塑料成型工艺与模具结构
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
塑料成型工艺及模具设计
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 。
塑料成型工艺与磨具设计课后习题答案
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
《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。
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斜滑块侧向分型与抽芯机构
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• 带有活动成型零部件的注射模
特点：主要针对塑件内部具有侧向突起或凹陷的结构
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• 无流道注射模（热流道注射成型）
优点：节省材料； 成型周期更短； 常用于特种模具 。
大，防止塑件损坏 • 脱模行程合理 • 推出部位设置合理（装配基准面）
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一次推出机构
• 塑件通过一次推出动作，就能将整个塑件全部脱 出
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二次脱模机构
• 塑件结构复杂或一次脱模所受的脱模阻力较大， 可能导致塑件损坏
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5.侧向分型与抽芯机构
• 用于侧壁带有孔、凸台、和凹穴等塑件成型
4.1 塑料及其特点
塑料的含义 以树脂为主的高分子材料
特点
1.密度小、质量轻； 2.比强度高； 3.绝缘性好； 4.化学稳定性高； 5.减磨耐磨性好 6.减震、隔音性能好 7.加工方便
1.绝对强度低 2.对温度敏感度高易老化 3.收缩率波动范围大 4.形状蠕变
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4.4 塑料的组成与分类
组成：
1.聚合物
5.填充剂和增强剂
2.增塑剂
6.交联剂
3.稳定剂
7.着色剂
4.润滑剂
8.发泡剂
分类：
其他助剂
热性能：热固性塑料、热塑性塑料 用途 ：通用塑料、工程塑料
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4.5 塑料制品的生产 1.产品的设计 2.塑料的选择 3.模具的设计与制造 4.塑料的成型
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4.8 压注成型工艺与模具结构
• 热固性塑料
特点： 1.成型周期短，生产效率高 2.塑件尺寸精度高，表面质量好 3.可以成型带有细小嵌件、较深
侧孔的塑件 4.消耗原材料多 5.收缩率大于压缩成型 6.模具结构复杂，成型压力高
压注原理
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• 压注模具的典型结构与组成
适用于精度要求很高时
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4.推出机构
作用：辅助将塑件从模具型腔中推出 推出驱动方式：
1.手动脱模 2.机动脱模 3.液压或气动脱模 4.带螺纹塑件的推出机构
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推出机构的设计原则
• 机构尽量简单，推出运动准确，刚度、强度足够 • 保证塑件推出过程中不受损坏 • 推出力尽量靠近型芯（此处抱紧力大），推出面积尽可能
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8.支承零部件
• 安装固定或支承成型的零部件
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4.6.4 注射模的典型结构
• 单分型面注射模
特点：结构简单，只有一个分型面
动模部分
定模部分
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• 双分型面注射模
特点：两个分型面 主要对象：点浇口模具
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• 带有侧向分型与抽芯机构的注射模
压缩成型压力机
• 压缩成型（压制成型、压塑成型、模压成型）
• 主要对象：热固性塑料
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• 压缩模的典型结构及组成 1.成型零件 2.加料室 3.导向机构 4.侧向分型与抽芯机构 5.脱模机构 6.加热系统 7.排气机构 8.支承零部件
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• 压缩模的分类
1.移动式压缩模 2.半固定式压缩模 3.固定式压缩模 主要区别在于模具是否固定在压力机上或模具整体全部 固定还是部分固定在压力机上。
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3 . 导向机构
（1）导柱合模导向机构
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导柱作用：导向\定位
导柱布置方案：
两根直径相同的导柱不对称布置 两根直径不同的导柱对称布置 三根直径相同的导柱不对称布置 四根直径相同的导柱不对称布置 两组直径相同的导柱各两根，对称布 置
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（2）锥面对合导向机构
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（1）一模多型时浇注系统的流动平衡 设计原则：（1）保证熔体能够同时充满型腔 （2）各个型腔的压力相等 流动支路平衡 熔体压降平衡
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（2）浇注系统的设计原则
1.排气良好 2.流程短 3.防止型芯和嵌件移位和变形 4.修整方便 5.防止塑件翘曲变形 6.浇注系统的断面积和长度 7.保证型腔充填
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4.6.5 注射模的结构组成
成型零部件
浇注系统 温度调节系统 排气系统
导向机构 侧向分芯机构 推出机构
支承零部件
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1.成型零部件
主要组成部分：凸模 凹模 型芯 其他襄拼件
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2.浇注系统
作用：将熔体导入模具型腔 构成：（1）主流道
（2）分流道 （3）浇口(类型：P103) （4）冷料穴
第四章 塑料成型工艺与模具结构
• 4.1 塑料及其特点 • 4.2 世界塑料工业的发展历史 • 4.3 中国塑料工业的发展历史 • 4.4 塑料的组成与分类 • 4.5 塑料制品的生产
• 4.6 塑料注射成型与模具结构
• 4.7 压缩成型工艺与模具结构 • 4.8 压注成型工艺与模具结构 • 4.9 挤出成型工艺与模具结构 • 4.10 中空吹塑成型与模具结构 • 4.11 塑料模具材料及其选取
4.6 塑料注射成型与模具结构
4.6.1 注射成型原理及过程
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4.6.2 生产前的准备
1.原材料预处理 2.清洗料筒 3.预热嵌件 4.选择脱模剂
4.6.3 注射成型过程
1.加料 2.塑化计量 3.注射冲模 4.冷却定型
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4.6.4 注射模的工作原理
缺点：模具结构复杂； 模具成本高； 技术要求高。
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• 自动卸螺纹注射模
特点：主要针对于带有内螺纹的塑件
直角式注射模 脱模机构在定模上的注射模
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4.6.7 注射模的安装
• 确定模具的结构和主要尺寸 • 注塑机的各种参数的选择
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4.7 压缩成型工艺与模具结构
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6.温度调节系统 作用：
1.改善成型条件 2.稳定制品的形位尺寸精度 3.改善制品的力学、物理性能 4.提高制品表面质量
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7.排气系统
气体来源： 1.模具型腔中存在的空气 2.塑料中的水分受热后的水蒸气 3.塑料分解产生的气体 4.塑料中某些添加剂挥发或发生化学反应产生的 气体