱动法教学，编写符合企业生产、学校设备设施的新型教材/工作页，以加工项目为载体、以考证为驱动制定了课程标准，按照塑料成型工艺与模具结构课程目标及内容设计和模具行业的岗位、竞赛以及技能鉴定(模具工、模具设计师)要求相结合。

通过学习和训练，使学生的技能通过技能部门鉴定，也能通过参加大赛提高本专业技能水平为目的，引领本校及同类学校专业建设水平。

1.岗位分析：模具制造技术专业明确了以“培养适应社会主义市场经济需要，德智体美劳全面发展，贯彻社会主义核心价值观，面向模具制造行业生产，管理和服务第一线，牢固掌握模具岗位所需的基础知识及专业技能，能够胜任模具设计、制造和模具服务等工作的技术技能人才"作为人才培养定位。

2 .竞赛分析：到目前为止，模具制造技术专业参加的竞赛主要有市、省、全国职业院校技能竞赛，近10年我校参加模具制造技术市、省、国赛；全国机械行业职业院校技能大赛。

这三个比赛项目有装配钳工、数控综合、现代模具制造技术、涵盖了模具制造技术专业主要的加工工种。

经分析可知，模具制造技术专业技能大赛中现代模具制造技术竞赛项目要求综合了岗位中模具设计、模具制造、模具省模、模具调试等岗位要求。

因此技能大赛要求与岗位要求一致。

塑料成型工艺及模具设计塑料成型是一种通过模具设计和加工塑料制品的工艺。

塑料成型工艺主要包括注塑成型、吹塑成型和挤塑成型。

注塑成型是最常见的塑料成型工艺之一。

该工艺首先将选定的塑料颗粒加热熔化，然后将熔融的塑料注入一个模具中。

模具通常由两个部分组成，分别是一个固定模具和一个活动模具。

熔融的塑料在模具中冷却和固化后，活动模具打开，成品塑料制品从中取出。

注塑成型工艺具有制品尺寸稳定、生产效率高和适合大批量生产等优势。

吹塑成型是另一种常用的塑料成型工艺。

它主要用于制作一些中空或异型制品，如瓶子或塑料容器等。

吹塑成型的过程通常分为两个步骤：首先是挤出成型，将熔融的塑料通过挤出机挤出成一个长管状；然后是吹塑成型，将挤出成的塑料管放入一个气压模具中，通过内部气压逐渐将塑料推向模具壁上，使其与模具壁接触并冷却固化。

吹塑成型工艺具有成本低、生产效率高和对模具要求较低的优点。

挤塑成型是将熔融的塑料通过挤出机挤出成所需形状的工艺。

挤塑成型通常适用于制造长条状、薄壁制品，如塑料管、塑料板材等。

挤塑成型的过程分为三个步骤：首先是塑料熔化和挤出，将塑料颗粒加热熔化后，通过挤出机将其挤出成所需形状；然后是冷却固化，将挤出的塑料通过水冷却，使其迅速固化；最后是切割和整形，将挤出的塑料制品切割成所需长度，并进行整形和修整。

