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塑料模具设计课程设计指导书沈阳理工大学材料科学与工程学院2塑料模具设计课程设计指导书适用于材料成型及控制工程专业（模具方向）一、课程设计的目的塑料模具课程设计是使学生在学习和掌握了本专业基本理论的基础上，为培养并获得实践动手能力所设置的一个重要的实践性教学环节，其目的在于：1、巩固和深化所学塑料模具设计的理论知识。2、培养设计、计算、制图（包括计算机绘图）、查阅资料和运用标准的能力。3、掌握塑料模具设计的方法和步骤。4、学会制定塑件的工艺规程。5、掌握绘制模具图纸和编写技术文件的能力。二、设计任务课程设计题目是结合生产实际，选择生产中有代表性一般复杂程度的零件作为设计题目，每人一个题目，其目的是培养学生独立分析问题和解决问题的能力。具体内容见塑料模具设计任务书（附录1）。三、设计方法与步骤在塑料模具中，注射模具最典型，也最重要，下面介绍注射模的设计要领：l、塑料制件及塑料的工艺性能分析。2、确定该制件的成型方案，型腔数及分型面。3、根据塑件情况选择注射机。4、绘制设计方案草图。5、进行必要工艺计算。6、绘制模具结构装配图及主要零件图。7、工艺范围设计，填写塑件工艺卡片（见附录2）。8、编写设计说明书。具体内容如下：1、制件塑料工艺性分析：主要应了解该制件塑料性质，收缩率的计算，影响收缩率变化的因素，流动性及影响流动性的因素。2、对制件（产品图）工艺分析：主要了解尺寸、公差等级、表面粗糙度的要求；结构分析、制件的变形、翘曲允许值；确定成型方式及型腔数和分型面；3初步确定模具的基本结构及外形尺寸。3、根据初定模具外形尺寸及型腔数、制件重量、初选注射机规格、型号，并校核模具厚度是否在注射机的最大、最小闭合高度范围内；注射机的工作台面及拉杆(导向杆)间距是否与模具安装尺寸适合；注射机的开模行程能否将制件取出。否则应调整模具尺寸或更换设备。4、浇注系统的设计：它是注射模具设计的重要环节，对注射成型的效率和塑件质量有直接影响，在设计时应遵循下述原则：排气良好、流程短、各型腔流程尽可能等距离、应避免料流直冲型芯或嵌件、要求热量及压力损失最小、修整方便、保证塑件外观质量、防止塑件变形、浇注系统设计要与型腔布局同时考虑。5、成型零件的设计：主要指凹模、凸模、成型杆、型芯等，应根据制件尺寸，计算成型零件的工作尺寸。此外，由于塑料熔体有很高压力，因此还应该对关键成型零件进行强度和刚度校核。6、合模导向机构的设计：为确保模具在闭合时要求有一定的方向和位置，必需设有导向机构，它主要有导柱、导套、合模销等。7、脱模机构的设计：制件应留于设备有顶出装置的动模一侧；若不易留在动模上，应从粗糙度、脱模斜度、拉料杆等方面采取措施，强迫塑件留在动模上；实在不易留在动模上，则在定模上设计脱模机构；脱模机构应保证不使塑料件变形损坏，不影响塑件外观，结构可靠。若采用一种顶出方式不能顶出制件时，则可采用两种或多种方式同时使用。8、设计拉料形式：常用钩形、锥形、环形等拉料杆，根据需要选用。9、模具温度调节系统的设计：主要是冷却系统的设计，有时模具也要设计加热系统。冷却装置的设计原则为：冷却水孔数应尽量多，且分布均匀；水孔与型腔表面最好有相同的距离；浇口处应加强冷却；降低入水出水温差；冷却水道要避免接近熔接部位，以免熔接不牢，影响制件强度；冷却水道要便于加工和清理，孔径一般为8～16mm。10、确定型腔板、型芯等的固定方式；确定模具的排气形式。11、成型零件的尺寸计算1)影响塑件尺寸公差的因素主要有成型零件的制造误差；成型零件的磨损量；成型时收缩率的偏差和波动；安装配合误差；水平毛边厚度的波动等。42)工作尺寸计算主要是型腔径向尺寸、型芯径向尺寸、型腔高度尺寸和型芯高度尺寸。3)型腔和型芯脱模斜度的确定：为便于制件脱模，应取一定的脱模斜度，以保证全面的2/3长度内满足塑件的公差要求。其斜度不同条件而定。12、图纸要求：装配图包括必要的尺寸，如外形尺寸、特征尺寸（定位圈直径）、配合尺寸、装配尺寸（与设备配套尺寸）、极限尺寸（活动零件移动的起始点）及技术条件，编写明细表，画出零件图（可单独另画），模具动作原理说明。13、说明书要求：详细分析塑件的特性，对塑件的工艺方案进行论证和选择；工艺参数的选取要有依据，计算公式要列出，设计中需要说明的问题等。四、设计说明书书写规范说明书是体现和总结课程设计成果的载体，一般在3000字以上。1．说明书基本格式(A4纸型)说明书封面到学校有关部门统一领取。内容要求按A4张型打印，排版模式详见《沈阳理工大学关于课程设计管理的有关规定文件》。2．说明书结构及要求(1)封面统一模式，统一领取。(2)任务书(见附录1)。(3)目录要求层次清晰，有章、节，给出标题。(4)正文正文应按照目录顺序依次撰写，要求计算准确，论述清楚、简练、通顺、插图清晰，书写规范。设计说明书要求按学校规定的统一格式编写。