1、塑料成型模具设计主讲教师：曲 宝 龙所用教材：江昌勇，沈洪雷，塑料成型模具设计，北京大学出版社，2012适用专业：高分子材料与工程教师单位：化工学院模具工业的地位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模具设计与制造专业人才是制造业紧缺人才。美国工业界认为：模具是美国工业的基石工业的基石日本工业界认为：模具是促进社会繁荣的动促进社会繁荣的动力力国外将模具比喻为“金钥匙金钥匙”、“进入富裕社会的原动力进入富裕社会的原动力
2、”。模具技术是衡量一个国家制造业水平的重要标志之一！模具技术是衡量一个国家制造业水平的重要标志之一！主要参考书 徐佩弦塑料制品与模具设计中国轻工业出版徐佩弦塑料制品与模具设计中国轻工业出版社，社，2001 刘际泽塑料制品与模具设计题案中国轻工业刘际泽塑料制品与模具设计题案中国轻工业出版社，出版社，2001 德德Georg Meges注射模具制造工程化学工注射模具制造工程化学工业出版社，业出版社，2003 德德F.约翰纳伯注射成型机使用指南化学工约翰纳伯注射成型机使用指南化学工业出版社，业出版社，2004章节目录章节目录第第1章章 绪绪 论论（3）第第2章章 塑料成型基础塑料成型基础（3）第第3
3、章章 塑件的结构工艺性塑件的结构工艺性（4）第第4章章 注射成型模具设计注射成型模具设计（24）第第5章章 其他塑料成型模型简介其他塑料成型模型简介挤塑成型模具挤塑成型模具（1）中空吹塑成型模具中空吹塑成型模具（0.5）热成型简介热成型简介（0.5）压制与压铸成型模具压制与压铸成型模具（2）泡沫塑料及其模塑成型简介泡沫塑料及其模塑成型简介（1）第一章第一章 绪绪 论论一、课程介绍一、课程介绍二、塑料成型模具的定义二、塑料成型模具的定义三、模具分类三、模具分类 四、模具的发展趋势四、模具的发展趋势本章重点：本章重点：一、塑料成型模具的概念一、塑料成型模具的概念二、按成型方法分类的六种模具二、按成
4、型方法分类的六种模具 本章难点：本章难点：掌握六种塑料成型模具的基本特征、适用塑料品种掌握六种塑料成型模具的基本特征、适用塑料品种及主要产品，并能根据塑料件形状和特点判别成型及主要产品，并能根据塑料件形状和特点判别成型方法。方法。一、课程介绍一、课程介绍:塑料成型模具是高分子材料专业学生必修的一门课塑料成型模具是高分子材料专业学生必修的一门课,它是塑料加工成型的基础之一。它是塑料加工成型的基础之一。学习目的：学习目的：掌握各种常用塑料在各种成型过程中对掌握各种常用塑料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种成型模具的结构特点及设计模具的工艺要求，各种成型模具的结构特点及设计方法，达到能够独立设计
5、的目的。方法，达到能够独立设计的目的。课程考核：课程考核：专业核心课，考试专业核心课，考试后续课程：塑料成型模具课程设计，模具后续课程：塑料成型模具课程设计，模具CAD/CAECAD/CAE学习本课程的能力目标：能进行塑件结构的分析，应用塑料的成型特性，分析能进行塑件结构的分析，应用塑料的成型特性，分析模塑成型工艺条件，制定合理塑件成型工艺规程。模塑成型工艺条件，制定合理塑件成型工艺规程。能够协调模塑设备与模具关系，正确选择模塑设备；能够协调模塑设备与模具关系，正确选择模塑设备；能对塑料模具结构进行分析和计算；能对塑料模具结构进行分析和计算；会正确选择塑料模具结构类型，进行中等偏复杂塑料会正确
6、选择塑料模具结构类型，进行中等偏复杂塑料模具结构设计；模具结构设计；初步具备对模具试用和使用中发生的故障进行一定程初步具备对模具试用和使用中发生的故障进行一定程度的分析，并能提出适当的修改意见的能力；度的分析，并能提出适当的修改意见的能力；能初步对塑件质量分析的能力；能初步对塑件质量分析的能力；学习本课程的知识目标：掌握塑料知识掌握塑料知识：熟悉塑料分类，明确各类塑料与塑：熟悉塑料分类，明确各类塑料与塑件成型方法，塑件使用性能的关系以正确选择塑料，件成型方法，塑件使用性能的关系以正确选择塑料，塑料流变性能。塑料流变性能。掌握塑料成型设备知识：掌握塑料成型设备知识：掌握塑料成型设备的基本掌握塑料
