塑料模具分类特点及其成型工艺规程.pptx

塑料模具塑料模具塑料模具塑料模具第一页，共31页。Page 2Rosemount Confidential目录目录目录目录(ml)(ml)1、塑料模具概念、塑料模具概念2、塑料模具分类及特点、塑料模具分类及特点3、塑料模具结构、塑料模具结构4、塑料模具材料、塑料模具材料5、模塑成型工艺、模塑成型工艺(gngy)规程规程6、塑料模塑成型及模具技术的发展动向、塑料模塑成型及模具技术的发展动向第二页，共31页。Page 3Rosemount Confidential1、塑性、塑性(sxng)模具概念模具概念模具：模具：是指利用其本身是指利用其本身(bnshn)特定形状去成特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。型具有一定形状和尺寸的制品的工具。1）模具）模具-是一种工具；是一种工具；2）模具与塑件）模具与塑件-“一模一样一模一样”；3）订货合同）订货合同-单件生产单件生产4）模具生产制件所具备的高精度、高复杂）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，是其程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法他加工制造方法(fngf)所不能比拟的。所不能比拟的。特点：特点：第三页，共31页。Page 4Rosemount Confidential塑料模具塑料模具-是指利用其本身特定密闭腔是指利用其本身特定密闭腔体去成型具有一定体去成型具有一定(ydng)形状和尺寸的形状和尺寸的立体形状塑料制品的工具。立体形状塑料制品的工具。塑料(slio)模具，在塑料(slio)加工工业中和塑料(slio)成型机配套，赋予塑料(slio)制品以完整构型和精确的尺寸。由于塑料(slio)品种和加工方法繁多，塑料(slio)成型机和塑料(slio)制品的结构又繁简不一，所以，塑料(slio)模具的种类和结构也是多种多样的。1、塑料模具概念、塑料模具概念(ginin)第四页，共31页。Page 5Rosemount Confidential汽车模具系列汽车模具系列(xli)(xli)Moulding Die For AutomotiveMoulding Die For Automotive保险杠注射保险杠注射(zhsh)模模轮毂轮毂(lng)压压铸模铸模轮胎橡胶模轮胎橡胶模密封圈挤出模密封圈挤出模大型覆盖件模大型覆盖件模反光镜玻璃模反光镜玻璃模绝缘陶瓷模绝缘陶瓷模举例举例:第五页，共31页。Page 6Rosemount Confidential2、塑性模具分类、塑性模具分类(fnli)及特点及特点塑塑料料(slio)成成型型方方法法及及其其模具模具 压注模压注模注射注射(zhsh)模模压缩模压缩模吹塑模吹塑模发泡模发泡模搪塑模搪塑模真空成型模真空成型模压棍（模）压棍（模）挤出模挤出模热压印模热压印模彩印模彩印模按照成型方法的不同，可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模按照成型方法的不同，可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模具类型，具类型，主要有注射主要有注射成型模具、挤出成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。成型模具、挤出成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。第六页，共31页。Page 7Rosemount Confidential主要主要(zhyo)塑料模具及特点塑料模具及特点（1）塑料注射（塑）模具）塑料注射（塑）模具成型原理：注射机将粒状的塑料连续输入到注射机成型原理：注射机将粒状的塑料连续输入到注射机料筒中受热并逐渐熔融，成黏性流动状态，由料筒中的料筒中受热并逐渐熔融，成黏性流动状态，由料筒中的螺杆或柱塞推至料筒端部。通过料筒端部的喷嘴和模具螺杆或柱塞推至料筒端部。通过料筒端部的喷嘴和模具的浇注系统将熔体注入闭合的模具中，充满后经过保压的浇注系统将熔体注入闭合的模具中，充满后经过保压和冷却，使制件固化定型，然后开启模具取出制件。和冷却，使制件固化定型，然后开启模具取出制件。应用应用(yngyng)：主要用于热塑性塑料，现也用于：主要用于热塑性塑料，现也用于热固性塑料。注射成型在塑料制件成型中占有很大比例，热固性塑料。注射成型在塑料制件成型中占有很大比例，塑料成型模具产量中半数以上是注射模具。塑料成型模具产量中半数以上是注射模具。