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辽宁信息职业技术学院教 师 教 案（1）课程名称塑料模具设计所在系别装备制造系所在学期授课班级授课时间授课教师教学内容（章、节）第1章 绪 论教学目的要 求² 了解国内外塑料工业的发展概况。² 了解塑料在国民经济中的地位。² 理解本课程的性质和任务。教学重点塑料模具在国民经济中的地位模具与塑料模具的概念教学难点模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化的理解组织教学考勤及教学日志填写复习提问导入新课举一些日常需用模具制造的用品导入新课主要教具设 备材 料多媒体、课件、投影仪、黑板、塑料模具模型课后小结本章介绍了塑料及塑料工业的发展、塑料工业在国民经济中的地位及作用和模具工业在国民经济中的地位，并对本课提出了要求。教学内容（板书）教学步骤，方法第1章 绪 论1.1 塑料及塑料工业的发展概况塑料已部分地取代了纸张、玻璃、木材、金属、陶瓷、皮革及其它传统材料；四大工业材料：钢铁、木材、水泥和塑料；发展：热固性塑料热塑性塑料工程塑料；塑料工业：包括原料（合成树脂和助剂）生产、塑料成型加工工艺、塑料成型设备及成型模具四部分。1.2 塑料工业在国民经济中的地位及作用塑料的应用已涉及到国民经济和人民生活中的各个方面，如机电、仪表、机械制造、汽车、家用电器、化工、建材、医疗卫生、农业、军事、航天和原子能工业中，塑料已经成为金属的良好代用材料，出现了金属零件塑料化的趋势。1.3 模具工业在国民经济中的地位和作用我国：旧中国：5057年：热固性塑料压缩模（手动移动式）；5865年：发展热塑性塑料，由压缩模注射模模具专用机床，58年电火花机床、63年电火花切割机、型腔冷挤压工艺；6676年：停滞不前，73年模具制造手册编制；7784年：80年龄上海研制塑料模封装（晶体管封装），84年全国模具工业协会成立；84现在：80年代产品品种增多，换型加快（同一产品型号不同），电子产品质量、试样、外观要求越来越高；1989年3月国家把模具列为机械工业技术改造序列的第一位，生产和基本建设序列的第二位；1997年以后，又把模具及模具加工技术和成型设备列入国家重点发展产业，同时对80多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，扶植模具工业的发展；1997年我国模具工业产值超过了机床工业的产值，到2004年，我国模具总产值已达到450亿元以上。模具优点：质量好、效率高、降低成本、节约材料等，将取代切削加工。模具在各行业产品中占6080%等用模具成型，模具生产是其它工业的先行工业。例1：饮料瓶吹塑例2：电视机外壳：八十年代初电视机外壳（18英寸模具25万美元）进口仿造例3：波音747,二千五百多个部件例4：日本进口双卡录音机外壳展望：模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化存在的问题:国外：日本在1956年就提出了模具工业为重点发展工业。目前全世界的模具产值约600亿美元，日美等发达国家模具工业产值已超过机床行业。1.4 本课的任务及要求 是模具设计与制造专业的主要专业课之一。课后作业：（P3）1.1塑料工业包括哪几部分?1.2什么是塑料模具？有哪些优点？1.3模具标准化有哪些方面？有什么作用？