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I================================================================================= 110 模具概論Ⅱ表3-2 塑膠材料的線膨脹係數與收縮率在射出成形加工中,模具需承受很高的射出壓力與鎖模壓力;因此,模具的各構成部分要有足=================================================================================I ================================================================================================================================================================== 夠的強度,才不致於產生破裂或變形.欲瞭解模具需要的強度時,首先應知道塑膠射入型腔中的壓力,型腔中的壓力會因塑膠種類.成形品厚度.模具型態以及成形條件而有所差異,一般強度計算時約取500~700kg/cm 2.實際計算模具強度時,是以模具允許的變形量為依據的;即在壓力下,模具變形在一限定範圍內時之強度.模具允許之變形量,依成形品需求及塑膠流動而異,一般精密度要求不高的成形品可取0.1~0.2mm,如此成形品上可能會有毛邊產生;如精密度要求高且不允許有毛邊時,流動性較差的塑膠約採用0.01mm,流動性良好的塑膠則頇在0.02mm 以下. 1. 矩形凹模側壁計算矩形凹模側壁厚度的計算,依其構造可分為:(1) 凹模與底部不成一體時:模板加工穿透孔,再嵌入模塊做為凹模底部,如圖3-42,計算側壁厚度h 之公式如下h=3ä384124Eb a plh:側壁厚度(mm) p:成形壓力(kg/cm 2) l:凹模寬度(mm) a:凹模深度(mm)e:彈性係數,銅料取2.1×106kg/cm 2 b:模板厚度(mm) δ:允許變形量(mm)(2) 凹模與底部成一體時：直接在模板上加工凹模，強度較高，如圖３－４３，計算側壁厚度h 之公式如下I ================================================================================================================================================================== h=34äE cpah:側壁厚度(mm) p:成形壓力(kg/cm 2)a:凹模深度(mm)e:彈性係數,銅料取2.1×106kg/cm 2δ:允許變形量(mm)c:計算常數,取決於l/a 之值,如表3-3 l:凹模寬度(mm)利用此公式也可計算模板變形量,計算時公式改變為:δ=34Ehcpa 表3-3 取決於l/a 的常數c 值2. 圓形凹模側壁計算圓形凹模無底的情況,如圖3-44,其側壁變形量之計算公式如下:δ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+m r R r R E rp 222δ:凹模半徑的變形量(mm)P:成形壓力(kg/cm 2) E:楊氐係數(kg/cm 2)R:凹模外圓半徑(mm) R:凹模內圓半徑(mm) M:蒲松氏比,鋼料為0.253. 可動模模板的計算可動側模板加工穿透孔,再嵌入模塊成為击模時,頇在模板背面加裝承板,如圖3-45,此時击模I ================================================================================================================================================================== 之力量是由承板承受的, 承板頇有足夠的強度以免變形. 承板變形量的計算公式如下(設定L=l 時):δ=3434432512138453845EBhpbL Bh E pbL EIpbL =⋅= 將此公式改變計算承板厚度,則成為:h=34325∂EB pbLh:承板厚度(mm)p:成形壓力(kg/cm 2) L:間隔塊間的距離(mm) L:承受壓力部分的長度(mm) B:承受壓力部分的寬度(mm) B:模板寬度(mm) δ:允許變形量(mm)E:彈性係數,銅料取2.1×106kg/cm 2I:承板的斷面二次矩=123Bh當成形品投影面積大時,L 值較大,承板厚度也要加厚;若在間隔塊中間加設支柱,如圖3-46,可使用厚度較小的承板,承板厚度可用下式算出,約為原度的40%.I ================================================================================================================================================================== h=()34322/5∂EB L pb若在間隔塊中間加設二支支柱,如圖3-47,則承板度應用下式算出,約為原厚度的23%.H=()∂EB L pb323/5343.3-5模具設計程式1. 