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1、塑料模专业课程设计指导书+ 塑料模具设计与制造课程设计指导书塑料模具设计与制造课程设计是塑料成型工艺与模具设计课程教学中最重要实践教学环节。旨在培养学生综合应用塑料模具设计与制造知识，系统地进行塑料模具设计与制造，从塑料模塑成型工艺编制、塑料模具设计、非标准模具零件的设计、模具装配和试模，完成塑件生产的全过程，为缩短上岗适应期奠定工程实践基础。 一、综合课程设计的目的和要求 1、综合课程设计的目的 培养学生对具体设计任务的理解和分析能力 培养学生编制模塑成型工艺规程的能力 培养学生设计塑料模具的能力 培养学生综合运用专业理论知识、分析问题、解决问题的能力和严谨、科学的工作态度2、综合课程设计的
2、要求塑料模具设计与制造课程设计题目为中等复杂程度塑件，并满足教学要求和生产实际的要求，设计题目应选自生产第一线。及时了解模具技术发展动向，查阅有关资料，作好设计准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性；树立正确的设计思想，结合生产实际综合地考虑经济性、实用性、可靠性、安全性及先进性等方面的要求，严肃认真进行模具设计与制造；要求学生在课程设计中遵守劳动纪律，遵守安全操作规程；要求模塑工艺计算正确，编制的塑料模塑工艺规程符合生产实际；要求模具结构合理，凡涉及国家标准之处均应采用国家标准图面整洁，图样及标注符合国家标准；要求编制的模具零件的加工工艺规程符合生产实际，工艺性好；要求正确制订模具装配工
3、艺。二、课程设计前的准备工作和注意事项1课程设计前先期课程 塑料模具设计与制造课程设计是在学生具备了机械制图，公差与技术测量，材料及热处理，机械设计基础，金属塑性成行原理，成行设备，机械制造技术，冲压模具设计及制造，塑料模具设计与制造，机械化与自动化、数控加工技术等必要的基础知识和专业知识的基础上进行的。完成本专业教学计划中所规定的认识实习和生产实习，也是保证学生顺利进行模具设计与制造课程设计的必要实践教学环节。 2课程设计前应注意的事项课程设计前必须预先准备好资料、手册、图册、绘图仪器、计算器、图板（计算机）、图纸、报告纸等；课程设计前应对塑料模具设计与制造的原始资料进行认真地消化，并明确课
4、程设计要求再进行工作。原始资料包括：零件图、生产纲领、原材料牌号与规格、现有成型设备的型号与规格、模具零件加工条件等；模塑成型工艺方案论证后，经指导教师认可方可进行模具设计；画出的模具结构草图经指导教师认可后方能绘制正式装配图及零件图；设计图纸和计算说明书呈交指导教师审阅后进行课程设计后的质疑；提交模具装配工艺方案，指导教师审核后方可实施。三、综合课程设计的任务1.编制模塑成型工艺规程2.绘制注射模总装图3.绘制非标准模具零件图和标准零件加工图5.编写技术总结报告（或设计说明书）表1 塑料模具课程设计任务书塑料模具课程设计任务书专业 班级 姓名 学号 设计题目：设计图：塑件技术要求：1 材料：
5、ABS2 生产批量：3 未注公差：未注公差取MT5级。模具设计内容：1 编制模具工艺规程2 绘制注射模总装图3 绘制非标准模具零件图标准零件加工图4 编写技术总结报告（或设计说明书）指导老师： 项目部经理： 四、课程设计的一般程度塑料模具设计与制造课程设计一般程度见下图：塑料模塑工艺设计分析塑件工艺性确定成型设备的型号和规格编制塑件的模塑成型工艺确定模具型腔及排列方式确定分型面的位置分析塑件用塑料的品种及其性能选择浇注系统和排气系统确定成型零件和主要结构形式选择推出和复位方式成型零件设计与标准件的选用温度调节系统设计绘制模具装配图和零件图塑料模塑工艺设计表2 注射模塑工艺设计的基本内容了解塑件
6、所用的塑料种类及其性能通常用户已规定了塑料的品种，设计人员必须充分地掌握材料的种类和成型特性：1所用塑料是热塑性还是热固性以及其他的树脂名称。2所用塑料的成型工艺性能（流动性、收缩率、吸湿性、结晶性、比容、热敏性、腐蚀性等）。分析塑件的结构工艺性用户提供塑件形状数据，有塑件图纸或塑件实物模型，随着CAD技术的应用，也有提供塑件的CAD数据。根据这些数据应作以下分析；1塑件的用途，使用和外观要求，各部位的尺寸和公差、精度和装配要求。2根据塑件的几何形状（壁厚、加强筋、孔、嵌件、螺纹等）、尺寸精度、表面粗糙度，分析是否满足成型工艺的要求。3如发现塑件某些不问结构工艺性差，可提出修改意见，在取得产品
