下载文档原格式
塑料模具课程设计指导书（一）塑料模具课程设计的目的塑料模具课程设计是《塑料成型工艺与模具设计》课程中的最后一个实践性教学环节，也是一次对学生进行比较全面的塑料模具设计的训练，其目的是：（1）通过模具课程设计，要求学生综合应用《塑料成型工艺与模具设计》及其他相关课程的基本知识来解决工程实际中的具体设计问题，以进一步巩固和深化所学课程的知识。
（2）通过模具课程设计，学生进行了一次较为完整的塑料模具设计的实际训练，使学生初步掌握塑料模具设计的内容、步骤和基本方法，进一步提高学生的结构设计能力和独立工作能力，为毕业设计和今后从事模具设计与制造工作奠定基础。
（3）通过模具课程设计，提高学生查阅技术资料和手册的能力，熟悉并正确应用有关的技术标准。
（4）通过模具课程设计，培养学生认真负责、踏实细致的工作作风和严谨的科学态度，强化学生的质量意识和时间观念，使学生初步形成从业的基本素职。
（二）课程设计的任务塑料模具课程设计的题目，一般选择中等复杂程度的塑料注射模进行设计，要求学生在规定的时间内完成如下任务：（1）绘制塑料制件图一张（A4）（用计算机绘图）（2）绘制塑料注射模装配图一张（A1）（手工绘图）（3）绘制模具零件工作图2～3张（用计算机绘图）（4）编写设计说明书一份(三)塑料注射模具设计步骤1.塑件成型工艺分析（1）塑件成型特性的分析根据塑件图中标明的塑料品种，分析该塑料的使用性能及成型性能；查阅该塑料的比重、比容、收缩率及流动性等特性。
（2）塑件的结构工艺性分析认真阅读塑件图，审核塑件的几何形状、尺寸公差等级、表面粗糙度、塑件壁厚及其他技术要求，必要时还需阅读该塑件所属的部件图（或组件图）和了解该塑件的使用条件、使用寿命、载荷特性及其数值等。
据此分析塑料注射成型工艺的可行性和经济性。
（3）明确生产批量小批量生产时，为了降低成本，模具尽可能简单，通常采用单型腔；大批量生产时，应在保证塑件质量的前提下，尽量采用一模多腔或高速自动化生产，以缩短生产周期，提高生产率，因此对模具的推出机构、合模导向机构、塑件和浇注系统凝料的脱模以及凸、凹模的结构提出了严格的要求。
塑料模具设计常见问题及改进方法塑料模具设计在实际应用中，常常会遇到一些问题，影响生产效率和产品质量。
下面将介绍一些常见的问题，并提出改进的方法。
1. 精度不够：在塑料模具的设计和制造过程中，如果精度不够，会导致产品尺寸和形状的不一致，影响产品的质量。
改进方法可以通过使用高精度加工设备和工艺，并进行严格的质量控制来提高精度。
2. 成型件表面质量不良：塑料模具中常常会出现成型件表面出现纹痕、气泡、疤痕等问题，影响产品的外观和质量。
改进方法可以选择适合的模具材料，提高模具表面光洁度，调整模具温度和冷却系统等。
3. 模具寿命短：塑料模具在长时间使用过程中容易出现磨损、疲劳断裂等问题，导致模具寿命较短。
改进方法可以选择耐磨性好的材料制作模具，增加模具的强度和硬度，正确使用和维护模具等。
4. 模具结构复杂：一些塑料模具的结构比较复杂，设计和制造难度大，容易出现问题。
改进方法可以使用先进的设计软件和CAD/CAM技术，优化模具结构，简化模具制造过程，提高生产效率和产品质量。
5. 生产周期长：一些塑料模具的设计和制造周期较长，影响生产进度和交货时间。
改进方法可以使用模具快速制造技术，如快速加工和快速制造等，缩短模具的设计和制造周期。
6. 模具排气不畅：在塑料模具制造过程中，如果模具的排气不畅，容易产生气泡等缺陷，影响产品质量。
改进方法可以优化模具的设计和加工过程，设置合适的排气口和排气系统，并通过模具试验和调整来改善排气效果。
7. 模具变形：一些大尺寸或复杂结构的塑料模具在使用中容易发生变形，影响产品的尺寸精度和外观。
改进方法可以通过增加模具的刚性和稳定性，使用优质的模具材料，控制模具温度和冷却系统等来减少模具变形。
塑料模具设计常见问题的改进方法主要包括提高精度、改善表面质量、增加模具寿命、简化结构、缩短生产周期、优化排气系统和控制模具变形等。