分析成形品:瞭解成形品的形狀.材質.數量.特性.選定分模線位置.2. 決定模具大小及材質:依據成形品情況.生產需要進行成形品佈置,計算模具強度,決定模板尺度.材質.3. 決定模具型態:安排流道.選擇澆口,決定脫模方式.模具組成.冷卻系統.熱處理.電鍍.4. 決定模具結構:計算其他各模板尺度.強度,決定各零件尺度.規格.材質.5. 相關資料:瞭解成形機資料.冷卻系統資料.塑膠收縮率等.6. 繪製組合圖:注意模具組合.加工方法.功能.7. 繪製零件圖:計算收縮率,注意配合許可差.加工方法. 8. 檢查設計結構及尺度.本章重點整理1. 以模具成形為塑膠最主要的成形方法.壓縮成形.轉移成形.射出成形之模具,都是利用填型腔來製I================================================================================= 作成形品的.2.壓縮成形之模具可分為溢出型.防溢型及半防溢弄三種類型.轉移成形模具要分為罐式及柱塞式二種類型.射出成形模具可分為二板式.三板式及特殊機構三種類型.3.二板式模具可由分模面分開為固定側及可動側二部分,包含的零件有:模板.導銷.導銷襯套.定位環.豎澆道襯套.頂出銷.復歸銷. 豎澆道拉料銷.頂出板.間隔塊.安裝板等.4.三板式模具的主體,除了固定側模板與可動側模板外,另加上一塊澆道脫料板.5.成形品設計對模具設計影響大,成形品設計應注意分模線.脫模斜度.厚度.補強及防止變形.击轂.孔.螺紋等.6.模具設計必頇計算成菜收縮率.模具強度.7.模具設計之套裝程式含:分析成形品.決定模具大小及材質.決定模具型態.決定模具結構.相關資料.繪製組合圖.繪製零件圖.檢查設計結構及尺度.118模具概論Ⅱ學後評量=================================================================================I=================================================================================一.填充題1.壓縮成形模具主要的構成為____________及___________.2.壓縮成形模具由柱塞與型腔閉合方式的不同,可分為_________._______及____________三種.3.轉移成形模具依其構造上有二種基本類型,分別為___________轉移模具及__________轉移模具.4.射出成形模具依其構造區分為_______模具_______模具._______模具等三類.5.二板式模具是由__________側及__________側兩大部分所構成.6.三板式模具開模時,由固定側模板與可動側模板間取出的是__________,由固定側模板與澆道脫料板間取出的是______________.7.無流道模具一塑膠保溫與加熱方式可分為____________.____________,及___________四種.8.二板式模具的固定側模板,一般稱為_________模板,用以塑製成形品的_________表面;可動側模板一般稱為________模板,用以塑製成形的__________表面.9.模具的二塊模板合模之接觸面稱為________面,合模後內部所形成的空間為____________.10.模板開閉時,做引導定位工作的是__________與______________.11.一般模具安裝引導定位裝置時,是將_________裝於可動側,而將_______裝於固定側.12.在模具中,為取出成形品而分開之模板接觸面稱為____________面.13.分模面在成形品上去留下之細線痕跡稱為_________線,一般用________來表示.14.為使成形品在開模時附著在可動側,通常模具側之脫模角應較_________側略小.15.塑膠成形品上應避免使用螺距_______mm以下的螺紋.16.塑膠成形收縮率為a，成形品尺度為M時,常溫模具尺度應為_________.17.欲瞭解模具需要的強度時,應先知道塑膠射入型腔中的___________.實際計算強度時,是以模具允許的___________量為依據的.二.問答題1.說明壓縮成形的加工方式.2.說明溢出型壓縮成形模具的優缺點.3.說明防溢型壓縮成形模具的優缺點.4.說明轉移成形的加工方式.5.說明射出成形的加工方式6.定位環與豎澆道襯套有何功用？7.說明復歸銷之作用原理.8.豎澆道有何功用?=================================================================================I=================================================================================9.說明三板式模具開模之動作.10.良好之模具應具備那些條件?11.分模線位置決定時,應考慮那些事項?12.說明決定成形品厚度時,應考慮的因素.13.塑膠成形品上的肋有何功能?14.說明模具設計之程式.