第七页，共31页。Page 8Rosemount Confidential注射注射(zhsh)成型压机成型压机注射原理注射原理 注射注射(zhsh)成成型产品型产品按成型(chngxng)过程中物理状态不同分:塑料注射（塑）模具塑料注射（塑）模具熔融成型熔融成型 第八页，共31页。Page 9Rosemount Confidential 成型原理(yunl)：与注射成型的原理(yunl)类似，将粒状塑料在挤出机的料筒中完成加热和加压过程，熔体经过装在挤出机机头上的成型口模挤出，然后冷却定型，借助牵引装置拉出，成为具有一定横截面形状的连续制件。应用：热塑性塑料(slio)的主要成型方法之一。除了成型加工外，该法还用于塑料(slio)的混炼加工。（2）塑料挤出）塑料挤出(jch)模具模具第九页，共31页。Page 10Rosemount Confidential挤出挤出(jch)成成型产品型产品塑料挤出塑料挤出(jch)模具模具按成型过程中物理状态(zhungti)不同分:挤出机头挤出机头挤出成型过程挤出成型过程熔融成型熔融成型第十页，共31页。Page 11Rosemount Confidential工作原理：先用挤出机或注射机挤出或注射出管筒形状(xngzhun)的熔融坯料，然后将此坯料放入吹塑模具内，向坯料内吹入压缩空气，使中空的坯料均匀膨胀直至紧贴模具内壁，冷却定型后开启模具取出中空制件。应用：它是制造中空制件和管筒型薄膜的方法。（3）塑料）塑料(slio)吹塑模具吹塑模具第十一页，共31页。Page 12Rosemount Confidential吹塑成型压机吹塑成型压机吹塑原理吹塑原理 吹塑成型吹塑成型(chngxng)产品产品塑料塑料(slio)吹塑模具吹塑模具按成型过程(guchng)中物理状态不同分:固相成型第十二页，共31页。Page 13Rosemount Confidential （4 4 4 4）压缩成型）压缩成型）压缩成型）压缩成型(chngxng)(chngxng)(chngxng)(chngxng)(压制成型压制成型压制成型压制成型(chngxng)(chngxng)(chngxng)(chngxng)模具模具模具模具 工作原理：把由上、下模(或凸、凹模)组成的模具安装在压力机的上、下模板之间，将塑料原料直接加在敞开的模具型腔内，再将模具闭合，塑料粒料(或粉料、预制坯料(p lio)在受热和受压的作用下充满闭合的模具型腔，固化定型后得到塑料制件。应用：主要用于热固性塑料。第十三页，共31页。Page 14Rosemount Confidential压缩压缩(ysu)模具模具压缩成型压机压缩成型压机压缩压缩(ysu)成成型产品型产品按成型过程(guchng)中物理状态不同分:压缩成型压缩成型(压制成型压制成型)模具模具熔融成型熔融成型第十四页，共31页。Page 15Rosemount Confidential工作原理：将塑料粒料或坯料装入模具的加料室，在受热、受压下熔融(rngrng)的塑料通过模具加料室底部的浇注系统充满闭合的模具型腔，然后固化成型。应用：与压缩成型一样，压注成型也是热固性塑料成型的主要方法之一，适用于形状复杂或带有较多嵌件的热固性塑料制件。（5）压注成型）压注成型(chngxng)（传递成型（传递成型(chngxng)）第十五页，共31页。Page 16Rosemount Confidential压注成型压机压注成型压机压注原理压注原理 压注成型压注成型(chngxng)（传递成型（传递成型(chngxng)）按成型过程(guchng)中物理状态不同分:熔融熔融(rngrng)成型成型第十六页，共31页。Page 17Rosemount Confidential3 3、塑料模具结构、塑料模具结构、塑料模具结构、塑料模具结构(jigu)(jigu)要素要素要素要素分型面，即模具闭合时凹模与凸模相互配合的接触表面。分型面，即模具闭合时凹模与凸模相互配合的接触表面。它的位置和形式的选定，受制品形状及外观、壁厚、成型它的位置和形式的选定，受制品形状及外观、壁厚、成型方法、后加工工艺、模具类型与结构、脱模方法及成型机方法、后加工工艺、模具类型与结构、脱模方法及成型机结构等因素的影响。结构等因素的影响。浇注系统，即由注塑机喷嘴至型腔之间的进料通道，包浇注系统，即由注塑机喷嘴至型腔之间的进料通道，包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。特别是浇口位置的选括主流道、分流道、浇口和冷料穴。