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《塑料模具设计与制造》教案第一章塑料成形基础1．1 塑料概论1．1．1、聚合物的分子结构1．1．2塑料的组成与分类1、塑料的组成塑料以合成树脂为主要成分，它由合成树脂和根据不同的需要而增添的不同添加剂所组成。
(1)合成树脂合成树脂是塑料的基本成分，它决定塑料的类型和基本性能。
（2）填充剂（又称填料）：添加填充剂的目的是降低塑料中树脂的使用量，从而降低制品成本；其次是改善塑料的加工性能和使用性能，填充剂在塑料中的含量一般控制在 40% 以下。
(3)增塑剂：增塑剂的作用是提高塑料的可塑性和柔软性。
(4)增强剂增强剂用于改善塑料制件的机械力学性能。
但增强剂的使用会带来流动性的下降，恶化成型加工性，降低模具的寿命以与流动充型时会带来纤维状填料的定向问题。
(5)稳定剂添加稳定剂的作用是提高塑料抵抗光、热、氧与霉菌等外界因素作用的能力，阻缓塑料在成型或使用过程中的变质。
稳定剂的用量一般为塑料的 0.3～0.5%。
（6）润滑剂润滑剂对塑料的表面起润滑作用，(7)着色剂合成树脂的本色大都是白色半透明或无色透明的。
在工业生产中常利用着色剂来增加塑料制品的色彩。
对着色剂的要：耐热、耐光，性能稳定，不分解、不变色、不与其它成分发生不良化学反应，易扩散，着色力强，与树脂有良好的相溶性，不发生析出现象。
着色料添加量应＜ 2%。
（8）固化剂在热固性塑料成型时，有时要加入一种可以使合成树脂完成交联反应而固化的物质。
(9）其它辅助剂根据塑料的成型特性与制品的使用要求，在塑料中添加的添加剂成分还有：阻燃剂、发泡剂、静电剂、导电剂、导磁剂、相容剂等。
2、塑料的分类（1）按合成树脂的分子结构与其成型特性分类1) 热塑性塑料这类塑料的合成树脂都是线型或带有支链型结构的聚合物，在一定的温度下受热变软，成为可流动的熔体。
在此状态下具有可塑性可塑制成型制品，冷却后保持既得的形状；如再加热，又可变软塑制成另一形状，如此可以反复进行。
2) 热固性塑料这类塑料的合成树脂是带有体型网状结构的聚合物，在加热之初，因分子呈线型结构，具有可熔性和可塑性，可塑制成一定形状的制品，但当继续加热温度达到一定程度后，分子呈现网状结构，树脂变成了不熔的体型结构，此时即使再加热到接近分解的温度，也不再软化。
塑胶模具设计的基本知识塑胶模具设计的基本知识近年来，随着塑料工业的飞速发展和通用工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断扩大，如：家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。
一个设计合理的塑料件往往能够代替多个传统的金属件。
工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。
让我们来了解一下，有关模具设计的一些基本常识吧!1.模具基本知识模具分铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具。
2.模具的一般定义在工业生产中，用各种压力机和装在压力机上的'专用工具，通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为模具。
3.注塑过程说明注塑模具是一种生产塑料制品的工具。
它由几组零件部分构成，这个组合内有成型模腔。
注塑时，模具装夹在注塑机上，熔融塑料被注入成型模腔内，并在型腔内冷却定型，然后动定模分开，经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具，最后模具再闭合进行下一次注塑，整个注塑过程是循环进行的。
4.模具的一般分类可分为塑胶模具及非塑胶模具。
(1)非塑胶模具有：铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。
