第一篇:液體計(jì)量筒注塑模設(shè)計(jì)心得體會(huì)
心得體會(huì)
本圖紙為液體計(jì)量筒注塑模圖紙。
圖紙分析:
由圖紙可以看出,一次注塑可以制造3只計(jì)量筒,為一模三腔。三腔之間互相呈120度分布,符合型腔布置力求緊湊的規(guī)則。澆道口在圓形的中部,符合型腔布置力求對稱的要點(diǎn)。本圖紙所示模具為雙分型面模具,即三板式注射模,分別為定模版,中間板,動(dòng)模板。靠近澆道口的分型面為第一分型面,遠(yuǎn)離澆道口的分型面為第二分型面。第一分型面選在了計(jì)量筒的筒口位置,這樣可以降低分型產(chǎn)生的對塑件的損壞。由于塑件對于筒體的壁厚有嚴(yán)格的公差要求,所以第二分型面選在了計(jì)量筒的底部垂直的截面,便于塑件的取出,且不影響筒體外觀。
模具的工作原理:
首先注射成型前,軸環(huán)9在碟形彈簧7的推動(dòng)下,處在頂住型芯20并軸環(huán)9的沉孔與型芯20相配合的高位。一旦塑料充滿型腔底部,流入軸環(huán)9與凹模鑲件13之間的環(huán)形間隙,便可以推動(dòng)軸環(huán)9向下運(yùn)動(dòng)離開凹模鑲件13。于是這樣就使軸環(huán)9與型芯20分離,取消了軸環(huán)9對型芯20底端的定位,而塑料就能充滿型腔的底部。最后制品成型后,機(jī)床噴嘴后撤離開澆口套21,彈簧22將澆口套21抬起,使?jié)部谔?1與主流道凝料脫開。
開模時(shí),靠近澆口道的I-I面先分型,塑件筒口與動(dòng)模板分離。II-II面后分型,制品由于壓縮空氣吹出。彈簧11通過推塊14將流道凝料推落。
模具的特點(diǎn):
由圖可知制品壁厚僅為1.2mm,壁厚公差不得超過0.1mm,內(nèi)孔深112mm,故模具主要應(yīng)該解決好型芯的穩(wěn)定性和制品的脫模問題。該模具型芯采用兩端固定式,頂端固定于定模,底端由動(dòng)模的軸環(huán)9的上表面有一沉孔可與型芯20相配合,以此來達(dá)到兩端固定。
軸環(huán)9與動(dòng)模8的孔呈滑動(dòng)配合,便于彈簧7作用軸環(huán)9上下運(yùn)動(dòng)。由于分型后制品仍舊處于中間板內(nèi),因此采用將塑件用壓縮空氣吹出的方式脫模。澆口凝料在模內(nèi)與制品斷離并自動(dòng)下落。
心得體會(huì):
由此可以得出本模具具有一些比較特色的特點(diǎn)。首先便是采用了一模多腔的設(shè)計(jì),提高了生產(chǎn)效率。其次是因?yàn)樗芗L度過長且底部面積大于筒體截面積,采用單分型面設(shè)計(jì)不利于分型以及塑件的脫出,因此采用三板式設(shè)計(jì)。可是采用三板式設(shè)計(jì),塑件的脫出還是比較困難,因此模具采用了壓縮空氣幫助塑件的脫出,利于工業(yè)自動(dòng)化,節(jié)省人力。
通過閱讀本設(shè)計(jì)圖,我對模具的設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí),知道設(shè)計(jì)模具不能局限于一點(diǎn),任何問題都有解決的方法。
第二篇:工具箱蓋注塑模設(shè)計(jì)說明書
齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
第1章 緒 論
1.1 選題的依據(jù)和意義
我們利用開學(xué)的四周時(shí)間在哈爾濱齊塑汽車飾件有限公司進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)。通過觀察和工人師傅、老師指導(dǎo)下對模具和注塑模的發(fā)展都有一定了解。模具生產(chǎn)制件具有生產(chǎn)效益高、質(zhì)量好、切削少、節(jié)約能源和原材料、成本低等一系列優(yōu)點(diǎn),模具成型已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段,尤其是在汽車行業(yè)應(yīng)用更為廣泛,汽車的各零部件都應(yīng)用模具來生產(chǎn)制造。正因?yàn)槟>哂羞@一系列優(yōu)點(diǎn),模具發(fā)展的前景廣闊。因此,我選擇賽馬工具箱蓋雙型腔作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。
模具成型已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段,成為多種成型工藝中最有潛力的發(fā)展方向,而注塑模又是塑料生產(chǎn)采用的最普遍的方法。世界塑料成型模具中,約60%為注塑模。在國民經(jīng)濟(jì)中,模具工業(yè)已成為五大支柱產(chǎn)業(yè)——機(jī)械、電子、汽車、石油化工和建筑的基礎(chǔ)。隨著社會(huì)的發(fā)展,它將發(fā)揮更加重要的作用。
1.2 本課題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.2.1 模具在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
我國塑料模具的設(shè)計(jì)與制造目前主要依賴設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和工藝人員的技巧,設(shè)計(jì)的合理性只有通過試模才知道,制造的缺陷主要靠反復(fù)修模來糾正。這不僅難以保證模具的質(zhì)量,而且使模具的設(shè)計(jì)與制造周期長,成本高,特別對大型、精密、復(fù)雜的中高檔模具,問題更為突出。我國的模具應(yīng)用技術(shù)有較大的提高,而且模具市場也逐年擴(kuò)大。在原有的大型國有企業(yè)基礎(chǔ)上,一些民營、合資企業(yè)等紛紛占據(jù)市場,最近在我國生產(chǎn)制造的新型汽車中,零部件的生產(chǎn)大部分都有模具結(jié)構(gòu)成型。就模具的發(fā)展水平來看,汽車工業(yè)模具已進(jìn)入專業(yè)化、一體化和標(biāo)準(zhǔn)化階段。國外的汽車模具起步早、發(fā)展快、規(guī)模大,汽車模具大部分由專業(yè)制造商提供,還有大量生產(chǎn)模具的專業(yè)技術(shù)人才提供了標(biāo)準(zhǔn)的樣件。快速提高我國汽車模具的專業(yè)化、一體化和標(biāo)準(zhǔn)化是我國模具工業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。[10]
進(jìn)入21世紀(jì),我國的模具工業(yè)發(fā)展將面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn),日益受到人們的重視和關(guān)注。目前,歐、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè),我國對模具工
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業(yè)的重視程度也提上日程。1992 年,在我們國家通過并頒發(fā)了《關(guān)于當(dāng)前工業(yè)技術(shù)改造政策重要的決定》,其中,模具被列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位,生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位。而國家計(jì)委和科技部發(fā)布的《當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》、《當(dāng)前國家優(yōu)先鼓勵(lì)發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)指南(目錄)》及《當(dāng)前國家鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》中,模具也列入其中。這些都說明了我國的模具發(fā)展在國民經(jīng)濟(jì)中占有很重要的地位。[10]
中國雖然在很早以前就制造和使用模具,但一直未形成產(chǎn)業(yè)。由于長期以來模具制造一直作為保證企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的手段被視為生產(chǎn)后方,因此一直發(fā)展緩慢。1984年成立了這個(gè)模具工業(yè)協(xié)會(huì),1987年模具首次被列入機(jī)電產(chǎn)品目錄,當(dāng)時(shí)全國共有生產(chǎn)模具的廠點(diǎn)6000家,總產(chǎn)值約為30億元。隨著中國改革開放的日益深入,市場經(jīng)濟(jì)進(jìn)程的加快,模具及其標(biāo)準(zhǔn)件、配套件作為產(chǎn)品,制造生產(chǎn)的企業(yè)大量出現(xiàn),模具工業(yè)得到快速發(fā)展。在市場競爭中,企業(yè)的模具生產(chǎn)技術(shù)提高很快,規(guī)模不斷發(fā)展,提高很快。[10]
