塑料热成型工艺及模具
《塑料成型工艺与模具设计》课程设计指导书+模版
《塑料成型工艺与模具设计》课程设计指导书一、课程设计的目的(1)培养学生树立正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
(2)培养学生对具体设计任务的理解和分析能力。
(3)培养学生编制注射成型工艺规程的能力和设计塑料模具的能力。
(4)培养学生综合运用所学知识与生产实践经验，分析和解决工程技术问题的能力。
(5)通过课程设计实践，训练并提高学生在理论计算、结构设计、查阅设计资料和应用计算机辅助设计软件以及编写技术文件等方面的能力。
二、课程设计的要求(1)塑料模具设计题目为中等复杂程度塑件，并满足教学要求和生产实际的要求，设计题目选自生产第一线。
(2)及时了解模具技术发展动向，查阅有关资料，准备好设计所需资料和工具。
(3)树立正确的设计思想，结合生产实际综合地考虑经济性、实用性、可靠性、安全性及先进性等方面的要求，严肃认真地进行模具设计。
(4)要敢于创新，勇于实践，充分发挥自己主观能动性和创造性，注意培养创新意识和工程意识。
(5)严格遵守学习纪律，遵守作息时间，不得迟到、早退和旷课。
(6)注射工艺计算正确，编制的塑料注射成型工艺规程符合生产实际；(7)模具结构合理，凡涉及国家标准之处均应采用国家标准，图面整洁，图样及标注符合国家标准。
(8)图纸机绘（计算机绘图）。
三、设计前的准备工作和注意事项1．先期课程塑料成型工艺与模具设计是在学生具备了机械制图、公差与技术测量、材料及热处理、机械设计基础、金属塑性成形原理、成形设备、机械制造技术、模具设计与制造等必要的基础知识和专业知识的基础上进行的。
完成本专业教学计划中所规定的认识实习和生产实习，也是保证学生顺利进行塑料成型工艺与模具设计的必要实践教学环节。
2．设计前应注意的事项(1)设计前必须预先准备好资料、手册、图册、绘图仪器、计算器、图板(计算机)、图纸、报告纸等；(2)设计前应对塑料成型工艺与模具设计的原始资料进行认真地消化，并明确设计要求再进行工作。
塑料成型工艺及模具设计PPT课件
9.2.2 压注模专用零件结构设计
式中 A—加料腔断面积，cm3 N —专用压机辅助缸的额定压力，Ｔ； q — 成型塑料所需的挤压力,按表9-1选用。
9.2.2 压注模专用零件结构设计
当压机确定后，还应计算校核加料 腔内产生的单位挤压力是否足够。 计算校核式为：
1000Ｎ/A=P′≥ｑ 式中 Ｎ－压机额定压力，Ｔ；
P′－实际单位挤压力，Ｋｇ／ cm3
ｑ—不同塑料所需单位挤压力， 参见表9-1
9.2.2 压注模专用零件结构设计
2)加料腔的高度 H=V/A+(0.8 ～ 1.5cm)
(9-5) 式中 H－加料腔高度
V－塑件及浇注系统，以及残余 废料为松散原料时的总体积；
A－加料腔的端面积
9.2.2 压注模专用零件结构设计
2.柱塞
普通压机用压注模柱塞的结构形式如图9－12所示， 图c的柱塞用于移动式模具，外形为头部倒角的简单圆 柱形，图a、b、d的柱塞带有底板，以便固定在压机 上。柱塞与底板之间可做成组合式或整体式。图d的柱 塞上开设有环形槽，塑料溢入充满并固化在槽里，起 到了活塞环的作用，它将阻止塑料从间隙中较多地溢 出。图a、d柱塞端面开设有些楔形沟槽，图9－13清
9.2 压注模
9.2.1 压注模的类型 9.2.2 压注模专用零件结构设计
9.2.1 压注模的类型
（一）普通压机用压注模
1.移动式压铸模(见图9-4)
塑料成型工艺与模具设计
采用新型螺杆设计、优化口模结构等 方法，提高制品尺寸精度和表面质量。
05
模具设计的创新与实践
智能化模具设计
1
智能化模具设计是指利用先进的信息技术、人工 智能和大数据分析，实现模具设计的自动化、智 能化和精细化。
2
通过智能化设计，可以大大提高模具设计的效率 和精度，减少人工干预和误差，降低生产成本， 提高产品质量。
案例概述
本案例介绍了智能化技术在塑料成型工 艺与模具设计中的应用，以提高模具设
计的效率和精度。
快速原型制造
采用3D打印技术制作模具原型，缩短 了模具制作周期，降低了试模成本。
智能化技术应用
采用计算机辅助设计（CAD）软件进 行模具设计，利用仿真技术预测制品 成型过程和优化模具结构。
数据分析与优化
通过收集生产数据，分析制品缺陷和 模具问题，进一步优化模具设计和工 艺参数。
工艺特性要求
