塑料模毕业设计指导书.doc

1、 XXXXXXXXXX 毕业设计指导书 （塑料模具设计） 系别： 班级： 塑料模毕业设计指导书 第一章 概 述 塑料成型 工艺及模具 设计课程是 模具设计与制造专业的主干专业课。本课程论述 塑料成型 的机理，各种 材料 成 型 的特点，工艺 参数的选择 ，模具设计及模 具标准件的选用。要求学生在学完该课程后，能掌握 常用塑料 成 型机 理，能够分析和解决塑料成型 中出现的 工艺和模具 问题，分析 塑件质量及成本 ,从事 塑料成型新工艺，新技术的开发，制定 塑料成型 工艺规程和设计 塑料 模的能力。 1.1 塑料成型 工艺及模 具 设计 毕业 设计的目的和要求 一 . 目的 1. 为使学生掌握

2、塑料成型 工艺的编制方法和设计 塑料 模的实际技能。具体应用和巩固本课程及有关先修课的基础理论和专业知识 ， 了解 塑料成型 工艺及模具的设计方法和步骤 ， 培养学生的 独立 设计能力，为毕业 生走向社会，尽快适应岗位要求 打 下 基础。 2. 独立地解决在制定 塑料成型 工艺规程和设计 塑料 模中的问题，会查阅技术文献和资料，全面考虑设计内容及过程，培养学生分析问题和解决问题的能力。毕业 设计是教学过程中的一个重要环节，必须认真对待。 二 . 要求 在 毕业 设计中要求学生注意培养认真负责， 踏实细致的工作作风和保质保量，按时完成任务的习惯。在设计过程中必须做到： 1. 查阅 有关资料，作好

3、准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性； 2. 要求计算正确，结构合理，图面整洁，图样及标注符合国家标准； 3. 设计计算说明书要求文字通顺，书写工整，其中的图表等不准徒手画 ; 4. 按计划循序进行，整个 毕业 设计 阶段 时间为两 个月 ，其进度可参考下表： 时间 内容 备注 布置题目，准备工作 明确设计要求 方案分析及 工艺 选择、 计算 方案讨论及确定 指导教师审查 绘制模具总体草图 交指导教师检查结 构草图 模具草图讨论及确定 指导教师审查 绘制装配图 绘制零件图 整理编 写设计说明书 用图袋装好交教师签字 5. 阶段讨论及检查。在设计的关键阶段（如设计方案的确定、模具总体结构的

4、确定），由指导教师组织阶段讨论，检查设计结果的合理性和可行性，对不合理的设计要求修改后再讨论，指导教师审查合格后才能进行下一阶段的工作。 6. 设计总结与答辩（时间为 2天）。 1.2 设计前的准备工作和注意事项 一 . 设计的预备课程 塑料模 课程设计是在学生具备了机械制图，公差与技术测量，金属学及热 处理，机械原理及机械零件， 注塑成型 设备， 常用塑料注塑 工艺及其机械化自动化等必要的基础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，也是学生能顺利进行 塑料模 课程设计的必 要 前提。 学生除了必须具备 常用塑料成型 工艺知识外，同时也应掌握模具加工 技术及加

5、工 工艺，知道自己设计的模具如何加工及制造，各种加工方法所能达到的精度等级 。熟悉 塑料 模的各项标准 及标准件的选用 等。 二 . 设计前的有关事宜和注意事项 1. 设计前必须预先准备好设计资料，手册，图册，绘图仪器，计算器，图板，图纸，报告纸等； 2. 设计前应对课程设计的原始资料进行详细了解和分析研究，明确设计要求和内容后再进行设计工作。原始资料包括：零件图 （或零件） ，生产纲领，原材料牌号与规格，现有 注塑 设备的型号与规格等 ； 3. 设计的关键阶段（如设计方案的确定、模具主体结构的确定等）须经过指导教师的审查后才能进行下一阶段的工作； 4. 画出的模具结构草图经指导教师认可后方能

