第一篇：塑料模具設計開題報告

1、選題的依據(jù)及意義：

通過本次設計可以使我掌握注射模的模具結構機構的設計，對CAD，PRO/E等一系列軟件的應用熟練，讓我們能更快適應生產(chǎn)工作。培養(yǎng)自己綜合運用所學基礎和專業(yè)基本理論、基本方法分析和解決測量與控制及其它相關工程實際問題的能力，在獨立思考、獨立工作能力方面獲得培養(yǎng)和提高。隨著塑料制品在機械、電子、交通、國防、建筑、農(nóng)業(yè)、等各個行業(yè)廣泛應用，對塑料模具的需求日益增加，塑料模在國民經(jīng)濟中的重要性也日益突出。模具作為一種高附加值和技術密集型產(chǎn)品，其技術水平的高低已經(jīng)一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一。

本課題接近生產(chǎn)生活，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重要意義。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）：

1.國內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢：

我國在注塑模CAD技術開發(fā)研究與應用方面起步較晚。從20世紀80年代中期開始，國內(nèi)部分大中型企業(yè)先后引進了一些國外知名度較高的注塑模CAD系統(tǒng)。同時，某些高等學校和科研院所也開始了注塑模CAD系統(tǒng)的研制與開發(fā)工作，我國注塑模CAD/CAE/CAM研究始于07年代末，發(fā)展較為迅速多年來,我國對注塑模設計制造技術及其CAD的開發(fā)應用十分重視，在“八五”期間,由北京航空航天大學、華中理工大學、四川聯(lián)合大學等單位聯(lián)合進行了國家重點科技攻關課題“注塑模CAD/CAE/CAM集成系統(tǒng)”，并于1996年通過鑒定，部分成果己投入實際應用，使我國的注塑模CAD/CAE/CAM研究和應用水平有了較大提高.目前擁有自主版權的軟件有，華中理工大學開發(fā)的塑料注塑模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)HscZ0，鄭州工業(yè)大學研制的2一MOLD分析軟件等.這些軟件正在一些模具企業(yè)中推廣和使用，有待在試用中逐步完善。這些項目的成果對促進我國注塑模CAD技術的迅速發(fā)展起了重要作用，使我國注塑模CAD技術及應用水平很快提高。目前，我國經(jīng)濟仍處于高速發(fā)展階段。一方面，國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國轉移以及跨國集團到我國進

行模具采購趨向也十分明顯。因此，放眼未來，模具技術的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復雜及更經(jīng)濟的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細化、自動化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術集成化、設備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。

2.國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢：

近二十多年間，國外注塑模CAD/CAE技術發(fā)展相當迅速。70年代許多研究者對一維流動進行了大量研究，由最初的CAD技術和CAM技術以圖紙為媒介傳遞信息向CAD/CAM一體化方向發(fā)展。80年代初開展三維流動與冷卻分析并把研究擴展到保壓分子取向以及翹曲預測等領域。80年代中期注塑模CAD/CAE進入實用階段，出現(xiàn)了許多商品化注塑模CAD/CAE軟件，比較著名的有:1.澳大利亞MOLDFLOW公司的MOLDFLOW系統(tǒng)；2.美國PTC公司的Pro/Engineer 軟件；3.美國UG公司的UGllUNIGRAPHICSl系統(tǒng)等等.這些先進軟件的熟練掌握極大地促進了國外模具行業(yè)的發(fā)展。因此，未來的一段時間內(nèi)，他們將朝著大型、精密、復雜與長壽命模具的方向發(fā)展。

3.綜述:

參閱了多本資料書籍，注塑成型是現(xiàn)代塑料工業(yè)中的一種重要的加工方法 ,世界上注塑模的產(chǎn)量約占塑料成型模具總產(chǎn)量的50%以上。注塑成型能一次成型形狀復雜、尺寸精確的制品 ,適合高效率、大批量的生產(chǎn)方式 ,以發(fā)展成為熱塑性塑料和部分熱固性塑料最主要的成型加工方法，一般需要經(jīng)過反復調(diào)試和修模才能正式投入生產(chǎn) ,這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式不僅使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期延長 ,生產(chǎn)成本增加 ,而且難以保證產(chǎn)品的質量。要解決這些問題,必須以科學分析的方法 ,研究各個成型過程的關鍵技術,為實現(xiàn)注塑產(chǎn)品的更新?lián)Q代,提高企業(yè)的競爭能力 ,必須進行注塑模具設計與制造，及成型過程分析的CAD/CAM/CAE集成技術的研究。國外注塑模CAD/CAM/CAE 技術研究的成果有關統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:采用注塑模CAD/CAE/CAM 技術能使設計時間縮短50%,制造時間縮短30%,成本下降10%,塑料節(jié)省7% 注塑模計算機模擬技術正朝著與CAD/CAE無縫整體集成化方向發(fā)展 ,注塑CAD所構造的幾何模型為實現(xiàn)注塑模CAE技術提供了基本的幾何拓撲信息和特征信息,注塑模 CAE的目標是