举应用实例来分析按时间顺序讲解我国塑料模具的发展过程以实例讲解模具的应用 辽宁信息职业技术学院教 师 教 案（2）课程名称塑料模具设计所在系别装备制造系所在学期授课班级授课时间授课教师教学内容（章、节）第2章 塑料基础2.1 高聚物的分子结构与特性2.2 高聚物的性能及在成型过程中的变化（一）教学目的要 求² 掌握树脂与塑料的概念；了解高分子与低分子的区别；掌握高聚物的分子结构与特性；理解结晶与非结晶的区别。² 掌握高聚物的热力学性能；了解高聚物的加工工艺性能；理解高聚物的结晶、取向、降解的概念。教学重点高聚物的热力学性能及成型过程中的变化教学难点结晶、取向、降解的概念的理解组织教学考勤及教学日志填写复习提问塑料工业包括哪几部分?什么是塑料模具？有哪些优点？模具标准化有哪些方面？有什么作用？导入新课由塑料的种类引入塑料基础主要教具设 备材 料课后小结详细介绍了高聚物的分子结构与特性、高聚物的性能及在成型过程中的变化，便于以后的模具设计。教学内容（板书）教学步骤，方法2.1 高聚物的分子结构与特性一、树脂与塑料的概念树脂：天然树脂：合成树脂：高分子有机化合物塑料： 树脂 树脂助剂 以高分子有机化合物为基础的人造材料，它在不高的温度和压力下具有可塑性和流动性，它可塑造成型，在成型后能在一定的条件下保持既得的形状和具备必须的机械强度的材料。塑料高分子材料 橡胶 纤维二、高分子与低分子的区别 分子中所含原子数：高分子所含原子数远远多于低分子所含原子数。 相对分子质量：高分子化合物分子量远大于低分子化合物的分子量。 分子长度：高分子的分子长度远大于低分子的分子长度。三、高聚物的分子结构与特性聚合度n化学键聚合成 线型分子结构：可多次成型 体型分子结构：不能多次成型四、结晶型与非结晶型高聚物的结构及性能结晶性：书上分类： 结晶型不透明或半透明，耐热、较好的力学性能； 非结晶型（也叫无定形）相反2.2 高聚物的性能及在成型过程中的变化一、高聚物的热力学性能温度和塑料状态 玻璃态（相当固态）高弹态（相当液态）粘流态（相当气态）：开始流动，主要研究在模中流动。温度 Tg耐热温度Tf粘流温度TmTd分解温度（加热的最高温度）二、高聚物的加工工艺性能 在不同温度下，塑料有不同的成型加工方法，可生产不同类型的产品。三、高聚物的结晶结晶特点：晶体不整齐，结晶不完全、结晶速度很慢及没有固定熔点。课后作业：（P39）2.2高分子与低分子的区别是什么？2.3高聚物的分子结构及其特性是什么？2.5什么是玻璃化温度、流动温度及分解温度？用实例松香和沥青，说明天然树脂；以聚乙烯、聚苯乙烯、尼龙等说明合成树脂。结合图21讲解结合图讲解结合图23讲解辽宁信息职业技术学院教 师 教 案（3）课程名称塑料模具设计所在系别装备制造系所在学期授课班级授课时间授课教师教学内容（章、节）2.2 高聚物的性能及在成型过程中的变化（二）教学目的要 求² 理解高聚物的结晶、取向、降解的概念。教学重点高聚物的结晶、取向、降解的影响教学难点取向概念的理解组织教学考勤及教学日志填写复习提问什么是塑料？高聚物的分子结构及其特性是什么？什么是结晶？导入新课由高聚物的概念导入新课主要教具设 备材 料洗涤剂瓶盖课后小结高聚物的结晶、取向、降解会影响到模具的设计，为模具设计打好基础。教学内容（板书）教学步骤，方法2.2 高聚物的性能及在成型过程中的变化四、高聚物的取向取向：指树脂的分子链在外力作用下有不同方式和不同程度的平行排列。分类：流动取向：受剪切力拉伸取向：受拉伸力取向对聚合物性能的影响：取向后产生各向异性，机械性能提高（纵向）。影响聚合物取向的主要因素：有温度、注射压力及保压压力、浇口冻结时间、模具温度等。五、高聚物的降解降解：在热、力、氧、水和辐射等因素作用下，而发生分子量降低或大分子结构改变等化学变化。热降解受热时间过长。力降解 成型中因粉碎、高速搅伴、挤压及注射等而受到翦切和拉伸应力。