单元1塑料模具的认识

塑料成型工艺与模具设计主讲：林剑明课程情况总体简介授课学时：60学时课程性质：模具设计与制造专业的一门主干专业技术课，是一门实践性、综合性很强的课程。模具设计与制造专业核心课程之一单元1塑料模具的认识单元2注射模具的设计单元3挤出模具的设计单元4其它塑料模具的设计课程目录：这些产品是什么材料制做的？你是否拥有这种材料的产品？举出2-3个例子。引言上一页下一页引言什么是塑料？塑料的成份？塑料的品种？塑料的使用性能？塑料成型加工时呈现的性能？如何编制模塑成型工艺？本门课程研究的内容之一：塑料-塑件-塑料模塑成型工艺上一页下一页引言蜂窝煤饼模月饼上一页下一页引言塑件---塑料模具上一页下一页引言本门课程研究的内容之二：塑料模具设计月饼（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--塑料模具认识模具--了解模具--掌握模具技术--应用模具技术上一页下一页引言本门课程研究的内容之三：融入塑料模具制造应用已学知识—研究并掌握塑料模具零件加工特点上一页下一页•产品开发一般过程：由产品设计→模具设计与制造→制品生产→产品的过程。通常是由设计→产品的过程。由产品→设计称为逆向（反求）工程。上一页下一页塑料模具设计及制造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：上一页下一页本课程的学习目的与要求：1.了解塑料及其主要性能；2.认识模塑成型工艺方法、塑料模具典型结构、塑料模具加工方法与手段；3.掌握常用塑料成型性能、塑料成型工艺编制，塑料模具设计方法和塑料模具制造工艺设计方法；4.具备进行中等复杂塑料件的模塑工艺编制、塑料模设计、塑料模具制造工艺编制的能力;5.了解先进的塑料模具设计与制造技术。模具设计与制造专业主干专业课程之一上一页下一页单元1塑料模具的认识（绪论）学习目的与要求：1．了解塑料成型工业生产及其重要性；2．了解塑料成型技术的发展情况；3．了解常用的塑料成型方法及塑料模具的分类；4．明确学习目的及要求.上一页下一页单元1塑料模具的认识1.1塑料成型在工业中的重要性一、塑料及塑料工业的发展1、塑料——以树脂为主的高分子化合物。分为工业化合成树脂50多种，塑料500多种。常用塑料：聚乙烯（PP）、聚丙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）等。上一页下一页特殊塑料通用塑料工程塑料2、塑料的特点：质轻、耐蚀、绝缘、易成型、成本低；但易老化、使用温度100℃左右、力学性能低。3、塑料的应用日用、建筑、工业等。例汽车工业4、塑料的发展⑴60－70年代，人工合成高分子增长14％/年、金属的为4％/年；⑵目前，塑料体积约为钢的4倍；⑶[美]塑料工业是全美第四大工业；⑷我国塑料产量仅次于美国，2008年超过3千万吨。（5）2009年我国塑料产业的产值突破1万亿元（10992.8亿元）（6）2011年我国塑料产业的产值1.6万亿元（16070.77亿元）上一页下一页二、塑料成型在工业生产中的重要性1、塑料工业的生产过程塑料产品生产要素：原材料（塑料）、加工设备、成型模具上一页下一页合成＋助剂成型树脂的生产塑料的生产塑件的生产原料树脂塑料塑料制品•2、塑料成型的重要性•⑴[美]“模具工业是美工业基石”•⑵[日]“模具是促进社会繁荣的动力”•⑶我国“模具是工业之母”•（1989年，国务院把模具制造列为机械工业技术改造序列第一位。目前，我国模具总销售额中塑料模具占比最大，约占45%。广东模具行业中，塑料模具约占55％。广东模具在家电塑料模具中一直领先全国平均水平10年左右）•（4）2009年我国模具工业销售额约980亿元,比2008年略有增长。•(5)2010年模具产值近1000亿元人民币。•（6）2011年全国模具总产值增速44％；2011年中国大陆模具产值跻身世界第一。上一页下一页1.2塑料成型技术发展概况1、理论方面的进展(各种流变行为的研究)注射成型较完善，挤出成型有待进一步探讨。2、成型方法的革新共挤、共注、热流道技术、气辅成型技术等。3、成型技术的发展精密化（尺寸公差0.01～0.001mm）、微型化（0.05g）、超大型化(170kg)。上一页下一页4、模具技术的进步•1）加工技术方面：如电加工、数控加工等，三坐标测量机•2）模具新材料应用：如新型淬火、回火钢，预硬钢等•3）开发模具的抛光技术、设备与材料•4）模具的标准化与专业化生产：•如美、日标准化达70％，我国仅30％。•5）CAD/CAM/CAE技术应用•6)高速扫描及数字化系统－－逆向工程（[英]雷尼绍公司模具扫描系统）上一页下一页塑料成型方法及其模具压注模注射模压缩模吹塑模发泡模搪塑模真空成型模压棍（模）挤出模热压印模彩印模☆塑料模具分类：1.3塑料模具的分类(工艺方法)上一页下一页☆成型工艺分类：1）熔融成型——把塑料加热至熔点以上（使之处于熔融态），对其进行成型加工的一种方法。2）固相成型——塑料处在熔融温度以下（至少低于熔点10-20℃），塑料尚处于软化状态时进行的一种成型方法。压注成型注射成型挤出成型压缩成型吹塑成型真空及压缩空气成型气辅成型上一页下一页国内外塑料模具技术比较表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个月上一页下一页1.4学习的目的及要求•掌握常见模具的结构、设计方法；•能设计中等复杂的塑料模具。•平时成绩40%：过程连续作业各环节质量（20%）、课堂表现、测验和实验（20%）•期末考试60%上一页下一页•作业：•调查超市的塑料制品种类，说出5～10个产品的名称、所用塑料名称、成型方法。上一页压缩模具动画压缩成型压机压缩成型产品压缩成型附图1压注成型压机压注原理压注成型产品压注成型附图2注射机（视频）注射原理注射成型产品附图3注射模注射成型挤出成型产品挤出机头挤出成型过程（动画）附图4挤出成型吹塑成型压机吹塑原理（视频）吹塑成型吹塑成型产品附图5真空成型模具（动画）真空成型附图6真空成型产品气辅成型气辅成型塑件模具配置气针装置，由气体产生器（惰性气体）向气针装置供气，以实现气辅成型。气针装置气辅模具附图7塑料成型理论的进展模具加工工艺过程仿真软件有UG、CATIYA、PRO/E等。流道优化设计分析模具冷却系统设计分析气辅—气体穿透分析温度分析温度分析模具冷却系统设计分析气辅—气体穿透分析附图a先进塑料成型工艺技术和先进塑料模:无流道凝料的注射成型、热固性塑料注射成型、低发泡注射成型、排气注射成型、流动注射成型、动力熔融注射成型、气体辅助注射成型、水辅成型以及多品种塑料的共注射成型、铸塑成型、塑料粉末烧结成型、滚塑成型（旋转模塑）双色、双模注射成型等。附图b高精度塑件便携产品MP3等SD记忆卡背光板继电器接插件等附图c大型塑件应用领域：建筑、机械、汽车、仪器、家电中的大型塑件Ford汽车传动机构盖（矿物增强PA）车厢顶盖[聚双环戊二烯，重900磅]建筑装饰品附图d模具CAD/CAE附图e简易制模工艺的研究附图f模具标准化加热主流道美、日标准化达70％，我国仅20％。附图g