塑料包装容器成型方法及模具设计论文[范文模版]

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第一篇:塑料包装容器成型方法及模具设计论文[范文模版]

【摘要】塑料是构成包装容器的主要材质,应用范围较广。塑料在包装容器加工过程中成型较为容易,并且不会影响到产品的质量,会根据包装容器的设计随意的改变外观适应不同的产品。随着科学水平的不断发展以及人们环保意识的树立。塑料包装容器在设计与应用上的要求不断的提升。对塑料包装容器成型方法进行优化,强化模具设计,将会提升塑料的应用效果。

【关键词】塑料;包装容器;成型方法;模具设计

成型方法与模具设计是塑料包装容器加工的重要方面。能够根据产品的主要特点进行塑料成型。现代科技在进行模具设计与塑料成型上的影响逐渐的扩大,并且发挥着重要的作用。本文对塑料包装容器成型方法和模具设计进行相应的分析。

1塑料包装容器成型方法

二次热成型技术是塑料包装容器加工应用较为广泛的方法。主要针对阴模和阳模两种形式。阴模成型主要是对温度进行控制,利用热量将塑料进行软化处理。同时马上对模具内部抽取空气形成真空。这之后软化之后的塑料会随着空气的抽取在外部压力影响下改变形状,形成阴模。阴模主要适用于浅度塑料包装容器,深度在50mm以下,并且利用阴模成型的方式需要保证材料的厚度能够符合加工要求。阳模成型与阴模具有一定的相似处。在基本原理上较为相同。但是阳模成型需要保证模具壁厚度均匀性,并且成型的塑料包装容器在美观上要优于阴模。阳模成型主要应用在表面不平整的塑料包装容器,并且会随着塑料包装容器尺寸的变化产生不同的效果。吹泡成型法相比阳模阴模成型方法优势更加的明显,能够对模具壁的厚度进行均匀性控制。同样在对塑料进行加热软化的过程中需要特别注意加热幅度的变化。在塑料简单成型之后就要注入经过压缩之后的空气,能够保证塑料进行适度的拉伸。吹泡成型法主要是应用在尺寸较大的包装容器。栓塞推下真空成型方式通过对板材进行受力影响,能够使栓塞进行延伸,同时进行抽取空气形成真空。栓塞推下真空成型方式较为简便,对模具壁的厚度进行有效的掌握,主要应用在较深的型腔制作。

2模具设计

模具成型需要进行真空制作,这样就需要进行抽气孔的制定。明确抽气孔的大小需要按照成型模具进行制作。模具材质要保证塑料的流动性,根据抽气状况进行选择。较好的塑料可以将抽气孔设置小一些;同时材质较差的塑料,可以将抽气孔设置较大。尺寸要保证对材质厚度相适应。抽气孔的数量要随着容器增大不断的提升。抽气孔间距要保证在25mm以上,30mm以下。有效的间隔能够使空气顺利的排除。抽气孔的设置需要将模具中的空气能够在短时间内排除。抽气孔要设置在模具的最低点。模具在成型的过程中需要确定塑料的收缩率。这样能够保证模具成型之后形成更好的真空效果。收缩率在模具成型的过程中发挥着重要的作用,在一般情况下收缩量25%是取出后在室温下1h内产生的,其余的收缩量25%是在取出后的24h内产生的。影响收缩率的因素有很多,针对这种情况需要对型腔进行设计,保证塑料的收缩路率能够控制在合理的范围之内。模具在成型的过程中都会形成不同程度的边角。这种边角要比材质厚。为了能够更好的提升模具的质量,在进行模具成型的过程中需要进行适当的倾斜,保证一定的成型角度。斜度应取0.50-30,通常取20为宜。而对于阳模的斜度则应取20-50,通常取50。成型角度能够更好的实现模具质量水平的提升。在完成模具成型之后形成的真空效果表面较为粗糙,对脱模会造成很大的影响。针对这种情况,在进行模具成型时真空条件下需要对空气进行必要的压缩。这样就会降低成品的粗糙度,不容易使模具粘到一起,使脱模更加的简便。真空情况下的模具会在表面形成一定的粗糙感,这是不能够避免的情况,只能够通过有效的方式降低粗糙度。可以通过打磨等方式对模具表面进行平整处理。模具的压缩与真空效果对于型腔的形成都具有各自的特点,但都是对空气进行的有效处理。模具边缘会设置一定的边界,这种边界要比模具相对较高。边界的高度位于模具边缘的0.4mm左右,更有利于将空气顺利排出。对模具的边缘要进行密封处理,这样能够更好的阻止外界空气流通到模具内部,影响到真空效果。模具边缘部分也需要进行密封设置,充分进行空气隔绝流通。对塑料进行的加热主要是通过电阻丝加热实现的,或者是红外线灯以及石英管加热器。无论是采用哪种方式对塑料进行加热,都要根据不同材质的塑料设定合适的温度,并且能够对加热器进行有效的调节,利用材质特点与温度的变化进行加热。