氧化降解 和氧气发生作用而降解，热加速降解。水降解 高温和高压下，水促进降解。六、熔接缝是彼此分离的塑料熔体相遇后熔合固化而形成的。熔合缝的力学性能低于塑料件的其他区域，是整个塑料件中的薄弱环节。熔合缝的强度通常就是塑料制品的强度。熔合缝形成的常见原因有以下几种：模腔内型芯或安放的嵌件使熔体分流。 同一型腔有几个浇口。塑料件的壁厚有变化。熔体喷射和蛇形的射流会引成彼状折叠的熔合缝。一般而言，增强熔合缝处的厚度，有利提高熔合缝强度。塑料制品设计时，必须预测熔合缝数目、位置和方向。浇口的位置和数目能改进熔合缝强度。七、溢边值是塑料可能出现溢料的最小间隙值，模具设计、制造及使用时，模腔及分型面等处间隙不得大于此值。常用塑料溢边值允许范围见表2-2所示。表2-2 常用塑料溢边值允许范圈粘度特征高粘度中粘度低粘度塑料品种PC、PPO、PSF、UPVCPS、ABS、PMMAPA、PE、PP允许范围/mm0.060.080.040.050.0250.04课后作业：（P39）2.6什么是取向？取向对聚合物性能有什么影响？2.8熔合缝对塑件有什么影响？实例：洗涤剂盖和化妆品讲解铰链的取向采用分类归纳法，解释其不同的影响以实物带飞边的件来说明辽宁信息职业技术学院教 师 教 案（4）课程名称塑料模具设计所在系别装备制造系所在学期授课班级授课时间授课教师教学内容（章、节）2.3 塑料的组成与分类教学目的要 求² 掌握塑料的组成与分类教学重点各组成成分的作用教学难点热塑性和热固性塑料受热后呈现的基本行为组织教学考勤及教学日志填写复习提问什么是取向？取向对聚合物性能有什么影响？什么是降解？降解对聚合物性能有什么影响？熔合缝对塑件有什么影响？什么是溢边值？导入新课由塑料的概念导入本节主要教具设 备材 料课后小结通过对塑料组成及分类的讲解有助于以后模具设计、注射机加工及选材的理解。教学内容（板书）教学步骤，方法2.3 塑料的组成与分类一、塑料的组成单组分：树脂或树脂少量助剂多组分：树脂少量助剂1.树脂作用：粘合剂，决定了塑料的类型（热塑性或热固性）和主要性能（物理性能、化学性能、力学性能及电性能等）。组成：合成树脂、纤维素酯（醚）2. 填充剂作用：增量和改性，扩大它的使用范围。组成：粉状的、纤维状的和层状（片状）要求：易被树脂浸润，与树脂有很好的粘附性，本身性质稳定，价格便宜，来源丰富。增塑剂作用：增加塑料塑性及塑件性能。组成：酯类化合物(a) (b)着色剂：又称色料作用：起美观、装饰和抗紫外线。组成：染料和颜料稳定剂作用：阻缓塑料变质组成：光稳定剂：抑制和防止树脂降解。热稳定剂：加工中防止受热降解（n下降），使用中防止或延缓受光、热、氧作用引起分解，提高寿命。抗氧剂：延缓或抑制树脂在制造、贮存、加工和使用中氧化降解的速度。润滑剂作用：改进流动性，便于从模具中拿出来和改进塑件表面质量。组成：内润滑剂：起塑化和软化作用。外润滑剂：降低摩擦。增强剂作用：能显著提高塑料的拉伸强度和挠曲强度。组成：常用玻璃纤维、棉纤维及由它们织成的绳、带及布等。另外，木材、纸、合成纤维、碳纤维、硼纤维、陶瓷纤维及金属纤维也可用作增强剂。塑料中的助剂还有防静电剂、阻燃剂、增强剂、驱避剂、发泡剂、交联剂及固化剂等。二、塑料的分类按塑料的使用特性分通用塑料：产量大、用途广、价格低。主要有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、酚醛塑料（PF）和氨基塑料六大品种。工程塑料：作为工程结构材料，具有较高机械强度，很好的耐磨、耐腐、自润滑性及尺寸稳定性，可替代某些金属构件。