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文檔簡(jiǎn)介
1、太原科技大學(xué)塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)模具教研室1塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)一、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)、任務(wù)和目的:本課程設(shè)計(jì)是在完成了塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝、模具材料與熱處理及 機(jī)械制造工藝學(xué)的學(xué)習(xí)后進(jìn)行的針對(duì)注塑成型模具設(shè)計(jì)的一門(mén)實(shí)踐性的課程設(shè)計(jì), 是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行與實(shí)際工作相關(guān)的設(shè)計(jì)工作,該課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的作用是:1. 鞏固與擴(kuò)充塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝學(xué)、非金屬材料等課程所學(xué)的知識(shí)與技能。2. 學(xué)習(xí)專業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)的使用,強(qiáng)化工程計(jì)算、繪圖及文獻(xiàn)檢索的能力,為畢業(yè)設(shè)計(jì)及將來(lái)的工作打下基礎(chǔ)。3. 培養(yǎng)和提高分析、解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。進(jìn)行塑料制
2、件設(shè)計(jì)的實(shí)際訓(xùn)練, 熟悉常用塑料的性能 、使用場(chǎng)合, 學(xué)習(xí)對(duì)塑料件進(jìn)行工藝分析的方法。 進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)的實(shí)際訓(xùn)練, 學(xué)習(xí)塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)的具體方法與步驟, 培養(yǎng)和提高模具設(shè)計(jì)的綜合能力。 為今后從事模具設(shè)計(jì)與制造工作打下必要的基礎(chǔ)。2、教學(xué)目標(biāo):完成塑料制件設(shè)計(jì), 熟悉常用塑料的性能、使用場(chǎng)合,分析塑料制件的工藝性;完成具有一定特點(diǎn)的塑件的注射模的設(shè)計(jì), 在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠較好地掌握 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 的基本理論, 掌握常用的注射模具設(shè)計(jì)使用的工具書(shū)和參考資料,掌握成型另件工作尺寸計(jì)算 , 受力另部件強(qiáng)度 , 剛度計(jì)算;掌握選擇注射機(jī)的原則和方法,選擇注射機(jī) , 確定型腔數(shù);確定成
3、型方案;還要了解塑料的塑化及成型工藝參數(shù)。二 、 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)及與注射機(jī)的關(guān)系。1 、模具設(shè)計(jì)要點(diǎn) :熔體的流動(dòng)情況 : 流動(dòng)阻力 , 速度 , 流程 , 重新融合 , 排氣 .2熔體冷卻收縮與補(bǔ)縮 .模具的冷卻與加熱 .模具的相關(guān)尺寸與注射機(jī)關(guān)系.模具的總體結(jié)構(gòu)與零部件的結(jié)構(gòu), 考慮模具安裝與加工強(qiáng)度, 精度 .2、模具與注塑機(jī)的關(guān)系 :注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)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(kāi)模行程,定位孔尺寸,嘴噴的球面半徑,注射機(jī)動(dòng)模板的頂出孔,機(jī)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
4、擇。注射機(jī)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(jī)公稱注射量。塑件 +澆注系統(tǒng)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(jī)允許的鎖模力,否則會(huì)產(chǎn)出溢料。4注射機(jī)行程與模具的關(guān)系。Hmin H Hmax Hmax=Hmin+L其中: H模具的閉合高度; Hmin注射機(jī)最小閉合高度;Hmax注射機(jī)最大閉合高度;L螺桿可調(diào)長(zhǎng)度;SH1+H2+(510)臥式立式注射機(jī)其中: H1脫模距離; H2塑件高度(包括澆口長(zhǎng)度) ;S注射機(jī)允許開(kāi)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(jī)模板
5、尺寸和拉桿間距。三模具的設(shè)計(jì)程序1 塑料件的設(shè)計(jì)以及工藝性分析:根據(jù)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(shè)計(jì)原則,模具結(jié)構(gòu)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3用要求的塑料,2 選擇注射機(jī)計(jì)算塑件重量、 預(yù)估澆注系統(tǒng)所需重量,選擇注射機(jī)的公稱注射量,選擇注射機(jī),確定型腔數(shù)(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(cè)凹孔成型方法,澆注系統(tǒng)形式,澆口位置,加熱冷卻系統(tǒng)及零件的加工方法。注意方案的比較。4 繪制模具方案草圖初繪模具方案,并校驗(yàn)選注射機(jī)參數(shù)。5 計(jì)算成型零件工作尺寸計(jì)算,受力零部件強(qiáng)度剛度計(jì)算。6 畫(huà)裝配圖要求
