塑胶模具设计与制造基础.pptx

塑模基礎第一页，共30页。主要(zhyo)內容一.塑膠的分類二.塑膠的常見成型方法三.射出成型的定義四.塑膠模具的基本(jbn)組成五.模具的加工六.試模第二页，共30页。一.塑膠的分類塑膠一般分為兩大類：1.热塑性塑胶（Thermoplastic）热塑性塑胶在常温下通常为颗状，加热到一定温后变成熔融的状态，将其却后则固化成型，再次加热则又会变成熔融的状态，而可进再次的塑化成型。因此(ync)，热塑性塑胶可经由加热熔融而反覆固化成型，所以热塑性塑胶的废通常可回收再用，亦即有所谓的二次。2.热固性塑胶(Thermosetting)热固性塑胶则是加热到一定温后变成固化状态，即使继续加热也无法改变其状态。因此(ync)，热固性塑胶无法经由再加热来反覆成型，所以热固性塑胶的废通常是可回收第三页，共30页。二.塑膠的常見成型(chngxng)方法塑料的加工方式五花八门，随着材料及成品而有极大的差异。以下是塑料常见(chn jin)的加工方式：1.吹氣成形 2.壓縮成形3.轉移成形 4.擠出成型5.真空成形 6.發泡成形 7.旋轉成形 8.射出成形第四页，共30页。二.塑膠的常見成型(chngxng)方法1.吹氣成形原理：將種管尚軟化時夾於模中，再把空氣吹入種管內使其膨脹，同時將之冷卻，可得到(d do)中空之成品。特點:可成形無接縫一體中空產品設備比射出成形便宜模具制造成本低成形時間短效率較高第五页，共30页。二.塑膠的常見成型(chngxng)方法2.壓縮成形原理(yunl)：將成形材料放入加熱的模具中，封閉後以壓力機加壓使之硬化，獲得的成型品的方法。特點：設備費用低可成形任何塑膠材料材料幾無損失第六页，共30页。二.塑膠的常見成型(chngxng)方法2.轉移成形原理：將塑料(slio)在加熱室加熱軟化。以柱塞將熔融的塑料(slio)加壓經流道系統導入模穴之中，在模內加熱一定時間使其硬化，再打開模具取出成品。特點：與壓縮成形比較，增加了流道系統。第七页，共30页。二.塑膠的常見成型(chngxng)方法4.擠出成型原理：在加熱缸內熔融(rngrng)塑料，以螺桿擠出，以前端的模具造形，再以水或空氣將成形品冷卻固化，獲得成型品的方法。特點：可連續成形膜、皮、管等無限長之成品第八页，共30页。二.塑膠的常見成型(chngxng)方法5.真空成形原理：将平展的塑料硬片材加热变软后，采用真空吸附于模具(mj)表面，冷却后成型。特點：成型速度快操作容易但是制品表面粗糙，尺寸和形状的误差较大广泛用来生产钙塑天花板装饰材料，洗衣机和电冰箱壳体，电机外壳，艺术品和生活用品第九页，共30页。二.塑膠的常見成型(chngxng)方法6.發泡成形原理：塑料的发泡方法根据所用发泡剂的不同可以分为：物理发泡法和化学发泡法两大类物理發泡法：用物理的方法来使塑料发泡，一般有三种方法先将惰性气体在压力下溶于塑料熔体或糊状物中，再经过减压释放出气体，从而在塑料中形成气孔而发泡；通过对溶入聚合物熔体中的低沸点液体进行蒸发使之汽化而发泡在塑料中添加空心球而形成发泡体而发泡等。化學發泡法：利用化学方法产生气体来使塑料发泡：对加入塑料中的化学发泡剂进行加热使之分解释放出气体而发泡；另外也可以利用各塑料组分之间相互发生(fshng)化学反应释放出的气体而发泡。第十页，共30页。二.塑膠的常見成型(chngxng)方法特點：制品重量輕所需注射压力小所需鎖模力小成形周期短，生產效率高需采用一套带计量控制(kngzh)装置的气体输入设备發泡機發泡產品第十一页，共30页。二.塑膠的常見成型(chngxng)方法7.