1、塑料成型工藝與模具設計課程設計指導書塑料成型工藝與模具設計課程設計指導書一、課程設計的性質、任務和目的:本課程設計是在完成了塑料成型工藝與模具設計、模具制造工藝、模具材料與熱處理及機械制造工藝學后進行的針對注塑成型模具設計的一門實踐性的課程設計,是綜合運用所學知識進行與實際工作相關的設計工作,該課程設計教學環節的作用是:1.鞏固與擴充塑料成型工藝與模具設計、模具制造工藝學非金屬材料等課程所學的知識與技能。2.學習專業設計手冊的使用,強化工程計算、繪圖及文獻檢索的能力,為畢業設計及將來的工作打下基礎。3. 培養和提高分析、解決實際工程問題的能力。進行塑料制件設計的實際訓練,熟悉常用塑料的性能、使

2、用場合,學習對塑料件進行工藝分析的方法。進行塑料模具設計的實際訓練,學習塑料成型工藝與模具設計的具體方法與步驟,培養和提高模具設計的綜合能力。為今后從事模具設計與制造工作打下必要的基礎。2、教學目標:完成塑料制件設計,熟悉常用塑料的性能、使用場合,分析塑料制件的工藝性;完成具有一定特點的塑件的注射模的設計,在設計過程中能夠較好地掌握塑料成型工藝與模具設計的基本理論,掌握常用的注射模具設計使用的工具書和參考資料,掌握成型另件工作尺寸計算,受力另部件強度,剛度計算;掌握選擇注射機的原則和方法,選擇注射機,確定型腔數;確定成型方案;還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。二、模具設計要點及與注射機的關系。

3、1、模具設計要點:熔體的流動情況:流動阻力,速度,流程,重新融合,排氣.熔體冷卻收縮與補縮.模具的冷卻與加熱.模具的相關尺寸與注射機關系.模具的總體結構與零部件的結構,考慮模具安裝與加工強度,精度. 2、模具與注塑機的關系:注塑機的技術規范: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,最大開模行程,定位孔尺寸,嘴噴的球面半徑,注射機動模板的頂出孔,機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最大注射量的選擇。注射機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公稱注射量。塑件+澆注系統和冷料井的總量=0.8公稱注射量3注射面積核定。最大

4、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允許的鎖模力,否則會產出溢料。4注射機行程與模具的關系。Hmin H Hmax Hmax=Hmin+L其中:H模具的閉合高度;Hmin注射機最小閉合高度;Hmax注射機最大閉合高度;L螺桿可調長度;SH1+H2+(510臥式立式注射機其中:H1脫模距離;H2塑件高度(包括澆口長度;S注射機允許開模行程5模具安裝及頂出形式可安裝模具外形最大尺寸,取決于注射機模板尺寸和拉桿間距。三.模具的設計程序1.塑料件的設計:根據塑料件用途,使用情況,工作要求,尺寸精度,粗糙度等成型工藝性設計原則,模具結構合理性等方面綜合分析。

5、繪出塑料零件圖并選擇滿足零件使用要求的塑料,2.選擇注射機計算塑件重量、預估澆注系統所需重量,選擇注射機的公稱注射量,選擇注射機,確定型腔數(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,側凹孔成型方法,澆注系統形式,澆口位置,加熱冷卻系統及零件的加工方法。4.繪制模具方案草圖初繪模具方案,并校驗選注射機參數。5.計算成型零件工作尺寸計算,受力零部件強度剛度計算。6.畫裝配圖要求裝配圖要有尺寸(外形尺寸,特殊尺寸,定位圈尺寸、配合尺寸、裝配極限尺寸,技術要求,編寫明細表(采用國標。7.畫零件圖畫好圖形,注出尺寸,精度,粗糙度要求,材料要求,材料及熱處理技術條件(圖樣符

6、合國標。8.考慮零件的加工方法。四:塑料模具設計步驟1.接受任務書成型塑料制件的任務書通常由制件設計者提出,其內容如下:1 經過審簽的正規制件圖紙,并注明采用塑料的牌號,透明度等。2 塑料制件說明書或技術要求。3 生產批量。4 塑料制件樣品。通常模具設計任務書由塑料制件工藝員根據成型塑料制件的任務書提出,模具設計人員以成型塑料制件任務書,模具設計任務書為依據來設計模具。2. 收集,分析,消化原始資料收集整理有關制件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工資料,以備設計模具時使用。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,尺寸精度等技術要求。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、

7、使用性能方面的要求是什么、塑件的幾何結構、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,有無涂裝、電鍍、膠結、鉆孔等后加工工序。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進行分析,看看估計成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出合乎要求的塑料制件來。此外,還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。2消化工藝資料,分析工藝任務書所提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結構類型等要求是否恰當、能否落實。3確定成型方法采用直壓法,鑄壓法還是注射法。4選擇成型設備根據成型設備的種類來進行模具設計。因此必須熟知各種成型設備的性能、規格、特點。例如對于注射機來說,在規格方面應當了解以下內容:注射容量、鎖模壓

