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《塑料成型工艺与模具设计》(上册)电子教案完全版第一章：塑料成型工艺概述1.1 塑料成型的基本概念塑料的定义与特性塑料成型的定义与分类1.2 塑料成型工艺流程制品设计模具设计成型设备选择成型工艺参数设定1.3 塑料成型工艺的特点及应用不同塑料的成型特点常见塑料成型工艺的应用领域第二章：塑料材料的性质与选择2.1 塑料的基本性质物理性质化学性质电性能2.2 塑料的成型性能流动性能热性能收缩与翘曲性能2.3 塑料材料的选择塑料选材原则常见塑料材料介绍第三章：塑料成型设备3.1 塑料成型设备分类注射成型机挤出成型机压制成型机吹塑成型机3.2 主要成型设备的工作原理与结构注射成型机的工作原理与结构挤出成型机的工作原理与结构3.3 塑料成型设备的选择与使用设备选择的考虑因素设备的使用与维护第四章：塑料成型模具设计基础4.1 模具的基本结构与分类冷模具热模具4.2 模具设计的基本原则与步骤模具设计的原则模具设计的步骤4.3 模具设计中的关键因素模具尺寸与精度模具的材料与热处理模具的冷却与加热第五章：塑料成型工艺参数设定与调整5.1 成型工艺参数的定义与作用温度压力速度时间5.2 工艺参数的设定与调整方法实验法经验法计算机模拟法5.3 工艺参数的优化与控制工艺参数优化的目的与方法工艺参数的控制与调整技巧第六章：塑料注射成型工艺6.1 注射成型工艺流程注射成型工艺的基本步骤模具的加热和冷却注射成型周期6.2 注射成型参数设定与调整注射压力注射速度模具温度保压时间和冷却时间6.3 常见注射成型问题及解决方案产品变形和翘曲气泡和杂质产品尺寸不准确第七章：塑料挤出成型工艺7.1 挤出成型工艺流程挤出成型工艺的基本步骤挤出机的选择与调整挤出成型参数设定7.2 挤出成型设备与模具挤出成型设备的结构与工作原理挤出成型模具的设计要点7.3 常见挤出成型问题及解决方案产品厚度不均匀表面质量问题产品的强度和韧性不足第八章：塑料压制成型工艺8.1 压制成型工艺流程压制成型工艺的基本步骤压制成型机的选择与调整压制成型参数设定8.2 压制成型模具设计要点压制成型模具的结构与分类模具设计中的关键因素8.3 常见压制成型问题及解决方案产品开裂和变形产品尺寸不准确表面质量问题第九章：塑料吹塑成型工艺9.1 吹塑成型工艺流程吹塑成型工艺的基本步骤吹塑成型机的选择与调整吹塑成型参数设定9.2 吹塑成型设备与模具吹塑成型设备的结构与工作原理吹塑成型模具的设计要点9.3 常见吹塑成型问题及解决方案产品变形和翘曲气泡和杂质产品尺寸不准确第十章：塑料成型工艺的优化与控制10.1 成型工艺的优化方法实验法经验法计算机模拟法10.2 成型工艺的控制技巧工艺参数的实时监测工艺参数的调整技巧10.3 成型工艺的持续改进生产过程中的问题分析与解决新技术和新工艺的应用重点和难点解析重点环节1：塑料的基本性质、成型性能及选材原则解析：了解塑料的基本性质和成型性能对于选择合适的塑料材料进行成型加工至关重要。
第十二周第一讲目的和要求：了解注射模具二次脱模机构设计，双脱模机构，顺序脱模机构，浇注系统凝料的脱出机构，螺纹塑件的脱模机构的相关内容。
重点难点:二次脱模机构类型,螺纹塑件的脱模机构的设计4。
９。
4 二次脱模机构对某些特殊形状的制品，一次推出动作难以将制品从型腔中推出或制品不能自动脱落,这时就必须再增加一次推出动作才能使制品脱落.例如采用脱模板推出制品时,若在脱模板上加工有制品的成型部分,制品就会附着在脱模板上,仍难易脱出,这时必须采用推杆作第二次推出，使其完全脱离脱模板。