1988年至1992年,國家委托中國模協(xié)和機(jī)械院在全國范圍內(nèi)組織了上百個(gè)模具企業(yè)和有關(guān)科研,共同對模具關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān),取得了豐碩成果。這些成果主要有:沖壓模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù),料模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù),鑄壓模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù),鑄造模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù),模具表面處理技術(shù)模具材料,模具加工關(guān)鍵設(shè)備,模具壽命研究等方面,由于這些成果的取得及推廣應(yīng)用,使中國模具技術(shù)前進(jìn)了一大步。[10]
20世紀(jì)90年代以來,中國在汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開始采用CAD/CAM技術(shù),國家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范點(diǎn),由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位,開發(fā)了汽車車身與覆蓋件模具CAD/CAM軟件系統(tǒng),在模具和設(shè)計(jì)制造中得到了實(shí)際應(yīng)用,取得了效益。現(xiàn)在,吉林大學(xué)和湖南大學(xué)也成功地開發(fā)出了汽車覆蓋件模具的CAD/CAM系統(tǒng),并達(dá)到了較高水平,在生產(chǎn)中得到應(yīng)用,收到良好效果。[4]
由于CAD/CAE/CAM的應(yīng)用,特別是20世紀(jì)80年代開始中國許多模具制造廠從國外引進(jìn)了許多軟件,包括沖壓模、級進(jìn)模、塑料模、壓鑄模、橡膠模、玻璃模、擠壓模等相應(yīng)軟件,使中國模具設(shè)計(jì)制造水平有很大提高,也產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)和社會(huì)效益。但由于人才缺乏和基礎(chǔ)工作較差,引進(jìn)的軟件未能很好應(yīng)用及發(fā)揮其應(yīng)有的效益現(xiàn)象普遍存在,這是今后應(yīng)十分重視和有待解決的問題。[10]
中國模具產(chǎn)業(yè)除要繼續(xù)發(fā)展生產(chǎn)能力外,更重要的是今后要重在行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整及技術(shù)的發(fā)展方向上下更大的功夫。結(jié)構(gòu)調(diào)整方向,主要是指企業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整應(yīng)向?qū)I(yè)化方向發(fā)展,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中高檔模具發(fā)展,進(jìn)出口結(jié)構(gòu)向增加出口減少進(jìn)口的方向發(fā)展。技術(shù)發(fā)展主要是精密塑料模、成型工業(yè)與模具結(jié)構(gòu)的改進(jìn),中高檔汽車覆蓋件模具成型 2
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分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn);多功能附和模具、符合加工、激光技術(shù)、高速切削、超精度加工及拋光技術(shù)、快速成型及快速經(jīng)濟(jì)模具在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用。總體來看,中國模具工業(yè)將向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展。[13]
中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)現(xiàn)在是亞洲協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)(FADMA)和國際模辦(IS。在大型塑料模具方面,中國已能生產(chǎn)34英寸大屏幕彩電和65英寸背投影式電視的塑殼模具,10kg大容量洗衣機(jī)全套塑料件模具,整體儀表板等塑料模具。在精密塑料模具方面,中國已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具多行腔小模數(shù)齒輪模具及精度達(dá)5μm的2560腔塑封模具等。在大型精密復(fù)雜鑄模方面,國內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模和汽車后橋齒輪箱壓鑄模及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的鑄造模具。在汽車覆蓋件模具方面,國內(nèi)已能生產(chǎn)中高檔新型轎車的部分覆蓋件模具。子午線輪胎活絡(luò)模具,鋁合金和塑料門窗異材擠出成型模,精鑄或樹脂快速成型拉延模等,也已達(dá)到相當(dāng)高水平,可與進(jìn)口模具媲美。[10]
近年來,模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快了主要表現(xiàn)為:大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品,塑料模和壓鑄模比例增大;專業(yè)模具廠數(shù)量及其能力增加較快,“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速;股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來說,以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū),南方快于北方。目前,發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份上廣大和浙江,江蘇、上海、安徽、山東等地區(qū)進(jìn)年來發(fā)展也很快。[10]
目前,我國的模具工業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比,總體水平仍然較低,中國模具的產(chǎn)值不斷提高,僅次于美國和日本。
1.2.2 模具存在問題和主要差距
雖然中國模具總量目前已達(dá)到一定規(guī)模,模具水平也有很大提高,但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于美、日、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國家許多。當(dāng)前存在的問題和差距主要表現(xiàn)在以下幾方面:
(1)模具產(chǎn)品水平要比國際水平低很多,而許多模具的生產(chǎn)周期卻比國際水平長。(2)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)不合理。國內(nèi)模具生產(chǎn)廠中自產(chǎn)自己率達(dá)60%,而國外70%以上為商品模具;屬大型、精密、復(fù)雜、長壽模具的比例不足30%,而國外大50%以上。進(jìn)出口之比2004年為3.7∶1,實(shí)進(jìn)口達(dá)13.2億美元,為凈進(jìn)口量最大的國家。
(3)人才嚴(yán)重不足,科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入太少 目前掌握并且熟練運(yùn)用新技術(shù)的人才異常短缺,高級模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊張。科研單位和大專院校的眼睛盯著創(chuàng)收,導(dǎo)致模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少,致使模具技術(shù)發(fā)展步伐不大,進(jìn)展不快。
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(4)開發(fā)能力較差,經(jīng)濟(jì)效益欠佳 我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低,水平較低,且不重視產(chǎn)品開發(fā),在市場中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元,國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是15~20萬美元,有的高達(dá)25~30萬美元。
