第一篇：塑料成型工藝與模具設計教案

《塑料成型工藝與模具設計》教案 長沙職業技術學院機械工程系傅子霞

課題：雙分型面注射模（教材第94—97頁）。

教學目標：1.識記模具基本結構，理解和掌握模具脫模過程。2.能動手設計模具結構。

3.對模具設計產生興趣，認識到機械設計的嚴謹性等。教學重點：1.雙分型面注射模的結構。

2.雙分型面注射模的脫模過程。

突破方法：運用類比的方法，將復雜的結構化整為零，各個突破。教學難點：雙分型面注射模的脫模過程。

突破方法：將動作進行分解，逐一講述，然后再合并動作，通過動畫演示進行突破 教具：多媒體課件、塑料制件。教法：實例分析法、推理法等。學法：模擬法、討論法等 教學過程：

一、復舊入新 通過提問的方式，復習單分型面注射模的結構和脫模過程，并引導學生分析其優缺點。然后，通過多媒體給出“一串葡萄”，創設情景，提出問題：要把葡萄從葡萄藤上摘下來，制成一粒一粒的葡萄干，怎樣做效率更高？由此引出雙分型面注射模。

二、新授

雙分型面注射模的結構 分析：雙分型面注射模是在單分型面注射模的基礎上發展起來的，和單分型面注射模有部分共同之處，通過多媒體給出其典型結構，采用類比的方法找出雙分型面注射模的獨有結構，并結合模具功能要求，運用推理法分析每一個結構所能實現的功能。雙分型面注射模結構特點：

1.采用點澆口的雙分型面注射?？梢园阎破泛蜐沧⑾到y凝料在模內分離，為此應該設計澆注系統凝料的脫出機構，保證將點澆口拉斷，還要可靠地將澆注系統凝料從定模板或型腔中間板上脫離。

2.為保證兩個分型面的打開順序和打開距離，要在模具上增加必要的輔助置，因此模具結構較復雜。類比：通過多媒體給出雙分型面注射模的典型結構，讓學生指出哪些是單分型面注射模所具有的，剩下的就是雙分型面注射模獨有的。（1）成形零部件，包括型芯(凸模)、中間板；（2）澆注系統，包括澆口套、中間板；

（3）導向部分，包括導柱、導套、導柱和中間板與拉料板上的導向孔；（4）推出裝置，包括推桿、推桿固定板和推板；（5）二次分型部分，包括定距螺釘、彈簧、中間板;（6）結構零部件，包括動模座板、墊塊、支承板、型芯固定板和定模座板等。推理：運用推理的方法，分析雙分型面注射模獨有結構的作用。定距螺釘——實現定距分型

彈簧——使A分型面先分型，實現順序分型 中間板——便于取出澆注系統凝料 小結：通過和單分型面注射模的結構進行對比，采用化整為零的辦法，將復雜的模具變成各個簡單的個體，學生更容易接受。(二)雙分型面注射模具的脫模過程

分析：由于雙分型面注射模脫模過程抽象，需要有較強的空間想象能力，因此，運用實例分析法，通過將動作進行分解，分析每一個動作的動作要領，然后再合并動作，模擬開模。給出實例：通過多媒體給出一個塑料碗，和成型這個塑料碗的雙分型面注射模。動作分解：

動作一澆注系統凝料和模具流道分離；

要領：必須分開一定的距離，便于取出澆注系統凝料 動作二塑料制件和澆注系統凝料分離；

要領：分離后的澆口痕跡要小，應保證塑料制件留在動模一側，便于脫模。動作三塑件和澆注系統凝料分別和模具脫離。

要領：脫模動作要迅速，保證足夠的距離，便于塑料制件被推出機構推出后和模具脫離。學生討論：在學生理解了各個動作的要領之后，引導學生運用模擬法假想對模具進行開模。由于是雙分型面，那么哪個分型面先分型呢？給三分鐘時間學生思考和討論。合并動作：（講述）

開模時，注射機開合模系統帶動動模部分后移，由于彈簧的作用，模具首先在A-A分型面分型，中間板隨動模一起后移，主澆道凝料隨之拉出。當動模部分移動一定距離后，固定在中間板上的限位銷與定距拉板左端接觸，使中間板停止移動。動模繼續后移，B-B分型面分型。因塑件包緊在型芯上，這時澆注系統凝料再在澆口處自行拉斷，然后在A-A分型面之間自行脫落。動模繼續后移，當注射機的推桿接觸推板時，推出機構開始工作，推件板在推桿的推動下將塑件從型芯上推出，塑件在B-B分型面之間自行落下。

播放動畫：

通過以上講解之后，可能還會有些學生不能理解，這時再通過多媒體，播放整個脫模過程的動畫，進行演示。小結：

經過以上的三個環節后，學生基本理解和掌握了雙分型面注射模的脫模過程。

（三）四種典型的結構（講解）1.擺鉤式雙分型面注射模 2.彈簧式雙分型面注射模 3.滑塊式雙分型面注射模 4.膠套式雙分型面注射模

三、總結

本節課主要介紹了雙分型面注射模的結構和脫模過程。通過這節課，學生基本理解和掌握了雙分型面注射模的相關知識，為進一步的學習其他形式的模具打下了良好的基礎。同時，通過實例的分析，使學生具備了一定的模具設計能力。

四、作業（課后思考）

除了教材中介紹的四種典型結構外，還有哪些結構可以實現順序分型和定距分型？

五、板書設計

注射模具的典型結構——雙分型面注射模 成形零部件：型芯(凸模)、中間板 澆注系統：澆口套、中間板 導向部分：導柱、導套、導向孔 推出裝置：推桿、推桿固定板、推板 二次分型部分：定距螺釘、彈簧、中間板 結構零部件：；動模座板、型芯固定板、定模座板等 定距螺釘：實現定距分型

彈簧：使A分型面先分型，實現順序分型 中間板——便于取出澆注系統凝料 動作一澆注系統凝料和模具流道分離 動作二塑料制件和澆注系統凝料分離

動作三塑件和澆注系統凝料分別和模具脫離

第二篇：《塑料成型工藝與模具設計》教學大綱

《塑料成型工藝與模具設計》教學大綱

總112學時，其中：理論36課時，上機76課時

學分： 先修課程：《機械制圖》、《計算機繪圖》、《Pro/E塑料制品造型設計》等。

適用專業：模具設計及制造專業

教材及參考書：

1、《塑料模具設計及制造》，劉朝福主編，高等教育出版社，2004年7月，ISBN? 7-04-014676-2。

2、《塑料模具圖冊》，閻亞林主編，高等教育出版社。

3、《Pro/E塑料模具設計從入門到精通》，李剛主編，中國青年出版社，2008年7月，ISBN? 978-7-5006-7852-64、《精通Pro/E模具設計篇》，凱德設計／編著，中國青年出版社，2007年8月，ISBN? 978-7-5006-7729-1

考核方式：考試與考核相結合一、課程的性質、目的和任務：

隨著現代工業發展的需要，塑料制品在工業、農業和日常生活等各個領域的應用越來越廣泛，質量要求也越來越高。在塑料制品的生產中，高質量的模具設計、先進的模具制造設備、合理的加工工藝、優質的模具材料和現代化的成形設備等都是成形優質塑件的重要條件。

《塑料成型工藝與模具設計》是模具專業的核心專業課程。在這門課程里，學生將通過5幅（類型）塑料模具的設計案例，系統學習塑料的注射成形工藝、模具的結構、工作原理及使用Pro/E的塑料模具設計方法，為將來的工作打下堅實的理論和實踐操作基礎。

該課程的理論部分應使用投影教學，在課堂上向學生直觀地演示各種模具的立體模型、動畫及實物的工作過程演示錄相等，可極大地提高學生學習的積極性，增強學生的學習效果。課程的設計操作部分在計算室進行，讓學生在學習過程中實際動手操作。