通過對塑料材料性能的研究和注射成型工藝過程的模擬和分析,為塑料制品的設計、材料選擇、模具設計、注射成型工藝的制定及注射成型工藝過程的控制提供科學依據(jù)。現(xiàn)時國際上占主流地位的注射模CAD軟件有Pro/E、I-DEAS、UG等；結構分析軟件有MSC、Analysis等；注射過程數(shù)值分析軟件有MoldFlow等；數(shù)控加工軟件有MasterCAM、Cimatron等。總體說來，國內(nèi)的模具設計與制造技術與發(fā)達國家相比有很大的差距，這也是中國現(xiàn)在只是制造大國而非制造強國的主要原因之一。

三、本課題研究內(nèi)容

通過市場商品調(diào)查，滿足社會需求及生產(chǎn)要求上，在合理設計方向上，進行塑料模具的設計并且熟練掌握手工和電腦制圖，達到產(chǎn)品的要求。合理編制模具零件的制造工藝。設計圖樣要求符合最新制圖標準，表達完整，布局合理。

內(nèi)容主要包括：

材料：pp生產(chǎn)批量：大批量

①塑件成型工藝性（原材料、結構和尺寸）分析；

②計算塑件的體積和重量（包含初選注射機型號）；

③塑件注射工藝參數(shù)的確定；

④注射模的結構設計（選擇分型面、確定型腔數(shù)量和排列方式、澆注系統(tǒng)設計、成型零件結構設計等）；

⑤模具設計的有關計算（包含注射機有關參數(shù)的校核）等。

⑥NC加工軌跡及G代碼

四、本課題研究方案

哈夫分型抽芯，手動脫螺紋：先收集資料，剖析塑件，確定塑件用料；再擬定模具結構方案，初選注塑機，進行模具設計計算，務必使模具結構緊湊，安全可靠；然后繪制模具裝配草圖，校核注塑機有關工藝參數(shù)；最后繪制模具總裝配圖和零件圖

五、研究目標、主要特色及工作進度：

1.研究目標：pp塑料施藥器下殼體注塑模設計；

2.主要特色：

運用電腦軟件設計pp塑料施藥器下殼體注塑模的模具，編制模具零件的制造工藝規(guī)程，手繪及電腦繪制模具零件圖和裝配圖，將不少于8000字的設計說明書和圖樣裝訂成冊

3.工作進度：

3月8日分院通知，接受任務，查閱資料，擬定設計方案

3月9日—3月20日注射工藝設計，模具結構設計與計算

3月21日—4月15日畫裝配圖及正式圖

4月16日—4月30日畫成型零件零件圖編制其加工工藝路線

5月1日—5月17日編輯有關技術文獻及畢業(yè)說明書

六、參考文獻：

[1]伍先明等編著． 《塑料模具設計指導》[M]．國防工業(yè)出版社，2006．

[2]李學鋒主編． 《模具設計與制造實訓教程》[M]．化學工業(yè)出版社，2004．

[3]鄒強主編． 《塑料模具設計參考資料匯編》[M]．清華大學出版社，2005．

[4]鄒玉堂編著． 《Pro/ENGINEER實用教程》[M]．機械工業(yè)出版社，2005．

[5] 楊占堯 自柳主編． 《塑料模具典型結構設計實例》．化工公業(yè)出版社，2008

[6] 鄒維強編著． 《塑料模具典型圖冊》．模具制造雜志社，2006

[7]戴永清編著.《Pro∕ENGINEER數(shù)控加工實例教程》[M]．清華大學出版社，2007.

第二篇：肥皂盒塑料模具設計說明書

肥皂盒設計說明書

班級：姓名：學號：

模具143

肥皂盒設計說明書

項目一

肥皂盒蓋注射模具設計與制造

（兩板模）

任務1-1：接受任務書 成型塑件任務書

成型塑件任務書由設計者提出內(nèi)容如下：（1）經(jīng)過審簽正規(guī)的塑件產(chǎn)品圖紙，并注明塑件的牌號、透明度等。（2）塑件說明書或技術要求。（3）生產(chǎn)批量。（4）塑件樣品。

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圖1 產(chǎn)品圖

圖2產(chǎn)品實物圖

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模具設計任務書 訂貨單位地址 常州市新北區(qū)18號 常州華威模具公司 常州市新北區(qū)18號 肥皂盒蓋 PC 1.0～2.5% 白色 21.84 g 94.06㎝2 250㎝3 1800KN Φ40 350 200 Φ125 R18 Φ4 圖3 模具設計任務書

