塑料模具（通用12篇）
塑料模具 篇1
1 塑件的成型工艺参数确定
通过分析手册得知成型工艺的具体数值如下:
适用注射机类型螺杆式
密度:1.03~1.09g/cm3;
收缩率:0.5~0.9%;
预热温度:75C°~85C°, 预热时间2~3h;
料筒温度后段145C°~165C°, 中段165C°~180C°, 前段180C°~205C°;
喷嘴温度:171C°~185C°;
模具温度:53C°~85C°;
注射压力:65~100MPa;
成型时间注射时间25~85s, 保压时间0~5s, 冷却时间30~130s
1.1 确定分型面
分型面的作用在与分开模具取出产品, 所以, 其分型面在选取的时候要保证合乎产品的规定, 它的分型面有很多种样式, 通过分析相关的资料得知, 该塑件只有一个平面, 所以选择该面为分型面。
1.2 选择浇注系统
电筒盖塑料模具主流道采用点浇口成型的方法。其点浇口直径是Φ0.8mm, 点浇口长度为1.0mm, 头部球半径为R1.5~2mm。分流道分析采用半圆截面流道, 其半径R为3~3.5mm。主流道是圆锥形, 锥角α为7°, 上部直径与注射机喷嘴相配合, 下部直径Φ6~8mm。这样的选择可以最短的减小熔体的流程, 减小塑料的消耗等满足浇注系统的选择原则。
2 明确推出的模式
结合计算得知其形状是方圆壳状的, 而且其壁不是很好, 所以通过斜向的推杆来进行塑件的推出活动, 并且需要同时采用多根推杆, 平衡布置, 这样的布置好处在与可在脱模时出力均匀, 确保塑件被推出时受力均匀, 变形较小。塑件的侧面有4个凸台, 所以它有着侧向模式的芯型构造, 因为抽出的间距不是很长, 而且用力也不大, 因此一般可以用斜推杆等。将斜推放到滑块之上, 将其放到顶板中, 确保脱模时斜推杆的顺利的抽出。
3 选择成型设备
经过计算验证, 产品单件的体积为41.15cm3, 因此注射机一次所需要注射熔融塑料的体积为
V=n (V件+V凝) =132.92cm3
式中, n=2, V凝=0.6V件
则注射机的理论注射量V理=V/0.8=162.63cm3
选用G54-S200/400型卧式注射机, 其有关参数为:
额定注射量200/400cm3;
注射压力109MPa;
锁模力2540k N;
最大注射面积645cm2;
模具厚度165~406mm;
最大开合模行程260mm;
喷嘴圆弧半径18mm;
喷嘴孔直径4mm;
拉杆间距:290×368mm。
关于模架的安装尺寸分析
其外在的尺寸按照长宽高分别是300、250、345mm, 要确保其不能够超过注射设备拉杆的模具尺寸, 只有这样的话才能够确保它能够被安到设备中。
4 型腔结构
电筒盖塑料模具设计型腔由垫板、固定板和滑块等几部分组成。固定板构成塑件的侧壁, 垫板与上模座成为成型塑件的顶。为保证模具闭合精确性优秀, 就要保证它的中心没有空隙, 所以它的定模区域和动模区域要使用导柱等来定位。为了使导柱和导套的可靠的配合, 在固定板处放上导套, 当推出的时候, 该套就可以再柱上运行, 以此来确保板的精确性。取ABS的平均成型收缩率为0.5%, 塑件没有就注公差按照SJ1372中8级精度公差值选取。模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差δz=Δ/3;取x=0.75。
4.1Φ24+0.52→Φ24.52-0.52
即δz=Δ/3=0.173, 此值在IT11和IT12之间, 可按IT12制造, 即δz=0.21mm
4.2 型腔的宽度
即δz=Δ/3=0.206, 此值在IT11和IT12之间, 可按IT12制造, 即δz=0.21mm
4.3 型腔深度尺寸
模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差δz=Δ/3;取x=0.5。
(1) 25+0.52→25.52-0.52
即δz=Δ/3=0.173, 此值在IT11和IT12之间, 可按IT12制造, 即δz=0.21mm
(2) 16+0.43→16.43-0.43
即δz=Δ/3=0.143, 此值在IT11和IT12之间, 可按IT11制造, 即δz=0.13mm
4.4 型芯径向尺寸
模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差δz=Δ/4;取x=0.75。
(1) Φ40+0.62→Φ40+0.62
即δz=Δ/4=0.155, 此值在IT10和IT11之间, 可按IT11制造, 即δz=0.16mm
(2) Φ34+0.62→Φ34+0.62 (3) Φ30+0.52→Φ30+0.52
(4) Φ7+0.36→Φ7+0.36
即δz=Δ/4=0.09, 此值在IT9和IT10之间, 可按IT10制造, 即δz=0.10mm
4.5 型芯高度尺寸
模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差δz=Δ/3;取x=0.5。
(1) 20+0.52→20+0.52
即δz=Δ/3=0.173, 此值在IT11和IT12之间, 可按IT12制造, 即δz=0.21mm
(2) 5+036→5+0.36
即δz=Δ/3=0.12, 此值在IT10和IT11之间, 可按IT11制造, 即δz=0.13mm
4.6 型芯中心距尺寸
模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差δz=Δ/4;取x=0.5。
δz=Δ/4=0.62/4=0.155, 此值在IT10和IT11之间, 可按IT11制造, 即δz=0.16mm, δz=±0.08
5 模具总装图
5.1 关于安装测试
测试模型是生产过程中非常关键的内容, 其改动以补充等是对该项设计的不断发展。
5.2 做好准备活动
在测试之前的时候要积极的检测模具和相关的设备。要分析它的闭合性是不是合理, 要查看其和设备的相关尺寸以及形式等的规定是不是能够保持一致。要分析模具中的零件间的孔隙是不是合理, 有没有卡槽的问题。要保证其活动非常的灵便, 而且要稳定性好, 要保证初始方位的定位精准。所有的嵌入件都要固定好, 避免其发生了松动问题。所有的管线接头和阀门等都要配置齐全。而且要去方位的检测注射剂, 要对水路以及其他的一些线路和活动零件等分析, 以此来确保它的运作合理。
5.3 关于安装和测试
(1) 其安装应该和图纸的规定保持相同。
(2) 模具侧向滑动时要与水平面一致。
(3) 如果它的尺寸长度以及宽度之间有着较大差异的时候, 要确保较长的那个和水平方向是一样的。
(4) 如果其存在油路以及其他的一些线路接头等的时候, 要放在不活动的一旁, 防止活动的时候带来不利现象, 通常其在注射机中的规定多是使用螺钉等。一般是用四块到八块的压板, 而且要对称的设置。
将其放到注射设备中以后, 要对其调节, 它的意义是为了分析模具中的所有运动设备是不是稳定, 定位原件是不是能够发挥出应有的效益, 要具体关注如下的事项。
(1) 确保分型面间不能够存在孔隙, 要有非常大的力来确保其有效的聚拢。
(2) 要确保斜推杆以及其他的一些导向零件的运动稳定, 不会出现干涉问题, 而且定位的时候要精准合理。
(3) 在开模的时候, 要保证推出的产品是稳定的, 要把塑件和浇筑体系里的材料推出模具, 要不然的话会对其产生负面影响。
(4) 保证冷却水通畅, 防止渗漏问题出现, 确保所有的阀门运作有序。
5.4 试模
做好安装调节活动之后就可以测试了。具体的说要先放进原料, 然后调节机械的相关数值。
5.5 检验
要检测模具的设计是不是精准, 得到的样件是不是和使用人的规定一样。其是不是能够大批量的生产。针对此时或许会发生的不利现象, 要积极的调节处理, 确保合乎使用人的规定。
摘要：模具是大批量生产同样形状产品的工具, 是工业生产不可缺少得装备, 采用模具生产零部件, 具有生产效率高, 成本低, 节约能源和原材料等一系列优点, 现代模具制造技术渐渐趋向精度化。
关键词：塑料模具,电筒盖,设计
参考文献
[1]石世铫.注射模具设计与制造300问[M].机械工业出版社, 2010.[1]石世铫.注射模具设计与制造300问[M].机械工业出版社, 2010.
[2]田福祥.先进注塑模具330例设计评注[M].机械工业出版社, 2008.[2]田福祥.先进注塑模具330例设计评注[M].机械工业出版社, 2008.
