塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)

塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)

主講：林劍明課程情況總體簡(jiǎn)介授課學(xué)時(shí)：60學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主干專(zhuān)業(yè)技術(shù)課，是一門(mén)實(shí)踐性、綜合性很強(qiáng)的課程。

模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)核心課程之一單元1塑料模具的認(rèn)識(shí)單元2注射模具的設(shè)計(jì)單元3擠出模具的設(shè)計(jì)單元4其它塑料模具的設(shè)計(jì)課程目錄：這些產(chǎn)品是什么材料制做的？你是否擁有這種材料的產(chǎn)品？舉出2-3個(gè)例子。

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引言什么是塑料？塑料的成份？塑料的品種？塑料的使用性能？塑料成型加工時(shí)呈現(xiàn)的性能？如何編制模塑成型工藝？

本門(mén)課程研究的內(nèi)容之一：塑料-塑件-塑料模塑成型工藝上一頁(yè)下一頁(yè)

引言

蜂窩煤

餅?zāi)?/p>

月餅上一頁(yè)下一頁(yè)

引言

塑件---塑料模具上一頁(yè)下一頁(yè)

引言本門(mén)課程研究的內(nèi)容之二：塑料模具設(shè)計(jì)月餅（材料---面粉）工具---餅?zāi)７涓C煤（材料---煤）工具--蜂窩煤模具

塑件（材料---塑料）工具--塑料模具認(rèn)識(shí)模具--了解模具--掌握模具技術(shù)--應(yīng)用模具技術(shù)上一頁(yè)下一頁(yè)

引言本門(mén)課程研究的內(nèi)容之三：融入塑料模具制造應(yīng)用已學(xué)知識(shí)—研究并掌握塑料模具零件加工特點(diǎn)上一頁(yè)下一頁(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)一般過(guò)程：

由產(chǎn)品設(shè)計(jì)→模具設(shè)計(jì)與制造→制品生產(chǎn)→產(chǎn)品的過(guò)程。通常是由設(shè)計(jì)→產(chǎn)品的過(guò)程。

由產(chǎn)品→設(shè)計(jì)稱(chēng)為逆向（反求）工程。上一頁(yè)下一頁(yè)塑料模具設(shè)計(jì)及制造塑料模具制造塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì)塑料模具設(shè)計(jì)塑料產(chǎn)品相互影響相互關(guān)聯(lián)模塑成型工藝設(shè)計(jì)

