模具课程总结

1 / 38 模具课程总结 模具课程设计小结正文开始 通过这次课程设计，把先修课程中所学到的理论知识在实际的设计工作中综合地加以运用。使这些知识得到巩固发展，初步培养了我冷冲压模具设计的独立工作打下良好基础，树立正确的设计思路。 在这短短的十几天里，从白纸到完成模具总装图，零件图，设计说明书。学到很多原本学到的但不是很懂的知识，了解了一些设计的原理和过程。例如，冲裁模具设计一般步骤： 冲裁件工艺性分析； 确定冲裁工艺方案； 选择模具的结构形式； 进行必要的工艺计算； 选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸； 2 / 38 (6)选择压力机的型号或验算已选的压力机； 绘制模具总装图及零件图； 还有更 多的知识，在这里不做过多的叙述。 虽然在这次设计过程中遇到很多问题与麻烦，但通过辅导老师的耐心教导和帮助，克服了这些困难。在此，我向一直关心支持我的各位辅导老师道一声：谢谢！ 在这次设计中，我总结了：要学会亲自去尝试，不要害怕失败。失败也是一份财富，经历也是一份拥有。 此外，这次设计过程中还有许多不如意和不完善的地方，通过这次的经历，希望以后会越做越好！ - 1、当开模行程与模具厚度无关时 这种情况主要是指锁模机构为液压 -机械联合作用的注射机，其模板行程是由连杆机构的做大冲程决定的，而与模厚3 / 38 度是无关的。此情况又两种类型： 对单分型面注射模，所需开模行程 H为： S H = H1 + H2 + mm 式中， H1 塑件推出距离 ； H2 包括浇注系统在内的塑高度 ； S 注射机移动板最大行程 ； H 所需要开模行程 。 而对双分型面注射模，所需开模行程为： S 机 H = H1 + H2 + a +mm 式中， a 中间板与定模的分开距离。 而本设计为双分型面，则 4 / 38 H= H1 + H2 + a +=14+124+133+10=281mm S 机 =380 mm 2、推出机构的校核 各种型号注射机的推出装置和最大推出距离各不同，设计模具时，推出机构应与注射机相适应，具体可查资料。 三、浇注系统设计 1.浇口的位置选择 由于模具是一模一腔，浇口初定为点浇口，为了平衡浇道系统，因此分浇道选择在模具中心位置的侧边。如图 1-5所示 图 1-5浇口位置 2.流道的设计 流道的设计包括主流道设计和分流道设计两部分。 主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥5 / 38 形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料顺利拨出。主流道的尺寸直接影 响到熔体的流动速度和充模时间。另外，由于其与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。还有主流道要尽可能短，减少熔料在主流道中的热量和压力损耗。图 1-6为主流道浇口套的结构图。 图 1-6浇口套 分流道是主流道与浇口之间的通道。在多型腔的模具中分流道必不可少。在分流道的设计时应考虑尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免温度的降低，同时还要考虑减少流道的容积。因此，该分流道设计为直径，长度为 半圆截面，如图 1-7 所示。 图 1-7流道 3.浇口的设计 在实际设计过程中，进浇口大小常常先取小值，方便试模时发现问题进行修模处理， ABS 的理论参考值为 1，对该6 / 38 塑件进浇口先取 1mm 。 图 1-8浇口 4.冷料穴的设计 冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头及熔体流动的前锋冷料，防止熔 体冷料进入型腔，影响塑件的质量。该塑件为两点进浇，进浇口一注射口不在同一条直线上，所以该塑件需要冷料穴。该塑件的冷料穴如图 1-9 箭头所指的圆点所示。 图 1-9冷料穴 四、成型零件结构设计 1.成型零件的结构设计 凹模的结构设计 凹模是成型塑件的外表面的成型零件。按凹模结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式、和镶拼式死种。本7 / 38 设计中采用整体嵌入式凹模。如图 1-10所示。 