塑料模具设计与制造概述
塑料模具设计与制造
《塑料模具设计与制造》教案第一章塑料成形基础1．1 塑料概论1．1．1、聚合物的分子结构1．1．2塑料的组成与分类1、塑料的组成塑料以合成树脂为主要成分，它由合成树脂和根据不同的需要而增添的不同添加剂所组成。
(1)合成树脂合成树脂是塑料的基本成分，它决定塑料的类型和基本性能。
（2）填充剂（又称填料）：添加填充剂的目的是降低塑料中树脂的使用量，从而降低制品成本；其次是改善塑料的加工性能和使用性能，填充剂在塑料中的含量一般控制在 40% 以下。
(3)增塑剂：增塑剂的作用是提高塑料的可塑性和柔软性。
(4)增强剂增强剂用于改善塑料制件的机械力学性能。
但增强剂的使用会带来流动性的下降，恶化成型加工性，降低模具的寿命以与流动充型时会带来纤维状填料的定向问题。
(5)稳定剂添加稳定剂的作用是提高塑料抵抗光、热、氧与霉菌等外界因素作用的能力，阻缓塑料在成型或使用过程中的变质。
稳定剂的用量一般为塑料的 0.3～0.5%。
（6）润滑剂润滑剂对塑料的表面起润滑作用，(7)着色剂合成树脂的本色大都是白色半透明或无色透明的。
在工业生产中常利用着色剂来增加塑料制品的色彩。
对着色剂的要：耐热、耐光，性能稳定，不分解、不变色、不与其它成分发生不良化学反应，易扩散，着色力强，与树脂有良好的相溶性，不发生析出现象。
着色料添加量应＜ 2%。
（8）固化剂在热固性塑料成型时，有时要加入一种可以使合成树脂完成交联反应而固化的物质。
(9）其它辅助剂根据塑料的成型特性与制品的使用要求，在塑料中添加的添加剂成分还有：阻燃剂、发泡剂、静电剂、导电剂、导磁剂、相容剂等。
2、塑料的分类（1）按合成树脂的分子结构与其成型特性分类1) 热塑性塑料这类塑料的合成树脂都是线型或带有支链型结构的聚合物，在一定的温度下受热变软，成为可流动的熔体。
在此状态下具有可塑性可塑制成型制品，冷却后保持既得的形状；如再加热，又可变软塑制成另一形状，如此可以反复进行。
2) 热固性塑料这类塑料的合成树脂是带有体型网状结构的聚合物，在加热之初，因分子呈线型结构，具有可熔性和可塑性，可塑制成一定形状的制品，但当继续加热温度达到一定程度后，分子呈现网状结构，树脂变成了不熔的体型结构，此时即使再加热到接近分解的温度，也不再软化。
塑料模具设计与制造工艺流程
塑料模具设计与制造工艺流程塑料模具设计与制造工艺流程一、引言塑料模具是一种用于制造塑料制品的重要工具，它具有成本低、加工效率高、可大批量生产等优点，被广泛应用于汽车、家电、电子产品等各个领域。
本文将详细介绍塑料模具设计与制造的工艺流程。
二、模具设计1.产品分析：首先需要对要制造的塑料制品进行全面的分析，包括产品的尺寸、形状、结构和功能等方面。
通过分析可以确定所需模具的类型、材料和工艺。
2.模具结构设计：根据产品分析的结果，进行模具结构设计。
模具结构设计包括顶出、翻斜、分模、脱模等方面的考虑，以确保产品能够顺利脱模。
3.模具零件设计：对整个模具进行分解，设计各个零部件的形状和尺寸。
常见的模具零件包括模板、螺杆、模芯、顶针等。
设计时要考虑零件的强度、刚度和耐磨性等因素。
4.模具装配设计：根据模具零件设计的结果进行模具的装配设计，确保各个零部件之间的配合精度和加工精度要求。
5.模具设计验证：对设计的模具进行验证，包括结构强度、脱模性能、产品加工性能等方面的测试和分析。
如果存在问题，需要进行相应的修改和优化。
三、模具制造1.原材料准备：根据模具设计的结果，准备所需的模具材料，通常使用的材料有钢材和铝合金等。
根据不同情况选择合适的材料。
2.粗加工：将材料进行粗加工，包括锻造、剪切、车削等步骤，使材料初步呈现出设计要求的形状和尺寸。
3.精加工：对粗加工的模具零部件进行精加工，包括铣削、磨削、钻孔等步骤，使零部件达到设计要求的精度和表面光洁度。
4.热处理：对加工好的模具零部件进行热处理，通过控制温度和时间等参数，使零部件具有良好的硬度和韧性。
5.装配调试：将加工好的零部件进行装配调试，在装配过程中进行配合精度和尺寸精度的检测和调整，确保模具的正常使用。
四、模具试模1.试模准备：在进行试模前，需要对模具进行清洁和润滑处理，确保模具表面的光洁度和顺滑度。
2.材料预热：根据所使用的塑料材料，对材料进行预热处理，使其达到适宜的流动性和熔融温度，以便顺利注入模具。
