塑料模設(shè)計(jì)教程 1
內(nèi)容
1问拘、塑料的基本概念
2夹恨、熱塑料的成型加工性能
3膊争、熱塑料制品設(shè)計(jì)原則
4颂鞭、注射成型概述
5综翠、注射成型模具基本結(jié)構(gòu)及分類
6、型腔分型面及澆注系統(tǒng)(一)
7刑袒、型腔分型面及澆注系統(tǒng)(二)
8涤墙、注射成型模具零部件的設(shè)計(jì)(一)
9、注射成型模具零部件的設(shè)計(jì)(二)
10程悼、注射成型模具零部件的設(shè)計(jì)(三)
11惯缚、注射成型模具的設(shè)計(jì)
12、塑料模具設(shè)計(jì)步驟
13席赂、塑料模具課外資料(一)
塑料的基本概念:
〈一〉吮铭、塑料的定義及組成,
塑料是指以高分子合成樹(shù)脂為主要成份、在一定溫度和壓力下具有 塑性和流動(dòng)性谓晌,可被塑制成一定形狀掠拳,且在一定條件下保持形狀不變的材料。
組成:聚合物合成樹(shù)脂(40 ~ 100%) \
輔助材料:增塑劑纸肉、填充劑溺欧、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑柏肪、著色劑姐刁、發(fā)泡劑、增強(qiáng)材料烦味。
輔助材料作用:改善材料的使用性能與加工性能聂使,節(jié)約樹(shù)脂材料(貴)
〈二〉塑料的分類:
300余品種,常用的是40余種名稱是以所使有的合成樹(shù)脂作為名稱來(lái)稱呼:聚乙烯谬俄、聚丙烯柏靶、聚氯乙烯、酚醛樹(shù)脂贼匾、氧樹(shù)脂,俗稱:電木(酚醛樹(shù)脂),有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲脂),玻璃鋼(熱固性樹(shù)脂用玻璃纖維增強(qiáng));英文名稱:尼龍(聚酰胺)PA 聚乙烯 PE
分類:熱固性塑料與熱塑性塑料(按塑料的分子結(jié)構(gòu))
1铛田、 熱塑性塑料
具有線型分子鏈成支架型結(jié)構(gòu)加熱變軟,泠卻固化不可逆的
2瞪栋、 熱固性塑料:
具有網(wǎng)狀分子鏈結(jié)構(gòu)加熱軟化嚣历,固化后不可逆.
通用塑料:指產(chǎn)量大,用途廣荷焦。價(jià)格低廉的一類塑料盟挤。如:聚乙烯,
聚丙烯掌范,聚氯乙烯忘拧,聚苯乙烯,醛酚塑料凿芦,氨基塑料占塑料產(chǎn)量的60%
工程塑料:指機(jī)械性能高,可替代金屬而作工程材料的一類连定,尼龍铝框,
聚磷酸脂,聚甲醛磁携,ABS
特種塑料:隙氧樹(shù)脂
〈三〉塑料的性能
1褒侧、 質(zhì)量輕,密度 0.9~0.23g /cm^ 泡沫塑料 0.189g/cm
2谊迄、 比強(qiáng)度高:是金屬材料強(qiáng)度的1/10 闷供。 玻璃鋼強(qiáng)度更高
3、 化學(xué)穩(wěn)定性好
4统诺、 電氣絕緣性能優(yōu)良
5歪脏、 絕熱性好
6疑俭、 易成型加工性,比金屬易
7婿失、 不足:強(qiáng)度钞艇,剛度不如金屬,不耐熱豪硅。 100C以下熱膨脹系數(shù)大哩照,易蠕變,易老化懒浮。
熱塑性塑料成型加工性能:
〈一〉 吸濕性:吸水的(ABS.尼龍飘弧,有機(jī)中玻璃)懦水的(聚乙烯)含水量大,易起泡删广,需干燥要尚。
〈二〉 塑料物態(tài):
1、 玻璃態(tài):一般的塑料狀態(tài) TG 高于室溫鉴膝。
