1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。塑料成型工藝及模具設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書-塑料成型工藝及模具設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書（一）塑料模具課程設(shè)計的目的塑料模具課程設(shè)計是塑料成型工藝與模具設(shè)計課程中的最后一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是一次對學(xué)生進(jìn)行比較全面的塑料模具設(shè)計的訓(xùn)練，其目的是：（1）通過模具課程設(shè)計，要求學(xué)生綜合應(yīng)用塑料成型工藝與模具設(shè)計及其他相關(guān)課程的基本知識來解決工程實際中的具體設(shè)計問題，以進(jìn)一步鞏固和深化所學(xué)課程的知識。（2）通過模具課程設(shè)計，學(xué)生進(jìn)行了一次較為完整的塑料模具設(shè)計的實際訓(xùn)練，使學(xué)生初步掌握塑料模具設(shè)計的內(nèi)容、步驟和基本方法，進(jìn)

2、一步提高學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力和獨立工作能力，為畢業(yè)設(shè)計和今后從事模具設(shè)計與制造工作奠定基礎(chǔ)。（3）通過模具課程設(shè)計，提高學(xué)生查閱技術(shù)資料和手冊的能力，熟悉并正確應(yīng)用有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。（4）通過模具課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)、踏實細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，強化學(xué)生的質(zhì)量意識和時間觀念，使學(xué)生初步形成從業(yè)的基本素職。（二）課程設(shè)計的任務(wù)塑件形狀:以蓋狀零件為例設(shè)計注塑模具，塑件形狀、尺寸、公差等自行擬定。例如：塑件說明：塑件材料為ABS。采用注射成型，進(jìn)行大批量生產(chǎn)，以滿足日常生活用品的需要。技術(shù)要求：1、壁厚均勻；2、塑件不允許有裂紋和變形缺陷；3、脫模斜度301；4、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：根據(jù)塑

3、件大小設(shè)計成多型腔或單型腔模具。課程設(shè)計任務(wù)要求：要求在規(guī)定的時間內(nèi)完成如下任務(wù)：繪制塑料制件圖一張（A4）（手工繪圖，或用計算機繪圖）繪制塑料注射模裝配圖一張（A2及以上，根據(jù)塑件尺寸自行選擇，及以細(xì)節(jié)表達(dá)清晰為準(zhǔn)）（必須手工繪圖）繪制模具零件工作圖23張（手工繪圖，或用計算機繪圖）編寫設(shè)計說明書一份（要求設(shè)計過程詳細(xì)，圖文并茂）注意：圖紙的線形、標(biāo)注、公差等嚴(yán)格按照機制繪圖標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。(三)塑料注射模具設(shè)計步驟（僅供參考，可自行安排）1.塑件成型工藝分析（1）塑件成型特性的分析根據(jù)塑件圖中標(biāo)明的塑料品種，分析該塑料的使用性能及成型性能；查閱該塑料的比重、比容、收縮率及流動性等特性。（2）塑件

4、的結(jié)構(gòu)工藝性分析認(rèn)真閱讀塑件圖，審核塑件的幾何形狀、尺寸公差等級、表面粗糙度、塑件壁厚及其他技術(shù)要求，必要時還需閱讀該塑件所屬的部件圖（或組件圖）和了解該塑件的使用條件、使用壽命、載荷特性及其數(shù)值等。據(jù)此分析塑料注射成型工藝的可行性和經(jīng)濟性。（3）明確生產(chǎn)批量小批量生產(chǎn)時，為了降低成本，模具盡可能簡單，通常采用單型腔；大批量生產(chǎn)時，應(yīng)在保證塑件質(zhì)量的前提下，盡量采用一模多腔或高速自動化生產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)率，因此對模具的推出機構(gòu)、合模導(dǎo)向機構(gòu)、塑件和澆注系統(tǒng)凝料的脫模以及凸、凹模的結(jié)構(gòu)提出了嚴(yán)格的要求。(4)計算塑件的體積計算塑件體積的目的是為了選擇注射機和確定型腔數(shù)量，提高設(shè)備的利