塑料成型工艺与模具设计
采用新型螺杆设计、优化口模结构等 方法，提高制品尺寸精度和表面质量。
05
模具设计的创新与实践
智能化模具设计
1
智能化模具设计是指利用先进的信息技术、人工 智能和大数据分析，实现模具设计的自动化、智 能化和精细化。
2
通过智能化设计，可以大大提高模具设计的效率 和精度，减少人工干预和误差，降低生产成本， 提高产品质量。
案例概述
本案例介绍了智能化技术在塑料成型工 艺与模具设计中的应用，以提高模具设
计的效率和精度。
快速原型制造
采用3D打印技术制作模具原型，缩短 了模具制作周期，降低了试模成本。
智能化技术应用
采用计算机辅助设计（CAD）软件进 行模具设计，利用仿真技术预测制品 成型过程和优化模具结构。
数据分析与优化
通过收集生产数据，分析制品缺陷和 模具问题，进一步优化模具设计和工 艺参数。
工艺特性要求
塑料成型工艺的特性决定了模具 设计的结构和尺寸，例如模具的 型腔、浇注系统、冷却系统等。
材料选择
塑料成型工艺对材料的要求也影 响了模具设计的选择，例如模具 材料的耐热性、耐磨性、耐腐蚀 性等。
模具设计对塑料成型工艺的制约
模具容量
模具的容量决定了能够成型的塑料制 品的大小和复杂程度。
模具温度控制
新材料选择
选用聚碳酸酯（PC）作为替代传统 聚乙烯（PE）的材料，具有更好的 强度、耐热性和透明性。
模具设计调整
针对新材料的特点，优化了模具结构 设计，如增加热流道、改进冷却系统 等。
工艺参数优化
根据新材料的特性，调整了注射温度、 注射压力、模具温度等工艺参数，提 高了成型效率和制品性能。
智能化模具设计实践案例
注塑模具设计与制造教程
03
注塑模具结构设计
分型面设计技巧及注意事项
分型面选择原则
确保产品顺利脱模，减少溢料和 飞边，简化模具结构。
分型面设计要点
分型面应位于产品断面轮廓最大 的地方，便于脱模；避免在分型 面上设计小孔或凹槽，防止溢料 和飞边；分型面的设计应便于模
具的加工和装配。
注意事项
分型面的选择应避免影响产品的 外观和性能；对于复杂的产品， 可能需要采用多个分型面进行脱
性能要求
模具材料应具有良好的切削加工性、热处理稳定 性、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性等性能。
精度与表面质量要求
精度要求
根据产品精度要求，确定模具的制造 精度和装配精度，保证产品的尺寸精 度和形位公差。
表面质量要求
模具表面应平整、光滑，无裂纹、毛 刺等缺陷；分型面、型腔等重要表面 应达到一定的粗糙度要求，以保证产 品的外观质量和脱模顺畅。
分类
根据模具的结构和使用特点，注塑模具可分为单分型面 注塑模、双分型面注塑模、带有侧向分型与抽芯机构的 注塑模以及热流道注塑模等。
注塑模具结构组成
导向部件
浇注系统
由主流道、分流道、浇口和冷料 穴等组成，用于将熔融的塑料从 注塑机喷嘴引入模具型腔。
包括导柱、导套等，用于保证动 模和定模在合模时的相对位置精 度。
压力调整技巧及常见问题解决方案
压力调整技巧
注射压力、保压压力和背压是注塑成型过程中的关键压力参数。 根据产品的结构、壁厚和塑料的流动性，合理调整这些压力参 数，以确保塑料充分填充模具并补偿收缩。
常见问题解决方案
针对飞边、短射、缩水等常见问题，通过调整注射速度、保压 时间和压力分布等参数，可以有效改善产品质量。
加工工艺流程梳理与规范操作指南
塑料模具的设计与成型工艺
塑料模具的设计与成型工艺摘要:塑料成形是一种以人工合成金属树脂材料为基本合成原材料,加入其他一定量化学添加剂,在一定的工作压力、温度下,制成一定形状,并在室温下长久保持形状不变的材料。
塑料是20世纪末期发展壮大起来的一类工业新型材料,包装材料工业、日常用品制造工业,机械工业,医疗器械等工业领域。
医疗器械等领域。
塑料模具产品设计的基本技术要求之一是企业能不断生产研制出能在尺寸,精度,外观及热物理及流体力学性能等各方面条件均能充分满足实际使用性能要求的优质材料塑件。
在进行模具生产使用时,应该要力求模具生产过程效率高,自动化管理程度高,操作方便,寿命长;在应用模具结构制造工艺方面,要求模具结构设计合理,制造容易,成本低。
