塑料模具设计指导书.doc

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1、广东水利电力职业技术学院塑料成型工艺与模具设计课 程 设 计 指导书机械工程系 杨晓红塑料模具课程设计指导书塑料模具课程设计是塑料成型工艺与模具设计课程教学中最重要的教学实践环节。旨在培养学生综合应用塑料模具设计知识，系统地进行塑料模具设计，包括塑料模塑成型工艺编制、塑料模具设计、非标准模具零件设计等。一、目的和要求1、目的、培养学生对具体设计任务的理解和分析能力；、培养学生编制模塑成型工艺规程的能力；、培养学生设计塑料模具的能力；、培养学生综合运用专业理论知识、分析问题、解决问题的能力和严谨、科学的工作态度。2、要求、塑料模具课程设计题目为相当模具设计师考级程度的塑件，满足教学要求和生产实际

2、的要求，应尽可能做到结合生产需要。、查阅有关资料，作好设计准备工作，充分发挥自已的主观能动性和创造性；、树立正确的设计思想，结合生产实际综合地考虑经济性、实用性、可靠性、安全性及先进性等方面的要求；、要求模塑工艺计算正确，编制的塑料模塑工艺规程符合生产实际；、要求模具结构合理，凡涉及国家标准之处均应采用国家标准，图面整洁，图样和标注符合国家标准；二、准备工作和注意事项1、预备知识塑料模具课程设计是在学生具备了机械制图，公差与技术测量，材料及热处理，机械设计基础，机械制造技术，塑料模具设计，机械与自动化，数控加工技术等必要的基础知识与专业知识的基础上进行的。完成本专业教学计划中所规定的认知实训，

3、也是保证学生顺利进行模具设计实训的必要的教学实践环节。2、注意事项、必须先准备好资料、手册、图册、计算器、报告纸等。、应对塑料模具设计的原始资料进行认真地消化，并明确设计要求再进行工作。原始资料包括：塑料件零件图，原材料牌号与规格，成型设备的牌号与规格等。、画出的模具结构草图经指导教师认可后方能绘制正式装配图及零件图。三、课程设计的任务1、编制模塑成型工艺规程。2、绘制注射模装配图。3、绘制非标准模具零件图。4、编写技术总结报告（或设计说明书）。四、设计的一般步骤塑料模具设计的步骤见下图：分析塑件能用的塑料品种及其性分析塑件工艺性确定成型设备的型号和规格编制塑件的模塑成型工艺确定模具型腔数及排

4、列方式确定分型面位置选择浇注系统和排气系统确定成型零件和主要结构形式选择推出方式确定推出和回程机构成型零件的设计与标准件的选择用温度调节系统的设计绘制模具装配图和零件图编制设计计算说明书塑料模塑工艺设计塑料模具设计1、塑料模塑工艺设计见表1表1. 注射模塑工艺设计的基本内容了解塑件所用的塑料种类及其性能通常用户已规定了塑料的品种，设计人员必须充分地掌握材料的种类和成型特性：1、所用塑料是热塑性还是热固性以及其它的树脂名称；2、所用塑料的成型工艺性（流动性、收缩率、吸湿性、结晶性、比容、热敏性、腐蚀性等）。分析塑件的结构工艺性用户提供有塑件数据，有塑件图形或塑件实物模型，随着CAD技术的应用，也

5、有提供塑件的CAD数据。根据这些数据作如下分析：1、塑件的用途，使用和外观要求，各部分的尺寸和公差、精度和装配要求。2、根据塑件的几何形状（壁厚、加强筋、孔、嵌件、螺纹等）、尺寸精度、表面粗糙度，分析是否满足成型工艺的要求。3、如发现塑件某些部位结构工艺性差，可提出修改意见，在取得相关人员的意见后，方可进行修改。4、初步考虑成型工艺方案，分型面、浇口形式及模具结构。确定成型设备的规格和型号1、根据所用塑件的类型和重量、塑件的生产批量、成型面积大小、粗选成型设备的型号和规格。必须掌握成型设备的以下内容：、与模具安装有关的尺寸规格，其中有模具安装台的尺寸、安装螺孔的排布和规格、模具的最小闭合高度、

6、开模距离、拉杆之间的距离、推出装置的形式、模具的装夹方法和喷嘴的规格等。、与成型能力有关的技术规格：其中有锁模力、注射压力、注射容量、塑化能力和注射率。2、待模具结构的形式确定后，根据模具与设备的关系，进行必要的校核。考虑生产能力和效率通常用户对模具使用寿命提出要求，例如总的注射次数。设计人员根据用户要求，可分别采用长寿命模具或适用于小批量生产的简易模具。编制塑件的模塑成型工艺卡模塑工艺卡应包括模塑成型工艺过程及适宜的工艺参数（温度、压力、时间），成型设备等。模塑成型工艺卡见附表12、塑料模设计见表2、表3、表4表2. 塑料模具设计的基本内容塑料模具设计的基本内容进行模具设计可行性分析根据塑件