塑料模具 篇2
塑料模具的工作条件与冷冲模不同，一般须在150℃-200℃下进行工作，除了受到一定压力作用外，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：
1. 足够的表面硬度和耐磨性
塑料模的硬度通常在50-60HRC以下，经过热处理的模具应有足够的表面硬度，以保证模具有足够的刚度。模具在工作中由于塑料的填充和流动要承受较大的压应力和摩擦力，要求模具保持形状的精度和尺寸精度的稳定性，保证模具有足够的使用寿命。模具的耐磨性取决于钢材的化学成分和热处理硬度，因此提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。
2. 优良的切削加工性
大多数塑料成型模具，除EMD加工外还需进行一定的切削加工和钳工修配，
为延长切削刀具的使用寿命，提高切削性能，减少表面粗糙度，塑料模具用钢的硬度必须适当。
3. 良好的抛光性能
高品质的塑料制品，要求型腔表面的粗糙度值小。例如，注塑模型腔表面粗糙度值要求小于Ra0.1～0.25的水平，光学面则要求Ra<0.01nm，型腔须进行抛光，减小表面粗糙度值。为此选用的钢材要求材料杂质少、组织微细均一、无纤维方向性、抛光时不应出现麻点或桔皮状缺陷。
4. 良好的热稳定性
塑料注射模的零件形状往往比较复杂，淬火后难以加工，因此应尽量选用具有良好的热稳定性的，当模具成型加工经热处理后因线膨胀系数小，热处理变形小，温度差异引起的尺寸变化率小，金相组织和模具尺寸稳定，可减少或不再进行加工，即可保证模具尺寸精度和表面粗糙度要求。
45、50牌号的碳素钢具有一定的强度与耐磨性，经调质处理后多用于模架材料。高碳工具钢、低合金工具钢经过热处理后具有较高的强度和耐磨性，多用于成型零件。但高碳工具钢因其热处理变形大，仅适用于制造尺寸小、形状简单的成型零件。
随着塑料工业的发展，塑料制品的复杂性、精度等要求愈来愈高，对模具材料也提出更高要求。对于制造复杂、精密和耐腐蚀性的塑料模，可采用预硬钢(如PMS)、耐蚀钢(如PCR)和低碳马氏体时效钢(如18Ni-250)，均具有较好的切削加工、热处理和抛光性能及较高强度。
塑料模具 篇3
【关键词】模具设计 工程实践能力 培养 教学改革
一、引言
工程实践能力是综合应用所学理论知识解决工程实践问题的能力。一方面，要求学生能系统地掌握理论知识，综合运用所学理论知识解决工程实践问题。另一方面，要求学生能在工程实践的基础上将理论知识与工程实践紧密结合起来并升华所学的理论知识。这样，培养既能解决工程实践问题又能不断探索创新的人才成为检验大学素质教育成效的一个关键性的指标。因而，培养既有工程实践能力又有创新能力的工程技术人才是我们教学中的一个重要目标。
《塑料制品及模具设计》是我校机电学院模具方向的一门专业课，其主要内容包括：塑料成型的基础理论、塑料制品设计、典型塑料模具结构及塑料模具设计理论和方法。其主要任务：通过本课程的学习，培养学生具有合理选择塑料成型设备、制定成型工艺、设计塑料制品和设计塑料模具结构，并能合理选择模具材料的能力。近年来通过对毕业生和用人单位的调查发现，学生对本课程的理论学习都比较扎实，但存在动手能力差、工程实践技能薄弱等问题。基于以上原因，我们认为有必要对《塑料制品及模具设计》课程教学中存在的问题进行改进，通过加大学生的工程实践能力的培养，以促进学生工程实践能力的提高，满足社会和企业对具有工程实践能力的创新技术人才的需求。
二、教学中存在的问题
长期以来，未能充分认识到工程实践能力培养的重要性，又加之近年来在高等教育“厚基础，宽专业”的原则指导下，专业课程教学课时过分压缩，导致在课程教学中存在以下主要问题：（一）传统课程教学方法和教学手段陈旧。传统课程教学方法和教学手段只重视传授知识不重视工程实践能力培养和开发，课堂教学中老师讲的内容多，教学手段单调，然而，《塑料制品及模具设计》作为一门综合性和空间概念很强的课程，对于空间结构和工作动作原理较复杂的模具，仅靠教师的讲授很难说清楚，学生大部分时间接触的是书本上的模具结构图和理论计算，对于真正的模具实物认识接触甚少，学生在初学时总抓不住重点，空洞的理论、抽象的结构、枯燥的计算使学生对学习模具知识缺乏兴趣。（二）课程实践教学环节薄弱。课程实践教学途径单一，不能满足工程实践能力培养的要求，实验方式不够灵活，实验时间均由老师统一安排，学生执行实验指导书的“指导”，并且课程实验只是为验正理论课的某些内容设立，这样，学生的思维和行为模式被固化为统一的模式，很难达到培养学生创新开拓的工程实践能力的目的。
三、培养学生工程实践能力的主要措施
为培养学生工程实践能力，我们在教学实践中主要采取下述的主要措施：（一）增加教材中没有但生产实用性很强的内容，扩大学生的知识面，引领学生关注前沿，如向学生介绍塑料成型新工艺、新设备、新技术等专业发展前沿信息，培养学生的工程创新意识和提高学生的工程实践能力。（二）充分利用实验室资源，将学生的上课地点由普通教室转移到专业实验室。如在模具结构理论教学前先进行模具拆装实验，先让学生自己分析讨论：拆模具时，先从哪里拆，装配模具时，又先从哪里装，然后让学生自己动手拆装模具并测绘模具，由此加强学生对模具结构的了解。对于看图困难，模具结构细节等理论教学中不容易解决不容易消化的难点就迎刃而解，不仅增强了学生的参与意识，而且提高了学生的感性认识，增加了学生观察分析工程问题能力。在后续的相应部分的课堂教学讲解中，通过有效的引导，使学生能在课堂学习中找到模具实验中的实证，这样，既提高了学生的学习兴趣，又培养了学生的认同意识，不仅提高了理论学习的效果而且增强了学生的工程实践能力。（三）改进教学手段，采用现代化的教学手段，运用声音图像结合动画模拟等形式，对模具的注射过程、模具开合模的动作过程进行模拟演示，使其生动化和具体化，使得课堂气氛变得生动活泼，使学生能很快理解并掌握要点，增加了学习的趣味性，给枯燥的理论赋予活力。（四）将最新的三维设计软件（如PRO/E，UG）工程模拟分析软件（如Moldflow）直接运用到课堂教学中，进一步加强实践教学，利用PRO/E的三维图层分解功能显示模具结构，简化了模具结构，使模具结构细节在学生面前一目了然；利用动画旋转功能演示模具工作动作过程，使教师能深入浅出的分析模具结构，讲解模具结构各部分的作用和要点；另外，利用这类软件的计算分析功能和模拟分析功能检验设计的合理性和设计的可行性，并将设计结果进行软件的模拟分析。这样，提升了教学的直观效果，不但能增加学生对模具结构的理解和学生的工程设计能力，更能增强学生学习《塑料制品及模具设计》的兴趣和培养学生的工程实践能力。（五）让学生参与科研，通过学生参与科研并解决工程问题来促进学生的工程实践能力的提高。《塑料制品及模具设计》的课程设计是《塑料制品及模具设计》教学中很重要的环节，我们改单纯的设计型实践教学为综合型实践教学，让学生参与科研，让学生进入教师的科研课题组，将教师的科研课题分解出许多小课题，课程设计的题目针对具体的科研小课题，把一些相关的问题留给学生，让学生带着问题到企业中去生产实习，最后，又将小课题结合起来综合到一起，使学生能够体验从塑料制品设计、塑料成型工艺制定、模具设计计算到成型后的质量检验和质量分析，体验产品从虚拟设计虚拟成型到实际的模具加工、塑料制品生产的整个过程。这样，通过使学生参与科研设计，参与课题讨论，激发学生学习兴趣，从而达到提高学生的工程实践能力的目的。
四、结束语
教学实践证明，通过以上的教学内容、教学方法和教学手段等各方面的改革与实践，极大地调动了学生的学习兴趣，在培养学生的工程实践能力方面做了有益的探索，取得了良好的教学效果。但在今后教学过程中，仍需不断创新与改革，才能更好地解决教学中存在的问题，才能更好地提高学生的工程实践能力。
【参考文献】
［1］喻岳青.高等学校教学改革应该重视的几个问题[J].北京教育（高教版），2000（11）：37-38.
［2］杨冬生.高职模具设计与制造专业教学改革的实践经验[J].职教论坛，2006（4）：32-34.
［3］蔡敬民.应用型人才培养的思考与实践[J].中国大学教学，2008（6）：14-15.