引言:20世纪70年代以来,石油危机持续爆发虽然使得目前我国大型塑料制品加工制造产业的主要产品原料价格上涨,其宏观经济发展趋势仍然受到很多较大一定程度的宏观经济因素抑制和被经济抑制。
所以,改善塑料的性能、推广和使用先进的模具设计制造技术,研究塑料快速成型技术显得尤为重要。
塑料模具是使塑件成型的主要工具,它可使塑件获得一定的结构形状及所需性能。
其发展受到很大程度的抑制抑制。
所以,改善塑料的性能、推广和使用先进的模具设计制造技术,研究塑料快速成型技术显得尤为重要。
塑料模具是使塑件成型的主要工具,它可使塑件获得一定的结构形状及所需性能。
用特殊模具工艺生产制造出来的的新型塑件产品具有高工艺复杂程度,高质量一致性,高操作精度、高生产率以及低材料消耗率等几大特点。
一、塑料模具简介塑料产品是用各种零件作为材料后再进行加工再成型而得以获得的一种产品。
而腔体模具就是一种利用其本身特定的腔体密闭性和腔体部件去加工成型,从而可以做成一种具有一定整体形状和大小尺寸的大型塑料金属制件的一种工具。
1、用新型机械塑料模具自动加工塑料生产工艺制造加工出来的的新型柔性塑件塑料制品。
它具有高度易操作和低精度、高性能和低一致性、高生产率和低使用材料资源消耗率等几个新的显著特点。
模具设计与制造
一、什么是塑料的收缩性？影响塑料收缩率变化的主要因素是什么？塑料自模具中取出冷却到室温后，发生尺寸收缩的特性称收缩性。
塑料的收缩率不是一个常数，由于这种收缩不仅是塑料本身的热胀冷缩造成的，而且还与各种成型因素有关。
影响收缩率的主要因素包括：1.塑料品种 2.塑件结构3.模具结构4.成型工艺。
二、简述冲裁凸、凹刃口尺寸计算原则。
1、设计落料模先确定凹模刃口尺寸。
以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。
2、设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；3、冲裁（设计）间隙一般选用最小合理间隙值（Zmin）。
4、选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。
5、工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差。
但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差。
三、标注图示单分型面注射模具结构中零件7、12、13、14、15、16、17的名称及作用。
7：推杆：推出装置12：主流道拉料杆：浇注系统零部件13：复位杆：结构零部件14：导柱：模具合模时，导柱起到导向定位作用15：型芯：成型塑件内部形状16：定模板：成型零部件17：冷却水道：模具的冷却系统四、试述冲裁模装配要点。
当冲裁模试模时发现毛刺较大、内孔与外形的相对位置不正确，这会是哪些原因所造成的？应如何调整？冲裁模的装配要点如下：1、首先选择基准件,根据模具主要零件加工时的相互关系来确定,一般有凸凹模,导向板,因定板等。
2、装配次序是按基准件安装有关零件。
以导向板为基准进行装配时,通过导向板将凸模装入夹板,再装入上模座,然后再装凹模及下模座。
当模具零件装入模座时先装基准件,检查无误后钻铰销钉孔;后装的在装妥无误后要待试冲达到要求时才钻铰销钉孔,打入定位销。
3、导柱压入下模座后,除要求导柱表面与下模座平面间的垂直度误差符合要求外,还应保证导柱下端面离下模座底面有1~2mm的距离,以防与压力机台面接触。
塑料成型工艺与模具设计概述
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。
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
（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
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
塑料模具基础知识模具设计与制造
塑料模具基础知识模具设计与制造塑料模具基础知识是指关于塑料模具设计和制造的一些基本概念和要点。
