第一篇：塑料成型模具课后答案
塑料成型工艺与模具设计
1、聚合物的热力学性能与加工工艺?(1)热力学性能：1)玻璃态：塑料变形程度少，处于刚性状态，型变过程可逆;2)高弹态：变形量大，处于柔软而有弹性的状态，可逆;3)粘流态：聚合物为粘性流动的液体状态，不可逆过程。
2、塑料制件的特点?1)塑料密度少、质量轻;2)塑料拉伸比强度高;3)塑料绝缘性能好;4)塑料化学性能稳定，良好的耐腐蚀能力;5)塑料的减震、隔音等性能较好;
3、我国塑料模发展特点?“快、精、多、高”：(1)所谓“快”，就是市场对产品的更新周期要求越来越短，相应要求制模周期快，因而各种快速加工手段大量出现并得到推广。(2)由于产品的科技含量迅猛发展，因而对模具的精度要求也越来越高，即模具“精”。(3)品种、规格“多” 。(4)效益"高"是市场经济的基本追求，很多模具厂商都十分重视模具的生产效率。
4、注射成型的工艺参数?(1)温度：包括料筒温度、喷嘴温度、模具温度(2)压力：包括塑化压力、注射压力(3)时间：成型周期内各成型过程的时间
5、注射模可由哪几个部分组成?(1)成型零部件：通常由凸模(或型芯)、凹模、镶件等组成，合模时构成型腔，用于填充塑料，它决定塑件的形状和尺寸，凸模成型塑件的内部形状，凹模成型塑件的外部形状。(2)合模导向机构： 由导柱和导向孔(通常配导套)组成，用于确定动模和定模合模时的相对位置。 (3)浇注系统： 将熔融塑料由注射机喷嘴引向型腔的流道称浇注系统。由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。 (4)侧向分型与抽芯机构：带有侧孔或侧凹的塑件，在成型后塑件被推出前，将侧向型芯抽出的机构。(5)推出机构 ： 用于开模时将塑件从模具中脱出的机构，也称脱模机构。 (6)温度调节系统： 为满足注射成型工艺对模具温度的要求，注射模设有冷却加热系统。(7)排气系统： 用于在注射过程中排除型腔中的空气和成型过程中产生的气体。 (8)支承零部件： 用来安装固定或支承成型零部件及前述的各部分机构的零部件均称为支承零部件。。
6、注射机的组成及工作方式?(1)注射机主要由注射装置、合模装置、液压传动系统、电器控制系统及机架等组成。(2)工作过程：模具的动、定模分别安装于注射机的移动模板和定模固定模板上，由合模机构合模并锁紧，由注射装置加热、塑化、注射，待融料在模具内冷却定型后由合模机构开模，最后由推出机构将塑件推出。
7、注射模具设计包含哪些内容?
一、塑料制件在模具中的位置;
二、浇注系统与排溢系统设计;
三、成型零件设计;
四、和模导向机构设计;
五、推出机构设计;
六、侧向分型与抽芯机构设计;
七、温度调节系统设计;
八、注射模的标准模架
8、不同形状分流道优缺点比较?(1)圆形截面分流道的比表面积最小，但需开设在分型面的两侧，对应两部分须吻合，加工不方便;(2)半圆形和矩形截面的分流道则因比表面积较大不常采用;(3)梯形及U形截面分流道加工 较容易，且热量损失和流动阻力均不大，为最常用形式。
9、分流道布置形式? 分流道应尽量均匀布置，使各浇口处压力降相等，分流道布置形式有平衡式和非平衡式，以平衡式布置为佳。 流程应尽量短，排列紧凑使模具尺寸小， 分流道布置应使塑件投影面积重心与锁模力中心重合。
10、浇口的设计?含义：又称进料口，是连接分流道与型腔的通道。浇口的位置、形状及尺寸对塑件的性能和质量影响很大。分类：(1)分两类：非限制性浇口：(直接浇口);(2)限制性浇口：侧浇口，扇形浇口，平缝浇口，环形浇口，盘形浇口，轮辐浇口，爪形浇口，点浇口，潜伏浇口，护耳浇口
11、熔接痕的含义及影响?含义：熔接痕是熔体在型腔中汇合时产生的接缝;影响： 其强度直接影响塑件的使用性能，在流程不太长且无特殊需要时，最好不设多个浇口，否则将增加熔接痕的数量，如右图所示为轮辐式点浇口，但可以在塑料汇合处增设冷料穴消除前锋冷料。
12、冷料穴设计? 冷料穴的底部常设计成曲折的钩形或球形、锥形、圆环形，使冷料穴兼有在开模时，与拉料杆一起将主流道凝料从定模中拉出的作用。常见冷料穴拉料杆结构有下列几种类型：(1)带钩形头(z字形头)拉料杆的冷料穴—取塑件时，须用手抓住塑件朝钩头的侧向移动方能取下塑件;(2)倒锥形和圆环槽形冷料穴，开模时靠倒锥或圆环槽起拉料作用，然后由推杆强制推出，适用于弹性较好的塑料，取塑件时无需侧向移动，易于实现自动化操作，也适用于一些无法侧向移动的情况。 (3)带球形头(或菌形头)拉料杆的冷料穴，专用于推板脱模机构中，塑料进入冷料穴后，紧包在拉料杆的球形或菌形头上，开模时将主流道拉出定模，脱模时靠推板将其从拉料杆上刮下脱模，也适用于弹性较好的塑料。(4)带尖锥头拉料杆及无拉料杆的冷料穴—尖锥头拉料杆为球形头拉料杆的变异形式，靠塑料收缩时对尖锥头的包紧力，将主流道凝料拉出定模。(5)无拉料杆的冷料穴—在主流道末端开设一锥形凹坑，在凹坑锥壁上垂直钻一深度不大的小盲孔;开模时靠小盲孔内塑料的固定作用将主流道凝料从定模中拉出，脱模时推杆顶在塑件或分流道上，穴内冷料先沿小盲孔轴线移动，然后全部脱出。为使冷料能沿斜向移动，分流道必需设计成s形或类似带有挠性的形状。
13、无流道浇注系统对成型塑料的要求?1)塑料的熔融温度范围宽，其粘度在成型温度内变化小，在较低温度下具有良好的流动性，高温下具有优良的热稳定性。2)比热容小，导热性能好，热变形温度较高，这样的塑料既易熔融又易冷凝，塑件在较高的温度下即可快速冷凝，便于成型，缩短了成型周期。 3)对压力敏感，无注射压力时塑料不流动，在施加很低的注射压力时即可流动。具备以上条件的塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABs、聚甲醛等。
14、凹模的设计?(1)整体式凹模：塑件上无拼接线痕迹;加工困难;热处理不便。(2)组合式凹模：分类—1)整体嵌入式凹模;2)局部镶嵌式凹模;3)底部镶拼式凹模;4)侧壁镶拼式凹模;5)多件镶拼式凹模;6)四壁拼合式凹模。组合式凹模特点：简化加工工艺;减少热处理变形;有利于间隙排气;便于模具维修;节省材料。
15、凸模和型芯的设计?凸模和型芯均是成型塑件内表面的零件。凸模：一般指成型塑件中较大的，主要内形的零件，又称为主型芯。型芯：一般指成型塑件上较小孔槽的零件。(1)整体式，常用于工艺试验模具及小型模具。(2)组
合式：通孔凸肩式。模具设计中最常用的形式。
16、 整体式的特点?(1)整体式的优点：强度和刚度高;
组合方便;在产品上留下的痕迹少。(2)整体式的缺点：加工不便; 热处理不便;更换不便;搬运不便。