手机保护壳塑料模具设计 篇4
文章根据塑件工艺性, 将手机保护壳塑料模具设计为一模两腔结构, 并采用扇形浇口进料, 既能提高塑件表面质量, 又适合该塑料零件。利用扇形浇口在同样的条件既可达到与潜伏式浇口的同样效果, 又可避免废料残留在浇注口。运用多级流道和单分型面来实现塑料件和浇道凝料的分离以及塑料件的顺利脱模[1]。
1 塑件工艺分析
1.1 塑件的结构分析
手机保护壳塑件材料为ABS, 产品需要大批量生产, 塑件质量为300克, 颜色为白色, 塑件外侧表面光滑, 表面精度高。由于塑料件没有侧孔, 无须侧向抽芯机构, 该塑件结构简单, 采用顶杆推出机构, 使用扇形浇注口, 避免废料残留。
1.2 塑件的材料分析
材料为 (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯) 共聚物 (ABS) , 成型温度为200℃左右, 有很好的成型性, 又具有良好的弹性、强度 (丁二烯的特性) 、耐热和耐腐蚀性 (丙烯腈的优良性能) , 且表面硬度高、耐化学性好, 加工出的产品表面光洁, 易染色、电镀。使用ABS注射成形塑料制品时, 由于其流动性较低, 所需的注射成形压力较大, 因此塑件对型芯的包紧力较大, 故塑件应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高, 使ABS制品易产生熔接痕, 所以模具设计时应注意尽量减少浇注系统对熔料流动的阻力。
2 模具结构设计
2.1 型腔确定及分型面的选取
塑件采用注射成形生产。为保证塑件表面质量, 利用扇形浇口, 采用单分型面注射模具结构。该产品为手机保护壳, 塑件外形比较简单, 生产批量大。综合考虑, 采用一模两腔对称分布。这样模具尺寸适中, 生产效率高。型芯安装在动模板上, 选用导柱导向机构, 塑件通过推杆推动从型芯脱出。
2.2 浇注系统设计
浇注系统是指模具中从喷嘴开始到型腔为止的塑料熔体的流动通道, 浇注系统的设计对注射成型周期和塑件质量有直接影响。本型腔为一模两腔, 所以浇注系统在中心对称位置。机保护壳模型较小, 浇口的位置也要适当, 尽量避免冲击嵌件和细小的型芯, 防止型芯变形。
主流道是塑料熔融体进入模具型腔时最先经过的部位, 它将注射机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。圆形截面流道的比面积最小, 塑料的温度下降小, 阻力也小, 流道的效率最高, 所以选用圆形分流道截面形状。分流道尺寸由塑料品种、塑件的大小及流道长度确定。对于一模两腔的注塑模, 分流道采用平衡式分布, 其主要特点是各个型腔同时均衡进料, 因此要求从主流道到各个型腔的分流道, 其长度、形状、端面尺寸都必须对应相等, 否则就达不到均衡进料的目的。浇口亦称进料口, 是连接分流道与型腔的熔体通道。
2.3 成型零件设计
直接与塑料接触构成塑件形状的零件称为成型零件, 其中构成塑件外形的成形零件称为型腔, 构成塑件内部形状的成形零件称为型芯。为保证塑件表面光滑、美观, 型腔采用整体式结构[2]。
2.4 模架的选用
手机壳注塑模架为中小型模架, 模架选择时, 其组合尺寸为模板、推杆固定板推板、垫块四个零件的配合尺寸;导柱、导套的孔径、孔位尺寸;复位杆和固定螺钉的孔径、孔位尺寸以及模板、推板、垫块选用的厚度尺寸。综合考虑现选用Hasco公司的M型模架, 其尺寸为300×350 (mm×mm)
3 模具工作过程
模具的工作过程包括:模具闭合-模具锁紧-注射-保压-补塑-冷却-开模-推出塑件。手机保护壳的模具工作过程[3,4]:在注射机锁模机构的作用下, 导柱和导套进行合模导向, 动模和定模闭合并锁紧;然后注射机开始注射, 塑料熔体经过定模上的浇注系统进入型腔;待熔体充满型腔并经过保压、补塑和冷却定型后开模。开模时, 模具从动模和定模分型面分开, 塑件包在型芯上随动模一起后移。同时, 拉料杆将主流道凝料从浇口套中拉出。当动模移动到一定距离后, 注射机的顶杆接触推板, 堆出机构开始中动作, 使推杆和拉料杆分别将塑件和浇注系统凝料从型芯和冷料穴中推出, 塑件与浇注系统凝料一起从模具中落下, 至此完成一次注射过程。合模时, 复位杆使模具复位, 并准备下一次注射。
4 结束语
该套模具零件加工难度不高, 加工成本较低, 提高注射、合模的稳定性;采用扇形浇口, 节约成本和可以得到表面质量良好的塑件。合模时, 利用复位杆促使模具复位;开模时, 由拉料杆自动将浇注系统的凝料拉出, 提高了模具的自动化。实践证明, 该套模具结构合理, 运行稳定。
参考文献
[1]徐勇军, 吴东明.数码相机后盖注射模设计[J].塑料工程应用, 2009, 37 (6) :61-63.
[2]张晓黎, 张磊, 刘保臣.洗发液瓶盖注射模设计[J].模具工业, 2008, 34 (1) :47-49.
[3]何文.电话机前壳注射模设计[J].模具制造, 2010 (3) :44-48.
塑料模具钳工实习工作报告 篇5
2、试模后，打出的产品有如下等原因时可能要拆模修模：
a.下巴RIB拉白，易断裂，缺胶 b.顶针缠胶
c.阀针毛边，水套毛边 d.产品进胶点中鼓
e.公模仁导入刻字
二、其他工作记录
① 为什么有的公模仁中配有几块铜块，有什么作用？
解答后:因为铜块比铁软，在边处的铜块，此位置处有公母模相互摩擦挤压，这样相互摩擦可能烧模，中间镶有铜块，因为此处是主进胶点，有散热快作用，如果用铁块，开模后可能使进胶中鼓等可能。
② 抛光，为什么部位需要抛光，抛光有什么作用？和咬花有什么关系？
解答后：一般情况下，只要涉及到胶位的地方都需要抛光，如果抛光不好，可能造成产品毛边或者产品缠胶，咬花一般在抛光后完成，咬花需要抛光将CNC、EDM留下的刀纹、火花纹去掉。然后可以完成咬花。
三、自我工作审视和心得
带着无数憧憬，也带着很多疑问开始制造钳工学习，师傅们操作时，总有那么多为什么在问自己，这个为什么这样装配，这个有什么作用，这个形状可以用来做什么，这样设计有什么好处，这个称呼跟书本上怎么不一样，这个工件用什么加工出来的，种种疑惑随着时间推移和师傅们细心的指导得到解决。
除了学习到理论和实际操作之外，闲暇时也不断总结，听取师傅们的工作意见和建议，并学习生活常识，安全知识，时刻严格要求自己，管理自己，整顿自己，强化自己做人做事，更快去接触并适应新生活、新环境，让自己更快、更多地投入到工作中去。
自评这个月，我学到了很多，熟练了手摇磨床，要自己实际操作了铣床和钻床、切割机。同时学习到更多安全知识，比起上月我更努力了，努力完成组长和师傅们交给的各种工作任务，也自己不断认识新的零件，了解并记下他们的作用和原理。懂得了机加CNC和火花放电后在钳工装配中的重要作用，实践与理论得到结合。
自我不足：学习得比较杂乱，什么机床，什么装配都是在瞎搞，工作效率不高，对装配的认识感觉不到位。偶尔不用心，和师傅工作不够默契。
接下来去设计继续寻找我想要的答案，这个结构为什么要这样设计，这个斜度为什么要5°，模仁是6个，分4个行不行，学习怎么设计模具的结构，了解模具的加工工艺，设计那些需要用什么加工出来，怎么开模后好打出产品，那些需要设计推板，那些需要设计滑块。带上憧憬和希望继续前行。
继续坚持求真、务实，感谢默默关心和支持我们的领导、师傅、同事们！
塑料模具 篇6
【关键词】行动导向；实训；教学效果
一、引言
所谓行动导向是指由共同确定的行动产品来引导教学组织，学生通过主动的学习，达到脑力劳动和体力劳动的统一。《塑料模具设计实训》是应本校模具专业的核心专业课程《塑料成型工艺与模具设计》的教学要求，配合本校学生报考助理模具设计师的考证所开设的实训课程。尝试将行动导向引入《塑料模具设计实训》，旨在较短时间内，有效地提高学生的专业技能尤其是职业能力。
二、行动导向法在《塑料模具设计实训》课程的实施
行动导向法在《塑料模具设计实训》课程中的实施主要从以下几个方面进行：
1.组织教学任务
任务一：确定设计题目、确定塑件材料及相关工艺设计；上交塑件图、成型工艺卡，完成设计说明书相关内容填写。
任务二：分型面确定与浇注系统的设计、设计模具成型；上交零件成型零件图、完成设计说明书相关内容填写。