主要有聚酰胺（尼龙）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、ABS、聚苯醚（PPO）、聚砜（PSU）、聚酯及各种增强塑料。功能塑料：在特种环境中，具有特殊性能的塑料。主要有医用塑料、光敏塑料、导磁塑料、高耐热性塑料及高频绝缘性塑料等。按熔融塑料冷凝时有无结晶现象分结晶型塑料：是指塑料由熔融状态到冷凝过程中，分子由无秩序自由运动而逐渐排列成为正规模型倾向的一种现象。结晶型塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚甲醛、尼龙及聚氯醚等。非结晶型塑料：是指冷凝过程中，分子链无秩序排列组成的聚集体。非结晶型塑料有聚苯乙烯、有机玻璃、聚碳酸酯、ABS及聚砜等。按塑料受热后呈现的基本行为分热塑性塑料：多次性，只有物理变化且可逆，冷却凝固。热固性塑料：一次性，既有物理变化又有化学变化，不可逆，加热固化。课后作业：（P39）2.10塑料由哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？2.11塑料是如何分类的？结合表23讲解不同填料的作用用图2-4讲解增塑剂作用的原理由玻璃纤维及其织物增强的塑料，俗称“玻璃钢”。采用比较归纳法辽宁信息职业技术学院教 师 教 案（5）课程名称塑料模具设计所在系别装备制造系所在学期授课班级授课时间授课教师教学内容（章、节）2.4 塑料的性能教学目的要 求² 掌握热塑性塑料的工艺性能；² 了解热固性塑料的工艺性能。教学重点热塑性塑料的工艺性能教学难点影响收缩性的因素组织教学考勤及教学日志填写复习提问塑料由哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？比较热塑性塑料与热固性塑料受热后的区别？导入新课由塑性塑料的概念导入新课主要教具设 备材 料课后小结通过讲解热塑性塑料的性能，便于为以后设计模计打下基础，应注意的问题。教学内容（板书）教学步骤，方法2.4 塑料的性能一、塑料的使用性能塑料的性能：使用性能:体现了塑料的使用价值物理性能：密度、透气性、透湿性、吸水性、透明性、透光率等；化学性能：耐化学性、耐侯性、耐老化性、光稳定性、抗霉性等；机械性能：拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率、冲击强度、疲劳强度、耐蠕变性、摩擦系数、磨耗、硬度等；热性能：线膨胀系数、热导率（导热系数）、玻璃化温度、耐热性、热稳定性、热分解温度、耐燃性等；电性能：介电常数、表面电阻率、体积电阻率、介电强度、介电损耗、耐电弧性。工艺性能：体现了塑料的成型特性二、塑料的成型工艺性能热塑性塑料的工艺性能收缩性：（S）塑件从模具中取出冷却到室温后，其尺寸或体积发生收缩的现象。收缩率（S）S实×100%S计×100%（查表是计算S）a模具在加热下尺寸b常温下塑件尺寸c模具在常温下尺寸a、b在100°左右相差不大。模具得大些，S不是固定值，而是一个范围。不同种塑料收缩率不同，同一种塑料批号不同，收缩率也不同。结晶型塑料件收缩率一般为1.24.0%，非结晶型塑料的收缩率一般为0.21.0%。对于模具设计者而言，在具体设计时，一般可选取平均收缩率。影响热塑性塑料成型收缩的主要因素：影响收缩率的因素很多，有热收缩、弹性恢复、结晶收缩、收缩的方向性、塑件结构、浇口形式及尺寸、成型工艺条件等。在模具设计时，综合考虑各种因素的影响，按经验确定塑件各部位的收缩率。对于精度要求较高塑件，应留有修模余地。收缩的形式线尺寸收缩：模具尺寸加大，补偿。后收缩：脱模后因残余应力变化再收缩。