2诵两、 高彈態(tài):溫度商于 TG ,高聚物變得像橡膠那樣柔軟李晾,有彈性渔茉。
3、 粘流態(tài):沾流化溫度以上恕且,高聚物相繼出現(xiàn)塑料流動(dòng)性與粘性液體流動(dòng)區(qū)移牡违,塑料成型加工就在材料的粘流態(tài)進(jìn)引。
〈三〉 流動(dòng)性:
塑料在一定溫度壓力作用下吩欣,能夠充分滿模具型腔各部分的性能蛛最,稱作流動(dòng)性。
流動(dòng)性差恋瞳,注射成型時(shí)需較大的壓力磨镶;流動(dòng)性太好,容易發(fā)生流涎及造成制件溢邊健提。
〈四〉 流變性:高聚物在外加作用下產(chǎn)生流動(dòng)性與變形的性質(zhì)叫流變性琳猫。
牛頓型流體與非牛頓型流體。
牛頓流體 :主要取決于(流變形為)剪切應(yīng)力私痹,剪切速率和絕對(duì)粘度脐嫂,低分子化合物的液體或溶液流體屬于牛頓流體。
大多數(shù)高聚物熔體在成型過(guò)程中表現(xiàn)為非牛頓流體紊遵。
〈五〉 結(jié)晶性:冷凝時(shí)能否結(jié)晶账千。
無(wú)定型塑料與結(jié)晶型塑料。
結(jié)晶型:尼龍,聚丙烯匀奏,聚乙烯鞭衩,無(wú)定型塑料:ABS
〈六〉 熱敏性與水敏性。
〈七〉 相熔性:熔融狀態(tài)下攒射,兩種塑料能否相熔到一起醋旦,不能則會(huì)分層,脫皮会放。
〈八〉 應(yīng)力開(kāi)裂及熔體破裂俗耗。
〈九〉 熱性能及冷卻速度。
〈十〉 分子定向(取向)匈惑。
〈十一〉收縮性缝聋。
〈十二〉毒性,刺激性庇鸭,腐蝕性废徙。
熱塑料制品設(shè)計(jì)原則
一、 尺寸狂嘉,精度及表面精粗糙度
〈一〉尺寸
尺寸主要滿足使用要求及安裝要求爵孔,同時(shí)要考慮模具的加工制造,設(shè)備的性能询蚊,還要考慮塑料的流動(dòng)性区膨。
〈二〉精度
影響因素很多雪位,有模具制造精度,塑料的成份和工藝條件等。
〈三〉表面粗糙度
由模具表面的粗糙度決定什荣,故一般模具表面粗糙比制品要低一級(jí)胆敞,模具表面要進(jìn)引研磨拋光位仁,透過(guò)制品要求模具型腔與型芯的表面光潔度要一致 Ra 〈 0.2 um 塑件圈上無(wú)公差要求的仍由尺寸窃躲,一般采用標(biāo)準(zhǔn)中的8 級(jí),對(duì)孔類尺寸可以標(biāo)正公差掖棉,而軸類各件尺寸可以標(biāo)負(fù)出差墓律。中心距尺寸可以棕正負(fù)公差,配合部分尺寸要高于非配合部分尺寸幔亥。
二只锻、 脫模斜度
由于塑件在模腔內(nèi)產(chǎn)生冷卻收縮現(xiàn)象,使塑件緊抱模腔中的型芯和型腔中的凸出部分紫谷,使塑件取出困難,強(qiáng)行取出會(huì)導(dǎo)至塑件表面擦分捐寥,拉毛笤昨,為了方便脫模,塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮與脫模(及軸芯)方向平行的內(nèi)、外表面瞒窒,設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度捺僻,一般1°——1°30`。
一般型芯斜度要比型腔大崇裁,型芯長(zhǎng)度及型腔深度越大嚼讹,則斜度不減小。
三波耗、 壁厚
