塑料模具设计实训指导书.docx

1、塑料模具设计实训指导书XX大学高等职业技术学院塑料模具设计实训指导书编者：XX一、课程设计的目的塑料模具实训是塑料成型工艺与模具设计课程的后续配套的课程实训环节，是对前期课程的消化吸收和实际演练，是模具专业的学生最为重要的实践教学环节之一，在该次实训中，还会综合运用到前期机械制图与CAD、工程力学、机械设计、公差与测量、机械制造基础、模具CAD、数控技术等多门课程的专业知识，是对学生进行模具设计工程师训练，培养学生分析和解决工程技术问题能力重要环节。本次设计目的如下： 1掌握中等复杂程度塑料模具的一般设计流程，具备初步的独立设计能力；2进一步熟练掌握计算机辅助设计软件在模具设计中的应用；3进一

2、步学习和掌握各种塑料模具的基本类型和结构；4初步学会综合考虑塑料模具的制造工艺及经济合理性等因素，以选择正确的模具零件的设计方案；5了解模具制造厂对图纸的要求，所画图纸要遵守有关标准的规定，符合加工要求，标注和说明要齐全。6了解和掌握一定的模具标准化知识。二、设计内容塑料模设计实训题目，一般选择内容和份量都比较适当的中等复杂程度注射模进行设计（题目可由学生自选，教师审定，亦可由教师直接指定），要求学生在规定的时间内完成：（1）三维产品造型图1张、二维塑件图1张；（2）模具三维爆炸图1张、A0或A1模具装配图1张；（3）主要零件零件工作图56张（成型零部件、侧向抽芯等非标准件）；（4）编写设计计

3、算说明书1份；（5）模具价格估算清单1张。三、设计要求1三维效果图的要求三维图可用Pro/e、MasterCAM、UG、CAXA、AutoCAD等任意一个软件绘制实现。2装配图与零件图的要求采用AutoCAD作图，图纸规格要求符合制图标准，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释使用工程字书写。3设计说明书的要求设计说明书是课程设计的一个重要组成部分，它反映了学生设计中的工作及水平，编写说明书是培养学生撰写技术文件能力的一种锻炼。说明书应力求简洁，文理通顺，语言流畅，字迹工整，无错别字，将与设计有关的问题分析、设计计算结果，系统的编写到说明书中。说明书应以A4白纸

4、书写，四周留有边框。设计说明书由课程设计封面（统一格式）、产品设计任务书（包含产品二维图和三维造型图）、设计说明、模具价格估算清单等一起装订成册。4实训资料的上交要求将设计图纸及设计说明书装入资料袋留档保存，资料袋上要求注写班级、学号、姓名，另在资料袋的背面注明“塑料模具课程设计资料1.A0装配图1张2.零件图XX张3.设计说明书）。 相关电子设计文档和图形文件整理归类存入一个以“学号姓名”文件夹中，设计结束上交到班机学习委员处，各班学习委员收齐班上每位同学资料后，存入“XX模具X班模具塑料课程设计资料”文件夹中交设计老师留档。5答辩注意事项 答辩总时间为10分钟/人，6分钟简单介绍设计基本流

5、程，重点强调设计过程中遇到的问题、解决的方法和经验教训，教师提问和答辩时间为4分钟。四、设计过程中的注意事项1、应预先准备好资料、手册、图册、绘图仪器、计算器、图板（计算机）、图纸、报告纸等；2、应对塑料制品的成型工艺性进行认真地分析；3、模塑成型工艺方案论证后，经指导老师认可后，方可进行模具设计；4、画出的模具结构草图经指导教师认可后，方可绘制正式装配图及零件图；5、设计过程中采用边计算、边绘图、边修改的方法，本阶段发现的问题，需要对前面的设计和计算作相应的修改，甚至有的结构和具体尺寸需要通过绘图或经验公式才能确定。五、设计的一般程序塑料模具设计实训一般程序见下图。六、设计的进程安排表1-1

6、 塑料模具设计的进程安排周次时间主要内容说明第一周0.5参加设计动员会；准备好设计所需的资料、绘图用具及图纸等；明确设计任务1.5塑件产品造型设计和塑件工艺性分析星期二定题，星期四检查塑件二维图和三维图3塑料模具设计的方案论证；主要零部件的设计计算；模具草图绘制和三维造型；编写设计说明书草稿第二周星期一检查设计计算结果及模具草图第二周5完成装配工作图：绘制装配图，标注主要尺寸、公差配合及零件序号，编写标题栏、零件明细表及技术要求等第二周星期五开始检查装配图完成情况第三周3绘制零件工作图：绘出必要的视图和剖面图，标注尺寸、公差及表面粗糙度，编写技术要求及标题栏第三周星期四检查零件图绘制情况1整理

7、编写设计计算说明书，根据计算草稿整理，并附以必要的插图和说明，打印设计说明书和图纸1带上资料袋，进行答辩答辩时间安排在第三周星期五七、实训时间与地点安排1、CAD/CAM 机房（3410j）模具专业塑料模具实训辅导和上机时间安排表09模具班（13周）星期一1、2节星期二5、6节星期三1、2节星期四5、6节星期五1、2节（备注：具体地点安排若有变动，以新安排为准）2、模具拆装实训室，随时提前预约八、设计成绩评定办法设计成绩的评定，应以设计计算说明书、设计图纸和在答辩中回答的情况为根据，参考设计过程中的表现进行评定。其中，以百分制计：设计装配图纸 约占30%设计零件图纸 约占30%计算说明书 约占