3模具材质

模具在材质的选择上需要考虑在真空状态下成型的特点,因此主要是金属与非金属两种。木材、塑料等是较为常见的非金属模具材质。非金属材质价格较低,易于大范围采购应用。同时非金属材质组织较为紧密,不会发生变形,同时在生产量上能够保证模具的使用。但同时非金属材质不容易保存,在运输或者使用的过程中都会导致损坏。在一般情况下,为了能够增加非金属材质的强度,会添加一定的水泥,并且会设置铁丝,这样能够提升非金属模具的使用效果。但是要保证非金属模具一定的生产批量,避免使用不当造成不必要的损失。非金属材质的模具很容易进行加工,生产周期相对较短,能够更好的应对腐蚀等。在生产规模上适用于批量较大。主要的塑料为酚醛树脂等。金属材质的模具适合长期使用,但是金属模具造价相对较高。不容易控制成本,因此在模具生产上需要进行数量上的控制。金属模具在耐腐蚀性上效果最为明显。铝作为金属模具的主要材质在由于自身特点的原因在生产量上能够进行大规模的应用。并且在铝模具表面镀上铜等会增加抗磨性,应用时间和效果上会更加的明显。对塑件的收缩率要控制在一定的范围之内。例如阳模PS要在0.5—0.8之间;PE、PP在2—3之间;ABS为0.4;PC0.6;同时阴模PS在0.8—1.0之间;PE、PP是3—4之间;ABS为0.8;双向PS也是0.8.根据不同的材料对加热蕊数也要进行严格的控制。例如增韧聚苯乙烯为1.5K-3.5K(W/cm2)之间;聚乙烯为5K(W/cm2);聚碳酸酯为3.5K-5K(W/cm2);定向聚苯乙烯为4.7K(W/cm2)。材料和塑件的收缩率在塑料包装容器模具设计的过程中发挥着重要的作用,能够提升塑料包装容器成型效果。对不同的材料引起的收缩情况进行分析,将会更好的指导模具设计工作的开展。同时还能够对塑料成型进行影响。不同材料在融合应用过程中要做好各熔点的控制,使材料更好的结合发挥自身的功能性作用。

结语

人们生活水平不断的提升对于环保事业的发展越来越重视。对包装容器的材料选择上更加注重安全节能环保效果。实现塑料包装容器的可降解,循环利用能够更好的推动环保事业的发展。塑料包装容器在生产工艺上要不断的进行创新,严格控制成型方式,强化模具设计。选择合适的生产工艺进行塑料包装容器的加工。对塑料包装容器加工进行积极产业调整,快打绿色包装技术的应用研究,实现整体行业生产模式不断的优化改革,更好地推动国民经济的增长。

参考文献

[1]谢晓丽.塑料包装容器成型方法和模具设计[J].中国包装工业,2015,5,20.[2]方玉莹.塑料包装容器成型方法和模具设计[J].粮油加工与食品机械,2012,11,25.[3]张战祥.塑料包装容器包装设计研究[J].中国包装工业,2015,9,30.

第二篇:《塑料成型模具设计》实验指导书

实验目录

实验一塑料模具拆装测绘实验........................1

一、实验目的..........................1

二、实验设备及用具......................1

三、实验准备及实验中注意事项.......................1

四、实验方法与步骤......................1

1.实验准备............................1

2.实验观察分析...........................1

3.拆卸模具............................2

4.组装模具............................2

五、实验报告要求..........................3

实验二热塑性塑料注射成型原理实验...................4

一、实验目的..........................4

二、实验设备及用具......................4

三、实验准备及实验中注意事项.......................4

四、实验方法与步骤......................4

1.实验内容............................4

2.试验步骤............................5

五、实验报告要求..........................5

1.实验内容的记录.......................5

2.实验过程分析...........................5

实验一塑料模具拆装测绘实验

一、实验目的熟悉塑料注射模的拆卸步骤与装配方法;进一步掌握、巩固注射模设计的有关理论;了解注射模的典型结构及主要组成部分,学会实测塑料模具各成型零件。

二、实验设备及用具

游标卡尺、钢皮尺、内六角扳手、铜棒、销钉冲子、榔头、钳工台、干净棉纱、注射模实物、台钳,拆装工具及有关量具。

三、实验准备及实验中注意事项

1)本实验课开始前,学生必须认真复习《塑料成型模具设计》中关于典型注塑模具结构等有关内容,实验课期间要求学生能正确回答教师的提问;

2)仔细听老师现场结合真实注塑模具讲授典型模具的基本结构,结合原理挂图讲授合模、开模、顶件等原理,分析多分型面模具、侧抽芯机构的工作过程;

3)听课过程中要认真仔细,搞懂老师讲授的每一个问题,对模具进行图物对照,找出成型零件、浇注系统、推出系统、冷却系统、侧向抽芯机构的布排方式及配合关系;

4)测绘模具各装配零件,绘出注塑模具装配图;

5)实验完毕,所有器材恢复原位,清洁现场。

四、实验方法与步骤

1.实验准备

1)到实验中心领取塑料注射模一套,拆装及测绘工具一套;

2)检查并校准拆装工具:游标卡尺、角尺、内六角扳手、平行铁、台虎钳、锤子、铜棒等常用钳工工具。

3)小组人员分工:同组人员对拆卸、观察、测量、记录、绘图等分工负责。

4)复习讨论模具拆装测绘步骤。

5)熟悉实验要求:回顾有关理论知识,详细阅读本指导书,针对实验需要测绘记录的数据绘制临时记录表格,对实验报告所要求的内容在实验过程中作详细的记录。拆装实训时应带齐绘图仪器和纸张。

2.实验观察分析

接到具体要拆装的模具后,需对下述问题进行观察分析,并作好记录:

1)模具类型分析

对给定模具进行模具类型分析与确定。

2)塑件分析

根据模具分析确定被加工零件的几何形状及尺寸。

3)模具的工作原理

要求分析其浇注系统类型、分型面及分型方式、顶出方式等。

4)模具的零部件

模具各零部件的名称、功用、相互配合关系。

5)确定拆卸顺序

拆卸模具之前,应先分清可拆卸件和不可拆卸件,制定拆卸方案,提请指导老师审查同意后方可拆卸。一般先将动模和定模分开。分别将动、定模的紧固螺钉拧松,再打出销钉,用拆卸工具将模具各主要板块拆下,然后从定模板上拆下主浇注系统,从动模上拆下顶出系统,拆散顶出系统各零件,从固定板中压出型芯等零件(有侧向分型抽芯机构时,拆下侧向分型抽芯机构的各零件,如有电加热系统则该电加热系统不能拆)。具体针对各种模具须具体分析其结构特点,采用不同的拆卸方法和顺序。

3.拆卸模具

1)按拟定的顺序进行模具拆卸

要求体会拆卸联结件的用力情况,对所拆下的每一个零件进行观察,测量并作记录。记录拆下零件的位置,按一定秩序摆放好,避免在组装时出现错误或漏装零件。

2)测绘主要零件

对模具中拆下的型芯、型腔等主要零件进行测绘。要求测量尺寸、进行粗糙度估计、配合精度测估,画出零件图,并标注尺寸及公差。(公差按要求估计)

3)拆卸注意事项

准确使用拆卸工具和测量工具,拆卸配合件时要分别采用拍打、压出等不同方法对待不同的配合关系的零件。注意保护受力平衡,不可盲目用力敲打,严禁用铁铆头直接敲打模具零件。不可拆卸的零件和不宜拆卸的零件不要拆卸,拆卸过程中特别强调注意同学们的自身安全及不损坏模具各器械。拆卸遇到困难时分析原因,并可请教指导老师,遵守课堂纪律,服从教师安排。

4.组装模具

1)拟定装配顺序

以先拆的零件后装、后拆的零件先装为一般原则制定装配顺序。

2)按顺序装配模具

按拟定的顺序将全部模具零件装回原来的位置。注意正反方向,防止漏装。其它注意事项与拆卸模具相同。遇到零件受损不能进行装配时应学习用工具修复受损零件后再装配。

3)装配后的检查

观察装配后的模具与拆卸前是否一致,检查是否有错装或漏装等。

4)绘制模具总装草图

绘制模具草图时在图上记录有关尺寸。

五、实验报告要求

拆装测绘实验完成后,需要写出实验报告:

1)绘制所拆装测绘的塑料模具主要零件工作图、装配图(每组内各人绘制不同的零件图至少1幅);

2)对所拆装测绘塑料模具类型、结构特点、抽芯、顶件等机构的工作原理给出说明;

3)谈谈拆装实验的体会。

实验二热塑性塑料注射成型原理实验

一、实验目的热塑性塑件注射成型原理实验是注射模具在注射机上完成完整的注塑工艺过程,让学生理解模具与注射机床的依赖关系,学习塑化过程中温度、压力、时间三要素对注塑工艺的相互制约关系,加深对塑料注射成型过程和注射模具设计理论的理解。

二、实验设备及用具

1)全闭环数控塑料注射成型机

2)塑料注射成型模具

3)颗粒状塑料原料

三、实验准备及实验中注意事项

1)实验课的目的是巩固和深化课堂所学理论知识。学习基本的操作技能,本实验课开始前学生必须认真复习《塑料成型模具设计》课本的有关内容,实验课时要求学生能正确回答教师的现场提问;

2)实验时先观看指导教师吊装模具,调整注射机开模行程,设置限位等准备过程的演示。

3)实验操作时同学应该离开注射机塑化部位一定的安全距离以免烫伤、注射前应检查塑料模具分型面前后挡板关闭严实,以免飞料伤人;

4)操作中必须集中精力,听从指挥,严防设备及人身事故;

5)实验完成后将模具置于闭合状态,断开电源,清扫场地,擦拭机器,交回借用的工具。

四、实验方法与步骤

1.实验内容

1)观察典型塑料零件注射加工过程,弄清注射周期各步骤状况,包括预塑、注射、保压、冷却、开模、推出、取件、合模。在此周期中,冷却时间与预塑时间的一段重合。

2)观察模具与注射机的关系弄清模具定位方式、夹持方式、顶出原理、模具尺寸和注射机装模尺寸关系、喷嘴与浇口套尺寸关系等。

3)认识注射工艺参数

温度:注射过程控温部位及原理,温度的设定方法及调节方法、温度与注射产品

质量的影响。

压力:注射过程压力控制部位及原理,压力的设定方法及调节方法、压力对注射产品质量的影响。

时间:时间控制的设定方法及调节方法、时间对注射产品质量的影响。

2.试验步骤

1)开机,设定料筒温度并升温;

2)模具试运行在升温过程中,通过开、闭模具、空顶出模具观察模具是否安装、调试停当。同时观察模具与注射机关系;

3)当料筒温度达到设定值,加入将要加工的塑料,通过预塑、对空注射观察塑料熔融温度是否合适;

4)注射成型塑件根据初设的温度、压力、时间进行塑件的成型。在这一过程中观察注射周期各步骤运行状况;

