塑料成型模具复习试题（精选6篇）
篇1：塑料成型模具复习试题
制品的材料选择
1）塑料的力学性能，如强度、刚性、韧性、弹性、弯曲性能。
2）塑料的物理性能，如对使用环境温度变化的 适应性、光学性能、绝热或电气绝缘的程度、精 加工和外观的完满程度等。
3）塑料的化学性能，如对接触物（水、溶剂、油、药品）的耐性、卫生程度以及使用上的安全性等。
4）必要的精度，如收缩率的大小及各向收缩率的差异。5）成型工艺性，如塑料的流动性、结晶性、热敏性等。
选择具体的脱模斜度时，注意以下原则：
1）制品尺寸公差允许，脱模斜度取大值。2）热塑性塑料的脱模斜度大，热固性小。3）壁厚大，收缩量大，脱模斜度大。4）较高、较大的制品，脱模斜度小。5）高精度制品，脱模斜度小。6）制品高度很小，脱模斜度为零。
7）脱模后制品留在型芯一边，型芯斜度小。
8）内孔以小端为基准，斜度由扩大方向取得；外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得。
制品壁厚
1）制品必须有足够的强度和刚度； 2）塑料在成型时有良好的流动状态； 3）脱模；
4）壁厚均匀，否则使制品变形或产生缩孔、凹陷及填充不足等缺陷。
5）热固性塑料的小型塑件，壁厚取1.6～2.5mm，大型塑件取3.2～8mm。6）热塑性塑料的小型制件，壁厚取1.75～2.30mm，大型制件2.4～6.5mm。
加强肋增加塑件的强度和避免塑件翘曲变形。
加强肋的设计原则：
加强肋<壁厚，b <（0.5 ~ 0.7）δ； 足够的斜度，α= 4°~ 10°； 圆角，R =δ/8；
高度小，数量多，L< 3δ。
圆角
尖角：应力集中，塑件破裂，模具热处理时淬裂。圆角半径：壁厚的1/3以上。圆角有利于塑料充型流动。
圆角会导致凹模型腔加工复杂，使钳工劳动量增加。
饰纹、文字、符号及标记 设计要求： a.脱模
b.模具易于加工，文字可用刻字机刻制图案可用手工雕或电加工等，c.标记的凸出高度≥0.2mm，线条宽度≥ 0.3mm，两条线的间距≥0.4mm，标记的脱模斜度≥ 10°。
塑料螺纹设计
1.成型的螺纹精度低于3级。2.金属螺纹嵌件。
3.塑料螺纹螺牙尺寸应较大。
4.塑料螺纹的外径≥4mm，内径≥2mm。
5.螺孔始端有0.2 ~ 0.8mm的台阶孔，螺纹末端≥0.2mm的距离。
金属嵌件的设计原则 1）圆形或对称形状；
2）壁厚（金属嵌件周围的塑料层厚度大）； 3）倒角； 4）定位；
5）自由伸出长度≤2d；
6）嵌件会降低生产效率，且生产不易自动化。
影响尺寸精度的因素 1.和模具有关的原因： 1）模具的形式或基本结构 2）模具的加工制造误差
3）模具的磨损、变形、热膨胀 2.和塑料有关的原因
1）不同厂家生产的塑料的标准收缩率的变化
2）不同批量塑料的成型收缩率、流动性、结晶化程度的差异 3）再生塑料的混合、着色剂等添加物的影响 4）塑料中的水分以及挥发和分解气体的影响
3.和成型工艺有关的原因
1）由于成型条件变化造成的成型收缩率的波动 2）成型操作变化的影响
3）脱模顶出时的塑料变形、弹性恢复 4.和成型后时效有关的原因
1）周围温度、湿度不同造成的尺寸变化
2）塑料的塑性变形及因为外力作用产生的蠕变、弹性恢复 3）残余应力、残余变形引起的变化
从模具设计和制造的角度，影响塑料制品尺寸精度的因素有五个方面： 1）模具成型零件的制造误差δz； 2）模具成型零件的表面磨损δc； 3）塑料收缩率波动δs；
4）模具活动成型零件的配合间隙变化δj； 5）模具成型零件的安装误差δa。
对于小尺寸的制品，模具制造误差对制品尺寸的影响要大些；
对于大尺寸的制品，收缩率波动引起的误差是影响制品尺寸精度的主要因素。
表面粗糙度的确定
1.模具的表面粗糙度比塑料制品的表面粗糙度低一级； 2.对透明的塑料制品要求型腔和型芯的表面粗糙度相同；
3.对于不透明的塑料制品，型芯的表面粗糙度的级别可比型腔的表面粗糙高1 ~2级。
注射成型特点
型周期短成型形状复杂尺寸精确带有金属或非金属嵌件的塑料制件热塑性塑料（除氟塑料外）一些热固性塑料生产效率高易于实现全自动化生产应用广泛
按照注射机的注射方向和模具的开合方向分类
1）卧式注射机重心低、稳定加料、操作及维修均很方便塑件推出后可自行脱落便于实现自动化生产模具安装较麻烦嵌件放入模具有倾斜和脱落的可能机床占地面积较大
2）立式注射机占地面积小安装和拆卸模具方便安放嵌件容易重心高、不稳定加料较困难推出的塑件要人工取出不易实现自动化生产最大注射量在60g以下
３）角式注射机结构简单机械传动不能准确可靠地控制注射、保压压力及锁模力。模具受冲击和振动较大
按注射装置分类
注塞式以加热料筒、分流梭和柱塞来实现成型物料的塑化和注射。构造简单适合于小型零件的成型材料滞流严重压力损失大
螺杆预塑化型塑化：螺杆旋转、料筒进行塑化。注射：螺杆移动进行注射。特点：塑化均匀，计量准确。
注射机的组成 注射机构 加料器 料筒
螺杆（或柱塞与分流梭）喷嘴 锁模机构
作用:锁紧模具 模具的开合动作顶出模内制品
锁模方式全液压式（直压式）液压-机械联合作用式（肘拐式）。顶出方式机械式液压式
液压传动和电器控制系统液压传动系统是注射机的动力系统电器控制系统则是各动力液压缸完成开启、闭合和注射等动作的控制系统。
热塑性塑料的工艺性能 1.收缩 塑料制品从模具中取出发生尺寸收缩的特性。2流动性塑料成型难易的指标
影响塑料流动性的因素：a.聚合物的性质b.成型条件
衡量流动性的指标： a.相对分子质量 b.熔融指数
c.阿基米德螺旋线长度 d.表观粘度
e.流程比(流程长度/制品壁厚)
成型工艺条件对流动性的影响： 1）熔体成型温度 2）注射压力 3）模具结构
3.塑料的结晶结晶形塑料各向异性显著、内应力大。脱模后制品内未结晶的分子继续结晶，使制品变形、翘曲。
注射成型工艺过程
成型前准备塑料外观（如色泽、颗粒大小及均匀度等）检验； 塑料的干燥处理 料筒的清洗或拆换 嵌件的预热
脱模剂：硬脂酸锌、液体石蜡和硅油 注射成型过程加料塑化注射冷却脱模 固体颗粒转换成粘流态的过程称为塑化。影响因素： 受热情况 剪切作用 螺杆的剪切
摩擦热促进塑化
注射：充模熔体经过喷嘴及模具浇注系统进入并填满型腔。型腔内熔体压力迅速上升，达到最大值，熔体压实。
保压熔体冷却收缩，熔料不断补充进入模具。模具冷却，熔体密度增大，逐渐成型。倒流
保压结束，螺杆回程（预塑开始）。
型腔中的熔料通过浇口流向浇注系统称为倒流现象。熔体在浇口处凝固，倒流停止。
浇口冻结后的冷却
加入新料，同时通入冷却水、油或空气等冷却介质，对模具进行进一步的冷却。
脱模
在推出机构的作用下将塑料制件推出模外。
制件的后处理退火或调湿，改善和提高制品的性能和尺寸稳定性。
退火处理
目的：消除制品的内应力，稳定结晶结构。方法：制品在定温的烘箱中静置一段时间。退火温度=制品使用温度+（10~20）℃ 退火温度=塑料热变形温度-（10~20）℃ 退火时间根据制品厚度确定。退火后应使制品缓冷至室温。
调湿处理 目的：防止氧化变色或吸收水分而膨胀，使制品尺寸稳定。方法：将刚脱模的制品放在热水中处理。
注射成型工艺参数 温度