8、20%答辩成绩 约占10%考勤及设计过程表现 约占10%实例： 塑料模设计典型案例分析1 、注射模具设计案例分析一1.1 设计任务书1. 塑料制品名称：油壶盖；2. 成型方法与设备：在SZ120/630型注射机上成型；3. 塑料原料：低密度聚乙烯；4. 收缩率：1.5%3.0%；5. 生产批量：100万；6. 塑件图：如图1-1所示为制品的二维图样，图1-2所示为该制品的三维图样。图1-1油壶盖的二维图样图1-2油壶盖的三维图样1.2 塑件成型工艺分析1塑料成型特性低密度聚乙烯(LDPE)又称高压聚乙烯，为支链型线型分子结构的热塑性塑料。结晶度为55%65%，相对分子质量较小，密度为=0.91

9、0.94g/cm3，压缩比为1.842.3，比热为2.30J/g-1,低密度聚乙烯的化学稳定性较高，能耐大多数酸、碱及盐的侵蚀，但不耐强氧化酸的腐蚀，除苯及汽油外，一般不溶于有机溶剂。耐低温性能好，在-60下仍具有较好的力学性能，但使用温度不高，LDPE的使用温度在80以下。低密度聚乙烯在热、光及氧的作用下会发生老化变脆，力学性能和电性能下降。在成型时，氧化会引起熔体粘度下降和变色，产生条纹，影响塑件质量。因此，需添加抗氧剂及紫外线吸收剂等。低密度聚乙烯的成型特性为：(1)成型性好，可用注射、挤出及吹塑等成型加工方法。(2)吸湿性小，成型前可不干燥。(3)熔体粘度小，流动性好，溢边值为0.02

10、mm；流动性对压力敏感，宜用较高压力注射。(4)可能发生熔体破裂，与有机溶剂接触可发生开裂。(5)成型温度范围：160240。熔融温度低、熔体黏度小且塑件的质量小，塑件可采用柱塞式注射机成型。严格控制模具温度，一般在3565为宜，模具应采用调质处理。(6)冷却速度慢，必须充分冷却，模具设计时应有冷却系统。(7)收缩率大而且波动范围大，方向性明显(取向)，不易采用直浇口，易翘曲，结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大，应控制模温，保证冷却均匀稳定。(8)易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后退火处理，消除内应力；塑件壁厚宜小，避免有尖角，脱模斜度宜取13。(9)质软易脱模，当塑件有浅侧凹(凸)

11、时，可强行脱模。本塑件的螺纹成型即采用强行脱模方式。2塑件的结构工艺性(1) 塑件的尺寸精度分析该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按MT7查取公差，其主要尺寸公差要求如表1-1所示。表1-1 塑件上主要尺寸按MT7级精度的公差要求（单位mm）塑件标注尺寸塑件尺寸公差（按MT7级精度）外形尺寸内形尺寸(2)塑件表面质量分析该塑件表面没有提出特殊，通常，一般情况下外表面要求光洁，表面粗糙度可以取到Ra=0.8m，没有特殊要求塑件内部表面粗糙度可取Ra=3.2m。(3) 塑件的结构工艺性分析从图纸上分析，该塑件的外形基本上为回转体，圆周均匀分布12个R3的半圆柱凸起旋钮花纹，该处设计

12、脱模容易，且飞边去除容易，设计合理；壁厚相对均匀，且符合最小壁厚的要求；在塑件内壁有M503螺纹孔，查表可知螺纹牙形强度足够，在推荐选用的范围内，LDPE塑料为软塑料，螺纹可强制脱模成型，但要注意为了防止螺孔的最外圈的螺纹崩裂或变形，螺纹始末端应有0.20.8的台阶，始末的螺纹应渐渐开始结束，有l8的过渡长度，如图13所示。该塑件端部已开有3mm的台阶，但顶部台阶未有留出，在做型芯设计时应注意该处的结构设计。图13 螺纹孔的设计综合来看，该塑件结构简单，无特殊的结构要求和精度要求。在注射成型生产时，只要工艺参数控制得当，该塑件是比较容易成型的。3塑件的生产批量 该塑件的生产类型是大批量生产，因

13、此，在模具设计中，要提高塑件的生产效率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模模具，以便降低生产成本。4关于注射机(1) 用户提出用SZ125/630型注射机生产，该注射机为柱塞式注射机，LDPE可以采用此类注射机成型，据查有关资料列出该注射机的主要技术参数，如表1-2所示。表1-2 SZ 125/630型注射机的主要技术参数序号主要技术参数项目参数数值1额定注射量/cm31252锁模力/kN6303注射压力/MPa1204最大注射面积/cm23205动、定模模板最大安装尺寸/mmmm370320 6最大模具厚度/mm3007最小模具厚度/mm1508模板最大行程/mm2709喷嘴前端球面半径/m

14、m1510喷嘴孔直径/mm411定位圈直径/mm125(2) 计算塑件体积和质量塑件的体积计算：经计算得到塑件的体积为（计算过程略）V37530（mm3）塑件的重量计算：查有关手册，取塑料LDPE的密度为=0.92g/cm3，所以，塑件的质量为W=V=375300.9210-334.53(g)(3) 确定型腔数目考虑到SZ125/630注射机的额定注射量为125cm3，本设计中的塑件结构简单，单个塑件的体积为38 cm3，注射机的额定注射量就限制最多的成型该塑件的数量为2，而改塑件的生产批量为大批量生产，为尽量提高生产率，决定采用一模两件的模具结构，型腔平衡布置在型腔板两侧，这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。(4) 确定注射成型的工艺参数 根据选用塑料（LDPE）的特性和本设计中塑件的自身成型特点，查有关资料，确定注射成型工艺参数，如表1-3所示。表1-3 塑件的注射成型工艺参数工艺参数规格工艺参数规格预热和干燥成型时间/s注射时间05保压时间1560料筒温度t/后段中段前段140160170200冷却时间1560总周期40140螺杆转速n/(r.m