《模具設計基礎》教案本

魔家創(chuàng)新科技械紫拳I院

GUANGDONGINNOVATIVETECHNOLOGYCOLLEGE

，果程名稱：塑料成型工藝與模具設計

教師姓名：曾向彬

系洌:機電工程系

二O一三年至二O一皿年第二學期

課程概況

課程名稱:塑料成型與模具設計

總學時：64

周學時：4

教學起始周：1周——14周、16周——18周

授課班級及時間：

13計輔2班周三7、8節(jié)周四3s4節(jié)

教材概況（主編、出版社、版次等）:

《塑料成型工藝與模具設計》

編著：陳艷輝、陳嬋娟

天津大學出版社

2011年7月第1版

教輔概況：

1、《塑料成型工藝與模具設計》劉彥國主編

2.《模具設計基礎》陳劍鶴吳云飛主編

3,《塑料成型工藝與模具設計》屈華昌主編

課時授課計劃

、授課具體時間:

二、授課課題：第一單元緒論

能力目標：了解本課程的學習目的及學習方法

知識目標：1、模具基本概念2、模具分類3、模具設計與制造相關知識

四、教學重點難點：

重點：1、模具基本概念2、模具類3、模具設計與制造相關知識

難點：1、模具分類方法2、模具設計與制造相關知識

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）：

一、模具基本概念

模具是用來生產(chǎn)有一定形狀和尺寸要求的產(chǎn)品的重要基礎工藝裝備。

模具工業(yè)是整個制造業(yè)的基礎，在經(jīng)濟發(fā)展的過程中，扮演著一個舉足輕重的

角色。

如汽車、家電、音響、攝影照相器材、塑膠、光學鏡片、玩具及日常用品等，

乃至新興產(chǎn)業(yè)如資訊產(chǎn)品、通訊器材、航太工業(yè)及國防工業(yè)等均與模具息息相

關，可以說模具是“一切制造之母”。

二、按照成形件材料的不同分類

1、金屬模具

1）沖壓模具

2）壓鑄模具3）鍛壓模具4）鑄造用金屬模具5）粉末冶金模具

2、非金尾模具

1）塑料模具

2）橡膠模具3）玻璃模具4）陶瓷模具

三、模具設計與制造的相關知識（CAD/CAM技術）

1、數(shù)控加工

2、電火花、線切割加工

四、廣東制造業(yè)的特點及人才需求

家電工業(yè)的主要生產(chǎn)基地（TCL、科龍、康佳、格力、美的、創(chuàng)維等）；

日本三大汽車巨頭相繼落戶廣州（本田、豐田、日產(chǎn)）；

電子信息產(chǎn)業(yè)排名全國第一，是主要的出口地（華為、中興）；

外資企業(yè)全國最多，企業(yè)的規(guī)模較大；

模具企業(yè)大小6000余家；

毗鄰港澳，經(jīng)濟活躍，國外高新技術的轉(zhuǎn)移、推廣應用走在全國最前列；

五、課程整體設計的思路

《模具設計基礎》作為專業(yè)的核心課程，課程的設計充分體現(xiàn)以項目為載體的

原則，以真實的工作任務或產(chǎn)品為載體設計教學內(nèi)容與教學過程,了解模具的常

見機構及其加工工藝。

六課程的任務與學習目標：

1、能應用流變基礎理論，分析塑料成型工藝條件，達到能編制出合理、可行的

塑料成型工藝規(guī)程的能力

2、能應用嘗過的設計知識通過查閱和使用有關設計手冊和參考資料，設計中等

復雜程度的模具，為設計、制造復雜塑料模打下基礎

3、熟悉注射成型模具常見機構的原理及作用，了解其設計及計算方法，并能根

據(jù)模具的結構特點編寫其加工工藝

4、具備跟蹤專業(yè)技術發(fā)展方向，探求和更新知識的自學能力

教學后記：

本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產(chǎn)中實際應用的實例，讓學生理解模

具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定

的感性認識。

課時授課計劃

、授課具體時間:

二、授課課題：第二單元塑料成型工藝

能力目標：1、塑料件的工藝結構；2、常見的塑料產(chǎn)品的缺陷及改良方法;

知識目標：1.熟悉塑料產(chǎn)品的工藝結構；

2.了解塑料制品的工藝性與模具的關系。

四、教學重點難點：

重點：

難點：

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）：

項目導入

某企業(yè)要生產(chǎn)大批量的天線支座，要求支座具有足夠的強度，外表面美觀、性

能可靠，要求設計一套成型該塑件的模具，可用那種塑膠材料？

項目相關知識點

一塑料及塑料制品

1、塑料及其分類

（1）塑料的概念

塑料是指以高分子合成樹脂為主要成分，在一定的溫度、壓力等條件下具有可

塑性和流動性，可利用模具成型的一類有機合成材料。

2、塑料的分類

（1）按組成成分分

簡單組分塑料：僅加入少量著色劑、潤滑劑等，如聚苯乙烯（PS）、有機玻璃

（PMMA）o

復雜組分塑料：為改變塑料的性能，加入若干添加劑，如填料、增塑劑、穩(wěn)定

劑、固化劑等。

（2）按受熱特性分

熱塑性塑料：在特定的溫度范圍內(nèi)能反復加熱軟化熔融、冷卻硬化定型的塑料。

如聚乙烯(PE)、如聚氯乙烯(PVC)。

熱固性塑料：初次受熱到一定溫度時能軟化熔融、可塑制成型，但不能反復加

熱成型的塑料。如酚醛樹脂(PF)、胭醛(PF)。

(3)按塑料的分子結構分

線型或支鏈型結構：熱塑性塑料

網(wǎng)型結構：熱固性塑料

3、常見熱塑性塑料

是指在特定的溫度范圍內(nèi)能反復加熱熔融、冷卻硬化定型的塑料，主要有以下

幾大類：

1)＞聚乙烯(PE)

2)、聚丙烯(PP)

3)、聚苯乙烯(PVC)

4)、有機玻璃(PMMA)

5)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)

6)、尼龍(PA)

7)、聚甲醛(POM)

8)、聚碳酸酯(PC)

4、常見熱固性塑料

是指在初次受熱到一定溫度時能軟化熔融，可塑制成型，繼續(xù)加熱或加入固化

劑后即硬化定型的塑料，這類塑料主要可以分為以下四類：

1、酚醛塑料(PF)

2、環(huán)氧樹脂(EP)

3、氨基塑料

4、有機硅塑料

二、塑料的成型工藝性能

(1)收縮性

(2)流動性

(3)結晶性

(4)吸濕性

(5)熱敏性

項目實施

此天線支座，要求支座具有足夠的強度，外表美觀、性能可靠，應用在弱電環(huán)