二次脱模机构的种类很多，运动形式也很巧妙，但有一个共同点:两次推出的行程一般都有一定的差值，行程大与行程小者既可以同时动作也可以滞后动作.同时动作时，要求行程小者提前停止动作；若不同时动作时，要求行程大者的零件滞后运动。
二次脱模推出机构有以下几种:1。
单推板二次脱模机构—特点:仅有一套推出装置，但需完成两次脱模动作.第一次推出由开模动作带动拉杆、摆杆、滑块或弹簧等零件实现。
表４-25 常见推杆推出机构的结构形式(1)弹簧式如图4-168所示。
若开始处于合模状态。
开模时,由弹簧推动型腔板(脱模板）,使塑件离开型芯一段距离,完成第一次脱模;再由推板带动推杆推出一段距离,使塑件脱离型腔板(脱模板)和型芯,完成塑件的第二次脱模动作。
要使塑件完全脱离,需满足二次推出距离大于塑件嵌入型腔板内的深度，两次推出的距离之和要大于塑件的孔深。
（2）Ｕ形限制架式若开始处于闭模状态，U形限制架固定在动模座板上，摆杆固定在推出板上，可由转动销转动，圆柱销装在型腔板上,当注射机推杆推动推板时,摆杆受U形架的限制只能向前运动,推动圆柱销，使型腔板和推杆同时作用,使塑件脱离型芯,完成第一次推出动作.然后摆杆脱离限制架,限位螺钉阻止型腔板继续向前运动,此时圆柱销将两个摆杆分开，弹簧拉住摆杆紧靠在圆柱销上，当注射机推杆继续推出时,推杆则推动塑件脱离型腔板,完成塑件的第二次脱模动作．如图4－１69所示.（3）摆块拉板式若开始处于合模状态。
塑料成型与模具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握塑料成型的基本概念、原理及常用工艺参数。
2. 学生能了解不同类型的模具结构及其在塑料成型中的应用。
3. 学生掌握模具设计的基本流程和注意事项，具备分析模具结构合理性的能力。
技能目标：1. 学生能运用CAD软件进行简单的模具设计，并能够进行模具零件的拆分和组装。
2. 学生通过实际操作，掌握注塑机的基本操作流程，具备独立完成塑料件成型的能力。
3. 学生能够运用所学知识，解决塑料成型过程中出现的问题，并提出改进措施。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对塑料成型及模具设计专业的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。
2. 学生通过课程学习，认识到模具在制造业中的重要性，增强对我国制造业的自豪感。
3. 学生在课程实践中，培养团队合作精神，提高沟通与协作能力。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，以提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
课程目标具体、可衡量，旨在使学生能够掌握塑料成型及模具设计的基本知识，具备模具设计与制造的基本技能，同时培养良好的职业素养和价值观。
二、教学内容1. 塑料成型基本原理：包括聚合物熔融、流动、冷却、固化等过程，以及成型过程中压力、温度、时间等参数对成型质量的影响。
教材章节：第一章 塑料成型理论基础2. 常用塑料成型工艺：介绍注塑、挤塑、吹塑等常用塑料成型工艺的特点和应用。
教材章节：第二章 塑料成型工艺3. 模具结构及设计：分析不同类型的模具结构，如两板模、三板模、热流道模等，讲解模具设计的基本流程和注意事项。
教材章节：第三章 模具结构与设计4. 模具CAD设计：教授CAD软件在模具设计中的应用，进行实际操作演练。
教材章节：第四章 模具CAD/CAM技术5. 注塑机操作与调试：介绍注塑机的结构、工作原理及基本操作流程，并进行实际操作。
教材章节：第五章 注塑机与设备6. 塑料件成型与质量控制：分析成型过程中可能出现的缺陷及原因，讲解质量控制方法。
