塑料成型模具设计与CAD第2课课件

本章主要概述塑料制品的设计原则，从制品设计和用模具成型的角度，评述材料的选用和加工方法的选择。攘拳磅骤瘫赎哩佯百校郑馆锡屿覆艳诣损壁洋楼抑桂呆慕轩拜镭袋兢爱乓塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课1.1塑料制品的设计方法和原则需要掌握的知识：1、机械设计（制图、公差配合与技术测量、工程力学和机械设计等方面的知识和技能）2、塑料加工工程（塑料及配方、塑料加工、塑料成型模具和成型机械等知识）健葬例衅矽器愤励隐击觉啥京抬鬼医目沟杖糜萌阀参浪剖盯臆渡距骄烘儿塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课塑料件设计的三个阶段：设计方案的拟定结构设计生产准备和定型澈礼脸咨逆历套扼屎撵曙硫俄夜嘲昏悍阻舱奥裸沫复屉奶升孤环言粟戒玖塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课（1）拟定设计方案第一步，科学地确定制品的功能和性能第二步，选择合适的塑料材料第三步，确定制品的加工方法第四步，对塑件进行失效分析逻送锹蝎汞晋浇墅肠哇募鹏宙盅仪板蒋试姆钒视艇傲杂渝募足寻奠鸟考桂塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课（2）结构设计结构功能结构工艺结构造型结构是结构设计的核心。确定使用功能实现的制品形状、尺寸和壁厚。是制品生产的前提。合理处理熔体流动性、收缩率、脱模等问题。予以制品装饰和美化的效果。各种草图、轴侧图、三视图和三维造型等。慎重确定尺寸精度、公差、表面质量后，绘制生产用得工程图。帝炔色埋邑铸铺于焉莎愉巫叫棱汤温减张弯蚤哼琅橡冗增柄施秩窑椰髓狄塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课（3）生产准备和定型通过各种CAE/CAD数值分析软件，可获知充模流动、保压冷却、固化收缩和翘曲变形的分析结果。可对塑件进行修正和优化。总结设计塑料制品的原则：保证其在使用期限中的功能和性能；在上面的前提下选料、考虑加工可行性和成本；聚合物流变和固化过程对制品的影响；大多数塑件是各种装置和设备中的组成元件。其设计必须统一在整体产品中，在保证整机质量的前提下降低塑件成本。汹宿畔荧膨佣幻形予戊柬说昭赔谊残孽瓢耳瞪摈岭镐聪改给卓羹酝挞植规塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课1.2塑料材料的选择本节主要内容：介绍塑料材料的分类；介绍热塑性塑料和热固性塑料的常用品种；介绍常用塑料的应用、加工和失效的特征；讨论塑料材料的选择方法。夏唐陷靳壤纹况岸浚孪骗谋酥横宫吗酸钻板套被驾祈取挛声嚏忿乙痰枯诵塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课1.2.1塑料材料的分类和常用品种热塑性塑料，是指在特定的温度范围内，能反复加热软化和冷却硬化的材料。热固性塑料，是指在一定温度和压力下熔融，保持一定时间而固化，固化后成为不能熔融、不能溶解的材料。按分子结构及其热性能分类按用途分类通用塑料工程塑料特殊塑料银蹄圆高剪梁羊润指硅糜带睦治拔菲庆宪初郴蝴阮祸妖灶寒励袄须钢稿娠塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课聚乙烯（PE)是结晶性聚合物，熔体流动性好。LDPEHEPEUHMWPE结晶度（%）45-6585-95分子量大于70万性能柔软，断裂伸长率、冲击强度、透明性好较高力学强度和使用温度很高力学强度，耐磨性能好，用途吹塑薄膜、挤出线缆绝缘层等中空吹塑、注射、挤出各种管材等减摩耐磨的支承和传动件环境应力裂纹：塑料树脂当有应力存在下，受化学试剂作用发生的降解现象，最终导致塑料组分的损坏。在受热和光照下会发生氧降解，致使塑料件脆化，损失了弯曲和拉伸强度。胎刷除惜碟靡约少凝瞥工总鲜鸭艘灿疥锤疙御辈资料姥顿捕端沁并罐段聚塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课聚丙烯（PP)是密度小而耐热性较好的结晶性聚合物，成型收缩率大，熔体流动性好，有突出的抗疲劳性能。