塑料技术综论

塑料模具技术综论2013年11月

模具专业国培讲义无锡机电高等职业技术学校机电工程系：蒋昌华这些产品的原料是塑料，工具为塑料模具一了解塑料模具

蜂窝煤

饼模

月饼1.模具在生活中的应用

塑件---塑料模具月饼（材料---面粉）工具---饼模蜂窝煤（材料---煤）工具--蜂窝煤模具

塑件（材料---塑料）工具--塑料模具2.塑料---塑件---塑料模具

塑料模具制造塑料产品设计塑料模具设计塑料产品相互影响相互关联模塑成型工艺设计

工艺是模具设计的依据制造是模具设计的保证塑料产品生产流程：1）模具及模具工业发展1.模具：——是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。1）模具----是一种工具；

2）模具与塑件-----“一模一样”；

3）订货合同-----单件生产

4）模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。特点：我国古代模具技术已达到较为先进的水平

我国现代模具行业发展迅猛2）模具工业发展概况:工业革命推动了工业技术的发展

模具工业是我国国民经济的基础产业，是技术密集的高技术行业。模具是制造过程中的重要工艺装备。

模具设计与制造专业人才是制造业紧缺人才。

美国工业界认为：模具是美国工业的基石日本工业界认为：进入富裕社会的原动力国外将模具比喻为“金钥匙”。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。塑料模模具---是指利利用其其本身身特定密闭腔腔体去成型型具有有一定定形状状和尺尺寸的的塑料料制品品的工工具。。模具——是指利利用其其本身身特定定形状状去成成型具具有一一定形形状和和尺寸寸的制制品的的工具具。汽车模模具系系列MouldingDieForAutomotive保险杠杠注射射模轮毂压压铸模模轮胎橡橡胶模模密封圈圈挤出出模大型覆覆盖件件模反光镜镜玻璃璃模绝缘陶陶瓷模模举例:3）塑料及及塑料料工业业的发发展塑料----属合成成高分分子材材料塑料工工业---包括塑塑料生生产和和塑料料制品品(塑件)生产原料树脂脂塑料的的制造造助剂剂塑料塑料制制品树脂的的制造造成型加加工树脂的的生产产塑料的的生产产塑件的的生产产特殊塑塑料通用塑塑料工程塑塑料塑料制制件生生产过过程与与成型型方法法成型加加工机械加加工修饰饰装配配塑料制制件车、铣铣、钻钻、磨磨锯、剪剪、冲冲、切切其它粘合焊接机械联联接其它挫削抛光转磨滚滚光溶浸增增亮透明涂涂层彩饰涂敷金金属其它注射压缩压注挤出吹塑层压浇注滚塑烧结发泡压延板材成成型其它塑料成成型工工业在在生产产中的的重要要地位位:塑料成成型工工业是是从事事塑料料模具的的制造造和塑料制制件的生产产。塑料成成型工工业在在基础础工业业中的的地位位和对对国民民经济济的影影响显显得日日益重重要。。国家已已明令令禁止止使用用铸铁铁管道道，代代之以以塑料料管材材，预预计2015年全国国新建建住宅宅室内内排水水管90%及城市市供水水70%将采用用塑料料管。。一台空空调器器仅塑塑料模模具就就有20副，价价值150万元；；4）塑料成成型技技术的的发展展动向向项目国外国内注塑模型腔精度0.005～0.01mm0.02～0.05mm型腔表面粗糙度Ra0.01～0.05μmRa0.20μm非淬火钢模具寿命10～60万次10～30万次淬火钢模具寿命160～300万次50～100万次热流道模具使用率80%以上总体不足10%标准化程度70～80%小于30%中型塑料模生产周期

一个月左右

2～4个月国内外外塑料料模具具技术术比较较表塑料模模塑成成型技技术的的发展展动向向1.塑料成成型技技术的的发展展

塑料成型方法的革新塑料成型理论的进展塑料模具精密、大型、复杂、长寿命2.模具加加工技技术发发展趋趋势开发优优质模模具材材料和和先进进的表表面处处理技技术普及应用用CAD/CAE/CAM技术开发模具具的抛光光技术、、设备与与材料模具的高高速测量量技术、、逆向工工程模具标准准化3.模具专业业人才的的培养3、塑料成型型模具分分类塑料成型型模具压注模注射模压缩模吹塑模发泡模压缩空气气成型模模真空成型型模挤出模按照塑料料成型方方法不同同模塑成型型工工艺艺、高效效率的设设备、先先进的模模具是影响塑塑料制品品(塑件)生产的三三大重要要因素加工材料料：塑料料加工依据据：塑料料的成型型性能，，塑件结结构、尺尺寸精度度加工设备备：主要要是塑料料成型设设备加工工艺艺装备：：塑料模模具塑件生产产:压缩模具具压缩成型机压缩成型型产品压缩成型型压注成型压机压注原理

