《塑料成型工艺与模具设计 教学课件 ppt 作者 杨永顺 第1章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑料成型工艺与模具设计 教学课件 ppt 作者 杨永顺 第1章（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、普通高等教育“十二五”规划教材,杨永顺 主编,塑料成型工艺与模具设计,1,第一章 绪论,1.2 塑料成型技术的发展,1.4 学习本课程的目的及方法,1.3 塑料成型模具及发展趋势,1.1 塑料与塑料制品,2,3,塑料是以高聚物（树脂）为主要组分，在其制造或加工过程中的某一阶段能流动成型或聚合成型，并在常温下保持形状不变的固体材料。 塑料成型制品是以塑料为原料经成型加工而获得的制品，又称塑料制品或塑件。,4,（1）密度小 其密度大多在1.01.4g/cm3之间，约为钢铁材料密度的1/6。 （2）比强度高 在承担相同载荷条件下，所需零件的重量小。 （3）耐化学腐蚀能力强 对酸、碱、盐等化学物质均有
2、良好的耐腐蚀能力。 （4）绝缘性能好，介电损耗低 可以与陶瓷和橡胶媲美，许多电器用的插头、插座、开关、手柄等，都是用塑料制成的。,5,（5）隔热隔音性能好 广泛用作绝热保温材料以及隔音吸音材料。 （6）减摩耐磨性能好 大多数塑料都具有良好的减摩和耐磨性能，可以在水、油或带有腐蚀性的液体中工作，也可以在半干摩擦或者完全干摩擦的条件下工作。,6,（7）抗振减振性能好 聚合物大分子的柔韧性和弹性使塑料具有良好的减振性能，因而使塑料成为现代工业中抗振减振性能极好的材料，不仅可以用于高速运转机械，还可以用作汽车中的一些结构零件等。 （8）光学性能好 不加填充剂的非结晶塑料大都可以制成透光性良好的制品，折
3、光率较高，并且具有很好的光泽。,7,（9）多种防护性能 塑料除具有良好的耐腐蚀性、绝缘性、防振性外，还具有防水、防潮、防辐射等多种防护性能，广泛用作食品、化工、航天、原子能工业的包装材料和防护材料。 （10）一般塑料的刚性差 如尼龙的弹性模量仅为钢铁的1/100。,8,（11）塑料的使用温度范围窄 长时间工作的使用温度上限一般在100以下，即使被称为耐高温塑料的聚酰亚胺和聚四氟乙烯等，能够连续工作的最高温度也不超过250；塑料在低温下性脆易开裂。 （12）塑料易燃烧，在光和热的作用下性能容易变差，发生老化现象。 （13）冷却后成型收缩率大 使得制品的精度不易控制，塑料制品的使用范围也受到一定限
4、制。,9,10,塑料制品生产主要包括成型、机械加工、修饰和装配四个生产过程。 成型是将各种形态的塑料制成所需形状的制品或型坯的过程。塑料制品成型后，可以直接使用或与其他件装配组合后使用，亦可通过机械加工、修饰加工等后处理工艺提高其使用性能和品质。,11,如图1-1 塑料制品的生产过程,12,1.2.1 塑料制品成型方法分类,（1）塑料成型理论的深入研究 加深对塑料成型过程中所发生的物理、化学变化和力学行为的认识，借以改进生产技术、方法和设备。 有关挤出成型的流动理论和数学模型已经基本建立，并且在生产中得到应用。 有关注射成型的流动理论和数学模型尚在探讨，注射成型的塑料熔体在一维和二维简单模腔中
5、的流动理论和数学模型已经解决。 今后的工作是如何将理论和生产实际相结合，并进一步加强对塑料熔体在三维模腔中流动行为的研究。,13,（2）塑料加热塑化技术研究 目前，电阻加热与螺杆塑化依然是塑料熔融塑化最主要的方式，但近几年已有新的塑料熔融塑化技术出现。 电磁动态塑化理论与技术已问世，电磁感应加热技术也正为越来越多的挤出、注射加工与设备制造企业所接受。,14,已出现多种新的熔融塑化技术，如：超声波熔融塑化、多螺杆挤出技术等。 特别是超切变塑化挤出技术，采用基于正应力作用的输运机理，由泵来实现其物料的输送，期间物料完全在正应力的作用下被研磨、压实、排气和塑化。完全抛弃了传统螺杆挤出机基于剪切和摩擦
6、的运输和塑化机理，挤出特性硬，且物料在挤出机中的停留时间更均一，减小了物料的热历程差异。,15,16,模具成型因其生产效率高、产品质量好、材料消耗少、生产成本低而获得广泛应用。 利用模具制造的零件数量，在飞机、汽车、摩托车、拖拉机、电机、电器、仪器仪表等机电产品中占80%以上； 在电脑、电视机、摄像机、照相机、录像机等电子产品中占85%以上； 在电冰箱、洗衣机、空调、电风扇、自行车、手表等轻工业产品中占90%以上； 在子弹、枪支等兵器产品中占95%以上。,17,模具是最重要的工业生产手段和工艺发展方向，模具生产的工艺水平及科技含量的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，已