根據(jù)塑件使用要求(強(qiáng)度脊腺,剛度)和制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具成型工藝的要求而定
壁厚太小,強(qiáng)度及剛度不足休敛,塑料填充困難
壁厚太大茉园,增加冷卻時(shí)間,降低生產(chǎn)率史糕,產(chǎn)生氣泡汁讹,縮孔等 。
要求壁厚盡可能均勻一致锤知,否則由于冷卻和固化速度不一樣易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力棋裳,引起塑件的變形及開(kāi)裂。
四贩纵、加強(qiáng)筋
設(shè)計(jì)原則:
〈一〉中間加強(qiáng)筋要低于外壁 0.5 mm 以上凭协,使支承面易于平直。
〈二〉應(yīng)避免或減小塑料的局部聚積然走。
〈三〉筋的排例要順著在型腔內(nèi)的流動(dòng)方向援制。
五、支承面
塑件一般不以整個(gè)平面作為支承面芍瑞,而取而代之以邊框晨仑,底腳作支承面。
六拆檬、圓角
要求塑件防有轉(zhuǎn)角處都要以圓角(圓缓榧骸)過(guò)渡,因尖角容易應(yīng)力集中竟贯。 塑件有圓角答捕,有利于塑料的流動(dòng)充模及塑件的頂出,塑件的外觀好屑那,有利于模具的強(qiáng)度及壽命拱镐。
七、孔(槽)
塑件的孔三種成型加工方法:
〕旨省(1)模型直接模塑出來(lái)沃琅。
』┡亍(2)模塑成盲孔再鉆孔通。
◎鸨省(3)塑件成型后再鉆孔读铁。先模塑出淺孔好。
1床少、 模塑通孔要求孔徑比(長(zhǎng)度與孔徑比)要小些砂两,當(dāng)孔徑〈1.5MM,由于模芯易彎曲折斷橘疚,不適于模塑 模塑型芯的三種方式汪汰。
2、 肓孔的深度:h 〈 (3—5)d
d〈 1.5時(shí)伟秩, h 〈 3d
3篓疚、 異形孔(槽)設(shè)計(jì)
塑件如有側(cè)孔或凹槽,則需要活動(dòng)塊或抽芯機(jī)構(gòu)"平行射成原則"確定塑件側(cè)孔(槽)是否適合于脫模猿悔。
熱塑性塑料中軟而有彈性的掂演,如聚乙烯,聚丙烯角葱,聚甲醛導(dǎo)制品栓拜,內(nèi)孔與外像淺的可強(qiáng)制脫模。
八惠昔、螺紋
塑件中的螺紋可用模塑成型出來(lái)幕与,或切削方法獲得通常折裝或受力大的,要采用 金屬螺紋嵌件來(lái)成型镇防。
九啦鸣、嵌件
為了增加塑料制品整體或某一部位的強(qiáng)度與剛度,滿足使用的要求来氧,常在塑件體內(nèi)設(shè)置金屬嵌件诫给。由于裝潢或某些特殊需要,塑料制品的表面常有文字圖案啦扬。
1中狂、 標(biāo)志
2、 凹凸紋:如把手扑毡,旋鈕胃榕,手輪制品的固邊,以增加摩擦力瞄摊,凹凸紋要做成直紋勋又,以便于脫模。
3颈缆、 花紋:凹凸紋葡料,皮革紋扑详,桔皮紋,紋浪紋乱一,點(diǎn)格紋,菱形紋褂反。
加工花紋方法:電火花加工之搅,照像化學(xué)磨蝕,雕刻冷擠壓娇仙。
注射成型概述
一丹叨、 注射成型原理與過(guò)程:
是熱塑性塑料成型的一種主要加工方法
1、 合模尾贮,加料洁乏,加熱,塑化怔巷,擠壓
2倍试、 注射,保壓蛋哭,冷卻县习,固化,定型
3谆趾、 螺桿嵌塑躁愿,脫模頂出
二、 注射成型設(shè)備
〈一〉注射成型機(jī)的分類:
〈1〉 按用途:熱塑性塑料注射成型機(jī)沪蓬,熱固性塑料注射成型機(jī)
〈2〉 按外形:立式彤钟,臥式,角式
