塑料成型工艺与模具设计概述

可以通过改 变工艺参数来改 变塑料的流动性， 如提高成型温度 和压力，合理设 计浇口的位置与 尺寸，降低模腔 表面粗糙度值等 都能大大提高流 动性。
选用塑料的流动性必须与塑件要求、成型工 艺及成型条件相适应，模具设计时应根据流动性 来考虑浇注系统、分型面及进料方向等等。
流动性的大小除取决于树脂的内在结构外， 还受到填料、添加剂、模具结构和成型工艺条件 等多种因素的影响。
学反应。应采取成型前预热干燥、在模具开设 排气槽、模具表面镀铬等措施。
4．硬化速度
又称固化速度，是指热固性塑料在压制标 准试样时，于模内变成为坚硬而不熔、不溶状 态的速度。
除上述指标外，还有颗粒度、比体积、压 片性等。
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2020.10.20Tuesday, October 20, 2020
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。17:02:0517:02: 0517:0210/20/2020 5:02:05 PM
Leabharlann Baidu
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2017:02:0517:02O ct-2020-Oct-20
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。17: 02:0517:02:0517:02T uesday , October 20, 2020
4. 塑料模具专用材料的研究与开发
新材料与大型塑料模具的出现与优化。随着汽车轻量 化的发展，轻量化新材料层出不穷，国内模具企业已经 开始应对这种变化，展开了轻量化新材料汽车覆盖件模 具与大型复合材料模具的开发。
第二章 塑料成型技术基础
第一节 塑料的组成和特性 第二节 塑料分类与应用 第三节 塑料成型的工艺性能 第四节 塑料成型流变学基础
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 下午5时 2分20.10.2017:02Oct ober 20, 2020
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月20日星期 二5时2分5秒17:02:0520 October 2020
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午5时2分5秒下 午5时2分17:02:0520.10.20
谢谢大家！
1、热塑性塑料
加热时软化、熔融，成形后冷却硬化。 该过程具可逆性。加工方便，耐热性和刚性差
2、热固性塑料
加热时软化、熔融，可塑制成形。该过 程不可逆。耐热性高，不易变形
（二）按用途和特性
1、通用塑料 产量大、价格低、应用广的塑料
2、工程塑料 可替代金属作为工程结构之用的塑料
3、耐高温塑料 150℃以上，甚至200-250 ℃长期工作
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2020.10.2017: 02:0517:02:05October 20, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月20 日下午5 时2分2 0.10.20 20.10.2 0
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月20日星期 二下午5时2分5秒17:02:0520.10.20
（1）热收缩 （2）结构变化引起的收缩 （3）弹性恢复 （4）塑性变形
影响热固性塑料收缩率的原因还有：原材料、 模具结构、成型方法及成型工艺条件等。
2．流动性
热固性塑料的流动 性通常以拉西格流动性 来表示。
影响热固性塑料流 动性的主要因素有： （1）塑料原料 （2）模具及工艺条件的 影响