料筒温度料筒温度选择的依据：流动性，热降解。Tf(Tm)<料筒温度 喷嘴温度喷嘴温度<料筒的最高温度 防止直通式喷嘴发生“流涎”现象 模具温度充型能力 塑件的性能和外观质量 模温升高： 流动性增加 充模压力下降 生产率降低 制品内应力降低 制品表面质量提高 成型收缩率增大 制品密度或结晶度增大 制品翘曲度增大 2.压力 塑化压力背压：注射机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力。背压是通过调节注射液压缸的回油阻力来控制的。背压增加：增加熔体的内压力 加强剪切效果、提高熔体的温度 螺杆退回速度减慢，延长塑料受热时间，改善塑化质量。 注射压力注射时在螺杆头部产生的熔体压强。注射压力过低，不能充满型腔。 注射压力过大，溢料，变形，系统过载。注射压力增大： 塑料流动性增加 充填速度增加 接缝强度增加 制件重量增加 制件中内应力增加 注射压力与熔体温度的关系 料温高，注射压力低； 料温低，注射压力高。料温和注射压力组合 模腔压力 注射压力经过喷嘴、流道和浇口的压力损失后在模具型腔内产生的熔体压强。 3.注射成型周期和注射速度 完成一次注射成型所需的时间 注射速度增大： 熔体流速增加 剪切作用加强 粘度降低 熔体温度升高 熔体流动长度增加 熔合纹强度增加 内应力升高 表面质量下降 湍流、喷射 模内空气无法排出，压缩升温，局部烧焦或分解。 2、塑料制件的特点？1）塑料密度少、质量轻；2）塑料拉伸比强度高；3）塑料绝缘性能好；4）塑料化学性能稳定，良好的耐腐蚀能力；5）塑料的减震、隔音等性能较好； 3、我国塑料模发展特点？“快、精、多、高”：（1）所谓“快”，就是市场对产品的更新周期要求越来越短，相应要求制模周期快，因而各种快速加工手段大量出现并得到推广。（2）由于产品的科技含量迅猛发展，因而对模具的精度要求也越来越高，即模具“精”。（3）品种、规格“多”。（4）效益“高”是市场经济的基本追求，很多模具厂商都十分重视模具的生产效率。 4、注射成型的工艺参数？（1）温度：包括料筒温度、喷嘴温度、模具温度（2）压力：包括塑化压力、注射压力（3）时间：成型周期内各成型过程的时间 5、注射模可由哪几个部分组成？（1）成型零部件：通常由凸模（或型芯）、凹模、镶件等组成，合模时构成型腔，用于填充塑料，它决定塑件的形状和尺寸，凸模成型塑件的内部形状，凹模成型塑件的外部形状。（2）合模导向机构： 由导柱和导向孔（通常配导套）组成，用于确定动模和定模合模时的相对位置。（3）浇注系统： 将熔融塑料由注射机喷嘴引向型腔的流道称浇注系统。由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。（4）侧向分型与抽芯机构：带有侧孔或侧凹的塑件，在成型后塑件被推出前，将侧向型芯抽出的机构。（5）推出机构 ： 用于开模时将塑件从模具中脱出的机构，也称脱模机构。（6）温度调节系统： 为满足注射成型工艺对模具温度的要求，注射模设有冷却加热系统。（7）排气系统： 用于在注射过程中排除型腔中的空气和成型过程中产生的气体。（8）支承零部件： 用来安装固定或支承成型零部件及前述的各部分机构的零部件均称为支承零部件。 6、注射机的组成及工作方式？（1）注射机主要由注射装置、合模装置、液压传动系统、电器控制系统及机架等组成。（2）工作过程：模具的动、定模分别安装于注射机的移动模板和定模固定模板上，由合模机构合模并锁紧，由注射装置加热、塑化、注射，待融料在模具内冷却定型后由合模机构开模，最后由推出机构将塑件推出。 7、注射模具设计包含哪些内容？ 一、塑料制件在模具中的位置； 二、浇注系统与排溢系统设计； 三、成型零件设计； 四、和模导向机构设计； 五、推出机构设计； 六、侧向分型与抽芯机构设计； 七、温度调节系统设计； 八、注射模的标准模架 8、不同形状分流道优缺点比较？（1）圆形截面分流道的比表面积最小，但需开设在分型面的两侧，对应两部分须吻合，加工不方便；（2）半圆形和矩形截面的分流道则因比表面积较大不常采用；（3）梯形及U形截面分流道加工 较容易，且热量损失和流动阻力均不大，为最常用形式。 9、分流道布置形式？ 分流道应尽量均匀布置，使各浇口处压力降相等，分流道布置形式有平衡式和非平衡式，以平衡式布置为佳。流程应尽量短，排列紧凑使模具尺寸小，分流道布置应使塑件投影面积重心与锁模力中心重合。 10、浇口的设计？含义：又称进料口，是连接分流道与型腔的通道。浇口的位置、形状及尺寸对塑件的性能和质量影响很大。分类：（1）分两类：非限制性浇口：(直接浇口）；（2）限制性浇口：侧浇口，扇形浇口，平缝浇口，环形浇口，盘形浇口，轮辐浇口，爪形浇口，点浇口，潜伏浇口，护耳浇口 11、熔接痕的含义及影响？含义：熔接痕是熔体在型腔中汇合时产生的接缝；影响： 其强度直接影响塑件的使用性能，在流程不太长且无特殊需要时，最好不设多个浇口，否则将增加熔接痕的数量，如右图所示为轮辐式点浇口，但可以在塑料汇合处增设冷料穴消除前锋冷料。 12、冷料穴设计？ 冷料穴的底部常设计成曲折的钩形或球形、锥形、圆环形，使冷料穴兼有在开模时，与拉料杆一起将主流道凝料从定模中拉出的作用。常见冷料穴拉料杆结构有下列几种类型：（1）带钩形头(z字形头)拉料杆的冷料穴—取塑件时，须用手抓住塑件朝钩头的侧向移动方能取下塑件；（2）倒锥形和圆环槽形冷料穴，开模时靠倒锥或圆环槽起拉料作用，然后由推杆强制推出，适用于弹性较好的塑料，取塑件时无需侧向移动，易于实现自动化操作，也适用于一些无法侧向移动的情况。（3）带球形头(或菌形头)拉料杆的冷料穴，专用于推板脱模机构中，塑料进入冷料穴后，紧包在拉料杆的球形或菌形头上，开模时将主流道拉出定模，脱模时靠推板将其从拉料杆上刮下脱模，也适用于弹性较好的塑料。（4）带尖锥头拉料杆及无拉料杆的冷料穴—尖锥头拉料杆为球形头拉料杆的变异形式，靠塑料收缩时对尖锥头的包紧力，将主流道凝料拉出定模。（5）无拉料杆的冷料穴—在主流道末端开设一锥形凹坑，在凹坑锥壁上垂直钻一深度不大的小盲孔；开模时靠小盲孔内塑料的固定作用将主流道凝料从定模中拉出，脱模时推杆顶在塑件或分流道上，穴内冷料先沿小盲孔轴线移动，然后全部脱出。为使冷料能沿斜向移动，分流道必需设计成s形或类似带有挠性的形状。 13、无流道浇注系统对成型塑料的要求？1)塑料的熔融温度范围宽，其粘度在成型温度内变化小，在较低温度下具有良好的流动性，高温下具有优良的热稳定性。2)比热容小，导热性能好，热变形温度较高，这样的塑料既易熔融又易冷凝，塑件在较高的温度下即可快速冷凝，便于成型，缩短了成型周期。3)对压力敏感，无注射压力时塑料不流动，在施加很低的注射压力时即可流动。具备以上条件的塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABs、聚甲醛等。 14、凹模的设计？（1）整体式凹模：塑件上无拼接线痕迹；加工困难；热处理不便。（2）组合式凹模：分类—1）整体嵌入式凹模；2）局部镶嵌式凹模；3）底部镶拼式凹模；4）侧壁镶拼式凹模；5）多件镶拼式凹模；6）四壁拼合式凹模。组合式凹模特点：简化加工工艺；减少热处理变形；有利于间隙排气；便于模具维修；节省材料。 15、凸模和型芯的设计？凸模和型芯均是成型塑件内表面的零件。凸模：一般指成型塑件中较大的，主要内形的零件，又称为主型芯。型芯：一般指成型塑件上较小孔槽的零件。（1）整体式，常用于工艺试验模具及小型模具。（2）组 合式：通孔凸肩式。模具设计中最常用的形式。 16、整体式的特点？（1）整体式的优点：强度和刚度高； 组合方便；在产品上留下的痕迹少。（2）整体式的缺点：加工不便； 热处理不便；更换不便；搬运不便。 17、鑲拼组合式的特点：（1）鑲拼组合式的优点：加工方便；热处理方便； 更换方便； 搬运方便。（2）鑲拼组合式的缺点：强度和刚度不高；组合不方便； 在产品上留下的痕迹多。 18、影响塑料塑件尺寸精度的因素?(1)塑料成型收缩的影响：成型收缩是材料与成型条件的综合特性，与制品结构、工艺条件、模具结构等诸多因素有关。在最大收缩与最小收缩之间波动；(2)模具成型零件制造误差的影响：模具成型零件的加工精度直接影响塑件的尺寸精度。实践表明，因模具成型零件的加工而造成的误差约占塑料制件成型总误差的1/3 ；(3)模具成型零件的磨损量：由塑料熔体在模具中流动以及脱模时塑件与模具型腔的摩擦造成；(4)模具安装配合的误差：采用活动型芯时，由于型环的配合间隙，将引起塑件孔的位置误差或中心距误差。