流道系統44.1 流道的形狀=================================================================================I================================================================================= 4.2 澆口的類型4.3 流道與澆口尺度計算122 模具概論Ⅱ流道系統是在模具中,引導熔融塑膠進入型腔中的通道.轉移成形模具.射出成形模具中均有流道系統,其中又以射出成形模具化較多,較具有代表性.各種射出成形模具中,二板式模具.三板式模具滑動模具之流道系統較具有共同性，在本章會有完整說明，而無流道模具其流道較特殊，將在第七章中再介紹〃塑膠模具的統道系統包含豎澆道(sprue).橫澆道(runner).澆口(gate)等.此系統的設計,會影響成形=================================================================================I================================================================================= 品的品質.精密度.外觀及成形週期,在模具設計時,必頇詳加考量.4.1 流道的形狀典型的塑膠模具流道系統如圖4-1,塑膠自成形的噴嘴進入模具,流經豎澆道充填冷料井,再流經橫澆道,通過澆口而進入型腔中,同時將模具內之氧體經由排氧孔排出模具.即完整的流道系統依序為:豎澆道→冷料井→橫澆道→澆口→型腔→排氧孔.4.1-1 豎澆道(sprue)豎澆道又稱注道,是塑膠進入模具的入口.通常自塑膠進入處向模具內伸進的方向,其直徑應逐漸擴大,目的是為了豎澆道的脫模;擴大的錐度一般約2°~4°.豎澆道必頇加工光滑,減不塑膠流動阻力也使脫模容易,一般可直接在模板上鑽孔.鉸孔,也可安裝現成的豎澆道襯套.其入口直徑,頇視成形品.材質與成形機而異,一般小型成形品約為3mm,中型成形品約為4mm,大型成形品則用5mm或以上,而塑膠流動性較差時,尺度頇加大.實際應用時,豎澆道入口直徑(D)應略大於成形機噴嘴口直徑(d),=================================================================================I=================================================================================如圖4-3,因若d>D時,噴嘴前端冷凝之塑膠會堵塞隹豎澆道入口,塑膠無法進入模具,或在成形後無法拉出;同時,豎澆道入口之圓弧(R )也應略大於嘴端之圓弧(r ),如圖4-4,若r>R時,會有塑膠流入圓弧間之空隙,成形後無法脫模.4.1-2 橫澆道(runner)橫澆道設於分模面上,是連接澆道到澆口間的通道.在模具中,若一次成形兩件以上成形品,或只成形一件成形品但需設兩個以上澆口時,都需要以橫澆[道引導塑膠到成形品的各澆口.在安排橫澆道時,應注意儘可能使橫澆道等長,也儘可能短,圖4-5為在模具內橫澆道等長之安排方式,等長的橫澆道=================================================================================I ================================================================================= =================================================================================能使塑膠同時充填各型腔.為使塑膠在橫澆道內流動順利,橫澆道表面頇加工光滑;對於流動性較差之塑膠,橫澆道應儘可能避免轉折,或在轉折處做成圓弧,如圖4-6.不同的橫澆道安排,使成形品有不同的佈置方式,會影響模具之尺度,故在模具設計時,成形品佈置.橫澆道安排必頇先決定.橫澆道的斷面形狀有圓形.梯形及U 字形等三種,如圖4-7所示.圓形斷面可容納最大的塑膠量,而與塑膠接觸的表面積最小,流動摩擦與熱損失最少,是最理想的斷面形狀;但在製作時,必頇在分模面兩側加工半圓要槽才能脫模,較為困難.梯形橫澆道通常只在澆口同側加工,因製作容易,節省時間,常被採用4.1-3 澆口(gate)澆口是塑膠進入型腔的入口,如圖4-8,可分為非限制澆口與限制澆口兩類.澆口的主要功能,在控制塑膠進入型腔,當澆口較大時,塑膠容易充填型腔,但也易使成型品受流道壓力的影響,在澆品附近殘留較大應力.如澆口過小,塑膠進入型腔速度過慢,可能造成充填不足.收縮下陷.收縮率大.燒焦.熔接線等間題.適當的澆口尺度,應由形品的大小.形狀.澆口的配置.形狀,塑膠的特性及模具的情況等因素來決定.I=================================================================================澆口位置的安排對成形品影響很大,同時也會影響模具的結構及成形作業.安排澆口時應注意,儘可能在成形品厚度較大的部位,因塑膠自厚處流向薄處較容易;且在厚處硬化時間長,收縮量較大,在保壓期較易由澆口補充塑膠.