塑料成型工艺的特性决定了模具 设计的结构和尺寸，例如模具的 型腔、浇注系统、冷却系统等。
材料选择
塑料成型工艺对材料的要求也影 响了模具设计的选择，例如模具 材料的耐热性、耐磨性、耐腐蚀 性等。
模具设计对塑料成型工艺的制约
模具容量
模具的容量决定了能够成型的塑料制 品的大小和复杂程度。
模具温度控制
新材料选择
选用聚碳酸酯（PC）作为替代传统 聚乙烯（PE）的材料，具有更好的 强度、耐热性和透明性。
模具设计调整
针对新材料的特点，优化了模具结构 设计，如增加热流道、改进冷却系统 等。
工艺参数优化
根据新材料的特性，调整了注射温度、 注射压力、模具温度等工艺参数，提 高了成型效率和制品性能。
智能化模具设计实践案例
塑料成型工艺与模具设计
塑料成型工艺与模具设计《塑料成型工艺及模具设计》1学习与复习思考题绪论1．塑料的概念塑料是一种以合成或者天然的高分子化合物为要紧成分，加入或者不加入填料与添加剂等辅助成分，经加工而形成塑性的材料，或者固化交联形成刚性的材料。
2．现代工业生产中的四大工业材料是什么。
钢铁、木材、高分子材料、无机盐材料3．现代工业生产中的三大高分子材料是什么？橡胶、塑料、化学纤维塑料成型基础聚合物的分子结构与热力学性能1．树脂与塑料有什么区别塑料的要紧成分是树脂（高分子聚合物）。
2．高分子的化学结构构成。
高分子聚合物：由成千上万的原子，要紧以共价键相连接起来的大分子构成的化合物。
3．聚合物分子链结构分为哪两大类，它们的性质有何不一致。
线型聚合物——热塑性塑料体型聚合物——热固性塑料1.线型聚合物的物理特性：具有弹性与塑性，在适当的溶剂中能够溶解，当温度升高时则软化至熔化状态而流淌，且这种特性在聚合物成型前、成型后都存在，因而能够反复成型。
2.体型聚合物的物理特性：脆性大、弹性较高与塑性很低，成型前是可溶与可熔的，而一经硬化(化学交联反应)，就成为不溶不熔的固体，即使在再高的温度下(甚至被烧焦碳化)也不可能软化。
4．聚合物的聚集态结构分为哪两大类，它们的性质有何不一致。
1无定形聚合物的结构：其分子排列是杂乱无章的、相互穿插交缠的。
但在电子显微镜下观察，发现无定形聚合物的质点排列不是完全无序的，而是大距离范围内无序，小距离范围内有序，即“远程无序，近程有序”。
2体型聚合物：由于分子链间存在大量交联，分子链难以作有序排列，因此绝大部分是无定形聚合物。
5．无定性聚合物的三种物理状态，与四个对应的温度，对我们在使用与成型塑料制品时有何指导意义。
三种物理状态1.玻璃态：温度较低(低于θg温度)时，曲线基本上是水平的，变形程度小而且是可逆流的，但弹性模量较高，聚合物处于一种刚性状态，表现为玻璃态。
物体受力变形符合虎克定律，应变与应力成正比。
第一章塑料成型工艺及其模具设ppt课件
1.聚合物的结晶现象 （1）结晶的概念 （2）二次结晶和后结晶 （3）结晶速度和结晶度
1）结晶速度 2）结晶度 2.结晶对塑件质量的影响
通常结晶度大的塑件密度大，强度、硬度高，刚度、 耐磨性好，耐化学性和电性能好；结晶度小的塑料，柔 软性、透明性较好，伸长率和冲击韧度较大。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
前锋料遇到障碍后分流－合流－熔接
1.3 聚合物成型过程中的物理行为 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
1.1.3 聚合物高分子的物理状态、力学及加工适应性
1. 高聚物的温度、力学状态及成型加工的关系
1.2
聚合物的流变性质 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
1.2.1 聚合物的粘弹性质
1.成型过程中的应力和应变
2.聚合物变形流动时的粘弹性质
➢ 温度残余应力：由于注射型腔内快速的不均匀冷却固 化而产生的热应力。
1.4 聚合物成型过程中的化学行为 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
1.4.1 聚合物降解
定义：聚合物分子在受到热、应力、微量水、酸、碱等 杂质以及空气中的氧作用，导致聚合物链断裂、分子变 小、相对分子质量降低的现象 。
塑料成型工艺与模具设计概述
2. 收缩性
塑料在成型及冷却过程中发生的体积收缩性 质称为收缩性，塑料在熔融状态下的体积总比 其固态下的体积大。