旋轉成形原理：将定量的液态或粉状塑料(slio)原料加入到模具中，模子的两半被夹紧或用螺栓固定后，沿嗵两垂直旋转轴旋转。在旋转的过程中，模具同时被加热。模内的塑料(slio)在重力和受热的作用下，逐渐熔融并均匀地涂布、粘附于模腔的整个表面，成型后制品的形状与模腔的形状相同。冷却固化后，即可得到所需形状的制品。特點：适用于多品种、小批量塑料(slio)制品的生产，可以同时模塑大小不同的制件，也可以同时成型大小形状均不相同的制品。因而较之其它成型方法，旋转成型具有更大的灵活性。第十二页，共30页。二.塑膠的常見成型(chngxng)方法8.射出成形原理：射出成形是指將已加熱融化的材噴射注入到模具內，經由卻與固化後得到成形品的方法特點：加工(ji gng)效果良好，可成形任何塑膠及形狀複雜之成品。成形速度快，尺寸精度易控制是目前最普遍的塑膠成形法第十三页，共30页。三.射出成型(chngxng)的定義在所有的塑料加工成形方法上，射出成形最为被广泛使用。何為射出成型，其方法为热塑性塑料或热固性塑料导入于射出成形机的加热筒中，待其完全熔融后，由柱塞或螺杆之压力，将其注入于闭合模具之模穴中，固化后，再开启模具取出成品。此种加工技术因材料、机械设计及制品要求而衍生(yn shn)出其它之方法，如预嵌入金属零件之插件成形、多色及混色的射出成形，结构发泡的射出成形、气体辅助射出成形等方法。第十四页，共30页。三.射出成型(chngxng)的定義射出成形(chn xn)加工工藝如圖：原料(yunlio)烘干儲料塑化脫模成形品注射入模冷卻加熱保壓頂出第十五页，共30页。四.塑膠模具(mj)的基本組成成形品的好壞由許多因素(yn s)決定，成形的四大要素如圖：成形(chn xn)機成形品材料成形條件模具其中模具的制造品質對產品的好壞及產品的量產性起到非常重要的作用.第十六页，共30页。四.塑膠模具(mj)的基本組成既然(jrn)模具制造品質對成形品影響之大，那何為模具？所謂模具就是工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需产品的各种模子和工具。简而言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工 第十七页，共30页。四.塑膠模具(mj)的基本組成以下(yxi)是塑膠模具的基本組成及作用：結構組成作用成型零件公母模仁使被成型的塑件獲得所需要的形狀和尺寸澆注系統主流道，分流道，澆口，冷料穴使塑料熔體平穩且有順序地填充到型腔中并在填充過程和凝固過程中把壓力充分轉送到各個部位，以獲得所需的組織緊密，外觀漂亮的塑件導向部分導柱，導套確保公母模合模時的位置精確頂出結構頂針，上頂出板，下頂出板，限位釘，垃圾釘，復位桿實現塑料件的脫模抽芯結構斜導柱，滑塊，壓緊塊，滑塊定位裝置，抽芯油缸，型芯實現與開模方向不一致的側孔，側凹之型芯的脫模冷卻系統個循環水路滿足注射成型對模具溫度要求，以保證各種塑件的冷卻定型排氣系統各排氣槽，頂針間隙，滑塊間隙等保證塑膠熔體在充填過程中模腔中的氣體完全排出，以讓塑膠熔體順利充滿型腔第十八页，共30页。五.模具(mj)的加工模具的加工有很多種方式(fngsh)，其中比較常見的有：1.銑床加工 2.磨床加工 3.CNC 加工 4.放電加工 5.線割加工 6.鉗工加工 7.拋光加工 8.咬花加工 9.熱處理加工第十九页，共30页。五.模具(mj)的加工1.銑床加工銑床加工2.傳統洗床主要為將坯料傳統洗床主要為將坯料加工成精度適中的半成加工成精度適中的半成品件品件,使其成型輪廓加工使其成型輪廓加工出來，並為後續的加工出來，並為後續的加工打好基礎。