塑胶模具设计与制造基础

塑料模具基础课程讲义第一章塑料一﹑塑料的分子结构：塑料主要成份是树脂﹐树脂有天然树脂和合成树脂两种。

二﹑塑料的成份：1.树脂：主要作用是将塑料的其它成份加以粘合，并决定塑料的类型(热塑性或热固性)和主要性能，如机械﹑物理﹑电﹑化学性能等。

树脂在塑料中的比例一般为40~65%。

2.填充剂：又称填料，正确地选择填充剂，可以改善塑料的性能和扩大它的使用范围。

3.增塑剂：有些树脂的可塑性很小，柔软性也很差，为了降低树脂的熔融粘度和熔融温度，改善其成型加工性能，改进塑料的柔韧性，弹性以及其它各种必要的性能，通常加入能入树脂相容的不易挥发的高沸点的有机化合物。

这类物质称增塑剂。

增塑常是一种高沸点液纳或熔点固体的酯类化合物。

4.着色剂：又称色料，主要是起美观和装饰作用，包括涂料两部分。

5.稳定剂：凡能阴缓塑料变质的物质称稳定剂，分光稳定剂﹑热稳定剂﹑抗氧剂。

6.润滑剂：改善塑料熔体的流动性，减少或避免对设备或模具的磨擦和粘附，以及改进塑件的表面光洁度。

三﹑塑料的工艺特性：塑料在常温下是玻璃态，若加热则变成高弹态，进而变成粘流态，从而具有优良的可塑性，可以用许多高生产率的成型方法来制造产品，这样就能节省原料﹑节省工时，简化工艺过程，且对人工技朮要求低，易组织大批量生产。

1. 收缩率或称缩水率。

设计前一定先问供货商的缩水率，模具设计时采用计算收缩率=常温模具尺寸-常温塑件尺寸2.比容和压缩率。

3.流动性。

是塑料成形中一个很重要的因素，流动性好的易长毛边，设计时配合的间隙，气槽的深度等要根据不同材料的流动性设计尺寸。

4.吸湿性。

热能性及挥发物含量。

吸水的塑料有的在塑料成型后直接放于水中让它吸饱水后再进行使用，有的塑料吸湿性特别大，比例有1﹕100。

5.结晶性。

6.应力开裂及熔体液裂。

7.定型速度。

四﹑塑料种类：1.热塑性塑料：这类塑料的合成树都是线型或支链型高聚物，因而受热变软﹐甚至成为可流动的稳定粘稠液体，在此状态时具有可塑性，可塑制成一定形状的塑件，冷却后保持既得的形状，如再加热又可变软成另一种形状，如此可以进行反复多次。

