第1章 模具设计实训概述Word文件下载.docx

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（3）根据3D模型，绘制模具相关工程图，包括模具总装图、各关键零件的零件图。

（4）编写出塑料模具的设计说明书。

塑料模实训的时间一般为2周共12天，进度安排如表1-1所示。

表1-1塑料模设计实训进度安排

序号

内容

时间

1

实训动员，分组，选题（分配实训任务）

0.5天

2

塑件的结构与成型工艺分析

3

塑件3D模型创建

1天

4

模具方案设计

模具结构设计并创建模具3D模型

4天

5

绘制模具的装配图和零件图

2天

6

编写设计说明书

7

图纸与说明书打印、装订

8

实训成果验收，答辩或总结

合计

约12天

1.2.2冲模设计实训的内容与进度安排

实训期间，学生在冲模方面应独立完成下列工作：

（1）分析指导老师下发的冲压零件的工艺性，制定零件的加工工艺路线。

（2）完成相关工艺计算，具体包括：

模具工作零件刃口尺寸计算、零件压力中心计算、零件排样图计算、冲压力计算等相关工艺计算。

（3）确定模具结构，绘制模具装配草图。

草图要求按照正式装配图1：

1绘制，图面上应绘有主、俯视图，零件图、排样图以及标题栏和明细表，在绘制工程中，完成模架、模柄、螺钉、销钉等标准件的选用工作。

（4）绘制装配图的正式图纸。

（5）绘制指导老师指定的模具零件的零件图，零件图上应标明所有尺寸、公差以及技术条件。

（6）编写处冲模设计说明书

冲模实训的时间一般也为2周共12天，进度安排如表1-2所示

表1-2冲模设计实训进度安排

实训动员，下发实训课题。

查阅相关资料，制定冲压件的加工工艺路线

完成相关工艺计算

绘制模具的总装草图

绘制模具的正式装配图

绘制模具零件的零件图

1.3实训的考核

实训考核，既重视结果，也强调过程，要求学生在实训中做到以下几点基本要求：

（1）分阶段分别提交塑料件、冲压件、整套模具的电子文档。

（2）分别绘制塑料模、冲压模的装配图和每副模具5~8个重要零件的零件图。

（3）分别编写塑料模和冲模的设计说明书各1份，每份字数不得少于5000字；

设计说明书按统一的格式排版、打印并装订成册。

成绩的最终评定，以学生提交的电子文档、工程图纸、设计说明书等为根据，参考实训过程中的表现，综合进行评定。

成绩实行优、良、中、及格、不及格等5级制度。

各级评定的标准如下：

1、优秀：

无无故缺勤记录，按时提交各项文件，模具结构无原则性错误，图纸规范，设计说明条理清晰、各项公式和引用非常清楚，答辩问题无明显错误。

2、良好：

无无故缺勤记录，按时提交各项文件，模具结构无重大原则性错误，图纸规范，设计说明条理清晰，各项公式和引用比较清楚。

3、中等：

无无故缺勤记录，基本上能按时提交各项文件，模具结构无重大原则性错误，图纸比较规范，设计说明基本清晰。

4、及格：

无故缺勤记录少于3次，经指导老师督促后，能提交各项文件，模具结构构原则性错误不多于10处，能绘制基本的装配图和零件图，有一定的设计说明。

5、不及格：

无故缺勤记录多于3次，提交的各项文件不齐，模具结构构原则性错误多于10处，绘制的装配图和零件图不规范，设计说明混乱，答辩问题大多回答不上。

或有其他大重大的违规违纪问题。

1.4塑料模设计的步骤

塑料产品的功能与结构千差万别，复杂程度各不相同，不同的塑料模具，其设计过程会不尽相同。

但初级设计人员往往按以下步骤开展工作。

1.接受设计任务书

模具的设计任务书是模具设计的依据，模具设计任务书通常是由塑件生产部门提出的，主要包括以下内容：

1.经过审签的正规塑件图纸，并注明所采用的塑料牌号、颜色和透明度等；

2.塑件的说明书及技术要求；

3.塑件的生产批量及所用注射机的型号和规格；

如是配件或塑件的改进生产，还应附有塑件实物。

2.分析塑件及材料工艺性

（1）分析塑件工艺性

通过塑件图或建立塑件三维实体模型，充分了解塑件的形状、用途、使用要求、透明度、尺寸公差、表面粗糙度、表面质量以及允许的变形范围等内容，检查塑件的成型工艺性，以确认塑件的各个细节是否符合注射成型的工艺性条件。

（2）确定注射成型的工艺条件

对塑件所用的材料进行成型工艺性的检查，分析原材料的流动性、收缩性等成型工艺性能，在此基础上确定注射成型工艺参数。

3.初步确定注射机

在设计前必须熟悉生产塑件可供选用的注射机的性能、规格及与模具设计有关的技术参数（如最大注射量、锁模力、注射压力、装模高度、喷嘴尺寸、推出机构及尺寸和开模行程等等），并根据塑件及浇注系统凝料的总体积或重量，初步确定所需注射机的型号。

4.确定模具的方案

注射模具的方案设计主要包括：

型腔数的确定与布置，分型面的选择，浇注系统的设计，冷却系统的设计，成型零件的结构设计，侧向抽芯机构的设计，推出机构的设计以及模架的选用等内容，一般可按如下步骤进行。