打好基礎。3.加工精度為加工精度為0.02mm.4.加工特性加工特性:適合斷差適合斷差,孔孔,台階台階,槽等一系列成型槽等一系列成型加工加工5.其加工範圍主要包括六其加工範圍主要包括六面體，模坯，頂針板，面體，模坯，頂針板，日期日期(rq)章，頂針孔，章，頂針孔，模仁開粗模仁開粗滑塊，斜銷，滑塊，斜銷，電極治，束塊，拉料板電極治，束塊，拉料板等等。等等。第二十页，共30页。五.模具(mj)的加工2.磨床加工磨床加工3.磨床是利用磨具對工件表面磨床是利用磨具對工件表面(biomin)進行磨削加工的機進行磨削加工的機床床 4.加工精度加工精度mm5.加工特性加工特性:適合斷差適合斷差,圓弧圓弧,斜斜面面,槽等精密成型加工槽等精密成型加工6.大多數的磨床是使用高速旋轉大多數的磨床是使用高速旋轉的砂輪進行磨削加工，少數的的砂輪進行磨削加工，少數的是使用油石、砂帶等其他磨具是使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進行加工，如珩磨和游離磨料進行加工，如珩磨機、超精加工機床、砂帶磨床、機、超精加工機床、砂帶磨床、研磨機和拋光機等。磨床能加研磨機和拋光機等。磨床能加工硬度較高的材料，如淬硬鋼、工硬度較高的材料，如淬硬鋼、硬質合金等；也能加工脆性材硬質合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花崗石。磨床能料，如玻璃、花崗石。磨床能作高精度和表面作高精度和表面(biomin)粗粗糙度很小的磨削，也能進行高糙度很小的磨削，也能進行高效率的磨削，如強力磨削等。效率的磨削，如強力磨削等。第二十一页，共30页。五.模具(mj)的加工3.CNC 加工加工4.CNC加工是一種中加工是一種中級或精級精加工機級或精級精加工機床。床。5.加工精度加工精度mm6.加工特性加工特性(txng):7.適合公母模座適合公母模座,模模仁型芯仁型芯 型腔、各種型腔、各種電極、滑塊、入子電極、滑塊、入子及日期章粗精加工及日期章粗精加工.第二十二页，共30页。五.模具(mj)的加工4.放電加工放電加工5.放電加工的原理：是利用金放電加工的原理：是利用金屬在電解液中產生陽極溶解屬在電解液中產生陽極溶解(rngji)的電化學原理對工的電化學原理對工件進行成形加工的一種方法件進行成形加工的一種方法。6.加工精度加工精度mmmm7.加工特性加工特性:8.適合于加工槽類適合于加工槽類孔類及複孔類及複雜成型類工件雜成型類工件可鏡面加工可鏡面加工 9.放電加工中常用的電極材料放電加工中常用的電極材料有：紅銅，烏銅，石墨有：紅銅，烏銅，石墨 第二十三页，共30页。五.模具(mj)的加工5.5.線割加工線割加工6.6.線割原理：通過電極絲和線割原理：通過電極絲和工件之間進行脈衝放電，工件之間進行脈衝放電，（電極絲接負極，工件接（電極絲接負極，工件接正極）產生高溫，使工件正極）產生高溫，使工件金屬熔化同時和介質產生金屬熔化同時和介質產生爆炸，取出材料的一種加爆炸，取出材料的一種加工方法。工方法。7.7.加工精度加工精度:8.8.mmmm mmmm9.9.加工特性加工特性:加工精度高加工精度高,光光潔度好潔度好.操作方便操作方便,可加工可加工上下異形工件上下異形工件,加工中並加工中並不把全部多餘材料加工成不把全部多餘材料加工成廢屑，提高了材料的利用廢屑，提高了材料的利用(lyng).(lyng).10.10.常用的電極絲有：常用的電極絲有：1.1.鎢絲鎢絲 2.2.黃銅絲黃銅絲 3.3.鉬絲鉬絲 4.4.