又由于合模导向机构中导柱和导套的配合间隙，将因此塑件的壁厚误差δj。 19、推出机构的结构组成？1)推出零件；2)推出零件固定板和推板；3)推出零件的导向与复位部件。 20、脱模力的含义？塑料件冷却时，体积收缩，对型芯产生包紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服因包紧力而产生的摩擦阻力。对于不带通孔的壳体类塑件，脱模时还要克服大气压力。脱模力的大小随着塑件包容型芯的面积增加而增大，随脱模角度的增加而减少； 21、型腔的壁厚设计原则？在模具型腔的壁厚的计算中，应以最大压力为准：（1）大尺寸的模具型腔，刚度不足是主要矛盾，其尺寸的计算以满足刚度条件为准。（2）小尺寸的模具型腔，在发生大的弹性变形之前，其内应力往往超过模具材料的许用应力，因此其强度不够是主要矛盾。在尺寸计算中应以模满足强度条件为准。强度计算的条件：型腔模具在各种受力作用下的应力值不得超过模具材料的许用应力。刚度计算的条件：1）模具成型过程中部发生溢料； 2）保证塑件的尺寸精度；3）保证塑件的顺利脱模。 22、锥面定位机构的作用和形式？（1）锥面定位的作用：在成型精度要求高的大型、深腔、薄壁塑件时，形腔内侧向压力可内引起形腔或形芯的偏移，如果这种侧向压力完全由导柱承担，会造成导柱折断或咬死，这时除导柱导套外应设置锥面定位机构；（2）锥面定位的形式 ：1)两锥面间靠淬火块配合；2)两锥面直接配合。 71侧向分型与抽芯含义？当注射成型具有与开模方向不同的内外侧孔或侧凹的塑件时，棋具必须具有侧向分型与抽芯机构，在脱模时，需先将侧型芯抽出方可取出塑件。抽芯距S含义？型芯从成型位置抽到不妨碍塑件脱模的位置所移动的距离叫抽芯距，用S表示。一般S等于侧凹深度S0加上2—3mm的余量，即S = S0+ 2—3mm72涉现象的含义？干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动侧型芯与推杆相碰撞，造成活动侧型芯或推杆损坏的事故。 23、避免干涉的条件？（1）侧向型芯与推杆发生干涉的可能性出现在两者在垂直于开模方向平面上的投影发生重合的条件下。（2）在模具结构允许的情况下，应尽量避免在侧型芯投影范围内设置推杆。（3）如果受到模具结构的限制而侧型芯的投影下一定要设置推杆，首先应考虑能否使推杆推出一定距离后仍低于侧型芯的最低面，当这一条件不能满足时，就必须分析产生干涉的临界条件和采取措施使推出机构先复位，然后才允许侧型滑块复位，这样才能避免干涉。 24、避免产生干涉，可采取如下措施？①在模具结构允许的情况下，应尽量避免将推杆布布置于侧型芯在垂直于开模方向的投影范围内；②使推杆的推出距离小于滑动型芯的最低面；（3）采用推杆先复位机构，即优先使推杆复位，然后才使侧型芯复位。78、几种常见的先复位机构？1)弹簧式先复位机构： 弹簧先复位机构是利用弹簧的弹力使推出机构在合模之前进行复位，弹簧安装在推杆固定板和动模支承板之间。2)楔杆三角滑块式先复位机构：楔杆三角滑块式先复位机构如图所示。合模时，固定在定模板上的楔杆1与三角滑块4的接触先于斜导柱2与侧型芯滑块3的接触，在楔杆作用下，三角滑块在推管固定板6的导滑糟内向下移动的同时迫使推管固定板向左移动，使推管先于侧型芯滑块的复位从而避免两者发生干涉3)楔杆摆杆式先复位机构： 楔杆摆杆式先复位机构如图所示，它与楔杆三角滑块式复位机构相似，所不同的是摆杆代替了三角滑块。合模时，固定在定模板的楔杆1推动摆杆3上的滚轮，迫使摆杆绕着固定于动模垫板上的转轴作逆时针方向旋转，同时它又推动推杆固定板4向左移动，使推杆2的复位先于侧型芯滑块的复位，避免侧型芯与推杆发生干涉。 25、模具温度对模具的影响？（1）模具温度是影响热固性塑件硬化定型的关键因素，直接关系到成型质量的好坏和生产效率的高低。（2）模温过低，硬化时间长，而模温太高时，又会因硬化速度过快难以排出低分子挥发气体，导致塑件出现组织疏松、起泡和颜色发暗等缺陷。（3）通常，对于热固性物料，模具温度的选择和控制范围约为150~200 ℃（4）另外，动模温度有时还需要比定模高出10~15 ℃，这样会更有利于塑件硬化定型。 26、模架的含义与组成？模架是注射机的骨架和基体，通过它将模具的各部分有机地联系成为一个整体。组成：定模座板、定模板、动模板、动模支撑板、垫块、动模座板、推杆固定板、推板、导柱、导套、复位杆等。 27、热固性塑料注射成型工艺原理？将成型物料从注射机的料斗送入料筒内加热并在螺杆的旋转作用下熔融塑化，使之成为均匀的粘流态熔体，通过螺杆的高压转动，使这些熔体以很大的流速经过料筒前端的喷嘴注射进入高温模腔，经过一段时间的保压补缩和交联反应之后，固化成型为塑件形状，然后开模取出塑料件。成型材料：酚醛树脂、氨基塑料、不饱和聚酯和环氧树脂等。91、热固性塑料和热塑性塑料的成型差异？（1）热塑性注射塑件的固化基本上是一个从高温液相到低温液相转变的物理过程；（2）热固性注射 温度控制必须精确：精确控制注射机料筒和喷嘴温度，还要注意脱模后周围环境温度对塑件精度的影响。 29、压缩成型原理？将粉状、粒状、纤维状的热固性塑料加入敞开的模具加料室内(下图a)，然后合模加热（不加压力），当塑料成为熔融状态时，再在压力的作用下，使熔融塑料流动而充满型腔各处(下图b)；这时，型腔中的塑料产生化学交联反应而逐渐转变为不熔的硬化定型塑件，最后脱模(下图c)将塑件从模具中取出，即得所需产品。 30、压缩工艺过程？包括压缩成型前的准备及压缩过程两个阶段。通常，压缩成型前的准备工作主要是指预压、预热和干燥等预处理工序。压缩成型前，常利用预压模将成型物料在预压机上压成重量一定、形状相似的锭料。在成型时以定数目的锭料放入压缩模内。 31、溢式压缩模特点？ 优点：）结构简单，造价低廉，耐用（凸凹模无磨擦）；2）塑件易于取出，特别是扁平件可以不设推出机构，而手工取出或用压缩空气吹出；3）无加料室，方便在型腔内安装嵌件；适用于压缩流动性好或带短纤维填料以及精度与密度要求不高且尺寸小的浅型腔塑件。缺点：1)水平溢料，去除困难，易影响塑件外观；2）无加料室，装料容积有限，不适用于高压缩率材料；3）凸凹模的配合完全靠导柱定位，不适于壁厚均匀性要求高的塑件；4）每次压缩量的差异导致每个塑件的尺寸及强度不一；5）由于溢料的损失要求加大加料量。 32、不溢式压缩模具特点？优点：1）塑件成型压力大，故密实性好，力学强度高；2）适用于压缩形状复杂、精度高、薄壁或深腔塑料件；3）可以压缩流动性小，比热容大的塑料；4）塑件飞边极薄，且与分型面是垂直分布。缺点：1）加料量直接影响着塑件的高度尺寸，必须准确称量；2）凸模与加料室侧壁摩擦，模具受到磨损；在推出塑件时，这些划伤痕迹会损伤塑件外表面；3）必须设计推出机构；避免多型腔设计。 33、半溢式压缩模的特点？优点：1）有加料腔2）凸模与型腔间隙配合，挤压面限制了凸模的 下行行程；3）溢料槽保证在凸模压缩过程中多余的塑料顺利排出；4）加料简单，按原料体积计量，高度确定；5）塑件尺寸精度高，密度高，模具寿命长；缺点：1）操作中要及时清除落在挤压边缘上的废料；半溢式模具兼有溢式和不溢式压缩模的优点，塑料的径向尺寸和高度尺寸的精度较好，密度较高，模具寿命长，因此得到广泛的应用。 34、压注模具的结构组成？1)、成型零部件：凹模、凸模、型芯等；2）、加料装置：加料腔、压柱；3）、浇注系统：主流道、分流道、浇口；4）、加热系统：利用压机的上下加热板加热，同压缩模（电加热）。还有导向机构，侧向分型抽薪机构，脱模机构等。 35、挤出成型原理？