本文将从模具设计的基本原则、模具制造工艺、常见塑料模具结构以及模具设计与制造的相关技术进行详细阐述，并给出实例说明，以期为读者提供塑料模具设计和制造的基础知识。
一、模具设计的基本原则模具设计是在满足塑料制品产品质量和生产效率的基础上，根据客观条件进行设计的过程。
在设计时，需要遵循以下几个基本原则：1.统一原则：即使用模具的制品应尽量设计成相同或相似的形状，以便于模具设计和制造。
2.通用性原则：即模具应具备一定的通用性，能够适应各种塑料制品的生产需要。
3.进口与出口的合理布置原则：模具的进口和出口应合理布置，以确保塑料制品的成型质量和生产效率。
4.合理的冷却系统和延伸系统：模具应设计合理的冷却系统和延伸系统，以提高塑料制品的质量和生产效率。
5.减少加工和装配工序：模具应尽量减少塑料制品的加工和装配工序，以提高生产效率和降低制造成本。
二、模具制造工艺塑料模具制造工艺主要包括模具设计、模具加工、装配、调试和模具试模等环节。
模具制造工艺是塑料模具制造的基础和核心环节，对模具的质量和生产效率起着至关重要的作用。
1.模具设计：根据塑料制品的形状和要求，设计模具的结构、尺寸、材料等参数，并制作模具设计图纸。
2.模具加工：根据模具设计图纸，进行模具的加工和成型，主要包括铣削、车削、锻造、热处理等工艺。
3.模具装配：将模具的各个部件按照设计要求进行装配，包括固定模板、动模板、模芯、导向套等部件的组装和调整。
4.模具调试：将装配完成的模具安装到注塑机上进行调试，调试过程中需要检验射出、冷却、开模等各个环节的质量和效果。
5.模具试模：在模具调试合格后，进行塑料试模，检验塑料制品的质量和生产效率。
三、常见塑料模具结构常见的塑料模具结构主要有单模、连模和自动脱模模具。
1.单模：单模是由一个固定模板和一个动模板组成的模具，适用于生产中形状较简单的塑料制品。
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第七章中空吹塑 第八章挤出机头 第九章塑料模具寿命与塑料模材料 第十章 塑料模设计程序
引言
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
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：
模具工业是我国国民经济的基础产业，是技术密集的 高技术行业。
模具是制造过程中的重要工艺装备。 模具设计与制造专业人才是制造业紧缺人才。
第一章 概述
1.1模具及模具的发展概况 3.现代模具分类
第一章 概述 塑料模具(基本概念2)---是指利用其本 身特定密闭腔体去成型具有一定形状 和尺寸的立体形状塑料制品的工具。
2.按成型过程中物理状态不同分 :
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。
压缩成型 压注成型 注射成型 挤出成型
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。
吹塑成型 真空及压缩空气成型 气辅成型
国外 0.005～0.01mm Ra0.01～0.05μm 10～60万次 160～300万次 80%以上
国内 0.02～0.05mm
Ra0.20μm 10～30万次 50～100万次 总体不足10%
塑料模塑成型技术
塑料产品生产流程--本课程研究的内容：
塑料产品设计
相互关联
模塑成型工艺设计
塑料模具设计
相互影响
塑料模具制造
塑料产品
工艺是模具设计的依据 制造是模具设计的保证
模具设计与制造专业主干专业课程之一
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、
第一章 概述
掌握知识点: 加工材料：塑料 加工依据：塑料的成型性能，塑件结构、尺寸精度 加工设备：主要是塑料成型设备 加工工艺装备：塑料模具
模塑成型工工艺、高效率的设备、先进的模具 是影响塑料制品(塑件)生产的三大重要因素
第一章 概述
1.4 塑料模塑成型及模具技术的发展动向
1.塑料成型技术的发展 塑料成型理论的进展(各种流变行为的研究 ) 塑料成型方法的革新(针对新型塑料和具有特殊要求的塑件 ) 制品的精密化、微型化和超大型化
形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。