图 1-10凹模 凸模的结构设计 凸模是成型塑件内表面的成型零件，通常可以分为整体式和组合式两种类型。通过对塑件的 结构分析，本设计中采用整体嵌入式凸模，对于一些柱位、加强筋等排气不良以及不容易加工到位的地方安装镶件，这样既方便加工有 改善排气。图 1-11所示为整体嵌入式凸模。 图 1-11凸模 该型芯的结构特点为： 型芯的固定方式，采用整体镶拼式，整体固定在动模固定板的模框内，螺钉固定在型芯件的中间位置。 2.成型零件钢材选用 8 / 38 根据成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性能，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能，所以构成型腔的嵌入式凹模和凸模选用 718H。 五、模架选取 根据整体嵌入式的外形尺寸，塑件进浇方式为侧浇口进浇，又考虑导柱、导套的布置，抽芯机构的放置等，在 同时参考注射模架的选择方法，可确定选用大水口 DCI3032 模架结构。 1.各模板尺寸的确定 定模板尺寸 定模板要开框装入整体嵌入式型腔件，加上整体嵌入式型腔件上还要开设冷却水道，嵌入式型腔件的高度为 45mm 还有定模板上需要留出足够的距离引出水路，且也要有足够的强度，故定模板厚度取 80mm。 动模板尺寸 9 / 38 具体选取方法与动模板相似，由于动模板下面是模脚，在注射时要承受很大的注射压力，所以相对定模板来讲相对厚一些，故动模板厚度取 80mm。 模脚尺寸 模脚高度 = 顶出行程 + 推板厚度 + 顶出固定板厚度+5mm=50+20+25+5=90mm，所以初定模脚为 90mm。 经上述尺寸的计算，模架尺寸已经确定为 DCI3032 模架。其外形尺寸：宽 x长 x 高 =300*320*361，如图 1-12所示 图 1-12模架 2.模架各尺寸的校核 根据所选注塑机来校核模具设计的尺寸。 模具平面尺寸 300X320 410x410mm，校核合格。 模具高度尺寸 160 361 550mm合格。 10 / 38 模具的开模行程，经校核合格。 六、排气槽的设计 当塑料熔体充填型腔时，必须顺序的排出型腔内的空气及塑料受热产生的气体。如果气体不能被顺利地排出，塑件会由于充填不足而出现气泡、接缝或表面轮廓不清等缺点；甚至因气体受压而产生高温，使塑件焦化 。本设计利用配合间隙排气的方法，即利用分型面之间、推出机构与凹凸模仁之间及镶件与凹凸模仁之间的配合间隙进行排气。 七、推出机构的设计 本塑件采用推杆推出，均匀分布塑件的各个包紧力较大的位置。如图 1-13所示。 图 1-13推杆位置分布 八、冷却系统设计 ABS属于中等粘度材料，其成型温度及模具温度分别为 20011 / 38 和 50 -80 。所以，模具温度初步选定为 50 ，用常温水对模具进行冷却。 冷却系统设计时忽略模具因空气对流、辐射以及与注射机接触所散发的热量，按单位时间内塑件熔体凝固时所放出的热量应等于冷却水所带走的热量。 如图 1-14所示 为定模型腔冷却回路设计图，如图 1-15所示为动模型腔冷却回路设计图。 图 1-14定模型腔冷却回路 冷 冲 压 模 具 设 计 与 制 造 教 学 总 结 王 健 2016 年下期开始我担任学校模具专业 226 班的冷冲压模具设计与制造课程的教学工作，该课程是模具专业的一门专业主课，学生是在先学习了机械基础、机械制造基础、金属材料、机械制图等专业基础课后，才开始学习的，专业性很强，要求学生通过学习这门课程，能够对冷冲压模具有一个系统全面的了解，能够设计和制造常规的冷冲压模具。 226 班在校时间不长，我基本上完成了教学计划，达到了课程目标。下面对本课程的总结如下： 12 / 38 一、传统教学模式存在的弊端 由于受到各种主观条件和客观条件的限制，传统教学模式存在许多弊端，集中体现在以下几个方面： 1、教学内容陈旧，理论与实践脱节。 现代模具设计与制造技术发展很快，新材料、新工艺、新设备、新技术不断涌现，但是现有的教材内容普遍陈旧落后，远远不能适应 教学需要。学生在校学到的却是工厂早已淘汰的技术，理论与实践脱节的矛盾十分突出。 2、教学方法和手段落后，不适应教学需要。 传统的教学方法为填鸭式、满堂灌，教学手段为一块黑板和一支粉笔，直接导致教师教学枯燥、教学不直观、有些问题不宜表达，学生学习兴趣不高、学习难度较大，教学效果较差等问题，已经不能不适应教学需要。 