塑膠模具設計與制造基礎.ppt

塑?；A 主要內容 一 塑膠的分類二 塑膠的常見成型方法三 射出成型的定義四 塑膠模具的基本組成五 模具的加工六 試模 一 塑膠的分類 塑膠一般分為兩大類 1 熱塑性塑膠 thermoplastic 熱塑性塑膠在常溫下通常為顆 狀 加熱到一定溫 后變成熔融的狀態(tài) 將其 卻后則固化成型 再次加熱則又會變成熔融的狀態(tài) 而可進 再次的塑化成型 因此 熱塑性塑膠可經(jīng)由加熱熔融而反覆固化成型 所以熱塑性塑膠的廢 通?？苫厥赵?用 亦即有所謂的 二次 2 熱固性塑膠 thermosetting 熱固性塑膠則是加熱到一定溫 后變成固化狀態(tài) 即使繼續(xù)加熱也無法改變其狀態(tài) 因此 熱固性塑膠無法經(jīng)由再加熱來反覆成型 所以熱固性塑膠的廢 通常是 可回收 二 塑膠的常見成型方法 塑料的加工方式五花八門 隨著材料及成品而有極大的差異 以下是塑料常見的加工方式 1 吹氣成形2 壓縮成形3 轉移成形4 擠出成型5 真空成形6 發(fā)泡成形7 旋轉成形8 射出成形 二 塑膠的常見成型方法 1 吹氣成形原理 將種管尚軟化時夾於模中 再把空氣吹入種管內使其膨脹 同時將之冷卻 可得到中空之成品 特點 可成形無接縫一體中空產(chǎn)品設備比射出成形便宜模具制造成本低成形時間短效率較高 二 塑膠的常見成型方法 2 壓縮成形原理 將成形材料放入加熱的模具中 封閉後以壓力機加壓使之硬化 獲得的成型品的方法 特點 設備費用低可成形任何塑膠材料材料幾無損失 二 塑膠的常見成型方法 2 轉移成形原理 將塑料在加熱室加熱軟化 以柱塞將熔融的塑料加壓經(jīng)流道系統(tǒng)導入模穴之中 在模內加熱一定時間使其硬化 再打開模具取出成品 特點 與壓縮成形比較 增加了流道系統(tǒng) 二 塑膠的常見成型方法 4 擠出成型原理 在加熱缸內熔融塑料 以螺桿擠出 以前端的模具造形 再以水或空氣將成形品冷卻固化 獲得成型品的方法 特點 可連續(xù)成形膜 皮 管等無限長之成品 二 塑膠的常見成型方法 5 真空成形原理 將平展的塑料硬片材加熱變軟后 采用真空吸附于模具表面 冷卻后成型 特點 成型速度快操作容易但是制品表面粗糙 尺寸和形狀的誤差較大廣泛用來生產(chǎn)鈣塑天花板裝飾材料 洗衣機和電冰箱殼體 電機外殼 藝術品和生活用品 二 塑膠的常見成型方法 6 發(fā)泡成形原理 塑料的發(fā)泡方法根據(jù)所用發(fā)泡劑的不同可以分為 物理發(fā)泡法和化學發(fā)泡法兩大類物理發(fā)泡法 用物理的方法來使塑料發(fā)泡 一般有三種方法先將惰性氣體在壓力下溶于塑料熔體或糊狀物中 再經(jīng)過減壓釋放出氣體 從而在塑料中形成氣孔而發(fā)泡 通過對溶入聚合物熔體中的低沸點液體進行蒸發(fā)使之汽化而發(fā)泡在塑料中添加空心球而形成發(fā)泡體而發(fā)泡等 化學發(fā)泡法 利用化學方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡 對加入塑料中的化學發(fā)泡劑進行加熱使之分解釋放出氣體而發(fā)泡 另外也可以利用各塑料組分之間相互發(fā)生化學反應釋放出的氣體而發(fā)泡 二 塑膠的常見成型方法 特點 制品重量輕所需注射壓力小所需鎖模力小成形周期短 生產(chǎn)效率高需采用一套帶計量控制裝置的氣體輸入設備 發(fā)泡機 發(fā)泡產(chǎn)品 二 塑膠的常見成型方法 7 旋轉成形原理 將定量的液態(tài)或粉狀塑料原料加入到模具中 模子的兩半被夾緊或用螺栓固定后 沿嗵兩垂直旋轉軸旋轉 在旋轉的過程中 模具同時被加熱 模內的塑料在重力和受熱的作用下 逐漸熔融并均勻地涂布 粘附于模腔的整個表面 成型后制品的形狀與模腔的形狀相同 冷卻固化后 即可得到所需形狀的制品 特點 適用于多品種 小批量塑料制品的生產(chǎn) 可以同時模塑大小不同的制件 也可以同時成型大小形狀均不相同的制品 因而較之其它成型方法 旋轉成型具有更大的靈活性 二 塑膠的常見成型方法 8 射出成形原理 射出成形是指將已加熱融化的材 噴射注入到模具內 經(jīng)由 卻與固化後得到成形品的方法特點 加工效果良好 可成形任何塑膠及形狀複雜之成品 成形速度快 尺寸精度易控制是目前最普遍的塑膠成形法 三 射出成型的定義 在所有的塑料加工成形方法上 射出成形最為被廣泛使用 何為射出成型 其方法為熱塑性塑料或熱固性塑料導入于射出成形機的加熱筒中 待其完全熔融后 由柱塞或螺桿之壓力 將其注入于閉合模具之模穴中 固化后 再開啟模具取出成品 此種加工技術因材料 機械設計及制品要求而衍生出其它之方法 如預嵌入金屬零件之插件成形 多色及混色的射出成形 結構發(fā)泡的射出成形 氣體輔助射出成形等方法 三 射出成型的定義 射出成形加工工藝如圖 原料烘干 儲料 塑化 脫模 成形品 注射入模 冷卻 加熱 保壓 頂出 四 塑膠模具的基本組成 成形品的好壞由許多因素決定 成形的四大要素如圖 成形機 成形品 材料 成形條件 模具 