7、设计人员的意见后，方可进行修改。4初步考虑成型工艺方案、分型面、浇口形式及模具结构。确定成型设备的规格和型号1根据塑件所用的类型和重量、塑件的生产批量、成型面积大小，粗选成型设备的型号和规格。由于模具用户厂所拥有的注射机规格和性能不完全相同，所以必须掌握模具用户厂成型设备的以下内容：（1）与模具安装有关的尺寸规格，其中有模具安装台的尺寸、安装螺孔的排布和规格、模具的最小闭合高度、开模距离、拉杆之间的距离、推出装置的形式、模具的装夹方法和喷嘴规格等。（2）与成型能力有关的技术规格、其中有锁模力、注射压力、注射容量、塑化能力和注射率。（3）附属装置，其中有取件装置、调温装置、液压或空气压力装置等。
8、2待模具结构的形式确定后，根据模具与设备的关系，进行必要的校核。考虑生成能力和效率通常用户对模具使用寿命提出要求，例如总的只是次数，设计人员根据用户要求，可分别采用长寿命模具或使用于小批量生产的简易模具。有的用户还对每一次知道成型循环的时间提出要求，这时设计人员必须对一次知道成型的循环过程进行详细分析。编制塑件的模型成型工艺卡模塑工艺卡应包括模塑成型工艺过程及适宜的工艺参数（温度、压力、时间），成型设备等。模塑成型工艺卡见附表1.（二）塑料模具的设计，见表3，表4，表5。表3塑料模设计的基本内容塑料模具设计的基本内容进行模具设计与制造的可行性分析根据塑件技术要求和塑料模塑成型工艺文件技术参数，
9、进行模具设计与制造可行性分析1保证达到塑件要求 为保证打打塑件形状、精度、表面质量等要求。对分型面的设置方法、拼缝线的位置、侧面抽芯的措施、出模斜度数值、熔接缝的位置、防止出现气孔和型芯偏斜的方法及型腔、型芯的加工方法等进行分析。2合理地确定型腔数 为提高塑件生产的经济效益，在注射机容量能满足要求的前提下，应计算出较合理的模腔数。随型腔的数量增多，每一只塑件的模具费用有所降低。型腔数的确定一般与塑件的产量、成型周期、塑件的价格、塑件的重量、成型设备、成形费用等因素有关。3浇道和浇口设置 由于浇口对塑件的形式、尺寸精度、熔接线位置、二次加工和商品加工等有较大影响，因而必须首先对浇道和浇口与具体塑
10、件的成型关系进行分析。以往是凭借设计人员的经验来确定浇道和浇口系统。现在可以用注塑模CAE的流动分析软件对浇道和浇口系统优化。这对保证模具成功地进行设计有很大的作用。4模具制造成本估算 在最合理型腔数的基础上，设计人员根据塑件的总产量对模具成本作出估算，并从选用材料、加工难易程度等方面提出降低模具生产成本的措施。同时，对所需的标准件及所需采用特种加工方法的种类进行选择。确定模具类型在对模具设计进行初步分析后，即可确定模具的结果。通常模具结构按以下方法分类，可根据综上分析选择合理的结构类型。1按浇注系统形式分类的模具类型：两板式模具、三板式模具；多板式模具；特种结构模具，如叠层式模具等。2按照型
11、腔结构分类的模具类型：直接加工型腔（又可细分为整体式结构，部分镶入结构和多腔结构）、镶嵌型腔（又可细分为镶嵌单只型腔和镶嵌多只型腔）。3按照侧抽芯方式分类的模具类型：整体侧型芯、拼块抽芯、内抽芯、旋转抽芯、开合型芯成型、强迫脱模。4按照驱动侧型芯方式分类的模具类型：利用开模里驱动（可分为斜导柱抽芯、齿轮机构抽芯、大螺纹机构抽芯和凸轮抽芯等）、利用液压顶出力推顶斜拼块抽芯、液压缸抽芯、电动机抽芯。确定模具类型的主要结构1型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。2确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，塑料