5、用率和生產(chǎn)率。塑件體積的計算可用手工計算，即將塑件分成若干個簡單幾何體，查閱有關(guān)計算公式進(jìn)行計算；也可以運用有關(guān)軟件，在繪制三維立體圖后即自動生成體積數(shù)值。（5）確定型腔數(shù)量型腔數(shù)量的確定取決于塑件的生產(chǎn)批量、塑件的精度要求和注射機的生產(chǎn)能力。當(dāng)塑件的精度要求高、生產(chǎn)批量小時宜選用單型腔；生產(chǎn)批量大時在滿足塑件質(zhì)量的前提下，盡可能采用多型腔。當(dāng)企業(yè)所擁有的注射機型號單一，即塑件只限制在某型號的注射機上成型加工時，應(yīng)根據(jù)該注射機的最大注射量和鎖模力來確定型腔數(shù)量。（6）確定注射成型工藝根據(jù)塑件圖上標(biāo)明的塑料品種，查閱相關(guān)資料確定注射成型工藝，包括如下內(nèi)容：1）注射機的類型（柱塞式或螺桿式）2）螺

6、桿轉(zhuǎn)速3）噴嘴形式和溫度4）料筒溫度（前段、中段和后段）和模具溫度5）注射壓力和保壓壓力6)成型周期（包括注射時間、保壓時間、冷卻時間）（7）初選注射機根據(jù)以上分析，初選注射機的型號及規(guī)格，查閱并記錄如下技術(shù)參數(shù)：最大注射量；額定鎖模力；最大注射壓力及注射速度；4）模板尺寸及拉桿間距；5）最大模具厚度及最小模具厚度；6）模具的緊固方式、模板上的螺孔直徑及分布；7）開合模行程8）脫模頂出行程、頂出桿的直徑及位置9）噴嘴頭部孔徑及球面半徑10）定位圈直徑2分型面及澆注系統(tǒng)的確定（1）分型面的確定選擇分型面應(yīng)考慮如下問題：是否能確保塑件的成型質(zhì)量；是否容易清除分型面部位的毛刺及飛邊；是否有利于排除模

7、具型腔內(nèi)的氣體；模具分型后塑件是否留在動模。（2）澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)的設(shè)計的設(shè)計要求如下：排氣良好；流程短；防止小型芯變形；4）壓力損失和熱量損失少；5）塑件的修整方便；6）防止塑件變形；7）盡可能減少澆注系統(tǒng)的容積設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)選擇合適的澆口類型、數(shù)量及位置，并加以論證。用平面圖或立體圖把構(gòu)思表達(dá)出來。澆注系統(tǒng)各組成部分的零件應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件。3.塑料模具設(shè)計的方案論證（1）型腔的布局由于注射機的料筒通常位于定模板的中心線上，由此決定了單型腔模具的型腔位置必然處于定模板的中心線上。而對于一模多腔的模具，其型腔的分布也盡量與模具的中心線對稱，并滿足以下條件：各型腔在澆注時應(yīng)確保均衡進(jìn)料

8、和同時充滿型腔；盡量縮短到各型腔的流程，以降低廢料率；各型腔之間應(yīng)有足夠的空間設(shè)置冷卻水道、頂出桿等結(jié)構(gòu)和零件。（2）成型零件的結(jié)構(gòu)及其固定方式成型零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工，盡量采用鑲拼結(jié)構(gòu)，以降低制造難度和節(jié)約貴重的模具材料。應(yīng)合理地確定鑲塊的分割位置及固定方法。對于有嵌件的塑件還需考慮嵌件的安裝和定位方式。（3）推出機構(gòu)的確定開模時應(yīng)盡量使塑件留在動模一側(cè)，這樣可使推出機構(gòu)簡單、可靠，模具結(jié)構(gòu)也較為簡單；推出元件的布局應(yīng)合理，確保推力分布均勻；塑件脫模時應(yīng)不變形，不損傷塑件的外觀質(zhì)量；推出機構(gòu)的推出和復(fù)位應(yīng)可靠且運動靈活，制造及配換方便容易。（4）抽芯機構(gòu)的確定抽芯機構(gòu)的設(shè)計必須確保抽芯及復(fù)位

