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1、第1章模具設(shè)計基礎(chǔ)www.kv99.com機械資料網(wǎng)系列解圖第1章模具設(shè)計基礎(chǔ)本章介紹了注塑模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識,目的是使讀者對注塑模具設(shè)計有一個概括性的了解,并且對UGNX6MoldWizard的用戶界面及基本功能進(jìn)行了簡要的介紹,從而使讀者對該軟件的功能有基本的了解。為了使讀者對使用UG?NX6MoldWizard進(jìn)行注塑模具設(shè)計的過程有直觀的了解,本章最后給出了一個使用UGNX6MoldWizard進(jìn)行注塑模具設(shè)計的實例。本章要點&塑料的類型及性能&注塑成型工藝&注塑模具的典型結(jié)構(gòu)&注塑模具設(shè)計的基本流
2、程&UGNX6MoldWizard模具設(shè)計的基本過程本章案例&連板注塑模設(shè)計29第1章模具設(shè)計基礎(chǔ)www.kv99.com機械資料網(wǎng)系列解圖1.1注塑模設(shè)計基礎(chǔ)模具按其所生產(chǎn)工件的工藝特點主要分為塑料模、沖壓模、擠壓模、壓鑄模、擠壓模、鍛造模和旋壓模等,其中以塑料成型的塑料模在整個模具工業(yè)的發(fā)展和制品應(yīng)用范圍中來說無疑占主導(dǎo)地位。塑料成型的方法有很多,包括注射成型、壓縮成型、壓注成型、擠出成型、吹塑成型和發(fā)泡成型等。1.1.1塑料介紹1.塑料的分類目前,塑料品種已達(dá)300多種,常用的約40余種。有3種常規(guī)分
3、類方法,一是按成型工藝性能分類,二是按使用特性分類,三是按加工方法分類。1)按成型工藝性能分類根據(jù)成型工藝性能,塑料可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。(1)熱塑性塑料熱塑性塑料的合成樹脂都是線型或支鏈型高聚物,所以受熱會變軟,甚至?xí)蔀榭闪鲃拥姆€(wěn)定粘稠液體,在此狀態(tài)時具有可塑性,可塑制成一定形狀的塑件,冷卻后保持既得的形狀,如再加熱又可變軟成另一種形狀,如此可以進(jìn)行反復(fù)多次變形。這一過程中只有物理變化,而無化學(xué)變化,其變化是可逆的。熱塑性材料包括聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚炳烯(PP
4、)、尼龍(PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸脂(PC)、ABS塑料、聚硯(PSU)、聚苯醚(PPO)、氟塑料、聚酯樹脂和有機玻璃(PMMA)等。(2)熱固性塑料熱固性塑料的合成樹脂是體型高聚物,因而在加熱之初,因分子呈線型結(jié)構(gòu),具有可熔性和可塑性,可塑制成一定形狀的塑件,當(dāng)繼續(xù)加熱時,分子呈現(xiàn)風(fēng)狀結(jié)構(gòu),當(dāng)溫度達(dá)到一定程度后,樹脂變成不溶、不熔的體型結(jié)構(gòu),此時形狀固定下來,不再變化。如遇加熱也不軟化,不再具有可塑性。在這個變化過程中,既有物理變化,又有化學(xué)變化,因此,變化過程是不可逆的。熱固性塑料包括酚酸塑料(
5、PF)、氨基塑料、環(huán)氧樹脂(EP)和酚醛塑料(PF)等。2)按塑料的使用特點分類根據(jù)塑料的使用特點,塑料可分為通用塑料、工程塑料和特種塑料。(1)通用塑料通用塑料是指常用的塑料品種,這類塑料產(chǎn)量大、用途廣、成型性好,價格便宜,包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛和氨基塑料6種。(2)工程塑料29第1章模具設(shè)計基礎(chǔ)www.kv99.com機械資料網(wǎng)系列解圖工程塑料是具有優(yōu)良力學(xué)性能的一類塑料,它能代替金屬材料,制造承受載荷的工程結(jié)構(gòu)零件。常見的工程材料包括ABS、聚甲醛、聚碳酸脂和聚酰胺等。在工程塑料
6、中又將其分為通用工程塑料和特種工程塑料兩大類。通用工程塑料包括聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸脂、改性聚苯醚、熱塑性聚酯、超高分子量聚乙烯和甲基戊烯聚合物等。特種工程材料又有交聯(lián)型和非交聯(lián)型之分。交聯(lián)型的有聚氨基雙馬來酰胺和耐熱環(huán)氧樹脂等;非交聯(lián)型的有聚酰亞胺和聚醚酮等。(3)特種塑料特種塑料一般是指具有某一方面特殊性能的塑料,用于特殊需求場合。常見的有氟塑料和有機硅等。3)按加工方法分類根據(jù)各種塑料不同的成型方法,可以分為膜壓、層壓、注射、擠出、吹塑、澆鑄塑料和反應(yīng)注射塑料等多種類型。膜壓塑料多為物性的加工性能與一
7、般固性塑料相似的塑料;層壓塑料是指浸有樹脂的纖維織物,經(jīng)疊合、熱壓而結(jié)合成為整體的材料;注射、擠出和吹塑塑料多為物性和加工性能與一般熱塑性塑料相類似的塑料;澆鑄塑料是指能在無壓或稍加壓力的情況下,傾注于模具中能硬化為一定形狀制品的液態(tài)樹脂混合料,如MC尼龍等;反應(yīng)注射塑料是用液態(tài)原材料加壓注入膜腔內(nèi),使其反應(yīng),固化為一定形狀制品的塑料,如聚氨酯等。2.塑料的性能塑料性能主要是指塑料在成型工藝過程中所表現(xiàn)的成型特性。在模具的設(shè)計過程中,要充分考慮這些因素對塑件的成型過程和成型效果的影響。(1)成型收縮塑料注射
8、成型的過程是在較高溫度下將熔融的熔料注入型腔內(nèi),固化、冷卻后成型。塑件自模具中取出冷卻至室溫后,發(fā)生尺寸收縮,這種性能稱為收縮性。塑料制件的收縮不僅與塑料本身的熱脹冷縮性質(zhì)有關(guān),而且還與模具結(jié)構(gòu)及成型工藝條件等因素有關(guān),故將塑料制件的收縮通稱為成型收縮。收縮性的大小以收縮率表示,即單位長度塑件收縮量的百分?jǐn)?shù)。設(shè)計模具型腔尺寸時,應(yīng)按塑件所使用的塑料的收縮率給予補償,并在塑件成型時調(diào)整好模溫、注射壓力、注射速度及冷