《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)。

模具设计及制造基础一、模具设计基础模具是制造工业产品的重要工具，它的设计直接影响到产品的质量和生产效率。

模具设计基础主要包括以下几个方面：1.产品设计要求分析：在进行模具设计之前，首先需要对所需制造的产品进行全面的分析。

包括产品的形状、尺寸、材料、工艺等方面的要求。

只有充分理解产品设计要求，才能进行准确的模具设计。

2.模具结构设计：模具结构设计是指对模具的整体结构进行设计。

包括模具座、模具板、模腔、模芯等部分的设计。

模具的结构设计需要考虑到产品形状的复杂性、注塑过程中的力学要求等因素。

3.模具零件设计：模具零件设计是指对模具的各个零部件进行设计。

包括模具座、模腔、模芯、导柱、导套、顶出机构等零件的设计。

模具零件的设计需要考虑到零件的强度、耐磨性、寿命等因素。

4.模具材料选择：模具材料的选择直接影响到模具的质量和使用寿命。

常用的模具材料有工具钢、合金钢、硬质合金等。

模具材料的选择需要考虑到产品的工艺要求、成本等因素。

5.模具加工工艺：模具加工工艺包括模具的制造方法和加工工艺。

常用的模具制造方法包括铣削、钻削、磨削、冲压等。

对于复杂的模具，还需要使用电火花加工、线切割等工艺。

二、模具制造基础模具制造是指根据模具设计图纸，通过各种加工工艺将模具加工成型的过程。

模具制造基础主要包括以下几个方面：1.模具加工设备：模具加工设备是指用于模具加工的各种机床和工具。

常见的模具加工设备包括铣床、钻床、磨床、车床等。

这些设备能够满足各种不同形状、尺寸的模具加工需求。

2.模具加工工艺：模具加工工艺是指将模具零部件进行加工的技术方法。

常用的模具加工工艺包括铣削、钻削、磨削、冲压等。

加工工艺的选择需要根据模具零部件的材料和形状来决定。

3.模具加工精度控制：模具加工精度是指模具零部件的加工尺寸与设计尺寸之间的差异。

模具加工精度的控制需要通过加工设备的调整和操作技术的掌握来实现。

模具加工精度的控制对于产品的质量和工艺流程的稳定性有着至关重要的影响。

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。

模具设计与制造基础第一章冲压模具设计基础1 冲压定义室温下利用压力机通过模具对板料加压，使其产生塑性变形或者分离，从而获得一定形状，尺寸和性能的零件。

特点：优点低耗，高效，低成本，质量稳定，高一致性，可加工薄壁复杂零件，板材有良好的冲压成型性能缺点模具的设计制造周期长，费用高，噪音振动，只适宜大批大量的生产模具定义：制造一定数量产品的模型和工具2 冲压加工的基本工序有分离工序和成型工序3 塑性：材料在外力的作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力。

和自身性质，变形方式，变形条件有关，变形的本质是原子间距离的变化变形抗力金属抵抗变形的能力，反映材料发生变形的难易程度4 应力状态三向应力相等时为球应力状态三向等压应力状态为静水压力5 金属塑性变形时，遵守体积不变定理，三向应变之和为零6塑性变形最小阻力定律：如果变形物体各质点有向各个方向流动的可能，则变形物体内每个质点将沿阻力最小的方向的物体7 屈服条件A屈雷斯加屈服条件材料中最大剪应力达到某一定值时，就开始屈服，这一定值与应力状态无关，值为屈服极限的一半B密席丝屈服条件当某点的等效应力达到某一定值时，材料就开始屈服，这一定值为屈服极限增量理论和全量理论8 冲压材料的工艺要求：A应具有良好的塑性B 光洁平整的表面状态 C 厚度公差符合国家标准9 冲压常用设备有曲柄压力机，摩擦压力机，液压机常用的曲柄压力机有偏心冲床，曲轴冲床，其主要技术参数有公称压力，滑块行程，滑块行程次数，还有工作台尺寸，滑块地面尺寸１０冲模材料的选用原则Ａ根据模具种类及工作条件Ｂ根据冲压材料和冲压件的生产批量Ｃ满足加工要求Ｄ满足经济性要求１１模具制造特点形状复杂，精度要求高；加工难度大12冲压三要素：合理的冲压工艺；先进的模具；高效的冲压设备第二章冲裁工艺及冲裁模的设计1冲裁是利用冲裁模是板料产生分离的冲压工艺，包括落料，冲孔，切口，切边，剖切等工序落料从板料上冲下所需形状的零件冲孔在工件上冲出所需形状的孔2 冲裁变形的过程，可分为三个阶段弹性变形阶段塑性变形阶段断裂分离阶段3 冲裁件的断面特征在断面上可分为圆角带，光亮带，断裂带，毛刺四个部分A断裂带是由刃口处的微裂纹在拉应力的作用下不断扩展而形成的撕裂面，是冲裁件断面粗糙，有斜度B毛刺是因为微裂纹产生的位置不是正对刃口，而是在刃口附近的侧面上，加上凸凹模之间的间隙以及刃口不锋利等原因，是金属拉断形成毛刺儿残留在冲裁件上。

