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《岗位综合实训—塑料模具设计与加工》任务书数控教研室编指导教师：朱传福、黄延平、陈志祥无锡工艺职业技术学院《塑料模具设计与加工》综合设计指导书模具设计人员，必须按用户提出的要求认真设计模具，在进行模具设计时将用户的各项要求逐一具体化，并以图纸或技术文件的形式表示出来。其设计过程基本按以下程序进行。一、对塑件图及实样的分析和消化在进行模具设计之前，首先对塑件图或实样进行详细的分析和消化，了解塑件的用途及性能要求，了解所用塑料的性能、名称、牌号，分析塑件的形状、结构、尺寸、尺寸精度、表面粗糙度等要求以及其它一些技术要求的合理性。如用户直接提供实样的话，则一般应根据实样绘成塑件图，将塑件的各项要求在图纸上注写清楚。二、注射机型号的确定注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及生产批量。设计人员在选择注射机时，主要应考虑注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大、最小模具厚度、顶出形式、顶出位置、顶出行程、开模距离等。倘若用户已提供注射机的型号或规格，设计人员必须对其参数进行校核，若不能满足要求，则必须与用户商量调整。三、型腔数的确定及型腔排列型腔数量的确定主要是根据制品的质量、投影面积、几何形状（有无抽芯）、制品精度、批量以及经件。型腔数量确定之后，便进行型腔的排列。型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯机构的设计、镶件及型芯的设计以及温度调节系统的设计。以上这些问题又与分型面及浇口的位置选择有关，所以在具体设计过程中，要进行必要的调整，以达到比较完善的设计。四、分型面的确定分型面的形状一般为平面，有时由于塑件的结构形状较为特殊，需采用曲面分型面。分型面的选择应注意以下几点：1、不影响塑件外观，尤其是对外观有明确要求的制品，更应注意分型面对外观的影响。2、有利于保证塑件的精度要求。615283393、有利于模具加工，特别是型腔的加工。4、有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计。5、便于制品的脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。五、侧向分型抽芯机构的确定在设计侧向分型抽芯机构时，应确保其安全可靠，尽量避免与脱模机构发生干扰，否则应设置先复位机构。六、浇注系统的设计浇注系统的设计包括主流道设计，分流道截面形状及尺寸的确定，分流道的布置，浇口的形式及尺寸的确定，浇口位置的选择。在设计浇注系统时，首先是浇口位置的选择。浇口位置选择的适当与否，将直接关系到制品的成型质量及注射过程是否能顺利进行。七、排气系统的设计排气系统对确保制品成型质量起着至关重要的作用，排气方式有以下几种：1、利用排气槽；2、利用型芯、镶件、推杆等的配合间隙，利用分型面上的间隙；3、有时为了防止制品在顶出时造成真空而变形，必须设进气装置。八、冷却系统的设计冷却系统的设计是一项比较繁琐的工作，既要考虑冷却效果及冷却的均匀性，又要考虑冷却系统对模具整体结构的影响。冷却系统的设计包括以下内容：1、冷却系统的排列方式及冷却系统的具体形式；2、冷却系统的具体位置及尺寸的确定；3、重点部位如动模型芯或镶件的冷却；4、侧滑块及侧型芯的冷却；5、冷却元件的设计及冷却标准元件的选用；6、密封结构的设计。九、脱模机构的设计制品顶出是注射成型过程中的最后一个环节，顶出质量的好坏将最后决定制品的质量，因此，制品的顶出是不可忽视的。在设计脱模机构时应遵循下列原则：1、为使制品不致因顶出产生变形，推力点应尽量靠近型芯或难于脱模的部位。推力点的布置应尽量均匀。2、推力点应作用在制品刚性好的部位，如筋部、突缘、壳体形制品的壁缘等处。3、尽量避免推力点作用在制品的薄平面上，防止制品破裂、穿孔等。如壳体形制品及筒形制品多采用推件板脱模。4、为避免顶出痕迹影响制品外观，顶出位置应设在制品的隐蔽面或非装饰面，对于透明件尤其要注意顶出位置及顶出形式的选择。5、为使制品在顶出时受力均匀，同时避免因真空吸附而使制品产生变形，往往采用复合顶出或特殊形式的顶出系统，如推杆和推件板或推杆和推管复合顶出，或采用进气式推杆、推块等顶出装置，必要时还应设置进气阀。十、导向机构设计一般导向分为动、定模之间的导向，推板的导向，推件板的导向。一般导向装置由于受加工精度的限制或使用一段时间之后，其配合精度降低，会直接影响制品的精度，因此对精度要求较高的制品必须另行设计精密导向定位装置。当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，设计人员只要按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置时，则须由设计人员根据模具结构进行具体设计。十一、模架的确定和标准件的选用以上内容确定之后，便根据所定内容设计模架。在设计模架时，尽可能地选用标准模架，确定出标准模架的形式，规格及标准代号。标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件，顺序分型机构及精密定位用标准组件等。