6、绘制正式装配图及零件图； 5. 设计图纸和计算书呈交指导教师审阅后进行 毕业 设计答辩或总结。 1.3 设计任务 学生进行 毕业设计 须完成下列任务： 一 . 原则上一人一题， 根据给定的零件或零件图 进行 零件的注塑 工艺设计：包括工艺分析 、 方案选择 、 工艺 参数选择、 模具结构尺寸的确定 、注塑 机 的 选择； 二 . 设计 生产该零件的全套模具，确定每 套模 具 的详细结构：要求绘制模 具的 总装配图及全套零件图（标准件除外）； 三 . 制定 注塑成型 工艺规范，编写 该零件的注塑 工艺 卡 ； 四 . 编写模具主要工作零件（动模、定模、型腔及型芯等）的加工工艺； 五 . 编写设计

7、计算说明书，用本校设计说明书专用纸书写，并装订成册 ； 六 . 设计总结与答辩。 1.4 设计答辩和成绩评定 学生在设计过程中，指导教师可以 随时 向学生提出问题，以了解学生对设计的掌握和消化情况。 学生完成 毕业 设计后，将图纸 、 说明书装入 3 号图袋交指导教师审查，然后进行设计答辩和总结，并评定设计成绩。 课程设计成绩按以下五个等级评定： 一 . 优秀 1.设计分案合理，内容正确，有独立见解或创造性； 2.设计中能正确运用本专业的基础知识，设计计算方法正确，计算结果准确； 3.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； 4.说明书内容完整，书写工整清晰； 5.答辩

8、中自述清楚，回答问题全面正确， 6.设计中有个别缺点，但不影响设计质量。 二 . 良好 1.设计分案及内容，有一定见解； 2.设计中能正确运用本专业的基础知识，设计计算方法正确； 3.能完成规定的全部设计任务，图面质量较好，所绘图纸符合国家制图标准； 4.说明书内容较完整，正确，书写整洁； 5.答辩中自述清楚，能正确回答教师提出的大部分问题； 6.设计中有个别缺点和小错误，但不是原则性的，基本上不影响设计的正确性。 三 . 中等 1.设计方案及内容基本正确，分析问题基本正确，无原则性错误； 2.设计中基本能运用本专业的基础知识进行模拟设计； 3.能完成规定的设计任务，图面质量一般， 4.说明书

9、中能进行基本分析，计算基本正确； 5.答辩中自述较清楚，回答问题大部分正确， 6.设计中有个别小原则性错误。 四 . 及格 1.设计方案及内容基本合理，分析问题能力较差，但无原则性错误； 2.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； 3.基本上能完成规定的设计任务，图面质量尚可； 4.说明书内容基本正确完整，书写工整； 5.答辩中表达能力一般，能回答教师提出的部分问题； 6.设计中有一些原则性小错误。 五 . 不及格 1.设计方案不合理，有严重的原则性错误； 2.设计内容没有达到规定 的基本要求； 3.没有在规定的时间内完成设计； 4.设计中不加消化，照搬照抄； 5.答辩中自

10、述不清楚，回答问题时错误较多。 第二章 注塑模设计程序 不论 塑料 件的几何形状和尺寸大小如何 ,其生产过程一般都是从 塑 料开始，经过各种 不同成型 工序和其他必要的辅助工序（如 原料烘干、配料、嵌件安放、表面处理等）加工出图纸所要求的零件。对于某些 有特殊要求的零件 还需要经过焊接或 热合 等 后续 加工才能完成。 塑料 件工艺过程 及塑料制品设计、 模具设计是塑料模 课程设计的主要内容。根据已有的生产条件 和设备 ，综合考虑影响生产过程顺利进行的各方 面因素，合理安排零件的生产工序，最优地选用，确定各工艺参数的大小和变化范围，设计模具，选用设备等，以使零件的整个生产过程达到优质，高 效