影响塑料收缩性的因素有：塑料的组成及结 构、成型工艺方法、工艺条件、塑件几何形状 及金属镶件的数量、模具结构及浇口形状与尺 寸等。
三、塑料特性与应用 （一）热塑性塑料
热塑性塑料
主要性能
酸性
主要应用
PE聚乙烯
耐化学腐蚀、电绝 缘、吸水性小
小载荷齿轮、容器、轴承、阀件、 涂层、化工管道
PP聚丙烯
密度最小、耐腐蚀、 吸水性小、耐热
PVC聚氯乙烯 PS聚苯乙烯
耐腐蚀、电绝缘、 耐燃
电绝缘、透光、吸 湿低、硬度高、易
燃
ABS丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯
（1）热收缩 （2）结构变化引起的收缩 （3）弹性恢复 （4）塑性变形
影响热固性塑料收缩率的原因还有：原材料、 模具结构、成型方法及成型工艺条件等。
2．流动性
热固性塑料的流动 性通常以拉西格流动性 来表示。
影响热固性塑料流 动性的主要因素有： （1）塑料原料 （2）模具及工艺条件的 影响
3．水分及挥发物含量 一是来自生产、运输和储存，二是来自化
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2020.10.2017: 02:0517:02:05October 20, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月20 日下午5 时2分2 0.10.20 20.10.2 0
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月20日星期 二下午5时2分5秒17:02:0520.10.20
塑料热压成型工艺
塑料热压成型工艺塑料热压成型工艺是一种常见的塑料加工方法，它通过加热塑料材料，使其软化并加压成型，用于制造各种塑料制品。
本文将详细介绍塑料热压成型工艺的原理、流程和应用。
一、原理塑料热压成型是利用塑料的热塑性特性进行加工的一种方法。
在热压成型过程中，首先将塑料颗粒或片材加热至熔融状态，然后将其放置在模具内，通过加压使其充分填充模具腔内的形状，最后冷却固化，取出成品。
塑料材料在热塑性状态下具有较好的流动性，因此可以通过热压成型工艺制造出各种复杂形状的塑料制品。
二、流程1. 材料准备：选择适合热压成型的塑料材料，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等。
将塑料材料切割成颗粒状或片材状，以便于加热和加工。
2. 加热：将塑料材料放入加热装置中，通过加热使其达到熔融状态。
加热温度通常根据塑料材料的熔点确定，同时要注意控制加热时间，避免过度加热导致材料性能下降。
3. 压制：将加热熔融的塑料材料放置在模具中，然后施加一定的压力使其充分填充模具腔内的形状。
压制过程中需要控制压力的大小和持续时间，以确保成品的质量和尺寸精度。
4. 冷却：在压制完成后，需要将模具中的塑料制品进行冷却固化。
冷却时间通常根据塑料材料的特性和成型件的厚度来确定，以确保成品具有足够的强度和稳定性。
5. 取出成品：冷却固化后，打开模具，取出成品。
这时，成品已经具备了所需的形状和性能特点。
三、应用塑料热压成型工艺广泛应用于各个领域，包括日常生活用品、工业制品、电子产品等。
例如，塑料热压成型可以用于制造塑料碗、塑料杯等日常生活用品，具有成本低、生产效率高的优点；在工业制品中，塑料热压成型可以用于制造塑料托盘、塑料箱等，具有轻质、坚固、耐用的特点；在电子产品领域，塑料热压成型可以用于制造手机壳、键盘等，具有外观精美、绝缘性能好的特点。
总结：塑料热压成型工艺是一种常见且重要的塑料加工方法，通过加热、压制、冷却等步骤，将塑料材料加工成各种形状的塑料制品。
塑料成型工艺与模具设计名词解释
1名词解释1.注射成型：将粒状或粉状塑料从注射机的料斗送入高温的料筒内加热熔融塑化，使其成为粘流态熔体，然后在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴，注入模具型腔，经一定时间的保压冷却定型后，开启模具便可从型腔中脱出具有一定形状和尺寸塑料制件的成型方法，主要用于成型热塑性塑料件2.压缩成型：将粉状、粒状等的热固性塑料原料直接加入敞开的模具加料室内，然后在加热和加压的作用下，使塑料熔融充满型腔，并发生交联固化反应，硬化定型形成塑件，主要用于成型热固性塑料件3.压注成型：压注成型又称传递成型，其成型原理如图所示，先将固态成型物料加入加料腔内，使其受热软化转变为粘流态，并在压力机柱塞压力作用下，经过浇注系统充满型腔，塑料在型腔内继续受热受压，产生交联反应而固化定型4.挤出成型：挤出成型是将颗粒状塑料加入挤出机料筒内，经外部加热和料筒内螺杆机械作用而熔融成粘流态，并借助螺杆的旋转推进力使熔料通过机头里具有一定形状的孔道(口模)，成为截面与口模形状相仿的连续体，经冷却凝固则得连续的塑料型材制品。