17、鑲拼组合式的特点：(1)鑲拼组合式的优点：加工方便;热处理方便; 更换方便; 搬运方便。(2)鑲拼组合式的缺点：强度和刚度不高;组合不方便; 在产品上留下的痕迹多。
18、影响塑料塑件尺寸精度的因素?(1)塑料成型收缩的影响：成型收缩是材料与成型条件的综合特性，与制品结构、工艺条件、模具结构等诸多因素有关。在最大收缩与最小收缩之间波动;(2)模具成型零件制造误差的影响：模具成型零件的加工精度直接影响塑件的尺寸精度。实践表明，因模具成型零件的加工而造成的误差约占塑料制件成型总误差的1/3 ;(3)模具成型零件的磨损量：由塑料熔体在模具中流动以及脱模时塑件与模具型腔的摩擦造成;(4) 模具安装配合的误差：采用活动型芯时，由于型环的配合间隙，将引起塑件孔的位置误差或中心距误差。又由于合模导向机构中导柱和导套的配合间隙，将因此塑件的壁厚误差δj 。
19、推出机构的结构组成?1) 推出零件;2) 推出零件固定板和推板;3) 推出零件的导向与复位部件。
20、脱模力的含义?塑料件冷却时，体积收缩，对型芯产生包紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服因包紧力而产生的摩擦阻力。对于不带通孔的壳体类塑件，脱模时还要克服大气压力。脱模力的大小随着塑件包容型芯的面积增加而增大，随脱模角度的增加而减少;
21、型腔的壁厚设计原则?在模具型腔的壁厚的计算中，应以最大压力为准： (1)大尺寸的模具型腔，刚度不足是主要矛盾，其尺寸的计算以满足刚度条件为准。(2)小尺寸的模具型腔，在发生大的弹性变形之前，其内应力往往超过模具材料的许用应力，因此其强度不够是主要矛盾。在尺寸计算中应以模满足强度条件为准。强度计算的条件：型腔模具在各种受力作用下的应力值不得超过模具材料的许用应力。刚度计算的条件：1)模具成型过程中部发生溢料; 2)保证塑件的尺寸精度;3)保证塑件的顺利脱模。
22、锥面定位机构的作用和形式?(1)锥面定位的作用：在成型精度要求高的大型、深腔、薄壁塑件时，形腔内侧向压力可内引起形腔或形芯的偏移，如果这种侧向压力完全由导柱承担，会造成导柱折断或咬死，这时除导柱导套外应设置锥面定位机构;(2) 锥面定位的形式 ：1) 两锥面间靠淬火块配合;2) 两锥面直接配合。
71侧向分型与抽芯含义?当注射成型具有与开模方向不同的内外侧孔或侧凹的塑件时，棋具必须具有侧向分型与抽芯机构，在脱模时，需先将侧型芯抽出方可取出塑件。抽芯距S含义?型芯从成型位置抽到不妨碍塑件脱模的位置所移动的距离叫抽芯距，用S表示。一般S等于侧凹深度S0加上2—3mm的余量，即S = S0+ 2—3mm72涉现象的含义?干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动侧型芯与推杆相碰撞，造成活动侧型芯或推杆损坏的事故。
23、避免干涉的条件?(1)侧向型芯与推杆发生干涉的可能性出现在两者在垂直于开模方向平面上的投影发生重合的条件下。(2)在模具结构允许的情况下，应尽量避免在侧型芯投影范围内设置推杆。(3)如果受到模具结构的限制而侧型芯的投影下一定要设置推杆，首先应考虑能否使推杆推出一定距离后仍低于侧型芯的最低面，当这一条件不能满足时，就必须分析产生干涉的临界条件和采取措施使推出机构先复位，然后才允许侧型滑块复位，这样才能避免干涉。
24、避免产生干涉，可采取如下措施?①在模具结构允许的情况下，应尽量避免将推杆布布置于侧型芯在垂直于开模方向的投影范围内;②使推杆的推出距离小于滑动型芯的最低面;(3)采用推杆先复位机构，即优先使推杆复位，然后才使侧型芯复位。7
8、几种常见的先复位机构?1)弹簧式先复位机构： 弹簧先复位机构是利用弹簧的弹力使推出机构在合模之前进行复位，弹簧安装在推杆固定板和动模支承板之间。2)楔杆三角滑块式先复位机构：楔杆三角滑块式先复位机构如图所示。合模时，固定在定模板上的楔杆1与三角滑块4的接触先于斜导柱2与侧型芯滑块3的接触，在楔杆作用下，三角滑块在推管固定板6的导滑糟内向下移动的同时迫使推管固定板向左移动，使推管先于侧型芯滑块的复位从而避免两者发生干涉3)楔杆摆杆式先复位机构： 楔杆摆杆式先复位机构如图所示，它与楔杆三角滑块式复位机构相似，所不同的是摆杆代替了三角滑块。合模时，固定在定模板的楔杆1推动摆杆3上的滚轮，迫使摆杆绕着固定于动模垫板上的转轴作逆时针方向旋转，同时它又推动推杆固定板4向左移动，使推杆2的复位先于侧型芯滑块的复位，避免侧型芯与推杆发生干涉。
25、模具温度对模具的影响?(1)模具温度是影响热固性塑件硬化定型的关键因素，直接关系到成型质量的好坏和生产效率的高低。(2)模温过低，硬化时间长，而模温太高时，又会因硬化速度过快难以排出低分子挥发气体，导致塑件出现组织疏松、起泡和颜色发暗等缺陷。(3) 通常，对于热固性物料，模具温度的选择和控制范围约为150~200 ℃ (4)另外，动模温度有时还需要比定模高出10~15 ℃ ，这样会更有利于塑件硬化定型。
26、模架的含义与组成?模架是注射机的骨架和基体，通过它将模具的各部分有机地联系成为一个整体。组成：定模座板、定模板、动模板、动模支撑板、垫块、动模座板、推杆固定板、推板、导柱、导套、复位杆等。
27、热固性塑料注射成型工艺原理?将成型物料从注射机的料斗送入料筒内加热并在螺杆的旋转作用下熔融塑化，使之成为均匀的粘流态熔体，通过螺杆的高压转动，使这些熔体以很大的流速经过料筒前端的喷嘴注射进入高温模腔，经过一段时间的保压补缩和交联反应之后，固化成型为塑件形状，然后开模取出塑料件。成型材料：酚醛树脂、氨基塑料、不饱和聚酯和环氧树脂等。9
1、 热固性塑料和热塑性塑料的成型差异?(1)热塑性注射塑件的固化基本上是一个从高温液相到低温液相转变的物理过程;(2)热固性注射
温度控制必须精确：精确控制注射机料筒和喷嘴温度，还要注意脱模后周围环境温度对塑件精度的影响。
29、压缩成型原理?将粉状、粒状、纤维状的热固性塑料加入敞开的模具加料室内(下图a)，然后合模加热(不加压力)，当塑料成为熔融状态时，再在压力的作用下，使熔融塑料流动而充满型腔各处(下图b);这时，型腔中的塑料产生化学交联反应而逐渐转变为不熔的硬化定型塑件，最后脱模(下图c)将塑件从模具中取出，即得所需产品。
30、压缩工艺过程?包括压缩成型前的准备及压缩过程两个阶段。通常，压缩成型前的准备工作主要是指预压、预热和干燥等预处理工序。压缩成型前，常利用预压模将成型物料在预压机上压成重量一定、形状相似的锭料。在成型时以定数目的锭料放入压缩模内。