12、制件的表面质量等。3确定浇注系统（主流道、分流道及浇口的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽大小）。4选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），决定侧凹处理方法、抽芯方式。5决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。6根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置。7确定主要成型零件，结构件的结构形式。8考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸。在确定模具结构示意图时，最好提出两种以上的结构方案，进行分析比较，综合其优缺点，取最佳方案。模具材料的选择及热处理的确定1根据模具产品批量、复杂程度、精度要
13、求、工作条件及制作方法，合理选用模具材料；2根据模具零件的工作位置、受力情况，决定该零件的热处理要求；3根据所用塑料的特性、填料类型，确定其表面处理要求。绘制模具总图和非标准零件图根据上诉分析、计算及方案论证后，绘制模具总装配图及零件图。表4绘制模具装配图的要求布置图面及选定比例1遵守国家的机械制图规定2可按照模具设计中习惯或特殊规定的绘制方法作图3手工绘图比例最好1:1，直观性好。计算机绘图，其尺寸必须按照机械制图要求缩放。模具设计绘图顺序1主视图：绘制总装图时，先里后外，由上而下次序，及先绘制产品零件图、凸模、凹模；2俯视图：将模具沿冲压或注射方向“打开”上（定）模，沿着注射方向分别从上往
14、下看已打开的上模（定）和下模(动模)，绘制俯视图，其俯视图和主视图一一对应画出。3模具工作文职的主视图一般应按模具闭合状态画出。其次，与计算工作联合进行，画出它各部分模具零件结构图，并确定模具零件的尺寸。如发现模具不能保证工艺的实施，则需更改工艺设计。模具装配图的布置塑料模具装总装配图的布置模具装配图主视图绘图要求1用主视图和俯视图表示模具结构。主视图上尽可能将模具的所有零件画出，可采用全剖视或阶梯剖视。2在剖视图中所剖切到的凸模和顶件块等旋转体时，其剖面不画剖面线；有时为了图面结构清晰，非旋转形的凸模也可不画剖面线。3俯视图可只绘出下模（动模），或上（定）模、下（动）模各半的视图。需要时再绘
15、制一侧视图以及其他剖视图和部分视图。模具装配图上的塑件图1塑件图是经模塑成型后所得到的塑件图形，一般画在总图的右上角，并注明材料名称，塑料牌号等。2塑件图的比例一般与模具图上的一致，特殊情况可以缩小或放大。塑件图的方向应与模塑成型方向一致（即与塑件在模具中的位置一样），若特殊情况下不一致时，必须用箭头注明模塑成型方向。模具装配图上的技术条件在模具总装配图中，要简要注明对该模具的要求和注意事项，技术条件。技术条件包括：所选设备型号、模具闭合高度、防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求，有关试模及检验方面的要求。（参照规矩标准，恰如其分地，正确地拟定所设计模具的技术要求和必要的使用说明
16、）。模具装配图上应注的尺寸1模具闭合尺寸、外形尺寸、特征尺寸（与成型设备配合的定位尺寸）、装配尺寸（安装在成型设备上螺钉孔中心距）、极限尺寸（活动零件移动起止点）。2编写明细表。标题栏和明细栏标题栏和明细表放在总图右下角，若图面不够，可另立一页，其格式应符合国家标准（GB/T 10609-1989，GB/T 10609.2-1889），标题栏及明细表件附表2。表5绘制模具零件图的要求在生产中，标准件不需绘制，模具总装配图中的非标准模具零件均需绘制零件图。有些标准零件（如上，下模座）需补加工的地方太多时，也要求画出，并标注加工部位的尺寸公差。非标准模具零件图应标注全部尺寸，公差，表面粗糙度，材料
17、及热处理，技术要求等。模具零件图是模具零件加工的唯一依据，包括制造和经验零件的全部内容，因而设计时应满足绘制模具零件图的要求。1正确而充分的视图所选的视图应充分而准确地表示出零件内部和外部的结构形状和尺寸大小。而且视图及剖视图等的数量应为最少。2具备制造和检验零件的数据零件图中的尺寸是制造和经验零件的依据，故应慎重细致地标注。尺寸既要完备，同时又不重复。在标注尺寸前，应研究零件的价格和检测的工艺过程，正确选定尺寸的基准面，做到设计、加工、检验基准统一，以利加工和检验。零件图的方位应尽量按其早总装配图中的方位画出，不要任意旋转和颠倒，以防画错，影响装配。3标注加工尺寸的公差及表面粗糙度所有的配合