通过不断改进和优化，可以提高塑料模具的生产效率和产品质量。
塑料模具设计课程标准(1)塑料模具设计课程标准目的：本课程旨在为学生提供一系列有关塑料模具设计的知识和技能。
经过学习本课程，学生将能够掌握塑料模具的设计原理、工艺流程、材料选择、机械加工过程等方面的知识，获得一定的创新思维能力和实践操作技能。
课程重点：1. 塑料模具的基本概念和工艺原理2. 塑料模具的设计流程和标准3. 塑料模具所涉及的材料及其选择原则4. 塑料模具的机械加工和制造技术5. 塑料模具的质量检验与维护课程内容：1. 塑料模具的基本概念和工艺原理（1）塑料模具的定义和分类；（2）塑料模具的工艺流程和工作原理；（3）塑料模具所涉及的材料及其特点。
2. 塑料模具的设计流程和标准（1）塑料模具的设计步骤和标准；（2）塑料模具设计中常用的工具和软件；（3）塑料模具设计中的实践操作。
3. 塑料模具所涉及的材料及其选择原则（1）塑料模具的主要材料及其基本特性；（2）塑料模具材料的选择原则和技巧。
4. 塑料模具的机械加工和制造技术（1）塑料模具的机械加工方法和工艺；（2）塑料模具的制造技术和挑选厂家的原则和方法。
5. 塑料模具的质量检验与维护（1）塑料模具的检验和测试方法；（2）塑料模具维护中常见故障和处理方法。
教学方法：1. 以案例为基础，加强实践操作；2. 以多媒体教学方式，提高学生的视听体验；3. 采用小组讨论或课程策划等形式，增加学生之间的相互交流及创新思维。
考核与评价：1. 平时教学表现；2. 课堂测试和参考书单；3. 设计项目与报告、产品展示等综合考核。
塑料模具设计教案第一章：塑料模具概述1.1 塑料模具的定义与作用1.2 塑料模具的分类及特点1.3 塑料模具设计的基本原则1.4 塑料模具行业发展趋势第二章：塑料成形工艺及模具类型2.1 塑料成形工艺概述2.2 注射成型模具2.3 挤出成型模具2.4 压缩成型模具2.5 其他成形工艺及模具类型第三章：塑料模具设计基础3.1 模具结构设计3.2 模具零件设计3.3 模具材料选择3.4 模具设计软件及应用第四章：模具制造与加工技术4.1 模具制造概述4.2 数控加工技术在模具制造中的应用4.3 模具装配与调试4.4 模具维修与保养第五章：塑料模具设计实例分析5.1 手机壳模具设计5.2 塑料瓶盖模具设计5.3 电子元件封装模具设计5.4 汽车零部件模具设计第六章：塑料模具CAD/CAM/CAE技术6.1 CAD/CAM/CAE技术在塑料模具设计中的应用6.2 塑料模具CAD设计流程与技巧6.3 塑料模具CAM制造工艺规划6.4 塑料模具CAE分析与优化第七章：塑料模具设计中的问题与解决方案7.1 模具设计中的常见问题7.2 模具设计问题分析与解决方法7.3 模具改进与创新设计7.4 模具失效分析与预防措施第八章：塑料模具标准化与系列化8.1 塑料模具标准件及其应用8.2 模具设计中的标准化原则8.3 模具系列化设计方法8.4 模具库的建立与管理第九章：塑料模具安全与环保9.1 模具安全设计原则与措施9.2 模具安全评价与检测9.3 模具环保设计理念与实践9.4 模具回收与再利用技术第十章：塑料模具发展趋势与未来挑战10.1 塑料模具行业新技术与发展趋势10.2 智能化模具设计与制造10.3 绿色模具设计与制造10.4 模具行业面临的挑战与应对策略重点和难点解析一、塑料模具概述难点解析：对塑料模具在不同行业中的应用和重要性进行深入理解，掌握塑料模具各类型的特点和应用场景。
二、塑料成形工艺及模具类型难点解析：理解不同成形工艺的原理和适用范围，以及各类模具的结构和功能。
塑料模具基础知识模具设计与制造塑料模具基础知识是指关于塑料模具设计和制造的一些基本概念和要点。
本文将从模具设计的基本原则、模具制造工艺、常见塑料模具结构以及模具设计与制造的相关技术进行详细阐述，并给出实例说明，以期为读者提供塑料模具设计和制造的基础知识。
一、模具设计的基本原则模具设计是在满足塑料制品产品质量和生产效率的基础上，根据客观条件进行设计的过程。