5)观察、测量注射产品,调整温度、压力、时间使产品尺寸及质量状况改变,逐渐达到图纸要求。在这个过程中,观察并记录三大工艺要素的改变带来的塑件状况的改变情况;

6)实验结束,恢复实验现场,已备下一组实验。

五、实验报告要求

试验报告可分为两部分:

1.实验内容的记录

1)注射制品名称、望料材科、颜色等;

2)实验过程记录,实验过程分几步,每一步做了什么工作;

3)实验设备等,注射机、模具规格、型号;

4)制品质量测量记录(尺寸与重量)。

2.实验过程分析

1)注射周期各时间段顺序图;

2)模具与机床关系内容列表表达,并说明这些关系的作用;

3)分析温度、压力、时间三要素对塑料产品质量的影响。

第三篇:塑料成型与模具设计复习总结

制品的材料选择

1)塑料的力学性能,如强度、刚性、韧性、弹性、弯曲性能。

2)塑料的物理性能,如对使用环境温度变化的 适应性、光学性能、绝热或电气绝缘的程度、精 加工和外观的完满程度等。

3)塑料的化学性能,如对接触物(水、溶剂、油、药品)的耐性、卫生程度以及使用上的安全性等。

4)必要的精度,如收缩率的大小及各向收缩率的差异。5)成型工艺性,如塑料的流动性、结晶性、热敏性等。

选择具体的脱模斜度时,注意以下原则:

1)制品尺寸公差允许,脱模斜度取大值。2)热塑性塑料的脱模斜度大,热固性小。3)壁厚大,收缩量大,脱模斜度大。4)较高、较大的制品,脱模斜度小。5)高精度制品,脱模斜度小。6)制品高度很小,脱模斜度为零。

7)脱模后制品留在型芯一边,型芯斜度小。

8)内孔以小端为基准,斜度由扩大方向取得;外形以大端为基准,斜度由缩小方向取得。

制品壁厚

1)制品必须有足够的强度和刚度; 2)塑料在成型时有良好的流动状态; 3)脱模;

4)壁厚均匀,否则使制品变形或产生缩孔、凹陷及填充不足等缺陷。

5)热固性塑料的小型塑件,壁厚取1.6~2.5mm,大型塑件取3.2~8mm。6)热塑性塑料的小型制件,壁厚取1.75~2.30mm,大型制件2.4~6.5mm。

加强肋增加塑件的强度和避免塑件翘曲变形。

加强肋的设计原则:

加强肋<壁厚,b <(0.5 ~ 0.7)δ; 足够的斜度,α= 4°~ 10°; 圆角,R =δ/8;

高度小,数量多,L< 3δ。

圆角

尖角:应力集中,塑件破裂,模具热处理时淬裂。圆角半径:壁厚的1/3以上。圆角有利于塑料充型流动。

圆角会导致凹模型腔加工复杂,使钳工劳动量增加。

饰纹、文字、符号及标记 设计要求: a.脱模

b.模具易于加工,文字可用刻字机刻制图案可用手工雕或电加工等,c.标记的凸出高度≥0.2mm,线条宽度≥ 0.3mm,两条线的间距≥0.4mm,标记的脱模斜度≥ 10°。

塑料螺纹设计

1.成型的螺纹精度低于3级。2.金属螺纹嵌件。

3.塑料螺纹螺牙尺寸应较大。

4.塑料螺纹的外径≥4mm,内径≥2mm。

5.螺孔始端有0.2 ~ 0.8mm的台阶孔,螺纹末端≥0.2mm的距离。

金属嵌件的设计原则 1)圆形或对称形状;

2)壁厚(金属嵌件周围的塑料层厚度大); 3)倒角; 4)定位;

5)自由伸出长度≤2d;

6)嵌件会降低生产效率,且生产不易自动化。

影响尺寸精度的因素 1.和模具有关的原因: 1)模具的形式或基本结构 2)模具的加工制造误差

3)模具的磨损、变形、热膨胀 2.和塑料有关的原因

1)不同厂家生产的塑料的标准收缩率的变化

2)不同批量塑料的成型收缩率、流动性、结晶化程度的差异 3)再生塑料的混合、着色剂等添加物的影响 4)塑料中的水分以及挥发和分解气体的影响

3.和成型工艺有关的原因

1)由于成型条件变化造成的成型收缩率的波动 2)成型操作变化的影响

3)脱模顶出时的塑料变形、弹性恢复 4.和成型后时效有关的原因

1)周围温度、湿度不同造成的尺寸变化

2)塑料的塑性变形及因为外力作用产生的蠕变、弹性恢复 3)残余应力、残余变形引起的变化

从模具设计和制造的角度,影响塑料制品尺寸精度的因素有五个方面: 1)模具成型零件的制造误差δz; 2)模具成型零件的表面磨损δc; 3)塑料收缩率波动δs;

4)模具活动成型零件的配合间隙变化δj; 5)模具成型零件的安装误差δa。

对于小尺寸的制品,模具制造误差对制品尺寸的影响要大些;

对于大尺寸的制品,收缩率波动引起的误差是影响制品尺寸精度的主要因素。

表面粗糙度的确定

1.模具的表面粗糙度比塑料制品的表面粗糙度低一级; 2.对透明的塑料制品要求型腔和型芯的表面粗糙度相同;