注塑模具设计教案设计第一章：注塑模具设计基础1.1 注塑模具的定义和作用1.2 注塑模具的分类和特点1.3 注塑模具的基本结构组成1.4 注塑模具的设计流程第二章：注塑模具设计要点2.1 模具设计前的准备工作2.2 模具设计中的关键因素2.3 模具设计的注意事项2.4 模具设计中的常见问题及解决方案第三章：注塑模具零件设计3.1 模具模架的设计3.2 模具镶件的设计3.3 模具滑块和斜推杆的设计3.4 模具冷却和加热系统的设计第四章：注塑模具钢材选用4.1 模具钢材的分类和性能4.2 模具钢材的选用原则4.3 模具钢材的加工和热处理4.4 模具钢材的常见问题及解决方案第五章：注塑模具设计实例分析5.1 手机壳注塑模具设计实例5.2 电子元件注塑模具设计实例5.3 日用品注塑模具设计实例5.4 汽车配件注塑模具设计实例第六章：注塑模具的制造与加工6.1 模具制造的基本工艺流程6.2 模具加工方法及设备选择6.3 模具零件加工的精度与质量控制6.4 模具制造中的问题与解决方案第七章：注塑模具的调试与试模7.1 模具调试的目的和重要性7.2 调试过程中的常见问题及解决方法7.3 试模过程中的注意事项7.4 试模后模具的调整与优化第八章：注塑成型工艺8.1 注塑成型原理及过程8.2 注塑成型工艺参数的设定8.3 不同塑料的成型特性及工艺要求8.4 注塑成型中的常见问题及解决方案第九章：模具设计的软件应用9.1 模具设计常用软件介绍9.2 CAD/CAM/CAE软件在模具设计中的应用9.3 模具设计软件的操作技巧与实例9.4 模具设计软件在实际工作中的应用案例第十章：注塑模具设计的创新与发展10.1 注塑模具设计的新技术发展趋势10.2 注塑模具设计的创新方法与策略10.3 模具设计在环保和可持续性方面的考虑10.4 未来模具设计技术的展望与挑战重点和难点解析一、注塑模具设计基础难点解析：理解不同类型注塑模具的适用场景和性能差异，掌握模具各组成部分的功能和相互关系。
咸宁职业技术学院教案讲稿2011～2012学年第二学期系 ( 部 ) 机电工程系教研室(实验室) 模具教研室课程名称塑料成型工艺与模具设计授课班级主讲教师职称使用教材规划教材咸宁职业技术学院教务处制塑料成型工艺与模具设计讲稿第1讲第一章绪论教学目的、要求：了解塑料成型及塑料模具的分类教学重点、难点：塑料成型及塑料模具的分类第一节塑料成型在工业生产中的重要性一、塑料及塑料工业的发展1、塑料的概念及组成2、塑料的特点塑料的密度小、质量轻塑料的强度高塑料的绝缘性能好，介电损耗低塑料的化学稳定性高3、塑料工业的发展阶段塑料工业是一门新兴的工业，是随着石油工业发展应运而生的。
塑料工业的发展大致分为以下几个阶段。
(1) 初创阶段(2) 发展阶段。
20世纪30年代，低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺等热塑性塑料相继工业化，奠定了塑料工业的基础，为其进一步发展开辟了道路。
(3) 飞跃发展阶段20世纪50年代中期到20世纪60年代末，石油化工的高速发展为塑料工业提供了丰富而廉价的原料。
(4) 稳定增长阶段二、塑料成型在工业生产中的重要性模具是工业生产中的重要工艺装备模具的概念：模具是以特定的形状去成型具有一定形状、尺寸的制品的工具。