31、溢式压缩模特点? 优点：)结构简单，造价低廉，耐用(凸凹模无磨擦);2)塑件易于取出，特别是扁平件可以不设推出机构，而手工取出或用压缩空气吹出;3)无加料室，方便在型腔内安装嵌件;适用于压缩流动性好或带短纤维填料以及精度与密度要求不高且尺寸小的浅型腔塑件。缺点：1)水平溢料，去除困难，易影响塑件外观;2)无加料室，装料容积有限，不适用于高压缩率材料;3)凸凹模的配合完全靠导柱定位，不适于壁厚均匀性要求高的塑件;4)每次压缩量的差异导致每个塑件的尺寸及强度不一;5)由于溢料的损失要求加大加料量。
32、不溢式压缩模具特点?优点：1)塑件成型压力大，故密实性好，力学强度高;2)适用于压缩形状复杂、精度高、薄壁或深腔塑料件;3)可以压缩流动性小，比热容大的塑料;4)塑件飞边极薄，且与分型面是垂直分布。缺点：1)加料量直接影响着塑件的高度尺寸，必须准确称量;2)凸模与加料室侧壁摩擦，模具受到磨损;在推出塑件时，这些划伤痕迹会损伤塑件外表面;3)必须设计推出机构;避免多型腔设计。
33、半溢式压缩模的特点?优点：1)有加料腔2)凸模与型腔间隙配合，挤压面限制了凸模的 下行行程;3)溢料槽保证在凸模压缩过程中多余的塑料顺利排出;4)加料简单，按原料体积计量，高度确定;5)塑件尺寸精度高，密度高，模具寿命长;缺点：1)操作中要及时清除落在挤压边缘上的废料;半溢式模具兼有溢式和不溢式压缩模的优点，塑料的径向尺寸和高度尺寸的精度较好，密度较高，模具寿命长，因此得到广泛的应用。
34、压注模具的结构组成?1) 、成型零部件：凹模、凸模、型芯等;2)、加料装置：加料腔、压柱;3)、浇注系统：主流道、分流道、浇口;4)、加热系统：利用压机的上下加热板加热，同压缩模(电加热)。还有导向机构，侧向分型抽薪机构，脱模机构等。
35、挤出成型原理?塑料挤出成型原理是将颗粒状或粉状塑料从挤出机的料斗送进加热料筒中，塑料受到料筒的传热和螺杆对塑料的剪切摩擦热作用而逐渐熔融塑化，然后在挤压系统作用下，塑料熔体通过具有一定形状的挤出模具(机头及口模)以及一系列辅助装置(定型、冷却、牵引和切断)，从而得到具有一定截面形状的型材。
36、挤出机的组成?主机：①挤压系统 主要由料筒和螺杆组成，塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在特定压力下，被螺杆连续地定压定量定温地挤出机头。②传动系统 它的作用是给螺杆提供所需的扭矩和转速。③加热冷却系统 通过对料筒和螺杆进行加热和冷却，保证成型过程在工艺要求温度范围内完成。辅机：①机头成型塑件的主要部件，熔融塑料通过机头获得一定的几何截面和尺寸。②定型装置将从机头中挤出的塑料以特定形状稳定下来，并进行调整。从而获得精确的截面形状、尺寸和光亮表面，通常采用冷却和加压的方法达到这一目的。③冷却装置由定型装置出来的塑件在此充分冷却，获得最终形状和尺寸。④牵引装置均匀地牵引塑件，并对塑件的截面尺寸进行控制，使挤出过程稳定地进行。⑤切割装置将连续挤出的塑件切成一定长度和宽度。⑥卷取装置将软塑件(薄膜、软管、单丝等)卷绕成卷
37、中空吹塑成型?成型原理：将处于塑性状态的塑料型坯置于模腔中，通入压缩空气将型坯吹胀并紧贴于模腔壁上，冷却定形得到一定形状的中空塑件的加工方法。主要适合加工包装容器和中空制品。适于吹塑成型的原料有：高压聚烯、低压聚乙烯、聚氯乙烯、聚氯乙烯、纤维素塑料、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。目前常用的吹塑制品原料是以聚乙烯和聚氯乙烯为主,因为聚乙烯制品无毒，容易加工。
38、吹塑模具设计要点?1)切口： 在挤出吹塑成型过程中，模具在闭合的同时需要将型坯封口并将余料切除，因此在模具的相应部位要设置夹坯口。(2)余料槽通常设置在切口的两侧，其大小应依型坯夹持后预料的宽度和厚度来确定，以模具能严密闭合为准;(3)排气孔一般设置在模具型腔的凹坑、尖角处，以及最后贴模的地方，排气孔直径0.5~1mm。排气槽：分型面上开设宽度为10~20mm，深度为
0.03~0.05mm;(4)开设冷却水道，通水冷却
39、真空成型原理：将热塑性塑料板、片材固定在模具上，用辐射加热器进行加热至软化温度，然后用真空泵把板材和模具之间的空气抽掉，从而使板材贴在模腔上而成型，冷却后借助压缩空气使塑件从模具中脱出。
40、塑件设计?(1) 塑件的几何形状和尺寸精度： 真空成型方式难以得到较高的尺寸精度，塑件不应有过多的凸起和凹槽;(2)塑件深度与宽度(或直径)之比(引伸比)：反映了塑件成型的难易程度，一般采用引伸比为：0.5~1;(3)圆角：成型塑件的转角部分应以圆角过渡，圆弧半径应尽可能大，避免塑件厚度减薄以及应力集中。(4)斜度：真空成型同注射模具也需要有脱模斜度，斜度范围在1～4°;(5)加强肋：对于大面积的盒形件，为保证塑件的厚度，塑件的适当部位设计加强肋。
塑件的固化必须依赖于高温高压下的交联化学反应。
28、精密注射成型的工艺特点 ?(1)注射压力高：增大体积压缩量，密度增大，膨胀系数少。降低塑件的收缩率以及收缩率的波动。改善塑件的成型性能，成型超薄壁厚塑件。(2)注射速度快：提高注射速度，有利于成型复杂塑件(3)
第二篇：塑料成型与模具设计复习总结
制品的材料选择
1)塑料的力学性能，如强度、刚性、韧性、弹性、 弯曲性能。
2)塑料的物理性能，如对使用环境温度变化的 适应性、光学性能、绝热或电气绝缘的程度、精 加工和外观的完满程度等。
3)塑料的化学性能，如对接触物(水、溶剂、油、药品)的耐性、卫生程度以及使用上的安全性等。
4)必要的精度，如收缩率的大小及各向收缩率的差异。 5)成型工艺性，如塑料的流动性、结晶性、 热敏性等。
选择具体的脱模斜度时，注意以下原则：
1)制品尺寸公差允许，脱模斜度取大值。 2)热塑性塑料的脱模斜度大，热固性小。 3)壁厚大，收缩量大，脱模斜度大。 4)较高、较大的制品，脱模斜度小。 5)高精度制品，脱模斜度小。 6)制品高度很小，脱模斜度为零。
7)脱模后制品留在型芯一边，型芯斜度小。
8)内孔以小端为基准，斜度由扩大方向取得;外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得。
制品壁厚
1) 制品必须有足够的强度和刚度; 2) 塑料在成型时有良好的流动状态; 3) 脱模;
4) 壁厚均匀，否则使制品变形或产生缩孔、凹陷及填充不足等缺陷。
5) 热固性塑料的小型塑件，壁厚取1.6～2.5mm，大型塑件取3.2～8mm。 6) 热塑性塑料的小型制件，壁厚取1.75～2.30mm，大型制件2.4～6.5mm。
加强肋增加塑件的强度和避免塑件翘曲变形。