7、技术要求和塑料模塑成型工艺文件技术参数进行模具设计可行性分析1、保证达到塑件要求 为保证达到塑件形状、精度、表面质量等要求。对分型面的设置方法、拼接线的位置、侧面抽芯的措施、出模斜度数值、熔接缝的位置、防止出现气孔和型芯偏斜的方法及型腔、型芯的加工方法等进行分析。2、合理地确定型腔数 为提高塑件生产的经济效益，在注射机容量能满足要求的前提下，应计算出较合理的模腔数。随型腔数量的增多，每一个塑件的模具费用将有所降低。型腔数的确定一般与塑件的产量、成型周期、塑件的价格、塑件的重量、成型设备、成型费用等因素有关。3、浇道和浇口设置 由于浇口对塑件的形状、尺寸精度、熔接缝位置、二次加工和商品价格等有较

8、大影响，因而必须首先对浇道和浇口与具体塑件的成型关系进行分析。确定模具类型在对模具设计进行初步分析后，即可确定模具的基本结构。通常模具结构按以下方法分类，可根据上述分析选择合理的结构类型。1、按浇注系统形式分类的模具类型：两板式模具、三板式模具、多板式模具等。2、按型腔结构分类的模具类型：直接加工型腔（又可细分为整体式结构、部分镶入结构和多腔结构）、镶嵌型腔（又可分为镶嵌单个型腔和镶嵌多个型腔）。3、按照侧抽芯方式分类的模具类型3、按照驱动侧型芯方式分类的模具类型：利用开模力驱动（可分为斜导柱抽芯、齿轮机构抽芯、螺纹机构抽芯和凸轮抽芯等）、利用液压顶出力推顶斜拼块抽芯、液压缸抽芯、电动机抽芯。

9、确定模具类型的主要结构1、型腔布置 根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。2、确定分型面 分型面的位置要有利于模具加工、排气、脱模及成型操作、塑料制件的表面质量等。3、确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大小）。4、选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），决定侧凹处理方法、抽芯方式。5、决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。6、根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置。7、确定主要成型零件

10、，结构件的结构形式。8、考虑模具各部分强度，计算成型零件工作尺寸。在确定模具结构示意图时，最好提出两种以上的结构方案，进行分析比较，综合其优缺点，取最佳方案。模具材料的选择及其热处理的确定1、根据模具产品批量、复杂程度、精度要求、工作条件和制造方法，合理选用模具材料。2、根据模具零件的工作位置、受力情况，决定该零件的热处理要求。3、根据所选用的塑料特性、填料类型，确定其表面处理要求。绘制模具装配图和非标准零件图根据上述分析、计算及方案论证后绘制模具装配图及非标准零件图。表3. 绘制模具装配图的要求布置图面及选定比例1、遵守国家标准的机械制图规定。2、可按模具设计中习惯或特殊规定的绘制方法作图。

11、3、计算机绘图，其尺寸必须按照机械制图要求缩放。设计绘图顺序1、主视图：绘制模具装配图时，由里后外，由上而下的次序，即先绘制产品零件图、凸模、凹模2、俯视图：将模具沿注射方向“打开”定模，沿注射方向分别从上往下看打开的定模和动模，绘制俯视图，其俯视图和主视图一一对应画出。3、模具工作位置的主视图一般应按模具闭合状态画出。其次与计算工作联合进行，画出它各部分模具零件结构图，并确定模具零件的尺寸。如发现模具不能保证工艺的实施，则须更改工艺设计。模具装配图的布置模具装配图的绘图要求1、用主视图和俯视图表示模具结构。主视图上尽可能将模具的所有零件画出，或采用全剖视或阶梯剖视。2、在剖视图中所剖切到的凸

12、模和顶件块等旋转体时，其剖面不画剖面线；有时为了图面结构清晰，非旋转体的凸模也可不画剖面线。3、府视图可只绘出动模或动、定模各半的视图。需要时再绘一侧视图以及其它剖视图和部分视图。模具装配图上的塑件图1、塑件图是经模塑成型后所得到的塑件图形，一般画在总图的右上角，并注明材料名称，塑料牌号等。2、塑件图的比例一般与模具图上的一致，特殊情况可以缩小或放大。塑件图的方向应与模塑成型方向一致（即与塑件在模具中的位置一样），若特殊情况下不一致时，必须用箭头注明模塑成型方向。模具装配图的技术要求在模具总装配图中，要简明注明对该模具的要求和注意事项，技术条件。技术条件包括：所选设备型号、模具闭合高度、防氧化