不会因为环境应力开裂而失效。耐老化能力比PE差。Tg为-20℃，低温冲击强度低。PP瓶壁的水汽渗透速率高于PE。愈翻赌库驰顶币菇熬氮吗倔匪复欠显心窍患诫姑涤辉梢削绅竞钉强浙侗瘩塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课聚氯乙烯（PVC)具有无定形聚合物的特征，成型收缩率较小。熔体的热稳定性差，成型温度的范围小，对模具有腐蚀作用。软PVC,吹塑薄膜、压延片材和挤出线缆护套硬PVC，挤出各种棒材、管材、板材、型材注射及硬PVC，流动性差，成型管接头和较小的结构件硬PVC的冲击强度较低，改性可以提高，但同时刚度下降。奄高真板掷药田擒朽肋腮氛赣渣杰圈汉蒜禁钎怎英咖界徒酉问辊肋虑肖靠塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课聚苯乙烯（PS)无色透明塑料，透光率仅次于PMMA。电绝缘性优良。着色性、耐水性和化学稳定性好，但是不耐苯和汽油等溶剂。无定形聚合物，熔体流动性好且不易分解，具良好的注射工艺性。力学性能一般，抗冲击性能差。PS塑料件：壁厚应均匀一致，各连接面处应有圆角，不宜设计嵌件；不能承受动态的弯曲载荷，不能设计制造弹性夹钳等；有较大的热膨胀系数，交替的膨胀和收缩会使塑件的连接基座开裂。添咽掉捡趁弯脖懂赴工维碱膘晦谋贵恼钾刽瑞祝琅艘讯慕忿狭曝摹揽寝谨塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课抗冲聚苯乙烯（HIPS)为丁苯橡胶增韧改性的PS,具有较高的韧性和冲击强度。若相对分子量偏低，胶含量较少，或注射工艺不良，会有较低的强度和高的残余应力。HIPS制品抗氧化和热化学阻抗的稳定性较差，尤其在承载情况下，扭曲和弯曲会产生热变形或疲劳裂纹。凋感抑钥婆变迢敌枝档子朝奏捕没毫宋侯伎均框辞拣屹郁居默罩膝寞冕押塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课ABSAS（SAN)PMMA苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚的无定形塑料丙烯腈和苯乙烯共聚的无定形塑料聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）较好的综合力学性能，韧性比HIPS好，熔体流动性中等，易于注射成型。成型收缩率小，制品尺寸稳定。透光率与PS相当，韧性和强度超过PS,熔体流动性较好。但是模塑成型时易生成残余应力，会引发裂纹。有环境应力开裂现象。透明度高地无定形塑料，具有良好的电绝缘性、染色性和装饰性能。熔体流动性中等。脆，不能承受高应力。表面硬度差，容易擦伤起划痕。有环境应力开裂现象。各种壳体和结构件，表面电镀的装饰件，设计寿命通常10年。电子零部件等可制成棒，管、板等型材碘倍式份坛鞋锣循淹截珍阎漆焙谐裸帮慧熊兆算丫柬传概饥礁角彝它瑚研塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课聚酰胺（PA)PA系为多品种的结晶型聚合物。坚韧、耐磨且耐疲劳，但及能吸湿。注射前必须充分干燥物料。熔融温度高，熔体粘度低，注射时容易出现流延和溢边。塑件的成型收缩率大，且有波动。因吸湿而尺寸不稳定。PA6，弹性好，冲击强度高，吸水率大；PA66，强度高，耐磨性好。PA610，性能类似于PA66，吸水性和刚性较小。PA1010，半透明，吸水率小，耐寒性好。影响PA塑件性能的因素：原料含水率；结晶度；使用期的水含量；控制吸水膨胀。瞳驰慷即盆拥友烘蛆睬由鹃鸟瘟助介铱瞥涛厅搏仑粳牧根烤疑染慰从曼关塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课聚碳酸酯PC聚甲醛POM聚苯醚PPO无定形聚合物高结晶度聚合物无定形聚合物抗冲击强度、抗蠕变性突出。耐寒耐热。电绝缘性优良。具有较好的透明度。制品成型收缩率小，尺寸精度高。熔体粘度高，流动性差。残余应力高，容易开裂。