第二节塑料成型技术的发展趋势1、CAD/CAM/CAE技术2、大力发展快速原型制造3、快速测量与逆向工程4、模具材料与热处理技术5、模具标准化水平和标准件的使用6、模具的复杂化、精密化和大型化7、模具工业的信息化第三节塑料模具的分类一、注射模二、压缩模三、压注模四、挤出模五、气动成型模第四节学习本课程应达到的要求1、了解聚合物的物理性能、流动特性、成型过程中的物理化学变化以及塑料的组成、分类和性能2、了解塑料模具的基本原理、工艺过程和工艺参数，正确分析成型工艺对模具的要求3、能掌握成型设备与模具之间关系及要求4、掌握各类模具的结构特点及设计方法5、具有分析解决成型现场技术问题的能力作业：1-3、1-4小结：模具在实际中的地位、作用与分类，学习的任务。
第十二周第一讲目的和要求：了解注射模具二次脱模机构设计，双脱模机构，顺序脱模机构，浇注系统凝料的脱出机构，螺纹塑件的脱模机构的相关内容。
重点难点：二次脱模机构类型，螺纹塑件的脱模机构的设计4.9.4 二次脱模机构对某些特殊形状的制品，一次推出动作难以将制品从型腔中推出或制品不能自动脱落，这时就必须再增加一次推出动作才能使制品脱落。
例如采用脱模板推出制品时，若在脱模板上加工有制品的成型部分，制品就会附着在脱模板上，仍难易脱出，这时必须采用推杆作第二次推出，使其完全脱离脱模板。
二次脱模机构的种类很多，运动形式也很巧妙，但有一个共同点：两次推出的行程一般都有一定的差值，行程大与行程小者既可以同时动作也可以滞后动作。
同时动作时，要求行程小者提前停止动作；若不同时动作时，要求行程大者的零件滞后运动。
二次脱模推出机构有以下几种：1. 单推板二次脱模机构—特点：仅有一套推出装置，但需完成两次脱模动作。
第一次推出由开模动作带动拉杆、摆杆、滑块或弹簧等零件实现。
表4-25 常见推杆推出机构的结构形式（1）弹簧式如图4-168所示。
若开始处于合模状态。
开模时，由弹簧推动型腔板（脱模板），使塑件离开型芯一段距离，完成第一次脱模；再由推板带动推杆推出一段距离，使塑件脱离型腔板（脱模板）和型芯，完成塑件的第二次脱模动作。
要使塑件完全脱离，需满足二次推出距离大于塑件嵌入型腔板内的深度，两次推出的距离之和要大于塑件的孔深。
（2）U形限制架式若开始处于闭模状态，U形限制架固定在动模座板上，摆杆固定在推出板上，可由转动销转动，圆柱销装在型腔板上，当注射机推杆推动推板时，摆杆受U形架的限制只能向前运动，推动圆柱销，使型腔板和推杆同时作用，使塑件脱离型芯，完成第一次推出动作。
然后摆杆脱离限制架，限位螺钉阻止型腔板继续向前运动，此时圆柱销将两个摆杆分开，弹簧拉住摆杆紧靠在圆柱销上，当注射机推杆继续推出时，推杆则推动塑件脱离型腔板，完成塑件的第二次脱模动作。
如图4-169所示。
（3）摆块拉板式若开始处于合模状态。
摆块固定在动模固定板上。
当开模到一定距离时，固定在定模板上的拉板迫使摆块推动型腔板前进，使塑件脱离型芯完成第一次动作。
继续开模时，由于限位螺钉的作用，阻止了型腔板继续向前移动，当推出系统与注射机推杆相碰时，通过推杆将塑件从型腔中推出，完成塑件的第二次推出，弹簧的作用是使摆块始终紧靠型腔板。
如图4-170所示。
（4）滑块式—通过斜导柱和滑块实现二次脱模。
若开始处于闭模状态，当注射机推杆推动推出板时，中心推杆与脱模板一起运动，使塑件脱离型芯。
同时滑块在斜导柱的作用下向中心方向移动；再继续移动时，迫使中心推杆沿滑块的斜面上升的高度大于脱模板的移动高度，塑件则脱离脱模板，完成塑件的第二次脱模动作。
如图4-171所示。
2. 二推板二次脱模机构—具有两套推出装置，并利用其先后动作完成二次脱模，常见的有以下两种形式。
（1）八字形摆杆式--如图4-172所示。
若开始处于动定模分型，未推出状态。
当注射机顶出杆推动一次推板时，连接推杆与脱模板一起以同样速度移动，使制品脱出型芯，完成第一次推出动作。
当一次推板接触八字形摆杆时，开始进行二次推出动作，直到把制品脱离脱模板，完成二次推出。
