冲压与塑料成型设备专题报告

第一篇：冲压与塑料成型设备专题报告

冲压与塑料成型设备专题报告

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冲压与塑料成型设备专题报告

冲压机:

一、冲压机简介

压力机是用来为模具中的材料实现压机加工提供动力和运动的设备。曲柄压力机属于 械传动类压力机，是重要的压力加工设备，能进行各种冲压工艺加工，直接生产出来半成品或制品。因此，曲柄压力机在汽车、农用机械、电机电器、仪表、电子、医疗器械、国防、航空航天以及日用品等领域得到了广泛的应用。

生产中为适应不同零件的工艺要求，采用各种不同类型的曲柄压力机，这些压力机都有自己独特的结构形式和作用特点。通常可根据曲柄压力机的工艺用途及结构特点进行分类。

按机身结构形式不同，曲柄压力机可分为开式压力机和闭式压力机。开式压力机的机身形状类似于英文字母C，如图2-1所示，其机身工作区域三面敞开，操作空间大，但机身刚度差，压力机在工作负荷下会产生角变形，影响精度。所以，这类压力机的吨位比较小，一般在2000kN以下。开式压力机又可分为单柱和双柱压力机两种，图2-2所示为单柱偏心式压力机，其机身工作区域也是前面及左右三向敞开，但后壁无开口。图2-1所示的双柱压力机，其机身后壁有开口，形成两个立柱，故称为双柱压力机。双柱式压力机可实现前后送料和左右送料两种操作方式。此外，开始压力机按照工作台的结构不同可分为可倾式压力机(图2-1)、固定台式压力机(图2-2)、升降台式压力机(图2-3)

二、冲压机工作原理(以JC23-63压力机为例介绍)JC23-63压力机的工作原理如下:电动机1的能量和运动通过如图2-7所示。其工作原理如下:电动机1的能量和运动通过带传动传递给中间传动轴4，再由齿轮传动给曲轴9，经连杆11带动滑块12作上下直线移动。一次，曲轴的旋转运动通过连杆变为滑块的往复直线运动。将上模13固定于滑块上，下模14固定于工作台垫板15上，压力机便能对置于上、下模间的材料加压，依靠模具将其制成工件，实现压力加工。由于工艺需要，曲轴两端分别装有离合器7和制动器10，以实现滑块的间歇运动或连续运动。压力机在整个工作周期内有负荷的工作时间很短，大部分时间为空程运动。为了使电动机的负荷较均匀，有效地利用能量，因而装有飞轮，起到储能作用。该机上，大带轮3和大齿轮6均起飞轮的作用。

三、冲压机结构简图(以JC23-63压力机为例介绍)曲柄压力机一般由以下几个部分组成:(1)工作机构 工作机构一般为曲柄滑块机构，有曲轴、连杆、滑块、导轨等零件组成。

其作用是将传动系统的旋转运动变换为滑块的往复直线运动；承受和传递工作压力；在滑块上安装模具。

(2)传动系统 传动系统包括带传动和齿轮传动等机构。将电动机的能量和运动传递给工

作机构；并对电动机的转速进行减速，获得所需的行程次数。(3)操纵系统 如离合器、制动器及其控制装置。用来控制压力机安全、准确地运转。(4)能源系统 如离合器、制动器及其控制装置。用来控制压力机安全、准确地运转时的

能量储存起来，在冲压时再释放出来。

(5)支撑部件 如机身，把压力机所有的机构连接起来，承受全部工作变形力和各种装置

各个部件的重力，并保证整机所要求的精度和强度。

此外，还有各种辅助系统和附属装置，如润滑系统、顶件装置、保护装置、滑块平衡装置、安全装置等。

四、滑块的调节步骤

图2-10所示为曲柄滑块机构的运动简图。根据滑块 与连杆的连接点B的运动轨迹是否位于曲柄旋转中心O和连接点B的连线上，将曲柄滑块机构分为节点正置(图2-10a)和结点偏置两种，而结点偏置又有正偏置和负偏置之分。当结点B的运动轨迹偏离OB连线位于曲柄上行侧时，称为结点正偏置(图2-10b)；反之，称为结点负偏置(图2-10c)。它们的受力状态和运动特性是有差异的，结点偏置机构主要用于改善压力机的受力状态和运动特性，从而适应工艺要求。如负偏置机构，滑块有急回特性，其工作行程速度较小，回程速度较大，有利于冷挤压工艺，常在冷挤压机中采用。正偏置机构，滑块有急进特性，常在平锻机中采用。

冲床手动式滑块调整(60T以下精密冲床标准为手动式滑块调整)

1、冲床手动式滑块调整结构组成：

(1)模高指示器(2)滑块高度调整杆(03-1301)(3)固定器

(4)导槽调整螺丝(左右)(5)导槽调整螺丝(前后)(6)顶料杆(13-0501)