（1）确定模腔的数目

确定型腔数目的方法可根据注射机的锁模力，最大注射量，塑件的精度要求，经济性等，在设计时应根据实际情况决定采用那一种方法。

（2）选择分型面

虽然塑件设计阶段分型面已经考虑或者选定，在模具结构设计方案设计阶段仍应再次校核，从模具结构及成型工艺角度判断分型面的选择是否最为合理。

（3）确定型腔的布置

型腔的布置实质上是模具结构总体方案的规划和确定，因为一旦型腔布置完毕，浇注系统的排列和类型便已确定。

冷却系统和推出机构在布置型腔时也必须给予充分的注意，若冷却管道布置与推杆孔，螺栓发生冲突时，要在型腔布置时进行协调，当型腔、浇注系统、冷却系统以及脱模机构的初步位置确定后，模板的外形尺寸基本上就确定了，从而可以选择合适的标准模架。

（4）确定浇注系统

浇注系统中的主流道、分流道、浇口和冷料穴的设计详见前面的有关章节。

其中浇注系统的平衡、浇口位置及尺寸是浇注系统的设计重点。

另外需要强调的是浇注系统往往决定了模具的类型，如采用侧浇口，一般选用二板式注射模，如采用点浇口，则需选用三板式注射模，以便从不同分型面分别脱出浇注系统凝料和塑件。

（5）确定脱模机构

在确定脱模方式时，首先要确定塑件和浇注系统凝料的留模方向，即滞留在动、定模那一侧，必要时要设计强迫滞留机构（如拉料杆，双推出机构中的定模辅助推出机构等），然后再决定采用推杆结构还是推件板结构；

同时还要注意考虑是否需要设计复位机构。

（6）确定侧抽芯方式

对于塑件侧壁上带有与开模方向不同的内、外侧孔或侧凹槽时，为了成型后不妨碍塑件从模具中取出，需要考虑设计侧向抽芯机构；

侧向抽芯机构将使模板尺寸加大，因此，有侧向分型与抽芯机构的注射模，在型腔布置时，要注意留出抽芯机构的位置。

（7）确定冷却系统

冷却系统的设计参照前面的有关章节的内容，当冷却管道的布置与推出孔等发生干涉时，为了协调好二者关系，以防止冷却管道漏水，通常冷却系统的设计与推出机构的设计同时进行。

（8）确定凹模和型心的结构与固定方式

当采用镶块式组合凹模或型芯结构时，应合理的划分镶块并同时考虑这些镶块的强度、可加工性及其安装固定。

（9）确定排气方式

由于在一般的注射模中，注射成型时的气体可以通过模具结构（如分型面、推杆孔间隙等）自然排气，因此不考虑排气系统的设计；

但对于大型和高速成型的注射模，必须考虑排气方式。

5.利用三维设计软件，创建模具3D模型

随着CAD技术的普及，传统的平面设计逐步被三维建模技术所取代。

目前，在实际的设计工作中，几乎全部采用三维设计软件进行辅助设计，如Pro/Engineer、UGNX等。

因此，模具的方案和机构确定后，就可利用诸如Pro/E、UGNX等进行型腔、型芯的创建（俗称分模），再通过相关的外挂软件包如EMX等，调用标准模架模型，再逐步创建出整副模具的三维模型。

6.相关参数与强度的校核

（1）校核模具与注射机有关的参数

因为每副模具只能安装在与其相适应的注射机上使用，因此当模具总结构设计完成后，必须对初选的注射机有关工艺参数进行校核，以保证模具在注射机上的正常使用。

（2）校核模具有关零件的强度和刚度

计算成型零件工作尺寸，并对主要受力的零部件进行强度及刚度的校核，一般而言，注射模的刚度问题比强度问题显得更重要一些。

7.绘制模具工程图（出图）

（1）绘制装配图

通过三维模型可以快速创建出模具的装配图，装配图应尽量按国家制图标准绘制，装配图中应清楚的表明各个零件的装配关系，以指导装配。

当凹模与型心镶块很多时，为了便于测绘各个镶块零件，还有必要先绘制动模和定模部装图，在部装图的基础上再绘制总装图。

装配图上应包括必要的尺寸：

如外形尺寸、定位尺寸、安装尺寸、极限尺寸（如活动零件移动的起止点），并附有技术要求、使用说明和零件明细表等。

一般装配图上技术要求的内容如下

①对模具某些结构性能的要求，如对推出机构、抽芯机构的装配要求；

②对模具装配工艺的要求，如分型面的贴合间隙、模具上下面的平行度要求；

③模具的使用说明、拆装方法等；

④防氧化处理，模具编号，刻字，油封及保管等要求；

⑤有关试模及检查方面的要求；

（2）绘制零件图

根据模具的具体结构，将需要加工的零件，如型腔、型芯、镶块、定模板、动模板等零件，逐一将其3D模型生成工程图，出图的一半顺序为：

先内后外，先复杂后简单，先成型零件后结构零件。

零件图上应标出必要的尺寸、表面粗糙度、形位公差，并注明零件材料，热处理要求和必要的技术条件等。

1.5冲模设计的步骤

冲压件的生产过程一般都是从原材料剪切下料开始，经过各种冲压工序和其他必要的辅助工序加工出图纸要求的零件，对于某些组合冲压或精度要求较高的冲压件，还需要经过切削、焊接或铆接等工序，才能完成。

冲模的设计就是根据已有的生产条件，综合考虑各方面因素，合理安排零件的生产工序，优化确定各工艺参数的大小和变化范围，合理设计模具结构，正确选择模具加工方