7、成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，决定着一个国家制造业的国际竞争力。,18,美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”； 日本称模具工业为“进入富裕社会的原动力”； 德国给模具工业冠以“金属加工业中的帝王”称号； 欧盟国家称“模具就是黄金”； 新加坡把模具工业作为“磁力工业”； 中国则称“模具是印钞机”。,19,1.3.1 塑料模具在塑料成型中的重要性,20,塑料成型模具是成型塑料制品的主要工艺装备之一。利用模具使塑料获得一定的形状和所需性能，对达到塑料加工工艺要求、使用要求和造型设计要求起着重要作用。 在塑料加工行业中约有95%的产品靠模具生产，产品的更新也都是以工艺的改进和模具
8、的更新为前提的。,1.3.1 塑料模具在塑料成型中的重要性,大型塑料模具：重量已达50t以上； 精密塑料模具：精度已达到3m，并已能生产精度为0.5m的小模数齿轮模具及高光学要求的车灯模具等； 多腔塑料模：已能生产7800腔的塑封模； 高速挤出模：挤出速度已达4m/min以上； 可以生产主型材双腔共挤、双色共挤、硬软共挤、后共挤、再生料共挤和低发泡钢塑共挤等模具。,21,在生产手段上，模具企业设备数控化已有较大程度提高，CAD/CAE/CAM技术的应用面甚为扩大，高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多。 模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都已有较大幅度的提高。 热流道模具的比例也有较大
9、提高。,22,（1）发展模具新结构、新材料和新工艺 重点开发精密、复杂、大型、微型、高效、长寿命模具，以满足塑料制品精密化、微型化和大型化的要求； 发展多腔、多层、多工位模具及多功能模具、组合模具，长寿命模具。 在模具型腔加工中广泛应用高精度、高效率、自动化机床，如仿形、数控、电加工机床和三坐标测量仪等精密测量设备。,23,（2）加强计算机在模具设计制造中的应用 塑料流变学、几何造型技术、数控加工以及计算机技术突飞猛进，为塑料模具CAD/CAE/CAM系统的开发创造了条件。 目前国内外已陆续推出一些相应的软件系统并在生产中获得应用，其内容涉及注射产品造型、模具设计、绘图到数控加工数据的生成，并
10、预测成型工艺及模具结构等相关参数的正确性。 模具CAD/CAE/CAM/PDM正向集成化、3D化、智能化、网络化和信息化方向发展。,24,（3）加速模具零件标准化和专业化 模具标准件是模具的重要组成部分，是模具制造的基础。 对缩短模具设计制造周期、降低模具生产成本、提高模具质量都具有十分重要的技术经济意义。 模具标准件的专业化生产和商品化供应，极大地促进了模具工业的发展。,25,26,（1）介绍常用塑料的成型工艺特性、注射成型工艺； （2）重点介绍注射成型模具的工作原理、基本结构及 各组成部分的作用与设计方法； （3）跟踪本学科的发展，简要介绍先进的注射成型工艺和塑料的其他成型工艺。,27,（
11、1）了解当前塑料工业的现状和发展趋势。 （2）了解聚合物的物理性能、流动特性及成型过程中的物理、化学变化；了解塑料的组成、分类及其性能特点。 （3）熟悉常用塑料的成型工艺特性，注射成型的基本原理、工艺特点；正确分析成型工艺对模具的要求。,28,（4）重点掌握注射成型模具的工作原理、基本结构及模具零件的设计计算方法。 （5）了解其他常用的塑料成型工艺的基本原理及工艺特点。 （6）熟悉注射成型模具的设计程序，具有独立设计中等复杂程度注射模的能力。,29,本课程是一门综合应用基础知识和专业知识的课程，与有机化学、机械制图、公差配合、金属材料及热处理、模具制造工艺学、塑料原料、塑料成型设备等课程关系紧密，学习时应及时复习相关课程的知识。 本课程也是一门实践性很强的课程，除了应重视相关工艺原理和结构原理外，应特别注意理论联系实际，配合必要的现场教学、实验、认识实习和生产实习等教学环节，增加感性认识，进一步加深对理论知识的理解。,30,学习时，应注意提高其设计能力，尤其是注射模的设计能力。通过课程设计和毕业设计，使理论课学习向工程设计过渡，最好采用实题真做的形式，提高对基础理论的掌握及解决实际问题的能力。 学习时还要注意了解塑料模具的新技术、新工艺和新材料的发展动态，为提高我国塑料成型模具水平作出贡献。,31,