任务三：选择标准模架、设计模具调温系统、推出机构、导向机构；上交模架图、完成设计说明书相关内容填写。
任务四：设计模具装配图、模具材料选用；上交模具总装配图、完成设计说明书相关内容填写。
任务五：对模具设计进行最后检查修改，完成实训总结；上交完整说明书、实训说明书。
2.赋予工作角色及确定职责
在任务开始前按照工作职责分组，然后教师根据任务内容制定3个工作岗位，即文员1名、设计员1名、信息员2名。文员主要负责编写说明书；设计员主要负责绘制相关图纸；信息员主要负责收集相关资料。组长负责安排各组员具体工作岗位，评价本组组员，组织讨论，保证设计工作能够顺利开展和按时完成；其中一名信息员兼任观察员，即在完成信息员工作之余，还要观察他组组员的行为表现并记录，即对他组进行评价。实训时间短，在行动过程中，组员要相互帮助，分工合作，团结完成任务。
3.设计教学方案
我们根据行动导向的“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”六个过程，制定了教学方案，具体如下：
（1）资讯：以学生为主体，学生小组内部讨论，确定组员工作角色，分析任务，准备资料。而教师对学生进行观察和及时指导。历时为15min。
（2）计划：以学生为主体，小组内部讨论确定设计题目。根据教学任务，制定当天任务的具体实施方案；而教师对学生进行观察和及时指导。历时为15min。
（3）决策：以学生为主体，各小组组长向教师汇报本组设计题目（要求每组题目不能一样），组员分工并且陈述当天任务的具体安排；而教师对学生进行倾听和及时指导。历时为30min。
（4）复习知识点：以教师为主体，教师通过讲授、提问及引导等方式帮助学习回顾当天任务所需要的知识；学生在这个阶段只要认真听课和适当讨论。历时30min。
（5）实施：以学生为主体，文员根据设计说明书模板，按照顺序进行编写，设计员对产品外观和结构进行设计；信息员随时配合文员与设计员，同时另一名信息员在空闲之余对他组人员进行观察并记录。而教师对学生仍是观察和及时指导。历时为90min。
（6）检查：以学生为主体，小组检查说明书和相关图纸。对出现的问题进行分析，并提出解决方案。而教师对学生仍是观察和及时指导。历时为30min。
（7）评价：学生小组检查说明书和相关图纸。对出现的问题进行分析，并提出解决方案。教师评价学生完成任务情况，提出实训问题。历时为60min。
三、教学效果
1.教师感受
（1）完成教学目标。本课程实训的教学目标是掌握塑料模具设计基本步骤，能够设计简单到中等复杂程度的模具，培养团队合作精神和职业修养。学生通过实训，提高了专业技能、表达能力、合作能力、应变能力。
（2）增强了教师的成就感。实施行动导向教学，学生在教师的指导下，完成了原本无从下手的一个个产品造型及模具设计，增强了教师成就感。
2.学生反馈
（1）学习兴趣增强。比起传统教学“老师示范，学生练习”，行动导向教学引入角色扮演法和项目教学法，让整个学习过程变得有趣有用，比较贴切生活。从而学习不再是一种负担。
（2）综合能力提高。教师采用的行动导向教学方法对于责任心的形成有较大的促进作用，因为每个同学所扮演的角色的岗位职责都对整个团队的任务有着决定性的影响，不管哪个岗位出现了问题，都会耽误整个团队的运行情况。因此，每个同学都必须认真做好本职工作，确保整个设计过程顺利运行。
（3）课堂秩序好转。对于教师采用的行动导向教学方法，学生们最大的感受就是课堂纪律相比以前，或对比其他班的情况，有着非常大的改变。绝大部分同学都能自觉认真履行各自的岗位职责，不擅自离开工作岗位。
（4）对老师行为的建议。通过本实训课程，学生感受到了“学生为主体，师生互动”课堂氛围，学生希望教师在教学过程中，能更多地在旁边指导与帮助。尤其在设计过程中遇到困难时，非常渴望教师在旁边及时给予指导。
四、结束语
经过本门课程实训的教学实践，证明行动导向法教学对于提高学生的综合能力有很好的作用，它对于提高学生学习积极性、培养学生专业技能和专业素养、增强学生的团队合作意识、提高教学效果等方面具有显著的成效。
参考文献：
塑料模具失效的分析与对策 篇7
随着工业生产的飞速发展, 各种家用器具、视听设备、办公器械、汽车零件等, 大量采用塑料件, 并向小型化、轻量化、精密化方向发展, 对塑料模具的技术要求也就越来越高, 因此希望所使用的模具坚固可靠、使用灵活、操作方便。然而, 塑料模具是一种较昂贵的工具, 如果使用寿命不高, 拆装的次数就多, 这样, 费时费工地拆装模具将大大降低设备的生产率。因此, 提高塑料模具寿命对降低塑件成本, 提高设备生产率有着显著的作用。
塑料模具寿命取决于一系列因素, 如模具材料和热处理、生产中维护保养、模具结构设计等等。
二、各类模具常见的失效形式
模具失效的基本形式有断裂与疲劳、塑性变形、磨损、咬合、冷热疲劳等。由于模具的种类非常繁多, 模具结构千差万别, 模具成形时的工作条件也不尽相同, 即使同一种类模具也存在明显的差异。因此, 模具的失效形式也是各不相同, 了解各类模具常见的失效形式, 有助于对模具失效进行分析, 下表1所示为各类模具常见的失效形式。
二、影响模具失效的因素
1. 模具的服役条件。
了解模具的服役条件, 是对模具进行失效分析的前提, 是提高模具使用寿命的必备条件。不论是模具生产者, 还是模具使用者都必须关心模具的服役条件, 改善模具的服役条件。模具的服役条件包括机床精度与刚性、行程次数、被加工件变形抗力及表面状态、模具预热、模具组装、锻造温度、锻打速度、成形工艺、冷却条件、润滑条件等等。
2. 机床精度与刚性。
机床精度与刚性对模具寿命, 特别对冷冲裁与冷挤压模具的寿命影响极大, 但是对于塑料模具则影响不是太大。
3. 被加工件变形抗力及表面状态。
被加工零件的材质不同、厚度不同对模具寿命有很大影响。即使冲制同一种钢材, 被加工材料退火充分与否, 对模具寿命也有很大影响, 有时甚至造成凸模频繁发生早期折断, 无法正常生产。被加工材料的表面状态对冷作模的磨损、咬合均有影响。
4. 模具预热。
导热性差的钨系热作模具钢制模具, 使用前必须进行预热, 这样可提高韧性, 降低模具型腔表面层的温度梯度和热应力, 防止早期开裂。对锻模或热挤压模、热镦模也应进行预热, 尤其是冬天更有必要对热作模具进行预热。
5. 锻造温度。
热作模具尤其是高温热作模具, 若坯料加热温度太高, 则可能使模具急剧软化, 硬度降低, 从而发现塌陷及变形等形式的失效。但若锻打温度太低则被加工件变形抗力过大, 会使模具发生磨损或断裂形式的失效。因此, 锻造温度对热作模具的使用寿命影响较大。
6. 冷却条件。
热作模具的使用寿命与冷却条件密切相关, 若采用冷却方式、介质不当, 模具会再出现早期失效, 大大缩短其使用寿命。如含钨量较高的热作模具钢制模具, 应避免喷水冷却, 否则易出现早期热疲劳开裂, 应以油水雾和通水内冷为宜。
另外, 行程次数、模具组装、锻打速度、成形工艺等与模具的使用寿命也密切相关, 合理选取能避免模具的早期失效, 有效地延长模具的使用寿命。
三、对塑料模具失效因素的分析
塑料模具的主要失效形式为磨损失效、局部塑性变形失效和断裂失效。
1. 当塑料模具使用的材料与热处理不合理, 塑料模具的型腔表面硬度低, 而耐磨性差, 表现为, 型腔面因磨损及变形引起的尺寸超差;粗糙度值因拉毛而变高, 表面质量恶化。尤其是当使用固态物料进入塑模型腔, 它会加剧型腔面的磨损, 故塑料模产生了磨损失效。加之, 塑料加工时含有氯、氟等成分受热分解出腐蚀性气体HCl、HF, 使塑料模具型腔面产生腐蚀磨损, 形成侵蚀失效。
2. 局部塑性变形失效。塑料模具所采用的材料强度与韧性不足, 变形抗力低;当填充的物料进入塑模型腔内, 有超载、持续受热, 周期受压, 而应力分布不均匀, 以及塑模型腔面硬化层过薄, 从而使塑模产生局部的塑性变形而引起的表面皱纹、凹陷、麻点、棱角堆塌, 超过要求限度而造成失效以及回火不充分等因素使塑料模具寿命缩短, 过早地失效。
3. 断裂失效。塑料模具形状复杂, 多棱角薄边, 应力严重集中在韧性不足之处。同时, 塑料模采用合金工具钢回火不充分, 而发生断裂失效。从塑料模三种失效形式可知:选用合理的塑料模具材料与热处理, 对它的使用寿命至关重要。故此, 塑料模具材料的选用与热处理应满足下列要求:
(1) 有较高的硬度、良好的耐磨性。型腔硬度要求在HRC30～60, 淬火硬度大于HRC55, 并且有足够的硬化深度, 心部有足够的强韧性, 以免脆断、塑性变形。
(2) 具有一定的抗热性。在150～250℃长期工作, 不氧化、不变形, 尺寸稳定性好。
(3) 注射时, 有腐蚀介质析出, 要求有一定的耐蚀性。
(4) 热处理变形小, 对精密模具来说, 要求变形小于0.05%, 并且有足够的淬透性。
(5) 切削加工性能好, 具有优良的抛光、耐磨性能, 镜面抛光可达Ra 0.1μm以下。
(6) 焊接性、锻造工艺性能良好。
四、提高塑料模具寿命的对策
1. 合理设计模具结构, 减少刚性接触摩擦。
(1) 阶梯分型面设计。采用如图1所示的结构。在平行于开合模方向的分型面上设计成带α角的斜面相互配合, 以减少开合模时产生摩擦而烧伤分型面。
α角在塑料件允许范围内尽量取大值, 即使配合高度很小 (小于0.5mm) 时也应如此, 不能省略。
(2) 动、定模成形垂直贴合面设计。在动、定模垂直方向刚性贴合处做成如图2所示带有β角的斜面或锥面, 同样可以减少开合模时产生磨损, 也有利于合模时相互贴紧不易产生飞边。
(3) 滑动件、导向件的配合。在保证有效配合长度的前提下, 尽量减少滑动件的配合接触面积, 从而减少因摩擦发热而烧伤滑动副。如侧抽芯滑块、导柱、顶杆、拉杆等的配合面长度;抽芯斜导柱一与滑块应大间隙配合 (一般应留0.5mm间隙) , 以消除复合运动的干涉, 从而提高模具结构件的使用寿命。
(4) 定模抽芯和二次脱模。应尽量避免采用摆钩、搭扣之类的定距拉紧机构。可选用弹簧辅助推出、动模滑动或液压缸等方式进行定模抽芯, 在二次脱模中可用固定式的拉板机构。
2. 合理的模具材料的选择。
第一, 对于大多数模具钢而言, 基本上是高强度和低韧性, 因此导致不易获得有益的再现经验, 理论总结普遍不够系统;第二, 不易获得模具各个部位的精确受力情况以及受力大小的情况。模具材料选择的基本要素是材料品种、材质状况、使用性能三个方面。
3. 合理的热处理工艺。
据资料统计表明, 有70%的模具失效是由于热处理不当所导致。应合理地制定模具的热处理工艺和有效的实施, 以避免和消除热处理给模具带来的组织和性质的缺陷, 从根本上保证模具性质, 延长和提高寿命。
4. 确保模具的机械加工质量。
热成型模具的机械加工主要包含切削加工、磨削加工、电火花强化加工等工序。这些加工工序及加工质量对模具的寿命有直接影响。
5. 减少人为损坏。
提高操作者的操作技术水平和工作责任心是减少人为损坏的有效措施。但人总是会有疲劳和疏忽的时候, 并且机床设备也会有异常故障的时候。这就要求模具设计者必须全面地考虑生产过程中可能出现的一切不利因素, 在模具结构设计上采取措施消除隐患, 降低发生损坏模具事故的几率, 从根本上加以预防。
五、结论
模具失效是一个非常复杂的过程, 是许多因素共同影响的结果。在实际生产中, 应该具体问题具体分析, 通过对失效模具的分析正确找出造成模具失效的主要因素, 制定切实可行的措施。只有这样, 才能最大限度地提高模具的加工质量和使用寿命, 获得显著的经济效益。
参考文献
[1]俞芙芳.影响塑料模具使用寿命的因素及改进方法.机械开发, 2000年 (1) .
[2]傅建红.模具失效分析与对策.新余高专学报, 第10卷第2期, 2005 (4) .
[3]蒋美丽.合理选用塑料模具的材料与热处理, 提高模具使用寿命.机床与液压, 2004 (1) .
浅谈塑料模具材料的选择 篇8
1 选择原则
选择适合要求的模具材料需要以模具生产和使用条件为根据, 并且与模具材料的性能和其他因素相结合。
1.1 根据塑料的种类选择
成型塑料种类不同;塑料制品形状、尺寸、技术要求的不同, 在选择模具材料时也会有所区别。塑料模具材料一般有耐热性、耐磨性、耐腐蚀, 优良的切削加工性、热稳定性和热处理等不同的性质。用于塑料模具的材料大致可分以下几种类型:
1) 用于生产PVC, PP等通用塑料制品的模具。
生产批量不大, 表面粗糙度、尺寸精度要求不高, 而且截面不大时, 可选用碳素钢45钢或低碳钢10、20钢制造。
生产批量很大, 模具结构比较复杂, 尺寸较大, 技术要求高的工件时, 可采用较高淬透性和较低淬火变形合金模具钢。
2) 用于成型热固性塑料模具材料
对于热固性塑料的模具和含有玻璃纤维等添加剂的热塑性塑料的注射成型模具, 为了提高模具成型零件表面的耐磨性, 一般采用冷作模具钢来生产。
3) 成型腐蚀性塑料模具材料
生产PVC, 氟塑料和添加阻燃剂的塑料成型模具时, 因为成型时模具直接接触到腐蚀性介质, 所以应选择耐腐蚀性能较好的塑料模具钢。
4) 成型透明塑件的模具材料
产品的外观要求对模具材料的选择的影响也很大, 在透明塑料制品生产时, 对模具材料有镜面加工和高硬度的要求, , 并且要求材料中的非金属夹杂和气孔要少, 应选择能热处理成高硬度的超纯净钢。
1.2 根据模具结构零件选择
根据成型方法的不同, 可以划分出不同工艺要求的塑料加工模具类型。主要有注射成型模具、挤出成型模具、吹塑成型模具、压塑成型模具、吸塑成型模具等。
模具零件主要分为结构零件和成型零件两类。结构零件主要有导向机构、浇注系统、模板、支承件和脱模机构等, 材料一般选择碳素结构钢、碳素工具钢和合金结构钢等。有部分产品属于标准件, 可根据型号在市场上选购。成型零件主要包括型芯、型腔、成型杆、嵌镶件等, 是直接成型塑料制件的部位。成型零件结构复杂、要求表面光滑, 尺寸精确, 使用材料要求比结构零件高。
1.3 根据模具的寿命选择
按使用寿命的长短可以把模具分为五个等级。一级一般在百万次以上, 二级是在五十万至一百万次之间, 三级是在三十万至五十万次之间, 四级是在十万至三十万次之间, 五级是在十万次以下。一、二级对模具材料要求最高。需要采用经过热处理后硬度达到HRC50的钢材, 否则工作时容易产生磨损, 导致产品的尺寸发生变化。因此模具材料既要有较好的热处理性能, 又需要有好的切削性能, 和一些其他方面的优势。三级模具用预硬料多, 硬度HB270———340, 四五级模具用P20, 718等。对于要求特低的模具, 还有可能用到S50C, 45#钢, 即直接在模胚上做型腔。
1.4 根据模具材料的成本
模具材料的选择上, 还必须考虑的一点就是经济性。在满足使用要求和加工要求的前提下, 应尽可能地采用价格低廉的模具材料。可以选择碳素钢的就没必要选择合金钢, 可以选择国产材料的则不需要选择进口材料。
2 常用的模具材料
碳素钢成为现在使用最为广泛的模具钢, 是因为其价格低廉、制造方便、而且还具有一定的机械性能。除此之外塑料模具钢还包括有预硬型塑料模具钢、渗碳型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、耐腐蚀型塑料模具钢等等种类。目前使用最多的是预硬型塑料模具钢、渗碳型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢。
预硬型塑料模具钢是热处理到规定硬度的钢材, 有较好的切削加工性能, 可直接进行型腔加工。通常使用在塑料制品批量大、还有镜面要求的模具当中, 硬度范围在32~40HRC之间。
渗碳型塑料模具钢常用于多型腔、形状简单、尺寸不大的塑料模具中。最适合用冷挤压的方法制造, 可达到缩短周期、减少费用、提高精度的目的。
时效硬化型塑料模具钢可使用在硬度有一定要求, 但又不允许有较大热处理变形的模具。
3 总结
现代工业对塑料模具的基本要求是:可更高效地生产出使用性能、外观都符合要求的塑料制品。因此模具材料的使用会受到模具结构、塑料品种和性能、塑件的形状及质量要求的制约。在选择模具材料时, 既要满足模具加工和塑料制品生产的要求, 更要考虑到国内的模具钢材生产现状。在满足使用性能和加工性能的前提下, 尽可能选择产量大而且价格低廉的钢材。
摘要：本文阐述了如何根据模具的使用性能、工艺性能和材料的成本来选择符合要求的模具材料。并且对常用的模具材料分类进行了简单的介绍。
关键词：塑料模具,模具材料
参考文献
[1]黄毅宏主编.模具制造工艺.机械工业出版社, 2005.