構模具交期 2015年11月1日 常州華威模具公司 100,000RMB 單分型面 2 √ 側澆口 1.8×0.6 訂貨單位其它使用單位 模具價格 模具結構形式 每模穴數(shù) 分模面 推桿 訂貨單位名稱 交貨地點 名稱 提供條件 制品使用材料名稱 成型收縮率 色調(diào) 透明性 色別 制品單件重量 制品投影面積 注塑機制造商 注射量 鎖模力 模頂出方式推板（型芯外）推管 壓縮空氣 并用 注塑機 具 主流道 其它 方式 形式 噴嘴方式 型式 導杠間距 橫向 縱向 要頂出孔孔徑 模具厚度 最大 最小 結澆口 側向分型抽芯 種類、位置 形狀、尺寸 種類 脫模方式 定位孔孔徑 噴嘴孔徑 噴嘴圓弧 加熱冷卻方式 有無特種加工 是否電鍍 主要材料 3

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1.塑件的工藝性

（1）塑料

品種：聚丙烯（PP）顏色：白色

基本特性：聚丙烯無色、無味、無毒。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明。密度僅為0.9～0.91g/㎝3。它不吸水，光澤好，易著色。定向拉伸后聚丙烯可制作鉸鏈，有特別高的抗彎曲、疲勞強度。聚丙烯的熔點為164～170℃，耐熱性好，能在100℃以上的溫度下進行消毒滅菌，其最高使用溫度可達到1050℃。最低使用溫度-15℃，低于-35℃時會脆裂。因不吸水，聚丙烯的絕緣溫度性能不受濕度影響。但在氧、人、光的作用下極易降解、老化，所以必須加入防老化劑。

成型特點：成型收縮范圍大，易發(fā)生縮孔、凹痕及變形；聚丙烯熱容量大，注射成型模具必須設計能充分進行冷卻的冷卻回路；聚丙烯成型的適宜模溫為80℃左右，不低于50℃，否則會造成成型塑件表面光澤差或產(chǎn)生熔接痕等缺陷。但溫度過高會產(chǎn)生翹曲變形。

（2）塑件尺寸精度

尺寸精度：此塑件所有未住尺寸按標準GB/T14486-1993Z中的MT5級精度。

表面質量：表面不得有氣孔、條紋、凹痕、變色等缺陷。表面粗糙度去Ra1.6

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結構工藝性：此塑件為矩形塑件，總體尺寸125×78×25，屬于小型塑件。壁厚為均勻1.5㎜，大于最小厚度要求0.8㎜。側壁拔模斜度為零，有8㎜>5㎜,必須增加30′的拔模斜度，才可以順利脫模。該塑件不存在倒扣等結構。

塑件定頂面內(nèi)圓角R11，外圓角R12，可以提高模具強度、改善流體的流動情況和便于脫模。

圖4 壁厚分析 圖5 拔模分析

通過以上分析可知，此塑件可以采用注射成型生產(chǎn)。因為產(chǎn)量是100000件，屬于大批量生產(chǎn)，采用注射成型具有較高的經(jīng)濟效益。

2.注射機的選擇

（1）計算塑件的體積、質量

測得塑件的體積V=24301.8990㎜3≈24㎝3，聚丙烯（PP）的密度0.9～0.91g/㎝3,則質量M≈21.84g。

（2）確定模具型腔數(shù)量

塑件的生產(chǎn)批量為100000件，屬于大批量生產(chǎn)，盒蓋塑件（PP材料）精度為MT5級，屬于低精度，因此應該采用一模多腔，為使模具緊湊，確定型腔數(shù)目為一模兩腔。

（3）選擇注射機

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根據(jù)公式Vmax≥（n·Vs+V）/K 式中Vmax―――注射機的最大注射量（㎝3）

n―――型腔數(shù)量

Vs―――塑件體積（㎝3）

Vj―――澆注系統(tǒng)寧凝料體積（㎝3）

K―――注射機最大注射量利用系數(shù)，一般取K=0.8 已知n=2，Vs=24㎝3，估計Vj=6㎝3 則Vmax≥（2×24+6）/0.8 ≈67.5㎝3

查注射機規(guī)格表，初步選擇注射機XS-ZY-125 明確注射機的規(guī)格參數(shù)：

最大注射量125㎝3 注射壓力120MPa 最大開模行程300㎜ 模板尺寸428㎜×458㎜ 鎖模力900KN 模具厚度 最大300㎜、最小200㎜ 拉桿空間260㎜×290㎜

噴嘴尺寸 圓弧半徑R12㎜、孔直徑Φ4㎜ 定位孔直徑Φ100㎜

頂出形式 兩側頂出，孔徑Φ22㎜，孔距230㎜。

（4）制定注射成形工藝參數(shù)