6、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(shù)要求,編寫(xiě)明細(xì)表(采用國(guó)標(biāo) 180mm)。7畫(huà)零件圖畫(huà)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(shù)條件(圖樣符合國(guó)標(biāo) 180mm)。8考慮零件的加工方法。四:塑料模具設(shè)計(jì)步驟1. 接受任務(wù)書(shū)2. 收集 , 分析 , 消化原始資料收集整理有關(guān)制件設(shè)計(jì)、 成型工藝、成型設(shè)備、模具設(shè)計(jì)手冊(cè)、 模具設(shè)計(jì)圖冊(cè)、機(jī)械加工及特殊加工資料 , 以備設(shè)計(jì)模具時(shí)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(shù)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(jié)
7、構(gòu)、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(wú)涂裝、電鍍、膠結(jié)、鉆孔等后加工工序。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進(jìn)行分析, 看看估計(jì)成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出合乎4要求的塑料制件來(lái)。此外,還要了解塑料的塑化及成型工藝參數(shù)。2繪出塑件圖確定成型方法,分析工藝方案。選擇成型設(shè)備根據(jù)成型設(shè)備的種類來(lái)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。因此必須熟知各種成型設(shè)備的性能、規(guī)格、特點(diǎn)。例如對(duì)于注射機(jī)來(lái)說(shuō),在規(guī)格方面應(yīng)當(dāng)了解以下內(nèi)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(jì)模具外形尺寸, 判斷模具能否在所選的注射機(jī)上安裝和使用。具體結(jié)構(gòu)
8、方案選擇理想的模具結(jié)構(gòu)在于確定必需的成型設(shè)備、 理想的型腔,在絕對(duì)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(shù)要求和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的要求。對(duì)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(chǎn)經(jīng)濟(jì)要求是要使塑料制件的成本低, 生產(chǎn)效率高,模具能連續(xù)地工作,使用壽命長(zhǎng),節(jié)省勞動(dòng)力。3. 分析影響模具結(jié)構(gòu)及模具個(gè)別系統(tǒng)的主要因素1型腔布置。根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本、設(shè)備技術(shù)參數(shù)等確定型腔數(shù)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(zhì)量等。3確定澆注系統(tǒng)(主澆道、分澆道及澆口的
9、形狀、 位置、大?。┖团艢庀到y(tǒng)(排氣的方法、排氣槽位置、大?。?。4選擇頂出方式(頂桿、頂管、推板、組合式頂出),決定側(cè)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(jù)模具材料、 強(qiáng)度計(jì)算或者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),確定模具零件厚度及外形尺寸,外形結(jié)構(gòu)及所連接、定位、導(dǎo)向件位置。7確定主要成型零件,結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式。5考慮模具各部分的強(qiáng)度,計(jì)算成型零件工作尺寸。以上這些問(wèn)題如果解決了, 模具的結(jié)構(gòu)形式自然就解決了。這時(shí),就應(yīng)該著手繪制模具結(jié)構(gòu)草圖,為正式繪圖作好準(zhǔn)備。4. 繪制模具圖要求按照國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。在模具總裝圖之前,應(yīng)繪制工序圖,并要求符合制件圖和工藝
10、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(biāo)出出模斜度、 加工余量、分型面、澆注系統(tǒng)位置等內(nèi)容。 由下道工序保證的尺寸, 應(yīng)在圖上標(biāo)寫(xiě)注明“工藝尺寸”字樣。如果成型后除了修理毛刺之外, 再不進(jìn)行其他機(jī)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(biāo)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(huà)在模具總裝圖上。繪制總裝圖盡量采用:的比例,先由型腔開(kāi)始繪制,主視圖與其他視圖同時(shí)畫(huà)出。5. 模具總裝圖應(yīng)包括以下內(nèi)容:1模具成型部分結(jié)構(gòu)(能反映出模具中所有零件的位置以及與其他零件的關(guān)系; . 澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式; . 分型面及分模取件方式; . 外形結(jié)構(gòu)及所連
11、接件,定位、導(dǎo)向件的位置; . 標(biāo)注型腔高度尺寸及模具總體尺寸、主要的裝配尺寸; 6. 按順序(一般逆時(shí)針標(biāo)注)將全部零件序號(hào)編出,并且填寫(xiě)明細(xì)表; 7。標(biāo)注技術(shù)要求和使用說(shuō)明。5. 模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容:對(duì)于模具某些系統(tǒng)的性能要求。例如對(duì)頂出系統(tǒng)、滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的裝配要求。2對(duì)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(yīng)不大于 . mm模具上、下面的平行度要求,并指出由裝配決定的尺寸和對(duì)該尺6寸的要求。3模具使用,裝拆方法。4防氧化處理、模具編號(hào)、刻字、標(biāo)記、油封、保管等要求。5有關(guān)試模及檢驗(yàn)方面的要求。6將所選設(shè)備型號(hào)與模具動(dòng)作過(guò)程寫(xiě)在總裝圖的右下角明細(xì)表的上面。7.