11、，低耗，安全 可靠 的目的。 2.1注塑模设计过程 1、 接受设计任务书，成型塑料设计任务书由老师提出。 2、收集、分析、整理消化原始设计资料。收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。 （ 1）分析塑料制件图或塑料件实物，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性、尺寸精度等技术要求。如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是 什么？塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、热合、钻孔等后续加工。选择塑料制件尺寸精度最高项进行分析，估计成型公差是否低于塑料件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件

12、来。此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。 （ 2）分析工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。 成型塑料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的的流动性、均匀性、热稳定性、良好的强度及尺寸稳定性。根据用途，塑料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或胶结性等要求。 2、 确定成型方法 常见的成型方法有注射成型、压缩成型、挤出成型、吹塑成型等。 3、 选择成型设备 根据成型设备的种类来设计模具，就必须熟知各种成型设备的性能、规格和特点。对于注塑机，应当了解注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、

13、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、装模最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体可参考设计手册。 4、 模具结构设计 1）确定模具类型，注射成型用注射模，压缩成型用压缩模。 2）确定模局类型的主要结构，选择理想的模具结构在 于确定必须的成型型备，理想的行腔数，在可靠的条件下使模具满足塑料制件的工艺技术要求。对塑料制件的工艺技术要求是保证塑料制件的几何形状、表面粗糙度和尺寸精度。生产经济要求是塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续的工作，使用寿命长，制件质量好。 影响模具结构的因素主要有：行腔布置，根据塑件的几何特点、尺寸精度批量大小、模具制造难易、模具成本等确定行腔数量及排列方式。确定分

14、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、塑料制件的表面质量。确定浇注系统的主流道、分流道及浇口的形状、位置、 大小； 排气系统的方法、排气槽位置、大小。选择顶出方式，如顶杆、顶管、推板、组合顶出。确定侧凹处理方法，抽芯方式是侧滑块或垂直分型（哈夫块）。确定冷却方式及冷却水道形状、位置。确定是否需要热流道及加热方式、加热元件的安装部位。选择模具材料 .进行强度计算或选取经验数据，确定模具成型零件厚度及外型尺寸、结构、紧固件连接及定位、导向件方式和位置。 3）绘制模具图 在画模具总装图之前， 应绘制工序 图，工序图上应标出制件名称、材料、收缩率、绘图比例等。若工序图较简单，通常画

15、模具总装图上。 绘制模具总装图的技术要求如下： 对模具某些系统的性能要求，如顶出系统，滑块抽芯结构的装配要求。 对模具装配工艺的要求，如装配后分型面贴合间隙应小于 0.05mm，模具上下面平行度要求。 模具的使用及装拆方法。 模具行腔、型芯表面处理周边外形刷漆，模具编号、标记、等要求。 绘制零件图的技术要求如下： 由模具总装图拆画零件图的顺序为先内后外，先复杂后简单，先成型零件，后结构零件。 零件图要按比例绘制，允许放大或缩小， 视图选择合理，投影正确，布置得当，为便于装配，零件图尽可能与总装图一致。 标注尺寸要统一、集中、有序、完整，其标注顺序为：先标主要零件尺寸和拔模斜度，再标配合尺寸，后

16、标次要尺寸，在非主要零件上先标配合尺寸，后标其它尺寸。 表面粗糙度标注要规范、合理，一般模具行腔粗糙度数值比塑料件低 12级。 其它内容，如零件名称，模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求，表面处理、图形比例、自由尺寸加工精度、技术要求等。 校对、审核、批准。 2.2 注塑设备选择及参数校核 1、注射部分的选用 大注射量校核： K 利 G 公 G 件 +G 废 式中 K 利 为注射机最大注射量的利用系数， G 公 为注射机公称质量注射量（ g）； G 件 为塑件的质量（ g）， G 废 为浇注系统等废料的质量（ g）。 注射压力校核： p 公 p，式中 p 公 为注射机的最大注射压力（ Pa）