工藝是模具設(shè)計(jì)的依據(jù)制造是模具設(shè)計(jì)的保證塑料產(chǎn)品生產(chǎn)流程：上一頁(yè)下一頁(yè)本課程程的學(xué)學(xué)習(xí)目目的與與要求求：1.了解塑料及及其主主要性性能；；2.認(rèn)識(shí)模塑成成型工工藝方方法、、塑料料模具具典型型結(jié)構(gòu)構(gòu)、塑塑料模模具加加工方方法與與手段段；；3.掌握常用塑塑料成成型性性能、、塑料料成型型工藝藝編制制，塑塑料模模具設(shè)設(shè)計(jì)方方法和和塑料料模具具制造造工藝藝設(shè)計(jì)計(jì)方法法；；4.具備進(jìn)行中中等復(fù)復(fù)雜塑塑料件件的模模塑工工藝編編制、、塑料料模設(shè)設(shè)計(jì)、、塑料料模具具制造造工藝藝編制制的能能力;5.了了解先先進(jìn)的的塑料料模具具設(shè)計(jì)計(jì)與制制造技技術(shù)。。模具設(shè)設(shè)計(jì)與與制造造專(zhuān)業(yè)業(yè)主干干專(zhuān)業(yè)業(yè)課程程之一一上一頁(yè)頁(yè)下一頁(yè)頁(yè)單元1塑塑料料模具具的認(rèn)認(rèn)識(shí)（（緒論論））學(xué)習(xí)目目的與與要求求：1．了了解塑塑料成成型工工業(yè)生生產(chǎn)及及其重重要性性；2．了了解塑塑料成成型技技術(shù)的的發(fā)展展情況況；3．了了解常常用的的塑料料成型型方法法及塑塑料模模具的的分類(lèi)類(lèi)；4．明確確學(xué)習(xí)目目的及要要求.上一頁(yè)下一頁(yè)單元1塑塑料料模具的的認(rèn)識(shí)1.1塑塑料成成型在工工業(yè)中的的重要性性一、塑料料及塑料料工業(yè)的的發(fā)展1、塑料料——以以樹(shù)脂為為主的高高分子化化合物。。分為工業(yè)化合合成樹(shù)脂脂50多多種，塑塑料500多種種。常用塑料料：聚乙乙烯（PP）、、聚丙烯烯（PE）、聚聚苯乙烯烯（PS）等。。上一頁(yè)下一頁(yè)特殊塑料通用塑料工程塑料2、塑料料的特點(diǎn)點(diǎn)：質(zhì)輕、耐耐蝕、絕絕緣、易易成型、、成本低低；但易老化化、使用用溫度100℃℃左右、、力學(xué)性性能低。。3、塑料料的應(yīng)用用日用、建建筑、工工業(yè)等。。例汽車(chē)工業(yè)業(yè)4、塑料料的發(fā)展展⑴60－70年代，，人工合合成高分分子增長(zhǎng)長(zhǎng)14％％/年、、金屬的的為4％％/年；；⑵目前前，塑料料體積約約為鋼的的4倍；；⑶[美美]塑料料工業(yè)是是全美第第四大工工業(yè)；⑷我國(guó)國(guó)塑料產(chǎn)產(chǎn)量?jī)H次次于美國(guó)國(guó)，2008年年超過(guò)3千萬(wàn)噸噸。（5）2009年我國(guó)國(guó)塑料產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)產(chǎn)值突破破1萬(wàn)億億元（10992.8億元））（6）2011年我國(guó)國(guó)塑料產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)產(chǎn)值1.6萬(wàn)億億元（16070.77億元元）上一頁(yè)下一頁(yè)二、塑料料成型在在工業(yè)生生產(chǎn)中的的重要性性1、塑料料工業(yè)的的生產(chǎn)過(guò)過(guò)程塑料產(chǎn)品品生產(chǎn)要要素：原原材料（（塑料））、加工工設(shè)備、、成型模模具上一頁(yè)下一頁(yè)合成＋助劑成型樹(shù)脂的生產(chǎn)塑料的生產(chǎn)塑件的生產(chǎn)原料樹(shù)脂塑料塑料制品2、塑料料成型的的重要性性⑴[美美]“模模具工業(yè)業(yè)是美工工業(yè)基石石”⑵[日日]“模模具是促促進(jìn)社會(huì)會(huì)繁榮的的動(dòng)力””⑶我國(guó)國(guó)“模具具是工業(yè)業(yè)之母””（1989年，，國(guó)務(wù)院院把模具具制造列列為機(jī)械械工業(yè)技技術(shù)改造造序列第第一位。。目前，，我國(guó)模具總銷(xiāo)銷(xiāo)售額中中塑料模模具占比比最大，，約占45%。廣東模具具行業(yè)中中，塑料料模具約約占55％。廣廣東模具具在家電塑料料模具中一直領(lǐng)領(lǐng)先全國(guó)國(guó)平均水水平10年左右右）（4）2009年我國(guó)國(guó)模具工工業(yè)銷(xiāo)售售額約980億億元,比比2008年略略有增長(zhǎng)長(zhǎng)。(5)2010年模具具產(chǎn)值近近1000億元元人民幣幣。（6）2011年全國(guó)國(guó)模具總總產(chǎn)值增增速44％；2011年中國(guó)國(guó)大陸模模具產(chǎn)值值躋身世世界第一一。上一頁(yè)下一頁(yè)1.2塑塑料成成型技術(shù)術(shù)發(fā)展概概況1、理論論方面的的進(jìn)展(各種流變變行為的的研究)注射成型型較完善善，擠出出成型有有待進(jìn)一一步探討討。2、成型型方法的的革新共擠、共共注、熱熱流道技技術(shù)、氣氣輔成型型技術(shù)等等。3、成型型技術(shù)的的發(fā)展精密化（尺寸公公差0.01～～0.001mm）、、微型化（（0.05g））、超大型化化(170kg)。上一頁(yè)下一頁(yè)4、模具具技術(shù)的的進(jìn)步1）加工工技術(shù)方方面：如電加工工、數(shù)控控加工等等，三坐坐標(biāo)測(cè)量量機(jī)2）模具具新材料料應(yīng)用：如新型淬淬火、回回火鋼，，預(yù)硬鋼鋼等3）開(kāi)發(fā)模具具的拋光光技術(shù)、、設(shè)備與與材料4）模具具的標(biāo)準(zhǔn)化與專(zhuān)業(yè)化化生產(chǎn)：：如美、日日標(biāo)準(zhǔn)化化達(dá)70％，我我國(guó)僅30％。5）CAD/CAM/CAE技術(shù)應(yīng)用6)高速掃描描及數(shù)字字化系統(tǒng)統(tǒng)－－逆向工程程（[英]雷尼紹紹公司模模具掃描描系統(tǒng)））上一頁(yè)下一頁(yè)塑料成型型方法及及其模具具壓注模注射模壓縮模吹塑模發(fā)泡模搪塑模真空成型型模壓棍（模模）擠出模熱壓印模模彩印模☆塑料料模具分分類(lèi)：1.3塑塑料模模具的分分類(lèi)(工工藝方法法)上一頁(yè)下一頁(yè)☆成型工藝分類(lèi)類(lèi)：1）熔融成型型——把塑料加熱至至熔點(diǎn)以上（（使之處于熔熔融態(tài)），對(duì)對(duì)其進(jìn)行成型型加工的一種種方法。2）固相成型型——塑料處在熔融融溫度以下（（至少低于熔熔點(diǎn)10-20℃），，塑料尚處于于軟化狀態(tài)時(shí)時(shí)進(jìn)行的一種種成型方法。。壓注成型注射成型擠出成型壓縮成型吹塑成型真空及壓縮空空氣成型氣輔成型上一頁(yè)下一頁(yè)國(guó)內(nèi)外塑料模模具技術(shù)比較較表項(xiàng)目國(guó)外國(guó)內(nèi)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非淬火鋼模具壽命10～60萬(wàn)次10～30萬(wàn)次淬火鋼模具壽命160～300萬(wàn)次50～100萬(wàn)次熱流道模具使用率80%以上總體不足10%標(biāo)準(zhǔn)化程度70～80%小于30%中型塑料模生產(chǎn)周期