5.中空吹塑成型：将挤出或注射出来的熔融状态的管状坯料置于模具型腔内，借助压缩空气使管坯膨胀贴紧于模具型腔壁上，冷硬后获得中空塑件，这种成型方法称中空吹塑成型。
6.塑料：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。
7.热塑性塑料：具有线型分子链成支架型结构加热变软，冷却固化可逆的塑料。
8.热固性塑料：具有网状分子链结构加热软化，固化后不可逆。
9.塑化压力(背压)指螺杆式注射成型时，螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的阻力。
(背压一般不大于2MPa )10.注射压力：注射压力是指柱塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加的压力。
11.保压压力型腔充满后，注射压力的作用在于对模内熔体的压实，此时的注射压力也可称为保压压力。
12.型腔压力型腔压力是注射压力在经过注射机喷嘴、模具的流道、浇口等的压力损失后，作用在型腔单位面积上的压力。
《塑料成型工艺与模具结构》课程标准
《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。
塑料制品的热成型与冷定型工艺
缺点：设备投资大，能耗高， 对环境影响大
优点：可以生产复杂形状的制 品，设计自由度大
缺点：需要熟练的技术工人， 操作难度大
3
冷定ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工艺
冷定型工艺原理
冷却方式包括空气冷却、水 冷却和油冷却等
冷定型工艺是通过冷却和定 型来改变塑料制品的形状和 尺寸
定型方式包括压力定型、真 空定型和热定型等
冷定型工艺可以提高塑料制 品的尺寸精度和表面质量，
热成型工艺：适用于大批量生产，冷定型 工艺：适用于小批量生产
热成型工艺：设备投资较高，冷定型工艺： 设备投资较低
热成型工艺：能耗较高，冷定型工艺：能 耗较低
热成型工艺：对操作人员的技术要求较高， 冷定型工艺：对操作人员的技术要求较低
5
热成型与冷定型工 艺的发展趋势
新材料的应用
新型塑料材料的研 发和应用
展
环保要求的影响
环保法规的制定和实施，对塑料制品的热成型与冷定型工艺提出了更高的 要求。
随着环保意识的提高，消费者对环保塑料制品的需求也在不断增加。
塑料制品的热成型与冷定型工艺需要不断改进和创新，以满足环保要求。
环保要求的影响下，塑料制品的热成型与冷定型工艺将朝着更加环保、节 能、高效的方向发展。
减少变形和翘曲
冷定型工艺流程
冷却方式：水冷、 风冷、油冷等
冷却时间：根据 塑料制品的厚度 和形状确定
冷却温度：根据 塑料制品的种类 和性能确定
冷却后的处理： 去除应力、改善 性能等
冷定型工艺的应用范围
橡胶制品：如轮胎、密封件、 减震器等
复合材料：如玻璃纤维增强 塑料、碳纤维增强塑料等
塑料制品：如汽车零部件、 家电外壳、医疗器械等
《塑料成型工艺与模具设计》(上册)电子教案完全版
《塑料成型工艺与模具设计》(上册)电子教案完全版第一章：塑料成型工艺概述1.1 塑料成型的基本概念塑料的定义与特性塑料成型的定义与分类1.2 塑料成型工艺流程塑料原料的准备塑料的加热与塑化塑料的冷却与固化塑料的脱模与后处理1.3 塑料成型工艺参数温度压力速度时间第二章：塑料模具概述2.1 模具的分类与结构模具的分类模具的基本结构2.2 模具的设计原则模具设计的要求与步骤模具设计中的关键参数2.3 模具的材料与制造模具材料的选用原则模具的制造工艺第三章：塑料注射成型工艺与模具设计3.1 注射成型工艺概述注射成型原理与特点注射成型工艺参数3.2 注射模具的结构设计模具的型腔与型芯设计模具的冷却系统设计模具的加热系统设计3.3 注射模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第四章：塑料挤出成型工艺与模具设计4.1 