塑料挤出成型原理是将颗粒状或粉状塑料从挤出机的料斗送进加热料筒中，塑料受到料筒的传热和螺杆对塑料的剪切摩擦热作用而逐渐熔融塑化，然后在挤压系统作用下，塑料熔体通过具有一定形状的挤出模具(机头及口模)以及一系列辅助装置(定型、冷却、牵引和切断)，从而得到具有一定截面形状的型材。 36、挤出机的组成？主机：①挤压系统 主要由料筒和螺杆组成，塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在特定压力下，被螺杆连续地定压定量定温地挤出机头。②传动系统 它的作用是给螺杆提供所需的扭矩和转速。③加热冷却系统 通过对料筒和螺杆进行加热和冷却，保证成型过程在工艺要求温度范围内完成。辅机：①机头成型塑件的主要部件，熔融塑料通过机头获得一定的几何截面和尺寸。②定型装置将从机头中挤出的塑料以特定形状稳定下来，并进行调整。从而获得精确的截面形状、尺寸和光亮表面，通常采用冷却和加压的方法达到这一目的。③冷却装置由定型装置出来的塑件在此充分冷却，获得最终形状和尺寸。④牵引装置均匀地牵引塑件，并对塑件的截面尺寸进行控制，使挤出过程稳定地进行。⑤切割装置将连续挤出的塑件切成一定长度和宽度。⑥卷取装置将软塑件（薄膜、软管、单丝等）卷绕成卷 37、中空吹塑成型？成型原理：将处于塑性状态的塑料型坯置于模腔中，通入压缩空气将型坯吹胀并紧贴于模腔壁上，冷却定形得到一定形状的中空塑件的加工方法。主要适合加工包装容器和中空制品。适于吹塑成型的原料有：高压聚烯、低压聚乙烯、聚氯乙烯、聚氯乙烯、纤维素塑料、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。目前常用的吹塑制品原料是以聚乙烯和聚氯乙烯为主,因为聚乙烯制品无毒，容易加工。 38、吹塑模具设计要点？1）切口： 在挤出吹塑成型过程中，模具在闭合的同时需要将型坯封口并将余料切除，因此在模具的相应部位要设置夹坯口。（2）余料槽通常设置在切口的两侧，其大小应依型坯夹持后预料的宽度和厚度来确定，以模具能严密闭合为准；（3）排气孔一般设置在模具型腔的凹坑、尖角处，以及最后贴模的地方，排气孔直径0.5~1mm。排气槽：分型面上开设宽度为10~20mm，深度为 0.03~0.05mm；（4）开设冷却水道，通水冷却 39、真空成型原理：将热塑性塑料板、片材固定在模具上，用辐射加热器进行加热至软化温度，然后用真空泵把板材和模具之间的空气抽掉，从而使板材贴在模腔上而成型，冷却后借助压缩空气使塑件从模具中脱出。 40、塑件设计？（1）塑件的几何形状和尺寸精度： 真空成型方式难以得到较高的尺寸精度，塑件不应有过多的凸起和凹槽；（2）塑件深度与宽度（或直径）之比（引伸比）：反映了塑件成型的难易程度，一般采用引伸比为：0.5~1；（3）圆角：成型塑件的转角部分应以圆角过渡，圆弧半径应尽可能大，避免塑件厚度减薄以及应力集中。（4）斜度：真空成型同注射模具也需要有脱模斜度，斜度范围在1～4°；（5）加强肋：对于大面积的盒形件，为保证塑件的厚度，塑件的适当部位设计加强肋。 塑件的固化必须依赖于高温高压下的交联化学反应。 一、传统教学模式的问题 1. 传统的教学方法与手段 传统的教学模式中, 我们一般采用理论性比较强的教材作为基础, 按部就班地进行着教学:绪论—塑料成型基础—塑料成型工艺基础—注射模结构与注塑机—注射模具设计—压缩模具设计—压注模具设计—挤出模具设计。一般说来, 我们都是参照上例教材中的内容体系, 再依据学期中安排的课时, 根据老师的经验与主观认识稍作调整后, 来进行课程设计的。教学模式基本上是“复习导入—讲授新课—教学小结—布置作业”几个步骤。 2. 传统教学方法的弊端 这种教学模式以学科知识体系为导向, 注重理论知识的系统性, 忽视了学生的职业能力的培养, 不能让学生掌握更好的技能。总之到了课程设计或毕业设计时还是无从下手。 二、教学改革的设想 1. 教学目标制定和课程内容的选择 根据该课程在专业中的地位和高职教育的特殊性, 制定了新的教学目标, 其中能力目标为:掌握中等复杂程度塑料模具的设计原理与设计方法;具有设计中等复杂程度塑料模具的能力;能完成模具的试用并对使用过程中发生的故障进行分析与修改。然后, 根据能力目标制定详细的知识目标, 并要根据知识目标设计教学内容。教学内容不必完全参照教学参考书, 可按学生的专业知识基础、学校安排的学期总课时数、学校的硬件设施, 结合相应的能力目标对教参内容进行合理修改与增删, 突出重点, 加强教学内容的针对性、实践性。 2. 理论教学方法与教学手段的改进 近几年, 学院为适应新的教学模式, 三栋教学楼全部改装成为多媒体教室, 老师们也都采用了多媒体辅助教学。当然, 个人认为, 多媒体教学作为主体, 教师板书教学、语言教学等都是必不可少的。另外, 课堂教学一定要遵循学生作为主体, 师生平等互动交流的原则, 这样学生的学习积极性才能被调动起来。 3. 重视实践教学 该课程实践性较强, 因此要重视实践教学, 提高实践教学的比例。根据学院的实际情况, 我将本课程的实践教学分成了三个部分: (1) 模具拆装测绘实训; (2) 工厂参观实训; (3) 课程综合设计实训。在单元教学中进行单项设计训练, 鼓励学生多动手操作, 加深理论知识的理解, 提高实践能力。 4. 通过考核, 带动学生学习积极性 通过多种考核方式能带动学生的自觉性与积极性, 其主要考核由三个部分组成: (1) 平时考核, 占20%, 主要考核到课率、课堂表现、单项作业完成效果等; (2) 实践考核, 占40%, 主要考核拆装测绘实训与综合设计实训的成果; (3) 期末考核, 占40%, 为了真实地反映学生的水平, 不要死记硬背书本知识, 建议采用开卷考试。 三、教学改革过程中要解决的问题 通过对本课程教学内容、教学方法和手段、理论教学、实践教学体系等方面的改进, 本课程取得了很大的效果, 但是在具体实施中, 还存在着一些问题: (1) 教学课时不足且没有安排专门的课程设计周; (2) 实训设备利用不合理。 总之, 在“塑料成型工艺与模具设计”这门课程的教学中, 我们要做到“教、学、做”紧密结合, 充分利用现代教育技术手段, 因材施教。我们的理想是将所有的学生都培养成“面向生产、建设、服务和管理第一线的高技能人才”。 摘要：本文对“塑料成型工艺与模具设计”这门课程的教学方法进行了探讨, 通过分析传统的教学模式的弊端, 对新的教学方法与手段进行了设想与期望, 并对所存在的问题进行了分析。 关键词：塑料成型工艺,模具设计,课程教学 参考文献 [1]刘海庆.高职院校《塑料成型工艺与模具设计》课程教学改革与实践[J].科技信息, 2009 (12) . [2]陈吉平, 丁智平, 胡成武.《塑料成型模具设计》课程教学改革与实践[J].湖南工业大学学报, 2008 (2) . 【关键词】注塑模具设计;案例库;教学软件;教学改革 【Abstract】According to the characteristic and demand of the course《design of the injection mold 》, we created a mold educational software named " case library of the injection mold" which is simple operation ,rich in content and vivid, maked the new teaching methods come true. 【Key words】Design of the injection mold;Case library;Educational software;Transformation of education 隨着计算机网络技术的普及与发展，各大高校都积极的开展基于Internet／Web的教育研究与应用。