二、課程教學的基本要求：

１、了解各種塑料的各項性能，以及注射成型工藝；

２、掌握各種類型塑料模具基本結構；

３、熟練掌握常用幾種類型模具的Pro/E設計方法；

４、能正確選擇標準件進行塑料模具結構設計。

三、課程教學內容：

（一）塑料成形基礎（理論6課時）

【教學目的要求】

1、熟悉常用塑料的性能及用途，各種成型方法的優缺點和使用范圍；

2、掌握塑料成型的基礎知識，注射成型工藝過程及工藝參數的選擇；

3、了解塑料在成型過程中的物理化學變化，常用塑料成型工藝方法；

4、實現掌握塑料成形的基礎知識；

5、熟悉塑料模具及塑料成形設備的種類及特點；

6、掌握注射模及注射機的結構及分類；

7、實現對常見塑料模具及塑料成形設備的基本認識。

【教學重點難點】

1、塑料的工藝性能；

2、塑料成形工藝；

3、塑件結構設計；

4、注射模的結構及分類；

5、注射機的結構及分類?！窘虒W內容】

1.1塑料概論（理論）

1.2 塑料工藝性能（理論）1.3常用塑料（理論）

1.4塑料注射成形工藝（理論）1.5注射模具與注射機（理論）

（二）塑料端蓋的分模（案例一：理論6課時 上機8課時）【教學目的要求】

1、熟悉各種分型面的設計原則及簡單分型面的設計方法；

2、熟悉澆注系統各種流道及澆口的類型和尺寸確定；

3、掌握簡單澆注系統的設計方法；

4、掌握在Pro/E上的基本分模操作步驟?！窘虒W重點難點】

1、分型面的創建方法；

2、澆注系統的設計；

3、簡單塑件的分模方法?！窘虒W內容】

2.1新建一個模具制造模型并進入模具模塊（上機）2.2建立模具模型（上機）2.2.1引入參照模型 2.2.2定義坯料

2.3設置收縮率（上機）2.4塑件結構檢測

2.4.1脫模斜度（理論）

2.4.2鼠標上蓋脫模斜度檢測（上機）2.4.3塑件壁厚檢測（理論）

2.4.4鼠標上蓋壁厚檢測（上機）2.5創建模具分型曲面

2.5.1分型面的概念和設計（理論）

2.5.2創建鼠標上蓋模具的分型面（上機）2.6在模仁中創建澆注系統（上機）

2.6.1普通澆注系統的組成及設計原則（理論）2.6.2注流道和分流道設計（理論）2.6.3澆口設計（理論）

2.6.4澆注系統的平衡（理論）

2.6.5冷料穴和拉料桿設計（理論）2.6.6模具排氣槽設計（理論）

2.6.7在模仁中創建鼠標上蓋的創建主流道（上機）2.6.8在模仁中創建鼠標上蓋的創建分流道（上機）2.6.9在模仁中創建鼠標上蓋的創建澆口（上機）

2.7構建模具元件的體積塊（上機）2.8抽取模具元件（上機）2.9生成澆注件（上機）2.10定義模具開啟（上機）

（三）兩板模模具設計（案例二：理論6課時，上機18課時）【教學目的要求】

1、熟悉單分型面注射模各組成機構的功能；

2、掌握一模多腔單分型面注射模的總體結構和設計方法；

3、掌握采“陰影曲面”創建分型面的方法；

4、掌握一模多腔模具澆注系統的設計方法；

5、掌握使用EMX6.0加載模架與標準件設計方法?！窘虒W重點難點】

1、分型面的創建方法；

2、澆注系統的設計；

3、使用EMX6.0加載模架與標準件設計方法?！窘虒W內容】

3.1產品的型腔數目和分布確定（理論）3.1.1型腔數目和分布

3.1.2產品模具的型腔數目和分布分析 3.2產品模具的澆注系統設計（理論）3.2.1流動比的校核

3.2.2產品模具的流動比校核

3.3產品一模多腔參照模型布局（上機）3.4產品一模多腔收縮率的設定（上機）3.5成形零部件結構設計（理論）

3.6成形零部件剛度和強度校核（理論）3.7注射模標準模架（理論）

3.8定義產品的坯料工件（上機）

3.9采用“陰影曲面”創建產品的分型面（上機）3.10創建產品一模多腔模具的澆注系統（上機）

3.11生成成形零部件、澆注件、定義模具開啟（上機）3.12塑料成型分析（上機）

3.13模架與標準件設計（上機）3.13.1新建EMX模具項目 3.13.2加載標準模架

3.13.3加載定位環、澆口套、螺釘等模具標準件

3.13.4加載推出機構標準件，創建產品推出機構的推桿 3.13.5加載水嘴、開設冷卻水道

（四）塑料殼的模具設計（案例三：理論6課時，上機16課時）【教學目的要求】

1、熟悉不規則形狀塑件參照模型的布局方法及模型間尺寸確定；

2、掌握帶孔參照模型的分型面創建方法（裙邊法）；

3、掌握先分割、抽取模具組件，后設計澆注系統、鑄模的設計方法；

4、掌握在模仁上設計冷卻系統的設計方法；

5、掌握滑塊的設計方法；

6、掌握自動創建模架的設計方法。

【教學重點難點】

1、滑塊的設計方法；

2、在模仁上設計冷卻系統的設計方法；

3、自動創建模架的設計方法。

【教學內容】

4.1塑料殼參照模型的布局（上機）

4.2設定塑料殼收縮和創建工件（上機）

4.3創建正面帶孔的塑料殼模具分型面（上機）

4.3.1 使用“創建自動分型線”工具創建影像曲

4.3.2使用“裙邊曲面”工具創建塑料殼小孔處分型面

4.3.3使用“填充”方法創建其余處分型面

4.4生成成形零部件、澆注件、定義模具開啟（上機）

4.5不規則形狀塑件塑料殼模具的澆注系統設計（上機）

4.6模仁上的冷卻水道設計（上機）

4.7模架與標準件設計（上機）

6.1側分型與抽芯注射模實例分析（理論）

6.8側分型與抽芯機構的類型

6.8.1斜導柱側抽芯注射模結構組成及工作過程

6.9斜導柱側抽芯機構設計與計算（理論）

6.9.1抽芯距與抽芯力的計算

6.9.2側滑塊的設計

6.10斜導柱側抽芯機構應用形式（理論）

6.10.1斜導柱安裝在定模、側滑塊安裝在動模

6.10.2斜導柱安裝在動定模、側滑塊安裝在定模

6.10.3斜導柱與側滑塊同時安裝在定模

6.10.4斜導柱與側滑塊同時安裝在動模

6.10.5斜導柱的內側抽芯

（五）紙杯座的模具設計（案例四：理論6課時，上機18課時）

【教學目的要求】

1、熟悉雙分型面注射模各組成機構的功能；

2、掌握雙分型面注射模的總體結構和設計方法；

3、了解雙分型面注射模的設計方法；

4、實現雙分型面注射模知識的掌握。

【教學重點難點】

1、雙分型面注射模澆注系統；

2、雙分型面注射模典型結構；

【教學內容】

5.1雙分型面注射模概述（理論）

5.1.1雙分型面注射模結構特點

5.1.2雙分型面注射模工作過程

5.2雙分型面注射模澆注系統（理論）

5.2.1點澆口澆注系統

5.2.2潛伏澆口

5.2.3澆注系統的推出機構

5.3雙分型面注射模典型結構（理論）

5.3.1雙分型面注射模結構分類

5.3.2常見雙分型面注射模結構

5.4塑料環的模具設計過程（上機）

（六）手機后殼的模具設計（案例五：理論6課時，上機16課時）

【教學目的要求】

1、熟悉三板模中不規則分型面的模具設計方法；

2、掌握各種三板模的結構、工作原理及其特點；

3、了解其他類型的三板模；

4、實現對三板模運動原理的掌握。

【教學重點難點】

1、三板模結構組成及工作過程；

2、三板模設計與計算；

3、三板模應用形式。

【教學內容】

6.1雙分型面注射模概述（理論）

6.1.1雙分型面注射模結構特點

6.1.2雙分型面注射模工作過程

6.2雙分型面注射模澆注系統（理論）

6.2.1點澆口澆注系統

6.2.2潛伏澆口

6.2.3澆注系統的推出機構

6.3雙分型面注射模典型結構（理論）

6.3.1雙分型面注射模結構分類

6.3.2常見雙分型面注射模結構

6.4塑料環的模具設計過程（上機）

2011年2月26日星期六

第三篇：塑料成型工藝與模具設計

1、聚合物的熱力學性能與加工工藝？（1）熱力學性能：1）玻璃態：塑料變形程度少，處于剛性狀態，型變過程可逆；2）高彈態：變形量大，處于柔軟而有彈性的狀態，可逆；3）粘流態：聚合物為粘性流動的液體狀態，不可逆過程。