挤出成型工艺概述挤出成型的原理与特点挤出成型工艺参数4.2 挤出模具的结构设计模具的口模设计模具的定径套设计模具的切割装置设计模具的导向设计模具的调整方法第五章：塑料吹塑成型工艺与模具设计5.1 吹塑成型工艺概述吹塑成型的原理与特点吹塑成型工艺参数5.2 吹塑模具的结构设计模具的型腔设计模具的吹气系统设计模具的后处理设计5.3 吹塑模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第六章：塑料压缩成型工艺与模具设计6.1 压缩成型工艺概述压缩成型的原理与特点压缩成型工艺参数6.2 压缩模具的结构设计模具的型腔设计模具的压柱设计模具的冷却系统设计模具的导向设计模具的定位设计第七章：塑料压注成型工艺与模具设计7.1 压注成型工艺概述压注成型的原理与特点压注成型工艺参数7.2 压注模具的结构设计模具的型腔设计模具的压注系统设计模具的冷却系统设计7.3 压注模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第八章：塑料传递成型工艺与模具设计8.1 传递成型工艺概述传递成型的原理与特点传递成型工艺参数8.2 传递模具的结构设计模具的型腔设计模具的传递系统设计模具的冷却系统设计模具的导向设计模具的定位设计第九章：塑料成型工艺与模具设计的计算与模拟9.1 模具设计计算塑料收缩率的计算模具尺寸的计算模具强度的计算9.2 模具设计模拟模具流动分析模具冷却分析模具翘曲分析9.3 模具设计软件介绍模具设计软件的功能与特点模具设计软件的应用实例第十章：塑料成型工艺与模具设计的实践与应用10.1 塑料成型工艺实践成型工艺的操作步骤与注意事项成型过程中的常见问题与解决方法10.2 模具设计应用实例典型模具设计案例分析模具设计在实际生产中的应用10.3 塑料成型工艺与模具设计的未来发展塑料成型技术的发展趋势模具设计技术的创新与突破重点和难点解析重点环节1：塑料成型的基本概念与特性补充和说明：塑料成型的基本概念和特性是理解后续成型工艺与模具设计的基础。
塑料成型工艺与模具设计 课程标准.pdf
模具设计与制造专业课程标准《塑料成型工艺与模具设计》课程标准1前言1.1课程基本信息本课程总课时数为90学时，学分6。
适用于3年制高职模具设计与制造专业学生。
1.2课程性质本课程是高等职业学院模具设计与制造专业的一门专业核心课程，为必修课程。
本课程主要任务是：培养学生掌握塑料模塑工艺、塑料成型模具等基本知识。
了解塑料成型机械应用的基本知识。
具备塑料模塑工艺分析的能力，具备塑料模塑工艺规程的实施能力，具备设计中等复杂成型模具的能力，为在实际生产中解决模具设计与制造技术方面的实际问题打下必须的基础。
1.3设计思路本课程遵循学生职业能力培养的基本规律，以模具设计流程为导向，按照模具设计实际工作流程序化教学内容，重构工作过程知识结构体系。
通过任务驱动教学单元，使工作过程中知识与设计流程紧密结合，在学习工作过程知识的同时设计技能也得到同步的训练。
教材内容遵循最新国家标准，并融入《模具设计师》职业标准所要求知识技能，强调“策略性知识”在任务实施、设计优化中的应用，同时引入模具行业新技术、新工艺，与行业发展紧密接轨，拓展教学内容的深度和广度，培养优秀高端技能型人才。
本课程共分安排5项目。
项目一为认识塑料及塑料成型，为后续项目设计打好基础；项目二通过选择与分析塑料原料、确定塑料成型方式及工艺过程、分析塑件结构工艺性、成型设备的选择、编制塑件成型工艺参数5个任务的训练，培养学生塑料成型工艺设计的能力；项目三通过确定分型面和设计浇注系统、设计成型零件设计、选用模具结构类型及模架，设计调温系统、推出机构、侧向分型抽芯机构和模具工程图绘制7个任务的训练，培养学生注射模具结构设计、优化的能力，完成注射模具的设计工作过程进行完整训练；项目四部分对压缩、压注成型工艺的确定及模具结构设计进行较为详细的介绍，同时对于其他塑料成型方法及模具设计也做了相应介绍；项目五通过塑料模具课程设计对全书学习内容进行全面训练，引导学生将所学的知识、掌握得技能与企业实际工作零距离对接。
塑料成型工艺及模具设计习题与答案
《塑料成型工艺及模具设计》习题第一章绪论1、塑料制品常用的成型方法有哪些？2、塑料模具的设计与制造对塑料工业的发展有何重要意义？3、塑料模具设计及加工技术的发展方向是什么？4、塑料制品的生产工序是？5、举例说明哪些日用品的加工要用到塑料模具？第二章注塑成型基础一、填空题1、受温度的影响，低分子化合物存在三种物理状态：、、。
