《塑料成型工藝及模具》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(48學(xué)時(shí),2周)

1、湖南省普通高等學(xué)校基礎(chǔ)課示范實(shí)驗(yàn)室湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械基礎(chǔ)課教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心塑料成型模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書陳吉平編 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二OO八年二月塑料成型模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是本課程教學(xué)中最重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，與課堂教學(xué)一樣起到學(xué)知識(shí)、學(xué)方法、增加興趣、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的作用，是一次綜合性實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)聯(lián)系實(shí)際完成課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用塑料模具設(shè)計(jì)與制造的專業(yè)知識(shí)，系統(tǒng)地進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)的能力。經(jīng)過(guò)塑件成型工藝制訂、塑料模設(shè)計(jì)、非標(biāo)準(zhǔn)模具零件的工程圖設(shè)計(jì)的全過(guò)程，使學(xué)生進(jìn)一步理解、掌握所學(xué)的理論知識(shí)，培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為從事塑料成型模具設(shè)計(jì)的技術(shù)工作奠定工程實(shí)踐基礎(chǔ)。一、課程設(shè)計(jì)的

2、目的和基本要求目的：1、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)具體設(shè)計(jì)任務(wù)的理解和分析能力；2、培養(yǎng)學(xué)生制訂塑件成型工藝的能力;3、培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)塑料模具的能力;4、培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)理論知識(shí)，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的工作態(tài)度。基本要求：1、要求學(xué)生及時(shí)了解模具技術(shù)發(fā)展方向，查閱有關(guān)資料，做好設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性；2、樹立正確的設(shè)計(jì)思想，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、可靠性、安全性及先進(jìn)性等方面的要求，嚴(yán)肅認(rèn)真的進(jìn)行模具設(shè)計(jì)；3、要求編制的塑料成型工藝規(guī)程符合生產(chǎn)實(shí)際；4、要求模具結(jié)構(gòu)合理，凡涉及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之處均應(yīng)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，圖面整潔，圖樣及標(biāo)注符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)

3、1、制訂塑件注塑成型工藝；2、繪制注射模具總裝圖一張；3、繪制注射模具非標(biāo)準(zhǔn)零件圖紙一張；4、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份。三、課程設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)課程設(shè)計(jì)前，根據(jù)課題需要，準(zhǔn)備好必要的設(shè)計(jì)手冊(cè)或參考資料，以便在設(shè)計(jì)過(guò)程中隨時(shí)查閱有關(guān)資料。明確具體設(shè)計(jì)題目，復(fù)習(xí)本課程中學(xué)過(guò)的相關(guān)內(nèi)容。具體設(shè)計(jì)要求如下：、所編寫的設(shè)計(jì)說(shuō)明書要全面反映設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)過(guò)程和結(jié)論性認(rèn)識(shí)。說(shuō)明書的編寫應(yīng)圖文結(jié)合；計(jì)算時(shí)注明公式來(lái)源、參數(shù)選取的資料名稱。說(shuō)明書用A4幅面紙打印，約頁(yè)左右，并裝訂成冊(cè)。、設(shè)計(jì)圖樣應(yīng)符合“機(jī)械制圖” 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。模具零件圖按生產(chǎn)圖樣要求完成，零件的尺寸公差、形位公差及表面粗糙度的精度等級(jí)和其它技術(shù)要求要有

4、合理的標(biāo)注或說(shuō)明。3、模具裝配圖一律用號(hào)圖紙計(jì)算機(jī)繪制。裝配圖應(yīng)符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，清楚表明各零件的裝配關(guān)系，標(biāo)注必要的尺寸，如模具的閉合高度、總長(zhǎng)、總寬及定位圈尺寸等。裝配圖上應(yīng)將全部零部件按順序編號(hào)，模具零件明細(xì)表置于裝配圖右下角，與標(biāo)題欄相連。明細(xì)表中各項(xiàng)內(nèi)容（比例、序號(hào)、名稱、件數(shù)、材料、熱處理要求）必須與模具零件圖及裝配圖上標(biāo)注的內(nèi)容完全一致。裝配圖上還應(yīng)標(biāo)注技術(shù)要求，其內(nèi)容如下：對(duì)模具某些結(jié)構(gòu)的性能要求，如對(duì)推出機(jī)構(gòu)、抽芯機(jī)構(gòu)的裝配要求；對(duì)模具裝配工藝的要求，如分型面的貼合間隙、模具上下面的平行度要求；模具的使用說(shuō)明；防氧化處理、模具編號(hào)、刻字、油封及保管等要求；有關(guān)試模及檢查方面的