压注成型型产品压注成型型注射成型型机注射原理

注射成型型产品注射成型型挤出成型型产品挤出机头头挤出成型型过程挤出成型型吹塑成型吹塑原理

吹塑成型型产品吹塑成型真空成型型模具真空成型型产品真空成型先进塑料料成型工工艺技术术和先进进塑料模模:无流道凝凝料的注注射成型型、热固性塑塑料注射射成型、、低发泡注注射成型型、排气气注射成成型、流动注射射成型、、动力熔熔融注射射成型、、气体辅助助注射成成型、水水辅成型型以及多多品种塑塑料的共共注射成成型、铸铸塑成型型、塑料料粉末烧烧结成型型、滚塑塑成型（（旋转模模塑）双双色、双双模注射射成型等等。4塑料模塑塑成型及及模具技技术的发发展动向向1.塑料成型型技术的的发展

塑料成型方法的革新(针对新型塑料和具有特殊要求的塑件

)塑料成型理论的进展(各种流变行为的研究)制品的精密化、微型化和超大型化2.产品市场场的发展展3.塑料模具具发展趋趋势（大型化、高精度、多功能复复合模、热流道模模具）塑料成型理论的进展模具加工工工艺过过程仿真真软件有有UG、PRO/E等。流道优化化设计分分析模具冷却却系统设设计分析析气气辅—气体穿透透分析温度分析析温度分析析模具冷却却系统设设计分析析气辅—气体穿透透分析二注注射射模1.塑料塑料是指指以树脂脂为主要要成份、、加入添添加剂其其它在一一定温度度和压力力下具有有塑性和和流动性性，可被被模塑制制成一定定形状，，且在一一定条件件下保持持形状不不变的材材料。1）塑料的组组成天然树脂脂：橡胶胶、松香香、虫胶胶、沥青青等树脂合成树脂脂：PE、PVC、PP、PC、ABS、PA、PF等聚合反应应、缩聚聚反应添加剂（（辅助材材料）填充剂即即填料（（增量、、改性））、稳定定剂（防防降解））、增塑塑剂（塑塑性、柔柔性、流流动性））、润滑滑剂（防防粘模、、改善流流动性和和表面光光泽）、、着色剂剂（装饰饰美观））、发泡泡剂、增增强材料料。组成：聚聚合物合合成树脂脂（高分分子有机机物、简简称高聚聚物，40～100%）和添加加剂2）塑料的的通用性性能（1）塑料料的优良良性能1）密度小小，重量量轻，比比强度和和比刚度度高2）多种优优良的机机械性能能3）耐化学学作用好好4）电绝缘缘、绝热热、隔声声性能好好5）成型和和着色能能力好6）加工性性能好7）自润滑滑性好（2）塑料的的不足性性能1）机械强强度低、、2）尺寸精精度低、、3）耐热温温度低另外，高高温下容容易降解解和老化化；导热热性能较较差；吸吸湿性大大，容易易发生水水解老化化；使用用寿命短短。2塑料的分分类1）按塑料料的成型型性能分分类

线型、支链型、体型（如图）

脆性大、塑性很低：热固性塑料

有弹性、塑性，可反复成型：热塑性塑料单个高分分子结构构线型支支链型型网网状（1）热塑塑性塑料料成成型型受热前前呈线型型分子链链或支链链型结构构，成型型后转变变为具有有线型分分子链或或支链型型结构，，加热变变软，冷冷却固化化可逆的的聚乙烯PE、聚丙烯烯PP、聚氯乙乙烯PVC、有机玻玻璃（聚聚甲基丙丙烯酸甲甲脂）PMMA、尼龙（聚聚酰胺）PA（2）热固性塑塑料网网状分子链链结构，固化化后：不可逆.电木（酚醛树树脂PF）、环氧树脂脂EP（2）按用途1）通用塑料料：指产量大大，用途广。。价格低廉的的一类塑料。。如：聚乙烯烯，聚丙烯，，聚氯乙烯，，聚苯乙烯，，醛酚塑料，，氨基塑料占占塑料产量的的60%2）工程塑料：：指机械性能能高，可替代代金属而作工工程材料的一一类，尼龙，，聚甲醛，ABS3）特种塑料：：环氧树脂、、光敏塑料、、导磁塑料、、耐高温塑料料等。3聚合物的热力力学性能和成成型加工适应应性塑料在恒定压压力下，随着