澆口是成形品連接橫澆道之處,會在成形品上留下痕跡,設置時應考慮是否容易去除,及如何避免造成外觀及功能上之影響.此外,澆口會有殘留應力集中,應避免設於成形品受力之處.4.1-4 冷料井(slag well)冷料井用以容納流動時前端冷凝的塑膠,避免橫澆道或澆口被阻塞,通常設於豎澆道末端及橫澆道分叉部位,如圖4-9.當塑膠在流道系統中流動時,前端的冷凝塑膠會先流進冷料井,待冷料井充填滿後,高溫的塑膠才繼續流向型腔.一般模具冷料井的直徑約深度則約為直徑之1-1.5倍.豎澆道末端的冷料井,除了收集冷凝塑膠外,還與豎澆道拉料銷共同作用,利用圖4-10之倒鉤,在模具開啟時將豎澆道拉離固定模,再由豎澆道拉料銷將豎澆道及冷料井一起頂出活動模,如圖4-11.=================================================================================I=================================================================================4.1-5排氧孔(vent)模具排氧的目的,是使型腔是的空氣.塑膠帶入或產生的氧體,能在成形時迅速的排出於模具外,以防止充填不完全,或在工件上造成燒焦.氧泡等,影響成形品品質及外觀.一般模具排氧的方法,是利=================================================================================I ================================================================================= =================================================================================用塑膠流動的壓力,將氧體經由模具排氧孔排出模具外.模具排氧孔位置的選擇,是在型腔中塑膠最後到達或可能補塑膠密封的地方,通常是在遠離澆中的分模面上或型腔凹入部位,可利用頂出銷.嵌入模塊的配合間隙以及在分模面上加工淺凹槽.排氧孔必頇使氧體能通過,而塑膠不能進入形成毛邊,故尺度必頇加以注意.加工凹槽做為排氧孔時,一般採用的深度約0.02-0.03mm,寬度依成形品形狀而定,約5-10mm,圖4-12.4.2 澆口的類型塑膠成形品形狀千變萬化,成形時塑膠的流動亦受各種因素影響,在模具中澆口之安排,必頇依成形品的形狀.塑膠的特性而變化,一般應用的澆口種類包含:4.2-1 非限制澆口由豎澆道直接將塑膠注入型腔的澆品稱為直接澆口(direct gate),為非限制澆口的代表.直接澆口如圖4-13,一次隻成形一件成形品,塑膠直接由豎澆道進入型腔,壓力損失小,充填良好,有利於大成形品及較深成形品之成形;俚因截面形狀變化大,凝固時冷卻速度不同,且有應力集中之尖角,故澆口附近澆口附近會有殘留應力集中,容易造成平面的翹曲,扭曲.採用直接澆口通常未設冷料井,僅在正對豎澆道部位使成形品略微击出,以掩飾豎澆道之收縮痕跡,如圖4-14,困未設冷料井,成形時冷凝塑膠會直接進入型腔,影響成形品品質,應加注意.直接澆口因型態特殊,澆口的位置較為固定,能做的選擇少,且成形品上會留下大的澆口痕跡,選擇採用時,應多加考慮.表4-1為一般使用的直接澆口尺度參考。
理实一体化教学实践之模具制造机械组向清春摘要：“一体化教学”，就是在教学活动中把理论教学、实践教学、生产服务、科技开发等内容结合起来，在实践中教理论，在运用中学技术，是为改变传统教育教学的不足之处而引入的。
本文阐述了“一体化教学”模式的内涵，即教学目标“一体化”、教学内容“一体化”、教学时空“一化”和师资“一体化”。
关键词：“一体化教学”模式实践实施效果一、引言长期以来，我国教育教学理论部分和实践部分往往是分开的。
两者有各自的目标和任务，在不同的时间、不同的地点、由不同的教师分别进行，这是一种理论教学与实践教学分离的组织形式。
这样的教学有许多弊端：容易造成理论和实践脱节，降低学生学习兴趣、不能满足现代生产活动对人才的质量需求。
现代生产活动要求劳动者不仅能操作机器，还应该懂得生产原理，具有一定的文化素养和理论基础。
脱离理论的实践，把学生变成只会重复操作的“器机”使学生不能有效改进生产工艺和适应技术进步，降低了生产能力，也限制了学生的发展能力。
“一体化”教学正是为改变传统教育教学的不足之处而引入的。
所谓“一体化”教学，就是在教学活动中把理论教学实践教学、生产服务、科技开发等内容结合起来，在实践中教理论，实现“一体化”教学目标的教师就是“一体化”教师。
在运用中学技术其含义包括：教学目标“一体化”、教学内容“一体化”等。
二、“一体化”的教学模式教育教学目标是一个关于学生素质的整体要求，概括起来包括知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面，各要素之间有密切的联系，是一个有机整体。
教学目标“一体化”要求从整体去理解和实现目标，不能把它分解成零件。
传统教学把“应知”和“应会”简单分开，然而要使学生形成现实生产能力，“应知”就需“应会”，否则不能适应生产和学生发展需要。
教学内容“一体化”是将理论内容和实践内容有机结合起来。