境下，其他要求不高，在批量生產(chǎn)情況下，選擇低成本的、性能滿足要求的ABS

材料，用注塑成型方式

注塑模工藝條件：

干燥處理：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進行干燥處理。建議干燥條

件為80~90c下最少干燥2小時。材料溫度應保證小于0.1%。熔化溫度：

210-280C；建議溫度：245C。模具溫度：25...70C。(模具溫度將影響塑件光潔

度，溫度較低則導致光潔度較低)。注射壓力：注射速度：中高

500~1000baro

速度

課外小常識

教學后記:

本節(jié)課主要是學習塑料的有關知識，為注射工藝的分析及材料選擇做基礎,

課時授課計劃

一、授課具體時間：

二、授課課題：第三單元塑件的工藝性

三、教學目的要求:

能力目標：

知識目標：

四、教學重點難點：

重點：

難點：

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）：

項目導入

某企業(yè)招聘設計員，在面試題中有這樣一道題目，要求指出這樣設計會出現(xiàn)怎

么樣的不良狀況，如何改良？

項目相關知識點

一、塑件的形狀

1）改變塑件形狀以利塑件成型的典型實例

2）可強制脫模的側(cè)向凹、凸

3）球面或拱形曲面

二、塑件的壁厚

塑料制品壁厚大小對塑件質(zhì)量有很大的影響

壁厚過?。簭姸群蛣偠炔蛔?，塑料流動困難

壁厚過大：原料浪費，冷卻時間長，易產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷

熱固性塑料的小型塑件，壁厚取0.6?2.5mm,大型塑件取3.2?8mm,布基酚醛

塑料等流動性差者取較大值，但一般不要大于lOmmo脆性塑料如礦物填充的酚

醛塑料件壁厚應不小于3.2mm。

熱塑性塑料易于成型缽壁塑件,最小壁厚能達到0.25mm,但一般不宜小于0.6?

0.9mm,常取2?4mm。

三、塑件的脫模斜度

脫模斜度：為了便于塑件脫模,防止脫模時擦傷塑件，必須在塑件內(nèi)外表面脫模

方向上留有足夠的斜度，在模具上稱為脫模斜度，如圖所示.

脫模斜度的取法:

外形以大端為基準，斜度由縮小方向取得；

內(nèi)形以小端為基準，斜度由擴大方向取得.

四、塑件的加強肋

在不增加壁厚的情況下，增加塑件的強度和剛度，避免塑件變形翹曲，或者由

于收縮不均勻產(chǎn)生的縮孔、氣泡、凹陷等現(xiàn)象，有的加強筋還能改善成型時熔

體的流動狀況。加強肋的尺寸如圖所示（T為塑件的壁厚）。

五、塑件的支承面及凸臺

通常塑件一般不以整個平面作為支承面，而是以底腳或邊框為支承面。

凸臺-一是用來增強孔或裝配附件、或為塑件提供支撐的截錐臺或支撐塊。

設計凸臺時，除應考慮前面所述的一般問題外，在可能情況下，凸臺應當位于

邊角部位，其幾何尺寸應小，高度不應超過其直徑的兩倍，并具有足夠的脫模

斜度。

六、塑件的圓角

塑件除了使用上要求采用尖角之外，其余所有轉(zhuǎn)角處盡可能采用圓角過渡.

因為帶有尖角的塑件，往往會在尖角處產(chǎn)生應力集中，在受力或受沖擊振動時發(fā)

生破裂，甚至在脫模過程中由于成型內(nèi)應力而開裂，特別是塑件的內(nèi)角處,理想的

內(nèi)圓角半徑應為壁厚的1/3以上.

七、塑件上的孔的設計

塑件上的孔有通孔、盲孔、形狀復雜的孔、螺紋孔，對這些孔的設計有以下要

求：

（1）孔的形狀宜簡單，復雜形狀的孔，模具制造較困難。

（2）孔與孔之間，孔與壁之間均應有足夠的距離（見表

塑件上的花紋（如凸、凹紋、皮革紋等）有的是使用上的需要，有的則是為了

裝飾，設計的花紋應該易于成型和脫模，便于模具制造，為此紋向應與脫模方

向一致。

九、嵌件和螺紋的設計

十、螺紋的設計

十一、塑件上的齒輪及螺紋

項目實施過程

教學后記:

課時授課計劃

、授課具體時間:

二、授課課題：第四單元塑件注塑工藝及設備

能力目標：1.具有合理選擇成形設備的能力；

2.會初步判定所選成形設備與模具的適應性。

知識目標：1、了解注射機的分類，工作原理及技術參數(shù)；

2、掌握注射模具與成型設備的關系；

四、教學重點難點：

重點：

難點：

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）:

項目導入

采用ABS注塑的上校蓋的最大外形尺寸為165mm*59mm,水口的大概面積為

70mm*5mm,模具設計時采用一模兩腔，請初步選擇合適的注射成型設備

項目相關知識點

、塑料注射機

每副模具都只能安裝在與其相適應的注塑機上進行生產(chǎn)，因此設計模具時，應

詳細地了解注塑機的技術規(guī)范，以及注射模與設備相關部分。

二、塑料注射機的類型

1、按用途分

1）熱塑性塑料通用注射機

2）專用注射機

2、按外形分

1）臥式注射機

2）立式注射機

3）直角式注射機

三.塑料注射機的結構組成

1.塑料注射機的噴嘴

2.塑料注射機的定模固定板

2.塑料注射機的定模固定板

3.塑料注射機的動模固定板

4.塑料注射機的頂出桿

四.塑料注射機的注塑過程

加料一塑化一注射一保壓一冷卻一脫模

iwnffiiRW-inrunci.m

五、塑料注射機的規(guī)格及其與模具的關系

1.最大注射量

注射機最大注射量是指注射機螺桿或柱塞以最大注射行程注射時，一次所能達

到的塑料注射量規(guī)定用加工聚苯乙烯（密度1.04?1.06g/cm3）時，注射機一次

所能注出的公稱容積（cm3）表示。

XS-ZY-500：表示最大注射量為500cm3的注射機

XS：塑料成型機Z：注射機Y：螺桿式

2、注射壓力

選取時可參考部分塑料的注射壓力見表

P注受澆注系統(tǒng)、型腔內(nèi)阻力、模具溫度等因素影響

P注太大：毛邊大、脫模困難、塑件表面質(zhì)量差、內(nèi)應力大

P注太小：不能順利充滿型腔、無法成型

3.鎖模力

所謂最大注射面積即模具分型面上允許的制件最大投影面積，作用在該面積上

的型腔總壓力應小于注射機所允許的鎖模力，不然會因鎖模不等而溢料。

4、注射機的規(guī)格型號

（1）最大注塑量表示：

XS-ZY-500：表示最大注射量為500cm3的注射機

（2）鎖模力表示（噸位）

（3）用理論注射量/合模力表示注射機的規(guī)格：

臥式注射機：SZ-300/1400

立式注射機：SZL-15/30

熱固性塑料注射機：SZG-500/1500

5.定位環(huán)尺寸

6.模板尺寸和拉桿間距

7.最大和最小模具厚度(容模厚度)