2、塑料在变化的过程中出现三种但却不同的物理状态：、、。
3、用于区分塑料物理力学状态转化的临界温度称为。
4、随受力方式不同，应力有三种类型：、和。
5、牛顿型流体包括、和。
6、从成型工艺出发，欲获得理想的粘度，主要取决于对、、这三个条件的合理选择和控制。
7、料流方向取决于料流进入型腔的位置，故在型腔一定时影响分子定向方向的因素是。
8、注射模塑工艺包括、、等工作。
9、注塑机在注射成型前，当注塑机料筒中残存塑料与将要使用的塑料不同或颜色不同时，要进行清洗料筒。
清洗的方法有、。
10、注射模塑成型完整的注射过程括、、、和、。
11、注射成型是熔体充型与冷却过程可为、、和四个阶段。
12、注射模塑工艺的条件是、和。
13、在注射成型中应控制合理的温度，即控制、和温度。
14、注射模塑过程需要需要控制的压力有压力和压力。
15、注射时，模具型腔充满之后，需要一定的时间。
16、内应力易导致制品和、、等变形，使不能获得合格制品。
17、产生内应力的一个重要因素是注射及补料时的。
18、制品脱模后在推杆顶出位置和制品的相应外表面上辉出现，此称为。
19、根据塑料的特性和使用要求，塑件需进行后处理，常进行和处理。
20、塑料在与下充满型腔的能力称为流动性。
二、判断题1、剪切应力对塑料的成型最为重要。
（）2、粘性流动只具有弹性效应。
（）3、绝大多数塑料熔体素属于假塑性流体。
（）4、塑料所受剪切应力作用随着注射压力下降而增强。
（）5、分子定向程度与塑料制品的厚度大小无关。
（）6、塑料的粘度低则流动性强，制品容易成型。
（）7、结晶型塑料比无定型塑料的收缩率小，增加塑料比未增加塑料的收缩大。
(完整)《塑料成型工艺及模具设计》课程
《塑料成型工艺及模具设计》课程标准一、课程基本情况开课单位:华天学院机电系课程编码:1103B101总学时:60总学分:3修课方式：必修考核方式：考试先修课程:《机械制图》、《机械设计基础》、《公差配合与测量技术》、《机械制造技术》、《模具数控加工及编程》适合专业:模具设计与制造专业教材：《塑料成型工艺与模具设计》高汉华、廖月莹主编，大连理工大学出版社参考书:《塑料成型工艺与模具设计》陈志刚主编，机械工业出版社《塑料成型工艺与模具设计》屈华昌主编,机械工业出版社二、课程简述本课程是模具设计与制造专业的主要专业课之一，也是模具设计与制造专业的核心课程之一。
本课程是在前序机械类课程:机械制图、公差配合与技术测量、机械基础学习基础上，以塑料模具为典型对象，为完成在实际岗位中对塑料模具设计的真实应用为目的的综合性、应用性的复合型课程。
为学生后续职业生存合发展奠定职业基础，是养成良好职业素养合严谨工作作风的整体能力的必须环节。
三、学习成果（1）能力目标①总体目标：通过本课程的学习，使学生能运用课程的基本原理和方法，具备设计中等复杂程度的注塑模具的能力.②具体目标：●模具工艺编制人员,具备分析塑料产品的工艺性，并能找出工艺难点，提出解决方法的能力；能编制常用的注塑成型工艺条件。
●模具设备维修人员，能选择合适的成型设备。
●模具设计人员，掌握塑料模具常用的几种分类和典型塑料模具结构,具备读图能力；能根据产品确定塑料模具的结构方案；能独立设计中等程度的注塑模具。
●模具钳工,能独立拆装简单的注射模具（2）知识目标●了解塑料的物理性能、流动特性，成型过程中的物理、化学变化情况.●掌握塑料的组成、分类以及常用塑料的特性。
●了解塑料成型的基本原理和工艺特点，正确分析成型工艺对模具的要求.●掌握注塑成型设备对注射模具的要求●掌握常用注射模具的结构特点及相关零件的设计计算方法.●掌握注射模具拆装的基本常识。
掌握注射模具基本零件的英文专业词汇。
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第三节 热成型制品的工艺设计
一、几何形状设计
开口宽阔、深度浅、流线型外廓、形状简单的半壳形制品
一般不应有侧孔、侧凹，当侧凹深度超过10mm 需考虑采用瓣 合式模具结构
为了增强薄壁件的刚强度，侧壁可采用凹凸条纹，但起伏不 宜太大，数量不应太密，以防成型时壁被拉得太薄
脱 模 斜 度 ： 0.50~40 阴 模 成 型 脱 模 斜 度 取 1/120~1/60 阳模成型取1/30~1/20
4、丙烯酸酯类：PMMA 特点：透光性好、抗冲性高、能抗光的老化 应用：飞机舱罩、灯罩、天花板
