塑料成型工藝與模具設(shè)計學習任務(wù)一塑件的設(shè)計

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1、塑料成型工藝 與模具設(shè)計,國家“十二五” 規(guī)劃教材,重慶大學出版社,目的與要求：,目的： 了解常見塑料的類型及性能，能為塑件選擇合適的材料。 要求： 1、能正確說出塑料的組成及特性； 2、能正確區(qū)分常見塑料的類型； 3、能正確為塑件選擇合適的材料,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,學習活動塑件的選材,重點與難點：,重點： 1、常用塑料的性能及用途 2、選材的步驟與方法 難點： 1、常用塑料的性能 2、選材的方法,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,學習活動塑件的選材,塑料的組成及特性,定義,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,塑料的組成=合成樹脂+添加劑,內(nèi)容,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,塑料的特性,1. 密度小、質(zhì)量輕,

2、2. 比強度、比剛度高,3. 電絕緣性能好,4. 化學穩(wěn)定性好,5. 減摩、耐磨性能好,6. 減振、消音性能好,7. 絕熱性好、透光率高,8. 成型性能好、經(jīng)濟效益高,9.成型收縮率高，不耐熱，易燃燒，易老化， 會“蠕變”，會造成環(huán)境污染等,常見塑料的類型,定義,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,熱塑性塑料：合成樹脂分子結(jié)構(gòu)都是線型或帶支鏈線型,在受熱后變軟，繼續(xù)加熱會變成熔融黏稠液體，施加壓力會流動，可充滿一定形狀的空腔，冷卻后能定型,過程中一般只發(fā)生物理變化，此過程可反復(fù)進行。,熱固性塑料：合成樹脂分子結(jié)構(gòu)也是線型或帶支鏈線型,第一次加熱時可軟化，施加壓力會流動充滿型腔，繼續(xù)加熱到一定溫度則與交聯(lián)劑

3、發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，分子形成網(wǎng)狀（體型）結(jié)構(gòu)而固化變硬，如再繼續(xù)加熱，也不再軟化流動，,既有物理變化又有化學變化，該變化過程是不可逆的。,塑料合成樹脂分子結(jié)構(gòu),學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,常見塑料的類型,內(nèi)容,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,熱塑性塑料、熱固性塑料,塑料的分類：,（）按合成樹脂的熱性能分,（）按塑料的用途分,通用塑料：指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價格低的塑料,工程塑料：可作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料,特種塑料：具有特種功能，適用于某種特殊用途的塑料,常用的熱塑性塑料的性能及用途,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,使用性能,工藝性能,應(yīng)用范圍,高密度（High Density）聚乙烯PEHD（低壓聚乙烯） 低密度（

4、Low Density） 聚乙烯PELD（高壓聚乙烯） 聚丙烯（俗稱百折膠）PP 聚氯乙烯 PVC 聚苯乙烯 PS 丙烯腈.丁二烯.苯乙烯共聚物 ABS 聚碳酸酯 PC 聚甲醛 POM 聚酰胺 PA 聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）PMMA,選材的步驟和方法,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,（1）選材的步驟,根據(jù)使用的目的，列出制件的全部功能要求，并盡可能定量化。,根據(jù)制件的功能要求，考慮使用性能數(shù)值（工程性能）和設(shè)計數(shù)據(jù)，提出目標材料（部件材料）的性能數(shù)值，并通過這些性能要求來預(yù)選材料,最后通過部件工程性能要求與材料性能的比較來確定候選材料。,選材的步驟和方法,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,（1）選材的方法,

5、學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,例：網(wǎng)絡(luò)交換機外殼選材,（1）確定產(chǎn)品的技術(shù)要求,（2）初選材料,（3）篩選材料,PBT 聚對苯二甲酸丁二醇酯,PET 聚對苯二甲酸乙二醇酯,PC 聚碳酸酯,根據(jù)客戶的要求，比較重要性的大小，對技術(shù)要求分配權(quán)重；分別進行比較選擇綜合性能最接近理想值的材料。,目的與要求：,目的： 通過學習塑料的成型工藝特性對塑件質(zhì)量的影響,能選擇合適的塑料模塑成型工藝條件,為模具設(shè)計及成型設(shè)備工藝參數(shù)的設(shè)置,產(chǎn)品成型打下基礎(chǔ)。 要求： 1、能正確分析塑料的成型工藝特性對塑件質(zhì)量的影響。 2、能選擇合適的塑料模塑成型工藝條件。,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,學習活動2塑料的成型工藝特性,重點與

6、難點：,重點： 1、塑料成型的工藝性能 2、塑料模塑成型工藝條件 難點： 1、塑料的收縮性 2、塑料的模塑窗口,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,學習活動2塑料的成型工藝特性,塑料模塑成型工藝條件,塑料的成型工藝特性對塑件質(zhì)量的影響,定義,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,塑料成型工藝特性: 成型過程、特有性能,流動性：充填模腔的能力,溢料間隙：不溢出、最大間隙值,收縮性：冷卻、尺寸縮小,收縮率：收縮量、百分率,聚合物的結(jié)晶：形成穩(wěn)定、規(guī)整排列分子鏈,熱敏性：料溫高和受熱時間較長，變色、降解,相容性：不同品種的塑料、熔融狀態(tài)、不相分離,內(nèi)容,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,（）塑料成型的工藝性能,塑料成型的工藝特性，主要