8.開模行程(S)

必須保證模具開啟后能順利取出塑件。

兩板模：S^Hl+H2+(5-10)mm

三板模：S^Hl+H2+H3+(5-10)mm

項目實施過程

教學后記:

課時授課計劃

、授課具體時間:

二、授課課題：第五單元其他塑料成型工藝認識

能力目標：1.熟悉注射模具設計的內(nèi)容及步驟；

2.了解塑料制品的工藝性與模具的關系。

知識目標：1、塑料件的工藝結構；2、塑料注射成型工藝;

四、教學重點難點：

重點：

難點：

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）：

項目相關知識點

其他塑料成型工藝與設備

里件成蠣法

壓編壓在注射擠出發(fā)泡壓延真空及壓第

成型成型成型成型成型成型成型空氣成型

一?壓縮成型工藝與設備

二.壓注成型工藝與設備

三.擠出成型工藝與設備

1.型材擠出成型

2.薄膜擠出吹塑成型

四.吹塑成型工藝與設備

五.發(fā)泡成型工藝與設備

六.壓延成型工藝與設備

七.真空及壓縮空氣成型工藝與設備

1、吸塑

2,壓縮空氣成型

教學后記:

課時授課計劃

、授課具體時間:

二、授課課題：第六單元塑料注射模具的分類和典型結構

能力目標：能夠讀懂典型注塑模具

知識目標：1、掌握典型的注塑成型模具的基本結構、組成和特點

2、熟悉模具零部件的功能3、掌握典型注塑成型模具的工作原理

四、教學重點難點：

重點：

難點：

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）:

項目導入

指出模具的基本結構、組成及特點？

項目相關知識點

一、注射模具的分類及組成

1）按其所用注射機的類型分

2）按注射注射模的總體結構特征

3）按澆注系統(tǒng)結構形式分

4）按塑料件質(zhì)分

5）按成型技術分

2、注射模具的組成

1）成型零件

決定塑件內(nèi)外表面幾何形狀和尺寸的零件。

型腔（凹模）：成型塑件外表面的零件

型芯（凹模）：成型塑件內(nèi)表面的零件

2）澆注系統(tǒng)

定義：指將塑料熔體由注塑機噴嘴引向模具型腔的通道。

組成：主流道、分流道、澆口及冷料穴。

3）導向機構

作用：保證動、定模合模或模具中其它零部件之間的移動的準確導向。

主要零件：導柱與導套。

4）側(cè)向分型與抽芯機構

5）推出機構

定義：指在開模過程中，將塑件及澆注系統(tǒng)推出的裝置。

組成：推桿、推桿固定板、推桿墊板等。

6）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)

冷卻系統(tǒng)：一般通入冷卻水對模具進行冷卻。

加熱系統(tǒng)：1）介質(zhì)有熱水、熱油、蒸汽2）采用其他加熱元件

7）排氣系統(tǒng)

8）支承部件

二、典型注射模具結構

1、單分型面注射模

2、雙分型面注射模

教學后記：

本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產(chǎn)中實際應用的實例，讓學生理解模

具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定

的感性認識。

課時授課計劃

、授課具體時間:

二、授課課題：第七單元模具的知識與選用

能力目標：1、能夠讀懂典型注塑成型模具2、具有合理選擇模架的能力

知識目標：1、掌握模架的結構組成及名稱2、掌握模架的分類，各類標準模架

的運用范圍3、模架的規(guī)格表示方法及選用

四、教學重點難點：

重點：

難點：

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）：

項目導入

如圖所示一套生產(chǎn)用模具，那他是什么類型的模具？其規(guī)格如何表示?

項目相關知識點

一、定義：

模架也稱為模胚，是由模板、導柱和導套等零件組成的型腔未加工的組合體。

作用：保證了凸凹模在開合模時能正確對準，起連接、固定、導向的作用。

二、組成

1、定模部分

1）上固定板（面板、頂板）

半固定側(cè)的母模板或模仁固定在此板上，然后將此板固定在成形機的模型固定

盤上，裝置方法鉆孔式，或直接用螺絲鎖付，該板厚度不小于20mm.

2）母模板（A板、定模板、型腔板）

也稱固定側(cè)模板,一般用來放置或固定模具的母模仁，該模板厚度及大小視模仁

大小，產(chǎn)品大小和高度來決定，計算方法為:母模框深度x2mm和母?？蛏疃?/p>

x2-10mm之

2、動模部分

1）、公模板（B板、動模板、型芯板）

也稱動模板,模具的主體可分為可動側(cè)和固定側(cè)兩部份，成形完畢后，開模日寺，成形

品一般須附在可動側(cè)以利于模具的頂出機構項出成形品，模板厚度確定視壓力和

成形品的投影面積而定，其計算方法為：公?？蛏疃葂2mm和公模框深度

x2+10mm之間

2）、間隔塊（C板、方鐵、墊鐵、凳腳）

是為確保成形的頂出距離，放在承板（公模板）與下固定板之間的墊塊，高度為項出

板厚度+項出距離+行程擋塊的高度.

3）、下固定板（底板）

固定于成形機，其厚度依模具大小而定，一般大于20mm以上

3、導向部分

1）、頂針頂板（面針板、頂針板，上頂出板）

2）、頂針底板（底針板、頂針墊板、下頂出板）

3）輔助導向部分

1、導柱（GPA）

2、回位銷（RPN）

3、輔助導柱（EGP）

4、連接固定部分

三、模架

1

三④—1—j--------------1②

自6-M16

二

L?M10I

「田T^

SECTIONVIEW

四、模架的分類

(1)大水口模架(二板模)SideGateSystem

(2)細水口模架(三板模)PinPointGateSystem

(3)簡易細水口模架(三板模)ThreePlateTypeSystem

項目實施過程

教學后記：

本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產(chǎn)中實際應用的實例，讓學生理解模

具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定

的感性認識。

課時授課計劃

、授課具體時間:

二、授課課題：第八單元塑料件在模具中的成型位置

能力目標：具有合理選擇分型面的能力;

知識目標：如何選擇分型面

四、教學重點難點：

重點：

難點：

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）：

項目導入

為燈罩模具選擇合理的分型面?

