1、 - 1- 前 言 塑料工业是世界上增长最快的工业之一。自1927年聚氯乙烯塑料问世以来，随着高 分子化学技术的发展，各种性能的塑料，特别是聚酰胺、聚甲醛、ABS、聚碳酸酯、聚砜、 聚苯醚、氟塑料等工程塑料发展迅速，其速度超过了聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯与聚苯乙 烯等四种通用塑料，使塑件在工业产品与生活用品方面获得广泛的应用，以塑料代替金属 的实例，比比皆是。塑料有着一系列金属所不及的优点，诸如：重量轻、耐腐蚀、电气绝 缘性好、易于造型、生产效率高与成本低廉等。但也存在许多自身的缺陷，诸如：抗老化 性、耐热性、抗静电性、耐燃性及比机械强度低于金属。但随着高分子合成技术、材料改 性技术及成型工艺的
2、进步，愈来愈多的具有优异性能的塑料高分子材料不断涌现，从而促 使塑料工业飞跃发展。 塑料的塑料增多，新的工程塑料品种的增加，塑料成型设备、成型工艺技术和模具 技术水平的发展，为塑件的应用开拓了广阔的领域。目前，塑件已深入到国民经济的各个 部门中。特别是在办公机器、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、航空、交通、通信、 轻工、建材业产品、日用品以及家用电器行业中的零件塑料化的趋势不断加强，并且陆续 出现全塑产品。据报道，美国塑料工业已变为全美第四个最大的工业，每年的塑料消耗量 已经超过钢材。在全世界按照体积和重量计算塑件的消耗量也超过了钢材。我国的塑料工 业发展也很快，特别是近20年，产量和品种都
3、大大增加，许多新颖的工程塑料也已投入批 量生产。塑件1990年达到536.8万吨，居世界第四位。如今，我国塑料工业已形成了相当 规模的完整体系，它包括塑料的生产，成型加工，塑料机械设备，模具加工以及科研、人 才培养等。塑料工业在国民经济的各个部门中发挥了愈来愈大的作用。 塑料模具设计与制造技术的发展与塑料工业的发展息息相关。由于塑件的制造是一 项综合性技术，围绕塑件成型生产将用到有关成型塑料、成型设备、成型工艺、成型模具 及模具制造等发面知识，所以这些知识便构成了塑件成型生产的完整系统。它大致可包括 产品设计、塑料的选择、塑件的成型、模具设计与制造四个主要环节，在上述四个环节中， 模具设计与制
4、造是实现最终目标塑件使用的重要手段之一。 模具是塑件生产的重要工艺装备之一。模具以其特定的形状通过一定的方式使原料成 型。不同的塑料成型方法使用着不同的模塑工艺和原理及结构特点个不相同的塑料模具。 塑件质量的优劣及生产效率的高低，模具因素占80%。一副质量好的注射模可以成型上百 万次，压缩模大约可以生产25万件，这些都同模具设计和制造有很大的关系。在现代塑件 - 2- 生产中，合理的模塑工艺、高效的模塑设备、先进的塑料模具和制造技术是必不可少的因 素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求、塑件的使用要求和造型设计起着重要的作 用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才可能发挥其效能，产
5、品的生产和 更新都是以模具的设计制造和更新为前提。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和 产量需求愈来愈大、产品更新换代周期愈来愈短、用户对塑件质量的要求愈来愈高，因而 对模具设计与制造的周期和质量提出了更高的要求，促使塑料模具设计和制造技术不断向 前发展，从而也推动了塑料工业生产高速发展，可以说，模具设计与制造水平标志着一个 国家工业化发展的程度。 - 3- 第一章 塑料制件的设计 塑料制件主要是根据使用要求进行设计。要想获得优质的塑件，塑件本身必须具有良 好的工艺性，这样不仅可使成型工艺得以顺利进行，而且能得到最佳的经济效益。 塑料的设计原则是在保证使用性能、物理性能、力学性能、耐热性能
6、和耐腐蚀性能 的前提下，尽量选用价格低廉和成型性能较好的塑料。同时还应力求结构简单、壁厚均匀、 成型方便。在设计塑件时，还应该考虑其模具的总体结构，使其模具易于加工制造，模具 的抽芯结构和推出结构简单。塑件形状有利于模具分型、排气、补缩和冷却。此外，在塑 件成型后尽量不再进行机械加工。 本塑件是一种新型的加热缸体，其材料采用的是聚丙烯（PP），生产类型为大批量生 产。 1.11.1 塑件材料的性能 1.1.1 塑件材料的使用性能 聚丙烯密度小，强度、刚性、硬度、耐热行均优于HDPE,可在100左右使用。具有优 良的耐腐蚀性，良好的高频绝缘性，不受湿度影响，但低温变脆，不耐磨，易老化。适于 制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。 1.1.2 塑件材料的加工特性 （1）结晶性塑料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期余热金属接触已发生分解； （2）流动性极好，溢边值0.03mm左右； （3）冷却速度快，浇注系统及冷却系统的散热应适度； （4）成型收缩范围大，收缩率大，已发生缩孔、凹痕、变形，取向性强； （5）注意控制成型温度，料温低时取向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度 低于5