5、纤维素类：醋酸纤维素片 应用：透明的包装容器和陈列样品的容器
6、工程塑料 特点：稳定性和韧性优良、良好的透明性、机械性能和热性能 应用： PC：飞机、仪表的部件、医疗器皿、照明部件及包装容器 PA：包装鱼、肉等食品 定向的聚对苯二甲酸已二酯：电器配件
思考题
1热成型的工艺过程 2热成型的几种基本方法 3热成型中阴阳模的选择原则 4热成型制品的设计要点
3、 设备的Байду номын сангаас持系统
上、下两个机架
上机架受压缩空气操纵，均衡地将片材压在下机 架上，压力可调，0.5~5吨。
夹持的片材应有可靠的气密性，且夹持框架大多 能在垂直或水平方向移动。
4、 真空系统
压机上附有自给的抽空设备520mmHg 设备数量较多的工厂采用集中抽空系统
5、 压缩空气系统
用于成型、脱模、初制品的冷却、操纵模具和框 架的运动及运转片材
SE——600×450型塑料气压热成型机
系根据Q/NK×02.01——93《塑料 气压热成型机》标准而设计制造的。 用于各种热塑料片材的热成型加工， 特别适用于新颖环保材料BOPS片材 的热成型，广泛用于食品、医药、 器皿、工艺美术、五金电器等的衬 垫、内外包装和日用装饰及其他日 用塑料制品的生产。
制件圆角半径不小于壁厚的3~5倍
二、高径比、引伸比和展开倍率
高径比：深度和直径的比值
H
D
展开倍率（面积引伸比）
线性引伸比
Rl
li lo
Ra
Ap Ao
三、废料比率的计算
成型圆筒件的片坯废料比率计算 已知：被成型的圆筒深315mm，圆底直径440mm，若侧边 须留剪切余量50mm，计算片坯废料比率
to
2
H
H——圆锥的锥顶高度（H=R·tanα )
R——敞口半径
r——圆台底半径
壁厚沿深度L的分布
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
1
11
21
31
41
51
61
盆底L=67mm t=0.2mm
第四节 热成型的设备及模具
一、 热成型设备 夹持、加热、成型、冷却、脱模
1、设备分类
（1） 按自动化程度分
手动设备：全部人工操作 半自动设备：夹持和脱模由人工完成，其余由设备自动完成 全自动设备：全部由设备自动完成
（1）选用正方形片坯：边长440+2×50 正方形片坯面积 （440+2×50）2=291600mm2 圆筒的底面积 π×4402/4=152053 mm2 被剪切的废料比率 （291600-152053）/291600=48%
（2）选用圆形片坯：直径440+2×50 圆形片坯面积π×（440+2×50）2/4=229022 mm2 被剪切的废料比率 （229022-152053）/229022=33%
汽车部件、建筑构件、化工设备、雷达罩和飞机舱罩
奔驰公司使用塑料车身
2002年，戴姆勒克莱斯勒公司展示了塑料车体的概念车“Jeep Willy”。戴姆勒克莱斯勒表示该车“回到原点，在尊重吉普的传 统的基础上融进了21世纪的设计和技术”。该车的特征是车身采 用碳素纤维塑料制作，与原有材料相比最大可减轻50%的重量和 制造成本。车辆重1315kg，使用的材料几乎可以100%回收使用。 引擎为1.6升直列4气缸式。
ABS 0.4~0.8 0.5~0.9
PC 0.4~0.7 0.5~0.8
抗冲击PS 0.5~0.8 0.8~1.0
取向PS 0.5~0.6 0.6~0.8
模具表面的粗糙度
高度抛光的模具→制品表面光洁 闷光的模具→无光泽的制品
4、 牵伸比
模槽深度与宽度的比值 （1） 单个阳模成型时牵伸比<1 （2） 阴模成型牵伸比≤0.5 （3） 柱塞成型 ＞1
塑料热成型工艺及模具 第八章
本章主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 热成型的基本方法 热成型制品的工艺设计 热成型的设备及模具设计 工艺影响因素及制品的用途
第一节 概述
一、 热成型的方法
二、 快速发展的原因
三、 制品的特点 原四料、为原热塑料性及塑其料制片品材种的类用繁途多
热成型工艺 和设备的不断改进 壁制溥品：的片应材用一范般围厚越度来3~越5m大m 用面P途积S、：可P以M杯M很A、、大碟P：V、C单、等个苯日制乙用品烯器所—皿用丁和片二医材烯用面—器积皿丙可烯达晴3共×聚9m物、高密度 外聚形乙为烯半电、壳子P形P仪、，表聚深附酰度件胺有、等一电片定器材限外制壳等