特别是浇口位置的选定应有利于熔融塑料在良好流动状态下充满型腔，附在制定应有利于熔融塑料在良好流动状态下充满型腔，附在制品上的固态流道和浇口冷料在开模时易于从模具内顶出并品上的固态流道和浇口冷料在开模时易于从模具内顶出并予以清除予以清除(热流道模除外热流道模除外)。塑料收缩率以及影响制品尺寸精度的各项因素，如模具塑料收缩率以及影响制品尺寸精度的各项因素，如模具制造和装配制造和装配(zhungpi)误差、模具磨损等。此外，设计误差、模具磨损等。此外，设计压塑模和注塑模时，还应考虑成型机的工艺和结构参数的压塑模和注塑模时，还应考虑成型机的工艺和结构参数的匹配。在塑料模具设计中已广泛应用计算机辅助设计技术。匹配。在塑料模具设计中已广泛应用计算机辅助设计技术。第十七页，共31页。Page 18Rosemount Confidential4 4 4 4、塑料模具材料、塑料模具材料、塑料模具材料、塑料模具材料(cilio)(cilio)(cilio)(cilio)要求要求要求要求塑料模具的工作条件与冷冲模不同，一般须在塑料模具的工作条件与冷冲模不同，一般须在150C-200C下进行工作，除了受到一定压力下进行工作，除了受到一定压力(yl)作用外，作用外，还要承受温度影响。现根据塑料成型模具使用条件、加还要承受温度影响。现根据塑料成型模具使用条件、加工方法的不同将塑料模具用钢的基本性能要求大致归纳工方法的不同将塑料模具用钢的基本性能要求大致归纳如下：如下：1、足够的表面硬度和耐磨性、足够的表面硬度和耐磨性2、优良的切削加工性、优良的切削加工性3、良好的抛光性能、良好的抛光性能4、良好的热稳定性、良好的热稳定性第十八页，共31页。Page 19Rosemount Confidential塑料塑料塑料塑料(slio)(slio)模具钢材类型模具钢材类型模具钢材类型模具钢材类型通用型塑料模具用钢：用于生产通用型塑料（如聚乙烯、聚丙烯）工件通用型塑料模具用钢：用于生产通用型塑料（如聚乙烯、聚丙烯）工件的模具。如碳素结构钢的模具。如碳素结构钢SM50、SM55钢或低碳钢钢或低碳钢10、20钢等。钢等。耐磨塑料模具用钢：为了耐磨塑料模具用钢：为了(wile)生产强化工程塑料制品（如加入纤维强生产强化工程塑料制品（如加入纤维强化的热塑性工程塑料制品）用的或热固性塑料挤压成形用的模具，采用化的热塑性工程塑料制品）用的或热固性塑料挤压成形用的模具，采用耐磨性好的模具钢。如耐磨性好的模具钢。如4Cr5MoSiV1，Cr12MoV钢种等。钢种等。渗碳型塑料模具钢：采用冷挤压反印法制造模具型腔，可以采用合金渗渗碳型塑料模具钢：采用冷挤压反印法制造模具型腔，可以采用合金渗碳钢。这种模具表面具有高的硬度和耐磨性，而心部具有很好的韧性，碳钢。这种模具表面具有高的硬度和耐磨性，而心部具有很好的韧性，而且模具互换性好。如而且模具互换性好。如20Cr、12CrNi2等。等。耐腐蚀塑料模具用钢：生产聚氯乙烯、氟化塑料或添加阻燃剂的阻燃塑耐腐蚀塑料模具用钢：生产聚氯乙烯、氟化塑料或添加阻燃剂的阻燃塑料模具，由于在压制过程中模具接触腐蚀介质，应选用耐蚀性好的塑料料模具，由于在压制过程中模具接触腐蚀介质，应选用耐蚀性好的塑料模具钢，如模具钢，如4Cr13、9Cr18等。等。还有几种常用类型如高镜面塑料模具钢、无磁塑料模具用钢、预硬化易还有几种常用类型如高镜面塑料模具钢、无磁塑料模具用钢、预硬化易切削塑料模具钢等。切削塑料模具钢等。第十九页，共31页。Page 20Rosemount Confidential5 5 5 5、模塑成型工艺、模塑成型工艺、模塑成型工艺、模塑成型工艺(gngy)(gngy)(gngy)(gngy)规程规程规程规程模压成型的生产工序：模压成型的生产工序：原料的准备：预热和预压原料的准备：预热和预压成型：嵌件安放、加料成型：嵌件安放、加料(jilio)、闭模、排气、硬化、闭模、排气、硬化、脱模、模具清理脱模、模具清理后处理：热处理、机械加工、修饰、装配、检验后处理：热处理、机械加工、修饰、装配、检验第二十页，共31页。Page 21Rosemount Confidential5 5、模塑成型工艺、模塑成型工艺(gngy)(gngy)规程规程工艺条件的选定工艺条件的选定(xundn)及控制对产品质量及控制对产品质量的影响的影响闭闭模模锁锁模模时间时间(shjin)注射注射时间时间(shjin)充模速度充模速度剪切速率剪切速率保保压时间压时间(shjin)冷却冷却时间时间(shjin)螺杆螺杆转转速速开模速度开模速度顶顶出速出速度度例如例如:工艺参数三要素对产品质量的影响工艺参数三要素对产品质量的影响温度：温度：料筒温度料筒温度 喷嘴温度喷嘴温度 模具温度模具温度压力：压力：注射压力注射压力保压压力保压压力背压背压锁模力锁模力速度或时间速度或时间第二十一页，共31页。