查表，聚丙烯（PP）的注射成形工藝參數(shù)如下：

溫度（℃）

噴嘴溫度170～190 料筒溫度 段190～200，中段200～220，后段160～170 模具溫度40～80 壓力（MPa）

注射壓力70～120 保壓壓力50～60

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時間（S）

注射時間0～5 保壓時間20～60 冷卻時間15～50 成形周期40～120 3.模具結構設計

（1）分型面的選擇

首先確定模具的開模方向為模具的軸線方向，根據(jù)分型面應該選擇在塑件最大輪廓處、滿足塑件外觀要求等原則，所以此塑件的分型面應該選在肥皂盒蓋的地面處，如圖6所示

圖6 分型面

（2）型腔布局

采用一模兩腔結構，型腔間隔約30㎜。

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圖7（3）確定模具總體結構類型

由于塑件結構比較簡單，表面不得有氣孔、熔接痕、飛邊等注塑缺陷。為了使注塑方便，優(yōu)先選用兩板模結構。

（4）成新零件設計

A.結構設計

型腔與型芯的結構形式有兩種基本形式，即為整體式與組合式?？紤]大批量生產(chǎn)，優(yōu)先使用模具鋼，為了節(jié)省貴重鋼材，型腔與型芯應該優(yōu)先選用組合式結構。此外，組合式結構還可以減少熱處理變形、利于排氣、便于模具的維修。

型芯結構簡單，選擇不通式，結構形式見圖8。型腔結構簡單，選擇不通式，結構形式見圖9。

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圖8 型芯

圖9 型腔

B.工作尺寸計算

按公式LM=LS(1+S)計算。

查表可知聚丙烯（PP）的收縮率Smin=1.0％,Smax=2.5％，則其平均收縮率

S=(Smax+Smin)/2 =(2.5％+1.0％)/2 =1.75％

CAD中放大縮水1.0175 C.平面尺寸的確定

查表，型腔到模仁邊的距離a最小為25～30㎜，取a=30。型腔之間的距離b≥a/2，一般取12～20㎜，由于型腔之間布置有流道，b可取25～30㎜，一般取30㎜。

模仁尺寸B0×L0，B0=2a+w=2×30+125=185，L0=2a+b+2×l=2×30+30+2×78=246，取整為B0=190，L0=250（5）選擇模架

①確定模架組合形式

采用側澆口，所以選擇大水口模架。采用推板推出機構，動模無支承

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板，則應選擇DI型。

②計算模架模板周界

查表，由B0=190,取Bk=65，Lk=50 則長度L=L0+2Lk=250+2×50=350，寬度B=B0+2Bk=190+2×65=320 ③選取標準的模架模板

取標準模架尺寸B×L=300×350 ④高度尺寸的確定

A板 定模板，用來嵌入型腔鑲快，采用不通式，則A板的厚度=型腔深度+型腔背后厚度+A板開框背后厚度=25+35+25=90。標準化取A板厚度HA=90。

B板 動模板，用來嵌入型腔鑲快，采用不通式，則B板的厚度=型芯嵌入深度+B板開框背后厚度=35+45=80。標準化取B板厚度HB=80。C板 墊塊，形成推出機構的移動空間，B×L=330×350標準模架對應的C板厚度HC=90㎜。

⑤選定模架

LKM DI-3035-A90B80C90如圖10所示。

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圖10 標準模架

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⑥檢驗模架與注射機的關系

模具外形尺寸350×350，注射機拉桿空間290×260，350＞290，不合適。因此，應選用大一點型號的注射機，選擇XS-ZY-250，其規(guī)格參數(shù)如下：

最大注射量 250㎝3； 注射壓力130MPa； 最大開模行程500㎜； 模板尺寸520㎜×598㎜； 鎖模力1800KN；

模具厚度最大350㎜、最小200㎜； 拉桿空間448㎜×370㎜；

噴嘴尺寸圓弧半徑R18㎜、孔直徑φ4㎜； 定位孔直徑φ125㎜；

頂出形式中心頂出；兩側頂出，孔徑Φ40㎜，孔距280㎜。注射機拉桿空間448×370,350＜448，適合。

最大模具厚度350＞模具厚度341＞最小模具厚度200，合理。開模行程=23.5+25+10=58.5＜最大開合模行程500，合理。

（6）澆注系統(tǒng)

型腔布局為一模兩腔，塑件結構簡單，因此，采用簡單而常用的澆口形式側澆口。澆注系統(tǒng)組成為主流道、分流道、澆口。

主流道

圓錐形，錐角a=3°，表面粗糙度Ra0.63μm。主流道進口端直徑D1=4.5，長度L有裝配決定，完整尺寸見附錄澆口套零件圖。設計成澆口套形式，節(jié)約優(yōu)質鋼材，便于拆卸和更換。如圖11所示。