(5)工藝裝備水平低,且配套性不好,利用率低 由于體制和資金等方面的原因,引進(jìn)設(shè)備不配套,設(shè)備與附件不配套現(xiàn)象十分普遍,設(shè)備利用率低的問題長期得不到較妥善的解決。[15]
1.3 本課題的發(fā)展期望
現(xiàn)今,中國經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展期,國際上經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展趨勢日趨明顯,這就為我國模具工業(yè)的高速發(fā)展提供了良好的國際條件和機(jī)遇。一方面,是國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展;另一方面,是國際上將模具制造逐漸向我國轉(zhuǎn)移的趨勢和跨國集團(tuán)到我國進(jìn)行模具的國際采購趨向也十分明顯。因此,展望未來,國際、國內(nèi)的模具市場總體發(fā)展趨勢前景美好,預(yù)計(jì)中國模具工業(yè)將在良好的市場環(huán)境下繼續(xù)得到高速發(fā)展,我國不但成為模具制造大國,而且一定會(huì)逐步向模具制造強(qiáng)國邁進(jìn)。[11]
1.4 選題的目的和意義
在畢業(yè)實(shí)習(xí)的過程中,認(rèn)識(shí)到模具制造的先進(jìn)性,且從上面的描述中,了解到國際、國內(nèi)的模具市場總體發(fā)展趨勢前景看好,預(yù)計(jì)中國模具將在良好的市場環(huán)境下得到高速發(fā)展,而模具在汽車業(yè)的需求量會(huì)日益增加,所以本次設(shè)計(jì)的課題是汽車工具箱蓋的注塑模設(shè)計(jì),以了解設(shè)計(jì)模具的基本方法和生產(chǎn)工藝。
1.5 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容概述
畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為賽馬車工具箱蓋雙型腔注塑模設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)在工廠里實(shí)習(xí)時(shí)所見到的各種塑料模具外形及工作原理并通過查閱學(xué)習(xí)各種注塑模設(shè)計(jì)工具書來進(jìn)行設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括:注塑機(jī)的選用、凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、排溢引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、復(fù)位系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模體設(shè)計(jì)和其它零部件設(shè)計(jì)。
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第2章 方案分析
2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)
設(shè)計(jì)題目:賽馬車工具箱蓋雙型腔注塑模設(shè)計(jì)
2.2 塑件分析
2.2.1 塑件外形分析
該塑件為賽馬車雙型腔工具箱蓋,形狀簡單,外表為弧形,且塑件中間有向內(nèi)凸起的形狀結(jié)構(gòu)。并且產(chǎn)品中抽芯機(jī)構(gòu)困難,不易抽芯。壁厚為4mm,具體如圖2-1。
圖2-1 工具箱蓋
2.2.2 塑件的尺寸公差及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)
(1)塑件尺寸見圖塑件要求為一般精度4級,則尺寸公差取1.0mm。(2)塑件設(shè)計(jì)以左側(cè)端面為基準(zhǔn),進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.2.3 塑件所用塑料名稱性能及工藝參數(shù)
選用材料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚的產(chǎn)物,簡稱ABS,材料具有耐水性、耐磨性、耐油性,且具有良好的機(jī)械強(qiáng)度。由參考文獻(xiàn)[8]查實(shí)用塑料注射模設(shè)計(jì)與制造表具
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體參數(shù)如下:
注射壓力:60~100MPa 密 度(g/cm3):1.03~1.07 收 縮 率(%):0.3~0.8(取0.5)
模具溫度(oC):50~80(取50)
料筒溫度(oC):150~200 噴嘴溫度(oC):170~180 塑料溫度(oC):200~260(取200)2.2.4 塑件結(jié)構(gòu)要素
(1)塑件脫模斜度:對ABS塑料而言,型芯:35ˊ~1o(取40ˊ)
型腔:40ˊ~1o20ˊ(取1o)
(2)圓角為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中,改善充模特性,轉(zhuǎn)角處采用圓角過度R=(0.2~0.5,取0.3)。
2.3 設(shè)備的選擇
2.3.1 注射機(jī)類型的選擇
由參考文獻(xiàn)[9]可知注射機(jī)類型可分為臥式,立式和直角式三種。1.立式注射機(jī)
注射方向向下,分模方向向上,注射與分模都在同一豎直線上。立式注射機(jī)優(yōu)點(diǎn)
占地面積小,安裝和拆卸方便,嵌件及活動(dòng)型芯易于安放,料斗中的塑件能均勻地進(jìn)入料筒。
立式注射機(jī)缺點(diǎn)
由于柱塞式送料塑料的塑化不均勻,引起成型壓力高注射速度不均,其塑件內(nèi)應(yīng)力大,這類注射機(jī)多是小型的。一般注射機(jī)容量為60 cm3以下。
臥式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
(1)開模后塑件按自重落下,便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。
(2)螺桿和塑化裝置的塑化能力強(qiáng),且均勻,注射壓力可達(dá)6865~7845N/cm2 壓力損失小,塑件內(nèi)應(yīng)力及定向性小,可減少變形和開裂傾向。
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(3)螺桿式注射機(jī)可采用不同的螺桿,使用調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)及背壓等適應(yīng)能力, 可加工各種塑料及不同要求的塑件。
臥式注射機(jī)的缺點(diǎn)
裝模麻煩,安放嵌件及活動(dòng)型芯不便,易傾斜落下。螺桿式注射機(jī)加工低粘度塑料,薄壁及形狀復(fù)雜塑件時(shí),易發(fā)生副料回流,螺桿不易清洗,貯料清洗不凈,易發(fā)生分解。
綜上所述,由于臥式注射機(jī)主要以螺桿式為主,且臥式螺桿式注射機(jī)滿足賽馬車工具箱蓋工藝成型要求,因此,可選用該類型的注射機(jī)。
2.3.2 注射機(jī)選擇的依據(jù)
(1)工具箱蓋注射量:由公式
V=m/p(2-1)式中 V——塑件的體積(cm3)
m——塑件的質(zhì)量(cm)m=200 cm p——塑件的密度(g/cm3)取1.05 g/cm
3由公式(2-1)得
V=200/1.05=190.476 cm3
所以所需最大注射量為
V=190.476/80%=238.095(cm)(2)工具箱蓋鎖模力的計(jì)算:
由參考文獻(xiàn)[1]有公式:
F鎖?K損?P注?A分(2-2)式中 F鎖——鎖模力(kN)K損——注射壓力到達(dá)型腔的壓力損失系數(shù),一般取0.34~0.67,取0.6 P注——型腔壓力(MPa),由參考文獻(xiàn)查得P注為30MPa
A分——塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積m 由公式(2-2)得
