塑料注射模具设计教案

1《塑料模具设计与制造技术》电子教案本电子教案是浙江省教育厅职成教教研室组编的《塑料模具设计与制造技术》教材的配套教学资源，该书由北京高等教育出版社2010年8月出版，第1版。【课题编号】1—项目一【课题名称】塑料注射模具设计【教学目标与要求】一、知识目标1.了解保鲜盒制件的材料选择，聚丙烯的工艺和成形特性，保鲜盒制件的结构。2.能使用常用绘图软件绘制一般塑料注射模具的装配图和零件图3.了解一般模具用钢的特性，根据产品的特点合理选择经济实用的钢材。4.了解加工模具零件所用的各种设备，熟悉各种机床的特点和加工范围。二、能力目标1.能够分析塑料制件的材料和工艺，设计最合理的模具结构。22.能应用绘图软件绘制塑料制件的装配图和零件图。【难点分析】1.绘图软件的使用及绘制装配图。2.正确选择模具用钢。【分析学生】1.学生对计算机绘图水平掌握不牢固，尤其是装配图的学习更有差距，所以设计模具装配图的难度可能较大。2.学生对钢材性质理解不深，不会选择最合理的模具用钢。对制件结构设计缺少经验，会有许多困难。【教学思路设计】依靠多媒体课件，将装配图和立体图结合起来读图，才能看懂装配图1—6的结构。充分发挥课件在教学中作用，如有可能应结合模具现场教学，提高教学效果。【教学安排】12学时【教学过程】一、塑料制件分析1.保鲜盒盒体塑料制件的材料选择1）通用材料——量大，用途广，价格低。有六大品种“聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料。各种塑料的应用见表1—12）无毒、无气味、不易分解3保鲜盒主要放食品用，有时要在微波炉内加热，选聚丙烯合适。2.聚丙烯的工艺特性及成形特性1）工艺特性——收缩率1～3%、流动性极好，冷却快。2）成形特性——注意控制成形温度和模具温度。3.保鲜盒塑料制件结构分析1）表面质量——表面粗糙度达0.8um。2）壁厚——2mm，如图1—2。3）拔模角——1.5°或0.5～1°，拔模角是使成品容易脱开模具必须有的角度。二、绘制模具装配图注意将图1—6中的2D与3D图结合起来读图，使学生尽快读懂图。1.保鲜盒盒体模具结构分析与设计1）型腔数目——一模一腔，见图1—7所示。2）分型面——见图1——8、9所示。便于成形和脱模。3）型腔和型芯结构与固定——为整体式。4）模具浇注系统——含主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分。采用点浇口的浇注系统，如图1—10所示。5）脱模——推件板推出制件。如图1—11。6）冷却系统结构——水道位置见图1—12所示。冷却系统是为了降低模具温度，控制模具温度在最佳塑料制件成形的温度范围。2.绘制模具装配图4用计算机绘图软件绘制装配图。常用软件有AutoCAD、Pro/E、UG、Cimatron等。具体步骤：测量制件尺寸——实体造型——分模——绘三维结构图和二维装配图——零件图。模具设计流程图见图1—16所示。三、选择模具用钢1.保鲜盒盒体模具材料的选择1）模具结构零件——结构用钢指动模座、定模座、支承、型芯、垫块等。一般选用碳素结构钢，如A3、45、55、40Cr。以45钢应用较多，加工性能好。可选购标准模架以降低成本，如图1—20所示。2）模具成型零件——依塑料品种和制件批量不同而不同。实习用选择45钢。成型零件指与制件相成型有关的零件。常用P20、PMS、PCR钢。2.模具材料备料单见表1—2。共有8种，11件。3.备料流程下料——锻造——刨、铣（粗加工）——磨（精加工）——交货（成品）见图1—19。四、选择加工设备1.线切割数控机床见图1—22所示。利用连续移动的细金属丝（钼、黄铜丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属，用于加工各种形状复杂和精5密细小工件，如图1—30所示。需要配备电火花穿孔机打孔穿线，如图1—41。2.数控车床见图1—23所示，代替普通车床完成车削工作的高效率、高精度自动化机床。切削前需要按零件形状编制程序后操作自动加工。3.电脉冲机床见图2—24所示，应用工件与电极工具之间保持适当放电间隙产生脉冲放电，使工件表面局部溶化，被工作液冲离工作区，工件表面形成凹坑，达到成形加工。电脉冲机床用于加工不通孔的型腔，且形状复杂不易加工的工件。一般选择紫铜作为电极。4.数控铣床如图1—25所示，数控铣床或加工中心用以代替普通铣床加工型腔、圆孔、平面等工件，具有加工工件精确、效率高，实现自动加工成型的效果。尤其是加工中心，可以自动选择换刀，自动改变主轴转速、进给量和运动轨迹，完成几个平面多工序的加工，是加工模具的最好机床。加工之前需要编制程序。5.台钻见图1—26所示，常用于加工小于13mm的小孔，是模具钳工加工的常用设备。五、小结1.本教材以保险盒制件作为实例来学习模具制造的全过程。2.制造模具需要先对制件分析，了解制件材料、工艺性、结构，6然后才能绘制装配图。3.应使用现代绘图软件绘制制件模具的装配图和零件图，常用软件有Pro/E、UG，此外还有AutoCAD、Cimatron，应重视绘图软件的学习与应用，应当做到熟练、迅速、准确。4.选择模具用钢应经济、实用，满足生产要求。常用45钢，其加工性能好，能满足大多数模具要求。尽量使用标准模架，可节约时间和成本。5.模具加工的机床很多，以数控机床为常用，主要由线切割机床、电火花机床、数控车床、数控铣床和加工中心。模具加工精度要求较高，技术含量高，对操作者要求较高，但模具的价值也很高。