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圖11 主流道

分流道

選擇常用的半圓形截面分流道，尺寸R3。

澆口

采用側澆口，查表《矩形側澆口基本尺寸》，已知材料為聚丙烯（PP），塑件壁厚1.5㎜，塑件簡單，則澆口厚度h=（0.6～0.8）㎜，取h=0.6㎜。寬度b=（3～10）h，取b=3h=3×0.6=1.8㎜。長度L=（0.7～2）㎜，取L=1㎜。

圖12 澆口

完整的澆注系統(tǒng)結構見圖13

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圖13 澆注系統(tǒng)

（7）推出機構

采用推板推出機構，其優(yōu)點是作用面積大，推出力大，脫模力均勻，運動平穩(wěn)，塑件上無推出痕跡。

注意事項：

1、導柱長度要足夠，以保證推出模具時推板留在模具上。

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2、推板與型芯的間隙為0.2㎜，不會擦傷型芯，錐面配合，起到輔助定位作用，也可以防止推板因偏心而溢料。

3、由于塑件高度較小型腔深度不是很大，且非軟質塑料，不易形成真空，因此不必設置引氣裝置。

（8）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)

注射模的溫度對塑料熔體的沖模流動、固化定形、生產(chǎn)效率以及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響，因此應設置冷卻系統(tǒng)。由于塑件小型（21.84g）、薄壁（1.5㎜）塑件，且成型工藝對模溫要求不高，也可采用自然冷卻。

此模具設計中采用人工冷卻，冷卻系統(tǒng)設計如圖14所示。

圖14 型腔冷卻水路

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圖15型芯冷卻水路

（9）排氣系統(tǒng)

由于此模具屬于中小型模具，且模具結構較為簡單，可利用模具分型面和模具零件間的配合間隙自然地排氣，間隙通常為0.02～0.03㎜，不必設排氣槽。

4.注射機的校核

（1）最大注射量

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已知Vs+Vj=24×2+1.5=25.5，Vmax=250，K取0.8，則KVmax≥Vj+Vs,適合。

（2）注射壓力

已知P注=70～120,P公=130MPa則P公≥P注，適合。

（3）鎖模力

已知Pq=10～20MPa，A分=18062㎜2 F鎖=1800KN 則PqA分=20×18062=361240N=361KN 顯然F鎖﹥PqA分，適合。

（4）安裝部分尺寸

噴嘴圓弧半徑R18＜澆口套圓弧半徑R20 噴嘴孔直徑Φ4＜主流道小端直徑Φ4.5 定位孔直徑Φ125=定位圈外徑125 拉桿空間370×448，模具外形350×350，350＜370 最小模厚200＜模具厚度341＜最大模厚350（5）開模行程

開模行程=23.5+25+10=58.5 最大開合模行程500 則最大開模行程＞開模行程，適合。

（6）頂出形式

兩側頂出，孔徑Φ40㎜，孔距280㎜。

5.裝配圖零件圖

(1)裝配圖

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圖16裝配圖

(2)零件圖

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圖17 頂板

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圖18 母模板

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圖19 型芯

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圖20 推板

圖21 公模板

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圖22 底板

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圖23唧嘴

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圖24 復位桿

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圖25 拉料桿

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圖26 定位環(huán)

第三篇：UG塑料模具設計總結

UG模具設計總結

1：專業(yè)術語：

分型面（pl面，封膠面）：將一個完整的產(chǎn)品形狀“四分五裂”地分成多個部分的曲面，通常至少分成兩部分（外表面和內(nèi)表面），是前后模仁上的配合面。其作用是將融化塑料密封在模具型腔內(nèi)的曲面，當產(chǎn)品固化成型后，只有分型面處分開才能將產(chǎn)品從模具中順利取出。

靠破面,靠破孔：與頂出方向（開模方向）平行的面或孔。插穿面，插穿孔：與頂出方向（開模方向）近似成90度夾角的面或孔。能做靠破就不做插穿。

枕位：產(chǎn)品側面缺口處做出的分型面叫做枕位。

扣位(倒扣)：影響產(chǎn)品頂出的位置稱為扣位?？畚惶幫ǔＲ龌瑝K或斜頂。產(chǎn)品內(nèi)部的扣位要做斜頂，外部的扣位要做滑塊。

管位（虎口）：前后模仁之間的定位結構。一般坐在模仁的四個角落或其它對稱位置，其大小尺寸要根據(jù)模仁大小尺寸來定。管位側面要做成10度左右的斜面

2：在UG模具設計時，無法分型的原因有兩個：（1）分型線沒有封閉導致分型面無法創(chuàng)建（無法使用拉伸等其它構建方法）而片體不相連。（2）在指派面到型芯或型腔時出現(xiàn)錯誤，導致型芯或型腔的片體不相連沒有成為一個整體。