F鎖=970.29(kN) (3)工具箱蓋注射壓力:因?yàn)樗芗螤詈唵危诒 ⒊叽绮淮螅瑢τ诓牧螦BS,所需 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的注射壓力在60~100MPa即可,取100MPa。 2.3.3 注射機(jī)型號(hào)的確定 綜上考慮,選取SZ-300/1600型臥式注射機(jī),其主要參數(shù)為: 最大注射體積/ cm3:300 螺桿直徑/mm:48 注射壓力/MPa:150 注射速率(g/s):145 鎖模力/kN:1600 最大模具厚度/mm:450 最小模具厚度/mm:250 移模行程/mm:380 模具定位孔直徑/mm:Φ160 噴嘴球半徑/mm:20 噴嘴口孔徑/mm:4 2.4 擬定模具結(jié)構(gòu)方案[8] 理想的模具結(jié)構(gòu)應(yīng)充分發(fā)揮成型設(shè)備的厚力,在絕對可靠的條件下使模具本身的工作最大限度地滿足塑件的工藝要求(如塑件的形狀,尺寸精度,表面光潔度等)和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)要求(成本低,效率高。使用壽命,節(jié)省勞動(dòng)力等),由于影響因素很多,可先從以下幾方面做起: (1)塑件成型。按塑件形狀結(jié)構(gòu)合理確定,其成型位置,同成型位置在程度上影響模具的復(fù)雜性。鑒于塑件外形及模具空間的充分利用,要用中間成型。 (2)選擇分型面。分型面位置的選取要有利于模具加工、排氣、脫氣、脫模、塑件的表面質(zhì)量及工藝操作等。此方案中,依據(jù)塑件小孔的垂直方向?yàn)樨Q直方向作為最大分型面。 (3)確定澆注系統(tǒng) 包括主流道、分流道、冷料井、澆口的形狀、大小和位置。主澆道的設(shè)計(jì)符合模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 (4)排溢、引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 應(yīng)保證排氣順暢有序,往往主要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通過試模后才能準(zhǔn)確確定,排氣槽開設(shè)在型腔最后被充滿的地方。 (5)選擇脫模方式 考慮開模、分型的方法與順序,推桿的組合方式、合模導(dǎo)向與 8 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)置以及側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)和模具空間的成分利用,采用兩板式一次開模機(jī)構(gòu)。對于塑件結(jié)構(gòu)中的側(cè)凸部分,可以采用斜導(dǎo)柱進(jìn)行脫模,但在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮其機(jī)構(gòu)不要和其它的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。 (6)模溫調(diào)節(jié) 冷卻水道的形狀、尺寸與位置,特別是與模腔壁間的距離及位置關(guān)系。都影響塑件產(chǎn)品的質(zhì)量和成型周期。而考慮冷卻效果初步設(shè)想采用圓孔水道。(7)確定主要零件的結(jié)構(gòu)與尺寸 考慮成型與安裝的需要及制造與裝配的可能,根據(jù)能選材料,通過理論計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),確定型腔、型芯、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿等重要零件的結(jié)構(gòu)與尺寸以及安裝固定、定位、導(dǎo)向等方法。 (8)支承與連接 合理的將模具的各個(gè)組成部分通過支承塊、模板、銷釘、螺釘?shù)戎С信c連接零件,按使用與設(shè)計(jì)要求組合成一體,獲得模具的總體結(jié)構(gòu)。[3] 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第3章 模具總體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 澆注系統(tǒng) 3.1.1 澆注系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是工具箱蓋注射模設(shè)計(jì)中最重要的問題之一,澆注系統(tǒng)是從引到塑料熔體從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道,具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能,對制品質(zhì)量影響很大,它的設(shè)計(jì)合理與否,直接影響這塑件的整體結(jié)構(gòu)及其工藝操作的難易。 澆注系統(tǒng)組成:由主流道、分流道、澆口、冷料口等部分 3.1.2 主流道設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心,塑料熔體的入口處,它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀以圓錐形。3.1.2.1 主流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[8] (1)選臥式注射機(jī)熔融塑料首先經(jīng)過主流道,所以它的大小直接影響塑料的流速及填充時(shí)間。 (2)為了便于凝料從主流道中拔出,主流道設(shè)計(jì)成圓錐形,其半錐角?=2?~6?,取?=1?,?過大會(huì)使流速減慢,表面粗糙度為Ra=0.4μm。 (3)主流道大端面處應(yīng)呈圓角,其半徑常取r=1~3mm,取2mm,以減少料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力,其小端直徑D2?D1??0.5~1mm?,D1常取4~8mm,取D1=4mm,則D2=4+1=5mm。 (4)為確保塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出,主流道對接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑。如圖3-1所示。具體關(guān)系為: R2 =R1+δ=16mm(3-1)D=d+δ1=5mm(3-2)式中 R2——主流道對接處半徑(mm),R2=15mm; R1——注塑機(jī)噴嘴球半徑(mm); δ——噴嘴球半徑接觸富裕量(mm),取1mm; 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) D ——主澆道起始直徑(mm); d——注塑機(jī)噴嘴孔直徑(mm); δ1——噴嘴孔直徑接觸富裕量(mm),取1mm; L1——凹坑深度(mm).一般3~5mm,取4mm。 圖3-1 主流道 (5)在保證塑件成型良好的前提下,主流道的長度盡量短,否則將會(huì)使主流道凝料增多。通常L可小于或等于60mm。 (6)主流道襯套一般選用T8或T10制造,熱處理硬度為52~56HRC。 3.1.2.2 澆口套設(shè)計(jì) 由于主澆道要于高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞,所以要模具的主流道部分通常設(shè)計(jì)成可以拆卸更換的主流道襯套。為了選用優(yōu)質(zhì)鋼材和單獨(dú)加工和熱處理。為方便定位,設(shè)計(jì)圓盤凸出定模端面的高度H為:H=(5~10)mm。 3.1.3 分流道設(shè)計(jì) 分流道是指主流道與澆口之間的這一段,它是熔融塑料由主流道流入型腔的過度段,也是澆注系統(tǒng)中通過斷面積變化和塑料轉(zhuǎn)向的過渡段,能使塑料得到平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。 分流道的截面形狀以及分布情況要根據(jù)塑件材料和塑件的具體尺寸而定,有的塑件在注塑成型的時(shí)候也可以不需要分流道。本次設(shè)計(jì)中對工具箱單型腔注塑模設(shè)計(jì)就可以不需要分流道,直接主流道與澆口連接,具體結(jié)構(gòu)見澆口設(shè)計(jì)中。 3.1.4 澆口設(shè)計(jì) 3.1.4.1 澆口形式設(shè)計(jì) 潛伏式澆口脫模時(shí),有較強(qiáng)的沖擊力,易堵塞澆口,側(cè)澆口適用于兩板流下明顯的澆口痕。同時(shí),ABS塑料性能為低粘度,故采用電澆口。本工具箱蓋設(shè)計(jì)中采用的是兩板式結(jié)構(gòu),澆口由澆注套與冷料穴組成,起結(jié)構(gòu)見圖3-2所示。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 3.1.4.2 澆口位置的選取原則 (1)澆口位置的選擇應(yīng)避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。(2)澆口應(yīng)開設(shè)在塑件斷面最厚處。 (3)澆口位置的選擇應(yīng)使塑料的流程最短,料流變向最少,以減少動(dòng)能損失,良好填充。 (4)澆口位置的選擇應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出。 (5)澆口位置的選擇應(yīng)減少或避免塑件的熔接痕,增加熔接牢度。(6)澆口位置的選擇應(yīng)防止料流將將型腔、型芯等擠壓變形。[8] 綜合考慮以上各因素,澆口位置選擇在工具箱蓋的底部中心,這樣熔融塑料向四周流動(dòng)均勻,成型塑件質(zhì)量好。在結(jié)構(gòu)上,澆口與主流道的連接結(jié)構(gòu)見圖3-2所示。 