而在整个教学的过程中，教师的教学手段和学生的自学方式都具有非常重要的作用。特别是像《注塑模具设计》这样的课程，它的涉及面宽，应用面广而且对实用性、综合性要求都比较高，学生学习起来有一定的难度。因此，采用什么样的方式可以帮助学生更高效率的掌握塑料模具的基础知识和设计技巧就是教学的重点，难点。 塑料模具种类繁多，每一种模具结构都相当复杂，尤其是应用广泛的注塑模。注塑模一般有7个系统或机构组成：成型零部件、浇注系统、导向与定位机构、脱模机构、侧向分型抽芯机构、温度调节系统、排气系统。不仅模具自身的结构复杂，各个零部件结构也相当复杂，通过传统的二维图片很难表达出来。特别是模具机构运作原理，仅通过简单的文字和二维图片进行说明会非常抽象、很难让人理解。而 “塑料成型模具案例库”软件就可以解决这些问题，帮助学生进行更有效率的学习，取得更优异的成绩。 １．塑料成型模具案例库的设计思路 塑料成型模具案例库是一个综合文字说明，二维、三维图片展示以及动画演示等多种形式融于一体，内容丰富、形象生动的模具教学软件。 （1）根据塑料成型模具案例库的用途和《注塑模具设计》课程的特点、需要，进行如下的分析： ①软件应用的对象是老师和学生，所以界面要简单，操作方便，而且交互能力要强，实现人机双向交流。 ②软件是用于课程教学，因此要有与书本内容相匹配的文字描述和图片展示。 ③模具的结构复杂，动作原理不易理解，需要采用二维视图动画模拟的形式，将模具工作初始状态、注射、分模、产品顶出到合模全过程都展示出来，并设置按钮进行控制，便于操作和学习。 ④模具的零件多且结构复杂，应采用文字说明和三维图片相结合的方式展示各个零件功能、结构和设计技巧，为了能够将零件结构看得更加清楚，还要实现图形的放大、缩小和各个视角的变换的功能。 ⑤该课程实践性很强，而课时是有限的，不能经常进行实训课程，因此软件需要加入三维动画视频来清楚地展示塑料模具的装配、拆卸过程和塑料模具成型工艺过程中设备及模具的生产全过程，帮助学生在理论课堂上较好的掌握实训的技巧，了解生产的过程。又由于该课对实用性的要求非常的高，所以，模具的实例资料大多数都应该从工厂获得，这样使学习的内容与实际工作的需要相贴合。 （2）塑料成型模具案例库采用的技术 主要通过html语言配合JavaScript来实现软件的基本功能，采用Css语言进行页面布局的控制，利用Ug、3Dmax、Adobe flash cs3等软件和flash播放器、hoops3D插件来实现3维图片和动画、视频的制作和展现。 最后可以根据需要制作成网络版，也可以采用netbox进行打包，制作成单击版。 ２.塑料成型模具案例库的构成和操作 塑料成型模具案例库的主要结构如下图所示: 图1 “塑料成型模具案例库”软件的结构示意图 课件部分就是采用文字和图片的方式，用于对《注塑模具设计》书本内容的学习，可以通过章节导航任意的选择，进行相应内容的浏览。 案例部分是本软件最为重要的部分，它是用于对书本上模具实例和工厂中生产实例进行讲解、展示。它分为两个部分，一个是零件展示，另一个是动画展示。零件展示是通过二维图片将模具各个零件展示出来，指明各个零件的名称，点击零件名称进入相应零件的文字说明和三维图片的展示，在这个页面内使用鼠标可以控制图片模型的大小和任意角度的变换。动画展示是采用二维动画展现模具工作从初始状态一直到合模状态的全过程，可以通过按钮“开始”、“暂停”、“浇注”、“开模”、“合模”来控制模具机构工作的任意状态，清楚的展现出模具工作的运动机理。 视频部分是通过三维动画的方式，展示出注塑模具的装配、拆卸过程及成型工艺过程中设备和模具的生产过程，同时也多角度的展现出塑件形状、模具结构，可以通过“暂停”和“播放”按钮来控制视频播放的位置，进行细致，有重点的观察。 通过这样的方式实现了二维视图与三维模型的相互转换，理论与实际、整体与局部的结合。使注塑模具难以理解的知识点从不同的角度、用最优的方式表达出来。 ３.塑料成型模具案例库的应用及其优点 本软件可以贯穿于教学过程的各个环节，如课堂教学、课下自习、生产实习、课程设计、毕业设计等。 在课堂上老师使用多媒体通过计算机对“塑料成型模具案例库”软件的文字、图形、图像、动画、声音等信息处理组成图、文、声、像并茂的形象化教学，打破了原有模具教学单一的形式，丰富了教学的内容，提高了教学的质量。这样一方面减少了教师的工作量，降低了教学的难度系数；另一方面使学生不再感到所学的知识只是纸上谈兵，而是密切联系实际的，同时对于缺乏实践经验的学生，也会感觉抽象难以理解的内容变得形象容易理解掌握。 课下学生使用计算机登录到“塑料成型模具案例库”软件的平台上进行学习。利用这样的方式，学生不再像以往只是被动地看书，可以参与进行操作，与教学内容进行交互，还可以根据自己的兴趣和不足有选择性的进行学习。使自习不再枯燥，而是变得容易有趣，改变的传统的自习方式，带动了学生课下学习的积极性。 生产实习时，可以先运用这个软件进行生产内容、实例的讲解，使学生对接下来的生产有充分的认识和理解，然后再进行动手实习。这样既可以激发他们的兴趣、提高实习的效率，也可以减少意外事故的发生，使理论与实践更好的得到结合。 课程设计和毕业设计的时候，教师可以利用这个软件分析从工厂收集的各种产品样件，讲解工厂的生产实例，来辅助学生进行设计，这样可以更好的锻炼和培养学生的设计能力，使学生在设计时不再那么茫然不知所错，帮助他们快速设计出优质的作品，更重要的是提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，缩短学生进入工作岗位后的适应过程。 通过“塑料成型模具案例库”软件的应用，实现了《塑料模具设计》课程的教学新方式，可以弥补传统教学形式单一、内容抽象和在时间、空间等方面不足的缺点，使教师的教学变得轻松，学生的学习变得更加愉快。 【参考文献】 ［１］宋满仓,周茂军.塑料模具设计[M].北京:电子工业出版社,2010. ［２］方晨.网页制作三剑客[M].上海科学普及出版社,2006. ［３］何华妹,杜智敏.UGNX4注塑模具设计设计实例精解［M］.北京:清华大学出版社,2006. 总112学时，其中：理论36课时，上机76课时 学分： 先修课程：《机械制图》、《计算机绘图》、《Pro/E塑料制品造型设计》等。 适用专业：模具设计及制造专业 教材及参考书： 1、《塑料模具设计及制造》，刘朝福主编，高等教育出版社，2004年7月，ISBN? 7-04-014676-2。 2、《塑料模具图册》，阎亚林主编，高等教育出版社。 3、《Pro/E塑料模具设计从入门到精通》，李刚主编，中国青年出版社，2008年7月，ISBN? 978-7-5006-7852-64、《精通Pro/E模具设计篇》，凯德设计／编著，中国青年出版社，2007年8月，ISBN? 978-7-5006-7729-1 考核方式：考试与考核相结合一、课程的性质、目的和任务： 随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。在塑料制品的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。 《塑料成型工艺与模具设计》是模具专业的核心专业课程。在这门课程里，学生将通过5幅（类型）塑料模具的设计案例，系统学习塑料的注射成形工艺、模具的结构、工作原理及使用Pro/E的塑料模具设计方法，为将来的工作打下坚实的理论和实践操作基础。 该课程的理论部分应使用投影教学，在课堂上向学生直观地演示各种模具的立体模型、动画及实物的工作过程演示录相等，可极大地提高学生学习的积极性，增强学生的学习效果。课程的设计操作部分在计算室进行，让学生在学习过程中实际动手操作。 