(7)顶料板(13-1401)

2、冲床手动式滑块调整步骤：

(1)首先将固定螺丝松开。

(2)拿起棘轮手把套于滑块调整杆处如欲上升滑块，则顺时针方向旋转，若想下降冲床滑块则逆时针方向旋转。

(3)由模高指示器中可看出滑块正确的高度（最小单位0.1mm)。

(4)依照上述步骤，即可完成调整之程序。

3、冲床手动式滑块调整特别注意事项：

滑块调整时，请先查明模高之上限及下限，切莫超过所规定之上限及下限。

冲床电动式滑块调整(60T及60T以上精密冲床标准为电动式滑块调整)

1、冲床电动式滑块调整结构组成：

(1)滑块调整马达(2)模高指示器(3)顶料板

2、冲床电动式滑块调整步骤：

(1)将操作盘上之切换开关切至“ON”之位置。

(2)若欲上升可按下操作盘上之上升，若欲下降可按下操作盘之下降，放开押扣开关调整立即停止。

(3)滑块调整时可由滑块前面之模高指示器得知高度之多少，指示器之单位为0.1mm。

(4)当滑块调整至上限或下限时，指示器内之微动开关作动，调整立即自动停止。

(5)调整完成后切换开关调至切之位置。

(6)如运转冲床需押扣复归按钮，做复归动作，使紧急停止红灯灭，方可运转操作。

3、冲床电动式滑块调整注意事项

(1)滑块高度调整前请将顶料杆调到最高，以防模高调整时撞击它部。

(2)为使滑块调整力减轻，调整前请先将平衡器内之气压适度调整降低。

(3)调整作业时，按下紧急调整按钮，将切换开关转至“切”位置，以确保调整时的安全。

五、模具在冲压机上的安装与调试 5.1 模具在冲压机上的安装

1、冲模的安放

将闭合的冲模放在压力机的工作台垫板上，清洁上模上平面和冲床滑块下端面，用手或撬棒转动压力机的飞轮（大型压力机应该开启电动机），同时调整模具在工作台垫板上的位置，使模板处于压力机滑块的模柄孔内，用压块和其上的紧顶螺栓将模柄紧固，同时使模具上模座的上表面与压力机滑块的底面保持接触。

2、压紧下模

按上模进行校正下模的位置，然后用压板和螺栓把下模压紧定位。

3、调整装模高度

移去模具的上、下模之间的木质垫块，用手或撬棒转动飞轮使滑块移动到下死点，松开压力机调节螺杆的锁紧螺母，转动调节螺杆，使模具的凸模和凹模保持预定的位置，然后锁紧螺杆。

4、调节压力机滑块上的挡头螺钉的位置 对于需要刚性推料的模具，挡头螺钉的位置要适当，使得推料动作在压力机的上死点位置时发生，而对于不需刚性推料的模具应该使挡头螺钉的位置不妨碍模具的正常工作。

按上述步骤调整好压力机以后，方可接通电源，进行试冲。5.2 模具调整要点

1、凸凹模刃口相对位置的调整

对于无导向的冲模，上、下模安装在压力机上时，其工作零件（凸模与凹模）咬合，凸模进入凹模的深度要适中，不能太深和太浅，以能冲下制品为准。其调整是依靠调节压力机连杆长度来实现的。2、凸、凹模的间隙调整

对于有导向的冲模，只要能保证导向件运动灵活而无涩现象即可保证间隙均匀;对于无导向冲模，为了使间隙均匀，可以在凹模刃口周围衬以紫铜皮或硬纸板进行调整也可以用塞尺及透光测试方法在压力机上调整，直到上、下模的凸、凹模相互对中且间隙均匀后，再用螺钉紧固模板于压力机工作台面上，方可进行试冲。

3、定位装置的调整

在调整冲模时，应充分保证坯件定位的稳定、可靠性。并时常检查定位销、定位块、定位杆定位时是否合乎定位要求，有无位置便宜。假如位置不合适及定位形状不准，应及时休整其位置和形状，必要时要更换定位零件。

4、卸料系统的调整

卸料系统的卸料板（顶件器）要调整至与冲件贴合；卸料弹簧或卸料橡皮弹力要足够大；卸料板的行程要调整到足够使制品卸出的位置；漏料孔应畅通无阻；打料杆、推料杆应调整到顺利将制品推出，不能有卡住、发涩现象。

5、导向系统调整

模具的导柱、导套要有良好的配合精度，不能发生位置偏移及发涩现象。

油压机:

一、油压机简介

油压机是锻压机械的一大类，其产量仅次于机掀爪力机。油压机是一系列通用性压制设备，如粉末制品成型、塑料制品成型、冷（热）挤压金属成型薄板、薄板接伸以及冲压、弯曲、翻边、校正等工艺。油压机具有独立的动力机构的电气系统采用按钮集中控制，可实现调整、手动及半自动三种工作方式；油压机的工作压力、压制速度和滑块行程，均可根据工艺需要进行调整，并能完成顶出工艺、不带顶出工艺、拉伸工艺三种工艺方式，每种工艺又为定压定程两种工艺动作供选择，定压成型工艺在压制后具有保压延时自动回程。压油机除具有上述功能外，顶出缸还具有顶出、延时、自动退回。油压机适用于塑性材料的压制工艺。

油压机是一种通过专用液压油作为工作介质，通过液压泵作为动力源，靠泵的作用力使液压油通过液压管路进入油缸/活塞，然后油缸/活塞里有几组互相配合的密封件，不同位置的密封都是不同的，但都起到密封的作用，使液压油不能泄露。最后通过单向阀使液压油在油箱循环使油缸/活塞循环做功从而完成一定机械动作来作为生产力的一种机械

油压机由主机及控制机构两大部分组成。油压机主机部分包括机身、主缸、顶出缸及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。动力机构在电气装置的控制下，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，种类很多。用途也根据需要是多种多样的。如按传递压强的液体种类来分，有油压机和水压机两大类。水压机产生的总压力较大，常用于锻造和冲压。锻造水压机又分为模锻水压机和自由锻水压机两种。模锻水压机要用模具，而自由锻水压机不用模具。我国制造的第一台万吨水压机就是自由锻造水压机。油压机按结构形式现主要分为：四柱式油压机、单柱式（C型）油压机、卧式油压机、立式框架油压机等。油压机主要分为金属成型液压机、折弯液压机、拉伸液压机、冲裁液压机、粉末（金属，非金属）成型液压机、压装液压机、挤压液压机等

二、油压机的工作原理

液压机的基本工作原理是静压传递原理(即帕斯卡原理)，它是利用液体的压力能，靠静压作用使工件变形，达到成形要求的压力机械，因其传递能量的介质为液体，故称为液压机。

液压机的工作介质主要有两种，采用乳化液的一般称为水压机，采用油的称为油压机，两者统称为液压机。

液压机的基本工作原理如图4-1所示。在充满液体的连通容器里，一端装有面积为A1的小柱塞，另一端装有面积为A2的大柱塞，柱塞和连通器之间设有密封装置，使连通管内形成一个密闭的空间。当在小柱塞上施加一个外力F1时，则作用在液体上的单位面积压力为p=F1/A1，按照帕斯卡原理，这个压力p将传递到液体的全部，其数值不变，方向垂直于容器内表面。因而在连通管另一端的大柱塞上，作用于其表面的单位压力也为p，使大柱塞上产生F2=pA2=F1A2/A1的向上推动力。

可见，在小柱塞上施加一个较小的力，便可在大柱塞上获得放大了若干倍的较大的力。例如Y32-300型液压机，高压泵提供压力油的压力为20MPa，液压缸的工作活塞直径为440mm，则工作活塞能获得3000kN的作用力。

三、油压机的结构原理图（以Y32-300型液压机为例介绍，具体见图4-4）:

一、本体部分 1.机身

Y32-300型液压机机身属于四立柱机身(图4-5)。目前四立柱机身在液压机上应用最广。我国自行设计与制造的120000kN大型水压机也是采用四立柱结构的机身。四立柱机身由上横梁、下横梁和四根立柱组成，每根立柱都有三个螺母分别与上下横梁紧固连接在一起，组成一个坚固的受力框架。

液压机的各个部件都安装在机身上，其中上横梁的中间孔安装工作缸，下横梁的中间孔安装顶出缸。活动横梁靠四个角上的孔套装在四立柱上，上方与工作缸的活塞相连接，由其带动上横梁上下运动。为防止活动横梁过度降落，导致工作活塞撞击工作缸的密封装置(图4-6)，在四根立柱上各装一个限位套，限制活动横梁下行的最低位置。上、下横梁结构相似，采用铸造方法铸成箱体结构。下横梁(工作台)的台面上开有T形槽，供安装模具用。机身在液压机工作过程中承受全部工作载荷，立柱是重要的受力构件，又兼作活动横梁的运动导轨用，所以要求机身应具有足够的刚度、强度和制造精度。

2.工作缸

工作缸采用活塞式双作用缸，如图4-6所示，靠缸口凸肩与螺母紧固在上横梁内。在工作缸上部装有充液阀和充液油箱。活塞上设有双向密封装置，将工作缸分成上下腔，在下部缸端盖装有导向套和密封装置，并借法兰压紧，以保证下腔的密封。活塞杆下端与活动横梁用螺栓刚性联接。

