模具设计期末复习要点资料.doc

塑料成型的方法很多，有压缩、压注及注射等。塑料一般是由_高分子合成树脂_和_添加剂_组成。塑料按合成树脂的分子结构及热性能分为热塑性塑料和热固性塑料两种。注射成型一般用于热塑性塑料的成型，压缩模塑主要用于热固性塑料的成型。塑料按性能及用途分为通用塑料、特殊塑料、工程塑料。在挤出模塑中，塑件的形状和尺寸基本上取决挤出机头和定型模。注射模塑工艺的条件是温度、压力和时间。铸造方法可分为砂铸和特种两大类。弯曲件最容易出现影响工件质量的间题有弯裂、回弹、和偏移等。拉深模中压边圈的作用是防止工件在变形过程中发生起皱。冲模的制造精度越高 ，则冲裁件的精度越高 。 按工序组合程度分，冲裁模可分为单工序模、级进模和复合模等几种。 在压力机的一次行程中， 只完成一个冲压工序的冲模称为单工序模。 在条料的送进方向上，具有两个或两个以上的工位 ，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上完成两个或两个以上工位的冲压工序的冲模称为级进模。 在压力机的一次行程中，在模具的同一位置上，完成两个或两个以上的冲压工序的模具，叫复合模。 由于级进模生产率高，便于操作，易实现生产自动化，但轮廓尺寸大，制造复杂，成本高，所以一般适用于 批量大、小尺寸工件的冲压生产。 全部为冲裁工步的级进模，一般是先冲孔后落料 。先冲出的孔可作为后续工位的定位孔，若该孔不适合定位或定位要求较高时，则应冲出工艺孔作定位用 。 冲裁过程中落料件的外形尺寸等于凹模尺寸，冲孔件孔的尺寸等于凸模尺寸。不锈钢面盆一般选用不锈钢板，采用冲压工艺生产。塑料瓶一般采用吹塑工艺生产。根据塑料成份不同，可分简单组分和多组分塑料，简单组分塑料基本上是以树脂为主，加入少量添加剂而成。压缩模塑成型主要用于热固性塑料的成型，也可用于热塑性塑料的成型。塑料的分类为通用塑料、工程塑料和功能塑料三大类。部分模具上都需设有冷却或加热装置。注塑成型时，尽可能不采用强制脱模。对同一塑件而言，尽可能将其壁厚设计成一致。注塑工艺成型周期短、生产效率高，所有热塑性塑料都可用注塑工艺成型。只要产品的材料和结构方式相同，不同工艺方法，其外观效果都会有一定差别。产品造型设计必须有一定的工艺方法与水平来保证。工业设计人员必须了解材料的各种工艺方法才能保证设计的有效性。绿色材料主要有生物降解材料和循环与再生材料。材料美学在产品造型设计中具体化，就是质感设计。质感就是人的感觉器官对材料特性作出的综合印象。质感是工业造型设计基本构成的三大感觉要素之一。质感包括两个基本属性：一是生理属性，二是物理的属性。材料的肌理分视觉肌理和触觉肌理。质感设计的形式美，同样符合美学基本法则。为保证设计的有效性，工业设计人员必须了解各种材料的性能以及各种加工工艺。在产品的方案设计阶段，需先考虑加工工艺，不能等设计定型后再作加工工艺的选择。聚甲醛常用于制造齿轮、轴承等，是利用其较低的摩擦系数和卓越的耐磨性和自润滑性，表面硬度大的特点。聚甲醛结晶度很高，表面硬度很大，具有较高磨蚀阻力、较低的摩擦系数、卓越的耐磨性和自润滑性的特点，所以它有“金属的竞争者”的美名。ABS是在聚苯乙烯改性的基础上发展起来的新型工程塑料，具有坚固、坚韧、坚硬的特点。聚苯乙烯具有良好的绝缘性能，可用来生产接线盒、电池盒、高频插座、电容器和微波元件等塑件。粘结能力很强是环氧树脂的突出特点。可用作金属或非金属的黏合剂，用来封装各种电子元件。塑件的表面粗糙度主要与模具型腔表面的粗糙度有关。一般来说，模具表面的粗糙度要比塑件低12级。塑件的表观缺陷是有塑件成型工艺条件、塑件成型材料选择、模具总体尺寸等多种因素造成的。与成型工艺方法有关，但一旦用注射成型工艺，则与注射机类型无关。塑件的表观质量指的是塑件成型后的表观缺陷状态，如常见的缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、熔接痕、银纹、翘曲与收缩、尺寸不稳定等。硬质塑料不易脱模，脱模斜度太小易造成塑件表面划伤。如塑件壁厚太薄，在成型时物料流动阻力大，难以充满型腔，会造成塑件缺料现象。