加强肋的设计原则：
加强肋<壁厚，b <(0.5 ~ 0.7)δ; 足够的斜度，α= 4°~ 10°; 圆角，R =δ/8;
高度小，数量多，L< 3δ。
圆角
尖角：应力集中，塑件破裂，模具热处理时淬裂。 圆角半径：壁厚的1/3以上。 圆角有利于塑料充型流动。
圆角会导致凹模型腔加工复杂，使钳工劳动量增加。
饰纹、文字、符号及标记 设计要求： a. 脱模
b. 模具易于加工，文字可用刻字机刻制图案可用手工雕或电加工等，
c. 标记的凸出高度≥0.2mm，线条宽度≥ 0.3mm ，两条线的间距≥0.4mm，标记的脱模斜度≥ 10°。
塑料螺纹设计
1. 成型的螺纹精度低于3级。 2. 金属螺纹嵌件。
3. 塑料螺纹螺牙尺寸应较大。
4. 塑料螺纹的外径≥4mm，内径≥2mm。
5. 螺孔始端有0.2 ~ 0.8mm的台阶孔，螺纹末端≥0.2mm的距离。
金属嵌件的设计原则 1)圆形或对称形状;
2)壁厚(金属嵌件周围的塑料层厚度大); 3)倒角; 4)定位;
5)自由伸出长度≤2d;
6)嵌件会降低生产效率，且生产不易自动化。
影响尺寸精度的因素 1. 和模具有关的原因： 1)模具的形式或基本结构 2)模具的加工制造误差
3)模具的磨损、变形、热膨胀 2. 和塑料有关的原因
1)不同厂家生产的塑料的标准收缩率的变化
2)不同批量塑料的成型收缩率、流动性、结晶化程度的差异 3)再生塑料的混合、着色剂等添加物的影响 4)塑料中的水分以及挥发和分解气体的影响
3. 和成型工艺有关的原因
1)由于成型条件变化造成的成型收缩率的波动 2)成型操作变化的影响
3)脱模顶出时的塑料变形、弹性恢复 4. 和成型后时效有关的原因
1)周围温度、湿度不同造成的尺寸变化
2)塑料的塑性变形及因为外力作用产生的蠕变、弹性恢复 3)残余应力、残余变形引起的变化
从模具设计和制造的角度，影响塑料制品尺寸精度的因素有五个方面： 1)模具成型零件的制造误差δz; 2)模具成型零件的表面磨损δc; 3)塑料收缩率波动δs;
4)模具活动成型零件的配合间隙变化δj; 5)模具成型零件的安装误差δa。
对于小尺寸的制品，模具制造误差对制品尺寸的影响要大些;
对于大尺寸的制品，收缩率波动引起的误差是影响制品尺寸精度的主要因素。
表面粗糙度的确定
1. 模具的表面粗糙度比塑料制品的表面粗糙度低一级; 2. 对透明的塑料制品要求型腔和型芯的表面粗糙度相同;
3. 对于不透明的塑料制品，型芯的表面粗糙度的级别可比型腔的表面粗糙高1 ~2级。
注射成型特点
型周期短成型形状复杂尺寸精确带有金属或非金属嵌件的塑料制件热塑性塑料(除氟塑料外)一些热固性塑料生产效率高易于实现全自动化生产应用广泛
按照注射机的注射方向和模具的开合方向分类
1)卧式注射机重心低、稳定加料、操作及维修均很方便塑件推出后可自行脱落便于实现自动化生产模具安装较麻烦嵌件放入模具有倾斜和脱落的可能机床占地面积较大
2)立式注射机占地面积小安装和拆卸模具方便安放嵌件容易重心高、不稳定加料较困难推出的塑件要人工取出不易实现自动化生产最大注射量在60g以下
3)角式注射机结构简单机械传动不能准确可靠地控制注射、保压压力及锁模力。模具受冲击和振动较大
按注射装置分类
注塞式以加热料筒、分流梭和柱塞来实现成型物料的塑化和注射。 构造简单适合于小型零件的成型材料滞流严重压力损失大
螺杆预塑化型塑化：螺杆旋转、料筒进行塑化。注射：螺杆移动进行注射。 特点：塑化均匀，计量准确。
注射机的组成 注射机构 加料器 料筒
螺杆(或柱塞与分流梭) 喷嘴 锁模机构
作用:锁紧模具 模具的开合动作顶出模内制品
锁模方式全液压式(直压式)液压-机械联合作用式(肘拐式)。 顶出方式机械式液压式
液压传动和电器控制系统液压传动系统是注射机的动力系统电器控制系统则是各动力液压缸完成开启、闭合和注射等动作的控制系统。
热塑性塑料的工艺性能 1.收缩 塑料制品从模具中取出发生尺寸收缩的特性。 2流动性塑料成型难易的指标
影响塑料流动性的因素：a.聚合物的性质b.成型条件
衡量流动性的指标： a.相对分子质量 b.熔融指数
c.阿基米德螺旋线长度 d.表观粘度
e.流程比( 流程长度/制品壁厚)
成型工艺条件对流动性的影响： 1)熔体成型温度 2)注射压力 3)模具结构
3.塑料的结晶结晶形塑料各向异性显著、内应力大。脱模后制品内未结晶的分子继续结晶，使制品变形、翘曲。
注射成型工艺过程
成型前准备塑料外观(如色泽、颗粒大小及均匀度等)检验; 塑料的干燥处理 料筒的清洗或拆换 嵌件的预热
脱模剂：硬脂酸锌、液体石蜡和硅油 注射成型过程加料塑化注射冷却脱模 固体颗粒转换成粘流态的过程称为塑化。 影响因素： 受热情况 剪切作用 螺杆的剪切
摩擦热促进塑化
注射：充模熔体经过喷嘴及模具浇注系统进入并填满型腔。型腔内熔体压力迅速上升，达到最大值，熔体压实。
保压熔体冷却收缩，熔料不断补充进入模具。模具冷却，熔体密度增大，逐渐成型。 倒流
保压结束，螺杆回程(预塑开始)。
型腔中的熔料通过浇口流向浇注系统称为倒流现象。 熔体在浇口处凝固，倒流停止。
浇口冻结后的冷却
加入新料，同时通入冷却水、油或空气等冷却介质，对模具进行进一步的冷却。
脱模
在推出机构的作用下将塑料制件推出模外。
制件的后处理退火或调湿，改善和提高制品的性能和尺寸稳定性。
退火处理
目的：消除制品的内应力，稳定结晶结构。 方法：制品在定温的烘箱中静置一段时间。 退火温度=制品使用温度+(10~20)℃ 退火温度=塑料热变形温度-(10~20)℃ 退火时间根据制品厚度确定。 退火后应使制品缓冷至室温。
调湿处理 目的：防止氧化变色或吸收水分而膨胀，使制品尺寸稳定。 方法：将刚脱模的制品放在热水中处理。
注射成型工艺参数 温度
料筒温度料筒温度选择的依据：流动性，热降解。 Tf (Tm) <料筒温度
喷嘴温度喷嘴温度<料筒的最高温度 防止直通式喷嘴发生“流涎”现象
模具温度充型能力 塑件的性能和外观质量 模温升高： 流动性增加 充模压力下降 生产率降低
制品内应力降低 制品表面质量提高 成型收缩率增大
制品密度或结晶度增大 制品翘曲度增大
2.压力
塑化压力背压：注射机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力。 背压是通过调节注射液压缸的回油阻力来控制的。 背压增加：增加熔体的内压力 加强剪切效果、提高熔体的温度
螺杆退回速度减慢，延长塑料受热时间，改善塑化质量。
注射压力注射时在螺杆头部产生的熔体压强。 注射压力过低，不能充满型腔。
注射压力过大，溢料，变形，系统过载。 注射压力增大： 塑料流动性增加 充填速度增加 接缝强度增加 制件重量增加