2、塑料制件的特點？1）塑料密度少、質量輕；2）塑料拉伸比強度高；3）塑料絕緣性能好；4）塑料化學性能穩定，良好的耐腐蝕能力；5）塑料的減震、隔音等性能較好；

3、我國塑料模發展特點？“快、精、多、高”：（1）所謂“快”，就是市場對產品的更新周期要求越來越短，相應要求制模周期快，因而各種快速加工手段大量出現并得到推廣。（2）由于產品的科技含量迅猛發展，因而對模具的精度要求也越來越高，即模具“精”。（3）品種、規格“多”。（4）效益“高”是市場經濟的基本追求，很多模具廠商都十分重視模具的生產效率。

4、注射成型的工藝參數？（1）溫度：包括料筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度（2）壓力：包括塑化壓力、注射壓力（3）時間：成型周期內各成型過程的時間

5、注射模可由哪幾個部分組成？（1）成型零部件：通常由凸模（或型芯）、凹模、鑲件等組成，合模時構成型腔，用于填充塑料，它決定塑件的形狀和尺寸，凸模成型塑件的內部形狀，凹模成型塑件的外部形狀。（2）合模導向機構： 由導柱和導向孔（通常配導套）組成，用于確定動模和定模合模時的相對位置。（3）澆注系統： 將熔融塑料由注射機噴嘴引向型腔的流道稱澆注系統。由主流道、分流道、澆口、冷料穴組成。（4）側向分型與抽芯機構：帶有側孔或側凹的塑件，在成型后塑件被推出前，將側向型芯抽出的機構。（5）推出機構 ： 用于開模時將塑件從模具中脫出的機構，也稱脫模機構。（6）溫度調節系統： 為滿足注射成型工藝對模具溫度的要求，注射模設有冷卻加熱系統。（7）排氣系統： 用于在注射過程中排除型腔中的空氣和成型過程中產生的氣體。（8）支承零部件： 用來安裝固定或支承成型零部件及前述的各部分機構的零部件均稱為支承零部件。

6、注射機的組成及工作方式？（1）注射機主要由注射裝置、合模裝置、液壓傳動系統、電器控制系統及機架等組成。（2）工作過程：模具的動、定模分別安裝于注射機的移動模板和定模固定模板上，由合模機構合模并鎖緊，由注射裝置加熱、塑化、注射，待融料在模具內冷卻定型后由合模機構開模，最后由推出機構將塑件推出。

7、注射模具設計包含哪些內容？

一、塑料制件在模具中的位置；

二、澆注系統與排溢系統設計；

三、成型零件設計；

四、和模導向機構設計；

五、推出機構設計；

六、側向分型與抽芯機構設計；

七、溫度調節系統設計；

八、注射模的標準模架

8、不同形狀分流道優缺點比較？（1）圓形截面分流道的比表面積最小，但需開設在分型面的兩側，對應兩部分須吻合，加工不方便；（2）半圓形和矩形截面的分流道則因比表面積較大不常采用；（3）梯形及U形截面分流道加工 較容易，且熱量損失和流動阻力均不大，為最常用形式。

9、分流道布置形式？ 分流道應盡量均勻布置，使各澆口處壓力降相等，分流道布置形式有平衡式和非平衡式，以平衡式布置為佳。流程應盡量短，排列緊湊使模具尺寸小，分流道布置應使塑件投影面積重心與鎖模力中心重合。

10、澆口的設計？含義：又稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質量影響很大。分類：（1）分兩類：非限制性澆口：(直接澆口）；（2）限制性澆口：側澆口，扇形澆口，平縫澆口，環形澆口，盤形澆口，輪輻澆口，爪形澆口，點澆口，潛伏澆口，護耳澆口

11、熔接痕的含義及影響？含義：熔接痕是熔體在型腔中匯合時產生的接縫；影響： 其強度直接影響塑件的使用性能，在流程不太長且無特殊需要時，最好不設多個澆口，否則將增加熔接痕的數量，如右圖所示為輪輻式點澆口，但可以在塑料匯合處增設冷料穴消除前鋒冷料。

12、冷料穴設計？ 冷料穴的底部常設計成曲折的鉤形或球形、錐形、圓環形，使冷料穴兼有在開模時，與拉料桿一起將主流道凝料從定模中拉出的作用。常見冷料穴拉料桿結構有下列幾種類型：（1）帶鉤形頭(z字形頭)拉料桿的冷料穴—取塑件時，須用手抓住塑件朝鉤頭的側向移動方能取下塑件；（2）倒錐形和圓環槽形冷料穴，開模時靠倒錐或圓環槽起拉料作用，然后由推桿強制推出，適用于彈性較好的塑料，取塑件時無需側向移動，易于實現自動化操作，也適用于一些無法側向移動的情況。（3）帶球形頭(或菌形頭)拉料桿的冷料穴，專用于推板脫模機構中，塑料進入冷料穴后，緊包在拉料桿的球形或菌形頭上，開模時將主流道拉出定模，脫模時靠推板將其從拉料桿上刮下脫模，也適用于彈性較好的塑料。（4）帶尖錐頭拉料桿及無拉料桿的冷料穴—尖錐頭拉料桿為球形頭拉料桿的變異形式，靠塑料收縮時對尖錐頭的包緊力，將主流道凝料拉出定模。（5）無拉料桿的冷料穴—在主流道末端開設一錐形凹坑，在凹坑錐壁上垂直鉆一深度不大的小盲孔；開模時靠小盲孔內塑料的固定作用將主流道凝料從定模中拉出，脫模時推桿頂在塑件或分流道上，穴內冷料先沿小盲孔軸線移動，然后全部脫出。為使冷料能沿斜向移動，分流道必需設計成s形或類似帶有撓性的形狀。

13、無流道澆注系統對成型塑料的要求？1)塑料的熔融溫度范圍寬，其粘度在成型溫度內變化小，在較低溫度下具有良好的流動性，高溫下具有優良的熱穩定性。2)比熱容小，導熱性能好，熱變形溫度較高，這樣的塑料既易熔融又易冷凝，塑件在較高的溫度下即可快速冷凝，便于成型，縮短了成型周期。3)對壓力敏感，無注射壓力時塑料不流動，在施加很低的注射壓力時即可流動。具備以上條件的塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABs、聚甲醛等。

14、凹模的設計？（1）整體式凹模：塑件上無拼接線痕跡；加工困難；熱處理不便。（2）組合式凹模：分類—1）整體嵌入式凹模；2）局部鑲嵌式凹模；3）底部鑲拼式凹模；4）側壁鑲拼式凹模；5）多件鑲拼式凹模；6）四壁拼合式凹模。組合式凹模特點：簡化加工工藝；減少熱處理變形；有利于間隙排氣；便于模具維修；節省材料。

15、凸模和型芯的設計？凸模和型芯均是成型塑件內表面的零件。凸模：一般指成型塑件中較大的，主要內形的零件，又稱為主型芯。型芯：一般指成型塑件上較小孔槽的零件。（1）整體式，常用于工藝試驗模具及小型模具。（2）組

合式：通孔凸肩式。模具設計中最常用的形式。

16、整體式的特點？（1）整體式的優點：強度和剛度高；

組合方便；在產品上留下的痕跡少。（2）整體式的缺點：加工不便； 熱處理不便；更換不便；搬運不便。

17、鑲拼組合式的特點：（1）鑲拼組合式的優點：加工方便；熱處理方便； 更換方便； 搬運方便。（2）鑲拼組合式的缺點：強度和剛度不高；組合不方便； 在產品上留下的痕跡多。

18、影響塑料塑件尺寸精度的因素?(1)塑料成型收縮的影響：成型收縮是材料與成型條件的綜合特性，與制品結構、工藝條件、模具結構等諸多因素有關。在最大收縮與最小收縮之間波動；(2)模具成型零件制造誤差的影響：模具成型零件的加工精度直接影響塑件的尺寸精度。實踐表明，因模具成型零件的加工而造成的誤差約占塑料制件成型總誤差的1/3 ；(3)模具成型零件的磨損量：由塑料熔體在模具中流動以及脫模時塑件與模具型腔的摩擦造成；(4)模具安裝配合的誤差：采用活動型芯時，由于型環的配合間隙，將引起塑件孔的位置誤差或中心距誤差。又由于合模導向機構中導柱和導套的配合間隙，將因此塑件的壁厚誤差δj。