17、p 注 为塑件成型所需的实际注射压力（ Pa）。 注射速率校核：根据塑件成型要求，注射机最大注射速率应大于所需要的注射速率。 期、时间校核：应满足塑件成型的时间要求。 加料方式的选择：根据需要选用前加料法、后加料法或固定加料法。 料筒温度与喷嘴温度：应满足塑化温度要求。 喷嘴及螺杆的匹配：根据塑 料品种和注射成型的特点与要求选择。 喷嘴前端的孔径和球面： D2=D1+（ 0.5 1）， R2=R1+（ 1 2） 式中 D2 为模具流道入口直径（ mm）， D1为喷嘴注口直径（ mm）， +（ 0.5 1）， R2为模具浇注套球面半径（ mm）， R1为喷嘴球面半径（ mm）。 2、合模部分的选

18、用 锁模力的校核： F锁 K损 p注 A分 式中， F锁 为注射机的额定锁模力（ N）；K 损 为注射压力到达型腔的压力损失系数，一般取 0.34 0.67； p 注 为塑件成型所需的实际注射压力； A 分为塑件及浇注系统等在分型面上的投影面积。 开模力： 额定开模力一般取（ 1/10 1/20）的锁模力。 液压顶出力：额定液压顶出力一般取 2%的锁模力。 模具闭合厚度及开模行程的校核： Hmin Hm Hmax， Hmin Lmin，式中 Hmin为可装模具最小厚度； Hm 为模具闭合厚度； Hmax 为可装模具最大厚度，； Lmin为注射机模板间最小开距。如果模具的厚度小于规定 Hmin，

19、 装模时应加垫板，该情况应尽量避免。 模具模板面校核：设计时安装模具的外形尺寸应小于注射机的拉杆间距，否则模具无法安装。 顶出方式的选择：根据模具所需的顶出要求确定。 行程：脱模所需顶出 行程应在注射机能够达到的最大顶出行程范围内。 模具定位圈校核：与注射机的定位孔经向间隙配合，配合长度 8 15mm。 模温控制参数：应满足模温在成型周期中的要求。 2.3 塑料模具材料的选用 塑料模结构较复杂，含有很多个零件，工作时每个零件所处的位置和工作条件有所不同，因此对材料的要求也不相同。 1、 成型零件 成型零件指直接成型塑料件内外表面的模具零件，包括行腔、型芯、成型镶件、成型顶杆、成型顶管、成型顶板

20、等。这些零件要求具有一定的强度、表面耐磨损、热处理性能好、淬火变形小、耐腐蚀性能好、常见塑料模具材料选择如 下表： 成型零件常用材料及热处理 零件名称 材料牌号 热处理 硬度 说明 型腔（凹模）、型芯（凸模）、螺纹型芯、成型镶件、成型顶杆及顶管、浇口套 T8A、 T10A 淬火 54-58HRC 用于形状简单的小型芯或行腔 CrWMn 9Mn2V CCr12MoV Cr4W2MoV 718 738 H13 淬火 54-58HRC 用于形状复杂，要求热处理变形小的型芯、型腔或镶件。 20CrMnMo 20CrMnTi 渗碳、淬火 5CrMnMo 40CrMnMo 渗碳、淬火 54-68HRC 用

21、于高耐磨、高强度和高韧性的大型型芯、型腔 3Cr2W8V 38CrMoAi 调质、氮化 HV1000 用于形状复杂，耐腐蚀的高精度型芯、型腔 45 调质 22-26HRC 用于形状简单、要求不高的型芯、型腔、浇口套 淬火 43-48HRC 20、 15 渗碳、淬火 54-58 用于冷压加工的压腔 2、 一般零件 除成型零件外，塑料模具还有模体零件、浇注系统零件、导向零件、抽芯机构零件、定位零件、支承零件及其它零件。选择如下表： 类别 零件名称 材料牌号 热处理 硬度 模 体 零 件 垫 板、支承板、浇口套、锥模套 45、 50 淬火 40-44HRC 动、定模板，动、定模座板，脱料板 45、