5、要求。四、課程設(shè)計(jì)具體過(guò)程（一） 一般過(guò)程1、 分析塑件采用的材料品種和性能；2、 分析塑件的工藝性能；3、 確定成型設(shè)備的型號(hào)和規(guī)格；4、 制訂塑件注射成型工藝條件；5、 確定型腔的數(shù)目和排列方式；6、 確定分型面位置；7、 確定澆注系統(tǒng)和排氣方式；8、確定成型零件和主要結(jié)構(gòu)形式；9、選擇推出方式，確定推出機(jī)構(gòu)；10、成型零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)件的選用；11、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；12、繪制模具結(jié)構(gòu)草圖（經(jīng)指導(dǎo)老師審閱）；13、校核模具與注射機(jī)有關(guān)尺寸；14、校核模具有關(guān)零件的強(qiáng)度及剛度；15、繪制模具裝配圖（計(jì)算機(jī)繪制）；16、繪制若干模具零件圖（計(jì)算機(jī)繪制）；17、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。（二） 模具設(shè)

6、計(jì)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容(1)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的可行性分析根據(jù)塑件技術(shù)要求和塑料模塑成型工藝文件技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行摸具設(shè)計(jì)可行性分析。保證達(dá)到塑件要求為保證達(dá)到塑件形伏、精度、表面質(zhì)量要求，對(duì)分型面的設(shè)置方法、拼縫的位置、側(cè)抽芯的措施、脫模斜度的數(shù)值、熔接痕的位置、防止出現(xiàn)氣孔和型芯偏斜的方法及型芯、型腔的加工方法進(jìn)行分析。合理的確定型腔數(shù) 為提高塑件生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，在注射機(jī)容量能滿足要求的前提下，應(yīng)計(jì)算出較合理的型腔數(shù)。隨里:型腔數(shù)量增多，每一只塑件的模具費(fèi)用有所降低。型腔數(shù)的確是一般與塑件的產(chǎn)量、成型周期、塑件價(jià)格、塑件重量、成型設(shè)備、成型費(fèi)用等因案有關(guān)。澆道和澆口位置由于澆口對(duì)塑件的形式、尺寸精度、熔接

7、痕位置、二次加工和商品價(jià)格等有很大影響因而首先必須對(duì)澆道和澆口對(duì)具體塑件的成型關(guān)系進(jìn)行分析。以往是憑借設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定澆注系統(tǒng)。:現(xiàn)在可以用注射模CAE流動(dòng)分析軟件對(duì)澆道和澆口系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，這對(duì)保證模具成功設(shè)計(jì)有很:大的作用。（2）確定模具類型:在對(duì)模具設(shè)計(jì)進(jìn)行初步分析后，即可確模具的結(jié)構(gòu)。通常模具構(gòu)按以下方法分類，可進(jìn)行綜合分析，選擇合理的結(jié)構(gòu)類型。按澆注系統(tǒng)形式分類：兩板式模具、三板式模具、多板式模具、特殊結(jié)構(gòu)模具(疊層)。按型腔結(jié)構(gòu)分類：直接加工型腔（分為整體式結(jié)構(gòu)、部分鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)和多腔結(jié)構(gòu)）、鑲嵌型腔(分為鑲嵌單只型腔、鑲嵌多只型腔)。按驅(qū)動(dòng)側(cè)型芯方式分類：利用開模力驅(qū)動(dòng)（分為斜導(dǎo)柱

8、抽芯、齒輪機(jī)構(gòu)抽芯等），用頂出液壓缸抽芯、利用電機(jī)抽芯。(3)確定模具主要結(jié)構(gòu)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、模具成本等確定型腔數(shù)量及其排布方式。確定分型面 分型面的位置要有利模具加工、排氣、脫模及成形操作、保證塑件表面質(zhì)量等。確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng) 包括確定主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小以及排氣方法、排氣槽的位置、大小。選擇推出方式，決定側(cè)凹處理方法、抽芯方式。決定冷卻、加熱方式及加熱、冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安放位置。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)及所有連接、定位、導(dǎo)向件位置。確定主要成型零件、