在满足使用性能的前提下，尽量以利于成型，尽量不采用侧向抽芯机构答案分析：塑件外形设计的原则是在满足使用性能的前提下，尽量利于成型，尽量不采用侧向抽芯机构，使模具设计简化。注射成型是热塑性塑料的一种主要成型方法，但一些流动性好的热固性塑料也可用注射方法成型。挤出成型过程是连续的，注射成型过程是有间隔的答案分析：挤出成型过程是连续的，生产连续的型材；注射成型工艺过程是有间隔的，每个周期都有闭模、注射、保压冷却和开模的过程。用冲模沿封闭曲线冲切，冲下部分是工件，剩下部分是废料，此冲裁工序称作落料。塑料按塑料的受热行为分类可分为热塑性和热固性两类塑料。多型腔模具适用于大批量生产。冷冲压工序分为分离工序和变形工序两大类。冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用复合模。 弯曲过程中常常出现的现象回弹,变形区厚度减薄、偏移最小相对弯曲半径表示材料的弯曲变形极限.塑件设计过程中要考虑到脱模斜度，一般状况下，脱模斜度可以取 。复合模与级进级模比较则复合模冲制的工件精度较级进模高.通用塑料广泛应用于日常生活用品、包装材料以及一些小型的机械零件，其产量约占世界塑料总产量的80。通用塑料主要有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、酚醛塑料和氨基塑料六大类。目前工程上使用较多的工程塑料有主要有聚酰胺(尼龙PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、ABS、聚苯醚(PPO)、聚砜（PSF）及各种增强塑料。注塑成型四大要素是：1.原料 2.模具 3.工艺 4.设计塑料是以高分子合成树脂为基本原料，加入一定量的添加剂而组成，在一定的温度压力下可塑制成具有一定结构形状，能在常温下保持其形状不变的材料。塑料是由树脂和添加剂（或称助剂）组成。树脂是其主要成分，它决定了塑料的类型（热塑性或热固性）和基本性能（如热性能、物理性能、化学性能、力学性能等）。添加剂的作用是改善成型工艺性能，提高塑件性能和降低成本等。添加剂包括填充剂、增塑剂、着色剂、润滑剂、稳定剂、固化剂等。热塑性塑料：有收缩性、流动性、相容性、热稳定性、吸湿性及结晶等。如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纤维素改性聚苯乙烯、ABS、AS、有机玻璃、聚甲醛、氯化聚醚聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、氟塑料热固性塑料：性能有收缩率、流动性、水分及挥发物含量及固化速度等如酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料、有机硅塑料、不饱和聚酯、硅酮塑料ABS具有良好的表面硬度、耐热性及耐化学腐蚀性；其坚韧；有优良的成型加工性和着色性能；热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高，尺寸稳定性较好，具有一定的化学稳定性和良好的介电性能。其缺点是耐热性、耐气候性差。ABS的应用很广，在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等；汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身；ABS还可用作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。塑件的表观质量指的是塑件成型后的表观缺陷状态，如常见的缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、熔接痕、银纹、翘曲与收缩、尺寸不稳定等。注射成型的特点是成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的塑料制件；对各种塑料的适应性强；生产效率高，产品质量温度，易于实现自动化生产。