9、動作靈活、運動軌跡控制合理、安全可靠、便于制造和維修。如采用斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)，則必須避免側(cè)滑塊與推桿的干涉現(xiàn)象，必要時可設(shè)計先復(fù)位機構(gòu)。（5）冷卻系統(tǒng)的設(shè)計論證從塑料的成型特性出發(fā)，認(rèn)真分析模具是否需要設(shè)計冷卻系統(tǒng)。若設(shè)計冷卻系統(tǒng)，就必須考慮冷卻水道的數(shù)量、布局及加工等問題。在選用標(biāo)準(zhǔn)模架時要適當(dāng)選擇尺寸大一點的模架，確保冷卻水道不與其他模具零件干涉。4.主要零部件的設(shè)計計算（1）成型零件的尺寸計算在計算成型零件的尺寸時應(yīng)注意：1）為使塑件成型后脫模方便，沿脫模方向應(yīng)設(shè)計脫模斜度。一般情況下，脫模斜度不包括在尺寸公差范圍內(nèi)，其中外形以大端尺寸符合圖紙尺寸公差為要求，斜度取向小端方向；內(nèi)形則以小端

10、尺寸符合圖紙尺寸公差為要求，斜度取向大端方向。2）分析塑件圖中未注公差的尺寸中那些應(yīng)按正偏差標(biāo)注，那些應(yīng)按負(fù)偏差標(biāo)注，那些應(yīng)按正負(fù)偏差標(biāo)注。對于收縮范圍較大的塑料，采用平均收縮率計算成型尺寸時，是否會使塑件尺寸超差需進(jìn)行一次驗算，其驗算公式為：（-）L（2）模具概略尺寸的確定根據(jù)模具強度和剛度的計算公式，求出型腔的壁厚，也可直接采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)法或查閱設(shè)計手冊等方式確定模具的概略尺寸，再據(jù)此選用標(biāo)準(zhǔn)模架。但應(yīng)注意下列要點：1）對于單型腔模具，其型腔壁厚確定后，再加上型腔尺寸即為凹模的長度和寬度或直徑。2）對于多型腔模具，應(yīng)根據(jù)型腔和澆注系統(tǒng)的布局及尺寸、相鄰型腔間的壁厚等因素決定型腔板的周界尺寸。

11、3）對于具有抽芯機構(gòu)的模具，型腔板的周界尺寸應(yīng)適當(dāng)放大。4）繪制模具結(jié)構(gòu)草圖，在圖上簡要標(biāo)注已確定的尺寸，以供選用模架和正式繪圖時使用。5）選用標(biāo)準(zhǔn)模架時，應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)草圖先選用相應(yīng)的模體結(jié)構(gòu)，再根據(jù)型腔數(shù)量、塑件尺寸、投影面積及推出塑件的要求確定合適的模體尺寸。周界尺寸一經(jīng)確定，應(yīng)審核該模具能否安裝在已選定的注射機上。（3）抽芯機構(gòu)的設(shè)計（4）推出機構(gòu)的設(shè)計推出機構(gòu)的設(shè)計首先應(yīng)保證塑件在推出時不變形，因此就應(yīng)當(dāng)正確計算推出力的大小和位置。并且應(yīng)注意如下幾點：1）推出力的分布應(yīng)盡量靠近型芯；推力面應(yīng)盡可能大，以減小單位面積上的壓力，使塑件不致變形。2）推出力應(yīng)作用在塑件能承受作用力最大的地方