3．水分及挥发物含量 一是来自生产、运输和储存，二是来自化
1、塑料 以合成树脂为主要成分，加入适量添加剂，在一定温度
和压力下成型的有机高分子材料。
2、工程塑料 作为工程结构产品的塑料。
（二）塑料之优点
1、质量轻：密度0.83-2.3g/cm3，为钢铁的 1/7-1/4，铝的1/2
2、比强度高：增强塑料的强度/密度》金属
3、耐化学腐蚀性好：耐酸碱比金属好
4、耐磨性好：摩擦系数小，甚至可以在无润 滑下工作
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10.2020.10.2017: 0217:02:0517: 02:05Oct-20
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月20日 星期二5时2分5秒Tuesday, October 20, 2020
相信相信得力量。20.10.202020年10月 20日星 期二5时2分5秒20.10.20
常用的塑料成型工艺
注射 压缩 传递 挤出 中空吹塑 真空吸塑 气压成型
目前，塑料成型技术正朝着精密化、微型 化和超大型化方向发展。
§1. 2 塑料模具及发展趋势
一、模具与塑料模具
模具是材料成型加工中的工艺装备。模具是利 用其特定形状去复制成型或复制加工具有一定形状 和尺寸制件的工具。
塑料模具是成型塑料制件的工艺装备或工具。
三、塑料特性与应用 （一）热塑性塑料
热塑性塑料
主要性能
酸性
主要应用
PE聚乙烯
耐化学腐蚀、电绝 缘、吸水性小
小载荷齿轮、容器、轴承、阀件、 涂层、化工管道
PP聚丙烯
密度最小、耐腐蚀、 吸水性小、耐热
PVC聚氯乙烯 PS聚苯乙烯
耐腐蚀、电绝缘、 耐燃
电绝缘、透光、吸 湿低、硬度高、易
燃
ABS丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯
流动性好：PA、PE、PP、PS、CA 流动性中等：改性PS、ABS、AS、PMMA、POM 流动性差：PC、硬PVC、PPO、PSU
2. 收缩性
塑料在成型及冷却过程中发生的体积收缩性 质称为收缩性，塑料在熔融状态下的体积总比 其固态下的体积大。
影响塑料收缩性的因素有：塑料的组成及结 构、成型工艺方法、工艺条件、塑件几何形状 及金属镶件的数量、模具结构及浇口形状与尺 寸等。
2.商业互联网向模具及其产业链延伸
许多模具加工装备企业纷纷对接互联网，积极打造 “模具制造+互联网”模式，有力地推动了模具行业的 转型与升级。
3.模具智能化
在塑料模具和压铸模具行业，已经出现了模具型腔 的压力、温度、流量、冷却过程的智能控制的模具。另 外，模具加工装备的智能化也正在迅速推进模具的智能 化制造。
塑料成型工艺与模具设计
第一章 塑料成型基础 第二章 塑料成型工艺 第三章 塑料成型工艺及制品结构工艺性 第四章 注射模设计 第六章 压缩模与传递模设计
第一章 塑料成型基础
第一节 塑料成型制品与成型技术的发展 第二节 塑料模具及发展趋势
§1.1 塑料成型制品与成型技术的发展
●塑料成型制品是以塑料为主要材料经成 型加工获得的制品，简称塑件。
在模具使用时，力求生产效率高、自动化程度高、操 作简便、寿命长；在模具制造方面，要求结构合理、制造 容易、成本低廉。
工业品零件粗加工的70％，精加工的50％都是由 模具成型完成的。我国模具工业的产值在国际上排名 第三位，仅次于日本和美国。日本模具产业年产值达 13000亿日元。
目前，深圳周边及珠江三角洲地区已经成为中国 塑料模具工业最为发达、科技含量最高的区域。今后 几年，随着全球制造业重心加快向我国转移，这一地 区有可能在10年内发展成为世界模具生产中心。随着 发达国家将制造业纷纷转移到我国，使我国塑料模具 工业面临空前的发展机遇。
7. 应力开裂和熔体破裂 应力开裂： 在外力或溶剂作用下易产生开裂，如PS、 PC、PUS。
熔体破裂： 由于切应力和切变速率过大而引起的。
(二) 热固性塑料成型的工艺性能
热固性塑料同热塑性塑料相比，具有制件尺 寸稳定性好、耐热和刚性大等特点，在工程上应 用十分广泛。