7、包括流動性、收縮性、結(jié)晶性、熱敏性、吸濕性等。,流動性,根據(jù)溢料間隙劃分好、中等和差3個等級,影響熱塑性塑料流動性的主要因素：,塑料品種,模具結(jié)構(gòu),成型工藝,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,（）塑料成型的工藝性能,影響塑料收縮性的主要因素：,收縮性,塑料的組成及結(jié)構(gòu)、成型工藝方法、工藝條件、制件幾何形狀及金屬嵌件的數(shù)量、模具結(jié)構(gòu)、澆口形狀與尺寸等,收縮的主要形式:線型收縮 方向性收縮 成型后收縮,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,收縮性,a塑料品種 b制件結(jié)構(gòu) c模具結(jié)構(gòu) d成型溫度 e成型壓力 f成型時間,影響熱塑性塑料收縮性的主要因素,結(jié)晶性,聚合物結(jié)晶的特點,結(jié)晶速度慢,結(jié)晶不完全

8、,結(jié)晶型塑料成型時的注意事項,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,熱敏性,吸濕性,成型時應(yīng)選用螺桿式注射機 嚴格控制料溫和成型時間 加入穩(wěn)定劑,吸濕性強的塑料成型前，一般都要經(jīng)過干燥,相容性,分子結(jié)構(gòu)相似者較易相容,吸濕性弱的材料，成型前可不干燥,分子結(jié)構(gòu)不同時較難相容,塑料模塑成型工藝條件,定義,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,塑料的可模塑性：一定的溫度和壓力、塑料在模具中、可模塑成型的能力,塑料的模塑窗口,內(nèi)容,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,成型區(qū)域；表面不良線；缺料線； 塑料分解線； 溢料線,成型溫度過高：塑料分解、 收縮率也會增大,成型溫度過低：熔體黏度 大，流動困難,過高的壓力：溢料、內(nèi) 應(yīng)力,壓力過低：充模

9、不足,目的與要求：,目的： 通過學習塑件的設(shè)計,能對塑件不合理的設(shè)計進行修正,并在塑件的創(chuàng)新設(shè)計時，能考慮產(chǎn)品對模具設(shè)計及成型的影響, 為產(chǎn)品設(shè)計打下基礎(chǔ)。 要求： 1、能對塑件不合理的設(shè)計進行修正,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,學習活動3塑件的設(shè)計,重點與難點：,重點： 1、制件設(shè)計的基本原則 2、塑件的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計 難點： 1、塑件形狀、加強肋設(shè)計 2、鉸鏈、金屬嵌件設(shè)計,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,學習活動3塑件的設(shè)計,塑料的成型工藝特性對塑件質(zhì)量的影響,定義,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,脫模斜度:沿脫模方向、塑件內(nèi)外表面上、足夠的斜度,加強肋：增加強度、剛度,金屬嵌件：塑件內(nèi)嵌入金屬零件,塑件的

10、尺寸精度：制件尺寸、產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度,支承面：支承物體的平面,制件設(shè)計的基本原則,內(nèi)容,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,需考慮原料的物理、化學、機械性能和成型工藝特性,滿足使用要求，力求結(jié)構(gòu)簡單、壁厚均勻、成型方便,有利于模具的分型、排氣、補縮和冷卻,模具型腔易于制造，模具抽芯和推出機構(gòu)簡單,需考慮原料價格，模具成本及壽命，產(chǎn)品的利潤率等,塑件的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,設(shè)計的主要內(nèi)容包括： 塑件形狀、尺寸精度、表面粗糙度、脫模斜度、壁厚、加強肋、支承面、凸臺、孔、圓角、螺紋、金屬嵌件、文字符號及標記等,設(shè)計的目標： 滿足性能要求、結(jié)構(gòu)合理、造型美觀、成型方便。,塑件的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)

11、計,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,塑件形狀,盡量避免側(cè)孔或側(cè)向凸凹,塑件的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,塑件尺寸精度及表面粗糙度,盡可能選用低精度等級,可根據(jù)GB/T14886-2008的標準來選取,模具表面粗糙度要比制件的要求低級（ 值更?。?可參考GB/T14234-1993的標準來選取,一般取為0.21.6,塑件的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,脫模斜度,取值方向,基本尺寸標注方法,塑件的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,壁厚,壁厚盡可能地均勻,加強肋,加強肋的高度L=(13) 肋根寬b=(1/41/2) 制件厚度2mm時， 可取= 肋根過渡圓角R=(1/8 1/4)

12、肋端部圓角r=/8 收縮角 兩肋的間隔,塑件的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,支承面及凸臺,底腳（三點或四點）支承、邊框支承,凸臺,塑件的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,孔,孔與邊距離,孔的大小設(shè)計,孔的成型方法, 倍的塑件壁厚,參考相關(guān)的設(shè)計手冊,與孔的形狀、大小有關(guān),通孔成型,斜孔、復(fù)雜孔的成型方法,塑件的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,圓角,圓角特點,圓角尺寸,避免應(yīng)力集中,有利于充模和脫模。,有利于提高模具強度、便于模具制造,塑件的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,螺紋,塑件上的螺紋可直接模塑成型、也可機加工,不宜采用細牙、精度不能要求太高、一般低于MT3級,金屬嵌件。,金屬嵌件與塑件連接的方法,黏結(jié)、壓入、一起成型,設(shè)計帶嵌件的塑件應(yīng)注意的問題,如何保證嵌件在塑件中固定牢固？,塑件的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,鉸鏈的截面形式,鉸鏈的設(shè)計要點： 薄、厚度均勻、脫模時彎折、不長、圓弧過渡,學習任務(wù)一 塑件的設(shè)計,