[2]肖海燕族具设计之材料选用卟机械设计, 2006.
[3]陈再枝等.模具钢手册[M].冶金工业出版社, 2002.
关于塑料模具项目式教学的实践 篇9
关键词：项目式教学,塑料模具设计
为快速提高学生的实践技能, 特别是项目研发经验和职业素养, 对目前的《塑料模具设计》课程进行教学改革势在必行。通过不断的研究和实践, 课题组认为项目式教学方法符合我校教学目标。如何利用项目式教学解决教与学两个环节中存着的问题, 研究适合于高职院校人才培养目标的多媒体系列课程教学新模式, 探讨在课堂教学、实验教学、课程设计三个课程教学不同阶段围绕“课程项目式”所采用的教学模式和实施手段等一系列相关的研究与实践很有意义。
一、传统教学中存着的问题
塑料模具设计是模具设计与制造专业的核心课程, 理论性和实践性都很强。目前塑料模具设计的教学普遍采用的是传统的讲授法, 注重传授理论知识, 优点是学生对模具设计的理论知识了解较多, 缺点是学生不了解模具设计的整个过程, 缺乏对模具设计的整体认识, 学完后还是不会设计模具。
二、项目式教学的特点
项目式教学法是美国著名教育家、伊利诺伊大学教授凯兹博士和加拿大教育家阿尔伯特大学教授查理博士共同推创的一种以学生为本的教学法。该教学法是符合构建教学理论, 促进学生全面发展的科学方法。
项目式教学法是构建主义学习方法, 它的基本特征是学生是认知的主体, 是知识意义的主动构建者。它是一种通过实施一个完整的项目而进行的教学活动, 其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来, 充分发掘学生的创造潜能, 提高学生解决实际问题的综合职业能力。
三、项目式教学在《塑料模具设计》课程教学中的设计思路
1. 改革教学模式, 采用多种教学方式相结合, 提高学生的理解能力
由于本课程图形较多, 若采用传统的模型和挂图, 有很大的局限性, 不能生动、形象地展示塑料成型的过程, 工程原理以及模具的开合模过程。若采用多媒体教学, 可克服传统教学的不利影响。教学中将典型的模具结构做成FLASH动画, 将模具动作过程生动、形象地展示出来, 可大大提高学生对模具动作过程的理解力。
2.“以模具设计流程为导向, 以能力培养为核心”教学模式的构建, 以提高学生的自学能力和团队协作能力
《塑料模具设计》课程的教学目的是培养学生运用塑料模具设计的原理完成客户要求的设计活制作项目的能力。
为了更好的开展项目式教学改革, 获得良好的教学效果, 本课程进行了如图1所示的思路进行项目设计。本课程培养学生的总体目标为:能合理设计分型面、浇注系统、成型零部件、排气系统和冷却系统、推出机构、侧向分型抽芯结构以及正确选择模架。总体目标由基本目标和提高目标实现。基本目标由A线项目实现, 课内完成;提高目标由B线项目实现, 学生在课外完成。
3. 改革考核方式, 注重过程考核
项目式教学不同于传统教学的一个主要方面就是学生学习成果的表现方式不同。在传统教学中, 我们重视通过笔试来检验学生的理论知识掌握情况, 并以笔试的分数作为学生考核依据。但对于《塑料模设计》课程而言, 如果只是片面强调理论知识点的掌握, 将对学生日后的工作少有帮助。此类实践性强的课程应在掌握一定理论知识的基础上重点掌握实践操作技巧, 并通过平时实验教学中的若干小项目, 及最终期末考核的大项目使学生逐步掌握业界规范、熟悉项目流程和循序渐进的积累项目开发经验。
现调整考核方案如下:
(1) 学生成绩的构成:平时A线项目完成情况累积分 (占总成绩的60%) +B线项目完成情况累积分 (占总成绩20%) +期末笔试成绩 (占总成绩的20%) 。
(2) 具体考核内容:A线项目与B线项目具体考核内容如表2所示。
A线项目考核主要以项目完成的情况作为考核能力目标, 知识目标, 拓展目标的主要内容, 具体包括:完成项目的态度, 项目报告质量、资料查阅情况、问题的解答、团队协作、应变能力、表述能力等, 由教师评价 (50%) 、自我评价 (30%) 、小组互评 (20%) 三部分组成, 充分体现公平、公正、合理。
B线项目主要由知道教师根据任务完成情况给予成绩。
《塑料模具设计》是一门理论与实践紧密结合的综合课程, 在教学过程中, 注重多种教学方式的有机结合, 引入工程项目, 改变传统考核方式, 注重过程考核。实践证明, 以上改革措施能充分调动学生的学习积极性和参与性, 教学质量显著提高, 同时大大提高了学生的自学能力、团队协作能力、工程实践能力、最终达到提高学生的就业能力和职业素养的目的。
参考文献
[1]李学峰.《塑料模具设计及制造》机械工业出版社, 2003
初探塑料模具材料现状及发展方向 篇10
关键词：塑料模具材料,现状,发展方向
塑料制品的应用日益广泛, 为塑料模具提供了一个广阔的市场。据有关方面预测, 模具市场的总体趋势是平稳向上的, 在未来的模具市场中, 塑料模具的发展速度将高于其它模具, 在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料制品的迅猛发展, 塑料模具的工作条件愈加复杂和苛刻, 从而带动了塑料模具材料的快速发展, 主要表现为全球范围内塑料模具材料的开发速度加快、品种迅速增加。目前塑料模具材料仍以钢为主。
1 塑料模具材料的工作条件与性能要求[1,2]
塑料模具的工作条件比较复杂, 它在工作过程中会受到高温塑料填充和流动的压应力和摩擦力作用, 同时高温塑料在成型过程中总会有一些腐蚀性物质析出。这种特殊的工作条件对塑料模具材料提出了特定的性能要求。
(1) 具有优良的综合性能。塑料模具材料应具有足够的硬度和耐磨性, 以使其在受到高温塑料的作用下能够保持尺寸和形状稳定不变;应具有足够的强度和韧性, 既能承受一定的高压又能承受一定的冲击载荷的作用;应具有良好的高温性能, 以使模具能够在高温下正常工作;应具有良好的抗腐蚀性能, 以防止腐蚀性气体侵蚀模具型腔表面, 加剧模具失效。
(2) 具有优良的工艺性能。塑料模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态, 为了防止型腔表面由于反复受到拉、压变应力的作用下而使得模具失效, 要求塑料模具材料应具有较高的耐冷热疲劳性能。同时, 塑料模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的加工质量, 降低生产成本, 其材料应具有良好的可锻性、焊接性、切削加工性、表面抛光性、电加工性、和热处理工艺性。
2 塑料模具材料发展现状[2,3,4,5,6]
模具材料包括模具钢和合金材料, 但主要是模具钢。
目前, 专用塑料模具钢系列主要包括渗碳型塑料模具钢、淬硬型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、耐蚀型塑料模具钢和无磁型塑料模具钢等。
(1) 渗碳型塑料模具钢。
此类钢含碳量一般在0.01%~0.25%的范围内。它主要用于冷挤压成型的塑料模具。此类钢在冷挤压成型后一般都进行渗碳和淬火、回火处理, 表面硬度可达58~6 2 HR C。此类钢国内的钢号有2 0、2 0 C r、20Mn、12Cr Ni3A、20Cr Ni Mo、DT1、DT2钢以及我国最新研制的冷成型专用钢0Cr4Ni Mo V (LJ) 钢。渗碳型塑料模具钢主要适用于形状简单、尺寸小、多型腔的塑料模具。