(5)设计说明书装订顺序①设计说明书封面②课程设计任务书(包含塑件图)③目录④正文⑤参考文献⑥感想（通过设计：收获、存在的问题、提出改进措施）⑦设计说明书统一规定为左装订五、课程设计的答辩51、答辩资格按照计划完成课程设计的任务，经指导教师审查同意后，方可获得答辩资格，有特殊情况应向教师请假，无故旷课达三次以上者，其成绩按零分计，重修。2、答辩小组组成课程设计答辩小组由3名以上的教师组成。3、答辩过程答辩中，每个学生汇报时间约5分钟，整个过程约15分钟。4、考核内容(1)图形、尺寸、技术条件、动作原理是否完整(2)设计说明书内容是否完整(3)参考文献引用是否标明5、课程设计成绩评定(1)答辩完成后，答辩小组应根据学校规定，客观公正地评定学生的成绩。(2)课程设计成绩按(A、B、C、D、F)五等级给分。课程设计不合格要重修。六、设计进度在课程设计周前一个月下发产品件实物，利用学习UG软件的同时对产品件进行三维造型，然后两周课程设计进行工艺设计和模具设计。总设计时间为两周，进度见下表。序号内容时间1下达设计任务书，收集资料，方案分析，工艺设计及计算。2天2结构设计、绘制装配图、零件图（草图），审核并修改。4天3绘制装配图、零件图。2天4编写设计说明书、打印。1天5答辩1天七、模具审核要点1．基本结构审核要点6(1)模具结构及基本参数是否与注射机规格匹配。(2)合模导向机构的设计是否合理。(3)分型面选择是否合理，有无产生飞边可能，塑件是否会留在有顶出机构的一侧。(4)浇口是否与塑料原料相适应，尺寸位置是否合适，流动比数值是否合理。(5)成型零件设计是否合理，镶拼结构是否可靠。(6)顶出脱模机构是否安全可靠，它们与其他模具零件有无碰撞的可能，推板是否会被型芯卡死，顶出行程是否合适。(7)侧向抽芯是否可靠，定位是否可靠，有无干涉现象。(8)冷却回路系统是否合理，有无发生渗漏的可能。(9)定位环、安装用螺孔尺寸是否与注射机吻合。2、设计图纸审核要点(1)装配图上零部件的装配关系是否明确，零件标注是否齐全，与明细表中的序号是否对应，整个模具的标准化程序如何。(2)零件图上的零件号、名称、尺寸公差、形位公差标注是否齐全、合理；材料选择、热处理要求和表面粗糙度要求是否合理；(3)复算主要零件，成型零件工作尺寸及配合尺寸；(4)检查全部零件图及总装图的视图布置，投影是否正确；(5)所有零件结构是否有利于加工。八、装配图上的要求技术要求：1、打模具编号。2、选择设备型号。3、设备允许装模高度Hmax～Hmin。4、设备项出方式、顶孔直径、间距、推出行程。S机顶S模顶S件高5、设备允许开模行程Sk。6、导向机构活动自如、不能卡死。动作原理说明：71、当有一个分型面时，Sk=?时，推出机构才开始顶出。2、当有二个分型面时，弹簧导致Ⅰ分型，Skl=?时，Ⅰ分型停止。当Ⅱ分型面时，Sk2=?时，顶出才开始。3、当有侧向分型时，说明a先侧分型后主分型面分型；b先主分型面分型到Sk=?时才侧分型。备注：简单塑件图画在装配图右上角(标明塑件名称、尺寸、材料、比例)，复杂的塑件图可另画。九、设计思考题l、塑料模具与注射机有哪些关系(如注射量、锁模力、开模行程有什么要求)。2、主流道衬套与注射机配合有什么要求。3、拉料杆的类型，选用原则。4、分流道的类型，各有什么优缺点，选用原则。5、浇口的形式有哪些，本模具浇口的优点。6、分型面的选择依据。7、如何保证将制件留在动模上，有哪些措施。8、当制件填充不满和有明显接痕时主要是什么原因，如何解决。9、导柱与导孔、导套与孔、型芯与固定板、顶杆与顶杆孔各是什么配合。10、对脱模机构有些什么要求，如何保证制件不变形。11、常用的脱模机构有哪些，选用原则。12、顶杆脱模时，顶杆端面和型腔平面有什么要求。13、锁紧角a与斜导柱倾角a有什么关系。14、导滑槽与滑块长有什么要求。15、斜导柱倾斜角一般在多少?斜导柱长和最小开模行程有什么关系，抽拨距与侧孔深有什么关系？16、一般塑料注射温度是多少?热塑性塑料取出制件温度为多少?模温多少为宜?17、型腔加工有哪些方法；本模具型腔如何加工。凸模、型芯有哪些固定方法。8塑料模具设计课程设计任务书附录：1学院材料科学与工程专业材料成型及控制工程学生姓名学号设计题目设计依据原始资料：产品件实物生产纲领：大批量生产二、工作项目1、产品设计（测绘、造型、分析）2、成型工艺、成型方案的设计3、设计模具和选择设备的各种必要计算4、绘制模具装配图，工作零件图及塑件图（二维及三维）5、编写设计说明书（3000字以上）三、设计应完成的技术文件1、总装图份，零件图份，工件图份。2、填写工艺卡片（一份）3、设计说明书（一份）四、进度安排（见塑料模具课程设计指导书）指导教师（签字）：年月日学院院长（签字）：年月日9塑件工艺卡附录：2塑件名称篏件名称塑件图号图号设备型号数量材料材料名称收缩率材料预处理材料牌号零件净重零件毛重每模总量备注工艺参数浇注温度填充时间注射量加料量模具预热温度成型时间压力成型温度取件时间注速工艺规程原料准备模具准备成型过程生产操作成型后处理工艺说明模具名称每模件数备注模具图号件数技术定级工人等级单位工时班产职责签字日期工艺员工艺组长更改标记更改单号数签字日期审核批准