13、处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求，有关试模及检验方面的要求。模具装配图上应标注的尺寸1、模具闭合尺寸、外形尺寸、特征尺寸（与成型设备配合的尺寸）、装配尺寸（安装在成型设备上螺钉孔中心距）、极限尺寸（活动零件起止点）。2、编写明细表标题栏和明细栏标题栏和明细栏放在总图右下角，若图面不够，可另立一面，其格式应符合国家标准。表4. 绘制模具零件图的要求在生产中，标准件不需绘图，模具总装配图中的非标准模具零件均需绘制零件。有些标准零件（如上、下模座）需补加工的地方较多时，也要求画出，并标注加工部位的尺寸公差。非标准模具零件图应标注全部尺寸、公差、表面粗糙度、材料及热处理、技术要求等。模具零

14、件图是模具零件加工的唯一依据，包括制造和检验的全部内容，设计时应满足绘制模具零件图的要求。正确而充分的视图所选视图应充分而准确地表示零件内部和外部的结构形状和尺寸大小。而且视图和剖视图的数量应为最少。具备制造和检验零件的数据零件图的尺寸制造和检验零件的依据，故应认真细致地标注。尺寸既要完备，同时又不重复。在标注尺寸前，应研究零件的加工和检测的工艺过程，正确选定尺寸的基准面，作到设计、加工、检验基准统一，以利于加工和检验。零件图的方位应尽量按其在总装配图中的的方位画出，不要任意旋转和颠倒，以防画错，影响装配。标注加工尺寸公差及表面粗糙度所有的配合尺寸或精度要求较高的尺寸都应标注公差（包括表面形状

15、和位置公差）。未注尺寸公差按IT14级制造。模具的工作零件（如凸模、凹模、凸凹模）的工作部分尺寸按计算值标注。模具零件在装配过程中的加工尺寸应标注在装配图上，如必须在零件上标注时，应在有关尺寸近旁注明“配作”、“装配后加工”等字样或在技术要求中说明。因装配需要留有一定的装配余量时，可在零件上标注出装配链补偿量及装配后所要求的配合尺寸、公差和表面粗糙度等。两个互相对称的模具零件，一般应分别绘制图样；如绘在一张图上，必须标明两个图样代号。模具零件的整体加工，分切后成对或成组使用的零件，只要分切后各部分形状相同，则视为一个零件，编一个图样代号，绘在一张图样上，以利于加工和管理。模个零件的整体加工，分

16、切后尺寸不同的零件，也可绘在一张图样上，但应用引出线标明不同的代号，并用表格列出代号、数量及重量。所有的加工表面都应注明表面粗糙度等级。一般地零件表面粗糙度等级可根据对各个表面工作要求及精度等级来决定。技术条件凡是图样或符号不便于表示，而在制造时又必须保证的条件和要求都应注明在技术条件中。它的内容随着不同的零件、不同的要求、不同的加工方法而不同。其中主要应注明：1、对材质的要求。如热处理方法及热处理表面所应达到的硬度等。2、表面处理，表面涂层以及表面修饰（如锐边倒钝、清砂）等要求。3、未注倒圆半径的说明，个别部位的修饰加工要求。4、其它特殊要求。表5. 模具中的一些习惯画法模具图中的画法主要按

17、机械制图的国家标准规定，考虑到模具的特点，允许采用一些常用的习惯画法。内六角螺钉和圆柱销的画法同一规格、尺寸的内六角螺钉和圆柱销，在模具总装配图中的剖视图中可各画一个，引一个件号。当剖视图中不易表达时，也可从俯视图中引出件号。内六角螺钉和圆柱销在俯视图中分别用双圆（螺钉头外径和窝孔）及单圆表示，当剖视图位置比较小时，螺钉和圆柱销可各画一半。在总装配图中螺钉过孔一般情况下要画出。弹簧窝座及圆柱螺旋压缩弹簧的画法习惯采用简画画法画弹簧，用双点划线表示，当弹簧个数较多时，在俯视图中可只画一个弹簧，其余只画窝座直径尺寸大小不同的各组孔的画法直径尺寸大小不同的各组孔可用涂色、符号、阴影线区别。五、编写设

18、计报告设计报告的主要内容包括：零件成型过程设计的各项计算、选用依据和经济分析等。其内容和顺序为：1) 封面2) 产品图3) 目录4) 零件的工艺分析5) 产品零件工艺方案的拟定6) 设计计算7) 机床的选择8) 模具类型和结构形式的比较选择9) 模具零件的选用、设计及必要的计算10) 学生对综合实训的感受11) 参考资料附表1塑料注射成型工艺卡塑料注射成型工艺卡资料编号车 间共 页第 页零件名称材料牌号设备型号装配图号材料定额每模件数零件图号单件重量工装号零件草图材料干燥设 备温度C时间h料筒温度C后段中段前段喷嘴模具温度C时间S注射保压冷却压力MPa注射压力背压后处理温度时间定额min辅助时间单件检 验绘 制校 对审 核组 长车间主任检验组长主管工程师