挤塑成型工艺具有生产效率高、成本低和适合大批量生产的特点。

在塑料成型过程中，模具设计起着非常重要的作用。

模具的设计需要考虑到塑料制品的形状和尺寸要求，以及生产效率和成本等因素。

模具通常由若干个零部件组成，包括固定模具、活动模具和模具芯等。

模具的设计需要考虑到注塑或吹塑成型过程中的塑料流动、冷却和固化等因素，以保证制品的质量和尺寸稳定。

总而言之，塑料成型是一种常见的制造工艺，通过模具设计和制造塑料制品。

不同的塑料成型工艺具有不同的特点和优势，可以根据制品需求选择合适的成型工艺。

模具设计是塑料成型过程中的关键要素，需要综合考虑多种因素，以满足制品质量、生产效率和成本的要求。

在注射成型中应控制合理的温度，即控制料筒、喷嘴和模具温度。

根据塑料的特性和使用要求，塑件需进行塑后处理，常进行退火和调质处理。

塑料模具的组成零件按其用途可以分为成型零件与结构零件两大类。

在注射成型时为了便于塑件的脱模，在一般情况下，使塑件在开模时留在动模上。

塑料一般是由树脂和添加剂组成。

塑料注射模主要用来成型热塑性塑料件。

压缩成型主要用来成型热固性塑料件。

排气是塑件成型的需要，引气是塑件脱模的需要。

注射模的浇注系统有主流道、分流道、浇口、冷料穴等组成。

凹模其形式有整体式和组合式两种类型。

导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种。

树脂分为天然树脂和合成树脂。

注射模塑最主要的工艺条件，即“三要素”是压力，时间和温度卧式注射机SX-Z-63/50 中的50 表示锁模力为（D ）A、500 cmB、50 cmC、50kND、500kN注射机料筒温度的分布原则是什么（ A ）A、前高后低B、前后均匀C、后端应为常温D、前端应为常温热塑性塑料在常温下，呈坚硬固态属于（ A ）A、玻璃态B、高弹态C、粘流态D、气态下列不属于塑料模失效形式的是（ D ）A、变形B、断裂C、磨损D、冷却凹模是成型塑件（B ）的成型零件A、内表面B、外表面C、上端面D、下端面球头铣刀主要用于加工塑料模具零件中的( D )内容A、大平面B、孔C、键槽D、轮廓下列不属于注射模导向机构的是（ D ）A、导柱B、导套C、导向孔D、推杆主流道一般位于模具中心位置，它与注射机的喷嘴轴心线（ D ）A、垂直B、相交C、相切D、重合下列不属于推出机构零件的是（ C ）A、推杆B、复位杆C、型芯D、推板压缩模具中凸模的结构形式多数是（ B ）的，以便于加工制造。

A、不锈钢B、整体式C、工具钢D、组合式以下属于天然树脂的是（ A ）。

A、松香B、环氧树脂C、聚乙烯D、PVC下列不属于塑料模具结构零件的作用的是（ D ）A、装配B、定位C、安装D、成型下列不属于稳定剂的是： D ,A、光稳定剂B、热稳定剂C、抗氧剂D、树脂（）的作用，除了用其顶部端面构成冷料穴的部分几何形状之外，还负责在开模时把凝料从主流道中拉出。

圆形塑件盖塑料模具设计目录第一部分前言（1）第二部分设计任务书（2）第三部分塑件成形工艺分析（4）第四部分分型面的选择（6）第五部分注射机的初选（8）第六部分模具的结构分析与设计（9）第七部分成型零件的设计(12)第八部分浇注系统的设计(23) 第九部分成型设备的选择及校核(30)第十部分成型工艺参数的确定(32)第十一部分模具特点和工作原理(34)第十二部分设计小结(37) 第十三部分参考资料（38）前言一个学期的课程即将结束，为检验这一个学期以来对于塑料模设计的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即我们将努力认真的完成此次课程设计，我们的课程设计题目为：手轮注塑模具设计。

本次课程设计课题来源于生产实际，应用广泛，但成型难度相对较难，模具结构相对复杂，对我们初学模具设计的学生是一个很好的考验。

它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。

本次设计以手轮注塑模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构分析，最后是模具的设计计算等一系列模具设计的所有过程。

能很好的达到学以致用的效果。

在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。

把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。

在设计中除使用传统方法外，同时使用了AutoCAD、SolidWorks等软件。

本次课程设计得到了廖秋慧老师和张效迅老师的关心指导。

正因为老师的悉心指导和帮助，我们才得以解决一个又一个难题，最后完成课程设计，在此谨代表小组全体同学向老师表示感谢。

由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师和同学批评指正。

一、设计任务书1.1课程设计目的本课程设计的目的是使我们在学完《塑料模具设计》课程之后，巩固和加深对塑料模有关理论的认识，提高设计计算、制图和查阅参考资料的能力。