圖3-2 所示 3.1.5 雙型腔工具箱蓋排溢、引氣設(shè)計(jì) 3.1.5.1 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì) 排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。排溢主要指成型部分的排溢。當(dāng)塑料熔體注入型腔時(shí),如果型腔內(nèi)原有氣體,不能順利的排出,將在制品上形成氣孔,接縫,表面輪廓不清,不能完全充滿型腔,同時(shí)還會(huì)因氣體被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件,使之產(chǎn)生焦痕,而且型腔內(nèi)的氣體被壓縮產(chǎn)生的反壓力會(huì)降低充模速度,影響注射周期和產(chǎn)品質(zhì)量。 排氣槽在塑料模上的開設(shè)位置,一般需要在試模后才能確定下來,但對大型塑模常常需要在試模前開好排氣槽,經(jīng)試模后再行修改,通常選擇排氣槽的開設(shè)位置時(shí)應(yīng)遵循以下一些原則:[8] a.排氣槽應(yīng)盡量朝向機(jī)器操作側(cè)開設(shè),防止因溢料而發(fā)生工傷事故; b.排氣槽應(yīng)盡量開設(shè)在塑料熔體最后才能填充的模腔部位,如流道或冷料穴的終 12 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 端; c.排氣槽最好開設(shè)在分型面上,使溢出的塑料毛邊隨塑件一起脫模; d.為了便于塑模加工以及清模方便,排氣槽應(yīng)盡量開設(shè)在凹模的一側(cè)。 1—分流道 2—澆口 3—排氣槽 4—導(dǎo)向溝 5—分型面 圖3-3 排氣槽設(shè)計(jì) 3.1.5.2 引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射成型后,整個(gè)型腔的塑料填滿,型腔內(nèi)的氣體排出,此時(shí)塑件的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空,當(dāng)塑料制件脫模時(shí),由于受到大氣壓力的作用,造成脫模困難,如采用強(qiáng)行脫模,勢必使塑件發(fā)生變形或損壞,影響塑件的質(zhì)量,因此必須加設(shè)引氣裝置。通常對于大型深腔殼體塑件,必須開設(shè)專門的引氣裝置。對于工具箱注塑模的引氣裝置可直接利用塑件上的側(cè)孔進(jìn)行引氣,而不用專門設(shè)計(jì)引氣裝置。 3.2 雙型腔工具箱蓋成型部分及零部件 3.2.1 分型面的設(shè)計(jì) 分型面是打開模具取出塑件澆注系統(tǒng)凝料的面,選擇分型面時(shí)要綜合考慮塑件尺寸精度、塑件表面要求以及模具結(jié)構(gòu)。1.確保塑件尺寸精度 對有同軸度要求的塑件要使其全部在動(dòng)模或定模中成型,防止由于模具合模不準(zhǔn)確而造成塑件尺寸的誤差。對于外觀無嚴(yán)格要求的塑件,可將分型面選在塑件中部,這樣可以用教小的脫模斜度有利于脫模。2.確保塑件表面質(zhì)量 分型面盡可能選擇在不影響外觀的部位以及分型面處產(chǎn)生的飛邊容易加工修整部位。 3.考慮模具結(jié)構(gòu) (1)盡量簡化脫模部件。為便于塑件脫模,應(yīng)使塑件在開模是盡可能留于動(dòng)模部分。(2)盡量方便澆注系統(tǒng)布置。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) (3)便于排溢。為了有利于氣體的排出,分型面盡可能與料流的末端重合。(4)模具總體結(jié)構(gòu)簡化,盡量減少分型面的數(shù)目,盡量采用平直分型面。根據(jù)賽馬車工具箱蓋形狀,選擇雙分型面,以塑件的輪廓外形和主流道末端與澆口的接合處分別作為分型面。 3.2.2 工具箱蓋型腔數(shù)的確定 合適的型腔數(shù)目,應(yīng)受注射機(jī)鎖模力、注射量、料筒塑化能力及成型件產(chǎn)量、精度、形狀和進(jìn)料口位置,以及注射模設(shè)計(jì)要求與經(jīng)濟(jì)性等條件的綜合限制。型腔數(shù)的確定通常有下面四種方法: 1.根據(jù)最大注塑量確定型腔數(shù)目: 設(shè)注塑機(jī)的最大注塑量為m(g),單個(gè)塑件的質(zhì)量為m1(g),澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為m2(g)由參考文獻(xiàn)[1]有公式: n=0.8mg?mjmn (3-3) 式中 n ——型腔數(shù); mg——注射機(jī)的最大注射量(g), mg=300 ?1.05=315g; mj——成型件的重量(g),由前可知為200g; mn——澆注系統(tǒng)的重量(g), mn為30g。 故由式(3-3)n=1.7,所以型腔數(shù)為2 同時(shí),根據(jù)本課題設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求,采用雙型腔模具成型。2.根據(jù)塑件的精度確定型腔數(shù)目 根據(jù)經(jīng)驗(yàn),每增加一個(gè)型腔,塑件尺寸精度要降低4%,設(shè)塑件的基本尺寸為L(mm),塑件尺寸公差為±δ%(ABS為0.5%),則 L?L?4n=((x?)?(?)?1) (3-4) 1001001003.根據(jù)注射機(jī)最大鎖模力確定型腔數(shù) 根據(jù)公式 n?F鎖?fA廢fA件 (3-5) 式中 F鎖——注射機(jī)的額定鎖模力(N); A廢——模具上澆注系統(tǒng)及飛邊在分型面上的投影面積(m2); A件——塑件在分型面上的投影面積(m2); 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) f ——單位投影面積所需的鎖模力(N/m2)。4.根據(jù)所用注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目 根據(jù)公式 n= K利G公?G廢G件 (3-6) 式中 n ——型腔數(shù) K利——注射機(jī)公稱注射量的利用系數(shù); G公——注射機(jī)的質(zhì)量公稱注射量(g); G廢——澆注系統(tǒng)及飛邊等的塑料質(zhì)量(g); G件——單個(gè)型腔中塑件質(zhì)量(g)。 3.2.3 一般凸凹模的設(shè)計(jì)[8] 1.凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是是裝在動(dòng)模里的鑲?cè)氤尚退芗庑蔚闹饕考浣Y(jié)構(gòu)隨塑件的形狀和模具的加工方法而變化。整體方式強(qiáng)度、剛性好、結(jié)構(gòu)簡單。考慮塑件形狀采用完全整體式凹模塊:它是由整塊金屬材料直接加工而成的,這種形式的凹模結(jié)構(gòu)簡單,牢固可靠,不易變形,成塑的塑件質(zhì)量較好。但機(jī)械加工較困難,故適用于形狀簡單的塑件。 2.凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模是裝在動(dòng)模里的部分凸起,用以成型塑件內(nèi)形的成型零件。根據(jù)塑件的特殊形狀的成型要求,在動(dòng)模的凸起處成型一個(gè)凹槽,形成斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),采用完全整體式凸模。 成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的尺寸,凹、凸模工作尺寸的精度直接影響塑件的精度。3.2.3.1 影響工作尺寸的因素 [8] 1.塑料收縮率的影響 其中包含最大收縮率Smax=0.7%、最小收縮率Smin=0.5%及平均收縮率Scp=1/2(Smax+Smin)=1/2(0.7%+0.5%)=0.6%。由于塑料熱脹冷縮的原因,成型冷卻后的塑件尺寸小于模具型腔的尺寸。 2.凸模工作尺寸的制造公差值Δ 它直接影響塑件的尺寸公差,通常凹、凸模的制造公差取塑件公差的?3~?6,當(dāng)成型小型塑件或采用組合式型芯與凹模時(shí),取偏上限,此工具箱蓋屬中小型塑件,取 ?6,表面粗糙度取Ra值為0.8~0.4μm。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 3.成型零件制造公差δz 其值取 ?6~?3。當(dāng)成型大型塑件時(shí),取偏下限;當(dāng)成型小型塑件或采用組合式型芯與凹模時(shí),取偏上限。 4.凸模使用過程中的磨損量δc及其他因素的影響 一般取 ?6。生產(chǎn)過程中的磨損以及修復(fù)會(huì)使得凸模尺寸變小,凹模的尺寸變大。成型中小型塑件時(shí),制造公差與磨損量對塑件的尺寸影響較大,常用塑件的收縮率通常在百分之幾到千分之幾之間衡量。 3.2.3.2 雙型腔工具箱蓋凹、凸模的工作尺寸計(jì)算 1.凹模徑向工作尺寸計(jì)算 凹模是成型塑件外形的模具零件,其工作尺寸屬包容尺寸,在使用過程中凹模的磨損會(huì)使包容尺寸逐漸的增大。