9、結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式。確定計(jì)算成型零件工作尺寸。 在確定模具結(jié)構(gòu)示意圖時(shí)，應(yīng)提出兩種以上結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行分析比較，選擇最佳方案。(4)模具材料及熱處理的確定根據(jù)模具產(chǎn)品批量、復(fù)雜程度、精度要求、工作條件及制造方法，合理選用棋具材料。根據(jù)模具零件的工作位置、受力情況決定零件的熱處理要求。根據(jù)所有塑料的特性、填料類型，確定表面處理要求。(三)繪制模具裝配圖，非標(biāo)準(zhǔn)零件圖1、繪制模具裝配圖的要求(1)布置圖面及選定比例遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械制圖規(guī)定。可按照模具設(shè)計(jì)中習(xí)慣或特殊規(guī)定的繪制方法作圖。繪圖比例按照國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)。(2)模具設(shè)計(jì)繪圖順序主視圖:繪制總裝圖時(shí)先里后外，由上而下，即先繪制產(chǎn)品零件圖、凸模、凹模

10、俯視圖:將模具沿注射方向打開，繪制俯視圖。(3)模具裝配圖的布置（4）模具裝配圖的繪圖要求用主視圖和俯視圖表示模具結(jié)構(gòu)。主視圖上盡可能將模具的所有零件畫出，可采用全剖視或階梯剖視。俯視圖可只繪出動(dòng)模，或動(dòng)模定模各半的視圖。需要時(shí)再繪制一側(cè)視圖以及其它剖視圖和部分視圖。(四)編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書1設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書的內(nèi)容(1)設(shè)計(jì)任務(wù)書。(2)目錄。(3)說(shuō)明書正文：塑件成型工藝性分析(包括結(jié)構(gòu)特征分析、塑料的性能及成型工藝分析)。塑件分型面位置的分析和確定。塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定。注射機(jī)的選擇及工藝參數(shù)的校核。澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計(jì)算。成型零件設(shè)計(jì)及力學(xué)計(jì)算。模架選擇或設(shè)計(jì)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

11、的設(shè)計(jì)。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。模具開合模動(dòng)作過(guò)程。(4)設(shè)計(jì)小結(jié)(本設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)、改進(jìn)意見及設(shè)計(jì)體會(huì))。(5)參考文獻(xiàn)目錄。2編寫說(shuō)明書的要求(1)說(shuō)明書要求論述清楚，文字簡(jiǎn)練，書寫整潔，計(jì)算正確。(2)說(shuō)明書采用統(tǒng)一格式排版、打印，采用統(tǒng)一格式的封面，裝訂成冊(cè)。(3)說(shuō)明書中應(yīng)附有必要的插圖，幫助說(shuō)明各結(jié)構(gòu)方案及尺寸確定的理由。(4)計(jì)算中所引用的公式和數(shù)據(jù)應(yīng)有根據(jù)，并注明其來(lái)源(如由資料xPx式等)。(5)說(shuō)明書中每一自成單元的內(nèi)容，應(yīng)有大小標(biāo)題，使其醒目便于查閱。(6)計(jì)算過(guò)程應(yīng)層次分明，一般可列出計(jì)算內(nèi)容，寫出計(jì)算公式，然后代人數(shù)據(jù)，略去具體演算過(guò)

12、程，直接得出計(jì)算結(jié)果，并寫上結(jié)論性的用語(yǔ)，如“合理”、“安全或“強(qiáng)度足夠”等。對(duì)計(jì)算出的數(shù)據(jù)，需要圓整的應(yīng)給予圓整，屬于精確計(jì)算的不得隨意圓整。（五）課程設(shè)計(jì)小結(jié)具體內(nèi)容如下： (1)分析總體設(shè)計(jì)方案的合理性。 (2)分析零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)計(jì)算的正確性。 (3)認(rèn)真檢查所設(shè)計(jì)的裝配圖、零件工作圖中是否存在有問(wèn)題。對(duì)裝配圖要著重檢查分析分型抽芯脫模機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中是否存在有錯(cuò)誤或不合理之處。對(duì)零件工作圖應(yīng)著重分析尺寸及公差的標(biāo)注是否恰當(dāng)(尺寸標(biāo)注是否符合基準(zhǔn)及加工原則，公差標(biāo)注是否滿足塑件成型的精度要求)。此外還應(yīng)檢查溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的布置是否合理。 （4）對(duì)計(jì)算部分，著重分析計(jì)算依據(jù)，所采