二、课程教学的基本要求： １、了解各种塑料的各项性能，以及注射成型工艺； ２、掌握各种类型塑料模具基本结构； ３、熟练掌握常用几种类型模具的Pro/E设计方法； ４、能正确选择标准件进行塑料模具结构设计。 三、课程教学内容： （一）塑料成形基础（理论6课时） 【教学目的要求】 1、熟悉常用塑料的性能及用途，各种成型方法的优缺点和使用范围； 2、掌握塑料成型的基础知识，注射成型工艺过程及工艺参数的选择； 3、了解塑料在成型过程中的物理化学变化，常用塑料成型工艺方法； 4、实现掌握塑料成形的基础知识； 5、熟悉塑料模具及塑料成形设备的种类及特点； 6、掌握注射模及注射机的结构及分类； 7、实现对常见塑料模具及塑料成形设备的基本认识。 【教学重点难点】 1、塑料的工艺性能； 2、塑料成形工艺； 3、塑件结构设计； 4、注射模的结构及分类； 5、注射机的结构及分类。【教学内容】 1.1塑料概论（理论） 1.2 塑料工艺性能（理论）1.3常用塑料（理论） 1.4塑料注射成形工艺（理论）1.5注射模具与注射机（理论） （二）塑料端盖的分模（案例一：理论6课时 上机8课时）【教学目的要求】 1、熟悉各种分型面的设计原则及简单分型面的设计方法； 2、熟悉浇注系统各种流道及浇口的类型和尺寸确定； 3、掌握简单浇注系统的设计方法； 4、掌握在Pro/E上的基本分模操作步骤。【教学重点难点】 1、分型面的创建方法； 2、浇注系统的设计； 3、简单塑件的分模方法。【教学内容】 2.1新建一个模具制造模型并进入模具模块（上机）2.2建立模具模型（上机）2.2.1引入参照模型 2.2.2定义坯料 2.3设置收缩率（上机）2.4塑件结构检测 2.4.1脱模斜度（理论） 2.4.2鼠标上盖脱模斜度检测（上机）2.4.3塑件壁厚检测（理论） 2.4.4鼠标上盖壁厚检测（上机）2.5创建模具分型曲面 2.5.1分型面的概念和设计（理论） 2.5.2创建鼠标上盖模具的分型面（上机）2.6在模仁中创建浇注系统（上机） 2.6.1普通浇注系统的组成及设计原则（理论）2.6.2注流道和分流道设计（理论）2.6.3浇口设计（理论） 2.6.4浇注系统的平衡（理论） 2.6.5冷料穴和拉料杆设计（理论）2.6.6模具排气槽设计（理论） 2.6.7在模仁中创建鼠标上盖的创建主流道（上机）2.6.8在模仁中创建鼠标上盖的创建分流道（上机）2.6.9在模仁中创建鼠标上盖的创建浇口（上机） 2.7构建模具元件的体积块（上机）2.8抽取模具元件（上机）2.9生成浇注件（上机）2.10定义模具开启（上机） （三）两板模模具设计（案例二：理论6课时，上机18课时）【教学目的要求】 1、熟悉单分型面注射模各组成机构的功能； 2、掌握一模多腔单分型面注射模的总体结构和设计方法； 3、掌握采“阴影曲面”创建分型面的方法； 4、掌握一模多腔模具浇注系统的设计方法； 5、掌握使用EMX6.0加载模架与标准件设计方法。【教学重点难点】 1、分型面的创建方法； 2、浇注系统的设计； 3、使用EMX6.0加载模架与标准件设计方法。【教学内容】 3.1产品的型腔数目和分布确定（理论）3.1.1型腔数目和分布 3.1.2产品模具的型腔数目和分布分析 3.2产品模具的浇注系统设计（理论）3.2.1流动比的校核 3.2.2产品模具的流动比校核 3.3产品一模多腔参照模型布局（上机）3.4产品一模多腔收缩率的设定（上机）3.5成形零部件结构设计（理论） 3.6成形零部件刚度和强度校核（理论）3.7注射模标准模架（理论） 3.8定义产品的坯料工件（上机） 3.9采用“阴影曲面”创建产品的分型面（上机）3.10创建产品一模多腔模具的浇注系统（上机） 3.11生成成形零部件、浇注件、定义模具开启（上机）3.12塑料成型分析（上机） 3.13模架与标准件设计（上机）3.13.1新建EMX模具项目 3.13.2加载标准模架 3.13.3加载定位环、浇口套、螺钉等模具标准件 3.13.4加载推出机构标准件，创建产品推出机构的推杆 3.13.5加载水嘴、开设冷却水道 （四）塑料壳的模具设计（案例三：理论6课时，上机16课时）【教学目的要求】 1、熟悉不规则形状塑件参照模型的布局方法及模型间尺寸确定； 2、掌握带孔参照模型的分型面创建方法（裙边法）； 3、掌握先分割、抽取模具组件，后设计浇注系统、铸模的设计方法； 4、掌握在模仁上设计冷却系统的设计方法； 5、掌握滑块的设计方法； 6、掌握自动创建模架的设计方法。 【教学重点难点】 1、滑块的设计方法； 2、在模仁上设计冷却系统的设计方法； 3、自动创建模架的设计方法。 【教学内容】 4.1塑料壳参照模型的布局（上机） 4.2设定塑料壳收缩和创建工件（上机） 4.3创建正面带孔的塑料壳模具分型面（上机） 4.3.1 使用“创建自动分型线”工具创建影像曲 4.3.2使用“裙边曲面”工具创建塑料壳小孔处分型面 4.3.3使用“填充”方法创建其余处分型面 4.4生成成形零部件、浇注件、定义模具开启（上机） 4.5不规则形状塑件塑料壳模具的浇注系统设计（上机） 4.6模仁上的冷却水道设计（上机） 4.7模架与标准件设计（上机） 6.1侧分型与抽芯注射模实例分析（理论） 6.8侧分型与抽芯机构的类型 6.8.1斜导柱侧抽芯注射模结构组成及工作过程 6.9斜导柱侧抽芯机构设计与计算（理论） 6.9.1抽芯距与抽芯力的计算 6.9.2侧滑块的设计 6.10斜导柱侧抽芯机构应用形式（理论） 6.10.1斜导柱安装在定模、侧滑块安装在动模 6.10.2斜导柱安装在动定模、侧滑块安装在定模 6.10.3斜导柱与侧滑块同时安装在定模 6.10.4斜导柱与侧滑块同时安装在动模 6.10.5斜导柱的内侧抽芯 （五）纸杯座的模具设计（案例四：理论6课时，上机18课时） 【教学目的要求】 1、熟悉双分型面注射模各组成机构的功能； 2、掌握双分型面注射模的总体结构和设计方法； 3、了解双分型面注射模的设计方法； 4、实现双分型面注射模知识的掌握。 【教学重点难点】 1、双分型面注射模浇注系统； 2、双分型面注射模典型结构； 【教学内容】 5.1双分型面注射模概述（理论） 5.1.1双分型面注射模结构特点 5.1.2双分型面注射模工作过程 5.2双分型面注射模浇注系统（理论） 5.2.1点浇口浇注系统 5.2.2潜伏浇口 5.2.3浇注系统的推出机构 5.3双分型面注射模典型结构（理论） 5.3.1双分型面注射模结构分类 5.3.2常见双分型面注射模结构 5.4塑料环的模具设计过程（上机） （六）手机后壳的模具设计（案例五：理论6课时，上机16课时） 【教学目的要求】 1、熟悉三板模中不规则分型面的模具设计方法； 2、掌握各种三板模的结构、工作原理及其特点； 3、了解其他类型的三板模； 4、实现对三板模运动原理的掌握。 【教学重点难点】 1、三板模结构组成及工作过程； 2、三板模设计与计算； 3、三板模应用形式。 【教学内容】 6.1双分型面注射模概述（理论） 6.1.1双分型面注射模结构特点 6.1.2双分型面注射模工作过程 6.2双分型面注射模浇注系统（理论） 6.2.1点浇口浇注系统 6.2.2潜伏浇口 6.2.3浇注系统的推出机构 6.3双分型面注射模典型结构（理论） 6.3.1双分型面注射模结构分类 6.3.2常见双分型面注射模结构 6.4塑料环的模具设计过程（上机） 设计课题： 冷水壶盖注射模设计 设 计 者: 李 立 专 业: 模具设计与制造 班 级: 2005级模具(三)班 设计时间: 2007.12 教 研 室: 模具教研室 指导老师: 刘 全 心 鄂州大学机械系 “塑料成型工艺与模具设计”课程设计任务书 课题设计名称： 冷水壶盖 的注射模设计 塑件图：（模具课程设计指导－塑件图汇编：页面 p68 图例 3-18） 塑件名称冷水壶盖材料pE-HD厚度1工件精度 5设计内容： 1、编制模塑成型工艺规程（即填写“塑件成型工艺卡”） 2、绘制塑件注射模总装图（A3图纸1张） 3、绘制该模具凸模、凹模的零件图各一套（A3图纸多张） 4、编写完善模具设计说明书（按A4打印纸装订） 目 录 一、编制塑件成型工艺卡………………………………………………………… 4二、塑件成型工艺分析与设计 1.