其中模具的制造品質對產(chǎn)品的好壞及產(chǎn)品的量產(chǎn)性起到非常重要的作用 四 塑膠模具的基本組成 既然模具制造品質對成形品影響之大 那何為模具 所謂模具就是工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑 吹塑 擠出 壓鑄或鍛壓成型 冶煉 沖壓 拉伸等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具 簡而言之 模具是用來成型物品的工具 這種工具由各種零件構成 不同的模具由不同的零件構成 它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現(xiàn)物品外形的加工 四 塑膠模具的基本組成 以下是塑膠模具的基本組成及作用 五 模具的加工 模具的加工有很多種方式 其中比較常見的有 1 銑床加工2 磨床加工3 cnc加工4 放電加工5 線割加工6 鉗工加工7 拋光加工8 咬花加工9 熱處理加工 五 模具的加工 銑床加工傳統(tǒng)洗床主要為將坯料加工成精度適中的半成品件 使其成型輪廓加工出來 並為後續(xù)的加工打好基礎 加工精度為0 02mm 加工特性 適合斷差 孔 臺階 槽等一系列成型加工其加工範圍主要包括六面體 模坯 頂針板 日期章 頂針孔 模仁開粗 滑塊 斜銷 電極治 束塊 拉料板等等 五 模具的加工 磨床加工磨床是利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床加工精度 0 001 0 005mm加工特性 適合斷差 圓弧 斜面 槽等精密成型加工大多數(shù)的磨床是使用高速旋轉的砂輪進行磨削加工 少數(shù)的是使用油石 砂帶等其他磨具和游離磨料進行加工 如珩磨機 超精加工機床 砂帶磨床 研磨機和拋光機等 磨床能加工硬度較高的材料 如淬硬鋼 硬質合金等 也能加工脆性材料 如玻璃 花崗石 磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削 也能進行高效率的磨削 如強力磨削等 五 模具的加工 cnc加工cnc加工是一種中級或精級精加工機床 加工精度 0 01mm加工特性 適合公母模座 模仁型芯型腔 各種電極 滑塊 入子及日期章粗精加工 五 模具的加工 放電加工放電加工的原理 是利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽極溶解的電化學原理對工件進行成形加工的一種方法 加工精度 0 002mm 0 01mm加工特性 適合于加工槽類 孔類及複雜成型類工件 可鏡面加工放電加工中常用的電極材料有 紅銅 烏銅 石墨 五 模具的加工 線割加工線割原理 通過電極絲和工件之間進行脈衝放電 電極絲接負極 工件接正極 產(chǎn)生高溫 使工件金屬熔化同時和介質產(chǎn)生爆炸 取出材料的一種加工方法 加工精度 0 002mm 0 005mm加工特性 加工精度高 光潔度好 操作方便 可加工上下異形工件 加工中並不把全部多餘材料加工成廢屑 提高了材料的利用 常用的電極絲有 1 鎢絲2 黃銅絲3 鉬絲4 鋼芯絲 五 模具的加工 鉗工加工鉗工鉗工是以手工操作為主的切削加工的方法 鉗工種類隨著機械工業(yè)的發(fā)展 鉗工的工作範圍日益擴大 專業(yè)分工更細 鉗工分成了普通鉗工 裝配鉗工 修理鉗工 模具鉗工 工具製造鉗工 等等模具鉗工的主要任務 模具零部件的加工製作 模具的裝配 修理 調試和檢驗等工作 五 模具的加工 拋光加工拋光的目的 去除模具成型面機加工後所存在的加工痕跡 在成型過程中因為粗糙度的原因而產(chǎn)生拉?，F(xiàn)象也要通過拋光進行表面精修 拋光的步驟大致可以分為三步 推油石 過砂紙 鏡面拋光程度 一般模具 公模表面要求800 母模表面要求1000 亮面要求2000 以上 鏡面要求最高 一般為8000 以上 常見的拋光方法有 機械拋光 化學拋光 電解拋光 超聲波拋光 磁流體拋光 磁研磨拋光 五 模具的加工 咬花加工咬花目的 增進塑膠零件的外觀質感 使產(chǎn)品呈現(xiàn)多變化或全新的設計 增加表面耐磨 防刮傷 防止灰塵 防止髒污 避免人對光線折射不舒服感覺 降低成本 提高產(chǎn)能 咬花深度 0 002mm 3mm咬花方式 有噴砂和化學蝕刻 藥水蝕刻 兩種 咬花模具成型出來的塑件 五 模具的加工 熱處理加工金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質中加熱到適宜的溫度 并在此溫度中保持一定時間后 又以不同速度冷卻的一種工藝方法 金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一 與其它加工工藝相比 熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分 而是通過改變工件內部的顯微組織 或改變工件表面的化學成分 賦予或改善工件的使用性能常見的熱處理有 正火 退火 回火 淬火 時效 時效處理 氮化及碳氮共滲 其中模具中的斜銷做氮化處理比