Page 22Rosemount Confidential一般模压温度越高，模塑周期越短对于厚壁制品应适当降低模压温度，以防表面过热，而内部得不到应有的固化与物料是否预热(y r)有关，预热(y r)料内外温度均匀，塑料流动性好，模压温度比不预热(y r)高些其它影响因素还有如材料的形态、成型物料的固化特征等，应确保各部位物料的温度均匀，一般温差控制在 内塑料种类塑料种类模压温度模压温度模压压力模压压力MPa苯酚甲醛塑料苯酚甲醛塑料145180742三聚氰胺甲醛塑料三聚氰胺甲醛塑料1401801456脲甲醛塑料脲甲醛塑料1351551456聚酯塑料聚酯塑料851500.353.5聚邻苯二甲酸二丙稀酯塑料聚邻苯二甲酸二丙稀酯塑料1201603.514环氧塑料环氧塑料1452000.714有机硅塑料有机硅塑料150190756呋喃塑料呋喃塑料1351500.693.45影响影响(yngxing)因素因素第二十二页，共31页。Page 23Rosemount Confidential模压成型模压成型模压成型模压成型(chngxng)(chngxng)不正常现象分析不正常现象分析不正常现象分析不正常现象分析不正常现象不正常现象产生原因产生原因解决办法解决办法制品表面起泡和内部鼓起制品表面起泡和内部鼓起、压缩粉中的水分及挥发物含量过多、压缩粉中的水分及挥发物含量过多、模具温度过低或过高、模具温度过低或过高、成型压力过低、成型压力过低、保持温度时间过长或过短、保持温度时间过长或过短、模具内有其它气体、模具内有其它气体、材料压缩率太大、含空气量过多、材料压缩率太大、含空气量过多、加压不均匀、加压不均匀、将压塑粉干燥和预热、将压塑粉干燥和预热、调节好温度、调节好温度、增加成型压力、增加成型压力、延长固化时间、延长固化时间、闭模时缓慢和加压模具、闭模时缓慢和加压模具、物料先预热，改变加料方式、物料先预热，改变加料方式、改进加压装置、改进加压装置制品欠压有缺料现象制品欠压有缺料现象、塑料流动性过小、塑料流动性过小、加料少、加料少、加压时物料溢出模具、加压时物料溢出模具、压力不足、压力不足、模具温度过高，以致存料过早固化、模具温度过高，以致存料过早固化、改用流动性大的物料、改用流动性大的物料、加大加料量、加大加料量、增加压力、增加压力、调节压力、调节压力、加速闭模、降低成型温度、加速闭模、降低成型温度毛料（飞边）过厚毛料（飞边）过厚、加料过长、加料过长、物料流动性太小、物料流动性太小、模具设计不合理、模具设计不合理、模具导柱孔被堵塞、模具导柱孔被堵塞、模具毛刺清理不净、模具毛刺清理不净、准确加料、准确加料、降低成型温度、降低成型温度、改进模具设计、改进模具设计、彻底清理模具，保证闭模严密、彻底清理模具，保证闭模严密、仔细清模、仔细清模制品尺寸不合格制品尺寸不合格、材料不符合要求、材料不符合要求、加料不准确、加料不准确、模具已坏或设计加工尺寸不准确、模具已坏或设计加工尺寸不准确、改用合格材料、改用合格材料、调整加料量、调整加料量、修理与更换模具、修理与更换模具第二十三页，共31页。Page 24Rosemount Confidential实例实例(shl)(shl)分析分析零件名称零件名称：灯罩：灯罩生产批量：大批量生产批量：大批量 材材 料料：聚碳酸酯：聚碳酸酯 未注公差未注公差 取取MT5MT5级精度级精度第二十四页，共31页。Page 25Rosemount Confidential第二十五页，共31页。Page 26Rosemount Confidential塑件的工艺性分析塑件的工艺性分析(fnx)(fnx)1塑件的原材料分析塑件的原材料分析(fnx)，如下，如下表：表：塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点聚碳酸酯（PC），属于热塑性塑料。线型结构非结晶型材料，透明。小于130，耐寒性好，脆化温度为-100。有一定的化学稳定性，不耐碱、酮、酯等。透光率较高，介电性能好，吸水性小，但水敏性强（含水量不得超过0.2%），且吸水后会降解。力学性能很好，抗冲击抗蠕变性能突出，但耐磨性较差。熔融温度高（超过330才严重分解），但熔体粘度大；流动性差（溢边值为0.06mm）；流动性对温度变化敏感，冷却速度快；成型收缩率小；易产生应力集中。第二十六页，共31页。