所以,為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要,在設(shè)計(jì)模具時(shí),包容尺寸盡量取下限尺寸,尺寸公差取上偏差。 賽馬車工具箱蓋外表面為弧面,設(shè)計(jì)凹模型腔最外圍長度方向尺寸為385mm;凹模最外圍寬度方向尺寸為139.5mm;凹模凹槽最底部長為40mm;凹模凹槽最底部寬度為20mm;凹模最底端方形底為27×27mm;凹模凹槽邊緣長為50mm;凹模邊緣寬為8mm;凹槽加強(qiáng)筋寬1mm;塑件最外圍邊緣處的側(cè)寬為12mm。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]計(jì)算公式 ??ZLM?[(1?Smax)LS??]0 (3-7)及參考文獻(xiàn)[1]校核公式 LM??Z??C?SminLS?LS (3-8)式中 LM——型腔徑向尺寸(mm); Ls——塑件徑向?qū)嶋H尺寸(mm); Smax——塑料的最大收縮率,Smax=0.7%; Smin——塑料的最小收縮率,Smin=0.5%; ?Z——成型零件制造公差(mm),其值可取 ?3~?6; ?6?C——凹、凸模使用過程中的磨損量(mm),一般取?——塑件的公差(mm)。 ; 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 分別進(jìn)行凹模深度尺寸計(jì)算與校核 凹模最外圍長度方向尺寸計(jì)算公式: 已知由此塑件精度等級選用4級精度,凹模最外圍長度方向Ls?385mm,則查塑件公差數(shù)值表(SJ1372-1978)得:Δ=0.89mm,取δz=Δ/4=0.325mm,δc=Δ/6=0.306mm 由凹模計(jì)算公式(3-7)得 LM =386.4030?0.325mm 凹模校核公式(3-8)得 386.403?0.325?0.217?0.4%?385?384.645<385mm 滿足要求,故凹模最外圍長度方向制造尺寸為386.4030?0.325mm a.凹模最外圍寬度方向:已知Ls=139.5mm,塑件為4級精度,查塑件公差數(shù)值表(SJ1372-1978)得:Δ=0.44mm,取δz=Δ/4=0.11mm,δc=Δ/6=0.037mm 由凹模計(jì)算公式(3-7)得 LM=139.464凹模校核公式(3-8)得 139.464?0.14?0.093?0.5%?139.5?139.368<139.5mm ?0.140mm 滿足要求,故凹模最外圍寬度方向制造尺寸為139.464得:Δ=0.26mm,取δz=Δ/4=0.06mm,δc=Δ/6=0.045mm 由計(jì)算公式(3-7)得 LM= 40.42 0+0.06 mm ?0.140mm。 b.凹槽最底部長為Ls=40mm,塑件為4級精度,查塑件公差數(shù)值表(SJ1372-1978) 校核公式(3-8)得 LM??Z??C?SminLS?LS 40.42?0.06?0.045?0.4%?40.42?39.861<40 mm 用天平和量筒測定固體和液體的密度教案示例之三 (作者:曹廣鍵) 教學(xué)目的 1.知道量杯和量筒的用途.會(huì)用量筒測液體的體積和固體的體積. 2.會(huì)用托盤天平和量筒測定固體和液體的體積. 3.注意培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度. 教學(xué)重點(diǎn) 用托盤天平和量筒測固體和液體的密度. 教學(xué)難點(diǎn) 讀量筒的刻度值. 教具 教師用:投影儀、量筒、量杯. 學(xué)生用:量筒、盛有鹽水的燒杯、盛有清水的燒杯、細(xì)長石塊、細(xì)線一根、托盤天平、法碼. 教學(xué)過程 (一)引入新課 密度是物質(zhì)的一種重要特性.書中84頁給出了20多種常見的不同狀態(tài)物質(zhì)的密度值,它是前人用實(shí)驗(yàn)的方法測定出來的.在學(xué)習(xí)了密度知識(shí)的基礎(chǔ)上,我們來學(xué)習(xí)測定固體和液體密度的方法. 板書課題: 四、實(shí)驗(yàn):用天平和量筒測定固體和液體的密度 提問:1.什么叫物質(zhì)的密度?計(jì)算密度的公式是什么? 2.要測出某一種物質(zhì)的密度,需要測出物質(zhì)的哪些量?(結(jié)合測定石塊密度和鹽水的密度加以說明) 設(shè)疑:用什么儀器來測定鹽水的體積和形狀不規(guī)則的石塊的體積呢? 解疑:教師出示量筒和量杯,指出它們都是測液體體積的儀器. 板書:1.量筒和量杯 用途:測液體的體積. 教師利用投影片,介紹量筒和量杯刻度線的區(qū)別.量筒的內(nèi)徑粗細(xì)均勻,簡身上刻度線間的距離是均勻的.量杯的內(nèi)徑粗細(xì)不均勻,且上粗下細(xì),所以,杯身上刻度線越靠近杯口間距越小. 學(xué)生分組利用實(shí)驗(yàn)桌上的量筒進(jìn)行觀察: (l)量筒上刻度的單位;量筒的最大刻度是多少?它的每一小格代表多少?(學(xué)生匯報(bào)觀察結(jié)果.教師說明ml是毫升,1毫升=1厘米3) (2)向量筒中倒入一定量的清水(不超過最大刻度),觀察水面是凹形的還是凸形的.(學(xué)生匯報(bào)觀察結(jié)果.教師明確指出:量筒中液面呈凹形時(shí),讀數(shù)時(shí)要以凹形的底部為準(zhǔn).且視線要與液面相平. 板書:使用:(1)液面呈凹形時(shí),讀數(shù)時(shí)以凹形底部為準(zhǔn). (2)讀數(shù)時(shí),視線應(yīng)與液面相平. 教師利用投影片,讓學(xué)生進(jìn)行讀數(shù)練習(xí).(讀三四個(gè)值即可) 板書:形狀不規(guī)則的固體體積可以用量筒來測量. 學(xué)生看書P83的圖7—7.要讓學(xué)生說出圖中Vl,V2,V各是誰的體積. 板書:2.學(xué)生實(shí)驗(yàn),測石塊的密度和鹽水的密度. 實(shí)驗(yàn)前,教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)三點(diǎn): (1)實(shí)驗(yàn)要按書中設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行. (2)使用天平前應(yīng)先對天平進(jìn)行調(diào)節(jié). (3)將測得的數(shù)據(jù)記錄在表1和表2中. 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn). 教師巡視、檢查并指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、重點(diǎn)檢查以下幾方面; (1)能否正確地,規(guī)范地使用托盤天平. (2)能否正確地使用量筒.注意糾正讀值時(shí)的錯(cuò)誤. (3)能否正確地選擇數(shù)據(jù)表中的數(shù)值,計(jì)算出石塊的密度和鹽水的密度. 學(xué)生實(shí)驗(yàn)完畢,請實(shí)驗(yàn)做得較好的兩個(gè)組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).教師將數(shù)據(jù)填入黑板上事先畫好的表播內(nèi).然后組織學(xué)生進(jìn)行討論: (1)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組,在實(shí)驗(yàn)時(shí)測出的石塊的質(zhì)量、體積雖然不同,但算出的密度值基本相同,這恰好能說明什么問題? 討論中,教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)到,密度是屬于物質(zhì)本身的一種特性,其大小與物質(zhì)的質(zhì)量、體積無關(guān),它與物質(zhì)種類有關(guān).同一種物質(zhì)密度是相同的. (2)某位同學(xué)想出了測鹽水密度的另一種方法:先用量筒測出一定體積的鹽水、再將鹽水倒入燒杯中稱出其質(zhì)量,最后就可以算出鹽水的密度.請你從實(shí)驗(yàn)時(shí)所用器材的多少及實(shí)驗(yàn)誤差大小這兩個(gè)方面,將這位同學(xué)的做法與我們實(shí)驗(yàn)的做法進(jìn)行對比,看看我們的做法有何優(yōu)點(diǎn)?(可少用一個(gè)燒杯,誤差小) (3)討論書中P83想想議議中的問題. 課學(xué)小結(jié): (二)布置作業(yè) 自制一個(gè)量筒,制作方法見書P88. 【評析】 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中要提醒學(xué)生注意不要把水弄到桌面上,這個(gè)習(xí)慣的養(yǎng)成對今后做有關(guān)液體方面的實(shí)驗(yàn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)是有益的. 