制件中内应力增加
注射压力与熔体温度的关系 料温高，注射压力低; 料温低，注射压力高。 料温和注射压力组合
模腔压力
注射压力经过喷嘴、流道和浇口的压力损失后在模具型腔内产生的熔体压强。
3.注射成型周期和注射速度 完成一次注射成型所需的时间 注射速度增大： 熔体流速增加 剪切作用加强 粘度降低
熔体温度升高
熔体流动长度增加 熔合纹强度增加 内应力升高 表面质量下降 湍流、喷射
模内空气无法排出，压缩升温，局部烧焦或分解。
第三篇：《塑料成型模具设计》实验指导书
实验目录
实验一塑料模具拆装测绘实验 ........................ 1
一、实验目的 .......................... 1
二、实验设备及用具...................... 1
三、实验准备及实验中注意事项 ....................... 1
四、实验方法与步骤...................... 1
1.实验准备............................ 1
2.实验观察分析 ........................... 1
3.拆卸模具............................ 2
4.组装模具............................ 2
五、实验报告要求.......................... 3
实验二热塑性塑料注射成型原理实验 ................... 4
一、实验目的 .......................... 4
二、实验设备及用具...................... 4
三、实验准备及实验中注意事项 ....................... 4
四、实验方法与步骤...................... 4
1.实验内容............................ 4
2.试验步骤............................ 5
五、实验报告要求.......................... 5
1.实验内容的记录 ....................... 5
2.实验过程分析 ........................... 5
实验一塑料模具拆装测绘实验
一、实验目的
熟悉塑料注射模的拆卸步骤与装配方法;进一步掌握、巩固注射模设计的有关理论;了解注射模的典型结构及主要组成部分，学会实测塑料模具各成型零件。
二、实验设备及用具
游标卡尺、钢皮尺、内六角扳手、铜棒、销钉冲子、榔头、钳工台、干净棉纱、注射模实物、台钳，拆装工具及有关量具。
三、实验准备及实验中注意事项
1)本实验课开始前，学生必须认真复习《塑料成型模具设计》中关于典型注塑模具结构等有关内容，实验课期间要求学生能正确回答教师的提问;
2)仔细听老师现场结合真实注塑模具讲授典型模具的基本结构，结合原理挂图讲授合模、开模、顶件等原理，分析多分型面模具、侧抽芯机构的工作过程;
3)听课过程中要认真仔细，搞懂老师讲授的每一个问题，对模具进行图物对照，找出成型零件、浇注系统、推出系统、冷却系统、侧向抽芯机构的布排方式及配合关系;
4)测绘模具各装配零件，绘出注塑模具装配图;
5)实验完毕，所有器材恢复原位，清洁现场。
四、实验方法与步骤
1.实验准备
1)到实验中心领取塑料注射模一套，拆装及测绘工具一套;
2)检查并校准拆装工具：游标卡尺、角尺、内六角扳手、平行铁、台虎钳、锤子、铜棒等常用钳工工具。
3)小组人员分工：同组人员对拆卸、观察、测量、记录、绘图等分工负责。
4)复习讨论模具拆装测绘步骤。
5)熟悉实验要求：回顾有关理论知识，详细阅读本指导书，针对实验需要测绘记录的数据绘制临时记录表格，对实验报告所要求的内容在实验过程中作详细的记录。拆装实训时应带齐绘图仪器和纸张。
2.实验观察分析
接到具体要拆装的模具后，需对下述问题进行观察分析，并作好记录：
1)模具类型分析
对给定模具进行模具类型分析与确定。
2)塑件分析
根据模具分析确定被加工零件的几何形状及尺寸。
3)模具的工作原理
要求分析其浇注系统类型、分型面及分型方式、顶出方式等。
4)模具的零部件
模具各零部件的名称、功用、相互配合关系。
5)确定拆卸顺序
拆卸模具之前，应先分清可拆卸件和不可拆卸件，制定拆卸方案，提请指导老师审查同意后方可拆卸。一般先将动模和定模分开。分别将动、定模的紧固螺钉拧松，再打出销钉，用拆卸工具将模具各主要板块拆下，然后从定模板上拆下主浇注系统，从动模上拆下顶出系统，拆散顶出系统各零件，从固定板中压出型芯等零件(有侧向分型抽芯机构时，拆下侧向分型抽芯机构的各零件，如有电加热系统则该电加热系统不能拆)。具体针对各种模具须具体分析其结构特点，采用不同的拆卸方法和顺序。
3.拆卸模具
1)按拟定的顺序进行模具拆卸
要求体会拆卸联结件的用力情况，对所拆下的每一个零件进行观察，测量并作记录。记录拆下零件的位置，按一定秩序摆放好，避免在组装时出现错误或漏装零件。
2)测绘主要零件
对模具中拆下的型芯、型腔等主要零件进行测绘。要求测量尺寸、进行粗糙度估计、配合精度测估，画出零件图，并标注尺寸及公差。(公差按要求估计)
3)拆卸注意事项
准确使用拆卸工具和测量工具，拆卸配合件时要分别采用拍打、压出等不同方法对待不同的配合关系的零件。注意保护受力平衡，不可盲目用力敲打，严禁用铁铆头直接敲打模具零件。不可拆卸的零件和不宜拆卸的零件不要拆卸，拆卸过程中特别强调注意同学们的自身安全及不损坏模具各器械。拆卸遇到困难时分析原因，并可请教指导老师，遵守课堂纪律，服从教师安排。
4.组装模具
1)拟定装配顺序
以先拆的零件后装、后拆的零件先装为一般原则制定装配顺序。
2)按顺序装配模具
按拟定的顺序将全部模具零件装回原来的位置。注意正反方向，防止漏装。其它注意事项与拆卸模具相同。遇到零件受损不能进行装配时应学习用工具修复受损零件后再装配。
3)装配后的检查
观察装配后的模具与拆卸前是否一致，检查是否有错装或漏装等。
4)绘制模具总装草图
绘制模具草图时在图上记录有关尺寸。
五、实验报告要求
拆装测绘实验完成后，需要写出实验报告：
1)绘制所拆装测绘的塑料模具主要零件工作图、装配图(每组内各人绘制不同的零件图至少1幅);
2)对所拆装测绘塑料模具类型、结构特点、抽芯、顶件等机构的工作原理给出说明;
3)谈谈拆装实验的体会。
实验二热塑性塑料注射成型原理实验
一、实验目的