19、推出機構的結構組成？1)推出零件；2)推出零件固定板和推板；3)推出零件的導向與復位部件。

20、脫模力的含義？塑料件冷卻時，體積收縮，對型芯產生包緊力，塑件要從模腔中脫出，就必須克服因包緊力而產生的摩擦阻力。對于不帶通孔的殼體類塑件，脫模時還要克服大氣壓力。脫模力的大小隨著塑件包容型芯的面積增加而增大，隨脫模角度的增加而減少；

21、型腔的壁厚設計原則？在模具型腔的壁厚的計算中，應以最大壓力為準：（1）大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要矛盾，其尺寸的計算以滿足剛度條件為準。（2）小尺寸的模具型腔，在發生大的彈性變形之前，其內應力往往超過模具材料的許用應力，因此其強度不夠是主要矛盾。在尺寸計算中應以模滿足強度條件為準。強度計算的條件：型腔模具在各種受力作用下的應力值不得超過模具材料的許用應力。剛度計算的條件：1）模具成型過程中部發生溢料； 2）保證塑件的尺寸精度；3）保證塑件的順利脫模。

22、錐面定位機構的作用和形式？（1）錐面定位的作用：在成型精度要求高的大型、深腔、薄壁塑件時，形腔內側向壓力可內引起形腔或形芯的偏移，如果這種側向壓力完全由導柱承擔，會造成導柱折斷或咬死，這時除導柱導套外應設置錐面定位機構；（2）錐面定位的形式 ：1)兩錐面間靠淬火塊配合；2)兩錐面直接配合。

71側向分型與抽芯含義？當注射成型具有與開模方向不同的內外側孔或側凹的塑件時，棋具必須具有側向分型與抽芯機構，在脫模時，需先將側型芯抽出方可取出塑件。抽芯距S含義？型芯從成型位置抽到不妨礙塑件脫模的位置所移動的距離叫抽芯距，用S表示。一般S等于側凹深度S0加上2—3mm的余量，即S = S0+ 2—3mm72涉現象的含義？干涉現象是指滑塊的復位先于推桿的復位致使活動側型芯與推桿相碰撞，造成活動側型芯或推桿損壞的事故。

23、避免干涉的條件？（1）側向型芯與推桿發生干涉的可能性出現在兩者在垂直于開模方向平面上的投影發生重合的條件下。（2）在模具結構允許的情況下，應盡量避免在側型芯投影范圍內設置推桿。（3）如果受到模具結構的限制而側型芯的投影下一定要設置推桿，首先應考慮能否使推桿推出一定距離后仍低于側型芯的最低面，當這一條件不能滿足時，就必須分析產生干涉的臨界條件和采取措施使推出機構先復位，然后才允許側型滑塊復位，這樣才能避免干涉。

24、避免產生干涉，可采取如下措施？①在模具結構允許的情況下，應盡量避免將推桿布布置于側型芯在垂直于開模方向的投影范圍內；②使推桿的推出距離小于滑動型芯的最低面；（3）采用推桿先復位機構，即優先使推桿復位，然后才使側型芯復位。78、幾種常見的先復位機構？1)彈簧式先復位機構： 彈簧先復位機構是利用彈簧的彈力使推出機構在合模之前進行復位，彈簧安裝在推桿固定板和動模支承板之間。2)楔桿三角滑塊式先復位機構：楔桿三角滑塊式先復位機構如圖所示。合模時，固定在定模板上的楔桿1與三角滑塊4的接觸先于斜導柱2與側型芯滑塊3的接觸，在楔桿作用下，三角滑塊在推管固定板6的導滑糟內向下移動的同時迫使推管固定板向左移動，使推管先于側型芯滑塊的復位從而避免兩者發生干涉3)楔桿擺桿式先復位機構： 楔桿擺桿式先復位機構如圖所示，它與楔桿三角滑塊式復位機構相似，所不同的是擺桿代替了三角滑塊。合模時，固定在定模板的楔桿1推動擺桿3上的滾輪，迫使擺桿繞著固定于動模墊板上的轉軸作逆時針方向旋轉，同時它又推動推桿固定板4向左移動，使推桿2的復位先于側型芯滑塊的復位，避免側型芯與推桿發生干涉。

25、模具溫度對模具的影響？（1）模具溫度是影響熱固性塑件硬化定型的關鍵因素，直接關系到成型質量的好壞和生產效率的高低。（2）模溫過低，硬化時間長，而模溫太高時，又會因硬化速度過快難以排出低分子揮發氣體，導致塑件出現組織疏松、起泡和顏色發暗等缺陷。（3）通常，對于熱固性物料，模具溫度的選擇和控制范圍約為150~200 ℃（4）另外，動模溫度有時還需要比定模高出10~15 ℃，這樣會更有利于塑件硬化定型。

26、模架的含義與組成？模架是注射機的骨架和基體，通過它將模具的各部分有機地聯系成為一個整體。組成：定模座板、定模板、動模板、動模支撐板、墊塊、動模座板、推桿固定板、推板、導柱、導套、復位桿等。

27、熱固性塑料注射成型工藝原理？將成型物料從注射機的料斗送入料筒內加熱并在螺桿的旋轉作用下熔融塑化，使之成為均勻的粘流態熔體，通過螺桿的高壓轉動，使這些熔體以很大的流速經過料筒前端的噴嘴注射進入高溫模腔，經過一段時間的保壓補縮和交聯反應之后，固化成型為塑件形狀，然后開模取出塑料件。成型材料：酚醛樹脂、氨基塑料、不飽和聚酯和環氧樹脂等。91、熱固性塑料和熱塑性塑料的成型差異？（1）熱塑性注射塑件的固化基本上是一個從高溫液相到低溫液相轉變的物理過程；（2）熱固性注射

溫度控制必須精確：精確控制注射機料筒和噴嘴溫度，還要注意脫模后周圍環境溫度對塑件精度的影響。

29、壓縮成型原理？將粉狀、粒狀、纖維狀的熱固性塑料加入敞開的模具加料室內(下圖a)，然后合模加熱（不加壓力），當塑料成為熔融狀態時，再在壓力的作用下，使熔融塑料流動而充滿型腔各處(下圖b)；這時，型腔中的塑料產生化學交聯反應而逐漸轉變為不熔的硬化定型塑件，最后脫模(下圖c)將塑件從模具中取出，即得所需產品。

30、壓縮工藝過程？包括壓縮成型前的準備及壓縮過程兩個階段。通常，壓縮成型前的準備工作主要是指預壓、預熱和干燥等預處理工序。壓縮成型前，常利用預壓模將成型物料在預壓機上壓成重量一定、形狀相似的錠料。在成型時以定數目的錠料放入壓縮模內。

31、溢式壓縮模特點？ 優點：）結構簡單，造價低廉，耐用（凸凹模無磨擦）；2）塑件易于取出，特別是扁平件可以不設推出機構，而手工取出或用壓縮空氣吹出；3）無加料室，方便在型腔內安裝嵌件；適用于壓縮流動性好或帶短纖維填料以及精度與密度要求不高且尺寸小的淺型腔塑件。缺點：1)水平溢料，去除困難，易影響塑件外觀；2）無加料室，裝料容積有限，不適用于高壓縮率材料；3）凸凹模的配合完全靠導柱定位，不適于壁厚均勻性要求高的塑件；4）每次壓縮量的差異導致每個塑件的尺寸及強度不一；5）由于溢料的損失要求加大加料量。

32、不溢式壓縮模具特點？優點：1）塑件成型壓力大，故密實性好，力學強度高；2）適用于壓縮形狀復雜、精度高、薄壁或深腔塑料件；3）可以壓縮流動性小，比熱容大的塑料；4）塑件飛邊極薄，且與分型面是垂直分布。缺點：1）加料量直接影響著塑件的高度尺寸，必須準確稱量；2）凸模與加料室側壁摩擦，模具受到磨損；在推出塑件時，這些劃傷痕跡會損傷塑件外表面；3）必須設計推出機構；避免多型腔設計。

33、半溢式壓縮模的特點？優點：1）有加料腔2）凸模與型腔間隙配合，擠壓面限制了凸模的 下行行程；3）溢料槽保證在凸模壓縮過程中多余的塑料順利排出；4）加料簡單，按原料體積計量，高度確定；5）塑件尺寸精度高，密度高，模具壽命長；缺點：1）操作中要及時清除落在擠壓邊緣上的廢料；半溢式模具兼有溢式和不溢式壓縮模的優點，塑料的徑向尺寸和高度尺寸的精度較好，密度較高，模具壽命長，因此得到廣泛的應用。