7、成型设备的基本原理，会选择塑料成型设备的规格、协调塑料成型设原理，会选择塑料成型设备的规格、协调塑料成型设备与模具的关系。备与模具的关系。掌握塑料模塑工艺知识：掌握塑料模塑工艺知识：掌握塑料成型工艺条件对掌握塑料成型工艺条件对塑件成型及质量的影响；掌握模塑成型设备的基本原塑件成型及质量的影响；掌握模塑成型设备的基本原理，会选择模塑成型设备的规格，协调设备与模具的理，会选择模塑成型设备的规格，协调设备与模具的关系；掌握塑件设计基本知识，具备审查塑件设计合关系；掌握塑件设计基本知识，具备审查塑件设计合理性的能力。理性的能力。学习本课程的知识目标：掌握塑料模具结构设计和计算知识：掌握塑料模具结构设计
8、和计算知识：掌握注射模、掌握注射模、压缩模、挤出机头的设计方法，熟悉各种典型模具结压缩模、挤出机头的设计方法，熟悉各种典型模具结构，能正确选择模具结构类型，能熟练使用国家标准、构，能正确选择模具结构类型，能熟练使用国家标准、手册、进行模具零件结构设计和计算。手册、进行模具零件结构设计和计算。了解其它模塑成型知识：了解其它模塑成型知识：对中空成型、真空（或压对中空成型、真空（或压缩空气）成型、发泡成型等模具的成型原理和模具特缩空气）成型、发泡成型等模具的成型原理和模具特征做一般性了解。征做一般性了解。二、塑料成型模具的定义：二、塑料成型模具的定义：“模具模具”：做样子的工具，：做样子的工具，即利
9、用其本身特即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定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。工具。“塑料成型模具塑料成型模具”：是指利用其本身是指利用其本身特定特定密密闭腔体闭腔体去成型具有一定形状和尺寸的去成型具有一定形状和尺寸的立体形立体形状的状的塑料制品的工具。塑料制品的工具。三、模具分类：三、模具分类：根据所用原材料不同：热塑、热固；根据所用原材料不同：热塑、热固；设备的不同：卧式、立式、角式设备的不同：卧式、立式、角式按照传统成型加工方法的不同：按照传统成型加工方法的不同：6 6种种、注射成型模具（注塑模）、注射成型模具（注塑模）主要加工热塑，近年来也用于加工热固。主要
10、加工热塑，近年来也用于加工热固。主要产品：日用品、玩具、机械零件等。主要产品：日用品、玩具、机械零件等。、注射成型模具（注塑模）、注射成型模具（注塑模）注射过程模拟动画注射过程模拟动画1 注射过程模拟动画注射过程模拟动画2 注射过程模拟动画注射过程模拟动画3 注射料筒注射料筒4 典型注射成型生产过程典型注射成型生产过程 加热加热输送输送熔融熔融合模合模注射注射补料、保压补料、保压冷却定型冷却定型开模开模顶顶出出 、挤出成型模具（抗塑模、口模或机头）、挤出成型模具（抗塑模、口模或机头）加工所有热塑，部分热固。加工所有热塑，部分热固。主要产品：管材、棒材、板材、薄膜、电缆包皮主要产品：管材、棒材、
11、板材、薄膜、电缆包皮等。等。、挤出成型模具（抗塑模、口模或机头）、挤出成型模具（抗塑模、口模或机头）产品：波纹管产品：波纹管、挤出成型模具（抗塑模、口模或机头）、挤出成型模具（抗塑模、口模或机头）挤出成型过程模拟动画挤出成型过程模拟动画典型挤出成型生产过程典型挤出成型生产过程 加料（到挤出机）加料（到挤出机）输送输送熔融熔融熔料被螺杆连续、定压、熔料被螺杆连续、定压、定量、定温地挤过具有特定断面形状的挤出成型模具定量、定温地挤过具有特定断面形状的挤出成型模具辅辅助机械助机械所需要断面形状的连续型材。所需要断面形状的连续型材。、压制成型模具（压缩模）、压制成型模具（压缩模）主要用来加工热固，也有