〈3〉 按能力:小型(〈50cm注射量跷叉,中型(50~1000cm^)大型〉1000cm^
〈4〉 按塑化分:有塑化裝置逸雹,有塑化裝置
〈5〉 按操作:手動(dòng),半回動(dòng)性芬,自動(dòng)
〈6〉 按繞動(dòng):機(jī)械繞動(dòng)峡眶,液壓繞動(dòng),機(jī)械液壓繞動(dòng)
〈二〉 注射成型的結(jié)構(gòu)組成
1植锉、 注射緊繞:料斗骡榨,塑化部件(料筒,螺桿奕截,電熱圈)噴嘴寻僧。
2、 鎖模緊繞:實(shí)現(xiàn)模具的啟閉噪境,鎖緊堪渠,塑件頂出丧忍。
3、 傳動(dòng)操作控制緊繞陶握。
〈三〉 注射機(jī)的型號(hào)参挨,規(guī)格,基本參數(shù)
1禁歧、 一般以注射量表示注射機(jī)的容量亮蜓,Xs - ZY ,25表示:一次最大注射量為 1- 25CM^的倒式螺桿注射成型機(jī).
2、 基本參數(shù):公稱注射量架独,合模壓力挠囚,注射壓力,注射速度脖旱,注射功率堪遂,塑化能力,合模與開(kāi)模速率萌庆,機(jī)器盾隙次數(shù)溶褪,最大成型面積,模板尺寸踊兜,模板間距離竿滨,模板過(guò)程。
〈四〉 注射成型機(jī)的工作過(guò)程
注射成型模具基本結(jié)構(gòu)及分類
一捏境、 基本結(jié)構(gòu),根據(jù)部分起作用不同分類:
〈一〉 澆注系統(tǒng)
將塑料由注射機(jī)噴嘴引向型腔的通道稱澆注系統(tǒng)于游,其由主流道,分流道垫言,內(nèi)澆口贰剥,冷料穴等結(jié)構(gòu)組成,由零件的澆注套筷频,拉料桿等組成蚌成。
〈二〉 成型零件
是直接構(gòu)成塑料件形狀及尺寸的各種零件,由型芯(成型塑件內(nèi)部形狀)涯馆,型腔(成型塑料外部形狀)秕刊,成型桿,鑲塊等構(gòu)成俺埋。
〈三〉 結(jié)構(gòu)零件
構(gòu)成零件結(jié)構(gòu)的各種零件腮德,在模具中起安裝,導(dǎo)向俄脂,機(jī)構(gòu)動(dòng)作及調(diào)溫等作用枫技。
導(dǎo)向零件:導(dǎo)柱,導(dǎo)套 相吭。
裝配零件:定位隙秧朝,定模底板领末,定模板,動(dòng)模板噩振,動(dòng)模墊板痘涧,模腳
冷卻加熱系統(tǒng)
根據(jù)其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)均可分為兩大部分:
定模部分:一部份留于模具機(jī)座的定模板上,
動(dòng)模部分:隨注射機(jī)動(dòng)模板運(yùn)動(dòng)的部分
定模部分與動(dòng)模部分閉合則可形成型腔與澆注系統(tǒng)
二钻寿、 模具的分類
〈一〉 按注射機(jī)類型分:
立式注射機(jī)捺氢,臥式注射機(jī),直角式注射機(jī)上用的模具
〈二〉 按注射模具的總體結(jié)構(gòu)特征分:
1剪撬、 單分型面模 分流道位于分型面上,需切除流道凝料悠反。(模擬動(dòng)畫(huà))
2残黑、 點(diǎn)澆口脫出模具(三板式模具)(模擬動(dòng)畫(huà))
3、 帶橫向軸芯的分型模具(模擬動(dòng)畫(huà))
4斋否、 自動(dòng)卸螺紋注射成型模具
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