項目相關知識點

5.2塑料模分型面選擇

一、分型面

為了塑件及澆注系統(tǒng)凝料的脫模和安放嵌件，將模具適當分成可分離的接觸表

面項目實施過程

2.形狀：

有平面、斜面、階梯面、和曲面。

二、分型面選擇的一般原則

分型面的選擇是模具設計首先解決的一個問題，選擇好壞影響質(zhì)量、模具的使

用和制造，決定模具結構形式。對于某一塑件以下原則可能矛盾，不能全符合

原則，應滿足主要要求。分型面選定，模具結構大致定了。

1、分型面應選擇在塑料件的最大截面處否則無法脫模和加工型腔。

2、塑件在型腔中的方位選擇為避免側(cè)向分型和側(cè)向抽芯，以免模具結構復雜。

3、分型面應便于塑件的脫模

①盡量采用一個與開模方向垂直分型面，避免側(cè)向分型和側(cè)向抽芯。

②開模時盡可能留在動模部分。

4、分型面的選擇應有利于側(cè)向分型與抽芯

①側(cè)型芯設在動模。

②將抽芯或分型距離較大的放在開模的方向上，而將抽芯距離較小的放在側(cè)

向。

③將投影面積大的分型面設在垂直于合模方向上，將投影面積小的分型面作為

側(cè)向分型。

5、分型面的選擇應保證塑件的精度有同軸度要求，應設在同一模板內(nèi)。

6、分型面的選擇應不影響塑件外觀產(chǎn)生飛邊容易修整的部位。

7、分型面的選擇應有利于防止溢料垂直于合模方向的分型面上的投影面積接近

于注射機的最大注射面積時，就會產(chǎn)生溢料。

意霹

8、分型面的選擇應有利于排氣盡可能與熔體流動的末端重合

9、分型面的選擇應盡量使成型零件便于加工應盡量使成型零件便于加工，保證

成型零件的強度，避免成型零件出現(xiàn)薄壁及銳角。

10、減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異若外觀無嚴格要求，較高的

且脫模斜度要求小的塑件，可將分型面選在中間。

項目實施過程

分型面的選擇：

該塑件為燈座，外形要求美觀，無斑點和熔接痕，表面質(zhì)量要求較高。在選擇

分型面時，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能

順利取出塑件，有兩種分型面的選擇方案。

其一，選塑件小端底平面作為分型面，如圖1。選擇這種方案，側(cè)面抽芯機構設

在定模部分，模具結構需用瓣合式，這樣在塑件表面會留有熔接痕，同時增加

了模具結構的復雜程度。

其二，選塑件大端底平面作為分型面，如圖2。采用這種方案，側(cè)面抽芯機構設

在動模部分，模具結構也較為簡單。所以，選塑件大端底平面作為分型面較為

合適

教學后記：

本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產(chǎn)中實際應用的實例，讓學生理解模

具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定

的感性認識。

課時授課計劃

、授課具體時間:

二、授課課題：第十單元成型零件的結構設計1

能力目標：凹模及凸模的結構形式；

知識目標：1、凹模及凸模的結構形式；2、小型芯

四、教學重點難點：

重點：

難點：

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）:

項目導入

項目相關知識點

一、型腔的結構設計

⑴整體式型腔：適合于形狀簡單的小型塑料件。

特點：結構簡單，牢固可靠，具有較高的強度和剛度，不易變形，成型的塑件

質(zhì)量較好。

92^褪腱和型若博梅

⑵組合式型腔：用于形狀復雜塑件

特點：改善了加工性，減少了熱處理變形，節(jié)約了貴重材料，但結構復雜，裝

配調(diào)整麻煩，塑件表面有鑲拼痕跡，型腔牢固性差。

設計時主要應考慮以下要求：

①便于加工、裝配和維修。

盡量把復雜的內(nèi)形加工變?yōu)橥庑渭庸?，降低了型腔整體的加工難度。配合面配

合長度不宜過長，易損件應單獨成塊，便于更換。

拼塊形狀盡量簡單，達到較高配合精度。

②鑲件用高碳鋼或高碳合金鋼淬火。淬火后變形較小，可用專用磨床研磨復雜

形狀和曲面。

防止熱處理碎裂，防止尖角，拼塊應無銳角，允許情況下，拼塊盡量成直角或

鈍角（＞90°）

③有利于排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的通道的設計和加工。

④保證組合結構的強度、剛度，避免出現(xiàn)薄壁和銳角。

⑤盡量防止產(chǎn)生橫向飛邊。

⑥盡量避免在塑件上留下鑲嵌縫痕跡，影響塑件外觀。

⑦鑲拼接縫必須配合緊密。

鑲拼存在間隙，受塑料沖擠會產(chǎn)生飛邊，拼縫線方向應與脫模方向一致。轉(zhuǎn)角

和曲面處不能設置拼縫。

⑧各組合件之間定位可靠、固定牢固。

當分別在動模和定模上應保證同心。

⑨鑲拼件的形狀和尺寸精度應有利于型腔總體精度，并確保動模和定模的對中

性，還應避免誤差積累。鑲塊數(shù)量不宜太多，否則精度不易保證，裝配困難，

拼縫過多。

2、組合式型腔的組合形

⑴整體嵌入式：

小件多腔，型腔本身是整體，可采用優(yōu)質(zhì)鋼材。

特點：型腔形狀及尺寸一致性好，鑲件外形多為旋轉(zhuǎn)體，更換方便，但模具體

積較大，適用小批量。

防轉(zhuǎn)、凹模從上表面嵌入固定板。

⑵局部嵌入式:

特點：型腔某一部分形狀特殊或某一部分磨損需更換，采用局部鑲嵌。

⑷側(cè)壁鑲拼式：

特點：用于中小型塑件。

a

⑸用模套緊箍的側(cè)壁鑲拼式：

特點：用于大型件，將鑲拼部分壓入?？蛑?。

二型芯的結構設計

1.型芯

型芯是指注射模中成型塑件有較大內(nèi)表面的凸狀零件，又稱主型芯

⑴整體式型芯：

用于形狀簡單的小型型芯。

⑵組合式型芯：

用于形狀復雜大型型芯，便于加工。組合的原則與型腔一樣。

①整體組合結構：

特點：為了節(jié)約貴重鋼材、便于加工和熱處理。

②鑲拼式組合結構：

對于形狀復雜的型芯，為了便于加工，可采用鑲拼式組合結構

2.小型芯

成型塑件上較小孔或槽的零件，也是用來成型塑件內(nèi)表面的零件。

⑴孔的成型方法

①通孔的成型方法：

通孔常有三種方式。

飛邊溢料

項目實施過程

教學后記：

本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產(chǎn)中實際應用的實例，讓學生理解模

具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定

的感性認識。

課時授課計劃

、授課具體時間:

二、授課課題：第十單元成型零件的結構設計2

能力目標：能計算成型零件工作尺寸；

知識目標：1、凹模及凸模的結構形式；2、小型芯；

3、成型零件工作尺寸的計算；4、型腔強度及剛度對模具成型的影響

四、教學重點難點：

重點：

難點：

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）：

項目導入

計算其成型零件尺寸

丁材樸硬聚氯乙烯

項目相關知識點

成型零件的工作尺寸計算

工作尺寸：成型零件上直接成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺

寸、型腔的深度或型芯的高度尺寸、中心距尺寸等。

一、國標計算法

1.影響塑件尺寸公差的因素

影響塑件尺寸公差的因素很多，而且相當復雜，主要因素有：

⑴成型零件的制造誤差：

5Z=A/3-A/4組合式成型零件的制造公差應根據(jù)尺寸鏈加以確定。

⑵成型零件的磨損量：

①主要磨損因素：脫模磨損(而與脫模方向相平行的表面應考慮磨損)、料流的

沖刷、腐蝕性氣體的銹蝕、模具的打磨拋光。

②批量小取小值或不考慮磨損量：含礦物填料或玻璃纖維增強塑料取較大值；

摩擦系數(shù)小的熱塑性塑料取小值；模具耐磨性好，表面鍍鋁或氮化取小值。

③成型零件磨損對小件影響大，對大件影響小。

④對于中小型塑件，5C=A/6；大型塑件則取A/6以下。

⑶成型收縮率的偏差和波動

8s=(Smax-Smin)Ls=A/3：Ls越大越影響。

⑷模具安裝配合的誤差：5i

⑸水平飛邊厚度的波動：8f

塑件的最大誤差

5=5z+8c+5S+5i+8f

主要影響因素：、

8z>Sc8s

結論：

①大件，5s影響很大，穩(wěn)定工藝條件，選收縮率波動小的塑料

②小件，5z和6c影響大，提高成型零件的制造精度和減少磨損量

③6影響因素較多，不容易達到高精度，因此多取精度低些

2.成型零件工作尺寸標注方法

按平均縮率，在設計計算之前，必須對它們的標注形式及其偏差分布做一些必

要的規(guī)定：

①塑件上的外形尺寸采用基軸制，單向負偏差，基本尺寸為最大值；與塑件外

形尺寸相應的型腔類尺寸采用單向正偏差，基本尺寸為最小值。

②塑件上的內(nèi)形尺寸采用基孔制，單向正偏差，基本尺寸為最小值；與塑件內(nèi)

形尺寸相應的型芯類尺寸采用單向負偏差，基本尺寸為最大值。

③塑件和模具上的中心距尺寸均采用對稱分布雙向等值正、負偏差，它們的基

本尺寸均為平均值。

3.型腔和型芯工作尺寸計算

Smax、Smin為塑料最大、最小收縮率

平均值Scp=(Smax+Smin)/2

⑴型腔和型芯徑向尺寸

型腔徑向尺寸

LM=(Ls+LsSep-△)+6z

型芯徑向尺寸

LM=(Ls+LsSep+△)—6z

⑵型腔深度和型芯高度尺寸

型腔深度尺寸

HM=(Hs+HsSep—A)+6z

型芯高度尺寸

HM=(Hs+HsScp+△)-6z

⑶型腔和型芯脫模斜度的確定

一般在保證塑件精度要求的前提下，型腔和型芯在脫模方向的脫模斜度盡量取

大些，以便于脫模；型腔的斜度可比型芯取小些，以便于脫模。

4、有脫模斜度時徑向尺寸確定

1)當脫模斜度不包括在塑件公差范圍內(nèi)時：

塑件上外形以大端為準，斜度取向小端；

模具型腔以大端為準，斜度取向小端。

只檢驗大端尺寸：LM=[Ls+LsScp-(3/4)A]+8z

塑件上的孔以小端為準，斜度取向大端；

模具型芯以小端為準，斜度取向大端。

只檢驗小端尺寸：IM=[ls+lsScp+(3/4)A]-6z

2)當脫模斜度包括在塑件公差范圍內(nèi)時：

型腔小端尺寸：LM=[Ls+LsScp-(3/4)△]+bz

型腔大端尺寸：LM大=上1\/1+(1/4?l/2)A]+6z

型芯大端尺寸：IM=[ls+lsScp+(3/4)△]-5z

型芯小端尺寸：IM小工IM-(1/4?1/2)△[5z

3)說明

①基本尺寸及公差值均取兩位，如。

②對于收縮率很小薄壁塑件時，可以不必考慮收縮。

③著重控制配合尺寸，其余尺寸簡化計算。

4)中心距工作尺寸計算

LM=(Ls+LsSep)±

5)型芯(或成型孔)中心到成型面距離尺寸計算

①安裝在凹模內(nèi)的型芯中心與凹模側(cè)壁距離尺寸的計算

②安裝在凸模上的型芯(或孔))中心與凸模邊緣距離尺寸計算

6)螺紋型芯和螺紋型環(huán)工作尺寸計算

①螺紋連接：三個假設為前提的

②螺紋成型尺寸計算

項目實施過程

查表得塑料收縮率為：

Smax=0.01

Smin=0.006

故：Scp=0.008

分析塑件的最高精度為MT3

模具制造精度?。?/p>

IT9(比塑件精度高三個等級)

1.型腔尺寸計算

⑴外形直徑：D=40-0.34查表得6z=0.062

DM=[D+DScp-(3/4)A]+5z

=[40+40X0.008-(3/4)X0.34]+0.062

⑵凸臺寬度：B=10-0.20查表得5z=0.043

BM=[10+10X0.008-(3/4)X0.20]+0.043

⑶凸臺半徑：Rl=5-0.10查表得5z=0.03

R1M=[5+5X0.008-(3/4)X0.10]+0.03

⑷外形高度：Hl=24-0.28查表得8z=0.052

HlM=[24+24X0.008-(2/3)X0.28]+0.052

2.型芯尺寸計算

⑴內(nèi)孔直徑：dl=34+0.34查表得Bz=0.062

dlM=[dl+dlScp+(3/4)A]-5z

=[34+34X0.008+0.75X0.34]-0.062=34.5-0.062

⑵內(nèi)孔直徑：d2=3.5+0.16查表得5z=Q03

d2M=[3.5+3.5X0.008+0.75X0.16]-0.03=3.65-0.03

⑶擴孔直徑：d3=6.5+0.2查表得8z=0.036

d3M=[6.5+6.5X0.008+0.75X0.20]-0.036=6.7-0.036

⑷內(nèi)孔深度：hl=19+0.28查表得6z=0.052

hlM=[19+19X0.008+0.67X0.28]-0.052=19.34-0.052

⑸擴孔深度：h2=3.5+0.16查表得8z=0.03

h2M=[3.5+3.5X0.008+0.67X0.16]-0.062=3.65-0.03

3.中心距尺寸計算

⑴孔距：Cl=16±0.2查表得5z=Q043

ClM=[Cl+ClXScp]±8z/2=[16+16X0.008]±0.021

⑵凸臺高度：C2=4±0.1查表得6z=0.03

C2M=[4+4X0.008]±0.015

⑶起伏凸邊高度：C3=3±0.1查表得Bz=0.03

C3M=[3+3X0.008]±0.015

⑷非配合圓角：R2=2查表得5z=0.025

R2M=[2+2X0.008]±0.012

⑸起伏凸邊位置角：a=45°(自由公差)取Bz=A/4=30'aM=45°±15'