注:文中涉及課本為人教版初中物理第一冊 實(shí)驗(yàn):用天平和量筒測定固體和液體的密度 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo) 掌握測定固體和液體物質(zhì)密度的實(shí)驗(yàn)原理. 能力目標(biāo) 1.培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p> 這是一個(gè)測定性實(shí)驗(yàn),通過這一實(shí)驗(yàn)應(yīng)使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)原理,加深對物理概念、物理規(guī)律的理解,并通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)給定的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力、進(jìn)行表格設(shè)計(jì)的能力以及分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論的能力. 2.培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力. 根據(jù)密度的公式以及學(xué)習(xí)過的知識(shí),如何測定物質(zhì)的密度. 根據(jù)測量出的質(zhì)量、體積值,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)求出物質(zhì)的密度. 德育目標(biāo) 本節(jié)實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備較多,通過本節(jié)課教學(xué)有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)、工作習(xí)慣(實(shí)驗(yàn)時(shí),各種儀器應(yīng)按合理位置擺放,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)整理儀器并歸位放好).培養(yǎng)學(xué)生與他人合作的意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神. 實(shí)驗(yàn)過程中對學(xué)生進(jìn)行愛護(hù)儀器、愛護(hù)學(xué)習(xí)環(huán)境的教育,保證一個(gè)優(yōu)美的學(xué)習(xí)環(huán)境,對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境美的教育. 教材分析 這個(gè)實(shí)驗(yàn)是利用物理公式間接地測定一個(gè)物理量,是從實(shí)驗(yàn)原理、使用儀器、實(shí)驗(yàn)步驟的安排,記錄數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)果對學(xué)生全面地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠?xùn)練的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn),對培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ兄匾淖饔茫?/p> 量筒和量杯的結(jié)構(gòu)比較簡單,使用時(shí)主要是會(huì)認(rèn)識(shí)它們的刻度.所以教材首先要求學(xué)生觀察量筒和量杯的刻度,認(rèn)清它們的量程和每小格代表多少立方厘米.對于如何正確使用量筒或量杯測量液體和固體的體積,教材是通過幾幅圖加以說明的.選擇石塊作為測量對象,是因?yàn)閺拿芏缺碇胁椴怀鏊拿芏戎担瘔K的形狀一般都不規(guī)則,必須用量筒或量杯才能測出它的體積,學(xué)生測量時(shí)會(huì)更有興趣些. 教法思路: 學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,用實(shí)驗(yàn)法完成本節(jié)課的學(xué)習(xí). 教學(xué)設(shè)計(jì): 一、教學(xué)分析與說明 1.關(guān)于實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)前可與學(xué)生討論如何利用密度公式來測定物質(zhì)的密度,需要測出哪些量?用什么辦法和儀器來測量?啟發(fā)學(xué)生思考,激發(fā)興趣,搞清實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法. 2.在使用量筒時(shí)應(yīng)注意的問題 (1)了解量筒(或量杯)的用途.量筒是實(shí)驗(yàn)室里用來測物體體積的儀器. (2)知道量筒的構(gòu)造,學(xué)會(huì)判定量筒的最小分度和量程,認(rèn)識(shí)“ml”表示“毫升”,讀數(shù)時(shí)要估讀到最小刻度的下一位. (3)量筒一定要放置在水平面上,然后再將液體倒入量筒中. (4)觀察量筒里液面到達(dá)的刻度時(shí),視線要跟液面相平,若液面呈凹形,觀察時(shí)要以凹形的底部為準(zhǔn);若液面呈凸形,觀察時(shí)要以凸形的頂部為準(zhǔn). (5)用量筒(杯)測固體體積的方法叫排液法. 在練習(xí)用量筒(或量杯)測液體體積時(shí),兩次的測量應(yīng)讓同組的兩個(gè)同學(xué)各測一次.如果分組儀器全部是量筒,應(yīng)給教師準(zhǔn)備一個(gè)量杯,讓學(xué)生看到實(shí)物.觀察量筒時(shí),可就觀察問題提問練習(xí).在視線和凹面相平時(shí),教師應(yīng)做一個(gè)示范動(dòng)作.滴管是學(xué)生第一次使用,也應(yīng)講清楚如何使用,尤其是要從量筒中取出液體時(shí)應(yīng)怎樣做,讓學(xué)生思考一下,最好找學(xué)生示范一下.測出的水的體積不要倒回?zé)校鱿乱粋€(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)用. 3.關(guān)于實(shí)驗(yàn)的操作 (1)在測固體的體積時(shí),讓學(xué)生弄明白需要記錄哪些數(shù)據(jù).并把所測得的有關(guān)數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)表中,再求出石塊的體積和密度. 測固體密度最好用燒鍋爐的焦炭,選一些大小形狀均合適的(體積最好在20"40cm3之間),事先要蘸上臘,以防吸水.如果用石塊,一定要求學(xué)生用細(xì)線栓牢,否則極易砸壞量筒.要講清用排液法測體積的做法和這種方法的適用條件.第一,這種物質(zhì)不能溶于這種液體,若溶于這種液體就要換用其他的液體或想其他的解決辦法.第二,這種物質(zhì)不能吸收這種液體,若吸收也需要換成其它的液體.因此排液法不是萬能的. (2)測鹽水的密度時(shí),讓學(xué)生明白鹽水的質(zhì)量是怎樣得到的,需記錄哪些數(shù)據(jù),并把測得的數(shù)據(jù)填在數(shù)據(jù)表中,最后求出鹽水密度. 測鹽水的密度中鹽水一定要飽和溶液.如果天平不夠精確,系統(tǒng)誤差較大,則應(yīng)考慮換用其他溶液如硫酸銅溶液等 4.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程可有三種處理方法 對基礎(chǔ)較差的班級可采用一個(gè)實(shí)驗(yàn)一個(gè)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)著做的方法.這種方法的好處是實(shí)驗(yàn)過程容易控制,但不易于每個(gè)同學(xué)的個(gè)性發(fā)展,進(jìn)度會(huì)受些影響.對于中等程度以上的班級可采取先做實(shí)驗(yàn)1.練習(xí)用量筒(或量杯)測液體體積,然后把以下的實(shí)驗(yàn)要求、步驟講清楚,讓各組再進(jìn)行以下的實(shí)驗(yàn).在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中,教師要加強(qiáng)巡視,加強(qiáng)個(gè)別指導(dǎo).特別要對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^差的組給予更多的關(guān)注,防止這些同學(xué)的實(shí)驗(yàn)走過場.為此也就有了第三種方法:在實(shí)驗(yàn)課前可先培養(yǎng)幾名學(xué)生骨干,讓他們在實(shí)驗(yàn)課上當(dāng)教師的小助手,重點(diǎn)幫助一些實(shí)驗(yàn)有困難的同學(xué). 5.實(shí)驗(yàn)進(jìn)度的安排 因各實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)水平不同,所以實(shí)驗(yàn)進(jìn)度就不平衡.