A.铸造模--水龙头、生铁平台;B.锻造模--汽车身;C.冲压模--计算机面板;D.压铸模--超合金、汽缸体;(2)塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为：A.注射成型模--电视机外壳、键盘按钮(应用最普遍);B.吹气模--饮料瓶;C.压缩成型模--电木开关、科学瓷碗碟;D.转移成型模--集成电路制品;E.挤压成型模--胶水管、塑胶袋;F.热成型模--透明成型包装外壳;G.旋转成型模--软胶洋娃娃玩具。
(3)注塑模具是由若干块钢板配合各种零件组成的，基本分为：A.成型装置(凹模、凸模);B.定位装置(导柱、导套);C.固定装置(工字板、码模坑);D.冷却系统(运水孔);E.恒温系统(加热管、发热线);F.流道系统(唧咀孔、流道槽、流道孔);G.顶出系统(顶针、顶杆等)。
注塑模具入门基础知识一、塑料的定义及组成塑料是指以高分子合成树脂为主要成份、在一定温度和压力下具有塑性和流动性，可被塑制成一定形状，且在一定条件下保持形状不变的材料。
组成：聚合物合成树脂（40 ~ 100%）辅助材料：增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、发泡剂、增强材料。
辅助材料作用：改善材料的使用性能与加工性能，节约树脂材料（贵）二、塑料的分类：300 余品种，常用的是40 余种名称是以所使有的合成树脂作为名称来称呼：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、氧树脂,俗称：电木（酚醛树脂）,有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）,玻璃钢（热固性树脂用玻璃纤维增强）;英文名称：尼龙（聚酰胺）PA 聚乙烯PE分类：热固性塑料与热塑性塑料（按塑料的分子结构）1、热塑性塑料具有线型分子链成支架型结构加热变软，泠却固化不可逆的2、热固性塑料：具有网状分子链结构加热软化，固化后不可逆.通用塑料：指产量大，用途广。
价格低廉的一类塑料。
如：聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，醛酚塑料，氨基塑料占塑料产量的60%工程塑料：指机械性能高，可替代金属而作工程材料的一类，尼龙，聚磷酸脂，聚甲醛，ABS 特种塑料：隙氧树脂三、塑料的性能1、质量轻，密度0.9~0.23g /cm^ 泡沫塑料0.189g/cm2、比强度高：是金属材料强度的1/10 。
玻璃钢强度更高3、化学稳定性好4、电气绝缘性能优良5、绝热性好6、易成型加工性，比金属易7、不足：强度，刚度不如金属，不耐热。
100C 以下热膨胀系数大，易蠕变，易老化。
热塑性塑料成型加工性能：一、吸湿性：吸水的（ABS.尼龙，有机中玻璃）懦水的（聚乙烯）含水量大，易起泡，需干燥。
二、塑料物态：1、玻璃态：一般的塑料状态TG 高于室温。
2、高弹态：温度商于TG ，高聚物变得像橡胶那样柔软，有弹性。
3、粘流态：沾流化温度以上，高聚物相继出现塑料流动性与粘性液体流动区移，塑料成型加工就在材料的粘流态进引。
塑料模具基础知识模具设计与制造塑料模具基础知识是指关于塑料模具设计和制造的一些基本概念和要点。
本文将从模具设计的基本原则、模具制造工艺、常见塑料模具结构以及模具设计与制造的相关技术进行详细阐述，并给出实例说明，以期为读者提供塑料模具设计和制造的基础知识。
一、模具设计的基本原则模具设计是在满足塑料制品产品质量和生产效率的基础上，根据客观条件进行设计的过程。
在设计时，需要遵循以下几个基本原则：1.统一原则：即使用模具的制品应尽量设计成相同或相似的形状，以便于模具设计和制造。
2.通用性原则：即模具应具备一定的通用性，能够适应各种塑料制品的生产需要。
3.进口与出口的合理布置原则：模具的进口和出口应合理布置，以确保塑料制品的成型质量和生产效率。
4.合理的冷却系统和延伸系统：模具应设计合理的冷却系统和延伸系统，以提高塑料制品的质量和生产效率。
5.减少加工和装配工序：模具应尽量减少塑料制品的加工和装配工序，以提高生产效率和降低制造成本。
二、模具制造工艺塑料模具制造工艺主要包括模具设计、模具加工、装配、调试和模具试模等环节。
模具制造工艺是塑料模具制造的基础和核心环节，对模具的质量和生产效率起着至关重要的作用。