鋼芯鋼芯絲絲 第二十四页，共30页。五.模具(mj)的加工6.6.鉗工加工鉗工加工7.7.鉗工鉗工是以手工操作為主鉗工鉗工是以手工操作為主的切削加工的方法。的切削加工的方法。8.8.鉗工種類隨著機械工業的發鉗工種類隨著機械工業的發展，鉗工的工作範圍日益擴展，鉗工的工作範圍日益擴大，專業分工大，專業分工(fn gng)(fn gng)更更細，鉗工分成了普通鉗工細，鉗工分成了普通鉗工（裝配鉗工）、修理鉗工、（裝配鉗工）、修理鉗工、模具鉗工（工具製造鉗工）模具鉗工（工具製造鉗工）等等等等9.9.模具鉗工的主要任務：模具模具鉗工的主要任務：模具零部件的加工製作，模具的零部件的加工製作，模具的裝配、修理、調試和檢驗等裝配、修理、調試和檢驗等工作工作第二十五页，共30页。五.模具(mj)的加工7.拋光加工拋光加工8.拋光的目的：去除模具成型拋光的目的：去除模具成型(chngxng)(chngxng)面機加工後所存在的加面機加工後所存在的加工痕跡工痕跡,在成型在成型(chngxng)(chngxng)過程中過程中因為粗糙度的原因而產生拉模現象因為粗糙度的原因而產生拉模現象也要通過拋光進行表面精修。也要通過拋光進行表面精修。9.拋光的步驟大致可以分為三步拋光的步驟大致可以分為三步:推推油石，過砂紙，鏡面油石，過砂紙，鏡面 10.拋光程度：一般模具拋光程度：一般模具,公模表面要公模表面要求求800#800#，母模表面要求，母模表面要求1000#1000#，亮，亮面要求面要求2000#2000#以上，鏡面要求最高，以上，鏡面要求最高，一般為一般為8000#8000#以上。以上。11.常見的拋光方法有：机械抛光常見的拋光方法有：机械抛光 ，化学抛光化学抛光 ，电解抛光，电解抛光 ，超声波抛超声波抛光光 ，磁流体抛光磁流体抛光 ，磁研磨抛光，磁研磨抛光第二十六页，共30页。五.模具(mj)的加工8.咬花加工9.咬花目的：增進塑膠零件的外觀質感，使產品呈現多變化或全新的設計，增加表面耐磨、防刮傷，防止灰塵、防止髒污，避免人對光線折射不舒服(sh fu)感覺，降低成本，提高產能。10.咬花深度：3mm11.咬花方式：有噴砂和化學蝕刻（藥水蝕刻）兩種。咬花模具成型出來的塑件第二十七页，共30页。五.模具(mj)的加工9.熱處理加工熱處理加工10.金属热处理是将金属工件放在一金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方又以不同速度冷却的一种工艺方法。法。11.金属热处理是机械制造中的重要金属热处理是机械制造中的重要(zhngyo)(zhngyo)工艺之一，与其它加工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能赋予或改善工件的使用性能 12.常見的熱處理有：正火，退火，常見的熱處理有：正火，退火，回火，淬火，時效，時效處理，回火，淬火，時效，時效處理，氮化及碳氮共渗氮化及碳氮共渗 ，其中模具中的，其中模具中的斜銷做氮化處理比較常見。斜銷做氮化處理比較常見。第二十八页，共30页。六.試模試模的目的：驗證模具的制造品質,驗證模具是否制造到位。其主要從以下三點來衡量：1.產品結構 2.產品尺寸 3.產品外觀試模中要注意取樣：一般情況需取以下樣品：短射樣品，縮水樣品，過壓樣品，取樣樣品。試模時注意Check以下幾點：1.材料(cilio)及材料(cilio)的烘干情況 2.模具模溫和料筒料溫是否合理 3.機臺頓位是否足夠 4.模具空打時是否正常（检查模具开闭是否顺畅）第二十九页，共30页。The End Thanks第三十页，共30页。