(2) 淬硬型塑料模具钢。
此类钢热处理后的硬度通常在45HRC以上。在国内的钢号有T7A、T8A、T10A、5 C r N i M o、9 S i C r、G C r 1 5、9 C r W M n、3 C r 2 W 8 V、4 5 C r 2 N i M o V S i、C r 1 2 M o V和6Cr Ni Si Mn Mo V (GD) 。其中GD钢是近年新推广使用的一种淬硬型塑料模具钢。该钢强韧性高、淬透性和耐磨性好, 淬火变形小, 价格低, 不仅降低成本, 而且可以有效提高模具的使用寿命。淬硬型塑料模具钢主要适用于制造形状较复杂、精度较高和耐磨性较好的塑料模具。
(3) 预硬型塑料模具钢。
此类钢有较好的切削加工性能, 可直接进行型腔加工, 加工后直接使用, 不再进行热处理。因省略了热处理及后续的精加工, 故可降低成本, 缩短制造周期。国内此类钢主要有3Cr2Mo (P20) 、3Cr2Ni Mo、5 N i S C a、4 C r 5 M o S i V S、8 C r 2 S、8 C r 2 M n、Y55Cr Ni Mn Mo V (SM1) 、WMo VS (8Cr Mn) 等钢号。其中P20 (3Cr2Mo) 也是国外使用最广泛的预硬型塑料模具钢, 现已被列入我国合金工具钢标准, 并为一些工厂采用。预硬型塑料模具钢适用于制造成型批量大、有镜面要求的模具, 硬度范围一般在30~4 0H RC。
(4) 时效硬化型塑料模具钢。
此类钢含碳量较低, 往往先经固溶处理, 在低硬度下加工, 成型后进行时效处理, 将硬度提高至45~50HRC。此类钢国内的钢号有18Ni140级、18Ni170级、18Ni210级、25Cr Ni3Mo Al、10Ni3Mn Cu Al Mo S (PMS) 、06Ni6Cr Mo VTi Al、Y20Cr Ni3Al Mn Mo (SM2) 、18Ni9Co等。其中25Cr Ni3Mo Al钢属于低镍无钴时效硬化钢, 这是参考了国外同类钢的成分, 并根据我国冶炼工业的特点及使用厂家对性能的要求加以改进而研制的一种新型时效硬化钢, 填补了我国时效硬化型精密塑料模具专用钢种的空白。时效硬化型塑料模具钢适用于制造形状复杂、高精度及透明塑料的模具。
(5) 耐蚀型塑料模具钢。
加工聚氯乙烯塑料、氟化塑料、阻燃塑料等塑料制品时, 分解出的腐蚀性气体对模具有腐蚀作用, 故要求模具材料有一定的耐蚀性, 为此需在模具表面镀铬或直接选用3Cr13、4Cr13、9Cr18、Cr18Mo V、C r 1 4 M o、C r 1 4 M o 4 V、1 C r 1 7 N i 2、0 Cr 17 N i7 Al、1C r1 8N i9、0 Cr 17 Ni 4 Cu 4N b (74PH) 、0Cr16Ni4Cu3Nb (PCR) 等耐蚀钢。耐蚀型塑料模具钢适用于制作含氟、氯的塑料成型模具。
(6) 无磁型塑料模具钢[3,4,5]。
此类钢在各种状态下都能保持稳定的奥氏体状态, 具有非常低的导磁系数。我国新研制的此类钢有7Mn15Cr2Al3V2WMo钢。无磁型塑料模具钢适用于制造生产磁性塑料制品和其它磁性材料制品用的压制成型模具、无磁轴承及其它要求在强磁场中不产生磁感应的结构件。
塑料模具材料除了模具钢以外, 还有一些合金材料。
(1) 铜合金。
用作塑料模具材料的铜合金主要是铍青铜, 如ZCu Be2、ZCu Be2.4等。一般采用铸造方法制模, 不仅成本低, 周期短, 而且还可制出形状复杂的模具。福建二轻工业研究所研制的析出硬化型铜基合金, W T i=3.5%~6.0%、W N i<0.2%, 经固溶处理后冷压成型, 再时效硬化, 模具型腔质量好。铍青铜适用于制造吹塑模、注塑模等。
(2) 铝合金。
铝合金的密度小, 熔点低, 切削加工性能和导热性能都优于钢, 其中铸造铝硅合金还具有优良的铸造性能。因此, 用铸造铝合金来制造塑料模具, 可缩短制模周期, 降低制模成本。常用的铸造铝合金有ZL101、ZL201、ZL302等。铝合金主要用于制造要求高导热率、形状复杂、耐蚀的塑料模具。
(3) 锌合金。
用于制造塑料模具的锌合金大多为Zn-4Al-3Cu共晶型合金。用此合金通过铸造方法可以加工出光洁而复杂的模具型腔, 并可降低制模费用、缩短制模周期。锌合金适用于制造注塑模和吹塑模。
(4) 钢结硬质合金。
钢结硬质合金具有高硬度、高耐磨性、耐高温、耐腐蚀和一定的韧性, 可进行热处理 (退火、淬火、回火等) , 可切削加工, 但表面抛光性有限。我国生产的模具用钢结硬质合金的典型牌号有GT35、R5、T1、D1、TLMW50、GW50、GJW50等。钢结硬质合金常用于制造以玻璃纤维为填料的增强塑料模具。
(5) 低熔点合金。
目前使用较常见的一种低熔点合金是WBi=58%、WSn=42%的铋锡合金。利用低熔点合金浇铸吹塑模具的型腔, 不仅可以缩短模具的制造周期, 节约大量钢材, 而且还节省劳力。
3 塑料模具材料发展方向
近年来, 工业发展突飞猛进, 模具的工作条件要求日益苛刻, 对塑料模具材料的性能、质量、品种等方面的要求不断提高, 因此塑料模具材料发展方向主要有以下几点。
(1) 塑料模具钢的品种、规格迅速向多样化、精料化、制品化方向发展。目前市场要求钢厂能够供应经过机械加工的不同要求的高精度、无脱碳层的精料, 同时要求钢厂能够供应经过淬、回火和精加工的模板、模块等制品, 模具成型后不需要再进行最终热处理就可以直接使用。
(2) 进一步提高模具钢的性能, 延长模具寿命。例如生产等向性模具钢, 改善钢的横向韧性和塑性, 使其与纵向性能接近, 可以大幅度提高模具的使用寿命。同时, 采用精炼、大断面无缺陷连铸、高刚度连轧机及高精度轧制等新工艺、新技术和新装备, 也可有效提高模具钢的性能。
(3) 新型塑料模具材料的研究和开发。随着工业技术不断发展, 对塑料模具的精度要求越来越高, 使用寿命要求越来越长, 这迫切需要新型模具材料的出现来满足市场需求。
4 结语
(1) 根据我国国情研制高性能、长寿命、高性价比和高效的新型塑料模具材料, 同时对国外优良钢种国产化, 以提高技术效果和经济效益。另外, 我国的Mn、V、Ti、B、Re、Nb等合金资源丰富, 微合金如何在塑料模具钢中的开发和应用有待进一步深入研究。
(2) 加强新型模具材料的推广和应用。国内研制的一些新型塑料模具材料的性能和寿命已达到或接近国外先进水平, 要加强研制单位与市场的联系和协调发展, 开拓新材料的应用市场。
(3) 加强先进模具加工工艺和热处理技术的推广与应用。我国某些特殊钢厂已采用炉外精炼、真空冶炼、快锻机和精锻机等生产模具钢, 模具钢的质量有大幅度提高[7]但所占比重很少, 还需进一步推广。同时, 模具钢的电渣重熔技术、可控气氛热处理与真空热处理技术还应进一步得到发展。
(4) 规范国内的模具材料市场。快节奏、现代化生产, 要求模具制造周期很短, 一般在30天左右, 要求模具钢的交货期仅有5天左右的期限。因此要保证厂家在短期内保质保量地向市场供货, 就必须进一步规范国内的模具材料供应市场、完善材料市场供应机制, 使市场与厂家的高效生产能力协调发展。
参考文献
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[2]吴元徽, 赵利群.模具材料与热处理[M].大连:大连理工出版社, 2007.