在设计模具时，应尽可能地选用标准模架和标准件，因为标准件有很大一部分已经商品化，随时可在市场上买到，这对缩短制造周期，降低制造成本是极其有利的。模架尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度或刚度计算，以校核所选模架是否适当，尤其是对大型模具，这一点尤为重要。十二、模具材料的选用模具成型零件材料的选用，主要根据制品的批量、塑料类别来确定。对于高光泽或透明的制品，主要选用4Cr13等类型的马氏体耐蚀不锈钢或时效硬化钢。含有玻纤增强的塑料制品，应选用Ｃr12ＭoＶ等类型的具有高耐磨性的淬火钢。当制品材料为聚氯乙烯、聚甲醛或含有阻燃剂时，必须选用耐蚀不锈钢。制品为一般塑料，通常用调质钢，若制品批量大，则应选用淬火钢。十三、绘制装配图以上内容确定之后，便可以绘制装配图。在绘制装配图过程中，对已选定的浇注系统、冷却系统、抽芯机构、脱模机构等做进一步的协调和完善，从结构上达到比较完美的设计。装配图的重点是表达各零件之间的装配关系及相对位置，并不要求把每个零件的内外形状完全表达出来，模具装配图的绘制必须遵循“机械制图”国家标准。其画法与机械制图画法在原则上没有什么区别，一般以三个视图为主（简单的可用两个甚至一个视图）：一个是动模或定模分型面的投影视图，一般采用动模分型面的投影视图，当分型面上定模边形状较复杂时，可采用定模分型面的投影视图。用此图一般可表达型腔的周围形状，型腔的数量及排列布置，浇口位置，导柱、推杆等的布置状况；一个动定模合模状态下的主剖视图，用此图可表达模具各零件间的装配关系；当零件数量较多，装配关系较复杂时，可再采用一个动定模合模状态下的左剖视图。剖视图常采用半剖、阶梯剖、局部剖。当用上述三个视图还不能完整、清楚地表达各零件间的装配关系时，还可再增加一些局部视图。绘制装配图时，应注意模具和所用注射机之间的相互对应关系。装配图上须标注必要的尺寸，如外形尺寸、特征尺寸（定位圈直径、高度，注射机推杆所对应的推杆孔位置等）、安装尺寸、配合尺寸、配合代号、极限尺寸（活动零件的起止位置），并注写技术要求、填写标题栏、明细表。十四、模具零件图的绘制在绘制成型零件的零件图时，必须注意所给定的成型尺寸、公差及脱模斜度是否相互协调，其设计基准是否与制品的设计基准相协调。同时还要考虑凹模、型芯在加工时的工艺性及使用时的力学性能及其可靠性。绘制零件图时，要把零件的每一部位都表达清楚。尺寸标注应考虑到加工和检验的方便，齐全而又不重复。零件图上应注写技术要求，技术要求一般包括有：尺寸精度、表面粗糙度、形位公差、表面镀涂层、零件材料、热处理以及加工、检验的要求等顶目。有的可直接用符号注写上图样上（如尺寸公差、表面粗糙度、形位公差），有的可用文字注写在图样下方。十五、设计图纸的校对模具图纸设计完成后，模具设计人员将设计图纸及有关原始资料及计算草稿一同交校对人员进行校对。校对人员应针对客户所提供的有关设计依据及客户所提的要求，对模具的总体结构、工作原理、操作的可行性等进行比较系统的校对。十六、设计图纸的会签模具设计图纸完成以后，必须立即交客户认可，只有客户同意后，模具才可以备料投入生产，当客户有较大意见需作修改时，则必须在重新设计后再交客户认可，直至客户满意为止。综合以上的模具设计程序，其中有些内容可以合并考虑，有些内容则要反复考虑，因为其中有些因素常常相互矛盾，必须在设计过程中要通过不断论证、相互协调才能得到较好的处理，特别是涉及模具结构方面的内容，一定要认真对待，往往要几个方案同时考虑，对每种结构进行比较分析，优化选择。因为结构上的原因，会直接影响到模具的制造和使用，甚至造成整套模具报废。模具设计是保证模具质量的关键性一步，其设计过程就是一项系统工程。十七、编写设计计算说明书在进行模具课程设计和毕业设计时，通常还要求学生编写设计计算说明书。说明书要求论理透彻、文字简炼、书写整洁、计算正确，附有必要的图、表、式。计算部分只需列出公式，代入数值、直接得出结果，不要把运算过程全部写出。说明书的页次排列可为：封面、目录、任务书、说明书正文、参考资料编号。说明书正文的内容，建议如下：1、制品的结构特征分析，塑料的性能、特别是与模具设计相关的性能。2、注射机的选择及工艺参数的校核。3、模具总体方案的确定：成型位置、分型面位置、浇注系统的形式、浇口位置、侧向分型抽芯机构、脱模机构、温度调节系统、成型零件的结构等的确定。（可用一些图帮助说明各结构方案确定的理由）。4、成型零件工作尺寸的计算。5、有关零件的刚、强度的计算校核。6、其它有关的计算。7、模具的动作过程。8、本设计的优缺点分析。塑料模具设计综合课题课题一：塑料油壶盖零件名称塑料油壶盖图号01材料低密度聚乙烯生产批量大批量课题二：继电器盒盖零件名称继电器盒盖图号02材料PP加30%玻璃纤维生产批量大批量课题三：电风扇罩零件名称电风扇罩图号03材料PP生产批量大批量课题四：防护罩零件名称防护罩图号04材料ABS生产批量大批量课题五：支架零件名称支架图号05材料ABS生产批量大批量课题六：锁盖课题七：端盖课题八：盒盖课题九：骨架课题十：支架课题十一：罩塑料模具设计综合课题—拓展课题一：座块盖课题二：隔弧板课题三：底板课题四：连接座课题五：盒盖课题六：按钮课题七：90度弯头课题八：骨轮课题九：后盖课题十：电器插头课题十一：外壳课题十二：旋钮课题十三：罩盖课题十四：旋钮课题十五：杯托课题十六：电流线圈骨架课题十七：盖板课题十八：骨架课题十九：支架课题二十：支承块