34、壓注模具的結構組成？1)、成型零部件：凹模、凸模、型芯等；2）、加料裝置：加料腔、壓柱；3）、澆注系統：主流道、分流道、澆口；4）、加熱系統：利用壓機的上下加熱板加熱，同壓縮模（電加熱）。還有導向機構，側向分型抽薪機構，脫模機構等。

35、擠出成型原理？塑料擠出成型原理是將顆粒狀或粉狀塑料從擠出機的料斗送進加熱料筒中，塑料受到料筒的傳熱和螺桿對塑料的剪切摩擦熱作用而逐漸熔融塑化，然后在擠壓系統作用下，塑料熔體通過具有一定形狀的擠出模具(機頭及口模)以及一系列輔助裝置(定型、冷卻、牽引和切斷)，從而得到具有一定截面形狀的型材。

36、擠出機的組成？主機：①擠壓系統 主要由料筒和螺桿組成，塑料通過擠壓系統而塑化成均勻的熔體，并在特定壓力下，被螺桿連續地定壓定量定溫地擠出機頭。②傳動系統 它的作用是給螺桿提供所需的扭矩和轉速。③加熱冷卻系統 通過對料筒和螺桿進行加熱和冷卻，保證成型過程在工藝要求溫度范圍內完成。輔機：①機頭成型塑件的主要部件，熔融塑料通過機頭獲得一定的幾何截面和尺寸。②定型裝置將從機頭中擠出的塑料以特定形狀穩定下來，并進行調整。從而獲得精確的截面形狀、尺寸和光亮表面，通常采用冷卻和加壓的方法達到這一目的。③冷卻裝置由定型裝置出來的塑件在此充分冷卻，獲得最終形狀和尺寸。④牽引裝置均勻地牽引塑件，并對塑件的截面尺寸進行控制，使擠出過程穩定地進行。⑤切割裝置將連續擠出的塑件切成一定長度和寬度。⑥卷取裝置將軟塑件（薄膜、軟管、單絲等）卷繞成卷

37、中空吹塑成型？成型原理：將處于塑性狀態的塑料型坯置于模腔中，通入壓縮空氣將型坯吹脹并緊貼于模腔壁上，冷卻定形得到一定形狀的中空塑件的加工方法。主要適合加工包裝容器和中空制品。適于吹塑成型的原料有：高壓聚烯、低壓聚乙烯、聚氯乙烯、聚氯乙烯、纖維素塑料、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。目前常用的吹塑制品原料是以聚乙烯和聚氯乙烯為主,因為聚乙烯制品無毒，容易加工。

38、吹塑模具設計要點？1）切口： 在擠出吹塑成型過程中，模具在閉合的同時需要將型坯封口并將余料切除，因此在模具的相應部位要設置夾坯口。（2）余料槽通常設置在切口的兩側，其大小應依型坯夾持后預料的寬度和厚度來確定，以模具能嚴密閉合為準；（3）排氣孔一般設置在模具型腔的凹坑、尖角處，以及最后貼模的地方，排氣孔直徑0.5~1mm。排氣槽：分型面上開設寬度為10~20mm，深度為

0.03~0.05mm；（4）開設冷卻水道，通水冷卻

39、真空成型原理：將熱塑性塑料板、片材固定在模具上，用輻射加熱器進行加熱至軟化溫度，然后用真空泵把板材和模具之間的空氣抽掉，從而使板材貼在模腔上而成型，冷卻后借助壓縮空氣使塑件從模具中脫出。

40、塑件設計？（1）塑件的幾何形狀和尺寸精度： 真空成型方式難以得到較高的尺寸精度，塑件不應有過多的凸起和凹槽；（2）塑件深度與寬度（或直徑）之比（引伸比）：反映了塑件成型的難易程度，一般采用引伸比為：0.5~1；（3）圓角：成型塑件的轉角部分應以圓角過渡，圓弧半徑應盡可能大，避免塑件厚度減薄以及應力集中。（4）斜度：真空成型同注射模具也需要有脫模斜度，斜度范圍在1～4°；（5）加強肋：對于大面積的盒形件，為保證塑件的厚度，塑件的適當部位設計加強肋。

塑件的固化必須依賴于高溫高壓下的交聯化學反應。

28、精密注射成型的工藝特點 ？（1）注射壓力高：增大體積壓縮量，密度增大，膨脹系數少。降低塑件的收縮率以及收縮率的波動。改善塑件的成型性能，成型超薄壁厚塑件。（2）注射速度快：提高注射速度，有利于成型復雜塑件（3）

第四篇：《塑料成型工藝與模具設計》課程設計指導書.

《塑料成型工藝與模具設計》課程設計指導書 《塑料成型工藝與模具設計》課程設計指導書

一、課程設計的性質、任務和目的: 本課程設計是在完成了《塑料成型工藝與模具設計》、《模具制造工藝》、《模具材料與熱處理》及《機械制造工藝學》后進行的針對注塑成型模具設計的一門實踐性的課程設計,是綜合運用所學知識進行與實際工作相關的設計工作,該課程設計教學環節的作用是: 1.鞏固與擴充《塑料成型工藝與模具設計》、《模具制造工藝學》《非金屬材料》等課程所學的知識與技能。

2.學習專業設計手冊的使用,強化工程計算、繪圖及文獻檢索的能力,為畢業設計及將來的工作打下基礎。

3.培養和提高分析、解決實際工程問題的能力。

進行塑料制件設計的實際訓練,熟悉常用塑料的性能、使用場合,學習對塑料件進行工藝分析的方法。進行塑料模具設計的實際訓練,學習塑料成型工藝與模具設計的具體方法與步驟,培養和提高模具設計的綜合能力。為今后從事模具設計與制造工作打下必要的基礎。

2、教學目標: 完成塑料制件設計,熟悉常用塑料的性能、使用場合,分析塑料制件的工藝性;完成具有一定特點的塑件的注射模的設計,在設計過程中能夠較好地掌握《塑料成型工藝與模具設計》的基本理論,掌握常用的注射模具設計使用的工具書和參考資料,掌握成型另件工作尺寸計算,受力另部件強度,剛度計算;掌握選擇注射機的原則和方法,選擇注射機,確定型腔數;確定成型方案;還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。

二、模具設計要點及與注射機的關系。

1、模具設計要點: <1>熔體的流動情況:流動阻力,速度,流程,重新融合,排氣.<2>熔體冷卻收縮與補縮.<3>模具的冷卻與加熱.<4>模具的相關尺寸與注射機關系.<5>模具的總體結構與零部件的結構,考慮模具安裝與加工強度,精度.2、模具與注塑機的關系: 注塑機的技術規范:類型,最大注射量,最大注射壓力,最大鎖模力,最大成型面積,最大最小模厚,最大開模行程,定位孔尺寸,嘴噴的球面半徑,注射機動模板的頂出孔,機床模板安裝螺釘孔或丁字槽的位置與尺寸。

1>類型:臥式,立式,直角式。2>最大注射量的選擇。

注射機一次注射聚苯乙烯的最大熔料的重量或容積的量為注射機公稱注射量。塑件+澆注系統和冷料井的總量=0.8公稱注射量

3>注射面積核定。

最大注射面積指模具分型面上允許的塑件最大投影面積。作用于該面積上的型腔總壓力小于注射機允許的鎖模力,否則會產出溢料。

4〉注射機行程與模具的關系。Hmin≤ H ≤Hmax Hmax=Hmin+L

其中:H—模具的閉合高度;Hmin—注射機最小閉合高度;Hmax—注射機最大閉合高度;

L—螺桿可調長度;S≥H1+H2+(5~10—臥式立式注射機

其中:H1—脫模距離;H2—塑件高度(包括澆口長度;S—注射機允許開模行程 5〉模具安裝及頂出形式

可安裝模具外形最大尺寸,取決于注射機模板尺寸和拉桿間距。三.模具的設計程序 1.塑料件的設計: 根據塑料件用途,使用情況,工作要求,尺寸精度,粗糙度等成型工藝性 設計原則,模具結構合理性等方面綜合分析。繪出塑料零件圖并選擇滿足零件使用要求的塑料, 2.選擇注射機