（2）楔块摆钩式如图4-173所示，开始推出时，由于摆钩的连接作用，一级推杆和二级推杆同步右移，使塑件脱离型芯，完成一次脱模。
此时摆钩碰到楔块，摆钩的弯钩端绕摆钩固定销旋转，从而脱离圆柱销，一级推杆失去动力而停止，二级推杆继续右移，使塑件脱离型腔板，完成二次脱模。
3. 气动或液压二次脱模机构—气动式二次脱模机构示意图如图4-174所示。
其动作原理是：先由推杆推出脱模板（即型腔板）完成第一次脱模动作，使塑件脱离型芯。
此后打开气阀，压缩空气从喷嘴喷出，将塑件从脱模板中吹出，完成第二次脱模。
如图4-175所示，是液压式二次脱模机构示意图，第一次推出动作由液压缸完成，第二次推出动作依靠机械推出系统完成。
注意：若要使制品在推杆的作用下完全脱离脱模板，推杆的推出距离至少要大于塑件在型腔深入距离的2倍才能完成塑件的二次推出。
4.9.5 双脱模机构—由于塑件结构或形状特殊，开模时在塑件滞留于动模、定模不确定的情况下，应考虑动模和定模两侧都设置脱模机构。
如图4-176所示为常见的双脱模机构，一种是用定模采用弹簧推出，动模采用脱模板推出。
这种形式结构紧凑、简单，适用于在定模上所需推出力不大、推出距离不长的塑件，但弹簧容易失效。
另一种是杠杆式双脱模机构，利用杠杆的作用实现定模的脱模，开模时固定于动模上的滚轮压动杠杆，使定模推出装置动作，迫使塑件留在动模上，然后再利用动模上的推出机构将塑件推出。
如图4-177所示为气动双脱模机构，在动模、定模两侧均有进气口和气阀。
开模时，首先定模的电磁阀开启，使塑件脱离定模而留在动模型芯上，然后关闭定模电磁阀。
开模终止时，打开动模电磁阀，将塑件吹离型芯。
4.9.6 顺序脱模机构—又称顺序分型机构。
由于制品与模具结构的需要，首先将定模型腔板与定模分开一定距离后，再使动模与定模型腔板分开取出制品。
顺序脱模机构通常要完成两次以上的分型动作。
常用的顺序脱模机构有：（1）弹簧顺序脱模机构：特点是在定模一侧两模块之间设置压缩弹簧。
开模时弹簧驱动定模型腔板（或脱模板），动模与定模型腔板分开，推出制品。
限位装置可以使用定距拉板或定距拉杆。
1）定距拉板式顺序脱模机构注射模，如图4-2所示2）定距拉杆式顺序脱模机构注射模，如图4-178所示。
开模时，在弹簧顶销的作用下，模具首先从其中一个分型面分开，浇注系统凝料随塑件一起向左移动，当这一分型面分开的距离达到能取出浇注系统凝料时，限位拉杆（兼导向杆）的左端与中间板（型腔板）相碰，使中间板停止移动。
当动模部分继续向左移动时，模具必然从另一个分型面打开，此时塑件以包紧在型芯上与动模部分一下继续向左移动。
当第二个分型面分开到一定距离时，注射机推杆推动脱模板，并在推杆（兼推出机构导柱）的作用下，由脱模板将塑件从型芯上脱下来。
（2）拉杆顺序脱模机构：特点是定模型腔板或脱模板，通过一对拉钩与动模连接在一起。
开模时定模型腔板（或脱模板）首先被拉开作为第一次分型，到分开一定距离后拉钩脱开，随即限位。
然后，动模与定模型腔板分开，完成第二次分型，再推出制品。
拉杆顺序脱模机构通常有以下形式：1）拉钩压板式--如图4-179所示，由于拉钩的连接作用，开模时首先由第一个分型面分型使制品脱离定模型芯，随后压板迫使拉钩转动，并与动模垫板脱钩，同时限位螺钉起作用，模具从第二个分型面分开，再由推管将塑件推出。
两次分型机构由挡块、拉钩、压块、弹簧和限位螺钉组成。
挡块固定在动模垫板上，拉钩可绕固定在中间板（型腔板）上的转轴转动。
闭模时，拉钩在弹簧的弹力作用下钩住挡块。
开模时，模具首先由第一个分型面打开。
开到一定距离后，拉钩在压块的作用下产生摆动而脱钩。
此时，中间板在限位螺钉的限制下停止向左移动，迫使模具从第二个分型面分开，并借助推出机构将塑件从凸模上推出。