1.模具设计：根据塑料制品的形状和要求，设计模具的结构、尺寸、材料等参数，并制作模具设计图纸。
2.模具加工：根据模具设计图纸，进行模具的加工和成型，主要包括铣削、车削、锻造、热处理等工艺。
3.模具装配：将模具的各个部件按照设计要求进行装配，包括固定模板、动模板、模芯、导向套等部件的组装和调整。
4.模具调试：将装配完成的模具安装到注塑机上进行调试，调试过程中需要检验射出、冷却、开模等各个环节的质量和效果。
5.模具试模：在模具调试合格后，进行塑料试模，检验塑料制品的质量和生产效率。
三、常见塑料模具结构常见的塑料模具结构主要有单模、连模和自动脱模模具。
1.单模：单模是由一个固定模板和一个动模板组成的模具，适用于生产中形状较简单的塑料制品。
1. 塑胶材料常用收缩率？ABS PC PMMA PS 1.005 POM PVC PE 1.020 PP 1.015-1.0202. 塑胶件常出现的瘕疵？缺胶、披风、气泡、缩水、熔接痕、黑点、气泡、条纹、翘曲、分层、脱皮等.3. 常用的塑胶模具钢材？718 738 S136 NAK80 SKH51 SKD61 2344 84074. 高镜面抛光用哪种钢材?常用高硬热处理钢材，如SKD61 、8407 、S136 等！5 . 什么是2D ？什么是3D ？2D 是指二维平面，3D 是指三维空间。
在模具部分，2D 通常是指平面图，即CAD 图；3 D 通常是指立体图，即PRO/E 、UG 或其他3 D 软件的图档。
6 . UG 的默认精度是多少？UG 的默认精度是0.0254MM7 . 什么是碰穿? 什么是插穿?与PL 面平行的公母模贴合面叫碰穿面；与PL 面不平行的公母模贴合面叫插穿面！8 . 条和丝的关系？条和丝都是长度单位。
条为台湾用语，1 条=0.01MM ；丝为香港用语，1 丝=0.01MM ，所以，1 条=1 丝9 . 枕位是什么？外壳类塑件的边缘常开有缺口，用于安装各类配件，此处形成的枕状分型部分称为枕位. 10 . 火山口是什么？BOOS 柱根部减胶部分反映在模具上的类似于火山爆发后的形状叫做模具火山口。
深的骨位上也常做，目的是为了防止缩水。
11 . 呵是指什么？呵就是模仁，香港习惯用语，镶呵的意思就是镶模仁。
12 . 什么是虎口？虎口，又称管位，即用来限位的部分。
常用在模仁的四个角上，起前后模仁一个精定位的作用，常用CNC 或模床加工。
13 . 什么叫排位？模具上的产品布局称为排位。
往往由进胶式样与模具结构及产品本身来决定的。
14. 什么叫胶位？模具上产品的空穴称为胶位。
也就是你需要的塑胶件15 . 什么叫骨位？产品上的筋称为骨位。
多是起连结或限位作用的16 . 什么叫柱位？产品上的BOSS 柱称为柱位。
高职模具设计与制造专业《塑料模具设计》教案设计一、教学目标1.知识目标：o学生能够理解塑料模具设计的基本原理和基本概念。
o掌握塑料模具设计的主要步骤和关键要素，包括分型面设计、浇注系统设计、冷却系统设计等。
o熟悉常用塑料材料的特性和选择原则。
2.能力目标：o能够独立完成简单塑料模具的设计任务。
o能够根据产品要求选择合适的塑料材料和模具结构。
o运用CAD软件进行塑料模具的三维建模和模拟分析。
3.情感态度价值观目标：o培养学生的创新意识和实践能力，鼓励在设计中勇于尝试新方法。
o强调团队合作的重要性，提升沟通与协作能力。
o树立质量意识和安全意识，确保设计的模具符合生产要求和安全标准。
二、教学内容4.重点内容：o塑料模具设计的基本原理和步骤。
o分型面设计、浇注系统设计、冷却系统设计等关键环节。
o常用塑料材料的特性和选择原则。
5.难点内容：o复杂模具结构的理解和设计。
o C AD软件在塑料模具设计中的应用。
o模具设计过程中的质量控制和成本控制。
三、教学方法6.讲授法：通过课堂讲解，系统传授塑料模具设计的基础知识和理论。
7.讨论法：组织学生分组讨论，针对具体设计案例进行分析，提高学生的参与度和思考能力。
8.案例分析法：选取典型塑料模具设计案例，进行详细剖析，帮助学生理解实际设计过程。
9.实验法：通过实验室操作和模拟设计，让学生亲身体验模具设计过程，加深理解。
10.多媒体教学：利用、视频等多媒体资源，直观展示模具设计过程，提高教学效果。
