塑料成型工艺与模具设计教案讲稿

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1、塑料成型工艺与模具设计教案讲稿咸宁职业技术学院教案讲稿2011〜2012学年第二学期系（部）机电工程系教研室（实验室）模具教研室课程名称塑料成型工艺与模具设计授课班级主讲教师职称使用教材规划教材咸宁职业技术学院教务处制塑料成型工艺与模具设计讲稿第1讲1第一章绪论教学目的、要求：了解塑料成型及塑料模具的分类教学重点、难点：塑料成型及塑料模具的分类第一节塑料成型在工业生产中的重要性一、槊料及塑料工业的发展1、塑料的概念及组成2、塑料的特点塑料的密度小、质量轻塑料的强度高塑料的绝缘性能好，介电损耗低塑料的化学稳定性高3、塑料工业的发展阶段塑料工业是一门新兴的工业，是随着石油工业发

2、展应运而生的。塑料工业的发展大致分为以下几个阶段。(1)初创阶段(2)发展阶段。20世纪30年代，低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺等热塱性塑料相继工业化，奠定了塑料工业的基础，为其进一步发展幵辟了道路。(3)飞跃发展阶段20世纪50年代中期到20世纪60年代末，石油化工的高速发展为塑料工业提供了丰富而廉价的原料。(4)稳定增长阶段二、塑料成型在工业生产中的重要性模具是工业生产中的重要工艺装备模具的概念：模具是以特定的形状去成型具有一定形状、尺寸的制品的工具。第二节塑料成型技术的发展趋势1、CAD/CAM/CAE技术2、大力发展快速原型制造3、快速测量与逆向工程4、模

3、具材料与热处理技术5、模具标准化水平和标准件的使用6、模具的复杂化、精密化和大型化7、模具工业的信息化第三节槊料模具的分类一、注射模二、压缩模三、压注模四、挤出模五、气动成型模第四节学习本课程应达到的要求1、了解聚合物的物理性能、流动特性、成型过程中的物理化学变化以及塑料的组成、分类和性能2、了解塑料模具的基本原理、工艺过程和工艺参数，正确分析成型工艺对模具的要求23、能掌握成型设备与模具之间关系及要求4、掌握各类模具的结构特点及设计方法5、具有分析解决成型现场技术问题的能力作业：1-3、1-4小结：模具在实际中的地位、作用与分类，学习的任务。塑料成型工艺与模具设计讲稿第2

4、、3、4讲4第二章塑料成型基础知识教学冃的、要求：了解塑料的组成、分类和成型工艺教学重点、难点：塑料的组成、分类和成型工艺第一节聚合物的分子结构与热力学性能一、聚合物的分子结构（一）树脂与塑料（二）高分子与低分子（三）聚合物的分子结构如果聚合物的分子链呈不规则的线状（或者团状），聚合物是一根根的分子链组成的，则称为线型聚合物，如图2-la所示。如果在大分子的链之间还冇一些短链把它们相互交联起来，成为立体结构，则称为体型聚合物，如图2-lc所示。此外，还有一些聚合物的大分子主链上带宥一些或长或短的小支链，整个分子链呈枝状（见图2-lb），称为带有支链的线型聚合物。（四）聚合物

5、的聚集态结构及其性能。结晶型聚合物由“晶区”（分子作有规则紧密排列的区域）和“非晶区”（分子处于无序状态的区域）所组成，如图2-2所示。二、聚合物的热力学性能与加工工艺性（-）聚合物的热力学性能。图2-3中曲线1为线型无定形聚合物受恒应力作用时变形程度与温度的关系曲线，也叫热力学曲线。（二）聚合物的加工工艺性of与od—样都是聚合物材料进行成型加工的重耍参考温度。不同状第二节聚合物流变议程与分析一、牛顿流体及其流变方程图2-4是液体在流道屮流动时的速度梯度图。图2-5所示为以切应力对剪切速率作图时，塑料成型加工中常用聚合物在非牛顿流体状态下的流动曲线。将非牛顿流体的粘度定义

6、为表观粘度IIa（即非牛顿粘度）。图2-6为不同类型流体的表观粘度与剪切速率的关系。二、温度和压力对粘度的影响（一）温度对剪切粘度的影响5表2-2列出了几种常用热塑性塑料熔体在恒定剪切速率下的表观粘度与温度关系的数据。（二｝压力对剪切粘度的影响几种聚合物粘度与压力的关系见图2-7。三、聚合物熔体的粘弹性聚合物熔体（包括分散体）不仅具有粘流性，而且还具有如固体般的弹性，即当熔体受到应力时，一部分能量消耗于粘性变形（即流动）；而另一部分变形的能量将会被熔体储存，一旦外界应力移去，变形就得到恢复，如塑料在挤压时的出模膨胀（见图2-8｝。四、热塑性和热固性聚合物流变行为的比较热塑性

7、聚合物和热固性聚合物流变行为的不同可由图2-10加以说明。从图2-lOc可以看出，温度对流动性的影响是由粘度和固化速度两种互相矛盾的因素决定的，这种关系可进一步用图2-11来说明第三节聚合物在成型过程中的流动状态一、聚合物熔体在简单截面导管内的流动（一）在圆形导管内的流动取距离管中心为r处的流体圆柱体单元，其长度为L，当它由左向右移动时，在流体层间产生摩擦力，如图2-12所示。6由此看出，切应力在管屮心为零，逐渐增大而在管壁处为最大，裾此进一步推导的结果，又可说明流体在圆形导管内的速度分布为什么呈抛物线型，如图2-