第四篇：塑料模具設計教學改革的探討

塑料模具設計教學改革的探討

【摘要】隨著教育的不斷改革，塑料模具設計已經(jīng)成為模具專業(yè)的核心課程，怎么提高塑料模具設計課程的教學效果，提高學生的學習成績，已經(jīng)逐漸成為模具設計教師教學過程中的重點。塑料模具設計其實是一門實踐與理論相結合、專業(yè)性比較強的課程，傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)逐漸的滿足不了課程的實際需求，因此，就需要我們不斷對教學模式進行改革，以便于可以使學生更好的理解塑料模具設計知識，能夠做到獨立完成塑料模具設計。本文針對塑料模具設計教學改革進行了探討，分析了改革的主要內(nèi)容以及改革方法。

【關鍵詞】塑料模具

模具設計

教學改革

中圖分類號：G4

文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2015.02.016

塑料模具設計是一項理論與實踐相結合，專業(yè)性比較強的課程，也是模具專業(yè)核心課程，其中一些課程對于學生來說很難理解、很難看懂，對老師來說也比較難教，例如壓縮模設計、塑料成型工藝以及氣動成型等。那么如何在短時間內(nèi)讓學生可以理解更多復雜的專業(yè)知識，并且能夠融會貫通，從而提高學生的實踐能力，讓學生能夠學以致用，培養(yǎng)學生的實際設計能力，逐漸成為模具專業(yè)教師面臨的主要難題。隨著教育事業(yè)的不斷改革，研究改變教學方式就變得十分重要，聯(lián)系實踐合理的對教學模式進行改革。塑料模具設計作為模具設計的主要技能之一，很多學校都對其教學模式的改革進行不斷探討與研究，依據(jù)近年來的教學經(jīng)驗與實踐經(jīng)驗，模具教學改革主要有以下方面。

一、改革教學內(nèi)容

在對教學內(nèi)容進行改革的時候，應該依據(jù)具體的實際崗位需要，合理的設置教學課程。并且依據(jù)實際情況對教學內(nèi)容進行合理改革，對理論知識進行合理拓展，著重培養(yǎng)突出技能?，F(xiàn)階段，塑料模具設計的基本課程主要分為三大類：第一，塑料模具設計理論;第二，模具設計中的繪圖軟件，主要包括UG、AUTOCAD等;第三，基本設計課程，主要包括金屬材料與熱處理、機械制圖、模具制造工藝以及互換性與技術測量等。這些課程內(nèi)容都與塑料模具設計息息相關，但是實際教學中，都只是各教各的，沒有一定的針對性，導致實踐與理論不符，課程之間出現(xiàn)脫節(jié)。高職院校的主要教學目的是讓學生可以得到專業(yè)工作技能，突出課程的實用性，從學生可以得到實際技能為根本出發(fā)點，充分考慮個人能力以及崗位的變革。教學的主要內(nèi)容應該重點體現(xiàn)制造與模具設計的特點，例如應該把目前應用比較廣泛的擠壓模和注射模引入到課程中;機械制圖可以選取比較典型的零件進行測量。依據(jù)社會的實際需求和模具專業(yè)的特點把有關專業(yè)進行有機整合，讓多門課可以密切相連。如AUTOCAD與機械制圖就可以整合成一門課;有很多課程我們僅僅只是用到其中一部分，但是實際并沒有開展這門課，存在一定知識缺陷，例如很多學校都沒有開設工程力學，但是塑料模具設計過程中往往會用到工程力學的一些知識，因此，可以把液壓傳統(tǒng)、機械基礎、工程力學中的有關內(nèi)容合理的整合成一門課。

二、改革教學方式

第一，把實際項目作為載體，依據(jù)產(chǎn)品和工作任務作為教學的內(nèi)容與過程?，F(xiàn)階段塑料模具設計的課本基本都是依據(jù)傳統(tǒng)的方式進行編寫，重視理論計算，忽略實際結構設計，一般培養(yǎng)出來的都是研究型人才，沒有一定實踐能力。在工廠、企業(yè)等實際的設計過程中，主要都是依據(jù)經(jīng)驗、圖表進行研究，很少進行實際計算，由于數(shù)學模型關系，很難得到確切答案。主要教學目標就是學習課本知識之后能夠設計出一些中等復雜的模具，因此，我們采用與實際項目相結合的方式，讓學生可以更好地了解設計程序，因為結合實際的方式具有一定局限性，因此需要結合教師講授的方式，把二者進行有機統(tǒng)一，從而提高學生的能力。在進行項目選取的時候，應該選擇具有模具典型結構的常見零件，并且通過老師對教學內(nèi)容進行分析，把需要理解的課本知識重點融合到項目中，進行理論與實踐相結合的教學模式。依據(jù)實際設計過程中的流程與方法，進行逐步完成，讓教學內(nèi)容充分符合實際工作情況，讓學生在設計過程中，得到一定知識，并且可以在一定程度上培養(yǎng)學生解決問題的能力。