热塑性塑件注射成型原理实验是注射模具在注射机上完成完整的注塑工艺过程，让学生理解模具与注射机床的依赖关系，学习塑化过程中温度、压力、时间三要素对注塑工艺的相互制约关系，加深对塑料注射成型过程和注射模具设计理论的理解。
二、实验设备及用具
1)全闭环数控塑料注射成型机
2)塑料注射成型模具
3)颗粒状塑料原料
三、实验准备及实验中注意事项
1)实验课的目的是巩固和深化课堂所学理论知识。学习基本的操作技能，本实验课开始前学生必须认真复习《塑料成型模具设计》课本的有关内容，实验课时要求学生能正确回答教师的现场提问;
2)实验时先观看指导教师吊装模具，调整注射机开模行程，设置限位等准备过程的演示。
3)实验操作时同学应该离开注射机塑化部位一定的安全距离以免烫伤、注射前应检查塑料模具分型面前后挡板关闭严实，以免飞料伤人;
4)操作中必须集中精力，听从指挥，严防设备及人身事故;
5)实验完成后将模具置于闭合状态，断开电源，清扫场地，擦拭机器，交回借用的工具。
四、实验方法与步骤
1.实验内容
1)观察典型塑料零件注射加工过程，弄清注射周期各步骤状况，包括预塑、注射、保压、冷却、开模、推出、取件、合模。在此周期中，冷却时间与预塑时间的一段重合。
2)观察模具与注射机的关系弄清模具定位方式、夹持方式、顶出原理、模具尺寸和注射机装模尺寸关系、喷嘴与浇口套尺寸关系等。
3)认识注射工艺参数
温度：注射过程控温部位及原理，温度的设定方法及调节方法、温度与注射产品
质量的影响。
压力：注射过程压力控制部位及原理，压力的设定方法及调节方法、压力对注射产品质量的影响。
时间：时间控制的设定方法及调节方法、时间对注射产品质量的影响。
2.试验步骤
1)开机，设定料筒温度并升温;
2)模具试运行在升温过程中，通过开、闭模具、空顶出模具观察模具是否安装、调试停当。同时观察模具与注射机关系;
3)当料筒温度达到设定值，加入将要加工的塑料，通过预塑、对空注射观察塑料熔融温度是否合适;
4)注射成型塑件根据初设的温度、压力、时间进行塑件的成型。在这一过程中观察注射周期各步骤运行状况;
5)观察、测量注射产品，调整温度、压力、时间使产品尺寸及质量状况改变，逐渐达到图纸要求。在这个过程中，观察并记录三大工艺要素的改变带来的塑件状况的改变情况;
6)实验结束，恢复实验现场，已备下一组实验。
五、实验报告要求
试验报告可分为两部分：
1.实验内容的记录
1)注射制品名称、望料材科、颜色等;
2)实验过程记录，实验过程分几步，每一步做了什么工作;
3)实验设备等，注射机、模具规格、型号;
4)制品质量测量记录(尺寸与重量)。
2.实验过程分析
1)注射周期各时间段顺序图;
2)模具与机床关系内容列表表达，并说明这些关系的作用;
3)分析温度、压力、时间三要素对塑料产品质量的影响。
第四篇：17874-塑料成型工艺与模具设计-教学指南
职业教育职业培训改革创新教材
全国高等职业院校、技师学院、技工及高级技工学校规划教材 模具设计与制造专业
塑料成型工艺与模具设计
教学指南
陈少友
主
编 戴
乐
陈向云
蔡福洲
副主编
谢贤和
主
审
Publishing House of Electronics Industry 北京·BEIJING
前
言
为了配合《塑料成型工艺与模具设计》课程的教学，编写了此教学资料。教学资料内容有三个部分：
第一部分是模具设计与制造专业——课程指导方案。
第二部分是教学指南，包括了课程性质与任务、课程内容和要求、教学建议、教学时间分配。
第三部分是电子教案，采用PowerPoint课件形式。教师可以根据不同的教学要求按需选取和重新组合。
限于编著者水平，教学资料中有错误或不妥之处，请读者给予批评指正。
编 者
《塑料成型工艺与模具设计》教学指南
一、课程的性质与任务
本书根据高等职业院校、技师学院“模具设计与制造专业”的教学计划和教学大纲，以“国家职业标准”为依据，按照“以工作过程为导向”的课程改革要求，以典型任务为载体，从职业分析入手，切实贯彻“管用”、“够用”、“适用”的教学指导思想，把理论教学与技能训练很好地结合起来，并按技能层次分模块逐步加深塑料成型工艺与模具设计相关内容的学习和技能操作训练。本书较多地编入新技术、新设备、新工艺的内容，还介绍了许多典型的应用案例，便于读者借鉴，以缩短学校教育与企业需要之间的差距，更好地满足企业用人需要。
全书共分为6个模块18个任务，内容由浅入深，全面覆盖了塑料成型工艺和模具结构设计的知识及相关的技能。模块一是通过对塑料制品生产现场及模具库的参观，通过对典型模具的拆装测绘，使学生初步了解塑料模的结构和功用;模块二是通过对塑料的组成与工艺特性、注射成型工艺、压缩和压注成型工艺、挤出成型工艺、塑件的结构工艺性这5个任务，培养学生具有分析塑料性能和塑件结构工艺性能的能力，培养学生具有确定塑料成型工艺的能力;模块三是通过对注射模具结构类型及标准模架的选用、初选注射机、分型面的确定与浇注系统设计、成型零件设计、推出机构设计、侧向分型与抽芯机构设计、温度调节系统设计这7个任务，培养学生具有设计注射模具各功能零部件的能力;模块四是对注射模的设计工作过程进行完整的训练，使学生掌握塑料模的设计过程、设计内容和设计要求;模块五是通过对压缩模设计、压注模设计这2个任务，培养学生设计压缩模、压注模的能力;模块六是通过对挤出模设计这个任务，培养学生具有设计管材挤出模、薄膜吹塑模、异型材挤出模、电线电缆挤出模的能力。
本书可作为高等职业院校、技师学院、技工及高级技工学校、中等职业学校模具相关专业的教材，也可作为企业技师培训教材和从事模具设计与制造的工程技术人员的自学用书。
二、教学提要、课程内容、教学要求
模块一
认识塑料模
【知识目标】
了解塑料工业的发展及塑料成型在工业生产中的重要性。
了解塑料的各种成型方法。 了解塑料成型技术的发展趋势。
了解典型塑料注射模的结构及其工作原理。
初步了解注射模各组成部分的功用、相互间的配合关系及加工要求。 【技能目标】
能掌握塑料的优良特性及其应用。 能对塑料模具进行基本的分类。 能掌握塑料模拆装的方法和步骤。
能正确使用拆装工具，能使用常规量具进行测量。 能初步测绘出塑料模各组成零部件的草图。
任务1 对塑料成型及其模具的认识 任务2 塑料模拆装试验
模块二
塑料成型工艺
【知识目标】
掌握塑料的概念和常用塑料的基本性能。 熟悉常用塑料代号、性能及用途。 了解塑料的成型工艺特性。
掌握注射成型工作原理、成型工艺过程及特点。 掌握注射成型工艺规程。
掌握热固性塑料压缩、压注成型原理及成型特性。 了解压缩、压注成型工艺及参数选择。 了解塑件挤出成型工作原理及工艺过程。 掌握塑料挤出成型工艺条件。