一般非结晶型塑料在脱模24h后，基本上完成收缩，但结晶型塑料需很长时间才能达到最终稳定状态。后处理收缩：热处理引起塑件尺寸变化。 流动性在一定的温度及压力作用下，充满模具型腔各部分的能力。测量流动性方法：熔体指数法（mm或g/10min）流动性分类：流动性好的塑料流动性中等的塑料。流动性差的塑料影响流动性的因素温度：温度高流动性增大。压力：压力增大流动性增大。模具结构：使熔料温度降低，阻力增大，流动性降低。 取向与结晶取向：平行方向的力学性能较高，收缩率较大，而垂直方向相反。结晶：结晶型塑料一般为不透明或半透明的（聚甲醛），而非结晶型塑料是透明的（如有机玻璃）。结晶型塑料特性：结晶型物料上升到成型温度时需要热量大，应使用塑化能力较大设备。冷凝结晶时放出的热量大，模具要充分冷却。粘流态与固态的密度差值大，成型收缩也大，易发生缩孔和气泡。塑件薄壁时，冷却快，结晶度低，收缩小。而厚壁塑件，冷却慢，结晶度高，收缩大，物理性能和力学性能好。因此，应根据制品的要求严格控制模温。结晶型塑料各向异性明显，易产生内应力，脱模后因收缩不均匀而翘曲和变形。塑料结晶熔点范围窄，易使未完全熔融物料注入模具或堵塞浇口。 热敏性和水敏性热敏性受热时间长或浇口截面过小及剪切作用大时，易变色、分解、降解。水敏性高温下水促进降解。 应力开裂与熔体破裂应力开裂内应力使塑件质脆易裂，在外力或溶剂作用下发生开裂。熔体破裂一定熔体指数的塑料，通过喷嘴孔时，其流速超过一定值后，熔体表面发生明显的横向裂纹。原因：过渡剪切作用所致。清除：需选用熔体指数较大的塑料，适当地增大喷嘴、流道和浇口的截面积，降低注射速度，提高熔体温度等方法，减缓或消除熔体破裂现象。 吸湿性吸湿或粘附水分：成型前干燥不吸湿也不粘附水分：热固性塑料的工艺性能热固性塑料成型收缩的形式、应力开裂、熔体破裂、热变形温度及硬化速度等工艺特性上与热固性塑料相似，这里略。课后作业：（P39）2.12什么是塑料的收缩性？收缩的形式有几种？2.13什么是塑料的流动性、热敏性、水敏性、应力开裂、熔体破裂和吸湿性？补充此图加以说明调湿处理主要用于因吸湿很强，而产生较大尺寸变化，又易氧化的聚酰胺塑件。例外：如聚4-甲基戊烯为结晶型塑料,却有高透明性，ABS为非结晶型塑料，但却不透明。辽宁信息职业技术学院教 师 教 案（6）课程名称塑料模具设计所在系别装备制造系所在学期授课班级授课时间授课教师教学内容（章、节）2.5 常用塑料教学目的要 求² 记住常用热塑性塑料；² 了解热固性塑料；² 熟知各种塑料名称、代号、性能、用途及成型特性等。教学重点掌握几种常用塑料的性能及应用教学难点常用塑料性能对模具的影响与设计组织教学考勤及教学日志填写复习提问什么是塑料的收缩性？收缩的形式有几种？对于热敏性和水敏性塑料，成型时应采取什么措施？导入新课由热塑性塑料特点导入新课主要教具设 备材 料课后小结通过常用塑料的性能特点，便于掌握它的适用范围及模具设计时应用注意的问题教学内容（板书）教学步骤，方法2.5 常用塑料一、热塑性塑料热塑性塑料优点：热塑性塑料具有质轻，密度0.832.20g/cm3；电绝缘性好，不导电及耐电弧等；化学稳定性好，能耐一般的酸、碱、盐及有机溶剂；良好的耐磨性和润滑性，比强度高，尤其玻璃纤维及碳纤维增强的塑料，可达到或超过钢的比强度；着色性良好可以采用喷涂、热压印及印刷等方法获得各种外观颜色的制品；可以采用多种成型方法加工，而且生产效率高。主要缺点：耐热性差，热膨胀系数大，尺寸稳定性差，在载荷作用下，易老化等，但可以通过各种方法改善和提高。聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）聚氯乙烯（PVC）聚苯乙烯（PS）聚酰胺（PA）聚甲醛（POM）聚碳酸酯（PC）ABS聚砜（PSU）聚苯醚（PPO）氟塑料热塑性聚酯（PBT和PET）聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）补充： 能源炼油厂汽油、煤油、柴油等石油 合成树脂 化工原料化工厂乙烯、丙烯 合成纤维 合成橡胶二、热固性塑料热固性塑料优点：热固性塑料上具有刚度大，在承载下弹性和塑性变形极小，且温度对刚度影响很小，在相同载荷和温度条件下，耐蠕变量比热塑性塑料小得多；耐热性能良好，制品固化后对热相当稳定；制品尺寸稳定性好，受温度及湿度影响小，且成型后收缩小，容易制成比热塑性塑料尺寸精度高的制品；电性能优良，耐电弧及电压等；耐腐蚀性好，不受强酸、弱碱及有机溶剂的腐蚀；加工性好，可以采用多种成型方法加工。由于热固性塑料耐热性高，尺寸稳定性好，绝缘性能好，老化性均比热塑性塑料好，价格低廉，因此应用较广泛。热固性塑料缺点：力学性能较差，需要增强。热固性塑料包括酚醛塑料（PF）、氨基塑料、环氧树脂（EP）、不饱和聚酯（UP）等。课后作业：（P39）2.15写出常用热塑性塑料和热固性塑料的缩写代号。（按下面列表来做）常用塑料性能、用途、代号、成型特性名称代号性能用途成型特性本节以教师重点介绍几种，以自看为主讲几种实例提高兴趣：1939年尼龙袜、降落伞、纺丝织布、涂料防腐；氟塑料不粘锅涂层；PMMA飞机窗用玻璃；乙烯片、激光唱片。PC：饮水桶，pc是乙烯下游产品，而乙烯来源于石油，PC是工程塑料中惟一具有良好透明性产品，CD、VCD、DVD及汽车上光盘。泡沫塑料：插花泥辽宁信息职业技术学院教 师 教 案（7）课程名称塑料模具设计所在系别装备制造系所在学期授课班级授课时间授课教师教学内容（章、节）2.6 塑料材料的选用教学目的要 求² 掌握及实例分析教学重点实例分析教学难点如何将塑料材料的选用原则和方法用于实际应用组织教学考勤及教学日志填写复习提问热塑性塑料优缺点？热固性塑料优缺点？导入新课由提问内容导入新课主要教具设 备材 料课后小结通过常用塑料及塑料材料的选用原则、方法及实例分析，阐述了塑料选材的原则与方法。教学内容（板书）教学步骤，方法2.6 塑料材料的选用一、塑料材料的选用一般原则常用的树脂二、三十种，选用往往只是限于几个品种之间。材料的选择不仅要保证塑料制品的功能和性能，还要考虑加工生产、成本和供应。材料经加工后，绝大多数的塑料件的性能比原始材料低，因此，所选择材料性能要比塑料件的性能高，应该乘以安全系数。另外，一定使用期限的塑料制品的性能存在老化变质现象。材料的选择选材应遵循如下步骤：参考书上内容塑料材料的适应性： 不宜选用塑料的条件要求材料强度特别高要求耐热温度高要求尺寸精度高高绝缘性材料高导电材料高磁性材料 选用塑料的适宜条件要求制品轻质要求制品比强度高制品的形状复杂中低载荷作用下的结构制品要求制品的耐腐蚀性好要求综合性能好的制品要求具有自润滑性的制品要求制品具有防震、隔热、隔音性能使用塑料制品的条件： 制品要求的使用性能制品的使用条件 包括受力条件、电能状况、透明性、尺寸精度要求、外观及可装饰性等。制品的受力条件塑料制品的受力是指制品在使用过程中受载荷作用的状况，包括受力类型、受力性质、受力状态和受力大小四种。塑料制品的电性能塑料制品的电性能是指制品使用场合所受电能的状况，如交流或直流、电压的高低、频率的大小等。塑料制品的尺寸精度要求塑料制品的尺寸精度不如金属等材料高。因此，对于高精度（如1、2级精度）要求的制品不宜选用塑料材料。塑料制品的精度受原料的收缩率、吸水率、蠕变、线膨胀系数及耐溶剂性等因素制约。