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[6]陈勇, 韦玉屏.塑料模具材料的种类及应用[J].装备制造技术, 2007 (9) .
塑料银行重新发现废塑料的价值 篇11
对于贫困地区的人们来说，只要收集废旧塑料再拿到该银行回收，就可以得到不同的积分作为回报。这些积分可以用来换取不同的服务，例如教育和工作机会，或者换取生活必需品或工具等等。而旧塑料将会被回收，制成3D打印的塑料。
塑料的回收率低，很大一部分原因是因为塑料内混合了许多不同的物质，例如金属、纤维、颜料及多种不同成分。而塑料银行其中一位创办人Dr. Mike Biddle发明了一种技术，通过将胶切成小粒，再按种类和级别分离胶粒，可便于循环再造。塑料银行每再生1吨塑料，可减少1至3吨的碳排放。塑料银行2014年将率先于秘鲁利马试行，若是成功，将在全球得到普及。
Commonweal at a Glance
德黑兰污染严重，伊朗考虑迁都/伊朗议会12月24日通过了一项关于迁都的提案，建议将政治首都从德黑兰迁往别处，以解决德黑兰目前面临的多种问题。大德黑兰地区人口约1200万，饱受污染严重、交通拥堵困扰。不过，这项提案遭到了行政部门的强烈反对，有政府官员批评议会提出的迁都计划毫无必要，只会给国家带来不必要的财政负担。
欧盟的新空气污染法/在欧洲，空气污染每年导致约40万人去世，并造成了数以亿计的经济损失。为了解决这一问题，欧盟近日公布了针对空气污染问题的法律草案，内容包括针对电厂及工厂的污染气体排放新标准，以及保证各欧盟成员国切实履行现有法规措施。虽然欧盟的标准已经比世界卫生组织的规定宽松不少，但目前为止，许多欧盟成员国并没有很好地实行现有的欧盟空气质量标准。
座椅路牌路灯三合一/对于长时间在外步行的人来说，休息场所和指路的路牌都必不可少。考虑到这些需求，澳大利亚设计师迈克尔·恩科斯勒设计了集公共座椅、路灯、路牌于一体的多功能椅子。在陌生的城市街道，它是干净简洁的寻路休息站，能提供步行到达周边景点、公交站所需的时间。扫描座椅上的二维码，就能获得地图及当地信息。座椅顶部还装有太阳能LED灯，能为夜行者照明。
浅谈塑料模具工业的自动化发展 篇12
1 我国塑料模具工业的发展现状
我国模具行业近年来发展很快, 据统计, 近年来我国模具年产值打360亿, 而用这些模具所生产出来的产品, 他们的价值往往高于其价值的几十倍。塑料以其多样性的品种和优异的加工性心被广泛地应用于工业中。但是由于我国塑料磨具工业的起步相对较晚, 与工业相对比较发达的国家相比, 还存在很多问题, 主要表现在以下几个方面。
1.1 我国塑料模具工业发展所存在的问题
(1) 工艺装备落后;虽然经过几年的发展改造, 有些企业的技术水平已经比较先进了, 但是仍然有一部分企业的组织协调能力差, 对于现有的资源无法得到完善的利用, 工艺设备较落后, 就无法承受较大的项目, 从而形成一个恶性循环的局面。
(2) 发展不平衡;如今, 虽说有个别大型的企业的一些产品已经接近国外的水平, 但从模具的精度, 产品的使用寿命以及产品表面的粗糙度来看, 还是稍微落后于国外的先进水平, 包括生产方式在内的总体水平, 都还有很大的发展空间。
(3) 企业的综合素质能力低下;在经济全球化的进程中, 像塑料模具这样的竞争行业, 很多企业的体制改革跟不上市场多变的节奏, 一方面的原因是技术人员的比例低下, 企业的素质水平跟不上行业的发展;另一方面, 思想观念落后, 在科研技术这方面的投资少之又少。
1.2 我国塑料模具工业发展的重要性
工业发达国家将模具产业的发展放在优先位置, 据统计, 在洗衣机, 电视机, 照相机电话电脑甚至是仪表仪器中, 90%的零件都是靠塑料模具来制造完成的, 模具工业的发展水平直接影响着产品的质量, 企业的经济效益以及行业的进步与发展。
我国的塑料模具工业的起步较晚, 但发展迅速, 现代工业的发展, 对塑料模具的支撑也有了多样化的要求, 模具产品不断向着复杂, 精密, 长寿的方向不断更新, 在工业生产中, 塑料模具的广泛应用, 使得塑料模具也称为一个国家制造水平的衡量标准之一。
2 我国塑料模具向自动化产业的迈进
2.1 走中国的塑料模具自动化发展之路
塑料模具自动化, 主要是指在制造过程中采用自动化的技术, 实现对产品的自动流动生产技术, 根据国外的生产发展史来看, 实现塑料模具生产自动化是一个由低级到高级, 由完善到不完善的一个发展过程, 当机器的操作采用自动化的模式之后, 生产方式才能够从传统的机械化向数字自动化, 自算计控制自动化的方向过度, 从而全面提高生产效率, 达到自动化的最理想的阶段。
2.2 全面推广使用CADCAMCAE技术
80年代以来, CAD、C A M以及CAE等技术已经从实验室走入到实践中, 并被运用到塑料模具加工上, 并带来了明显的经济效益, 据报道, 美国一个公司在使用了Computool公司的CADCAMCAE系统之后, 公司效益提升了近一倍, 不但节省了制成周期, 而且还减少了使用材料, 模具成本也随之降低了20%左右。在制造模具的过程中, 采用人工设计的方法无法实现设计制造一体化, 在过去的模具制作工作中, 主要还是依靠人工的操作技能, 而随着CAD等技术的应用, 避免了过去过多的依赖人工操作, 使产品更加精准。
C A DC A MC A E技术你能够对自动对方案进行对比优化, 选择最佳方案, 帮助模具制造者选择最佳的注射机, 并能够自动分子出模具设计的弊端, 以便做出调整。
2.3 推广热流道技术、高压注射成型技术等
现代模具区别于传统模具来说, 它不仅外形结构更复杂, 而在在制造技术上的难度也更大, 由于热流道技术不但能够大幅度的减少原材料的需求量, 而且能够提升制成品的质量以及生产效率, 并缩短成型周期, 在国内, 也已经有30%的企业在制造塑料模具过程中采用热流道技术。热流道技术还能够消除后续工序, 在模具经过热流口成型后, 无需再进行修剪以及回收加工, 更利于生产自动化。为确保产品的精准度, 继续深入研究热流道技术、高压注射成型技术等也非常重要。
2.4 高标准工程技术
随着社会对塑料产品的需求量的增加, 塑料模具行业得到了飞速的发展, 有些企业随之进入了自动化生产的阶段。多台可互换工作台数控机床的生产线在换机床时不需要再重新装卡找正, 因此, 加工效率得到提高;柔性加工生产线适用面广;一体化加工中心一次装卡可实现出底面加工之外的全部加工面的高精度的加工, 是塑料模具工业自动化发展的重要的方向。
3 结语
我国塑料模具工业从80年代起步到现在, 模具水平有了很大的提高。而传统的生产塑料模具的方法已经远远不能够满足现代模具对生产技术的要求, 在科技研发浪潮的推动下, 我国塑料模具产业进入自动化发展时代, C A DC A MC A E等集成技术也在这种情况下应运而生, 并被广泛的运用在塑料模具的生产制造中, 从而带来了很大的经济效益。科学技术作为第一生产力, 应将塑料模具工业的发展作为急人, 将我国的塑料模具工业更新到更高的水平。
摘要：塑料是20世纪发展起来的新型产业, 由于塑料用途广泛, 性能好, 在一定程度上能够取代金属, 木材等, 因此, 塑料产业的发展越来越广泛。工业经济的发展推动了塑料模具工业的发展。如今, 塑料模具的发展是现代塑料制品发展的最基本的条件, 而随着科技的快速发展, 塑料模具工业经过过去10年的摸索发展, 进入自动化发展时代。
关键词：塑料模具,技术,自动化发展
参考文献
[1]仰建武.快速可换型芯注塑模CAD关键技术研究[D].华侨大学, 2001.
[2]赵大富.注塑成型数值模拟与浇口优化的研究[D].哈尔滨理工大学, 2005.