計算塑件重量、預估澆注系統所需重量,選擇注射機的公稱注射量,選擇注射機,確定型腔數(一套模具可成型不同的一套零件。

3.分析塑件確定成型方案

分型面,脫模方式,側凹孔成型方法,澆注系統形式,澆口位置,加熱冷卻系統及零件的加工方法。

4.繪制模具方案草圖

初繪模具方案,并校驗選注射機參數。5.計算

成型零件工作尺寸計算,受力零部件強度剛度計算。

6.畫裝配圖

要求裝配圖要有尺寸(外形尺寸,特殊尺寸,定位圈尺寸、配合尺寸、裝配極限尺寸,技術要求,編寫明細表(采用國標。

7.畫零件圖

畫好圖形,注出尺寸,精度,粗糙度要求,材料要求,材料及熱處理技術條件(圖樣符合國標。

8.考慮零件的加工方法。四:塑料模具設計步驟 1.接受任務書

成型塑料制件的任務書通常由制件設計者提出,其內容如下: 1 〉經過審簽的正規制件圖紙,并注明采用塑料的牌號,透明度等。2 〉塑料制件說明書或技術要求。3 〉生產批量。4 >塑料制件樣品。

通常模具設計任務書由塑料制件工藝員根據成型塑料制件的任務書提出,模具設計人員以成型塑料制件任務書,模具設計任務書為依據來設計模具。

2.收集,分析,消化原始資料

收集整理有關制件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工資料,以備設計模具時使用。

1>消化塑料制件圖,了解制件的用途,分析塑料制件的工藝性,尺寸精度等技術要求。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么、塑件的幾何結構、斜度、嵌件等情況是否合理、熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度,有無涂裝、電鍍、膠結、鉆孔等后加工工序。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進行分析,看看估計成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出合乎要求的塑料制件來。此外,還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。

2>消化工藝資料,分析工藝任務書所提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結構類型等要求是否恰當、能否落實。

3>確定成型方法采用直壓法,鑄壓法還是注射法。

4>選擇成型設備根據成型設備的種類來進行模具設計。因此必須熟知各種成型設備的性能、規格、特點。例如對于注射機來說,在規格方面應當了解以下內容:注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、要初步估計模具外形尺寸,判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。

5>具體結構方案

(一確定模具類型,如壓制模(敞開式、半閉合式、閉合式、壓鑄模、注射模等。(二確定模具類型的主要結構

選擇理想的模具結構在于確定必需的成型設備、理想的型腔,在絕對可靠的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料制件的工藝技術要求和生產經濟的

要求。對塑料制件的工藝要求是要保證塑料制件的幾何形狀,表面光潔度和尺寸精度。生產經濟要求是要使塑料制件的成本低,生產效率高,模具能連續地工作,使用壽命長,節省勞動力。

3.分析影響模具結構及模具個別系統的主要因素

1>型腔布置。根據塑件的幾何結構特點、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本、設備技術參數等確定型腔數量及排列方式。

2>確定分型面。分型面的位置要有利于模具加工、排氣、脫模及成型操作,塑 料制件的表面質量等。

3>確定澆注系統(主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小和排氣系統(排氣的方法、排氣槽位置、大小。

4>選擇頂出方式(頂桿、頂管、推板、組合式頂出,決定側凹處理方式,抽芯方式。

5>決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻凹槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。

6>根據模具材料、強度計算或者經驗數據,確定模具零件厚度及外形尺寸,外形結構及所連接、定位、導向件位置。

7>確定主要成型零件,結構件的結構形式。8>考慮模具各部分的強度,計算成型零件工作尺寸。

以上這些問題如果解決了,模具的結構形式自然就解決了。這時,就應該著手繪制模具結構草圖,為正式繪圖作好準備。

4.繪制模具圖

要求按照國家制圖標準繪制。

在模具總裝圖之前,應繪制工序圖,并要求符合制件圖和工藝資料的要求。注射成型要繪出注射制件圖,在注射制件圖中標出出模斜度、加工余量、分型面、澆注系統位置等內容。由下道工序保證的尺寸,應在圖上標寫注明“工藝尺寸”字樣。如果成型后除了修理毛刺之外,再不進行其他機械加工,那么工序圖就與制件圖完全相

同。在工序圖下最好標出制件名稱、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常就把工序圖畫在模具總裝圖上。繪制總裝圖盡量采用1:1的比例,先由型腔開始繪制,主視圖與其他視圖同時畫出。

5.模具總裝圖應包括以下內容: 1.模具成型部分結構;2.澆注系統、排氣系統的結構形式;3.分型面及分模取件方式;4.外形結構及所連接件,定位、導向件的位置;5.標注型腔高度尺寸(不強求,根據要求及模具總體尺寸;6.按順序(一般逆時針標注將全部零件序號編出,并且填寫明細表;7。標注技術要求和使用說明。

5.模具總裝圖的技術要求內容: 1>對于模具某些系統的性能要求。例如對頂出系統、滑塊抽芯機構的裝配要求。

2>對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求,并指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求。

3>模具使用,裝拆方法。

4>防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。5>有關試模及檢驗方面的要求。

6〉將所選設備型號與模具動作過程寫在總裝圖的右下角明細表的上面。

7.繪制全部零件圖

由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應為:先內后外,先復雜后簡單,先成型零件,后結構零件。

1.圖形要求:一定要按比例畫,允許放大或縮小,視圖選擇合理,投影正確,布置得當,為了使加工人員易看懂,便于裝配,圖形盡可能與總裝圖一致,圖形要清晰。

2.標注尺寸要求統一、集中、有序、完整。標注尺寸的順序為:先標主要零件尺寸和出模斜度,再標注配合尺寸,然后標注全部尺寸。在非主要零件圖上先標注配合尺寸,后標注全部尺寸。

3.表面粗糙度。把應用最多的一種粗糙度標于圖紙右上角,如標注“其余 3.2”其它粗糙度符號在零件各表面分別標出。

4.其它內容,例如零件名稱、模具圖號、材料牌號、熱處理和硬度要求、表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術說明等都要正確填寫。

8.校對,審圖。A.自我校對的內容是: 1.模具及其零件與塑件圖紙的關系

模具及模具零件的材質、硬度、尺寸精度、結構等是否符合塑件圖紙的要求。2.塑料制件方面

塑料料流的流動、縮孔、熔接痕、裂口,脫模斜度等是否影響塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面質量等方面的要求。圖案設計有無不足,加工是否簡單,成型材料的收縮率選用是否正確。

3.成型設備方面

注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠,模具的安裝,塑料制件的型芯,脫模有無問題,注射機的噴嘴與澆口套是否正確地接觸。

4.模具結構方面

1.分型面位置及精加工精度是否滿足需要,會不會發生溢料,開模后是否能保證塑料制件留在有頂出裝置模具一邊。

2.脫模方式是否正確,推桿,推管的大小、位置、數量是否合適,推板會不會被型芯卡住,會不會造成擦傷成型零件。

3.模具溫度調節方面。加熱器的功率、數量;冷卻介質的流動線路位置、大小、數量是否合適。

4.處理塑料制件內側凹的方法,脫側凹的機構是否恰當,例如斜導柱抽芯機構中的滑塊與推桿是否相互干擾。

5.澆注、排氣系統的位置,大小是否恰當。5.設計圖紙

1.裝配圖上各零件安置部位是否恰當,表示得是否清楚,有無遺漏。

2.零件圖上的零件編號、名稱,制作數量,是標準件還是非標準件,零件配合處理精度、成型塑料制件高精度尺寸處的修正加工及余量,模具零件的材料、熱處理、表面處理、表面精加工程度是否標記、敘述清楚。

3.零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸數字應正確無誤,不要使生產者換算。

4.檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置,投影是否正確,畫法是否符合制圖國標,有無遺漏尺寸。

6.校核加工性能

(所有零件的幾何結構、視圖畫法、尺寸標注等是否有利于加工。7.復算輔助工具的主要工作尺寸 B審圖

原則上按設計者自我校對項目進行;但是要側重于結構原理,工藝性能及操作安全方面。

五、編寫設計說明書 設計說明書包括如下內容: 1.200字左右的中文摘要,同時寫出相應的英文摘要。摘要包括本次設計的主 要內容、依據、模具結構特點與結論。

2.前言:說明本設計的目的意義及應達到的技術要求,簡述該類零件的常用方 法及存在的問題,本設計指導思想、最終解決的問題。

3.正文:論述塑料制件的設計過程和設計方法;模具設計過程及設計方法。1〉塑料零件的設計、材料的選擇、零件工藝性分析 2〉工藝方案的分析、比較、確定 3〉設計計算與設備確定 4〉模具結構的設計及計算 5〉模具結構校核