熟悉塑件尺寸公差国标的使用方法及相关规定。 熟悉塑件结构设计原则。 了解塑件局部结构设计的规则。 【技能目标】
能合理选择塑料制件所用材料。 能正确分析塑料的使用性能和工艺性能。 能编制塑料制件注射成型工艺卡。 能选择压缩或压注成型方式。 能编制压缩、压注成型工艺规程。 能编制塑料挤出成型工艺规程。
具有合理确定塑件精度，并按国标标注塑件尺寸公差的能力。 会分析塑件结构工艺性。
初步具有根据塑件结构工艺性优化塑件结构的能力。
任务1 塑料的组成及工艺特性 任务2 注射成型工艺 任务3 压缩和压注成型工艺 任务4 挤出成型工艺 任务5 塑件的结构工艺性
模块三
注射成型模具设计
【知识目标】
掌握典型注射成型模具基本结构、组成和特点。 熟悉模具结构零部件的功能。 掌握各类标准模架的运用。
了解注射机的分类、工作原理及技术参数。 掌握注射模具与成型设备的关系。 掌握型腔数量的确定方法及分布原则。 掌握分型面的选择原则。
掌握注射模浇注系统的设计方法。
掌握注射模排气与引气系统的设计原则。
掌握成型零件工作部分尺寸计算及公差标注。
掌握各种型腔和型芯的结构特点、适用范围、装配要求。 了解成型零件强度、刚度的计算方法及其校核。 了解注射模各类推出机构的结构特点及动作原理。
掌握注射模推出机构的设计原则及各类推出机构的应用范围。 掌握推出力的计算方法。
了解各类侧向分型与抽芯机构的结构形式、动作原理和应用范围。 掌握侧向分型与抽芯机构的设计和计算。 了解模具温度对塑料成型的影响。
掌握加热与冷却装置的设计要点及计算方法。
【技能目标】
能正确选用各类典型注射模具。 能合理选择标准模架。 能合理选择注射机。 能初步判断所选择的注射机与模具的适应性。 会确定型腔数目。
具有合理选择分型面的能力。 具有设计浇注系统的能力。
具有设计排气与引气系统的能力。
会计算成型零件工作部分的尺寸，并能标注尺寸公差。
会设计成型零件的结构。
能分析型腔和底板的受力情况，运用公式和查表选择数据，确定型腔壁厚和底板厚度。
具有设计推出机构总体结构及其各零部件的能力。 能够合理选择应用各类推出机构。
能看懂各种侧向分型与抽芯机构的结构图及动作原理。 具有设计斜导柱侧向分型与抽芯机构结构的初步能力。 能够合理选择各类侧向分型与抽芯机构的结构形式。 会分析模具温度对塑件质量的影响。 能合理地对加热和冷却装置进行结构设计。 能对加热与冷却装置的重要数据进行计算和确定。
任务1 注射模具结构类型及标准模架的选用 任务2 初选注射机
任务3 分型面的确定与浇注系统设计 任务4 成型零件设计 任务5 推出机构设计
任务6 侧向分型与抽芯机构设计 任务7 温度调节系统设计
模块四
注射模课程设计程序
【知识目标】
了解模具设计的内容和要求。 掌握模具设计的步骤和方法。 【技能目标】
能确定工艺方案，对一般复杂程度的注射模进行结构设计和工艺计算。 能绘制出注射模的装配图、工作零件图和非标零件图。 能编制模具零件加工工艺卡片并编写设计说明书等技术文件。
模块五
压缩模和压注模设计
【知识目标】
掌握压缩模的结构特点及应用场合。 掌握压缩模的设计要点。
掌握压注模的结构特点、分类及应用场合。 掌握压注模的设计要点和压机的选用原则。 【技能目标】
能读懂压缩模的典型结构图和工作原理。
具有确定压缩成型工艺参数和设计简单压缩模具的能力。
能够正确计算压缩模成型零件的工作尺寸及加料腔尺寸。
能读懂压注模的典型结构图及工作原理，正确选用各类压注成型设备
能正确计算压注模成型零件工作尺寸及加料腔尺寸，具有设计简单压注模的能力。
任务1 压缩模设计 任务2 压注模设计
模块六
气动成型工艺与模具设计
【知识目标】
掌握中空吹塑成型原理及模具设计要点。 了解真空成型原理及模具设计要点。 了解压缩空气成型原理及模具设计要点。 【技能目标】
能够正确阐述中空吹塑成型、真空成型及压缩空气成型的工作原理及工艺过程。 具有确定中空吹塑成型、真空成型及压缩空气成型工艺参数的能力。 具有设计简单气动成型模具的能力。
三、教学建议
在教学中要积极改进教学方法，按照学生学习的规律和特点，从学生实际出发，以学生为主体，充分调动学生学习的主动性、积极性。
1.在教学中要积极开展多媒体等现代化教学手段，以达到良好的教学效果。有些内容，可以到实验、实训室结合相关设备、器材进行讲授，以增加学生的感性认识，便于理解掌握。
应加强实践教学，增加实训内容，以提高学生的实际动手能力和技能。
2.注意塑料成型工艺和模具结构设计技术的新发展，适时引进新的教学内容，拓宽学生的视野，增强学生的适应能力。
3.考核办法
要注意改革考核手段与方法，可以通过课堂提问、学生作业、平时测验、实验及考核情况综合评价学生成绩。对在学习和应用上有创新的学生应特别给予鼓励。
第五篇：《塑料成型工艺与模具设计》课程设计指导书.
《塑料成型工艺与模具设计》课程设计指导书 《塑料成型工艺与模具设计》课程设计指导书
一、课程设计的性质、任务和目的: 本课程设计是在完成了《塑料成型工艺与模具设计》、《模具制造工艺》、《模具材料与热处理》及《机械制造工艺学》后进行的针对注塑成型模具设计的一门实践性的课程设计,是综合运用所学知识进行与实际工作相关的设计工作,该课程设计教学环节的作用是: 1.巩固与扩充《塑料成型工艺与模具设计》、《模具制造工艺学》《非金属材料》等课程所学的知识与技能。
2.学习专业设计手册的使用,强化工程计算、绘图及文献检索的能力,为毕业设计及将来的工作打下基础。
3. 培养和提高分析、解决实际工程问题的能力。
进行塑料制件设计的实际训练,熟悉常用塑料的性能、使用场合,学习对塑料件进行工艺分析的方法。进行塑料模具设计的实际训练,学习塑料成型工艺与模具设计的具体方法与步骤,培养和提高模具设计的综合能力。为今后从事模具设计与制造工作打下必要的基础。
2、教学目标: 完成塑料制件设计,熟悉常用塑料的性能、使用场合,分析塑料制件的工艺性;完成具有一定特点的塑件的注射模的设计,在设计过程中能够较好地掌握《塑料成型工艺与模具设计》的基本理论,掌握常用的注射模具设计使用的工具书和参考资料,掌握成型另件工作尺寸计算,受力另部件强度,刚度计算;掌握选择注射机的原则和方法,选择注射机,确定型腔数;确定成型方案;还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。
二、模具设计要点及与注射机的关系。
1、模具设计要点: <1>熔体的流动情况:流动阻力,速度,流程,重新融合,排气. <2>熔体冷却收缩与补缩. <3>模具的冷却与加热. <4>模具的相关尺寸与注射机关系. <5>模具的总体结构与零部件的结构,考虑模具安装与加工强度,精度.