4.校核

如孔距C1:

(Smax—Smin)XLs+8z<A

(0.01-0.006)X16+0.043=0.107<0.4

教學后記:

本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產(chǎn)中實際應用的實例，讓學生理解模

具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定

的感性認識。

課時授課計劃

、授課具體時間:

二、授課課題：第十二單元成型零件的結構設計3

能力目標：能夠計算成型零件的尺寸；

知識目標：1、成型零件工作尺寸的計算；

2、型腔強度及剛度對模具成型的影響

四、教學重點難點：

重點：

難點：

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）:

項目導入

尋

9

L9

案例背景資料:

材料：ABS

成型腔數(shù)：1X2

產(chǎn)品大小：167X59X19

項目相關知識點

一型腔和底板的強度及剛度計算

1.強度及剛度

塑料模具型腔壁厚及底板的計算是模具設計中經(jīng)常遇到的重要問題，尤其對大

型模具更為突出，目前許多單位憑經(jīng)驗確定，但經(jīng)常因估計不準造成模具報廢

或浪費材料，為此建立科學的確定方法實為重要，目前國內(nèi)外對模具的計算提

出了許多公式或圖表，但總的可以分兩類，一是以剛度為觀點作計算的，二是

以強度為觀點作計算的。在實際中既不允許強度不足而破壞，也不許因剛度不

夠而變形。

在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)模具對剛度及強度并非同進要求兼顧，有的因剛度不足發(fā)生變形

過大而破壞，有的在總變形量不大就發(fā)生了強度破壞，且發(fā)現(xiàn)一般大尺寸型腔

則易發(fā)生強度不足而破壞。強度不足發(fā)生破壞，剛度不足出現(xiàn)過大彈性變形，

產(chǎn)生溢料和影響尺寸及成型精度，脫模困難等。

經(jīng)分析：

大模具剛度合格，則強度合格，小模具強度合格，則剛度合格。因為在生產(chǎn)中,

只要成型條件（溫度、壓力、時間、材料等）相同，則不論模具大小，一般對

型腔壁厚和底板厚度的最大彈性變形量都控制在同一規(guī)定的尺寸范圍內(nèi)（一般

0.025?0.05mm)

e冊=e芹2

在材料力學，大尺寸允許變形量大；而小尺寸允許變形量小，但在模具里不同e

許l=e許2,因此對大尺寸型腔如允許產(chǎn)生0.05mmm變形值時，變形值已經(jīng)很

大，內(nèi)應力超過許用應力而破壞，所以大模具剛度合格，則強度合格，小模具

強度合格，則剛度合格。

強度和剛度條件：

強度條件：。呈［。］（型腔中應力不超過型腔材料許用應力）

（與材料力學相同）

剛度條件：e&e許（型腔彈性變形量不超過允許變形量）

（與材料力學不同）

⑴要防止溢料：主要對組合式或鑲拼式來講

同一種塑料，大小模具溢邊值是相同的。

⑵應保證塑件精度：

中小型塑件公差為0.13~0.25mm

e許至△/5=0.025?0.05mm

由a）、⑵條件都得滿足，取小的值。

⑶要有利于脫模：生產(chǎn)中一般不考慮

上、下壓住，變形只能向兩邊，因此不存在脫不出來

2.型腔和底板的強度及剛度計算

⑴計算法

支承板可以查表也可以計算求得。

m3-36艷影Ifl合式電網(wǎng)336施影姐合式專

般底板厚度的計算R底?厚度的計算

3.型腔側(cè)壁的最大允許變形量6

從中小型塑件的尺寸精度考慮：BWA/5

從不產(chǎn)生溢料飛邊考慮：型腔配合處的最大間隙Zmax<塑料的溢料值

保證塑件的順利脫模：（收縮量）

型腔力學計算的特征和性質(zhì)：

大型腔以剛度為主計算，小型腔以強度

為主計算

圓形凹模直徑：D<67?86mm時以強度

計算為主

矩形凹模長邊：L<108?136mm時以強

度計算為主

型腔內(nèi)半徑mm205086100120140

按剛度計算型腔厚nun2.31554831492X0

按強度計算型腔壁厚mm133J.554637688

當分界值不明確時按兩種方法計算型腔壁厚值，取其大者。

項目實施過程

經(jīng)險計算法

QbC

大模具30-5080-12035-50

械具25-4060-8025-35

小模具20-3040-6020-25

深型腔時應加大氏C的故值

編水口模具，水口收和良財之何友有量學的開

-最情見下，開距?郭把長度仙。-2”％

且大于120■以上.H比0定技桿的長度.

腐物腹的械THt況下產(chǎn)“呢+

15m2?

2、確定模仁的尺寸

2945一？94￡，

二一I?

V卓If

口Ip

4、確定模架的尺寸，并調(diào)入

￡

教學后記：

本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產(chǎn)中實際應用的實例，讓學生理解模

具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定

的感性認識。

課時授課計劃

、授課具體時間:

二、授課課題：第十三單元澆注系統(tǒng)設計（一）

能力目標：能完成一般模具澆注系統(tǒng)的設計；

知識目標：1、澆注系統(tǒng)的作用；2、澆注系統(tǒng)設計的基本原則；

3、普通澆注系統(tǒng)的組成及各部分作用；

四、教學重點難點：

重點：

難點：

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）:

項目導入

項目相關知識點

一、澆注系統(tǒng)結構組成

1、澆注系統(tǒng)的定義

澆注系統(tǒng)：指塑料熔體從注射機噴嘴進入模具開始到型腔為止，所流經(jīng)的通道。

2、澆注系統(tǒng)的作用

傳遞塑料，排出型腔內(nèi)氣體，傳遞壓力。

將熔體平穩(wěn)地引入型腔，使之充滿型腔內(nèi)各個角落，在熔體填充和凝固過程中,

能充分地將壓力傳遞到行腔的各個部位，獲得組織致密、外形清晰、尺寸穩(wěn)定

的塑件。

3、澆注系統(tǒng)的分類

1）普通澆注系統(tǒng)