6〉模具材料的選擇及熱處理要求 7〉模具的動作及操作要求

4.結束語:對本次設計的心得體會及建議。

5.參考文獻:列出本次設計所用參考資料(不少于10篇。

第五篇：塑料成型工藝與模具設計課程設計說明書

塑料成型工藝與模具設計課程設計說明書

設計課題： 冷水壺蓋注射模設計

設 計 者: 李 立

專 業: 模具設計與制造

班 級: 2005級模具(三)班

設計時間: 2007.12

教 研 室: 模具教研室

指導老師: 劉 全 心

鄂州大學機械系

“塑料成型工藝與模具設計”課程設計任務書

課題設計名稱： 冷水壺蓋 的注射模設計

塑件圖：（模具課程設計指導－塑件圖匯編：頁面 p68 圖例 3-18）

塑件名稱冷水壺蓋材料pE-HD厚度1工件精度

5設計內容：

1、編制模塑成型工藝規程（即填寫“塑件成型工藝卡”）

2、繪制塑件注射?？傃b圖（A3圖紙1張）

3、繪制該模具凸模、凹模的零件圖各一套（A3圖紙多張）

4、編寫完善模具設計說明書（按A4打印紙裝訂）

目 錄

一、編制塑件成型工藝卡…………………………………………………………

4二、塑件成型工藝分析與設計

1.塑件原材料特性……………………………………………………………

52.塑件原材料成型性能………………………………………………………5

3.塑件的結構和尺寸精度、表面質量分析…………………………………

54.塑件成型方法確定…………………………………………………………6

三、塑件成型模具設計

5.型腔的數量和布置…………………………………………………………6

6.選擇注塑機型號及其參數…………………………………………………6

7.確定分型面…………………………………………………………………7

8.澆注系統選擇和設計………………………………………………………9

9.成型部件的設計計算………………………………………………………10

10.側向抽芯機構………………………………………………………………10

11.排氣系統設計………………………………………………………..…..…1

112.模架的確定和標準件選擇（示意圖）…………..………………………11

13.溫度調節系統設計…………………………………………..……………1

214.推出機構（脫模）……………………………………………..…………12

15.導向機構…………………………………………………………………..1

316.模具設計心得體會………………………………………………………..13

17.參考文獻…………………………………………………………………..13

18.模具總裝圖和零件圖…………………………………………………..…13

塑件成型工藝卡

塑 件 名 稱高密度聚乙烯塑件草圖

材 料 牌 號pE-HD

單 件 重 量25.9g

成型設備型號XS-ZY-1000

每 模 件 數

4成型工藝參數

材料干燥干燥設備名稱烘箱

溫度 /℃70~80

時間 /h1~2

成型過程料筒溫度后段 /℃140~160

中段 /℃180~200

前段 /℃180~190

噴嘴 /℃150~180

模具溫度 /℃30~60

時間注射 /s0~

5保壓 /s15~60

冷卻 /s15~60

壓力注射 /Mpa70~105

保壓 /Mpa

后 處 理溫度 /℃_____

時間 /min_____

編 制日 期審 核日 期

李立2007.12.4劉全心2007.12.15

設計計算和說明

一、塑件成型工藝分析與設計

1.pE-HD(高密度聚乙烯)的特性

(1)化學和物理特性

pE-HD的高結晶度導致了它的高密度，抗張力強度，高溫扭曲溫度，粘性以及化學穩定性。pE-HD比pE-LD有更強的抗滲透性。pE-HD的抗沖擊強度較低。pH-HD的特性主要由密度和分子量分布所控制。適用于注塑模的pE-HD分子量分布很窄。密度為0.91-0.925g/cm3，該材料的流動特性很好，MFR為0.1到28之間。分子量越高，pH-LD的流動特性越差，但是有更好的抗沖擊強度。pE-LD是半結晶材料，成型后收縮率較高，在1.5%到4%之間。pE-HD很容易發生環境應力開裂現象?？梢酝ㄟ^使用很低流動特性的材料以減小內部應力，從而減輕開裂現象。pE-HD當溫度高于60℃時很容易在烴類溶劑中溶解，但其抗溶解性比pE-LD還要好一些。

(2)典型應用范圍

電冰箱容器、存儲容器、家用廚具、密封蓋等。

(3)pE-HD注塑模工藝條件

干燥：如果存儲恰當則無須干燥。

熔化溫度：220-260℃。對于分子較大的材料，建議熔化溫度范圍在200-250℃之間。模具溫度：50-95℃。6mm以下壁厚的塑件應使用較高的模具溫度，6mm以上壁厚的塑件使用較低的模具溫度。塑件冷卻溫度應當均勻以減小收縮率的差異。對于最優的加工周期時間，冷卻腔道直徑應不小于8mm，并且距模具表面的距離應在1.3d之內（“d”是冷卻腔道的直徑）。

注射壓力：70-105Mpa射速度：使用高速注射。流道和澆口：流道直徑在4到7.5mm之間，流道長度應盡可能短?？梢允褂酶鞣N類型的澆口，澆口長度不要超過0.75mm。聚乙烯成型時，在流動方向和垂直方向的收縮差異較大，注射方向的收縮率大于垂直方向的收縮率，易產生變形，并使澆口周圍部位的脆性增加；成型收縮率較大，易產生縮孔；冷卻速度慢，必須充分冷卻，且冷卻速度要均勻；質軟易脫模，有淺側凹時可強制脫模。特別適用于使用熱流道模具。

2.塑件原材料成型性能

?結晶料、吸濕性小

?流動性極好，溢邊值0.02mm左右，流動性對壓力變化敏感

?可能發生熔融破裂，與有機溶劑接觸可發生開裂

?加熱時間長則發生分解、燒傷

?冷卻速度慢，因此必須充分冷卻，宜設冷料穴，模 應有冷卻系統

?收縮率范圍大，收縮值大、方向性明顯，易變形、翹曲，結晶度及模具冷卻條件對收縮率影響大，應控制模溫，保持冷卻均勻、穩定

?宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度應快，保壓充分

?不宜用直接澆口，易增大內應力，或產生收縮不勻，方向性明顯增大變形，應注意選擇進料口位置，防止產生縮孔、變形

?質軟易脫模，塑件有淺的側凹槽時可強行脫模

3.塑件的結構和尺寸精度、表面質量分析

?結構分析：從零件圖上分析，此零件總體為圓形側面有6個4mm×22MM和長方孔，模具設計時必須設置側向分型抽芯機構，零件口部上有一個小臺。

?尺寸精度：該塑件的精度為7級，精度要求較低。

?表面質量分析：

該零件的要求表面沒有缺陷、毛刺，由于冷水壺蓋經常與人的手接觸較多，因此表面要求光滑，最好自然形成圓角。

4.塑件成型方法確定

綜上所述，該塑件的結構比較簡單，而且壁厚均勻，成型工藝性好，可以采用注射成方法生產。

二、塑件成型模具設計

5.型腔的數量和布置

該塑件的精度要求不高，屬小型塑件，且形狀簡單，又為大批量生產，初定為一模四腔的模具形式，型腔的排列方式采用平衡性較好的H型排列，其布置方式如下圖所示：為了保證塑件表面質量要求，選擇點澆口成型，澆口位置安排在塑件頂部，模具選用雙分型面注射模（三板式）.6.選擇注塑機型號及其參數

(1)注射量的計算：通過pro/E建模分析，塑件的體積 為27265㎜，塑件的質量: 此時流道凝料的體積未知，可按塑件質量的0.6倍進行估算，所以注射量為:

(2)鎖模力的計算：流道凝料(包括澆口)在分型面上的的投影面積，在此時還是個未知數，根據經驗公式：(為每個塑件在分型面上的投影面積)，用 進行估算：

?