第二，理論與實踐同時進行交叉式的教學，將理論和實踐結合融為一體，實行一體化教學，能合理地處理好理論教學和實踐教學之間的關系，主要核心是能力培養(yǎng)，讓學生能夠很好的運用所學知識。比如可在注塑機前進行塑料成型工藝授課，這樣在講課的同時進行實踐;在模具拆裝室進行模具結構的授課，讓學生通過現(xiàn)場模具的拆裝直觀的了解模具的結構，加深印象;在計算機房進行模具設計的授課，在講課同時，通過指導和講解讓學生在計算機上操作。讓理論和實際充分地相結合，不至于學生通過學習后只會“紙上談兵”。

第三，職業(yè)能力的需求作為原則，主要內(nèi)容是以工作崗位重構課程，再結合模具設計師必須具備的技能和知識，有效地把課程內(nèi)容與實踐操作結合到一起。

三、優(yōu)化教學條件

對實際的工作環(huán)境進行模擬，建立設備完善的實訓教室，根據(jù)需要添加、更新實訓設備，比如不同類型及典型塑料模具，通過優(yōu)化學校的教學條件，使其符合實際工作環(huán)境，增強實訓基地的建設，利用社會和本土資源，讓學生頂崗實習，在不同的環(huán)境下體驗不同的工作崗位。

四、建立并完善教學資源庫

通過網(wǎng)絡或其他渠道搜集有關塑料模具設計的資料，比如模具的結構圖冊、動畫、設計內(nèi)容、視頻等，能幫助學生深刻的了解模具設計并能掌握塑料模具設計的技能。

五、提高授課老師教學能力

通過再教育、進修、企業(yè)實踐等方式讓教師提高塑料模具的認知，然后開展科研并編寫教材，通過會議現(xiàn)場總結和交流，從而讓教師的知識水平和業(yè)務水平得到提高。

總而言之，對塑料模具設計進行不斷改革，可以在一定程度上提高學生的學習效率，降低學習的難度，提高學生的積極性，培養(yǎng)符合社會發(fā)展應用型專業(yè)人才。從內(nèi)容、方式、條件、資源、教學能力等幾方面進行改革，激發(fā)學生學習興趣，提高教學效率，促進塑料模具行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1]駱俊廷，官英平，顧勇飛等.塑料成型模具設計課程教學改革與實踐[J].教學研究，2012，33（2）：63-65.[2]劉彥國，范建蓓，徐志揚等.《塑料模具設計》課程教學改革與創(chuàng)新[J].機械職業(yè)教育，2010（5）：56-58.[3]林鳴德.高職《塑料成型工藝與模具設計》課程教學改革與實踐探討[J].現(xiàn)代企業(yè)教育，2012（20）：127.[4]張紅英，陸元三，歐陽八生等.高職“塑料模具設計”教學之探究[J].張家口職業(yè)技術學院學報，2014，27（1）：75-77.[5]張國新，曹秀中.《塑料成型工藝及模具設計》課程教學改革與實踐[J].無錫職業(yè)技術學院學報，2011，7（2）：77-78.

第五篇：塑料注射模具設計教案

《塑料模具設計與制造技術》電子教案

本電子教案是浙江省教育廳職成教教研室組編的《塑料模具設計與制造技術》教材的配套教學資源，該書由北京高等教育出版社2010年8月出版，第1版。

【課題編號】 — 項目一 【課題名稱】

塑料注射模具設計 【教學目標與要求】

一、知識目標

1.了解保鮮盒制件的材料選擇，聚丙烯的工藝和成形特性，保鮮盒制件的結構。

2.能使用常用繪圖軟件繪制一般塑料注射模具的裝配圖和零件圖

3.了解一般模具用鋼的特性，根據(jù)產(chǎn)品的特點合理選擇經(jīng)濟實用的鋼材。

4.了解加工模具零件所用的各種設備，熟悉各種機床的特點和加工范圍。

二、能力目標

1.能夠分析塑料制件的材料和工藝，設計最合理的模具結構。2.能應用繪圖軟件繪制塑料制件的裝配圖和零件圖?！倦y點分析】

1.繪圖軟件的使用及繪制裝配圖。2.正確選擇模具用鋼。【分析學生】

1.學生對計算機繪圖水平掌握不牢固，尤其是裝配圖的學習更有差距，所以設計模具裝配圖的難度可能較大。

2.學生對鋼材性質理解不深，不會選擇最合理的模具用鋼。對制件結構設計缺少經(jīng)驗，會有許多困難?！窘虒W思路設計】

依靠多媒體課件，將裝配圖和立體圖結合起來讀圖，才能看懂裝配圖1—6的結構。充分發(fā)揮課件在教學中作用，如有可能應結合模具現(xiàn)場教學，提高教學效果。【教學安排】