12、繪制成型部分零件圖由模具總裝圖拆畫(huà)零件圖的順序應(yīng)為: 先內(nèi)后外,先復(fù)雜后簡(jiǎn)單,先成型零件,后結(jié)構(gòu)零件。1圖形要求:一定要按比例畫(huà),允許放大或縮小,視圖選擇合理,投影正確,布置得當(dāng),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(biāo)注尺寸要求統(tǒng)一、集中、有序、完整。標(biāo)注尺寸的順序?yàn)椋合葮?biāo)主要零件尺寸和出模斜度,再標(biāo)注配合尺寸, 然后標(biāo)注全部尺寸。 在非主要零件圖上先標(biāo)注配合尺寸,后標(biāo)注全部尺寸。3 表面粗糙度。把應(yīng)用最多的一種粗糙度標(biāo)于圖紙右上角,如標(biāo)注“其余3.2 ”其它粗糙度符號(hào)在零件各表面分別標(biāo)出。4其它內(nèi)容,例如零件名稱、模具圖號(hào)、材料牌號(hào)、熱處理和硬度要求、表面
13、處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術(shù)說(shuō)明等都要正確填寫(xiě)。8校對(duì),審圖。A自我校對(duì)的內(nèi)容是:1 模具及其零件與塑件圖紙的關(guān)系模具及模具零件的材質(zhì)、 硬度、尺寸精度、結(jié)構(gòu)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(dòng)、縮孔、熔接痕、裂口,脫模斜度等是否影響塑料制件7的使用性能、尺寸精度、表面質(zhì)量等方面的要求。圖案設(shè)計(jì)有無(wú)不足,加工是否簡(jiǎn)單,成型材料的收縮率選用是否正確。3 成型設(shè)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(wú)問(wèn)題,注射機(jī)的噴嘴與澆口套是否正確地接觸。4 模具結(jié)構(gòu)方面1 ). 分型面位置及精加工精度是否滿足需要,會(huì)不會(huì)發(fā)生溢料,開(kāi)模后是否能保
14、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(shù)量是否合適,推板會(huì)不會(huì)被型芯卡住,會(huì)不會(huì)造成擦傷成型零件。3 ). 模具溫度調(diào)節(jié)方面。 加熱器的功率、 數(shù)量;冷卻介質(zhì)的流動(dòng)線路位置、大小、數(shù)量是否合適。4 ). 處理塑料制件內(nèi)側(cè)凹的方法,脫側(cè)凹的機(jī)構(gòu)是否恰當(dāng), 例如斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)中的滑塊與推桿是否相互干擾。5 ). 澆注、排氣系統(tǒng)的位置,大小是否恰當(dāng)。5 設(shè)計(jì)圖紙1 ). 裝配圖上各零件安置部位是否恰當(dāng),表示得是否清楚,有無(wú)遺漏。2 ). 零件圖上的零件編號(hào)、名稱,制作數(shù)量,是標(biāo)準(zhǔn)件還是非標(biāo)準(zhǔn)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
15、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(biāo)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(shù)字應(yīng)正確無(wú)誤,不要使生產(chǎn)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(huà)法是否符合制圖國(guó)標(biāo),有無(wú)遺漏尺寸。6 校核加工性能(所有零件的幾何結(jié)構(gòu)、視圖畫(huà)法、尺寸標(biāo)注等是否有利于加工。 )7復(fù)算輔助工具的主要工作尺寸B 審圖8原則上按設(shè)計(jì)者自我校對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行;但是要側(cè)重于結(jié)構(gòu)原理, 工藝性能及操作安全方面。五、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)包括如下內(nèi)容:1. 200 字左右的中文摘要,同時(shí)寫(xiě)出相應(yīng)的英文摘要。摘要包括本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、依據(jù)、模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與結(jié)論
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