特点：
1）模具----是一种工具； 2）模具与塑件-----“一模一样” ； 3）订货合同-----单件生产 4）模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、 高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造 方法所不能比拟的。
第一章 概述
1.1模具及模具的发展概况
模具设计与制造专业主干专业课程
模具设计与制造专业主干专业课程之一
课程情况总体简介
授课学时： 72 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。
第一章 概述 第二章 塑料 第三章模塑成型工艺
课程目录： 第四章 塑料模基本结构和零部件设计
第五章 塑料注射模的设计
工
具
为几何形状、尺寸精度、物理性
塑料模具 能等符合使用要求的制品。
19.02.2021
可整理ppt
20
第一章 概述
1.3 塑料的成型工艺方法与成型模具
模塑成型法
压缩模 压棍（模） 真空成型模
压注模
注射模
塑料成型方 法及其模具
挤出模 吹塑模
彩印模
搪塑模
发泡模 热压印模
第一章 概述
1.3 塑料成型工艺方法与成型模具
塑料-塑件-塑料模塑成型工艺
引言
月饼
饼模
引言
塑件---塑料模具
引言 月饼（ 材料---面粉） 工具---饼模 塑件（材料---塑料） 工具--塑料模具
本门课程研究的内容之二： 塑料模具设计
认识模具--了解模具--掌握模具技术--应用模具技术
引言
本门课程研究的内容之三： 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
2.模具发展概况: 我国古代模具技术已达到较为先进的水平
我国现代模具行业发展迅猛 工业革命推动了工业技术的发展
第一章 概述
模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重 要标志之一。
美国工业界认为：模具是美国工业的基石
日本工业界认为：模具是促进社会繁荣的动力
国外将模具比喻为“金钥匙”、 “进入富裕社会的原动力”。
模具(基本概念1)：——是指利用其本 身特定形状去成型具有一定形状和尺 寸的制品的工具。
第一章 概述
1.1模具及模具的发展概况
4.模具技术的应用
模具是先进生产力的代表 是先进文化的发展方向 是工业生产的基础工艺装备
广泛用于各行各业
第一章
举例:
汽车模具系列 Moulding Die For Automotive
成
塑工
塑 料
型 加
料 制
修
工
品
饰
-- --
树脂的生产
塑料的生产
塑件的生产
第一章 概述
1.3 塑料的成型工艺方法与成型模具
第一章 概述
1.3 塑料的成型工艺方法与成型模具 1.按塑件的结构不同分: 线状成型法 ——人造纤维
板状成型法 ——薄板材料或片状材料（胶 片薄板、塑料薄膜）
立体状成型法（模塑成型法） ——把塑料模塑成
概述
反光镜玻璃模
绝缘陶瓷模
保险杠注射模
密封圈挤出模
轮毂压铸模
轮胎橡胶模
大型覆盖件模
第一章 概述
通用塑料
1.2、塑料工业与塑料制品 工程塑料 塑料----属合成高分子材料 特殊塑料
塑料工业---包括塑料生产和塑料制品(塑件)生产
单
成
体
型
--
的
助
制
剂
机
造
装械树塑原 Nhomakorabea料脂 的 制
树 脂
料 的 制
造
造
配加
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。
第一章 概述
1.1模具及模具的发展概况
1. 模具(基本概念1)：——是指利用其本身特定
2.产品市场的发展
3.塑料模具发展趋势（大型化 、高精度、多功能复 合模、热流道模具）
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可整理ppt
24
第一章 概述
1.4 塑料模塑成型及模具技术的发展动向
较国 表内
外 塑 料 模 具 技 术 比
项目 注塑模型腔精度 型腔表面粗糙度
非淬火钢模具寿命
淬火钢模具寿命 热流道模具使用 率 标准化程度 中型塑料模生产 周期