塑胶模具基础知识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，顶棍）5、根据浇注系统型制的不同可将模具分为三类：（1）大水口模具：流道及浇口在分模线上，与产品在开模时一起脱模，设计最简单，容易加工，成本较低，所以较多人采用大水口系统作业。

（2）细水口模具：流道及浇口不在分模线上，一般直接在产品上，所以要设计多一组水口分模线，设计较为复杂，加工较困难，一般要视产品要求而选用细水口系统。

（3）热流道模具：此类模具结构与细水口大体相同，其最大区别是流道处于一个或多个有恒温的热流道板及热唧嘴里，无冷料脱模，流道及浇口直接在产品上，所以流道不需要脱模，此系统又称为无水口系统，可节省原材料，适用于原材料较贵、制品要求较高的情况，设计及加工困难，模具成本较高。

热流道系统，又称热浇道系统，主要由热浇口套，热浇道板，温控电箱构成。

我们常见的热流道系统有单点热浇口和多点热浇口二种形式。

单点热浇口是用单一热浇口套直接把熔融塑料射入型腔，它适用单一腔单一浇口的塑料模具;多点热浇口是通过热浇道板把熔融料分枝到各分热浇口套中再进入到型腔，它适用于单腔多点入料或多腔模具.◆热流道系统的优势（1）无水口料，不需要后加工，使整个成型过程完全自动化，节省工作时间，提高工作效率。

（2）压力损耗小。

热浇道温度与注塑机射嘴温度相等，避免了原料在浇道内的表面冷凝现象，注射压力损耗小。

（3）水口料重复使用会使塑料性能降解，而使用热流道系统没有水口料，可减少原材料的损耗，从而降低产品成本。

在型腔中温度及压力均匀，塑件应力小，密度均匀，在较小的注射压力下，较短的成型时间内，注塑出比一般的注塑系统更好的产品。

对于透明件、薄件、大型塑件或高要求塑件更能显示其优势，而且能用较小机型生产出较大产品。

注塑模具设计基础首先，注塑模具设计需要考虑模具结构。

模具结构是指模具的核心、模具的活塞，模具的模板等，这些结构的设计应尽量合理，并能够保证产品的生产成本和生产效率。

同时，还需要考虑产品的塑料材料种类和注塑成型过程中的收缩系数等因素。

这些因素将直接影响到产品质量和注塑效果。

其次，注塑模具的材料选择也是一个非常重要的环节。

模具材料需要具备一定的强度、硬度和耐磨性，以保证模具的使用寿命和稳定性。

常见的注塑模具材料有工具钢、合金钢等。

在材料选择时还需要考虑到模具制造的成本和回收利用的可能性。

再次，注塑模具设计需要确定尺寸。

尺寸的确定需要根据产品的设计要求和注塑工艺要求，并考虑到模具的结构和制造工艺。

合理的尺寸设计将保证产品的准确性和稳定性，并降低制造成本。

此外，注塑模具设计还需要确定注塑工艺。

注塑工艺是指注塑成型过程中所涉及到的各项参数，如熔融温度、射胶速度、注射压力等。

合理的注塑工艺设计将保证产品的质量、生产效率和稳定性。

热流分析也是注塑模具设计的重要部分。

通过热流分析，可以检测模具在注塑过程中的温度分布，优化模具结构，提高注塑过程中的温度稳定性，减少产品的变形和缺陷。

最后，注塑模具设计还需要考虑模具的加工工艺，包括模具的制造工艺和表面处理工艺。

模具的制造工艺需要根据具体的模具结构和材料选择，选择合适的机械加工方法和工艺流程。

模具的表面处理工艺可以增加模具的耐磨性和使用寿命，如表面喷涂、电镀等。

综上所述，注塑模具设计基础包括模具结构设计、材料选择、尺寸确定、注塑工艺确定、热流分析、模具加工工艺等。

这些基础内容将直接影响到注塑模具的质量和生产效率，是注塑模具设计的重要环节。

在注塑模具设计过程中，还需要根据具体的产品和生产要求，结合实际情况进行综合考虑和优化设计。