二、改进措施 13 / 38 冷冲压模具设计与制造是一门来自于实践同时理论性很强的课程，学生在学习的时候大部分都感到非常枯燥乏味，如果能够将生产实践引进课堂将大大地提高学生的学习兴趣。如何将实践引入教室成为解决这个问题的重要问题。今年学校添置了多媒体设备，我从分利用这个设备，再利用网络资源，从网上搜集很多加工视频和教学视频，再做了一个课程电子教案。和学生们一边看实践加工视频，一边讲授理论 知识，学生再没有感到枯燥，同样我也感到很轻松。当然这门课程主要还是要学生们去动手，所以，在上完主要的内容后，我带领学生下了模具车间，让他们自己亲手去设计和加工一副模具， 从而有效的将知识转化成了 “ 生产力 ” 。学生们对于本门课程的了解进一步加深。 另外，我在课堂上的教学手段也做了一些改进，不在采用以前的填鸭式方式。整堂课上我以发问的方式为主，引导学生思考问题，主动看书寻找问题答案。这个方法目前还处于探索阶段，但是效果较好。 三、今后工作展望 14 / 38 通过我们的不懈努力 ，我们在模具专业教学内容、方法和手段改革方面取得了初步的成效。但是，由于受到现有条件的制约，不少工作才刚刚起步。这需要我们在今后的工作中加以改进和提高。 2016年 1月 10日 制品与模具设计课程总结 第二章 塑料制件设计 一、热塑性塑料的工艺性能 (重点前两个性质 ) 1.收缩性 塑件从塑模中取出冷却到室温后，塑件的各部分尺 寸都比原来在塑模中的尺寸有所缩小，这种性能称为收缩性。 2.流动性 塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。 15 / 38 熔体流动速率 (MFR) ，也指熔融指数，是在标准化熔融指数仪中于一定的温度和压力下，树脂熔料通过标准毛细管在一定时间内内流出的熔料克数，单位为 g/10min。 分子量小，分子量分布宽，分子结构规整性差，熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小，流动比大的塑料流动性就好。 3.结晶性 一般结晶性塑料为不透明或半透明，无定形料为透明。 例外：聚 (4)甲基戊烯为结晶型塑料却有高透明性， ABS为无定形塑料但却并不透明。 4.热敏性及水敏性 热敏性：对热较为敏感，在高温下受热时间较长或进料口截面过小，剪切作用大时，料温增高易出现变色、降解、分解16 / 38 的倾向。这种性能称为热敏性。 水敏性：有的塑料即使含有少量水分，在高温、高压下也会发生分解，这种性能称为水敏性。 5.吸湿性 吸湿性：塑料对水分的亲疏程度 6.应力开裂及熔体破裂 应力开裂：是指有些塑料对应力比较敏感，成型时容易产生内应力，质脆易裂，当塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂的现象，被称为应力开裂。 熔体破裂：是指当一定熔融指数的聚合物熔体，在恒温下通过喷嘴孔时当流速超过某一数值时， 熔体表面即发生横向裂纹，这种现象被称为熔体破裂。 7.相容性 (共混性 ) 8.塑料状态与加工性 17 / 38 二、热固性塑料的工艺性能 1.收缩性 同上 2.流动性 以拉西格流动性来表示，数值大则流动性好。 3.比容和压缩率 比容：每一克塑料所占有的体积 压缩率：塑粉与塑件两者体积或比容之比值 4.固化特性 在热固性塑料的成型过程中，树脂发生交联反应，分子结构由线型变为体型，塑料由既可熔又可溶变为既不熔又不溶的状态，在成型工艺中把这一过程称为固化。 5.水分及挥发物含量 18 / 38 来源： (1)塑料生产过程中遗留下来及成型之前在运输、保管期间吸收。 (2)是成型过程中化学反应的副产物。 产生的影响： 流动、收缩、气泡、腐蚀、气味等 处理方法：预热干燥，开排气槽，加排气工步 6.热固性塑料受热时的物理状态 加热时很快由固态变成粘流态，这种状态存在的时间很短； 化学作用使分子结构由线性变为网状，分子停止运动，塑料硬化成坚硬的固体。 三、塑件工艺性设计 塑件的工艺性：是塑件对成型加工的适应性。 塑件工艺性设计包括：塑料材料选择、尺寸精度和表面粗糙度、塑件结构。 塑件工艺性设计的特点：应当满足使用性 能和成形工艺的要19 / 38 求，力求做到结构合理、造型美观、便于制造。 1.塑件的尺寸影响因素 塑料的流动性 设备的工作能力 2.