在设计时，需要遵循以下几个基本原则：1.统一原则：即使用模具的制品应尽量设计成相同或相似的形状，以便于模具设计和制造。
2.通用性原则：即模具应具备一定的通用性，能够适应各种塑料制品的生产需要。
3.进口与出口的合理布置原则：模具的进口和出口应合理布置，以确保塑料制品的成型质量和生产效率。
4.合理的冷却系统和延伸系统：模具应设计合理的冷却系统和延伸系统，以提高塑料制品的质量和生产效率。
5.减少加工和装配工序：模具应尽量减少塑料制品的加工和装配工序，以提高生产效率和降低制造成本。
二、模具制造工艺塑料模具制造工艺主要包括模具设计、模具加工、装配、调试和模具试模等环节。
模具制造工艺是塑料模具制造的基础和核心环节，对模具的质量和生产效率起着至关重要的作用。
1.模具设计：根据塑料制品的形状和要求，设计模具的结构、尺寸、材料等参数，并制作模具设计图纸。
2.模具加工：根据模具设计图纸，进行模具的加工和成型，主要包括铣削、车削、锻造、热处理等工艺。
3.模具装配：将模具的各个部件按照设计要求进行装配，包括固定模板、动模板、模芯、导向套等部件的组装和调整。
4.模具调试：将装配完成的模具安装到注塑机上进行调试，调试过程中需要检验射出、冷却、开模等各个环节的质量和效果。
5.模具试模：在模具调试合格后，进行塑料试模，检验塑料制品的质量和生产效率。
三、常见塑料模具结构常见的塑料模具结构主要有单模、连模和自动脱模模具。
1.单模：单模是由一个固定模板和一个动模板组成的模具，适用于生产中形状较简单的塑料制品。
课程设计说明书题目 塑料件4成型模具设计学院： 化学化工学院 专业： 高分子材料 班级： 0801 学号： 200806190127 学生姓名： 唐知灯导师姓名： 张利君 孙小刚 完成日期： 2011-5-9——2011-5-15目录一.塑件工艺分析 (3)二．成型设备的选择与模塑工艺参数的确定 (4)三．模具结构方案及尺寸的确定 (5)四．注射机有关工艺参数的校核 (10)五．编写工作零件机械加工工艺 (11)六．设计小结 (12)七.参考文献 (13)一．塑件工艺分析1原材料分析ABS为热塑性塑料，化学稳定性较好，机械强度较好，有一定的耐磨性，但耐热性较差。
ABS吸水性较大，塑件上的脱模斜度易稍大；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力；在正常成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响较小，总的成型性能很好。
表1 ABS 主要技术指标2、塑件的结构、精度、质量分析该塑件为长方形结构壳体零件，腔体深10mm，壁厚2mm，整体尺寸不大不小，成型工艺行较好。
零件上有R0.5、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４为未注公差，按IT14级分别为R0.50+0.25、R20+0.25R30+0.25、R40+0.25,其余尺寸分别为IT13级或IT14级，精度比较低，成型工艺性较好。
塑件质量没有较高的要求，表面粗糙度Ra1.6um，内部粗糙度为Ra3.2um，凸模拔模斜度1°，成型工艺性较好。
二．成型设备的选择与模塑工艺参数的确定1、确定制品的成型方法、型腔数。
根据塑件所用材料和批量，成型该零件采用注射成型方法来成型。
根据塑件外形尺寸（28×14）的大小,取一模两件。
2、计算制品的体积、质量及制品的正面投影面积塑件体积：V1=1.81 cm3,浇注系统体积V2=0.654 cm3。
一次浇注所用塑料总体积V=1.81×2+0.654=3.274cm3。
塑件质量：查《塑料制品成型及模具设计》ABS的密度取1.1×10-6塑件的质量M1=1.81×1.1=1.991g一次浇注所用塑料总的质量M=3274×1.1×10-3=36.014g正面投影面积3.14cm2所需锁模力：314×30×2=18.84KN3、预选注射机的型号卧室注射机机身低，利于操作和维修；机身因重心较低，故较稳重；成型后的制品可利用其自身自动落下，容易实现全自动操作。