18、尺寸或精度要求较高的尺寸都应标注公差（包括表面形状及位置公差）。未注尺寸公差按IT14级制造。模具的工作零件（如凸模，凹模和凹凸模）的工作部分尺寸按计算值标注。模具零件在装配过程中的加工尺寸应标注在装配图上，如必须在零件图上标注时，应在有关尺寸近旁注明“配作”、“装配后加工”等字样或在技术要求中说明。因装配需要留有一定的装配余量时，可在零件图上标注出装配链补偿量级装配后索要求的配合尺寸、公差和表面粗糙度等。两个相互对称的模具零件，一般应分别绘制图样；如绘在一张图样上，必须标明两个图样代号。模具零件的整体加工，分切后成对或成组使用的零件，只要分切后各部分形状相同，则视为一个零件，编一个图样代号，
19、绘在一张图样上，以利于加工和管理。模具零件的整体加工，分切后尺寸不同的零件，也可绘在一张图样上，但应用引出线标明不同的代号，并用表格列出代号，数量及重量。所有的加工表面都应注明表面粗糙度等级。正确决定表面粗糙度等级是一项重要的技术经济工作。一般地说，零件表面粗糙度等级可根据对各个表面工作要求及精度等级来决定。具体决定模具零件配合公差与表面粗糙度等级时。4技术要求凡是图样或符号不便于表示，而在制造时有必须保证的条件和要求都应注明在技术条件中。它的内容随着不同的零件，不同的要求及不同的加工方法二不同。其中主要应注明：（1）对材质的要求。如热处理方法及热处理表面所应达到的硬度等。（2）表面处理，表面
20、涂层以及表面修饰（如锐边倒钝，清砂）等要求。（3）未注倒圆半径的说明，个别部位的修饰加工要求。（4）其他特殊要求。表6 模具图中的一些习惯画法模具图中的画法主要按机械制图的国家标准规定，考虑到模具图的特点，允许采用一些常用的画法习惯1,内六角螺钉和圆柱销的画法同一规格、尺寸的内六角螺钉和圆柱销，在模具总装配图中可各画一个，引一个件号，当剖视图中不易表达时，也可从俯视图中引出件号。内六角螺钉和圆柱销在俯视图中分别用双圆（螺钉头外径和窝孔）及单圆表示，当剖视位置比较小时，螺钉和圆柱销可各画一半。在总装配图中，螺钉过孔一般情况下要画出。2弹簧窝座及圆柱螺旋压缩弹簧的画法在注射模中，大多数习惯采用简化
21、画法画弹簧，用双点划线表示，见图（a）。当弹簧个数较多是，在俯视图中可只画一个弹簧，其余只画窝座。直径尺寸大小不同的各组孔的画法直径尺寸大小不同的的各组孔可用涂色、符号、阴影线区别。图（a）弹簧的画法五、编写课程设计报告编写课程设计报告是整个设计与制造工作的一个重要组成部分。它是设计者设计思想的体现，是设计成果的文字表达，也是学生撰写技术性总结和文件能力的体现。因此它是培养学生分析、总结、归纳和表达能力的重要方面。从课程设计开始时学生就应将设计和计算的内容记入报告草稿本内；完成时，将草稿本的内容整理归纳后编写正式的课程设计报告。课程设计报告的主要内容包括零件成型过程设计的各项计算、选用依据和技
22、术经济分析等。课程设计报告的内容及顺序建议为：封面设计任务书及产品图（应装订入原发的任务书）目录（标题及页次）序言零件的工艺性分析产品零件工艺方案的拟定设计计算模具类型及结构形式的比较选择模具零件的选用、设计以及必要的计算模具设计与制造在技术上的经济上的分析学生对综合课程设计的感受其它需要说明的内容参考资料产品图纸六，时间分配表 见表7 表7 塑料模具课程设计进度表课程设计内容课程设计时间为两周，时间分配（6天）设计部分分析题目、背景资料的查询0.5制订塑件工艺方案、设计计算1设计并绘制模具草图1设计并绘制模具装配图1设计并绘制模具零件图设计1指导教师和学生共同审核设计图0.5编写设计说明书0
23、.5总结总结会0.5七，考核方式及成绩评定塑料模具设计与制造课程设计成绩的评定包括以下内容，具体所占分值可参考表8。表8 课程设计评分标准项目分值指标装配图20%结构合理、图样绘制于技术要求符合国家标准、画面质量零件图30%结构正确、图样绘制于技术要求符合国家标准、画面质量、数量塑件成型工艺编制20%工艺编制的可行合理性技术报告撰写质量10%条理清楚、文理通顺、语句符合技术规范、字迹工整、图标清楚过程考核20%出勤完整，工作任务及时完成根据表8所列的评分标准，塑料模具设计与制造课程设计的成绩分为以下五个等级：1.优秀编制的成型工艺与设计的模具结构合理，基本能用于生产实际，并有独立见解或创新；设