塑件的精度影响因素 模具的制造精度、磨损程度和安装误差 塑料收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化 塑件成型后的时效变化 四、塑件的形状与结构设计 1.表面形状 塑件 的内外表面形状应尽可能保证有利于成型 20 / 38 应易于模塑，避免侧向分型抽芯 塑件的形状设计还应有利于提高强度和刚度。如薄壳制件可设计成球面和拱形曲面。 2.脱模斜度 为了便于塑件脱模，防止脱模时擦伤塑件，必须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度 ，在模具上称为脱模斜度。 脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率，一般取30 130 。 脱模斜度方向：外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得；内形以小端为基准，斜度由扩大方向取得。 3.塑件的壁厚 壁厚过小 强度及刚度不足，塑料流动困难 壁厚过大 原料浪费，冷却时间长，易产生缺陷 21 / 38 4.塑件的加强筋 作用：它能提高制件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲。 5.圆角 在满足使用要求的前提下 ,制件的所有的转角尽可能设计成圆角，或者用圆弧过渡。 圆角的作用： 圆角可避免应力集中，提高制件强度 圆角可有利于充模和脱模 圆角有利于模具制造，提高模具强度 6.塑件的支承面 7.塑件的凸台与角撑 22 / 38 8.塑件上的孔 (槽 ) 9.塑 件上的螺纹 10.塑件上的花纹、文字及符号 11.嵌件 第三章 注射 模具设计 一、注射模具典型结构组成 型腔、浇注系统、导向机构、推出机构、冷却与加热装置、排气系统、支承与紧固零件、分型与抽芯机构 二、总体特征分类 (1)单分型面注射模具 (3)带有活动镶件的注射模具 (4)横向分型抽芯注射模具 23 / 38 (5)自动卸螺纹注射模具 (6)定模设顶出装置的注射模具 (7)多层注 射模具 (8)无流道注射模具 三、浇注系统设计 浇注系统设计原则： 1.要能保证塑件的质量 (避免常见的充填问题 ) 尽量减少停滞现象 尽量避免出现熔接痕 尽量避免过度保压和保压不足 尽量减少流向杂乱 24 / 38 2.尽量减小及缩短浇注系统的断面及长度 3.尽可能做到同步填充 浇注系统组成 ：主流道、分流道、浇口、冷料井 浇注系统作用：使塑料熔体平稳有序地填充型腔，并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部分， 以获得组织紧密的塑件。 主流道 主流道的作用：是连接注射机喷嘴和模具的桥梁，是熔料进入型腔最先经过的部位。 设计要点：截面形状、锥度、孔径、长度、球面 R、圆角 r；主流道的截面尺寸直接影响塑料的流动速度 和填充时间 ；主浇道穿过两块模板时应呈阶梯状，或采用浇口套。 25 / 38 分流道 分流道的作用：使塑料熔体的流向得到平稳的转换并尽快地充满型腔。 类型：圆形截面、矩形截面、梯形截面、 U 形截面、六 角形截面 设计要点： 制品的体积和壁厚，分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。 成型树脂的流动性，对于含有玻璃纤维等流动性较差的树脂 , 流道截面要大一些。 流道方向改变的拐角处 , 应适当设置冷料穴。 使塑件和浇道在分型面上的投影面积的几何中心与锁模力的中心重合。 26 / 38 保证熔体迅速而均匀地充满型腔 分流道的尺寸尽可能短，容积尽可能小 要便于加工及刀具的选择 每一节流道要比下一节流道大 10 20 浇口 浇口：连接分流道和型腔的桥梁 ,是浇注系统中最薄弱最关键的环节。 浇口的作用： 熔料经狭小的浇口增速、增温，利于填充型腔。 注射保压补缩后浇口处首先凝固封闭型腔，减小塑件的变形和破裂。 狭小浇口便于浇道凝料与塑件分离，修整方便。 27 / 38 类型： 非限制浇口 按特征分 限制浇口 按形状分：点浇口、扇形浇口、环形浇口、盘形浇口、轮辐式浇口、薄片式浇口 按所在位置可分：中心浇口和侧浇口等。 设计要点 (1)避免引起熔体破裂现象，防止浇口处产生喷射现象而在充填过程中产生波纹状痕迹。 克服上述缺陷的办法通常有两种：一是加大浇口尺寸，以降低流速。