塑料制品的透明性要求有些场合需要制品具有透明性能。不同塑料材料的透明性大不相同：高透明性材料有PMMA、PC、PS、PET、AS等；中等透明性材料有PVC、PP、PE、EP等；不透明性材料ABS、POM等。塑料制品的外观要求不同塑料材料制成制品的外观不同。另外，经过填充或增强改性制品的外观性能往往下降。制品的使用环境 包括环境温度、环境湿度、接触介质及环境的光、氧、辐射等。塑料制品在不同的使用环境中，对其要求的性能不同。 原料的可加工性 一般要考虑树脂的可加工性、加工成本和加工废料三方面问题。塑料的可加工性 不同树脂品种的可加工性能不同，应尽可能选用那些易加工的树脂品种。塑料的加工成本 塑料的加工成本包括加工设备成本和加工能耗两个方面。塑料加工的废料 应尽可能选用产生废料少的加工方法和废料可重复利用的塑料原料，以最大限度地增加原料利用率。 制品的成本 塑料制品的成本的构成主要包括原料的价格、加工费用、使用寿命、使用维护费等。塑料原料的价格 塑料原料的价格对塑料制品的成本影响最大。低价位塑料主要包括PE、 PP、PS、PVC、PF、ABS、AF、EP、UP及PET等。中价位塑料通用工程塑料如POM、 PA、 PC、 PBT、PMMA、 ABS及PU等都属于中价位塑料。高价位塑料高价位塑料原料大都为一些具有特殊功能的材料，因而除非特殊需要，在一般情况下尽可能不选用。尽可能选用一般工程塑料的改性品种，成本增加不高，但性能可以满足，主要包括F4、 PPS、PSF等。塑料制品的使用寿命 应尽可能选单次使用价格低的塑料材料。塑料制品的维护费用 要尽可能选择那些不用进行维护的原料。 原料的来源 应尽可能选择那些来源广泛，可容易买得到的塑料品种。尽可能利用工厂现有的库存原料，这样可降低原材料的占有成本。尽可能选择通用的塑料材料，可很方便购得。尽可能选用已进入生产成熟期的塑料原料。因为，开发初期的任何产品，在性能上往往存在这样或那样的不足；同时，原料初期成本偏高。尽可能选用国产原料。进口原料的价格往往偏高，虽然其在性能上比国产原料要好一些，但其性能/价格比还是偏高。最后才考虑选用进口原料。二、塑料材料的选用与实例 塑料材料的选用方法耐热类塑料的选用耐热类塑料一般是指热变形温度在200以上的一类塑料制品。按塑料的耐热性大小将塑料分成以下四类：低耐热类塑料热变形温度小于100的一类树脂。具体品种有PE、PS、PVC、PET、PBT, ABS及PMMA等。中耐热类塑料热变形温度在100200之间的一类树脂。具体品种有PPS、PVF、 PSF、PPO及PC等。高耐热类塑料热变形温度在200300之间一类树脂。具体品种有PF、氨基塑料、EP、 F4等。超高耐热类塑料热变形温度大于300的一类树脂。其种类很少。耐热塑料的选用：参考书上韧性类塑料的选用 除PC和LDPE等以外，大部分树脂的冲击强度都不十分高，需要进行不同程度的增韧改性。高精度类型塑料的选用 塑料制品的精度可分为加工精度和使用精度两种。影响塑料制品精度的因素包括收缩率、吸水率、热膨胀系数及蠕变四个因素。透明类塑料的选用 透明性树脂 绝大部分树脂都属于透明类，主要包括PVC、PMMA、PC、 PS、PET、PES、AS、F4、EFP、PVF、 PVDF、EP、PF、UP、乙酸纤维素及硝酸纤维素等。半透明树脂 主要包括PP、PE及PA等。不透明树脂 主要有ABS、 POM等。耐腐蚀类塑料的选用 塑料的腐蚀有氧化腐蚀、酸碱水腐蚀及溶剂介质腐蚀三种。常用塑料的腐蚀性大小，氟类树脂氯化聚醚 PPSPVC、PE、PP及PB等PC、PET、POM、PA、PSF及PI等PF、EP、UP及AF等热固性树脂。