13、用的公式及數(shù)據(jù)來(lái)源是否可靠，計(jì)算結(jié)果是否正確等。(5)通過(guò)課程設(shè)計(jì)，認(rèn)真總結(jié)自己在哪些方面獲得較為明顯的提高。還可對(duì)自己的設(shè)計(jì)所具有的特點(diǎn)和不足進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。（六）課程設(shè)計(jì)答辯 (1)答辯前必須完成全部設(shè)計(jì)工作量。 (2)必須整理好全部設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)計(jì)說(shuō)明書。圖紙必須折疊整齊，說(shuō)明書必須裝訂成冊(cè)，然后與圖紙一起裝袋，呈交指導(dǎo)老師審閱。(3)答辯前設(shè)計(jì)者對(duì)自己設(shè)計(jì)工作和設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行一次較全面系統(tǒng)的回顧、分析與總結(jié)，達(dá)到“知其然”也“知其所以然”。五、設(shè)計(jì)題目與分組按學(xué)號(hào)順序（或自由組合），每組學(xué)生人數(shù)為名。同組成員共同商討設(shè)計(jì)方案，分工、合作，完成設(shè)計(jì)課題。第一組：空心球柄注射成型工藝與模具設(shè)計(jì)

14、空心球柄二維圖 空心球柄三維圖 技術(shù)要求：1、塑件外表光滑，無(wú)注塑缺陷；2、脫模斜度30-1°；3、中批量生產(chǎn)；4、 未注圓角R1R2圖號(hào)材料尺寸序號(hào)ABCDEF01HDPE2034SR201642202PP3054SR302662203PS4074SR403682204PVC5094SR5046102205ABS60114SR60561222第二組題目：大口桶蓋注塑成型工藝與模具設(shè)計(jì)大口桶蓋二維圖 大口桶蓋三維圖技術(shù)要求：1、塑件外表要求光滑；2、脫模斜度30-1°；3、中批量生產(chǎn)；4、未注圓角R1-R2。圖號(hào)材料尺寸序號(hào)ABCDEFGH03PP1405013340351

15、28110100第三組題目：工具盒注塑成型工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù)要求:1、塑件外表光滑，不得翹曲變形；2、脫模斜度30-1°；3、中批量生產(chǎn)；4、未注圓角R1-R2。圖號(hào)材料尺寸序號(hào)ABCDEFGHIJ01HDPE1748382352719130663823402LDPE17985.58737.529.521.5135694123903PP1848892403224140724424404POM18990.59742.534.526.51457547249工具盒三維圖工具盒二維圖第四組題目：圓盒注塑成型工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù)要求:1、塑件不得有凹陷、銀絲、波紋等注塑缺陷；2、脫模斜度30-1

16、°；3、中批量生產(chǎn)；4、未注圓角R1-R2。圖號(hào)材料尺寸序號(hào)ABCDEFGH01POM11411010456831249502ABS12011510961881279503PP12612011466931309604PVC132125119719813310705PS13813012476103136117圓盒二維圖第五組題目：膜片夾片注塑成型工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù)要求:1、塑件不得有氣泡、凹陷；2、脫模斜度30-1°；3、中批量生產(chǎn)；4、未注圓角R1-R2。圖號(hào)材料尺寸序號(hào)ABCDEFGHIJ01PA6GF30%24.720.65.53.73.2331.40.90.902HI

17、PS2520.95.843.53.33.31.71.21.203ABS25.321.26.14.33.83.63.621.51.504PMMA25.821.56.44.64.13.93.921.81.805POM26.121.86.74.94.44.24.2222膜片夾片二維圖膜片夾片三維圖第六組題目：螺紋蓋注塑成型工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù)要求:1、塑件表面光滑、美觀；2、脫模斜度30-1°；3、中批量生產(chǎn)；4、未注圓角R1-R2。螺紋蓋二維圖螺紋蓋三維圖圖號(hào)材料尺寸序號(hào)ABCDEFGHIJ01PC20261210.28.543736.0502PS25311715.294.53.57.53

18、11.0503PP30362220.29.5548316.0504PMMA35412725.2105.54.58.5321.0505POM40463230.210.5659326.05第七組題目：塑料套注塑成型工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù)要求:1、塑件表面光滑平整，不允許有飛邊、毛刺；2、脫模斜度30-1°；3、中批量生產(chǎn)；4、未注圓角R1-R2。塑料套二維圖塑料套三維圖圖號(hào)材料尺寸序號(hào)ABCDEFGHIJKL01PA62722191514133151134.52302PS3025221817163171334.52703PP3328252120193191534.53804POM3631282423223211734.54305PE3934312726253231934.545第八組題目：底托注塑成型工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù)要求:1、塑件外表要求光滑；不允許有飛邊、毛刺； 2、大批量生產(chǎn)；3、未注圓角R1-R2。圖號(hào)材料尺寸序號(hào)ABCDEFGHIJ01HDPE8886.77254305040.4343.520602LDPE9391.77759355343.4346.523803PP9896.78264