12、用来加工热塑，特别是难于流动的物料。主要用来加工热固，也有用来加工热塑，特别是难于流动的物料。可用于生产平整度较高、光学性能比较好的大型板材，如透明板材。可用于生产平整度较高、光学性能比较好的大型板材，如透明板材。制品精度不高。制品精度不高。、压制成型模具（压缩模）、压制成型模具（压缩模）压制成型过程模拟动画压制成型过程模拟动画 典型压制成型生产过程典型压制成型生产过程 将原料（粒料、粉料、坯料）将原料（粒料、粉料、坯料）直接加入到敞开的模具型腔直接加入到敞开的模具型腔内后闭模，加温、加压、原内后闭模，加温、加压、原料变为流动状态充满型腔，料变为流动状态充满型腔，经化学或物理变化使塑料硬经化学
13、或物理变化使塑料硬化、定型，最后用脱模装置化、定型，最后用脱模装置顶出。顶出。、压铸成型模具（传递模）、压铸成型模具（传递模）多用于加工热固。多用于加工热固。此方法比压制成型精度高，但加料室需清洗。此方法比压制成型精度高，但加料室需清洗。、压铸成型模具（传递模）、压铸成型模具（传递模）压铸成型过程模拟动画压铸成型过程模拟动画 注射压铸成型过程模拟动画注射压铸成型过程模拟动画 典型压铸成型生产过程典型压铸成型生产过程 将原料加入预热的加料室将原料加入预热的加料室内，然后向压柱施加压力，内，然后向压柱施加压力，原料在高温高压下熔融并原料在高温高压下熔融并通过模具的浇注系统进入通过模具的浇注系统进入
14、型腔，定型为制品。型腔，定型为制品。、吹塑成型模具（气动成型模具）、吹塑成型模具（气动成型模具）生产大肚小口中空热塑性塑料制品。生产大肚小口中空热塑性塑料制品。、吹塑成型模具（气动成型模具）、吹塑成型模具（气动成型模具）吹塑成型过程模拟动画吹塑成型过程模拟动画1 1 气辅成型气辅成型-熔体回流成型法熔体回流成型法2 2 气辅成型气辅成型-型芯活动成型法型芯活动成型法3 3 典型吹塑成型生产过程典型吹塑成型生产过程 高弹态坯料（注射或挤出）高弹态坯料（注射或挤出）吹塑模具吹塑模具闭合闭合吹入吹入压缩空气（型坯贴于模具压缩空气（型坯贴于模具内壁）内壁）冷却冷却开模开模取取出出、热成型模具、热成型模
15、具(气动成型模具、抽真空或压缩空气成型模具气动成型模具、抽真空或压缩空气成型模具)主要用于加工热塑。主要用于加工热塑。、热成型模具、热成型模具(气动成型模具、抽真空或压缩空气成型模具气动成型模具、抽真空或压缩空气成型模具)典型热成型生产过程典型热成型生产过程 塑料片材塑料片材半片模上（下模）半片模上（下模）压紧周边压紧周边加热使软化加热使软化充入压缩空气或抽真空充入压缩空气或抽真空冷却定型冷却定型取出。取出。四、塑料模塑成型及模具技术的发展动向四、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技术的发展 塑料成型方法的革新塑料成型方法的革新塑料成型理论的进展塑料成型理论的进展塑
16、料模具精密、大型、复杂、长寿命塑料模具精密、大型、复杂、长寿命2.模具加工技术发展趋模具加工技术发展趋势势开发优质模具材料和先进的表开发优质模具材料和先进的表面处理技术面处理技术普及应用普及应用CAD/CAE/CAMCAD/CAE/CAM技术技术开发模具的抛光技术、设备与材料开发模具的抛光技术、设备与材料模具的高速测量技术、逆向工模具的高速测量技术、逆向工程与并行工程程与并行工程模具标准化模具标准化3.模具专业人才的培养模具专业人才的培养RIMRIM、RRIMRRIM按扣式墙壁插座塑料件注射成型模具零件图按扣式墙壁插座塑料件注射成型模具零件图塑料制品塑料制品动模座板动模座板定模板定模板推杆固定板推杆固定板定模座板定模座板推板推板动模板动模板垫块垫块型腔嵌件型腔嵌件导柱导柱型芯嵌件型芯嵌件导套导套动模夹持杆动模夹持杆定位圈定位圈动模夹持杆动模夹持杆塑料件塑料件弹簧弹簧塑料件塑料件顶杆顶杆拉料杆拉料杆管塞管塞喷嘴喷嘴O O型环型环限位钉限位钉注射成型模具装配图注射成型模具装配图小结：小结：塑料成型模具的定义塑料成型模具的定义 模具分类（按照成型加工方法）模具分类（按照成型加工方法）根据塑料件形状和特点判别成型方法根据塑料件形状和特点判别成型方法