电绝缘制品塑料的选用 塑料电绝缘材料对所用材料的性能要求主要为电学性能及耐热性能两项指标。塑料受力制品的选用 主要用于机械行业，常用于结构件。2.塑料材料的选用实例：参考书上课后作业：（P39）2.16塑料制品的材料选择步骤如何？参考表24讲解例：透镜、灯罩及窗、光盘等采用比较归纳法采用总结归纳法举例：齿轮用塑料材料选PA、POM最合适。采用总结归纳法举例：PS和PP冲击强度更低，属于脆性材料采用总结归纳法辽宁信息职业技术学院教 师 教 案（8）课程名称塑料模具设计所在系别装备制造系所在学期授课班级授课时间授课教师教学内容（章、节）第3章 塑料注射成型原理与工艺3.1 注射成型特点和原理教学目的要 求² 了解模塑成型的主要方法。² 掌握注射成型原理、特点。教学重点掌握注射成型原理、特点教学难点螺杆式注射机工作原理组织教学考勤及教学日志填写复习提问导入新课由补充内容引入注射成型主要教具设 备材 料挂图课后小结详细介绍了注射机结构作用、螺杆式注射成型特点和原理，重点讲述了螺杆式注射成型特点和原理。教学内容（板书）教学步骤，方法补充内容：成型要求：生产上：连续、自动、高速、高效、省力；规格上：制品多样化，满足不同要求；性能上：几种塑料复合满足多种用途；单体和不经造粒粉料直接成型。成型方法：热固性塑料：压缩、压注、层压等；热塑性塑料：注射、挤出、吹塑、压延、发泡等。注射成型、压缩成型、压注成型、挤出四种最为常用，本章只介绍注射成型。工艺方法不同，产品也不同：压制、注射、压注可以得到各种形状和尺寸塑件；挤出可得到各种断面的连续型材，如管、棒、片、薄板、带材和各种异形材；挤出吹塑可得薄膜；挤出或注射中空吹塑可得各种瓶、罐、桶等中空容器；压延可得薄膜、板材、人造革等。3.1 注射成型特点和原理一、注射成型特点注射成型具有成型周期短、生产率高、能一次成型外形复杂、尺寸精确，带有金属或非金属嵌件的塑件，易于实现自动化生产，生产适应性强等优点。但是注射成型所需设备昂贵，模具结构也比较复杂，且制造成本高。因此注射成型特别适合大批量生产。注射机的作用：加热熔融塑料，达到粘流状态；高压、高速射入型腔。注射机各组成部分：注射装置 它的主要作用是使固态的塑料均匀地塑化成熔融状态，并以足够的压力和速度将熔料注入闭合的模腔。合模装置 它的主要作用是保证成型模具可靠，闭合和实现模具的开闭动作。液压传动和电器控制系统 液压和电器控制系统是为保证按照预定的工艺要求（压力、速度、时间、温度）和动作程序准确地进行而设置的；液压系统是注射机的动力系统；电器控制系统的作用是根据工艺过程的顺序和时间，使各动力油缸完成开、闭模和注射等动作。二、注射成型原理注射机有柱塞式和螺杆式注射机，注射机类型不同，成型原理也不同。 柱塞式原理：60g以下立式注射机柱塞式注射机存在的问题：塑化不均匀：塑件内应力较大筒壁和分流梭的传热，没有混合作用；塑料导热性差，外层塑料熔融时，内层塑料还未熔融，等到内层塑料熔融，外层塑料长时间受热而降解。注射压力损失大：消耗压实和克服塑料与料筒壁之间的摩擦阻力。（有效压力3050%）注射速度不均匀：各加热区中状态不同，先慢后快（压实）影响流态及塑件质量。注射量的提高受限制产生层流现象：在分流梭中流动，容易形成层流并产生定向作用，使塑件产生各向异性；清洗料筒困难：料筒与分流梭的配合间隙易嵌入塑料。 螺杆式原理：60g以上卧式注射机特点：塑化充分、扩大成型塑料品种、注射量提高、热敏性和流动性差及大件均可。注射成型特点：是一种间歇操作塑料加热塑化是在高温料筒中完成；融料经喷嘴和浇注系统射入模腔；模具注射前已完全闭合；模具需加热和冷却装置（不同塑料，模温不同）；专用注射机。课后作业：（P51）3.1注射