12學時 【教學過程】

一、塑料制件分析

1.保鮮盒盒體塑料制件的材料選擇

1）通用材料——量大，用途廣，價格低。有六大品種“聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料。各種塑料的應用見表1—1 2）無毒、無氣味、不易分解 保鮮盒主要放食品用，有時要在微波爐內(nèi)加熱，選聚丙烯合適。2.聚丙烯的工藝特性及成形特性

1）工藝特性——收縮率1～3%、流動性極好，冷卻快。2）成形特性——注意控制成形溫度和模具溫度。3.保鮮盒塑料制件結構分析

1）表面質量——表面粗糙度達0.8 um。2）壁厚——2 mm，如圖1—2。

3）拔模角——1.5°或0.5～1°，拔模角是使成品容易脫開模具必須有的角度。

二、繪制模具裝配圖

注意將圖1—6中的2D與3D圖結合起來讀圖，使學生盡快讀懂圖。

1.保鮮盒盒體模具結構分析與設計

1）型腔數(shù)目——一模一腔，見圖1—7所示。

2）分型面——見圖1——

8、9所示。便于成形和脫模。3）型腔和型芯結構與固定——為整體式。

4）模具澆注系統(tǒng)——含主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分。采用點澆口的澆注系統(tǒng)，如圖1—10所示。

5）脫模——推件板推出制件。如圖1—11。

6）冷卻系統(tǒng)結構——水道位置見圖1—12所示。冷卻系統(tǒng)是為了降低模具溫度，控制模具溫度在最佳塑料制件成形的溫度范圍。

2.繪制模具裝配圖 用計算機繪圖軟件繪制裝配圖。常用軟件有AutoCAD、Pro/E、UG、Cimatron等。具體步驟：

測量制件尺寸——實體造型——分?！L三維結構圖和二維裝配圖——零件圖。

模具設計流程圖見圖1—16所示。

三、選擇模具用鋼

1.保鮮盒盒體模具材料的選擇

1）模具結構零件——結構用鋼指動模座、定模座、支承、型芯、墊塊等。一般選用碳素結構鋼，如A3、45、55、40Cr。以45鋼應用較多，加工性能好?？蛇x購標準模架以降低成本，如圖1—20所示。

2）模具成型零件——依塑料品種和制件批量不同而不同。實習用選擇45鋼。成型零件指與制件相成型有關的零件。常用P20、PMS、PCR鋼。

2.模具材料備料單

見表1—2。共有8種，11件。3.備料流程

下料——鍛造——刨、銑（粗加工）——磨（精加工）——交貨（成品）見圖1—19。

四、選擇加工設備 1.線切割數(shù)控機床

見圖1—22所示。利用連續(xù)移動的細金屬絲（鉬、黃銅絲）作電極，對工件進行脈沖火花放電蝕除金屬，用于加工各種形狀復雜和精 密細小工件，如圖1—30所示。需要配備電火花穿孔機打孔穿線，如圖1—41。

2.數(shù)控車床

見圖1—23所示，代替普通車床完成車削工作的高效率、高精度自動化機床。切削前需要按零件形狀編制程序后操作自動加工。

3.電脈沖機床

見圖2—24所示，應用工件與電極工具之間保持適當放電間隙產(chǎn)生脈沖放電，使工件表面局部溶化，被工作液沖離工作區(qū)，工件表面形成凹坑，達到成形加工。電脈沖機床用于加工不通孔的型腔，且形狀復雜不易加工的工件。一般選擇紫銅作為電極。

4.數(shù)控銑床

如圖1—25所示，數(shù)控銑床或加工中心用以代替普通銑床加工型腔、圓孔、平面等工件，具有加工工件精確、效率高，實現(xiàn)自動加工成型的效果。尤其是加工中心，可以自動選擇換刀，自動改變主軸轉速、進給量和運動軌跡，完成幾個平面多工序的加工，是加工模具的最好機床。加工之前需要編制程序。

5.臺鉆

見圖1—26所示，常用于加工小于13 mm的小孔，是模具鉗工加工的常用設備。

五、小結

1.本教材以保險盒制件作為實例來學習模具制造的全過程。2.制造模具需要先對制件分析，了解制件材料、工藝性、結構，然后才能繪制裝配圖。

3.應使用現(xiàn)代繪圖軟件繪制制件模具的裝配圖和零件圖，常用軟件有Pro/E、UG，此外還有AutoCAD、Cimatron，應重視繪圖軟件的學習與應用，應當做到熟練、迅速、準確。

4.選擇模具用鋼應經(jīng)濟、實用，滿足生產(chǎn)要求。常用45鋼，其加工性能好，能滿足大多數(shù)模具要求。

盡量使用標準模架，可節(jié)約時間和成本。

5.模具加工的機床很多，以數(shù)控機床為常用，主要由線切割機床、電火花機床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床和加工中心。模具加工精度要求較高，技術含量高，對操作者要求較高，但模具的價值也很高。