2）熱流道澆注系統(tǒng)

4、普通澆注系統(tǒng)的組成

⑴主流道：熔料最先流過的通道。從注塑機噴嘴與模具接觸起，到分流道為止

的這一段流道。作用是負責將塑料熔體輸往分流道

⑵分澆道：過渡通道。介于主流道和澆口之間的一段流道，它開

設在分型面上。作用是將主流道送來的塑料分配后，輸往各個澆口

⑶澆口：連接分流道與型腔之間的一段細短通道。加速熔體，封閉型腔，便于

塑件分離。

⑷冷料穴：儲藏冷料，避免阻塞

通道。一般在主流道的末端設置，

以裝納冷卻頭。

項目實施過程

二、澆注系統(tǒng)設計的基本原則

塑料熔體流動狀態(tài)一一層流和紊流

⑴必須了解塑料的工藝特性

⑵排氣良好

⑶防止型芯和塑件變形

⑷減少熔體流程及塑料耗量流程長，熔接痕，強度差。

⑸修整方便，并保證塑件的外觀質(zhì)量

⑹要求熱量及壓力損失最小流程應盡量小，澆注系統(tǒng)減少彎折，降低表面粗糙

度。減小塑料用量和模具尺寸。

壓力損失：

①流道及型腔愈長，則損失越大；

②流道斷面尺寸愈小，則損失越大；

③塑料粘度越大，則損失越大。

⑺要結合型腔布局

此外，澆注系統(tǒng)設計的位置應盡量與模具的軸線對稱。

⑻澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應盡量小且容積盡量少

這樣減小所需鎖模力，又減少塑料耗量，縮短成型周期。

⑼避免形成強度不良的熔接縫

⑩應防止將大小相差懸殊的塑料制品放在同一付模具內(nèi)

當工件數(shù)量少時，可將幾個不同形狀零件放在一個模具中，省材料。在試件時

有很多件不同放在一模內(nèi)試制，若壁厚相差懸殊放在一塊，則可加大進入厚制

件的流道(多流些)。

三、普通澆注系統(tǒng)設計

(1)、主流道設計

一般將主流道設在模具的中心位置，模腔內(nèi)的塑料就以模具的中心進行對稱平

衡布局。

臥、立式注塑機使用模具的主流道垂直于水平分型面，而角式注塑機用模具的

主流道平行并位于水平分型面上。主流道的端面形狀多為圓形。

一般都不將主流道直接開在定模板上，而是將其單獨設在一個襯套中，然后將

襯套鑲?cè)肽０鍍?nèi)，此襯套稱為澆口套。

主流道軸線一般位于模具中心線上，與噴嘴軸線重合。斷面形狀為圓形，直徑

不能過小或過大。過小，塑料在流動過程中冷卻面積相對增加，熱量損失大，

粘度增加，流動性降低，成型壓力損失大，成型困難；直徑過大，使流道容積

加大，塑料耗量增加，塑料流動過中壓力減弱，冷卻時間延長，易產(chǎn)生紊流或

渦流，使塑件產(chǎn)生氣孔，影響塑件質(zhì)量。一般流動性好，塑件較小，主流道設

計得小些；流動性差，塑件較大，主流道設計得大些。

設計要點：

截面形狀、錐度、孔徑、長度、球面R、圓角r

1.為減小流動阻力，則d<D

D=d+(0.5-l)

2.為防止溢料

R=r+(1?2)mm,若R<r,則如圖6—13(b)

例如125克注射機，則為便于凝料從直澆道中拔出，錐角a=,一般取3°、4。

左右，不要太大，以便此處尺寸過大。對流性差的塑料可增加大到6°左右。

4.主流道的長度HW60mm。實際上一般超出，因為實際上定模和定模座板厚度

決定其長度，不可避免。

5.主流道錐度表面光潔度0.4

6.主流道與分澆道結合處采用圓角過渡，其半徑

r為1?3mm,圓角過渡，以減小流動阻力和速度。

7.主流道不要分散組織，當主流道通過兩塊模板

時，兩板的拼縫間會溢入熔體，冷料脫模困難。

必要時采用如圖

8.澆口套的長度應與定模板厚度一致，它的根部不應凸出在分型面上，否則會

造成合模困難，不嚴密，產(chǎn)生溢料，甚至壓壞模具。

9.設置主流道襯套

一般主流道不直接開在定模板上，而是制造單獨的可拆卸澆口套，選用優(yōu)質(zhì)鋼

材。防止襯套在熔體反壓力作用下退出定模板而設計的，用定位圈壓住襯套大

端臺階，再用螺釘將定位圈緊固在定模座板上。不要做成如圖的形式。

10.主流道的上端做成凸臺高5?10,與定模板孔徑間隙配合，凹坑3?5.澆口套

與安裝孔應為過渡配合。

教學后記：

本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產(chǎn)中實際應用的實例，讓學生理解模

具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定

的感性認識。

課時授課計劃

、授課具體時間:

二、授課課題：第十四單元澆注系統(tǒng)設計（二）

能力目標：具有合理選擇分型面的能力;

知識目標：如何選擇分型面

四、教學重點難點：

重點：

難點：

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）:

項目相關知識點

一分澆道設計

L分澆道的截面形狀及尺寸

一般開在分型面上。分流道斷面不能過大或過小。

常用的分流道斷面形狀為U形、梯形、正六邊形斷面等。斷面為圓形的分流道

應用效果應是最好，但圓形分流道工藝性較差。

分流道的斷面形狀及尺寸大小，應根據(jù)塑料品種、成型塑料件的體積、塑件壁

厚、塑件形狀、分流道長度以及注射速度等而定。

圓形截面：

優(yōu)點：流道形狀效率較高，可達0.25D。

缺點：增加制作費用及成本，稍不注意會造成流道交錯而影響流動效率。

矩形截面:

流道效率與圓形相當，但面積卻比圓形流道多出27%,增加了射出廢料，而且

會造成頂出力量增加的現(xiàn)象。

梯形截面：

面積比圓形流道多出39%,更加浪費，但是與圓形流道相比的唯一優(yōu)點是制造

簡便。

U形截面：

又稱改良式梯形流道，區(qū)吉合圓形與梯型的優(yōu)點改良而成，面積僅比圓形流道多

出14%o

六角形截面：

其面積僅為圓形流道的82%,是最理想的澆道，但是制造不易，通常不考慮使

用。

大截面和澆口，層流狀態(tài)。小截面和澆口，紊流狀態(tài)。

大截面流速慢易形成絕熱層，內(nèi)部層流，制品有最小內(nèi)應力和熔接痕缺陷。若

小截面，則流速快，不能形成絕熱層，熔體無序的紊流，使內(nèi)應力增大，熔接

痕增大。所以斷面不能過大或過小。

2.分澆道的布置形式

⑴平衡式布置：將通往各個型腔的分流道的斷面形狀、大小及分流道長度都取

作一致。主流道到各個型腔的分澆道均相等。

⑵非平衡布置：主流道到各個型腔的分澆道長度不等，須將澆口開成不同尺寸。

優(yōu)點：型腔數(shù)量較多是可縮短流道的長度，模具機構緊湊。

缺點：精度要求特別高的塑件不宜采用。

平衡式布置的特征：長度、斷面形狀及尺寸均相等。

非平衡式布置的主要特征:

1、各型腔的流程不同

2、截面形狀、尺寸相同；

3、但長度不同。

b)

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C)

3?分澆道設計要點:

⑴分澆道的斷面和長度設計,應在保證順利充模的前提下，盡量取小，轉(zhuǎn)折處

圓角，使流動阻力減小。

⑵分澆道的表面積不必很光,表面粗糙度一般為1.6|im,有利于保溫。

⑶當分澆道較長時，可將分流道的盡頭沿前進方向稍稍延長作為冷料穴，使冷

料不致進入型腔。

⑷分澆道與澆口的連接處要以斜面或圓弧過渡。

⑸布置分流道時，還應注意使腔內(nèi)塑料脹模力的中心與設備鎖模力的重型重合,

以防發(fā)生溢料現(xiàn)象。

⑸設計分流道時，應先取較小的尺寸，便于試模后根據(jù)實際情況進行修正；分

流道較多時，應加設分流錐；保證各型腔均衡進料；支分流道一致且盡量短，

主分流道斷面不小于各支分流道斷面積之和；一模幾件要求分流道與件相適應。

⑹澆注系統(tǒng)無論是平衡式還是非平衡式布置，型腔都應與模板中心對稱。

⑺分流道設置：

動、定模都開分流道：流動性差塑料，模具加工精度高，對中性強。

模具一邊：有時要加分流道拉料桿或推桿，以便開模時流道料的脫模。

⑻制品的體積和壁厚，分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。

⑼成型樹脂的流動性，對于含有玻璃纖維等流動性較差的樹脂，流道截面要大一

止匕

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⑩分流道的尺寸盡可能短，容易盡可能小。

?要便于加工及刀具的選擇。

?每一節(jié)流道要比下一節(jié)流道大10?20%(D=dX10?20%)。

4.分流道的尺寸設計

流道的直徑過大：不僅浪費材料，而且冷卻時間增長，成型周期也隨之增長，造

成成本上的浪費。

流道的直徑過?。翰牧系牧鲃幼枇Υ螅自斐沙涮畈蛔?，或者必須增加射出壓力

才能充填。

因此流道直徑應適合產(chǎn)品的重量或投影面積。

教學后記：

本節(jié)課主要是介紹了模具在生活、生產(chǎn)中實際應用的實例，讓學生理解模

具基本概念和分類，初步掌握模具設計與制造相關知識；并對模具應用有一定

的感性認識。

課時授課計劃

一、授課具體時間：

二、授課課題：第十五單元澆注系統(tǒng)設計（三）

三、教學目的要求：

能力目標：具有合理選擇分型面的能力;

知識目標：如何選擇分型面

四、教學重點難點：

重點：

難點：

解決方案：以案例講解為主，結合實物以及理論的分析，并通過課堂互動

的形式來講解模具的相關知識

五、教學方法、用具：

教學方法：1、前言：10分鐘；2、教師講解：60分鐘；

3、思考討論：15分鐘；4、布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘；

（可根據(jù)實際方法增減）通過例題講授，作品觀察，操作練習等解決難點。

教學條件用具：多媒體教室、設計相關軟件、電子課件、模具零件

六、教學過程（包括教學內(nèi)容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時

間分配、課外作業(yè)等）：

項目導入

項目相關知識點

一、澆口作用

澆口是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，澆口的位置、類型及尺寸對膠件質(zhì)量影響很大

①控制；②封閉型腔；③小澆口加速。

分類：

①按寬度分：

窄澆口：點或針澆口，阻力非常大，用于流動性好的塑料。壓力損失大，比寬

澆口損失大30%,注射周期短，澆口處內(nèi)應力小，用于邊緣或中心進料塑件，

有點澆口、側(cè)澆口、瓜形澆口等。

寬澆口：壓注中環(huán)形澆口，料進入平穩(wěn)，應力小，但去掉較難，減少塑件收縮、

氣泡及熔接痕，適于直接進料件、粘度高塑料，如扇形、盤形等。

②按特征分：

限制澆口：分流道與型腔間采用一段距離很短、斷面積很小的澆口相連，用于

多腔模，有分流道，如側(cè)澆口等。

非限制澆口：又稱直接澆口、中心澆口或主流道型澆口，塑料通過流道直接進

入型腔，主流道下來就是工件，無分流道，阻力小，壓力損失小，節(jié)約塑料，

模具結構簡單，但易倒流，冷凝時間長，塑件殘余應力大，塑件修整費時。

二、澆口的斷面形狀及尺寸

一般為矩形。Ra=0.4um,否則易產(chǎn)生摩擦阻力。

澆口的斷面形狀有圓形、矩形或正方形。

優(yōu)點：取較小的澆口，可以增加物料的充模流速，產(chǎn)生摩擦熱或增大剪切速率來

提高流動性，控制澆口封閉時間，降低模塑周期，易于平衡各型腔的進料速度,

尤其是使平衡式分流道達到各澆口同時進料，容易與塑件斷離。

缺點：澆口過小會造成太大的流動阻力，延長進料時間。

厚度a=(l/3?2/3)塑件壁厚(a尺寸先做小點再修大)；

寬度b=(5?10)a(中小型工件，大件b還可大些)；

長度c=0.5?2mm。

澆口不宜過大或過?。?/p>

澆口斷面尺寸大小與塑料流速及流態(tài)有直接關系，對塑件質(zhì)量影響很大，當澆

口較薄時，會提高流速，有利于薄壁件，能獲得清晰塑件外形，減小應力，防

止彎曲及變形。過薄，會使塑料末充滿型腔就冷凝，造成壓力損失大，成型困

難，甚至還會使塑料形成噴霧狀，高速射入型腔后與空氣混淆，氣體不能順利

排出，致使塑件產(chǎn)生氣泡、表面氣穴、麻點等現(xiàn)象。適當增厚澆口，進入速度

降低，有利于排氣，有利于填充過程保持料溫，使熔料更好地熔合，避免產(chǎn)生

縮孔，減小塑件表面粗糙度，且有利于在保壓過程中壓力的傳遞和補料，但過

厚澆口，流速太低，延