理论和实践本是统一的，理论来自实践又指导实践。
尤其在职业教育中，对学生的实践、动手能力要求高，故教育教学更要围绕实践教授相应的理论。
模具设计概论精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】模具设计概论第一章、冲压加工概述与冲压设备一、什么是冷冲压？冷冲压分为哪两类？答：⑴冷冲压是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。
⑵冷冲压概括起来可以分为分离工序和变形工序两大类二、什么是分离工序和变形工序？答：分离工序是将冲压件或毛坯沿一定的轮廓相互分离；变形工序是在材料不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，形成所需的形状及尺寸的制件。
三、常用的冷冲压设备有哪些？曲柄压力机的工作原理是什么？答：⑴在冷冲压生产中，为了适应不同的冲压工作需要，所采用的设备为各种不同类型的压力机。
压力机的类型很多，按传动方式的不同可以分为机械压力机和液压压力机两大类。
⑵工作原理、详细见课本4—5页。
四、什么是双点压力机？什么是双动压力机？答：⑴按连杆的数目分，可以分为单点、双点和四点压力机。
双点压力机是指有两个连杆的压力机。
⑵按滑块的数目分，可以分为单动压力机、双动压力机三动压力机等，其中有两个滑块的压力为双动压力机。
五、设计模具需要考虑压力机的哪些技术参数？答：（压力机的主要技术参数是反映一台压力机的工艺性能、所能加工的零件的尺寸范围以及生产率等的指标，也是模具设计中选择冲压设备、确定模具结构的重要依据）主要包括：①标称压力（公称压力）②滑块行程③滑块每分钟行程次数④压力机的装模高度⑤压力机工作台面尺寸⑥漏料孔尺寸⑦模柄孔尺寸⑧压力机的电动机功率。
第二章、冲裁工艺一、冲裁的概念？答：使板料分离的冲压工艺称为冲裁。
二、冲裁过程可分为哪几个变形过程？答：①弹性变形过程②塑性变形过程③剪裂阶段。
三、冲裁件的断面有哪几个特征？答：冲裁件的断面有四个特征区：①圆角带：又称榻角，产生在板料不与凸模或凹模相接触的一面，是由于板料受弯曲、拉伸作用而形成的。
I================================================================================= 由塑膠材料加工成形品之過程，因遷涉的因素極多，可能造成品質不穩定，故必頇檢驗之程序以管制品質。
對於檢驗後之成形品，有時可直接使用，有時為了增加美觀、具備特殊之性質或進一步改變形狀，而必頇實施再加工。
這一些程序都是在成形品成形後再做的處理，統稱為後處理，為塑膠成形品生產的重要步驟。
8.1成形品的檢驗設計及制作模具的目的是要生產塑膠制品。
當模具制作完成經檢驗後，調整好塑膠機各項成形操作條件即可開始生產：通常剛開始生產時，各項條件還未穩定，頇慢慢做修正。
因此成形品並非立即能達到要求，而是經多次檢驗、修正後，條件超於穩定，品質合於標准，才能正式進入生產階段。
但在生產過程中，成形條件仍有可能會變動，而影響成形品的品質，因此，必頇實施各種檢驗，以確保成形品合乎要求。
一般對於成形品的檢驗，包括外觀、尺度精密度、塑料性質等三方面，分別介紹如下：8.1-1外觀檢驗由現操作人員直接以目測方式，詳細觀察成形品的外觀是否有缺陷，這此缺陷包括：充填不足、變形、翹曲、變色、流痕、毛邊、氣泡、表面模糊、層裂、油污、燒焦等。
一旦發現成形品有缺陷，應予以淘汰，並立即檢查各項成形條件與模具。
8.1-2尺度精密度檢驗當成形品之外觀正常，則於去除澆口、澆道等余料後，實施尺度精官度檢驗。
使用的檢驗量具有直尺、游標卡尺、分厘卡、螺紋規、量角器、樣板以及各種量規等。
對於這些量具的基本條件是，量具本身的最小測量精官度，要全於成形品尺度許可差的要求。
表8-1所列為DIN7710塑膠成形品尺度許可差規格。
=================================================================================I=================================================================================表8-1塑膠成形品尺度許可差（a）直接取決於模具的尺度許可差單位：mm=================================================================================I================================================================================= （b）非直接取決於模具的尺度許可差單位：mm=================================================================================I=================================================================================影響成形品尺度精密度的因有：（1）與模具有關的因素：包括模具設計、模具制作精密度、模具材料選用及模具是否磨損等。