22、50 调质 HB240-280 固定板 45、 50 调质 HB230-270 A3 浇注系 浇口套、拉料杆、拉料套、分流 T8A、 T10A 淬火 50-55HRC 统零件 锥 导向 零件 导柱 20 渗碳、淬火 56-60HRC 导套 T8A、 T10A 淬火 50-55HRC 限位导柱、顶板导柱、顶板导套、 T8A、 T10A 淬火 50-55HRC 抽芯机构零件 斜导柱、滑块 T8A、 T10A 淬火 54-58HRC 锁紧锲 T8A、 T10A 淬火 54-58HRC 45 淬火 40-45HRC 顶出机构零件 顶杆、顶管 T8A、 T10A 淬火 54-58HRC 顶块、复位杆 4

23、5 淬火 40-45HRC 挡板 45 淬火 40-45HRC 顶杆固定板 45 调质 HB240-280 定位 零件 圆锥定位件 T10A 淬火 54-58HRC 定位圈 45 定距螺钉、限位钉 45 淬火 54-58HRC 支承 零件 支承柱 45 淬火 54-58HRC 垫块 45 其它 零件 加料圈、压柱 T8A、 T10A 淬火 54-58HRC 受柄、套筒 A3 喷嘴、水嘴 45、黄铜 吊钩 45 2.4 图幅、标题栏、明细表 一 . 布置图面及选定比例 1. 图样幅面应符合国家标准 (GB4457.1-84)，基本幅面代号及尺寸如下表2-1： 表 2-1 图纸基本幅面代号及尺寸

24、2. 绘图比例最好取 1:1，这样直观性好。小尺寸模具的模具图可放大，大尺寸可以缩小，但必须按照机械制图要求缩放。 二 . 模具总装配图 模具总装配图的一般布置情况如图 2-2 1. 视图 一般情况下，用主视图和俯视图表示模具结构 (图 2-2)。主视图上尽可能将模具的所有零件剖出，可采用全剖视或阶梯剖视，绘制出的视图要处于闭合状态或接近闭合状态，也可一半处于工作状态，另一 半 处于非工作状态 。 俯视图可只绘出下模或上，下模各半的视图。有必要时再绘一侧视图 以及其它剖视图和部分视图。 图 2-2 装配图布局 塑 料或制件轮廓 用交叉细实线或 涂黑（涂红）。 2. 零 件图 零 件图是经模具

25、注塑成型后 后所得到的图形。 简单的零 件图一般画在总图的右上角，并注明材料名称， 壁 厚 、脱模斜度、圆弧 及必要的尺寸。 零 件图的比例一般与模具图一致，特殊情况可以缩小或放大。 零 件图的方向应与 成型 方向一致（即与 零 件在模具中的位置一致），若特殊情况下不一致时，用箭头注明方向。 3. 技术条件 在模具总装配图中，只要简要注明对该模具的要求和注意事项，在右下方适当位置注明技术条件。技术条件包括所选 设备型号、模具闭合高度、以及模具打的印记， 安装及使用注意事项 等。 4. 标题栏和明细表 图 2-3 标题栏格式 标题栏和明细表放在总图右下角，其格式 可参考下图 2-3、图 2-4。 图 2-4 明细表格式 5. 标注 总装配图中需标注模具的闭合高度，外 形 尺寸，便于模 具 使用 与 管理。此外，还应标注靠装配保证的有关配合尺寸及精度，其它尺寸一般不标注。 2.5设计及绘制零件图 完成模具的总装配图设计后，还不能直接按它制造各个零件。因而必须拆绘及设计模具零件图，以作为生产及检验各个零件的技术文件。模具零件图既要反映 出设计意图， 又要考虑到制造的可能性及合理性，零件图设计的质量直接影响冲模的制造周期及造价。因此，设计得好的零件图可以减少出废品，方便制造，降低模具成本，提高模具使用寿命。