對實(shí)驗(yàn)進(jìn)度快的組除了加強(qiáng)檢查他們的操作與數(shù)據(jù)外,應(yīng)給予他們更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì),為此教師可事先準(zhǔn)備一些蠟塊,讓進(jìn)度快的組測一下蠟塊的密度.對進(jìn)度慢的組,可把這一問題作為思考題,把實(shí)驗(yàn)過程寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上. 6.實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)報(bào)告,讓學(xué)生自己寫.應(yīng)有實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材(包括數(shù)量和規(guī)格)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及主要步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果、還應(yīng)有實(shí)驗(yàn)日期和同組人.條件較好的學(xué)校也可統(tǒng)一印制實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙,發(fā)給學(xué)生使用.實(shí)驗(yàn)記錄的表格最好讓學(xué)生參照教材自己設(shè)計(jì),教師在這方面也應(yīng)給予一定的指導(dǎo). 二、課時(shí)安排 1課時(shí) 三、學(xué)具教具準(zhǔn)備 量筒(或量杯)、石塊(或燒鍋爐的焦炭)、細(xì)線、鹽水、天平和砝碼、燒杯(或玻璃杯)、清水、多媒體演示課件 四、教學(xué)過程設(shè)計(jì) (一)新課引入 復(fù)習(xí)密度的知識(shí),請同學(xué)們用中文表述一下密度的公式,并說出用符號(hào)表示的公式. 通過這個(gè)公式可以認(rèn)識(shí)到,只要知道了某一物體的質(zhì)量和它的體積,就可以計(jì)算出組成這個(gè)物體的物質(zhì)的密度,也可以說只要測量出物體的質(zhì)量和它的體積就可以求出它的密度. (二)新課教學(xué) 以上我們分析了根據(jù),只要我們測量出物體的質(zhì)量和它的體積,就可以求出物體的密度,請同學(xué)們考慮一下用什么方法測量物體的質(zhì)量和體積. 用天平可以測物體的質(zhì)量,用量筒可以測物體的體積. 如果是一個(gè)規(guī)則物體除了用量筒可以測量它的體積外,還可以用什么辦法? 還可以用刻度尺來測量 今天我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)是要求同學(xué)們用天平和量筒測定固體和液體的密度. 根據(jù)以上的分析,請同學(xué)們談一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理是什么? 這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理就是密度的公式 我們今天的實(shí)驗(yàn)是要測定金屬塊和鹽水的密度,請同學(xué)們考慮除了被測物體、天平、砝碼和量筒外,還需要什么物品. 還需要清水、細(xì)線以及裝清水和鹽水的燒杯. 請同學(xué)們寫出測金屬塊密度的實(shí)驗(yàn)步驟,并設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格. 請同學(xué)說出實(shí)驗(yàn)步驟以及表格中需要記錄和需要計(jì)算的項(xiàng)目,教師根據(jù)學(xué)生的回答予以肯定式補(bǔ)充修正,并隨時(shí)將學(xué)生回答的正確結(jié)果寫在黑板上,最后形成如下內(nèi)容: 1.測金屬塊的密度 實(shí)驗(yàn)步驟 (1).將天平放在水平桌面上,調(diào)節(jié)天平平衡. (2).測出金屬塊的質(zhì)量,并把測量值填入表格中. (3).向量筒中注入一定量的清水,并把測得的水的體積值填入表格中. (4).將石塊用細(xì)線拴好,沒入水中,測出石塊和水的總體積,并把測量值填入表格中. (5).計(jì)算出石塊的體積,填入表格. (6).計(jì)算出金屬塊密度,填入表格. 表格設(shè)計(jì) 石塊的質(zhì)量 m(g) 石塊放入前水的體積 石塊和水的總體積 石塊的體積 《認(rèn)識(shí)液體》教學(xué)設(shè)計(jì) 一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課 1、出示帶水的燒杯,共同復(fù)習(xí)水的性質(zhì)? 2、提問:同學(xué)們,在日常生活中,你們還見過哪些液體? 生:牛奶、汽水、啤酒、白酒、醋~~~~~ 3、這些液體都有什么特點(diǎn)? 生:對我們有幫助、可以流動(dòng)、沒有固定的形狀。 4、師小結(jié):大家知道的可真不少!那這一節(jié)課我們就來進(jìn)一步認(rèn)識(shí)液體。(板書課題:認(rèn)識(shí)液體) 二、活動(dòng)體驗(yàn):指導(dǎo)學(xué)生用感官來初步認(rèn)識(shí)各種液體的表面特征 師:在你們的桌上有4種不同的液體,仔細(xì)觀察它們分別是什么呢? 生:指著液體辯認(rèn)~~~我認(rèn)為這杯是水,這杯是… 師:你能告訴老師,你是怎樣來區(qū)分它們的? 師:(板書:水 牛奶 蜂蜜 油) 生:首先,我從顏色上來看,無色的是水,乳白色的是牛奶,淡黃色的是油,深黃色的是蜂蜜。(板書:顏色) 生:我聞氣味知道的,無氣味的是水,有點(diǎn)奶香的是牛奶,有點(diǎn)大豆香的應(yīng)該是油,有點(diǎn)刺鼻的應(yīng)該是蜂蜜。(板書:氣味) 生:牛奶是酸甜的,油有點(diǎn)油味,蜂蜜很甜,而水什么味也沒有。(板書:味道)三:合作探究:進(jìn)一步研究液體的性質(zhì) 1、比一比同樣多的四種液體一樣重嗎? (1)出示一杯水和一杯蜂蜜,讓學(xué)生猜想誰輕誰重?(2)提問:我們怎樣科學(xué)的比一比這兩種液體誰輕誰重?(3)學(xué)生思考:使用天平比一比誰輕誰重。 (4)大屏幕出現(xiàn)使用天平的注意事項(xiàng),學(xué)生一分鐘時(shí)間看,師提問。(5)提問:怎樣公平的比一比這四種液體誰輕誰重?(6)學(xué)生回答:同樣多才能比輕重。(7)學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)。(8)學(xué)生匯報(bào)。 (9)總結(jié):同樣多的四種液體輕重不同。 2、利用斜坡觀察不同液體流動(dòng)的快慢(黏稠度) (1)提問:液體能流動(dòng),那么這四種液體的流動(dòng)速度又是怎樣的呢?我們應(yīng)該怎樣公平的比一比它們的流動(dòng)速度呢?(2)小組討論實(shí)驗(yàn)方法.(3)學(xué)生匯報(bào)(同時(shí)倒,液體倒得同樣多等) (4)教師演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生觀察并給它們按流動(dòng)速度的快慢排序。(5)學(xué)生匯報(bào)。 (6)總結(jié):不同的流動(dòng)速度不同,是因?yàn)樗鼈兊囊后w粘稠度不同。(板書:液體都有表面張力)3、認(rèn)識(shí)液體都有表面張力 師:我們再來做個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn):請大家把四種液體各滴在蠟光紙上,每張紙上只滴一種,搖晃蠟光紙,觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生。生:(實(shí)驗(yàn)) 師:你們看到了什么? 生:液體表面弓起來了,好像一滴露珠吸附在紙上 生:液體的表面好像有一種力,在互相拉著; 生:我們組仔細(xì)看了一下,發(fā)現(xiàn)四種液體凸起的不一樣高,蜂蜜凸起的最高,油第二,牛奶第三,水最低。 師:同學(xué)們剛才看到的液體表面形成的弓形水面,看起來像一滴露珠,這種現(xiàn)象就是表面張力現(xiàn)象。 四、總結(jié) 延伸拓展結(jié)束 師:同學(xué)們,這節(jié)課我們用多種方法研究了液體的性質(zhì),收獲真不小!還有些問題在今天課上沒有完成,留給同學(xué)們下課去了解。大家在今后的生活中要想全面認(rèn)識(shí)一個(gè)事物,也需要用多種多樣的方法。 馬上下課了,請同學(xué)們整理一下實(shí)驗(yàn)桌,將你們用過的不同液體倒入水槽中,看看怎么了。,到底為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況,這些問題就由咱們課下去研究。第三篇:用天平和量筒測定固體和液體的密度教案示例之三
第四篇:實(shí)驗(yàn)用天平和量筒測定固體和液體的密度(精)
第五篇:認(rèn)識(shí)液體教學(xué)設(shè)計(jì)