3.对于不透明的塑料制品,型芯的表面粗糙度的级别可比型腔的表面粗糙高1 ~2级。

注射成型特点

型周期短成型形状复杂尺寸精确带有金属或非金属嵌件的塑料制件热塑性塑料(除氟塑料外)一些热固性塑料生产效率高易于实现全自动化生产应用广泛

按照注射机的注射方向和模具的开合方向分类

1)卧式注射机重心低、稳定加料、操作及维修均很方便塑件推出后可自行脱落便于实现自动化生产模具安装较麻烦嵌件放入模具有倾斜和脱落的可能机床占地面积较大

2)立式注射机占地面积小安装和拆卸模具方便安放嵌件容易重心高、不稳定加料较困难推出的塑件要人工取出不易实现自动化生产最大注射量在60g以下

3)角式注射机结构简单机械传动不能准确可靠地控制注射、保压压力及锁模力。模具受冲击和振动较大

按注射装置分类

注塞式以加热料筒、分流梭和柱塞来实现成型物料的塑化和注射。构造简单适合于小型零件的成型材料滞流严重压力损失大

螺杆预塑化型塑化:螺杆旋转、料筒进行塑化。注射:螺杆移动进行注射。特点:塑化均匀,计量准确。

注射机的组成 注射机构 加料器 料筒

螺杆(或柱塞与分流梭)喷嘴 锁模机构

作用:锁紧模具 模具的开合动作顶出模内制品

锁模方式全液压式(直压式)液压-机械联合作用式(肘拐式)。顶出方式机械式液压式

液压传动和电器控制系统液压传动系统是注射机的动力系统电器控制系统则是各动力液压缸完成开启、闭合和注射等动作的控制系统。

热塑性塑料的工艺性能 1.收缩 塑料制品从模具中取出发生尺寸收缩的特性。2流动性塑料成型难易的指标

影响塑料流动性的因素:a.聚合物的性质b.成型条件

衡量流动性的指标: a.相对分子质量 b.熔融指数

c.阿基米德螺旋线长度 d.表观粘度

e.流程比(流程长度/制品壁厚)

成型工艺条件对流动性的影响: 1)熔体成型温度 2)注射压力 3)模具结构

3.塑料的结晶结晶形塑料各向异性显著、内应力大。脱模后制品内未结晶的分子继续结晶,使制品变形、翘曲。

注射成型工艺过程

成型前准备塑料外观(如色泽、颗粒大小及均匀度等)检验; 塑料的干燥处理 料筒的清洗或拆换 嵌件的预热

脱模剂:硬脂酸锌、液体石蜡和硅油 注射成型过程加料塑化注射冷却脱模 固体颗粒转换成粘流态的过程称为塑化。影响因素: 受热情况 剪切作用 螺杆的剪切

摩擦热促进塑化

注射:充模熔体经过喷嘴及模具浇注系统进入并填满型腔。型腔内熔体压力迅速上升,达到最大值,熔体压实。

保压熔体冷却收缩,熔料不断补充进入模具。模具冷却,熔体密度增大,逐渐成型。倒流

保压结束,螺杆回程(预塑开始)。

型腔中的熔料通过浇口流向浇注系统称为倒流现象。熔体在浇口处凝固,倒流停止。

浇口冻结后的冷却

加入新料,同时通入冷却水、油或空气等冷却介质,对模具进行进一步的冷却。

脱模

在推出机构的作用下将塑料制件推出模外。

制件的后处理退火或调湿,改善和提高制品的性能和尺寸稳定性。

退火处理

目的:消除制品的内应力,稳定结晶结构。方法:制品在定温的烘箱中静置一段时间。退火温度=制品使用温度+(10~20)℃ 退火温度=塑料热变形温度-(10~20)℃ 退火时间根据制品厚度确定。退火后应使制品缓冷至室温。

调湿处理 目的:防止氧化变色或吸收水分而膨胀,使制品尺寸稳定。方法:将刚脱模的制品放在热水中处理。

注射成型工艺参数 温度

料筒温度料筒温度选择的依据:流动性,热降解。Tf(Tm)<料筒温度

喷嘴温度喷嘴温度<料筒的最高温度 防止直通式喷嘴发生“流涎”现象

模具温度充型能力 塑件的性能和外观质量 模温升高: 流动性增加 充模压力下降 生产率降低

制品内应力降低 制品表面质量提高 成型收缩率增大

制品密度或结晶度增大 制品翘曲度增大

2.压力

塑化压力背压:注射机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力。背压是通过调节注射液压缸的回油阻力来控制的。背压增加:增加熔体的内压力 加强剪切效果、提高熔体的温度

螺杆退回速度减慢,延长塑料受热时间,改善塑化质量。

注射压力注射时在螺杆头部产生的熔体压强。注射压力过低,不能充满型腔。

注射压力过大,溢料,变形,系统过载。注射压力增大: 塑料流动性增加 充填速度增加 接缝强度增加 制件重量增加

制件中内应力增加

注射压力与熔体温度的关系 料温高,注射压力低; 料温低,注射压力高。料温和注射压力组合

模腔压力

注射压力经过喷嘴、流道和浇口的压力损失后在模具型腔内产生的熔体压强。

3.注射成型周期和注射速度 完成一次注射成型所需的时间 注射速度增大: 熔体流速增加 剪切作用加强 粘度降低

熔体温度升高

熔体流动长度增加 熔合纹强度增加 内应力升高 表面质量下降 湍流、喷射

模内空气无法排出,压缩升温,局部烧焦或分解。

第四篇:《塑料成型工艺与模具设计》教学大纲

《塑料成型工艺与模具设计》教学大纲

总112学时,其中:理论36课时,上机76课时

学分: 先修课程:《机械制图》、《计算机绘图》、《Pro/E塑料制品造型设计》等。

适用专业:模具设计及制造专业

教材及参考书:

1、《塑料模具设计及制造》,刘朝福主编,高等教育出版社,2004年7月,ISBN? 7-04-014676-2。

2、《塑料模具图册》,阎亚林主编,高等教育出版社。

3、《Pro/E塑料模具设计从入门到精通》,李刚主编,中国青年出版社,2008年7月,ISBN? 978-7-5006-7852-64、《精通Pro/E模具设计篇》,凯德设计/编著,中国青年出版社,2007年8月,ISBN? 978-7-5006-7729-1

考核方式:考试与考核相结合一、课程的性质、目的和任务:

随着现代工业发展的需要,塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛,质量要求也越来越高。在塑料制品的生产中,高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。

《塑料成型工艺与模具设计》是模具专业的核心专业课程。在这门课程里,学生将通过5幅(类型)塑料模具的设计案例,系统学习塑料的注射成形工艺、模具的结构、工作原理及使用Pro/E的塑料模具设计方法,为将来的工作打下坚实的理论和实践操作基础。

该课程的理论部分应使用投影教学,在课堂上向学生直观地演示各种模具的立体模型、动画及实物的工作过程演示录相等,可极大地提高学生学习的积极性,增强学生的学习效果。课程的设计操作部分在计算室进行,让学生在学习过程中实际动手操作。

二、课程教学的基本要求:

1、了解各种塑料的各项性能,以及注射成型工艺;

2、掌握各种类型塑料模具基本结构;

3、熟练掌握常用几种类型模具的Pro/E设计方法;

4、能正确选择标准件进行塑料模具结构设计。

三、课程教学内容:

(一)塑料成形基础(理论6课时)

【教学目的要求】

1、熟悉常用塑料的性能及用途,各种成型方法的优缺点和使用范围;

2、掌握塑料成型的基础知识,注射成型工艺过程及工艺参数的选择;

3、了解塑料在成型过程中的物理化学变化,常用塑料成型工艺方法;

4、实现掌握塑料成形的基础知识;

5、熟悉塑料模具及塑料成形设备的种类及特点;

6、掌握注射模及注射机的结构及分类;

7、实现对常见塑料模具及塑料成形设备的基本认识。

【教学重点难点】

1、塑料的工艺性能;

2、塑料成形工艺;

3、塑件结构设计;

4、注射模的结构及分类;

5、注射机的结构及分类。【教学内容】

1.1塑料概论(理论)

1.2 塑料工艺性能(理论)1.3常用塑料(理论)

1.4塑料注射成形工艺(理论)1.5注射模具与注射机(理论)

(二)塑料端盖的分模(案例一:理论6课时 上机8课时)【教学目的要求】

1、熟悉各种分型面的设计原则及简单分型面的设计方法;

2、熟悉浇注系统各种流道及浇口的类型和尺寸确定;

3、掌握简单浇注系统的设计方法;

4、掌握在Pro/E上的基本分模操作步骤。【教学重点难点】

1、分型面的创建方法;

2、浇注系统的设计;

3、简单塑件的分模方法。【教学内容】

2.1新建一个模具制造模型并进入模具模块(上机)2.2建立模具模型(上机)2.2.1引入参照模型 2.2.2定义坯料

2.3设置收缩率(上机)2.4塑件结构检测

2.4.1脱模斜度(理论)

2.4.2鼠标上盖脱模斜度检测(上机)2.4.3塑件壁厚检测(理论)

2.4.4鼠标上盖壁厚检测(上机)2.5创建模具分型曲面

2.5.1分型面的概念和设计(理论)

2.5.2创建鼠标上盖模具的分型面(上机)2.6在模仁中创建浇注系统(上机)

2.6.1普通浇注系统的组成及设计原则(理论)2.6.2注流道和分流道设计(理论)2.6.3浇口设计(理论)

2.6.4浇注系统的平衡(理论)

2.6.5冷料穴和拉料杆设计(理论)2.6.6模具排气槽设计(理论)

2.6.7在模仁中创建鼠标上盖的创建主流道(上机)2.6.8在模仁中创建鼠标上盖的创建分流道(上机)2.6.9在模仁中创建鼠标上盖的创建浇口(上机)

2.7构建模具元件的体积块(上机)2.8抽取模具元件(上机)2.9生成浇注件(上机)2.10定义模具开启(上机)

(三)两板模模具设计(案例二:理论6课时,上机18课时)【教学目的要求】

1、熟悉单分型面注射模各组成机构的功能;

2、掌握一模多腔单分型面注射模的总体结构和设计方法;

3、掌握采“阴影曲面”创建分型面的方法;

4、掌握一模多腔模具浇注系统的设计方法;

5、掌握使用EMX6.0加载模架与标准件设计方法。【教学重点难点】

1、分型面的创建方法;

2、浇注系统的设计;