? 式中

?查塑件所需的注射壓力70-105Mpa，而型腔的平均壓力是注射壓力的30%-65%，因塑件為薄壁塑件，且澆口為點澆口，其壓力損失比較大，所以取大一些，則

(3)選擇注塑機：根據上面計算的注射量和鎖模力，可選用國產XS-ZY-1000螺桿式注射成型機，其有關參數如下：

標稱注射量/

1000模板的最大厚度/mm700

螺桿直徑/mm55模板的最小厚度/mm300

合模力/N

模板尺寸690×790

注射壓力 /Mpa121拉桿空間/mm650×550

注射行程/mm280合模方式液壓機械

螺桿轉速/（r/mm）0~47電機功率/KW2

2模板最大行程/mm700定位圈尺寸/mm150

噴嘴球半徑/mm18噴嘴孔直徑/mm7.5注射方式螺桿式最大成型面積/

1800

定位圈尺寸/mm150注射時間/s

4(4)射機有關參數的校核

?型腔數量的校核

由注射機的額定注射量校核模具的型腔數量：

型腔數目校核合格

式中為Vj注系統凝料和飛邊所需的體積

Vz為每個塑件的體積

Vg為注射機的額定注射量

?注射壓力的校核

注射壓力校核合格

式中　K為注射壓力安全系數一般為1.25－1.4

?鎖模力的校核

鎖模力校核合格

K 為鎖模力安全系數，一般取1.1—1.2

其它尺寸的校核只有待模架選定，結構尺寸確定以后才可進行。

7.確定分型面

本塑件要求外側表面光滑，下端外沿無澆口痕跡。依據分型面的選擇原則，該塑件的分型面應選如下A-A所示位置，這樣凹模型腔整體加工成型，塑件外表面光滑，且容易脫模。

8.澆注系統選擇和設計

(1)主流道的設計

?主流道尺寸

主流道的小端直徑： ；

主流道的球面半徑為： ；

主流道錐角：取 ；主流道長度：取L=70mm；

主流道的大端直徑：

?主流道襯套的形式

由于主流道入口處與注射機噴嘴反復接觸，極易損壞，對材料的要求比較高，因而主流道設計為澆口套，采用T10A，熱處理為50HRC－55HRC，如上圖所示：

與之相配合的定位圈的結構如下圖所示：

(2)分流道的設計

?分流道的布置：為了讓分流道要能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態，使凝料熔體盡快地分配到各型腔，因此，采用如下圖所示衡式分流道結構：

?分流道的形狀和截面尺寸：

由于聚乙烯的流動性很好，因此選用加工性能比較好的半圓形流道，查表得d=10㎜

?分流道的表面粗糙度：

流道的表面粗糙度的Ra并不要求很低，一般為0.8—1.6,在此取1.6，如上圖所示

(3)澆口的設計

由于塑件的外觀表面質量要求比較高，應沒有明顯的燒口痕跡，因此采用點澆口查表得其尺寸如右圖所示：

(4)注射行程的校核

查XS-ZY-1000注射注射行程為280，澆注系統的長度：，成立。

9.模具成型部件的設計計算

分析塑件的結構可知根據尺寸公差可知：塑件在徑向上的公差等級為MT7級(GB4458.5-84)，對于此塑料此精度為中等。分析塑件的結構可知動模部分若采用整體式結構將無法加工，所以采用組合型芯結構。

?圓柱型芯

采用臺肩固定的形式，其下底面用模仁將其壓緊。

尺寸計算。查其尺寸公差：

由于尺寸精度為中等，故分別取制造偏差為尺寸公差1/3，磨損偏差為尺寸公差

1/6，即：。

塑料收縮率范圍為：1.5-2.0%，則平均收縮率為：。

故型腔芯尺寸為：（設計尺寸參見零件圖）

?動模仁型腔

動模仁采用組合式，用螺釘將其固定在動模板上，查其尺寸公差：

腔體尺寸：

（設計尺寸參見零件圖）

?定模仁型腔

定模仁采用組合式，用螺釘將其固定在動模板上查其尺寸公差： 腔體尺寸：

（設計尺寸參見零件圖）

?滑塊型芯

滑塊型芯的設計 為整體式結構，總共4個，其相應的側孔尺寸為：

10.9、側向抽芯機構

?側向抽芯機構的選用

塑件的側壁有6個方孔，其均垂直于脫模方向，阻礙成型后的塑件從模具脫出。因此成形時必須設置側向分型抽芯機構，經分析本模具采用斜導柱抽芯機構。

確定抽芯距：此塑件的的側孔深度為1mm，則S=h+(2-3)=4mm

確定斜導柱的傾角：由于此模具的抽芯距比較短因此其傾角可取小一些，取為12°。

?確定斜導柱的尺寸：，查表取整得d=18mm

經計算得 ,查表取標準斜導柱長度為100㎜。

11.模架的確定和標準件選擇。

由前面的型腔大布置以及相互的位置尺寸，再根據成型零件尺寸結合模架標準架，選用結構 形式為p4型，模架尺寸為500×560的標準模架，可符合要求。

與型腔零件有關參數的校核

?型邊緣距離的校核

校核合格

為模腔材料的許用應用，查Cr12MoV 的許用應力為245Mpa

p為型腔的平均壓力

?腔底板厚度的校核，校核合格

?模具閉合高度的校核

計算模具的閉合高度為：

查XS－ZY－1000得，即模具滿足 的安裝要求。

?模具的外形的校核：

本模具的外形的尺寸為： 查XS－ZY－1000注射機的模板的最大安裝尺寸為，故能滿足模的安裝要求

?開模行程的校核：

模具的行程為 查XS－ZY－1000的最大開模行程為700mm>183mm,即能滿足注射機的開模要求。

12.排氣的系統設計

此塑件為小型逆件，可利用推桿、活動型芯與模板之間的間隙排氣，其間隙為。

13.11、溫度調節系統設計

查表得聚乙烯成型時所需的模具溫度為30-60℃，此設模具的溫度為40℃。

?冷卻水的體積流量

?冷卻水管直徑

為了使水處于湍流狀態，查表得在.?冷卻水在管道內的流速

由式

大于最低流速1.10m/s，達到湍流狀態，所以管道直徑選用合理。

?冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數

查表得f=7.22(水溫為30℃時)，因此

?冷卻管道的總傳熱面積：

?模具上應開設的冷卻水孔數：

14.推出機構（脫模）

?推出機構的形式確定：

此塑件采用頂桿推出，推桿設計在塑件的臺階處，每個塑件由8根推桿推出，在臺階處圓形均布，共32根。其結構如裝配圖所示。

?脫模力的計算：

脫模力系數 塑料的線性膨脹系數

在脫模溫度下，塑料的抗拉彈性模量 塑料的軟化溫度

脫模時塑件的溫度 塑件的厚度

型芯脫模方向高度

?脫模力的校核

查XS－ZY－1000的頂出力為 即能滿足注射機的要求。

15.導向機構

導柱選用模架本身的規格，但其長度與開模行程有關，必須另行設計選擇.經計算得查表取標準得到長導柱的長度取為，導柱的長度取為

其相關的配合見裝配圖所示，與之相應的導套選用模架自帶規格。

16.參考文獻

1．伍先明等?塑料模具設計指導?北京：國防工業出版社，2006?

52．余冬蓉，程勝文?塑料成型工藝與模具設計?北京：科學出版社，2005

3．中國機械工程學會，中國模具設計大典編委會?中國模具設計大典。南昌：江西科學技術出版社，1998

17.模具設計心得體會

通過此次模具設計，使我的專業知識更加系統化，完整化。在設計中我熟練撐握了查閱有關的技術標準與規范，知到了怎樣去學習和善于利用前人所積累的寶貴設計經驗和資料。也鍛煉了我綜合考慮結構、工藝性、經濟性以及標準化等的能力，鞏固了過去所學的專業課程知識。已撐握了注射模具設計的基本流程，也鍛煉了我的動手能力和對于工程技術的嚴謹性?？傊ㄟ^此次模具設計使我的專業水平更上了一層樓。

18.模具總裝圖和零件圖：(附后工程圖)結果

此塑件的成型工藝性較好

采用一模四腔點澆口澆注選用三板式結構

選用XS-ZY-1000螺桿式注射成型

分流道采用半圓形，D=10

mm

采用組合型芯結構

斜導柱的規格為

其傾角為12°

選用模架尺寸為500×560的p4型標準模架

型腔零件校核合格

模具閉合高度的校核合格

模具的外形的校核合格

開模行程的校核合格

冷水管的直徑：

其所開孔數為2

采用推桿推出機構

脫模力校核合格