所以选卧室注射机。
每次的实际需要的塑料体积为8.194cm3，初步选用SZ-60/450型注射机，理论注射量为7.8 cm3。
4、拟定制品成型工艺参数注射机类型：螺杆式预热和干燥：温度（℃）80～85 时间（h）2～3料筒温度（℃）：前端：180～200 中断：165～180 后段：150～170喷嘴温度（℃）：170～180模具温度（℃）：50～80注射压力（Mpa）：60～100成型时间（S）：注射时间：20～90高压时间：0～5冷却时间：20～120总周期：50～220 螺杆转速：30（r/min）三．模具结构方案及尺寸的确定1、选择制品发的分型面分型面的形式和位置会影响到模具加工、排气、脱模、塑料的表面质量及工艺操作。
选择分型面时一般应遵循一下几项原则：（1）分型面应选在塑料外形最大轮廓处。
（2）便于塑料顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。
（3）保证塑件的精度要求。
（4）满足塑件的外观质量要求。
（5）便于模具加工制造。
（6）应合理安排塑件在型腔中的位置。
（7）有利于排气。
2、型腔布置考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用和各种成本费因素，定位一模两腔。
由于选择的是一模两腔，故采用直线对称排列。
3、浇注系统普通浇注系统一般有直流道、浇口、冷料穴四部分组成。
再设计浇注系统时应考虑到塑件质量、塑件大小及形状，壁厚，技术要求等因素、型腔布局设计。
另外还有考虑去除、修整进料口方便，同时不影响塑件外表美观、防止喷嘴端部的冷料注入型腔影响塑件质量、注射机安装模板的大小等等。
主流道：注射机的喷嘴直径为4mm，注射机的喷嘴头球半径为20mm。
主流道衬套的球面半径应比注射机的喷嘴头球面半径大1～2mm，主流道小端直径应该比注射机的喷嘴直径为5mm。
流道为圆锥形，其锥度为3°。
分流道：分流道取半圆形，D=6mm。
浇口：采用侧浇口，从塑件上端两边圆形孔进料。
冷料穴：采用到锥头形拉料杆和冷料穴。
4、溢流、排气系统的设计根据该制品的形状与浇注系统，不设溢流槽。
利用型芯与固定板和分型面的间隙进行排气。
5、选择脱模方式该模具的型芯在动模一侧，开模后塑件包紧型芯留在动模一侧，根据塑件壳体的特点，采用推板退出形式。
这样退出平稳，有效地保证了塑件退出后的质量，模具结构也比较的简单。
设置六根Φ6的推杆推出板，中间一根Φ7的拉料杆。
脱模行程大于10mm。
脱模力F=p*A*cosa*（f-tana）/（1+fsinacosa）=10*5502.76*2*cos1（0.5-tan1）/（1+0.5sin1cos1）=52.7KN 式中p=10Mpa A=2*（10*37-2π*2）*10+2*12*1+π*5*2*3+π*9*2*2=5502.76 f=0.56、成型零件工件尺寸的计算参考《塑件制品成型及模具设计》（材料的收缩率=0.6％）得：该塑模的成型零件表面的工作尺寸用平均收缩率方法计算。
1.型腔或型芯的径向尺寸计算型腔的径向尺寸：1M=[1s（1+s）+3/4Δ]-δz0型芯的高度尺寸计算：h M=[1s（1+s）+2/3Δ]-δz型腔的径向尺寸计算：L M=[1s（1+s）-3/4Δ]-δz型腔的高度尺寸计算H M=[hs（1+s）-2/3Δ]-δz中心距尺寸：L M=[1s（1+s）] +-δz式中Ls、Hs、1s、hs为名义尺寸Δ为塑件的公差δz=1/3～1/4Δ为模具的制造公差（1）型芯径向尺寸有170+0.52、370+0.62、100+0.36，高度尺寸有120+0.36 lM1=[20*（1+0.006）+0.75*0.52]0 -0.13=20.820 -0.13lM2=[20*（1+0.006）+0.75*0.62]0 -0.16=20.940 -0.16lM3=[20*（1+0.006）+0.75*0.36]0 -0.12=20.350 -0.12h M=[12*（1+0.006）+2/3*0.36]0 -0.1=12.460 -0.1（2）型芯径向尺寸有200-0.62、560-0.62，高度尺寸有100-3.6Lm1=[20*（1+0.006）-0.75*0.52]0.130=19.770.130Lm2=[56*（1+0.006）-0.75*0.62]0.160=55.880160h M=[10*（1+0.006）-2/3*0.36]0.10=9.820.107、模具主要零件的结构和尺寸设计1.型芯和型腔板的结构和尺寸确定根据对塑件的结构分析，本设计中采用整体式型芯，型腔板（定模板）采用整体式，型腔壁厚，参考《塑件制品成型及模具设计》得：表2 型腔壁厚预算考虑到型腔的强度、刚性和装螺钉。
销子、导柱导套和开冷却水道孔的位置，参考塑料模具设计手册，取型腔160*160*32的规格。
大小型芯、定模板采用预硬钢3Cr2Mo。
2、其他零件的尺寸（mm）推件板：160*160*16动模板：160*160*20支撑板：160*160*32垫板：160*160*50推杆固定杆：160*160*12.5推板：160*94*16定模坐板：200*160*20动模座板：200*160*20用Φ16的导柱，Φ55的定位圈模具和模高度:20+32+16+20+32+50+20=190mm8、模具调温系统的设置一般注射模具内的塑料熔体温度为200℃左右，而塑件从模具型腔中取出时其温度在60℃以下。
所以热塑性塑料注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，以便使塑件可靠的冷却定型并快速脱模，挺高塑件的质量和生产效率。
该模具在型腔上开一个直通水道。
四．注射机有关工艺参数的校核结构类型：卧式注射机可行注射机类型：螺杆式（螺杆直径：30mm）能满足工件成型需要可行注射量：理论注射量7.8cm3>工件成型需要的3.274cm3可行注射压力：170Mpa>工件成型需要的60~100 可行螺杆转速：14~200（r/min）在工件成型需要的30（r/min）可行合模力450KN>工件成型需要的锁模力11.84KN 可行拉杆内向距：280*350>模座外尺寸260*160移模行程：220mm>工件成型需要的行程2.5*10+（5~10）=35mm 可行最大模具厚度：300mm>模具合模高度190mm 可行最小模具厚度：100mm<模具合模高度190mm 可行最大成型面积：360cm2>工件成型面积11.2cm2可行推出方式：中间推出面积定位孔直径：φ55mm 喷嘴球半径：20mm 喷嘴口直径：φ3.5mm以上几项校核条件都符合要求，所以初选注射机（SZ-60/450)可行。
五．编写工作零件机械加工工艺选用标准模板。
标准模板已调质，并且已有了螺钉孔，装上了导套。
表3 动模板机械加工工艺规程卡六．设计小结7天的毕业设计就要结束了，在这段时间里，我觉得我的专业知识、查找资料和独立思考的能力有了一定的提高，也从中学会了遇到困难时应当如何去解决，这对我走进社会从事工作有着重要的影响。
现在就本次毕业设计谈谈我的体会：首次，我学会拿到任务时应当如何去解决。
当拿到自己毕业设计的题目时，心里一片茫然，不知如何入手。
后来翻阅很多有关的专业书籍，如：《塑料模具设计手册》、《塑料成型工艺及模具简明手册》、《实用塑料注射模设计与制造》等等。
也在这个的设计过程是学会了如何针对设计任务进行查找资料和独立思考。
在设计过程中，也存在一些客观的不足，没有实践的条件，不能根据实际的情况来进行设计，只能对其结构进行想像，这样做出来的，难免存在缺点和不足，希望老师加以指点和批评。
七.参考文献：《塑料模设计及制造》机械工业出版社李学锋主编《注塑模设计实训教程》机械工业出版社张苗根、李军主编《机械制造技术》科学出版社王晓霞主编《塑料模具设计》机械工业出版社申树义、高济主编。