一個(gè)月左右

2～4個(gè)月上一頁(yè)下一頁(yè)1.4學(xué)學(xué)習(xí)的目的及及要求掌握常見(jiàn)模具具的結(jié)構(gòu)、設(shè)設(shè)計(jì)方法；能設(shè)計(jì)中等復(fù)復(fù)雜的塑料模模具。平時(shí)成績(jī)40%：過(guò)程連續(xù)作業(yè)業(yè)各環(huán)節(jié)質(zhì)量量（20%））、課堂表現(xiàn)現(xiàn)、測(cè)驗(yàn)和實(shí)實(shí)驗(yàn)（20%）期末考試60%上一頁(yè)下一頁(yè)作業(yè)：調(diào)查超市的塑塑料制品種類(lèi)類(lèi)，說(shuō)出5～～10個(gè)產(chǎn)品品的名稱(chēng)、所所用塑料名稱(chēng)稱(chēng)、成型方法法。上一頁(yè)壓縮模具動(dòng)畫(huà)壓縮成型壓機(jī)壓縮成型產(chǎn)品品壓縮成型附圖1壓注成型壓機(jī)壓注原理

壓注成型產(chǎn)品壓注成型附圖2注射機(jī)（視頻）注射原理

注射成型產(chǎn)品品附圖3注射模注射成型擠出成型產(chǎn)品品擠出機(jī)頭擠出成型過(guò)程程（動(dòng)畫(huà)）附圖4擠出成型吹塑成型壓機(jī)吹塑原理（視頻）

吹塑成型吹塑成型產(chǎn)品附圖5真空成型模具具（動(dòng)畫(huà)）真空成型附圖6真空成型產(chǎn)品品氣輔成型氣輔成型塑件件模具配置氣針針裝置，由氣氣體產(chǎn)生器（（惰性氣體））向氣針裝置置供氣，以實(shí)實(shí)現(xiàn)氣輔成型。氣針裝置氣輔模具附圖7塑料成型理論的進(jìn)展模具加工工藝藝過(guò)程仿真軟軟件有UG、、CATIYA、PRO/E等。流道優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)分析模具冷卻系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)分析氣氣輔—?dú)怏w穿穿透分析溫度分析溫度分析模具冷卻系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)分析氣輔—?dú)怏w穿穿透分析附圖a先進(jìn)塑料成型型工藝技術(shù)和和先進(jìn)塑料模模:無(wú)流道凝料的的注射成型、熱固性塑料注注射成型、低發(fā)泡注射成成型、排氣注注射成型、流動(dòng)注射成型型、動(dòng)力熔融融注射成型、、氣體輔助注射射成型、水輔成型以以及多品種塑料的共注射射成型、鑄塑塑成型、塑料料粉末燒結(jié)成成型、滾塑成成型（旋轉(zhuǎn)模模塑）雙色、雙模注射成型等。。附圖b高精度塑件便攜產(chǎn)品MP3等SD記憶卡背光板繼電器接插件等附圖c大型塑件應(yīng)用領(lǐng)域：建建筑、機(jī)械、、汽車(chē)、儀器器、家電中的的大型塑件Ford汽車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)蓋（礦物增強(qiáng)PA）