为便于脱模，拉钩与挡块的角度有要求。
2）拉钩滚轮式--如图4-181所示，原理是：在摆钩和弹簧的作用下，模具从第一个分型面打开，浇注系统凝料从此脱落。
继续开模时，摆钩在滚轮的作用下脱钩，定模型腔板随定距螺钉移动并停止，随即模具从第二个分型面分开，塑件留在动模型腔板中被推出脱离动模型芯。
（3）定距导柱顺序脱模机构定距导柱式顺序脱模机构注射模如图4-182所示，开模时，由于弹簧的作用，使顶销紧紧压在导柱的半圆槽内，以便模具从第一个分型面打开。
当定距导柱上的凹槽与限距螺钉相碰时，型腔板则停止移动，强迫顶销退出导柱的半圆槽，模具从第二个分型面分开。
动模部分继续移动时，在推杆的作用下，脱模板将塑件推离型芯。
这种定距导柱，既给中间板起到支承和导向作用，又是动模、定模的导向机构，使模具板面的杆孔减少，比较经济合算。
（4）尼龙拉钩式顺序脱模机构。
如图4-183所示，尼龙拉钩固定在脱模板上。
开模时，利用尼龙套与动模板的摩擦力迫使，使塑件随动模型芯移动而脱离定模型芯。
当限位拉板起限位作用时，脱模板停止运动，迫使尼龙套脱离动模板，而使模具沿第二个分型面打开。
最后由推出机构（推杆）将塑件脱离动模型芯。
4.9.7 浇注系统凝料的脱出机构—普通浇注系统多数是单分型面的二板模具，而点浇口、潜伏式浇口多是双分型面的三板模具。
1. 普通浇注系统凝料的脱出机构通常采用侧浇口、直接浇口及盘环形浇口类型的模具。
其浇注系统凝料一般与塑件连在一起。
塑件脱出时，先用拉料杆拉住冷料，使浇注系统凝料留在动模一侧，然后用推杆或拉料杆推出，靠其自重而脱落。
2. 点浇口式浇注系统凝料的脱出机构点浇口式浇注系统凝料一般可用人工、机械手取出，但生产效率低，劳动强度大，为适应自动化生产的需要，可采取以下几种依靠模具结构而使浇注系统凝料自动脱落的方法。
（1）利用推杆拉断点浇口凝料--如图4-183所示，开模时模具沿第一个分型面打开，流道凝料被带出定模座板，当限位螺钉对推板限位后，几个推杆共同将浇注系统凝料推出。
（2）利用侧凹拉断点浇口凝料--如图4-185所示，分流道末端钻一小斜孔，开模时确保沿第一个分型面打开，点浇口被拉断，流道凝料被中心拉料杆拉向型腔板一侧，当限位螺钉起作用后，动模与定模型腔板分开即模具沿第二个分型面打开，中心拉料杆随之失去作用，流道凝料便自动脱落。
（3）利用推料杆拉断点浇口凝料如图4-186所示，开模时，模具首先从第一个分型面分型，由于流道拉料杆的作用，浇口凝料断开后，并留在定模一边，待分开一定距离后，限位螺钉带动流道推板沿第二个分型面打开，并将浇注系统凝料脱掉。
继续开模时，中间板（型腔板）受到限位拉杆的阻碍不能移动，即实现第三个分型面分型。
塑件随型芯移动而脱离型腔板，最后在推杆的作用下脱模板将塑件脱离型芯，即实现第四个分型面分型。
（4）利用定模推板拉断点浇口凝料--如图4-187所示，在定模型腔板内镶一定模推板，开模时由定距分型机构保证定模型腔板与定模座板首先从第一个分型面分型。
拉料杆将主流道凝料从浇口套中拉出，当开模到一定距离时，限位螺钉（拉杆）带动定模推板使主流道凝料与拉料杆脱离，即实现第二个分型面分型，同时拉断点浇口，浇注系统凝料便自动脱落。
最后沿第三个分型面分型时，利用脱模板将塑件与型芯分离。
如图4-188所示为推料板拉断点浇口的另一种形式。
开模时，模具首先从第一个分型面分型，主流道脱出浇口套，当限位螺钉起限位作用时，模具沿第二个分型面打开，推料板将点浇口拉断，并将凝料从型腔板中拉出自动脱落。
3. 潜伏式浇口凝料的脱出机构采用潜伏式浇口的模具，其脱模装置必须分别设置塑件和流道凝料的推出机构，在推出过程中，浇口被拉断，塑件与浇注系统凝料各自自动脱落。