塑件原材料特性…………………………………………………………… 52.塑件原材料成型性能………………………………………………………5 3.塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析………………………………… 54.塑件成型方法确定…………………………………………………………6 三、塑件成型模具设计 5.型腔的数量和布置…………………………………………………………6 6.选择注塑机型号及其参数…………………………………………………6 7.确定分型面…………………………………………………………………7 8.浇注系统选择和设计………………………………………………………9 9.成型部件的设计计算………………………………………………………10 10.侧向抽芯机构………………………………………………………………10 11.排气系统设计………………………………………………………..…..…1 112.模架的确定和标准件选择（示意图）…………..………………………11 13.温度调节系统设计…………………………………………..……………1 214.推出机构（脱模）……………………………………………..…………12 15.导向机构…………………………………………………………………..1 316.模具设计心得体会………………………………………………………..13 17.参考文献…………………………………………………………………..13 18.模具总装图和零件图…………………………………………………..…13 塑件成型工艺卡 塑 件 名 称高密度聚乙烯塑件草图 材 料 牌 号pE-HD 单 件 重 量25.9g 成型设备型号XS-ZY-1000 每 模 件 数 4成型工艺参数 材料干燥干燥设备名称烘箱 温度 /℃70~80 时间 /h1~2 成型过程料筒温度后段 /℃140~160 中段 /℃180~200 前段 /℃180~190 喷嘴 /℃150~180 模具温度 /℃30~60 时间注射 /s0~ 5保压 /s15~60 冷却 /s15~60 压力注射 /Mpa70~105 保压 /Mpa 后 处 理温度 /℃_____ 时间 /min_____ 编 制日 期审 核日 期 李立2007.12.4刘全心2007.12.15 设计计算和说明 一、塑件成型工艺分析与设计 1.pE-HD(高密度聚乙烯)的特性 (1)化学和物理特性 pE-HD的高结晶度导致了它的高密度，抗张力强度，高温扭曲温度，粘性以及化学稳定性。pE-HD比pE-LD有更强的抗渗透性。pE-HD的抗冲击强度较低。pH-HD的特性主要由密度和分子量分布所控制。适用于注塑模的pE-HD分子量分布很窄。密度为0.91-0.925g/cm3，该材料的流动特性很好，MFR为0.1到28之间。分子量越高，pH-LD的流动特性越差，但是有更好的抗冲击强度。pE-LD是半结晶材料，成型后收缩率较高，在1.5%到4%之间。pE-HD很容易发生环境应力开裂现象。可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力，从而减轻开裂现象。pE-HD当温度高于60℃时很容易在烃类溶剂中溶解，但其抗溶解性比pE-LD还要好一些。 (2)典型应用范围 电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等。 (3)pE-HD注塑模工艺条件 干燥：如果存储恰当则无须干燥。 熔化温度：220-260℃。对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200-250℃之间。模具温度：50-95℃。6mm以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度，6mm以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。对于最优的加工周期时间，冷却腔道直径应不小于8mm，并且距模具表面的距离应在1.3d之内（“d”是冷却腔道的直径）。 注射压力：70-105Mpa射速度：使用高速注射。流道和浇口：流道直径在4到7.5mm之间，流道长度应尽可能短。可以使用各种类型的浇口，浇口长度不要超过0.75mm。聚乙烯成型时，在流动方向和垂直方向的收缩差异较大，注射方向的收缩率大于垂直方向的收缩率，易产生变形，并使浇口周围部位的脆性增加；成型收缩率较大，易产生缩孔；冷却速度慢，必须充分冷却，且冷却速度要均匀；质软易脱模，有浅侧凹时可强制脱模。特别适用于使用热流道模具。 2.塑件原材料成型性能 结晶料、吸湿性小 流动性极好，溢边值0.02mm左右，流动性对压力变化敏感 可能发生熔融破裂，与有机溶剂接触可发生开裂 加热时间长则发生分解、烧伤 冷却速度慢，因此必须充分冷却，宜设冷料穴，模 应有冷却系统 收缩率范围大，收缩值大、方向性明显，易变形、翘曲，结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大，应控制模温，保持冷却均匀、稳定 宜用高压注射，料温均匀，填充速度应快，保压充分 不宜用直接浇口，易增大内应力，或产生收缩不匀，方向性明显增大变形，应注意选择进料口位置，防止产生缩孔、变形 质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模 3.塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析 结构分析：从零件图上分析，此零件总体为圆形侧面有6个4mm×22MM和长方孔，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构，零件口部上有一个小台。 尺寸精度：该塑件的精度为7级，精度要求较低。 表面质量分析： 该零件的要求表面没有缺陷、毛刺，由于冷水壶盖经常与人的手接触较多，因此表面要求光滑，最好自然形成圆角。 4.塑件成型方法确定 综上所述，该塑件的结构比较简单，而且壁厚均匀，成型工艺性好，可以采用注射成方法生产。 二、塑件成型模具设计 5.型腔的数量和布置 该塑件的精度要求不高，属小型塑件，且形状简单，又为大批量生产，初定为一模四腔的模具形式，型腔的排列方式采用平衡性较好的H型排列，其布置方式如下图所示：为了保证塑件表面质量要求，选择点浇口成型，浇口位置安排在塑件顶部，模具选用双分型面注射模（三板式）.6.