12、，盡量避免推出力作用在塑件的薄壁上。3）盡量不損傷塑件的外觀，推桿盡量設(shè)置在塑件的加工面上或內(nèi)側(cè)面。4）為了制造和維修方便，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，如標(biāo)準(zhǔn)圓形推桿等。5）合理確定塑件的推出距離。對于大型、深腔殼體的硬塑件，推出后不能讓其自由落下以免摔壞，因此這類塑件的推出距離是型芯最大凸出高度的左右；對于小型塑件或軟塑件，為了能連續(xù)注射，其頂出距離應(yīng)略大于型芯的最大凸出高度。（5）成型設(shè)備的校核計算模具的總體結(jié)構(gòu)草圖完成后，還需對初選的成型設(shè)備進(jìn)行校核計算，其內(nèi)容有：1）注射機的注射壓力校核2）注射量的校核3）鎖模力的校核4）開合模行程的校核5）頂出距離的校核6）安裝尺寸的校核通過以上校核就可知選用

13、的成型設(shè)備是否合適。對于某些項目經(jīng)校核后確認(rèn)不合適的，應(yīng)重選成型設(shè)備或調(diào)整結(jié)構(gòu)草圖中的某些相關(guān)尺寸。5.繪制裝配圖（1）作圖比例和圖面布置1）繪圖尺寸盡量選用1：1。也可以根據(jù)圖紙大小（不能小于A2）選擇合適的比例，以細(xì)節(jié)表達(dá)清晰為準(zhǔn)。2）模具圖一般采用主視圖和俯視圖兩個視圖，主視圖采用剖視法，俯視圖畫拆去定模部分后的實際投影。如兩個視圖還無法表達(dá)清楚，則可增加其他視圖（局部視圖、剖視圖、剖面圖等）。3)塑件圖布置在裝配圖的右上角，并注明塑件名稱、塑料牌號等要素，標(biāo)注尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。塑件圖尺寸較大或形狀較為復(fù)雜時，可單獨畫塑件圖。4）裝配圖上需標(biāo)注模具的外形尺寸（長寬高）、配合

14、尺寸、安裝尺寸、閉模高度及其他重要尺寸，其余的次要尺寸一般不標(biāo)。5）總裝圖上零件序號的標(biāo)注應(yīng)不漏標(biāo)、不重標(biāo)；引線不交叉；零件序號一般按順時鐘方向順序排列；字體嚴(yán)格使用仿宋體，字間距均勻、對齊。（2）標(biāo)題欄及明細(xì)表標(biāo)題欄內(nèi)容應(yīng)按統(tǒng)一要求填寫，設(shè)計者必須在相應(yīng)的位置簽名。編制明細(xì)表必須包括零件序號、零件圖號、零件名稱與規(guī)格、材料及熱處理等要求。零件序號應(yīng)自下而上進(jìn)行排列；材料應(yīng)注明牌號并應(yīng)盡量減少材料的種類；標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)注明標(biāo)準(zhǔn)號、名稱和規(guī)格；非標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)編寫圖號；零件名稱欄中的文字應(yīng)首尾兩字對齊、字的間距均勻、字體大小一致。6.繪制零件圖（1）視圖和比例尺的選擇零件圖比例尺大都采用1:1。小尺寸或尺寸

15、較多的零件則需放大比例繪制。視圖的選擇可參考下列建議：1）軸類零件通常只需一個視圖，按加工位置布置較好。2）板類零件通常需要主視圖和俯視圖兩個視圖，一般按裝配位置布置較好。3）鑲拼組合成型零件應(yīng)先畫組件圖，再畫零件圖，以便于尺寸及公差的標(biāo)注，視圖可按裝配位置布置。（2）尺寸標(biāo)注的基本規(guī)范尺寸標(biāo)注要做到既不少標(biāo)、漏標(biāo)，又不多標(biāo)、重標(biāo)，同時還應(yīng)使圖面尺寸的布置清晰、美觀。1）正確選擇基準(zhǔn)面盡量使設(shè)計基準(zhǔn)、加工基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)一致，避免工藝尺寸的換算。成型零件的尺寸標(biāo)注基準(zhǔn)應(yīng)與塑件圖中相應(yīng)的基準(zhǔn)一致。2）尺寸布置合理大部分尺寸最好集中標(biāo)注在最能反映零件特征的視圖上。如對于板類零件而言，主視圖上應(yīng)集中標(biāo)