11.网络教学：利用在线学习平台，提供额外的学习资源和交流渠道，方便学生自主学习和互动。
四、教学资源1.教材：《塑料模具设计与制造》及相关参考书籍。
2.教具：投影仪、电脑、白板等教学辅助设备。
3.实验器材：塑料模具设计实验箱、CAD软件、3D打印机等。
4.多媒体资源：课件、教学视频、设计案例库等。
五、教学过程六、课堂管理1.小组讨论：将学生分成若干小组，每组指定一名组长，负责协调组内讨论和分工。
塑料模具知识普及
（有图好理解）
塑料模具一般来说分为（注射模）：
二板模（即大水口模）
三板模（即小水口模）
热流道模
在模具设计中根据客户的要求和产品的进胶方式来确定用二板模还上用三板模。
下面分别介绍二板模和三板模。
一．二板模。
一般来说一套模具分为：模具结构、成形零件、.浇铸系统、冷却系统、顶出系统、排气系统。
模具结构—即为模架，是用来固定成形零件的。
成形零件—即为模仁，入子，滑块等等用来成形制品的零件。
浇铸系统—为塑料进入模具的流道和机嘴等零件。
冷却系统—是用来控制模具温度的。
也就是在模仁上的水路或其他用来冷却的设施。
一般来说模仁上或
者是模板上都应有水路。
“
顶出系统—是指顶针等用来顶出制品的机构和零件。
排气系统—在成形时用来排出模具型腔中的空气的，避免在成形时使制品产生气泡和填充不满。
二板模故名思意即为二块模板
如下图所示：二板模的典型结构
图示 1：为上固定板 2：为母模板。
3：为公模板
4：为导柱 5：上顶针板 6：为下顶针板
7：下固定板 8：模脚
一套模又分为公模侧和母模侧
如下所示：
上半部分为母模侧、下半部分为公模侧在成形时母模侧是固定在成形机台上不动的所以也叫固定侧。
而公模侧在成形完成时会通过成形机的开模系统运动而运动从而打开模具所以公模侧也叫可动侧。
当模具打开后成形机台的顶出系统通过KO推动顶针板从而顶出制品。
下面为模具在成形时的运动过程。
如图所示：
合模状态
开模状态
顶出产品状态
模具通过定位环定位在成形机台上，用螺丝锁紧。
在合模时，顶出板是通过回位针和弹簧来进行复位的。
在进行设计时弹簧一般下陷入公模板20-40mm。
具体情况视模具大小而定。
弹簧一般预压10-15mm。
即弹簧长度等于顶针板至公模板的距离加上陷入公模板的长度加上10-15mm。
顶出板上为了使顶出平稳要加上中拖司，即顶板导柱导套。
中拖司一般用标准型号，加在标准位置。
为避免使顶出板和公模板碰仗和公模板变形要在下固定板和公模板之间加上支撑柱（SP）和限位柱，但不的和顶针相干涉。
如下图所示
在设计时公模仁陷入模板的深度一般不的超过公模板厚度的一半，也就是说公模板所开的模框深度不要超过公模板厚度的一半。
因为模具在成形时公模会承受很大的注射压力。
如公模板和母模板是开通模框时，在公模板下要加一承板，
模仁固定方式如下图
设计模仁时模仁大小一般按下图所示设计
水路距产品S1一般要4mm以上，有时水路也在产品正下方但不可碰到顶针，距顶针要3mm以上，距产品应5mm以上。
水路距模仁边S2要12mm以上，以方便螺丝的放置。
具体距离视所用的螺丝大小位置而定。
螺丝距模仁边不的小于3mm距水路不的小于3mm。
如有入子靠近水路则入子距水路至少3mm以上。
模仁厚度则是产品距模仁底面至少要20mm。
顶针设计时排布应尽量使顶出产品平稳，确保能完全顶出产品，对有骨位的地方应排放多一点。
距骨位应0.5mm以上。
但不的干涉水路。
模仁放入模坯模仁边距模板边一般为35-50mm。
如有滑块时应适当加大。
如产品上有倒勾时，需使用滑块或斜顶来进行抽芯。
滑块的作动过程。
如下图所示
合模状态
开模状态
如上图示，锁紧块也叫束块或铲鸡是用来压紧滑块的。
如滑块和模仁接触面积较大且要封胶时在锁紧块上要
做反铲于公模板内，如下图所示：
弹簧是用来防止滑块脱模后在次加到原位使产品不能脱模。
限位螺丝用来防止滑块脱出模具同时也用来限制滑块行程使的滑块在合模时不至和斜导柱错位而信难以加位。
斜导柱是用来拔动滑块以使滑块脱出产品倒勾。
在设计滑块时应注意的尺寸如下图示：
S为滑块的脱模行程。
S的距离为产品倒扣的长度加上1-2mm。
S1和S2一般在10mm左右。