8、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、要初步估計模具外形尺寸,判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。5具體結構方案(一確定模具類型,如壓制模(敞開式、半閉合式、閉合式、壓鑄模、注射模等。(二確定模具類型的主要結構選擇理想的模具結構在于確定必需的成型設備、理想的型腔,在絕對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要求和生產經濟的要求。對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。生產經濟要求是要使塑料制件的成本低,生產效率高,模具能連續地工作,使用壽命長,節省勞動力。3.分析影響模具結構及模具個別系統的主要因素1型腔布置。根

9、據塑件的幾何結構特點、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本、設備技術參數等確定型腔數量及排列方式。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,塑料制件的表面質量等。3確定澆注系統(主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小和排氣系統(排氣的方法、排氣槽位置、大小。4選擇頂出方式(頂桿、頂管、推板、組合式頂出,決定側凹處理方式,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根據模具材料、強度計算或者經驗數據,確定模具零件厚度及外形尺寸,外形結構及所連接、定位、導向件位置。7確定主要成型零件,結構件的結構形式。8考慮模具各部分的強度,計

10、算成型零件工作尺寸。以上這些問題如果解決了,模具的結構形式自然就解決了。這時,就應該著手繪制模具結構草圖,為正式繪圖作好準備。4.繪制模具圖要求按照國家制圖標準繪制。在模具總裝圖之前,應繪制工序圖,并要求符合制件圖和工藝資料的要求。注射成型要繪出注射制件圖,在注射制件圖中標出出模斜度、加工余量、分型面、澆注系統位置等內容。由下道工序保證的尺寸,應在圖上標寫注明“工藝尺寸”字樣。如果成型后除了修理毛刺之外,再不進行其他機械加工,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。通常就把工序圖畫在模具總裝圖上。繪制總裝圖盡量采用1:1的比例,先由型腔開始繪制,

11、主視圖與其他視圖同時畫出。5. 模具總裝圖應包括以下內容:1.模具成型部分結構;2.澆注系統、排氣系統的結構形式;3.分型面及分模取件方式;4.外形結構及所連接件,定位、導向件的位置;5.標注型腔高度尺寸(不強求,根據要求及模具總體尺寸;6.按順序(一般逆時針標注將全部零件序號編出,并且填寫明細表;7。標注技術要求和使用說明。5.模具總裝圖的技術要求內容:1對于模具某些系統的性能要求。例如對頂出系統、滑塊抽芯機構的裝配要求。2對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不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求,并指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求。3模具使用,裝拆方法。4

12、防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。5有關試模及檢驗方面的要求。6將所選設備型號與模具動作過程寫在總裝圖的右下角明細表的上面。7.繪制全部零件圖由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應為:先內后外,先復雜后簡單,先成型零件,后結構零件。1.圖形要求:一定要按比例畫,允許放大或縮小,視圖選擇合理,投影正確,布置得當,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.標注尺寸要求統一、集中、有序、完整。標注尺寸的順序為:先標主要零件尺寸和出模斜度,再標注配合尺寸,然后標注全部尺寸。在非主要零件圖上先標注配合尺寸,后標注全部尺寸。3.表面粗糙度。把應用最多的一種粗糙度標于

13、圖紙右上角,如標注“其余3.2”其它粗糙度符號在零件各表面分別標出。4.其它內容,例如零件名稱、模具圖號、材料牌號、熱處理和硬度要求、表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術說明等都要正確填寫。8.校對,審圖。A.自我校對的內容是:1.模具及其零件與塑件圖紙的關系模具及模具零件的材質、硬度、尺寸精度、結構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、縮孔、熔接痕、裂口,脫模斜度等是否影響塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面質量等方面的要求。圖案設計有無不足,加工是否簡單,成型材料的收縮率選用是否正確。3.成型設備方面注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠,模具的安裝,塑料制件的型芯,脫模

14、有無問題,注射機的噴嘴與澆口套是否正確地接觸。4.模具結構方面1.分型面位置及精加工精度是否滿足需要,會不會發生溢料,開模后是否能保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、數量是否合適,推板會不會被型芯卡住,會不會造成擦傷成型零件。3.模具溫度調節方面。加熱器的功率、數量;冷卻介質的流動線路位置、大小、數量是否合適。4.處理塑料制件內側凹的方法,脫側凹的機構是否恰當,例如斜導柱抽芯機構中的滑塊與推桿是否相互干擾。5.澆注、排氣系統的位置,大小是否恰當。5.設計圖紙1.裝配圖上各零件安置部位是否恰當,表示得是否清楚,有無遺漏。2.零件圖上的零件編號、名稱,

15、制作數量,是標準件還是非標準件,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。尺寸數字應正確無誤,不要使生產者換算。4.檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置,投影是否正確,畫法是否符合制圖國標,有無遺漏尺寸。6.校核加工性能(所有零件的幾何結構、視圖畫法、尺寸標注等是否有利于加工。7.復算輔助工具的主要工作尺寸B審圖原則上按設計者自我校對項目進行;但是要側重于結構原理,工藝性能及操作安全方面。五、編寫設計說明書設計說明書包括如下內容:1.200字左右的中文摘要,同時寫出相應的英文摘要。摘要包括本次設計的主要內容、依據、模