16、注厚向尺寸，而平面內(nèi)各尺寸則應(yīng)集中標(biāo)注在俯視圖上。3）脫模斜度的標(biāo)注脫模斜度有三種標(biāo)注方法：其一是大、小端尺寸均標(biāo)出；其二是標(biāo)出一端尺寸，再標(biāo)注角度；其三是在技術(shù)要求中注明。4）有精度的位置尺寸需與軸類零件配合的各通孔中心距、多型腔模具的型腔間距等，其位置尺寸如有精度要求，則中心距尺寸應(yīng)標(biāo)注公差。5）螺紋尺寸及齒輪尺寸對于螺紋成型件和齒輪成型件，還需在零件圖上列出主要幾何參數(shù)及其公差。（3）表面粗糙度及形位公差1）各個表面的粗糙度均應(yīng)注明。如多個表面的粗糙度要求相同，可集中在圖紙的右上角同一標(biāo)注。2）有形位公差要求的結(jié)構(gòu)要素則需標(biāo)注形位公差。（4）技術(shù)要求及標(biāo)題欄零件圖上的技術(shù)要求應(yīng)注明在標(biāo)題

17、欄的上方，逐條注明在零件圖上無法標(biāo)注的其他技術(shù)要求，如熱處理、電鍍、去毛刺等等。標(biāo)題欄內(nèi)應(yīng)按統(tǒng)一規(guī)定填寫，如零件名稱、零件材料、圖號、比例、零件數(shù)量和設(shè)計者簽名。7.設(shè)計計算說明書的編寫編寫設(shè)計計算說明書是對整個設(shè)計過程的整理和總結(jié)，也是圖紙設(shè)計的理論依據(jù)和審核設(shè)計的主要技術(shù)文件（1）設(shè)計計算說明書的內(nèi)容（僅供參考，可自行安排）1）目錄（標(biāo)題及頁碼）；2）設(shè)計任務(wù)書；3）塑件成型工藝分析；4)分型面及澆注系統(tǒng)的確定；5）塑料模具設(shè)計的方案論證；6）主要零部件的設(shè)計計算；7）其他的一些技術(shù)說明，如說明裝配和拆卸過程中的注意事項等。7）設(shè)計體會；8）參考資料目錄。（2）編寫設(shè)計計算說明書的基本要求

18、1）編寫的規(guī)范化設(shè)計計算說明書必須書寫在符合規(guī)定格式的用紙上或者用計算機打印，并裝訂成冊和填寫封面。2)計算的正確性eqoac(,1)計算的已知條件和力學(xué)模型必須正確；eqoac(,2)計算公式及重要數(shù)據(jù)的來源必須可靠；eqoac(,3)計算的過程必須條理清楚，具體的演算過程可以略去，但數(shù)據(jù)運算必須準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)處理（如標(biāo)準(zhǔn)化、取精確值、圓整）應(yīng)符合要求；eqoac(,4)應(yīng)附有與計算有關(guān)的插圖；eqoac(,5)對計算結(jié)果應(yīng)有簡短的結(jié)論。3）內(nèi)容的完整性編寫完后，應(yīng)檢查設(shè)計計算說明書中包括的內(nèi)容是否完整。此外，設(shè)計計算說明書的編寫應(yīng)做到行文流暢、精煉、書寫工整，不應(yīng)有錯別字。（四）設(shè)計進(jìn)程階段主要內(nèi)容工作量（天）一設(shè)計準(zhǔn)備：閱讀塑件圖和設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計任務(wù)，準(zhǔn)備設(shè)計資料，借閱設(shè)計手冊、繪圖工具0.5二塑件成型工藝分析0.5