3、使用EMX6.0加载模架与标准件设计方法。【教学内容】

3.1产品的型腔数目和分布确定(理论)3.1.1型腔数目和分布

3.1.2产品模具的型腔数目和分布分析 3.2产品模具的浇注系统设计(理论)3.2.1流动比的校核

3.2.2产品模具的流动比校核

3.3产品一模多腔参照模型布局(上机)3.4产品一模多腔收缩率的设定(上机)3.5成形零部件结构设计(理论)

3.6成形零部件刚度和强度校核(理论)3.7注射模标准模架(理论)

3.8定义产品的坯料工件(上机)

3.9采用“阴影曲面”创建产品的分型面(上机)3.10创建产品一模多腔模具的浇注系统(上机)

3.11生成成形零部件、浇注件、定义模具开启(上机)3.12塑料成型分析(上机)

3.13模架与标准件设计(上机)3.13.1新建EMX模具项目 3.13.2加载标准模架

3.13.3加载定位环、浇口套、螺钉等模具标准件

3.13.4加载推出机构标准件,创建产品推出机构的推杆 3.13.5加载水嘴、开设冷却水道

(四)塑料壳的模具设计(案例三:理论6课时,上机16课时)【教学目的要求】

1、熟悉不规则形状塑件参照模型的布局方法及模型间尺寸确定;

2、掌握带孔参照模型的分型面创建方法(裙边法);

3、掌握先分割、抽取模具组件,后设计浇注系统、铸模的设计方法;

4、掌握在模仁上设计冷却系统的设计方法;

5、掌握滑块的设计方法;

6、掌握自动创建模架的设计方法。

【教学重点难点】

1、滑块的设计方法;

2、在模仁上设计冷却系统的设计方法;

3、自动创建模架的设计方法。

【教学内容】

4.1塑料壳参照模型的布局(上机)

4.2设定塑料壳收缩和创建工件(上机)

4.3创建正面带孔的塑料壳模具分型面(上机)

4.3.1 使用“创建自动分型线”工具创建影像曲

4.3.2使用“裙边曲面”工具创建塑料壳小孔处分型面

4.3.3使用“填充”方法创建其余处分型面

4.4生成成形零部件、浇注件、定义模具开启(上机)

4.5不规则形状塑件塑料壳模具的浇注系统设计(上机)

4.6模仁上的冷却水道设计(上机)

4.7模架与标准件设计(上机)

6.1侧分型与抽芯注射模实例分析(理论)

6.8侧分型与抽芯机构的类型

6.8.1斜导柱侧抽芯注射模结构组成及工作过程

6.9斜导柱侧抽芯机构设计与计算(理论)

6.9.1抽芯距与抽芯力的计算

6.9.2侧滑块的设计

6.10斜导柱侧抽芯机构应用形式(理论)

6.10.1斜导柱安装在定模、侧滑块安装在动模

6.10.2斜导柱安装在动定模、侧滑块安装在定模

6.10.3斜导柱与侧滑块同时安装在定模

6.10.4斜导柱与侧滑块同时安装在动模

6.10.5斜导柱的内侧抽芯

(五)纸杯座的模具设计(案例四:理论6课时,上机18课时)

【教学目的要求】

1、熟悉双分型面注射模各组成机构的功能;

2、掌握双分型面注射模的总体结构和设计方法;

3、了解双分型面注射模的设计方法;

4、实现双分型面注射模知识的掌握。

【教学重点难点】

1、双分型面注射模浇注系统;

2、双分型面注射模典型结构;

【教学内容】

5.1双分型面注射模概述(理论)

5.1.1双分型面注射模结构特点

5.1.2双分型面注射模工作过程

5.2双分型面注射模浇注系统(理论)

5.2.1点浇口浇注系统

5.2.2潜伏浇口

5.2.3浇注系统的推出机构

5.3双分型面注射模典型结构(理论)

5.3.1双分型面注射模结构分类

5.3.2常见双分型面注射模结构

5.4塑料环的模具设计过程(上机)

(六)手机后壳的模具设计(案例五:理论6课时,上机16课时)

【教学目的要求】

1、熟悉三板模中不规则分型面的模具设计方法;

2、掌握各种三板模的结构、工作原理及其特点;

3、了解其他类型的三板模;

4、实现对三板模运动原理的掌握。

【教学重点难点】

1、三板模结构组成及工作过程;

2、三板模设计与计算;

3、三板模应用形式。

【教学内容】

6.1双分型面注射模概述(理论)

6.1.1双分型面注射模结构特点

6.1.2双分型面注射模工作过程

6.2双分型面注射模浇注系统(理论)

6.2.1点浇口浇注系统

6.2.2潜伏浇口

6.2.3浇注系统的推出机构

6.3双分型面注射模典型结构(理论)

6.3.1双分型面注射模结构分类

6.3.2常见双分型面注射模结构

6.4塑料环的模具设计过程(上机)

2011年2月26日星期六

第五篇:塑料成型工艺与模具设计教案

《塑料成型工艺与模具设计》教案 长沙职业技术学院机械工程系傅子霞

课题:双分型面注射模(教材第94—97页)。

教学目标:1.识记模具基本结构,理解和掌握模具脱模过程。2.能动手设计模具结构。

3.对模具设计产生兴趣,认识到机械设计的严谨性等。教学重点:1.双分型面注射模的结构。

2.双分型面注射模的脱模过程。

突破方法:运用类比的方法,将复杂的结构化整为零,各个突破。教学难点:双分型面注射模的脱模过程。

突破方法:将动作进行分解,逐一讲述,然后再合并动作,通过动画演示进行突破 教具:多媒体课件、塑料制件。教法:实例分析法、推理法等。学法:模拟法、讨论法等 教学过程:

一、复旧入新 通过提问的方式,复习单分型面注射模的结构和脱模过程,并引导学生分析其优缺点。然后,通过多媒体给出“一串葡萄”,创设情景,提出问题:要把葡萄从葡萄藤上摘下来,制成一粒一粒的葡萄干,怎样做效率更高?由此引出双分型面注射模。

二、新授

双分型面注射模的结构 分析:双分型面注射模是在单分型面注射模的基础上发展起来的,和单分型面注射模有部分共同之处,通过多媒体给出其典型结构,采用类比的方法找出双分型面注射模的独有结构,并结合模具功能要求,运用推理法分析每一个结构所能实现的功能。双分型面注射模结构特点:

1.采用点浇口的双分型面注射模可以把制品和浇注系统凝料在模内分离,为此应该设计浇注系统凝料的脱出机构,保证将点浇口拉断,还要可靠地将浇注系统凝料从定模板或型腔中间板上脱离。

2.为保证两个分型面的打开顺序和打开距离,要在模具上增加必要的辅助置,因此模具结构较复杂。类比:通过多媒体给出双分型面注射模的典型结构,让学生指出哪些是单分型面注射模所具有的,剩下的就是双分型面注射模独有的。(1)成形零部件,包括型芯(凸模)、中间板;(2)浇注系统,包括浇口套、中间板;

(3)导向部分,包括导柱、导套、导柱和中间板与拉料板上的导向孔;(4)推出装置,包括推杆、推杆固定板和推板;(5)二次分型部分,包括定距螺钉、弹簧、中间板;(6)结构零部件,包括动模座板、垫块、支承板、型芯固定板和定模座板等。推理:运用推理的方法,分析双分型面注射模独有结构的作用。定距螺钉——实现定距分型

弹簧——使A分型面先分型,实现顺序分型 中间板——便于取出浇注系统凝料 小结:通过和单分型面注射模的结构进行对比,采用化整为零的办法,将复杂的模具变成各个简单的个体,学生更容易接受。(二)双分型面注射模具的脱模过程

分析:由于双分型面注射模脱模过程抽象,需要有较强的空间想象能力,因此,运用实例分析法,通过将动作进行分解,分析每一个动作的动作要领,然后再合并动作,模拟开模。给出实例:通过多媒体给出一个塑料碗,和成型这个塑料碗的双分型面注射模。动作分解:

动作一浇注系统凝料和模具流道分离;

要领:必须分开一定的距离,便于取出浇注系统凝料 动作二塑料制件和浇注系统凝料分离;

要领:分离后的浇口痕迹要小,应保证塑料制件留在动模一侧,便于脱模。动作三塑件和浇注系统凝料分别和模具脱离。

要领:脱模动作要迅速,保证足够的距离,便于塑料制件被推出机构推出后和模具脱离。学生讨论:在学生理解了各个动作的要领之后,引导学生运用模拟法假想对模具进行开模。由于是双分型面,那么哪个分型面先分型呢?给三分钟时间学生思考和讨论。合并动作:(讲述)

开模时,注射机开合模系统带动动模部分后移,由于弹簧的作用,模具首先在A-A分型面分型,中间板随动模一起后移,主浇道凝料随之拉出。当动模部分移动一定距离后,固定在中间板上的限位销与定距拉板左端接触,使中间板停止移动。动模继续后移,B-B分型面分型。因塑件包紧在型芯上,这时浇注系统凝料再在浇口处自行拉断,然后在A-A分型面之间自行脱落。动模继续后移,当注射机的推杆接触推板时,推出机构开始工作,推件板在推杆的推动下将塑件从型芯上推出,塑件在B-B分型面之间自行落下。

播放动画:

通过以上讲解之后,可能还会有些学生不能理解,这时再通过多媒体,播放整个脱模过程的动画,进行演示。小结:

经过以上的三个环节后,学生基本理解和掌握了双分型面注射模的脱模过程。

(三)四种典型的结构(讲解)1.摆钩式双分型面注射模 2.弹簧式双分型面注射模 3.滑块式双分型面注射模 4.胶套式双分型面注射模

三、总结

本节课主要介绍了双分型面注射模的结构和脱模过程。通过这节课,学生基本理解和掌握了双分型面注射模的相关知识,为进一步的学习其他形式的模具打下了良好的基础。同时,通过实例的分析,使学生具备了一定的模具设计能力。

四、作业(课后思考)

除了教材中介绍的四种典型结构外,还有哪些结构可以实现顺序分型和定距分型?

五、板书设计

注射模具的典型结构——双分型面注射模 成形零部件:型芯(凸模)、中间板 浇注系统:浇口套、中间板 导向部分:导柱、导套、导向孔 推出装置:推杆、推杆固定板、推板 二次分型部分:定距螺钉、弹簧、中间板 结构零部件:;动模座板、型芯固定板、定模座板等 定距螺钉:实现定距分型

弹簧:使A分型面先分型,实现顺序分型 中间板——便于取出浇注系统凝料 动作一浇注系统凝料和模具流道分离 动作二塑料制件和浇注系统凝料分离

动作三塑件和浇注系统凝料分别和模具脱离

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