二是采用冲击型浇口，即将浇口设置在正对型腔壁或粗大型芯的方位，使高速料流直接冲击在型腔或型芯壁上，从而改变方向，降低流速，平稳地填充型腔。 (2)有利于型腔内气体的排出 28 / 38 (3)浇口的位置要有 利于熔体的流动和补缩。 (4)防止熔体直接冲击细长型芯或嵌件。 (5)减少熔接痕和增加熔接强度。 (6)流动比不够时，考虑多个浇口。 四、分型面 分型面：模具上用以取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面，也叫合模面。 分型面的形状：平面、斜面、阶梯面、曲面 选择原则： 1.有利于脱模 在开模时塑件应可能留于下模或动模内 应有利于侧面分型和抽芯 29 / 38 应合理安排塑件在型腔中的方位 2.有利于保证塑件质量 3.有利于简化模具结构 4.有利于模具成型零件 的加工 五、凹、凸模的设计 凹模 凹模：成型塑件外表面的零件。又称阴 模 凹模的结构形式：整体式凹模、整体嵌入式凹模、局部镶嵌式凹模、大面积相拼凹模 凸模 型芯：又叫阳模，成型塑件的内表面。 30 / 38 型芯：成型塑件中较大的主要内型的成型零件 成型杆：成型塑件上较小孔的成型零件 六、成型零件尺寸的计算 塑件的尺寸和精度主要取决于成型零件的尺寸和精度；而成型零件的尺寸和公差必须以塑件的尺寸和精度及塑料的收缩率为依据。 影响塑件尺寸公差的因素： 1.成型零件的制造误差 z 2.成型零件的磨损 c 3.塑件的成型收缩 s 4.模具的安装配合误差 j 5.水平飞边的波动 f 31 / 38 七、导向与推出机构 推出机构 推出部件：推杆、拉料杆、复位杆、推杆固定板、推杆垫板、限位钉 推出机构的组成 推出导向部件：推杆导柱、推杆导 套 模具企业管理课程总结 该门课程是临时增加的课程， 16课时，通过本门课的学习目的让学生了解模具企业的简单概念，模具企业的制造特点，模具企业的人才管理等。授课内容同 时还增加如何做好一名合格的新员工、如何做好班组长等内容 同学们开始对这门课感到新奇，开始听得人少，但是，一次课上完以后，学生非常喜欢上这门课，很多学生说，这门课对他们进入企业很有帮助，会很快的从一名新员工向老员工的过渡，有一个心理准备，由于我们学生将来大多数会成为一名基层的技术人员或者是成为一名班组长等管理人员，讲解一些如何做好一名合格的技术人员、如何做好班组长等对学生有帮助，有同学说，通过这门 课学习，让我们以前对企32 / 38 业一点不了解，学习以后，我们的脑子中有一些概念了。 由于这门课时间短，讲解的内容有限，还有一些企业管理的知识没有讲完，待以后再开这门课时增加课时。 徐善状 2016-01-23 模具课程设计小结 2 篇 通过这次课程设计，把先修课程中所学到的理论知识在实际的设计工作中综合地加以运用。使这些知识得到巩固发展，初步培养 了我冷冲压模具设计的独立工作打下良好基础，树立正确的设计思路。 在这短短的十几天里，从白纸到完成模具总装图，零件图，设计说明书。学到很多原本学到的但不是很懂的知识，了解了一些设计的原理和过程。例如，冲裁模具设计一般步骤： 冲裁件工艺性分析； 33 / 38 确定冲裁工艺方案； 选择模具的结构形式； 进行必要的工艺计算； 选择与确定模具的主要零部件的结构与 尺寸； (6)选择压力机的型号或验算已选的压力机； 绘制模具总装图及零件图； 还有更多的知识，在这里不做过多的叙述。 虽然在这次设计过程中遇到很多问题与麻烦，但通过辅导老师的耐心教导和帮助，克服了这些困难。在此，我向一直关心支持我的各位辅导老师道一声：谢谢！ 在这次设计中，我总结了：要学会亲自去尝试，不要害怕失败。失败也是一份财富，经历也是一份 拥有。 此外，这次设计过程中还有许多不如意和不完善的地方，通34 / 38 过这次的经历，希望以后会越做越好！ 模具课程设计小结： 1、当开模行程与模具厚度无关时 这种情况主要是指锁模机构为液压 -机械联合作用的注射机，其模板行程是由连杆机构的做大冲程决定的，而与模厚度是无关的。此情况又两种类型： 对单分型面注射模，所需开模行程 h为： s h = h1 + h2 + mm 式中， h1 塑件推出距离 ； h2 包括浇注系统在内的塑高度 ； s 注射机移动板最大行程 ； h 所需要开模行程 。 而对双分型面注射模，所需开模行程为： 35 / 38 s 机 h = h1 + h2