24、计中能正确运用专业基础知识，设计计算方法正确，计算结果准确；全面完成规定的设计任务，图面质量好，且所绘图纸符合国家制图标准；编制的模具零件的加工工艺规程符合生产实际，工艺性好；技术报告内容完整，书写工整清晰；质疑中自述清楚，回答问题正确；设计中有个别缺点，但不影响设计质量；所加工的模具完全符合图纸要求，试模成功，能加工出合格的零件。2.良好编制的成型工艺与设计的模具结构合理,略加修改后能用于生产实际,有一定的见解;设计中能正确运用本专业的基础知识,设计计算方法正确;能完成规定的全部设计任务,图面质量较好,图纸符合国家制图标准;编制的模具零件的加工工艺规程基本符合生产实际;技术报告内容完整,书写
25、工整清晰;质疑中自述清楚,能正确回答教师提出的大部分问题;设计中有个别非原则性的缺点和小错误,但基本不影响设计的正确性;所加工的模具符合图纸要求,试模成功,能加工出合格的零件.3.中等编制的成型工艺与设计的模具结构基本合理,分析问题基本正确,无原则性错误,设计尚需修改后才能用于生产实际;设计中基本能运用本专业的基本知识进行模拟设计;基本能完成规定的实际任务,图面质量一般;编制的模具零件的加工工艺规程基本符合生产实际;技术报告内容基本完整,书写较工整清晰;质疑中自述叫清楚,能回答老师提出的大部分问题;设计中有个别原则性错误;所加工的模具基本符合图纸要求,经调试试模成功,能加工出合格的零件.4.及
26、格编制的成型工艺与设计的模具基本合理,分析问题能力较差,有小的结构错误,经提出后能提出正确的修改方案;设计中尚能运用本专业的基础知识进行设计,考虑问题不够全面;基本上能完成规定的设计任务,图面质量尚可;编制的模具零件的加工工艺规程基本可行,但工艺性不好;技术报告内容基本正确完整,书写较工整;质疑中表达能力一般.能回答教师提出的部分问题;设计中有一些原则性小错误;所加工的模具经过修改能够加工出零件.5.不及格成型工艺与模具结构设计不合理,有原则性错误,经指出后不能正确的修改方案;设计内容没有达到规定的基本要求;没有在规定的时间内完成设计;设计中不加消化,照搬照抄;质疑中自述不清楚,回答问题时错误
27、较多;课程设计过程中有严重的迟到早退现象;所加工的模具不符合图纸的要求,不能够使用.附表1 塑料注射成型工艺卡片塑料注射成型工艺卡片资料编号车 间共 页第 页零件名称材料牌号设备型号装配图号材料定额每模件数零件图号单件重量工装号材料干燥设备温度/时间/h料筒温度()后段/中段/前段/喷嘴/模具温度/时间注射/s保压/s冷却/s压力注射压力/MPa背压/MPa后处理温度时间定额辅助/min时间单件/min检验编制校对审核组长车间主任检验组长主管工程师*塑料成型工艺参数工艺参数规格工艺参数规格预热和干燥成型时间/s注射时间保压时间料筒温度t/后段冷却时间中段总周期前段螺杆转速n/(rmin-1)喷
28、嘴温度t/后处理方法模具温度t/温度t/注射压力p/MPa时间附表3 模具零件的公差配合要求零件名称相配零件名称配合关系浇口套静模型腔板其他模板0.20.5mm（单边）定位圈注射机装配孔导柱导柱固定板导套及其他导滑孔其他非导滑孔0.20.5mm（单边）导套导套固定板凸模（型芯）、凹模凸模、型芯、凹模固定板凸模（型芯）推件板或滑块导滑件斜导柱固定板滑块0.20.5mm（单边）其他过孔模板0.51mm（单边）推件块成型件销钉模板销钉孔其他过孔模板0.51mm（单边）螺钉螺钉过孔0.51mm（单边）拉料杆、推杆、复位杆导滑配合模板或其他过孔模板0.20.5mm（单边）附表4模具零件的表面粗糙度要求表面粗糙度 使用范围Ra（m）0.2抛光的成型面或平面0.4（1）成型工序的凸模和凹模工作表面；（2）圆柱表面和平面的刃口；（3）滑动和精确导向的表面.0.8（1）成形的凸模和凹模刃口;（2）凸、凹模镶块的结合面;（3）过盈配合和过渡配合的表面用于热处理零件；(4)支承定位和紧固表面用于热处理零件；（5）磨加工的基准平面；（6）要求准确的工艺基准表面。1.6（1）内孔表面在非热处理零件上配合用；（2）底板平面。3.2（1）不磨加工的支承、定位和紧固表面用于非热处理零件；（2）底板平面。6.312.5不与冲压零件及模具工作零件表面接触的表面。25粗糙、不重要的表面