所以广泛地用于塑料制件的生产中，但注射成型的设备及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料制件的生产。挤出模塑也称为挤出成型，它在热塑性塑料加工领域中，是一种变化很多，用途广泛，所占比重很大的加工方法。挤出成型主要用于生产连续的型材。如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆的涂覆、涂层制品和异型材等。还可以用于塑料的着色造粒、共混、中空制品型坯生产等。除热塑性塑料外，挤出成型也可用于部分热固性塑料的成型。砂型铸造的特点。比较灵活，适应性强，生产成本低，但生产率低，劳动强度大，铸件的质量较差。操作方便灵活、适应性强，模样生产准备时间短。但生产率低，劳动强度大，铸件质量不易保证。只适用于单件小批量生产冷冲压加工是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冷冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的优点。生产的制件所表现出来的高精度高、复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。但需要指出的是，由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单件小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。在冷冲压加工中，将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具。俗称冷冲模。冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，与冲压件是“一模一样”的关系，若没有符合要求的冷冲模，就不能生产出合格的冷冲压件；没有先进的冷冲模，先进的冷冲压成形工艺就无法实现。塑料的成形方法有注射成型、挤出成型、压塑成型、吹塑成形、浇注成型等加强筋应沿着塑料流动的方向设置，还应尽量减少或避免塑料的局部集中，以免产生缩孔或气泡。塑件壁厚的设计原则：根据成型工艺的要求，应尽量使塑料制品各部分壁厚均匀，避免有的部位太厚或太薄，否则成型后会因为收缩不均匀而导致制品变形或产生缩孔、凹陷烧伤或填充不足等缺陷。热缩性塑料制品壁厚一般在14mm，热固性塑料制品壁厚一般在16mm。塑料制品的表面质量包括有无斑点、条纹、凹痕、气泡、变色等缺陷，还有表面光泽型和表面粗糙度。塑件的尖角部位在成型时会产生应力集中，当受到冲击振动时易开裂，塑件设计成圆角，不仅避免产生应力集中，提高了塑件强度，还有利于塑件的充模流动，同时模具型腔对应部位亦呈圆角，这样使模具在淬火和使用时不致因应力集中而开裂，提高了模具的坚固性。设计塑件时，其壁厚为什么不能过小或过大？塑件壁厚最小值应以满足塑件在使用时要求的强度和刚度，并能使塑料熔体顺利充满整个型腔为限。若壁厚过小，因流动阻力极大，因而成型形状复杂或大型塑件困难。反之，壁厚过大，不但塑料用得多，而且制件易出现内部空孔，外部凹陷缺陷，成型周期延长。铝合金表面处理分类： 1.氧化 2.二次氧化 3.表面拉丝 4.喷砂 5.高光 6.喷涂、印刷塑料制品常用的表面处理方法有以下四种：涂饰： 塑料零件涂饰的目的，主要是防止塑料制品老化，提高制品耐化学药品与耐溶剂的能力，以及装饰着色，获得不同表面肌理等。镀饰： 塑料零件表面镀覆金属，是塑料二次加工的重要工艺之一。它能改善塑料零件的表面性能，达到防护、装饰和美化的目的。例如，使塑料零件具有导电性，提高制品的表面硬度和耐磨性，提高防老化、防潮、防溶剂侵蚀的性能，并使制品具有金属光泽。因此，塑料金属化或塑料镀覆金属，是当前扩大塑料制品应用范围的重要加工方法之一。烫印： 利用刻有图案或文字的热模，在一定的压力下，将烫印材料上的彩色锡箔转移到塑料制品表面上，从而获得精美的图案和文字。丝网印: 在丝网上贴镂空字，然后将文字或图案刷印在塑料上。8