（2）软聚氯乙烯：成型温度较低 应用：垫子 、皮夹
2、烯烃类：成型温度高，制品因次稳定性较好、韧性高、无毒、 能抗御多种化学药品的腐蚀 应用：耐沸水的厨房用具、玩具、小型建筑构件和包装容器
3、苯乙烯：非定向的PS成型后切边比较困难，不宜用于热成型。 双轴定向的PS用于热成型时所用框架必须结实以防片材热收缩 而发生意外。 应用：透明的小型包装容器、文件保存盒、护罩 PS泡沫塑料：短时保温容器 ABS：飞机、汽车和某些设备的部件、冷藏货车的衬材、机器的 掩护罩、货运箱
N=Q/(vA)=18.7=19孔
6、型刃设计及安装
刃口端面宽0.1~0.15mm 以R0.05mm的圆弧与两侧面圆滑过渡 材料：弹簧钢 硬度HRC45~52 比对压的金属面板硬度低10%~20% 型刃顶端凸出的高度比型板的厚度高出0.1mm
第五节 工艺影响因素及制品的用途 一、 工艺过程及影响因素
5、 圆弧、斜度及气孔
（1）模面上用圆弧代替棱角和隅角 （2）模壁上设置斜度以便脱模 凹模0.50~10 凸模20~30 （3）模具中开设气孔以进、出气 φ0.3~1.5mm，抽气孔最大直径不
得超过片材厚度 （4）布置在片材最后与型面接触的部位，即型面的最低点及角隅处 （5）同一模具抽气孔直径应相同
1、回吸成型
真空回吸成型 气胀真空回吸成型 推气真空回吸成型
2、制品特点
厚度较均匀 结构可以较复杂
四、凸凹模对压成型（对模成型）
采用两个彼此扣合的 单模来成型
特点 复制性和尺寸准确性较好 结构可以复杂些，甚至可
以刻花、刻字 厚度的分布依赖于制品的
样式
五、双片热成型
两片材在半合模的框架上夹紧、加热 吹针插入两片材之间送气 打开两半合模的抽气门进行抽气，使片材贴合于两半合模内 特点：成型快、壁厚均匀、可以制作双色和厚度不同的制品
热成型的优缺点
与注射成型相比较
优点：设备投资少、能够制造表面积大的制品 缺点：原料（片材）的成本高、制品的后加工多 目前热成型与注射模塑发展都很快，当某种制品用这
两种方法都可生产时，选择标准是制品的成本。
第二节 热成型的基本方法
利用热塑料的片材作为制造塑料制品的一种方法
吸塑热成型高速全自动真空包装机——型号ZXBZ 中国广东(港惠)振兴塑胶机械有限公司
（2） 按供料方式分
分批进料：多用于生产大型制件、原料为不易成卷的厚型片材 连续进料：通常用于生产薄壁小型的制件
2、设备的加热系统
(1) 片材的加热方法
热板的传导：用油、电、过热水和蒸汽等供热 红外线的辐照 烘箱预热：较厚的片材
(2) 初制品的冷却方法
内冷：通过金属模具的冷却使初制品冷却 外冷：风冷或空气——水雾法
热成型机图片
本机主要用于连续高效生产一次性塑料餐饮具，既可用塑料
硬片成型也可用塑料降解片材成型，制品有冷饮杯，酸奶杯
杯，冰淇淋杯、快餐盒，豆腐盒，方便面碗等，同时也可以
生产医药、轻工、纺织、旅游、玩具等行业有关塑料包装制
品。
北京盛安机电设备开发公司
基本方法
一、 差压成型
真空成型（阴模真空成型、阳模 覆盖成型） 气压成型
抽气孔的数目 N=Q/vA
Q——气体体积流量 v——抽气孔的气体流速 ，理性抽气流速v=300m/s A——抽气孔截面积
计算抽气孔例子
需 抽 吸 真 空 的 圆 柱 型 腔 2.8×10-2m3 ， 抽 气 孔 直 径 D=0.8 mm，要在10s内完成吸塑成型，求抽气孔的数目。 抽气孔面积：A=πD2/4=π（0.8×10-3）2/4=0.5×10-6m2 型腔体积流量Q=V/t=2.8×10-2/10=2.8×10-3m3/s
成型尺寸计算 Lm=(L+LㆍScp)±δz
Lm—凸模或凹模的径向尺寸，mm L—制品名义尺寸，mm Scp—塑料凸模或凹模成型收缩率 δz—模具制造公差，凹模取正，凸模取负
制件成型收缩率/ % （教材P424表8-3-2）
模具 凸模 凹模
PVC 0.1~0.5 0.5~0.9
PE 1.0~5.0 3.0~6.0
分：自给式和集中两种形式
二、 模具
1、 模具材料：木材、石膏、塑料、铝、钢
试制产品：硬木或石膏 产量不大：塑料 高产量或高质量：铝、钢、锌合金
2、 阴、阳模的选择
单模成型：制品表面质量较好的是与模面接触的一面 采用多槽模成型：最好用阴模，结构紧凑、脱模容易、可防
塑件起皱
成型尺寸计算
最薄的部位——模具侧面与底面的交界区 侧面常出现牵伸和冷拉的条纹 制品的质量依赖于模具的温度、覆盖的速度和