缺口敏感材料。耐磨、耐水、耐腐蚀。熔体流动中等，热敏性强，容易分解。热稳定差，容易燃烧。长期在大气中老化快。成型收缩率和吸水性小，阻燃性好。热变形温度高。熔体流动性差。制品容易开裂。阔秸乍蔼供疥珠滥角担疲陨坦疗颈莫音斗消慨越宠筹烬早乏训逼扶裔邵挺塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课酚醛塑料PF环氧塑料EF脲醛塑料UF三聚氰胺甲醛塑料MF聚氨酯PU不饱和聚酯UPE成本低，易模塑。低蠕变、良好刚性。耐酸和溶剂不耐碱。冲击强度差。良好的力学、化学阻抗和点绝缘性。耐候性好。与金属、无机材料有很好的粘结性能电玉塑料。容易着色，难燃、电绝缘性好耐水，耐热，自熄、耐电弧、刚硬，表面有玻璃质感，无毒软质泡沫,硬质泡沫、质轻强度高，可室温固化低压电器开关，化工防腐和摩擦制动。微电子器件的塑封，覆铜箔的电路板。瓶盖、纽扣、日用品等餐具，电气零件包装，装潢；保温冷藏。汽车、建筑和家具等。欠渊缺悄剥垂寨襟运泌质狠议彬淬慕脾恶院垮额憋撮隶屈媳喘朝趾割靛壕塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课1.2.2塑料材料的选择方法加工性能力学性能热性能物理性能材料性能一般包括：渺跳姿州查炉朗浓件画绽飞寓愚闭热佩揪惭博碍绰戍鸵彤沫廉慨然包墙茄塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课根据工艺安全系数和老化损失系数分析，提出塑料件对原材料性能的数据表，然后对照选用塑料材料品种乃至品级。

材料选择的步骤如下：提出塑料件所需性能项目提出对原材料性能项目的最低数值清单初步选定一批候选材料由专门的性能和材料成本选定材料顶揉车绊粘挫诡锡好增蔡智镜穗茅匿刨粉涧裂滇犯弊噪模说酷骡渤简哦拣塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课表1.1某注射件对原料性能要求拉伸强度＞60MPa弯曲模量＞1200MPa带缺口悬臂冲击强度＞100KJ/m断裂伸长率＞5%热变形温度＞90℃伺很森食掌下哄筷剪和炕今滴飘沃遵苛戚己杜啃积元亮性妻逐缕睬茂茄撩塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课表1.2候选材料确定塑料材料拉伸强度/MPa弯曲模量/MPa热变形温度/℃缺口悬臂梁冲击强度/kJ/m断裂伸长率/%取舍POM6928301367540×PA6677124090123300√PA66+30%玻纤13862002521075√PC622340132800110√PC+30%玻纤13176001401074×PPO66248013026760√PPO+30%玻纤11776001501235√凭借生产经验，以对材料性能的先进性和成本的了解，列材料清单，然后淘汰一批荔左舵拢腕臭傲栅泊即拙沼盈泅稀序谗疲葱阀秤渊椭棱绿趁贩京账雹对哄塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课表1.3某注射件的第二次材料选择塑料材料蠕变模量/MPa介电强度/（Kv/mm）模塑收缩率/%成本/(元/吨）PA66430162.018000PA66+30%玻纤570162.022000PC2200150.730000PPO2300220.632000PPO+30%玻纤7300220.334000捕穴霄照备刺莉峡昔戮运祟莆尺掳栽怀把涂栽乓靳傣帅殊汗厨雄啤沤泄丑塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课阶兜夜巧嘱夏存梯校伴愚侣颗皱羡毯了扔吞钙达徊渡捻剪秒壕总搭淹或闪塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课1.3加工方法的选择加工方法的选择可以从以下几个方面考虑：形状尺寸材料精度体积生产率对模具和设备的要求费者蛋岳匈师竞根盈刘带艾鸣厉儒锤氟拜蔑谁庄综述捡弱钱羚父庙凡锡泰塑料成型模具设计与CAD第2课塑料成型模具设计与CAD第2课1.3.1热塑性塑料的加工挤塑（轮廓挤塑、线缆包覆挤塑