1. 收缩率
热固性塑料也具有因成型加工而引起的尺寸 减小。产生收缩的原因主要有以下几点：
塑料工业
原料生产 制品成型
●塑料工业是一个新兴的工业领域，又是 一个发展迅速的领域。
●塑料广泛应用于农业、包装行业、日用 消费品、交通运输、电子、电讯、机械化工、 建筑材料等各个领域。
●当今世界把一个国家的塑料消耗量和塑 料工业水平，作为衡量一个国家工业发展水平 的重要标志之一。
一、塑料与工程塑料 （一）塑料与工程塑料的区别
可分为两类
具有吸湿或粘附水分的倾向的塑料 PA、PC、 ABS 、PPO 、PSU
吸湿或粘附水分倾向极小的塑料PE、 PP、POM
5. 相容性 是指两种或两种以上不同品种的塑料，在熔
融状态不产生相互分离的能力。
6. 结晶性 结晶型塑料：PE、PP、POM、PA等， 不透明或半透明。
非结晶型塑料：PS、PVC、PMMA、PC、 ABS、PSU等，透明。
5、吸震性好：噪音小、寿命高
6、电绝缘性优：塑料是电的不良导体
（三）塑料之缺点
1、刚性差：塑料的弹性模量仅为钢铁的1/100
2、耐热性差：温度升高时，强度变低，即热 强性低
3、导热性差：虽然可作隔热件，但散热不好， 不宜作传动摩擦件
4、儒变性：长期载荷下，易发生变形
二、塑料分类 （一）按受热时的特征
二、塑料模具技术发展趋势
1. 塑料模具标准化
随着模具种类和要求的提高，模具标准件已经成为模 具企业参与国际竞争的重要条件。品种多、分类细是目前 模具标准件的主要趋势。传统的标准件品种越来越多，质 量要求越来越高。新的功能结构标准单元与具有更多制造 柔性的标准件也越来越重要，成为新技术和创新提升竞争 力的新方向。
在塑料加工行业中约有95%的产品靠模具生产， 产品的更新都是以工艺的改进和模具的更新为前提 的。
通常将塑料模具分为
注射模具 压缩模具 传递模具 挤出模具 中空吹塑模具 热成型模具
塑料制品生产的三大重要因素
合理的加工工艺 高效的设备 先进的模具
对塑料模具设计的要求：
能生产出在尺寸精度、外观、物理性能、力学性能等 方面均能满足使用要求的优质制件。
收缩性的大小以单位长度塑件收缩量的百分 率来表示，叫做收缩率。
S Lm L 100 % Lm
Lm
L 1 S
(2 1) (2 2)
Lm L 1 S
(2 3)
3. 热稳定性 是指塑料在受热时性能发生变化的程度。热稳
定性差的塑料：硬PVC 、POM等。
4. 吸湿性 是指塑料对水分的亲疏的程度。
坚韧、耐磨、耐疲 劳、抗儒变、吸水
性大
POM聚甲醛
综合性能好、吸水 性小、耐磨
力学性能良好、尺 PC聚碳酸酯 寸稳定性好、耐热、
透明、不耐碱
酸性 酸 酸
酸
主要应用
油杯、窥镜、管道、车灯、仪表零件、 光学镜片、绝缘零件、装饰件、航空
玻璃、光学纤维
轴承、齿轮、凸轮、滚子、风扇叶轮、 高压密封圈、输油管
轴承、齿轮、凸轮、阀门、汽车仪表 板、风扇
§2.3 塑料成型的工艺性能
一、聚合物的热力学性能与加工工艺 （一）聚合物的热力学性能 （二）聚合物的加工工艺
二、塑料成型工艺性
塑料成型工艺性是指塑料在成型过程中表现 出的特有性能。
(一) 热塑性塑料成型的工艺性能 1．流动性
塑料熔体在一定温度与压力作用下充填模腔 的能力称为流动性。
热塑性塑料的流动性常用熔体流动速率指数， 简称熔融指数来表示。熔融指数越大，塑料熔体 的流动性越好。
轴承、齿轮、凸轮、滑轮、透镜、灯 罩、磁盘、光学储存盘、计算机零部
件
（二）热固性塑料
热塑性塑料 PU聚氨酯树脂
主要性能 粒状、延性
酸性
主要应用
鞋底、椅垫、人造皮革、油漆
常用的塑料成型工艺
注射 压缩 传递 挤出 中空吹塑 真空吸塑 气压成型
目前，塑料成型技术正朝着精密化、微型 化和超大型化方向发展。
综合性能好
汽车零件、化工容器、管道、涂 层、蓄电池匣
酸
化工管道、泵、插头、开关、电 缆绝缘层
酸
仪表仪器外壳、汽车灯罩、装饰 件
电机外壳、仪表壳、仪表板、蓄 电池槽、汽车零件、齿轮、轴承、
轿车车身、装饰件
热塑性塑料
主要性能
透光极好、尺寸稳 PMMA有机玻璃 定性好、刚度及耐
化学药品性好
PA聚酰胺（尼 龙）