2、模具与注塑机的关系: 注塑机的技术规范:类型,最大注射量,最大注射压力,最大锁模力,最大成型面积,最大最小模厚,最大开模行程,定位孔尺寸,嘴喷的球面半径,注射机动模板的顶出孔,机床模板安装螺钉孔或丁字槽的位置与尺寸。
1>类型:卧式,立式,直角式。 2>最大注射量的选择。
注射机一次注射聚苯乙烯的最大熔料的重量或容积的量为注射机公称注射量。塑件+浇注系统和冷料井的总量=0.8公称注射量
3>注射面积核定。
最大注射面积指模具分型面上允许的塑件最大投影面积。作用于该面积上的型腔总压力小于注射机允许的锁模力,否则会产出溢料。
4〉注射机行程与模具的关系。 Hmin≤ H ≤Hmax Hmax=Hmin+L
其中:H—模具的闭合高度;Hmin—注射机最小闭合高度;Hmax—注射机最大闭合高度;
L—螺杆可调长度; S≥H1+H2+(5~10—卧式立式注射机
其中:H1—脱模距离;H2—塑件高度(包括浇口长度;S—注射机允许开模行程 5〉模具安装及顶出形式
可安装模具外形最大尺寸,取决于注射机模板尺寸和拉杆间距。 三.模具的设计程序 1.塑料件的设计: 根据塑料件用途,使用情况,工作要求,尺寸精度,粗糙度等成型工艺性 设计原则,模具结构合理性等方面综合分析。绘出塑料零件图并选择满足零件使用要求的塑料, 2.选择注射机
计算塑件重量、预估浇注系统所需重量,选择注射机的公称注射量,选择注射机,确定型腔数(一套模具可成型不同的一套零件。
3.分析塑件确定成型方案
分型面,脱模方式,侧凹孔成型方法,浇注系统形式,浇口位置,加热冷却系统及零件的加工方法。
4.绘制模具方案草图
初绘模具方案,并校验选注射机参数。 5.计算
成型零件工作尺寸计算,受力零部件强度刚度计算。
6.画装配图
要求装配图要有尺寸(外形尺寸,特殊尺寸,定位圈尺寸、配合尺寸、装配极限尺寸,技术要求,编写明细表(采用国标。
7.画零件图
画好图形,注出尺寸,精度,粗糙度要求,材料要求,材料及热处理技术条件(图样符合国标。
8.考虑零件的加工方法。 四:塑料模具设计步骤 1.接受任务书
成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出,其内容如下: 1 〉经过审签的正规制件图纸,并注明采用塑料的牌号,透明度等。 2 〉塑料制件说明书或技术要求。 3 〉生产批量。 4 >塑料制件样品。
通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出,模具设计人员以成型塑料制件任务书,模具设计任务书为依据来设计模具。
2. 收集,分析,消化原始资料
收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料,以备设计模具时使用。
1>消化塑料制件图,了解制件的用途,分析塑料制件的工艺性,尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么、塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理、熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度,有无涂装、电镀、胶结、钻孔等后加工工序。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析,看看估计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来。此外,还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。
2>消化工艺资料,分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当、能否落实。
3>确定成型方法采用直压法,铸压法还是注射法。
4>选择成型设备根据成型设备的种类来进行模具设计。因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说,在规格方面应当了解以下内容:注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、要初步估计模具外形尺寸,判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。
5>具体结构方案
(一确定模具类型,如压制模(敞开式、半闭合式、闭合式、压铸模、注射模等。 (二确定模具类型的主要结构
选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备、理想的型腔,在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术要求和生产经济的
要求。对塑料制件的工艺要求是要保证塑料制件的几何形状,表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低,生产效率高,模具能连续地工作,使用寿命长,节省劳动力。
3.分析影响模具结构及模具个别系统的主要因素
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、设备技术参数等确定型腔数量及排列方式。
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,决定侧凹处理方式,抽芯方式。
5>决定冷却、加热方式及加热冷却凹槽的形状、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,外形结构及所连接、定位、导向件位置。
7>确定主要成型零件,结构件的结构形式。 8>考虑模具各部分的强度,计算成型零件工作尺寸。
以上这些问题如果解决了,模具的结构形式自然就解决了。这时,就应该着手绘制模具结构草图,为正式绘图作好准备。
4.绘制模具图
要求按照国家制图标准绘制。
在模具总装图之前,应绘制工序图,并要求符合制件图和工艺资料的要求。注射成型要绘出注射制件图,在注射制件图中标出出模斜度、加工余量、分型面、浇注系统位置等内容。由下道工序保证的尺寸,应在图上标写注明“工艺尺寸”字样。如果成型后除了修理毛刺之外,再不进行其他机械加工,那么工序图就与制件图完全相
同。在工序图下最好标出制件名称、材料、材料收缩率、绘图比例等。通常就把工序图画在模具总装图上。绘制总装图尽量采用1:1的比例,先由型腔开始绘制,主视图与其他视图同时画出。
5. 模具总装图应包括以下内容: 1.模具成型部分结构; 2.浇注系统、排气系统的结构形式; 3.分型面及分模取件方式; 4.外形结构及所连接件,定位、导向件的位置; 5.标注型腔高度尺寸(不强求,根据要求及模具总体尺寸; 6.按顺序(一般逆时针标注将全部零件序号编出,并且填写明细表;7。标注技术要求和使用说明。
5.模具总装图的技术要求内容: 1>对于模具某些系统的性能要求。例如对顶出系统、滑块抽芯机构的装配要求。
2>对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求,并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。
3>模具使用,装拆方法。
4>防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。 5>有关试模及检验方面的要求。
6〉将所选设备型号与模具动作过程写在总装图的右下角明细表的上面。
7.绘制全部零件图
由模具总装图拆画零件图的顺序应为:先内后外,先复杂后简单,先成型零件,后结构零件。
1.图形要求:一定要按比例画,允许放大或缩小,视图选择合理,投影正确,布置得当,为了使加工人员易看懂,便于装配,图形尽可能与总装图一致,图形要清晰。
2.标注尺寸要求统
一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为:先标主要零件尺寸和出模斜度,再标注配合尺寸,然后标注全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸,后标注全部尺寸。
3.表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角,如标注“其余 3.2”其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。
4.其它内容,例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求、表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。
8.校对,审图。 A.自我校对的内容是: 1.模具及其零件与塑件图纸的关系
模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度、结构等是否符合塑件图纸的要求。 2.塑料制件方面
塑料料流的流动、缩孔、熔接痕、裂口,脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求。图案设计有无不足,加工是否简单,成型材料的收缩率选用是否正确。
3.成型设备方面
注射量、注射压力、锁模力够不够,模具的安装,塑料制件的型芯,脱模有无问题,注射机的喷嘴与浇口套是否正确地接触。
4.模具结构方面
1.分型面位置及精加工精度是否满足需要,会不会发生溢料,开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置模具一边。
2.脱模方式是否正确,推杆,推管的大小、位置、数量是否合适,推板会不会被型芯卡住,会不会造成擦伤成型零件。
3.模具温度调节方面。加热器的功率、数量;冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。
4.处理塑料制件内侧凹的方法,脱侧凹的机构是否恰当,例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。
5.浇注、排气系统的位置,大小是否恰当。 5.设计图纸
1.装配图上各零件安置部位是否恰当,表示得是否清楚,有无遗漏。
2.零件图上的零件编号、名称,制作数量,是标准件还是非标准件,零件配合处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量,模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是否标记、叙述清楚。
3.零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误,不要使生产者换算。
4.检查全部零件图及总装图的视图位置,投影是否正确,画法是否符合制图国标,有无遗漏尺寸。
6.校核加工性能
(所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标注等是否有利于加工。 7.复算辅助工具的主要工作尺寸 B审图
原则上按设计者自我校对项目进行;但是要侧重于结构原理,工艺性能及操作安全方面。
五、编写设计说明书 设计说明书包括如下内容: 1.200字左右的中文摘要,同时写出相应的英文摘要。摘要包括本次设计的主 要内容、依据、模具结构特点与结论。
2.前言:说明本设计的目的意义及应达到的技术要求,简述该类零件的常用方 法及存在的问题,本设计指导思想、最终解决的问题。
3.正文:论述塑料制件的设计过程和设计方法;模具设计过程及设计方法。 1〉塑料零件的设计、材料的选择、零件工艺性分析 2〉工艺方案的分析、比较、确定 3〉设计计算与设备确定 4〉模具结构的设计及计算 5〉模具结构校核
6〉模具材料的选择及热处理要求 7〉模具的动作及操作要求
4.结束语:对本次设计的心得体会及建议。
5.参考文献:列出本次设计所用参考资料(不少于10篇。