选择注塑机型号及其参数 (1)注射量的计算：通过pro/E建模分析，塑件的体积 为27265㎜，塑件的质量: 此时流道凝料的体积未知，可按塑件质量的0.6倍进行估算，所以注射量为: (2)锁模力的计算：流道凝料(包括浇口)在分型面上的的投影面积，在此时还是个未知数，根据经验公式：(为每个塑件在分型面上的投影面积)，用 进行估算： 式中 查塑件所需的注射压力70-105Mpa，而型腔的平均压力是注射压力的30%-65%，因塑件为薄壁塑件，且浇口为点浇口，其压力损失比较大，所以取大一些，则 (3)选择注塑机：根据上面计算的注射量和锁模力，可选用国产XS-ZY-1000螺杆式注射成型机，其有关参数如下： 标称注射量/ 1000模板的最大厚度/mm700 螺杆直径/mm55模板的最小厚度/mm300 合模力/N 模板尺寸690×790 注射压力 /Mpa121拉杆空间/mm650×550 注射行程/mm280合模方式液压机械 螺杆转速/（r/mm）0~47电机功率/KW2 2模板最大行程/mm700定位圈尺寸/mm150 喷嘴球半径/mm18喷嘴孔直径/mm7.5注射方式螺杆式最大成型面积/ 1800 定位圈尺寸/mm150注射时间/s 4(4)射机有关参数的校核 型腔数量的校核 由注射机的额定注射量校核模具的型腔数量： 型腔数目校核合格 式中为Vj注系统凝料和飞边所需的体积 Vz为每个塑件的体积 Vg为注射机的额定注射量 注射压力的校核 注射压力校核合格 式中 K为注射压力安全系数一般为1.25－1.4 锁模力的校核 锁模力校核合格 K 为锁模力安全系数，一般取1.1—1.2 其它尺寸的校核只有待模架选定，结构尺寸确定以后才可进行。 7.确定分型面 本塑件要求外侧表面光滑，下端外沿无浇口痕迹。依据分型面的选择原则，该塑件的分型面应选如下A-A所示位置，这样凹模型腔整体加工成型，塑件外表面光滑，且容易脱模。 8.浇注系统选择和设计 (1)主流道的设计 主流道尺寸 主流道的小端直径： ； 主流道的球面半径为： ； 主流道锥角：取 ；主流道长度：取L=70mm； 主流道的大端直径： 主流道衬套的形式 由于主流道入口处与注射机喷嘴反复接触，极易损坏，对材料的要求比较高，因而主流道设计为浇口套，采用T10A，热处理为50HRC－55HRC，如上图所示： 与之相配合的定位圈的结构如下图所示： (2)分流道的设计 分流道的布置：为了让分流道要能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使凝料熔体尽快地分配到各型腔，因此，采用如下图所示衡式分流道结构： 分流道的形状和截面尺寸： 由于聚乙烯的流动性很好，因此选用加工性能比较好的半圆形流道，查表得d=10㎜ 分流道的表面粗糙度： 流道的表面粗糙度的Ra并不要求很低，一般为0.8—1.6,在此取1.6，如上图所示 (3)浇口的设计 由于塑件的外观表面质量要求比较高，应没有明显的烧口痕迹，因此采用点浇口查表得其尺寸如右图所示： (4)注射行程的校核 查XS-ZY-1000注射注射行程为280，浇注系统的长度：，成立。 9.模具成型部件的设计计算 分析塑件的结构可知根据尺寸公差可知：塑件在径向上的公差等级为MT7级(GB4458.5-84)，对于此塑料此精度为中等。分析塑件的结构可知动模部分若采用整体式结构将无法加工，所以采用组合型芯结构。 圆柱型芯 采用台肩固定的形式，其下底面用模仁将其压紧。 尺寸计算。查其尺寸公差： 由于尺寸精度为中等，故分别取制造偏差为尺寸公差1/3，磨损偏差为尺寸公差 1/6，即：。 塑料收缩率范围为：1.5-2.0%，则平均收缩率为：。 故型腔芯尺寸为：（设计尺寸参见零件图） 动模仁型腔 动模仁采用组合式，用螺钉将其固定在动模板上，查其尺寸公差： 腔体尺寸： （设计尺寸参见零件图） 定模仁型腔 定模仁采用组合式，用螺钉将其固定在动模板上查其尺寸公差： 腔体尺寸： （设计尺寸参见零件图） 滑块型芯 滑块型芯的设计 为整体式结构，总共4个，其相应的侧孔尺寸为： 10.9、侧向抽芯机构 侧向抽芯机构的选用 塑件的侧壁有6个方孔，其均垂直于脱模方向，阻碍成型后的塑件从模具脱出。因此成形时必须设置侧向分型抽芯机构，经分析本模具采用斜导柱抽芯机构。 确定抽芯距：此塑件的的侧孔深度为1mm，则S=h+(2-3)=4mm 确定斜导柱的倾角：由于此模具的抽芯距比较短因此其倾角可取小一些，取为12°。 确定斜导柱的尺寸：，查表取整得d=18mm 经计算得 ,查表取标准斜导柱长度为100㎜。 11.模架的确定和标准件选择。 由前面的型腔大布置以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合模架标准架，选用结构 形式为p4型，模架尺寸为500×560的标准模架，可符合要求。 与型腔零件有关参数的校核 型边缘距离的校核 校核合格 为模腔材料的许用应用，查Cr12MoV 的许用应力为245Mpa p为型腔的平均压力 腔底板厚度的校核，校核合格 模具闭合高度的校核 计算模具的闭合高度为： 查XS－ZY－1000得，即模具满足 的安装要求。 模具的外形的校核： 本模具的外形的尺寸为： 查XS－ZY－1000注射机的模板的最大安装尺寸为，故能满足模的安装要求 开模行程的校核： 模具的行程为 查XS－ZY－1000的最大开模行程为700mm>183mm,即能满足注射机的开模要求。 12.排气的系统设计 此塑件为小型逆件，可利用推杆、活动型芯与模板之间的间隙排气，其间隙为。 13.11、温度调节系统设计 查表得聚乙烯成型时所需的模具温度为30-60℃，此设模具的温度为40℃。 冷却水的体积流量 冷却水管直径 为了使水处于湍流状态，查表得在.冷却水在管道内的流速 由式 大于最低流速1.10m/s，达到湍流状态，所以管道直径选用合理。 冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数 查表得f=7.22(水温为30℃时)，因此 冷却管道的总传热面积： 模具上应开设的冷却水孔数： 14.推出机构（脱模） 推出机构的形式确定： 此塑件采用顶杆推出，推杆设计在塑件的台阶处，每个塑件由8根推杆推出，在台阶处圆形均布，共32根。其结构如装配图所示。 脱模力的计算： 脱模力系数 塑料的线性膨胀系数 在脱模温度下，塑料的抗拉弹性模量 塑料的软化温度 脱模时塑件的温度 塑件的厚度 型芯脱模方向高度 脱模力的校核 查XS－ZY－1000的顶出力为 即能满足注射机的要求。 15.导向机构 导柱选用模架本身的规格，但其长度与开模行程有关，必须另行设计选择.经计算得查表取标准得到长导柱的长度取为，导柱的长度取为 其相关的配合见装配图所示，与之相应的导套选用模架自带规格。 16.参考文献 1．伍先明等•塑料模具设计指导•北京：国防工业出版社，2006• 52．余冬蓉，程胜文•塑料成型工艺与模具设计•北京：科学出版社，2005 3．中国机械工程学会，中国模具设计大典编委会•中国模具设计大典。南昌：江西科学技术出版社，1998 17.模具设计心得体会 通过此次模具设计，使我的专业知识更加系统化，完整化。在设计中我熟练撑握了查阅有关的技术标准与规范，知到了怎样去学习和善于利用前人所积累的宝贵设计经验和资料。也锻炼了我综合考虑结构、工艺性、经济性以及标准化等的能力，巩固了过去所学的专业课程知识。已撑握了注射模具设计的基本流程，也锻炼了我的动手能力和对于工程技术的严谨性。总之，通过此次模具设计使我的专业水平更上了一层楼。 18.模具总装图和零件图：(附后工程图)结果 此塑件的成型工艺性较好 采用一模四腔点浇口浇注选用三板式结构 选用XS-ZY-1000螺杆式注射成型 分流道采用半圆形，D=10 mm 采用组合型芯结构 斜导柱的规格为 其倾角为12° 选用模架尺寸为500×560的p4型标准模架 型腔零件校核合格 模具闭合高度的校核合格 模具的外形的校核合格 开模行程的校核合格 冷水管的直径： 其所开孔数为2 采用推杆推出机构 【塑料成型模具复习试题】相关文章： 塑料成型模具论文04-20 塑料成型模具课后答案02-23 《塑料成型工艺与模具设计》教学大纲04-29 塑料成型的加工工艺08-25 塑料制品的成型方法08-25 塑料加工成型工艺学08-25 基于能力培养的塑料成型课程教学改革与探索09-10 模具成型07-24 模具成型小结范文05-29篇2：塑料成型模具复习试题
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