角度A要比角度B大2度。
角度
B一般在10-25度之间，不的大于25度。
锁紧块大小应做的和滑块成比例不要太大也不要太小。
滑块的具体宽度视倒扣的大小而做的滑块入子大小而定。
一般每个工厂都有自己的规格。
有时滑块也不做斜导柱而做弯梢。
做弯梢时不用锁紧块，因为弯梢本身即起斜导柱作用也起锁紧块的作用。
做弯梢和做斜导柱差不多是一样的。
在接触比较大时也要做反铲。
如下图所示：
滑块的详细设计注意事项见附件各种滑块设计注意事项。
如倒扣位于产品内部则需做斜顶。
下图所示为斜顶的作动过程。
图示：
合模时的状态
开模时的状态
开模顶出时的状态
由图示可见斜顶即起脱倒扣的作用同时也起顶出的作用。
在设计斜顶时前端应做一段直身位或做一挂台以防止斜
顶下陷。
如图示：
图一
图二
斜顶的斜度一般为0-12度之间，最好不要超过12度。
下图所示为斜顶的行程S1为脱倒扣行程S2为顶出行程。
S1等于脱倒扣所需的行程加1-3mm。
如图：
斜顶的具体设计方法见附录模具设计基础与提高篇之斜梢设计。
下面我们介绍三板模
二．三板模
三板模也就是小水口模。
其进胶方式一般为点胶口（即小水口进胶）。
三板模的优占是:在成形完成后不用人工去剪除进胶料（即水口料）。
因为在成形完成后，在开模过程中水口会自动和产品切断。
三板模就是在上固定板和母模板之间加了一块水口板（即剥料板）。
且导柱也和二板模不同。
如下图所示
一般来说三板模分三次开模。
所以在设计三板模一定要设计小拉杆和开闭器，小拉杆的作用是用来限制上固定板和剥料板，剥料板和母模板之间行程用的;而开闭器则是用来延迟公模板和母模板开模的。
在没有开模顺序时也可用拉板来替代开器。
其结构如图所示：
合模状态
在设计过程中在剥料板和母模板之间一定要上优力胶或弹簧。
因为在第一次开模时是靠优力胶或弹簧来弹开的。
弹簧的上法如下图示：
如上弹簧时弹簧一般预压5-10mm。
也就是第一次开模时母模板和剥料板之间弹开的距离。
如上图示，A为剥料板和上固定板之间的开模行程,一般为5-10mm。
B为剥料板和母模板之间的开模行程。
B的距离为拿出料头所需的长度+10-30mm。
C为母模板和公模板之间的开模行程。
下图为开模运动过程。
第一次开模
第一次开模是通过优力胶或弹簧来弹开的。
然后模具随着注射机的开模系统继续运动开动母模板和公模板，同时剥料板和母模板之间也继续打开。
如下图示：
当公模板和母模板，剥料板和母模板之间完全打开后通过小拉杆的推动作用从而打开固定板和剥料板。
如图示
由上面可知模具第一次开模为剥料板和母模板之间，第二次开模为公模板和母模板之间，第三次开模为上固定板和剥料板之间。
最后是通过顶出板顶出产品。
模具在第一次开模时的主要作用是切断进胶。
第三次开模是剥动料头，以做便于拿出料头。
如在设计时在公模板和母模板之间使用的是开闭器则第一次开模为剥料板和母模板之间，第二次开模为上固定板和剥料板之间，第三次才是公模板和母模板之间。
因为开闭器可以延迟公模板和母模板之间的开模顺序。
如在设计时因为有滑块或别的原因使的没有位置放置小拉杆时因当使用拉板来代替小拉杆。
在使用拉板代替小拉
杆时剥料板和上固定板之间必须有小拉杆A型。
公模板和母模板之间也要有拉板或开闭器。
但是由于剥料板和母模板之间上拉板，则公模板和母模板之间就没有位置再放置拉板所以最好在公模板各母模板之间使用开闭器。
其结构如图示：
通过上面的介绍我们可以大概的了解三板模的结构。
下面我们介绍一下在设计三板模时所应注意的一些问题。
在设计三板模时首先应注意的是在选用三板模坯时水口边的长度的选择。
水口边的长度一般是上固定板的厚度加上剥料板厚度加上母模板厚度加上拿出料头所需的长度加上安全值10-30mm的总和。
如图所示：
图示 A为料头长度
即水口边长度（OH）=A+上固定板厚度+剥料板厚度+母模板厚度+10-30mm
小拉杆C型的长度＝A+下图所示的B+下图所示的+10-30mm。
再就是在流道上要加抓料梢（水口拉针），如图示。
抓料梢的作用是拉着料头，使其留在剥料板上。
等第三
次开模时剥料板剥开料头。
如流道比较短时也可直接在灌嘴上做倒扣拉住流道（料头）。
如下图所示：
至于模仁及水路滑块和斜顶的设计同二板模一样。
完。