Page 27Rosemount Confidential结论结论1熔融温度高且熔体粘度大，对于大于200g的塑件应用螺杆式注射机成型，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴，并加热，严格控制模具温度，一般在70120为宜，模具应用耐磨钢，并淬火；2水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度显著下降现象；3易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后退火处理，消除内应力；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取2。第二十七页，共31页。Page 28Rosemount Confidential塑件外形尺寸塑件外形尺寸(ch cun)(ch cun)：690 690、700-0.86 700-0.86、1270 1270、12901290、1700 1700、R50 R50、137030 137030、80 1330 80 1330内形尺寸内形尺寸(ch cun)(ch cun)：630630、640640、11401140、12101210、R20R20、600600、320320、300 300、8080、1230 1230、1310 1310、1640 1640孔尺寸孔尺寸(ch cun)(ch cun)：100 120100 120、13701640 13701640 、5050孔心距尺寸孔心距尺寸(ch cun)(ch cun)：340.28 960.50 340.28 960.50 2塑件的尺寸塑件的尺寸(chcun)精度精度分析分析第二十八页，共31页。Page 29Rosemount Confidential3塑件表面质量分析塑件表面质量分析该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。糙度可取。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。4塑件的结构工艺性分析塑件的结构工艺性分析（1）从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合）从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。最小壁厚要求。（2）塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如）塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如12、4-10、4-5它们均符合最小孔径它们均符合最小孔径(kngjng)要求。要求。（3）在塑件内壁有）在塑件内壁有4个高、长个高、长11的内凸台，因此成型后塑件不易取的内凸台，因此成型后塑件不易取出，需要考虑侧抽芯装置。出，需要考虑侧抽芯装置。结论：综上所述，该塑件可采用注射成型加工。结论：综上所述，该塑件可采用注射成型加工。第二十九页，共31页。Page 30Rosemount Confidential塑件模塑成型工艺参数的确定塑件模塑成型工艺参数的确定查附录查附录(fl)H得出工艺参数如下表，试模时可根得出工艺参数如下表，试模时可根据实际情况作适当调整。据实际情况作适当调整。聚碳聚碳酸脂酸脂预热和干预热和干燥燥温度t/110120成型成型 时间时间注射时间注射时间20 90时间/h 8 12保压时间保压时间0 5料筒温度料筒温度t/t/后段后段210 240冷却时间冷却时间20 90中段中段230 280总周期总周期40 190前段前段240 285螺杆转速螺杆转速n/(rn/(rminmin-1 1)28喷嘴温度喷嘴温度t/t/240 250后处后处理理方法方法红外线灯模具温度模具温度t/t/90 110温度温度t/t/鼓风烘箱100 110注射压力注射压力p/MPap/MPa80 130时间时间/h/h8 12第三十页，共31页。Page 31Rosemount Confidential6 6、塑料模塑成型及模具技术塑料模塑成型及模具技术(jsh)(jsh)的发展动向的发展动向 项项 目目国国 外外国国 内内注塑模型腔精度注塑模型腔精度 0.0050.01mm 0.020.05mm 型腔表面粗糙度型腔表面粗糙度 Ra0.010.05m Ra0.20m 非淬火钢模具寿命非淬火钢模具寿命 1060万次万次 1030万次万次 淬火钢模具寿命淬火钢模具寿命 160300万次万次 50100万次万次 热流道模具使用热流道模具使用率率 80%以上以上 总体不足总体不足10%标准化程度标准化程度 7080%小于小于30%中型塑料模生产中型塑料模生产周期周期 一个月左右一个月左右 24个月个月 国内外塑料模具技术国内外塑料模具技术(jsh)比比较表较表第三十一页，共31页。