3.活动横梁

活动衡量是立柱式液压机的运动部件，它位于液压机本体的中间。活动横梁的结构如图4-7所示。为减轻重量又能满足强度要求，采用HT200铸成箱体结构，其中间的圆柱孔用来与上面的工作活塞杆连接，四角的圆柱孔内装有导向套，在工作活塞的带动下，靠立柱导向作上下运动。在活动横梁的底面同样开有T形槽，用来安装模具。4.顶出缸

在机身下部设有顶出缸，通过顶杆可以将成形后的工件顶出。Y32-300型液压机的顶出缸结构如图4-8所示，其结构与工作缸相似，也是活塞式液压缸，安装在工作台底部的中间位置，同样采用缸的凸肩和螺母与工作台紧固联接。

四、液压系统的结构原理（以Y32-300型液压机液压系统为例(图4-9)）

1)泵11为BFW型偏心柱塞泵，公称力为20MPa，公称流量为40L/min。

2)阀1为溢流阀，调定压力是系统的工作压力20MPa。当压力超过限压20MPa时，油液通过阀1稳压溢流，它是液压系统的安全保护阀。

3)阀2为溢流安全阀，调定压力为22MPa，起限制液压系统最高压力的作用。

4)阀3和阀5分别为顶出缸和工作缸的手动换向阀，两阀作串联连接。这样，当阀3处于停止位置时，无论阀5放在任何位置，压力油都可通过阀3和中位流回油箱卸荷。这种连接使两个缸起互锁作用，保证工作缸工作于顶出缸顶出不同时动作。

5)阀4为单向阀，调定压力为1.0~1.2MPa。它的作用不仅保证压力油只能单向流动，而且当油液单向通过时，油压必须等于或大于调定的压力，所以该阀又称背压阀。

6)阀7为液控单向阀，它在系统中起平衡作用，防止活动横梁产生超前速度，并使活动横梁稳定地停止在所需要的位置上。

7)阀6为溢流阀，它在系统控制回程时防止工作缸下腔出现超压状态。

8)阀8为液控单向阀，工作时起保压作用，回程时起工作缸上腔先卸压后回程的作用。9)充液阀9和充液邮箱10在活塞靠自重下行时，依靠负压对工作缸充液，以提高空行程的速度。

五、下压油缸的结构及特点

工作缸采用活塞式双作用缸，如图4-6所示，靠缸口凸肩与螺母紧固在上横梁内。在工作缸上部装有充液阀和充液油箱。活塞上设有双向密封装置，将工作缸分成上下腔，在下部缸端盖装有导向套和密封装置，并借法兰压紧，以保证下腔的密封。活塞杆下端与活动横梁用螺栓刚性联接。

当压力油从缸上腔进入时，缸下腔的油液排至油箱，活塞带动活动横梁向下运动，其速度较慢，压力较大。当压力油从缸下腔进入时，缸上腔的油液便排入油箱，活塞向上运动，其运动速度较快，压力较小，这正好符合一般慢速压制和快速回程的工艺要求，并提高生产率。

Y32-300型液压机只有一个工作缸，对于大型且要求压力分级的液压机可采用多个工作缸。液压机的工作缸在液压机工作时承受很高的压力，因而必须具有足够的强度和韧性，同时还要求组织致密，避免高压油液的渗漏。目前常用的材料有铸钢、球磨铸铁和合金钢，直径较小的液压缸还可以采用无缝钢管。

第二篇：塑料成型工艺与设备复习内容

塑料成型工艺与设备

2012年总复习

第一章 绪论

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 塑料材料的主要分类

塑料成型加工与其他课程之间的关系 塑料的主要成型加工方法 塑料工业的六大体系 塑料成型加工的发展方向

第二章 成型加工基础

2.1聚合物成型加工流变学基础

（1）基本概念：层流和湍流、稳态流动和非稳态流动、等温流动和非等温流动、拉伸流动和剪切流动、一维流动、二维流动和三维流动；（2）聚合物熔体流变学类型剪应力-剪应变关系 2.2聚合物熔体在管道中的流动分析

（1）等截面圆管中的流动（牛顿流体、幂律流体）；（2）平行板狭缝中的流动（牛顿流体、幂律流体）；（3）环形缝隙中的流动（牛顿流体、幂律流体）；（4）异形狭缝中的流动（牛顿流体、幂律流体）； 2.3聚合物熔体剪切流动中的弹性表现（1）入口效应；（2）出口膨胀；（3）不稳定流动； 2.4成型加工的热力学基础

（1）基本概念：比容ν；比热Cp ；定容比热Cv；定压比热Cp；导热系数λ；热扩散系数α：膨胀系数β；压缩系数 k（2）聚合物的状态方程；

（3）多层稳态热传导的热量及温度计算。2.5物料混合与分散

第三章 成性物料的预处理

3.1干燥与预热 3.2粉碎 3.3造粒 3.4着色 3.5糊塑料

第四章 挤出成型

4.1挤出成型的特点及其类型 4.2挤出机

（1）主要技术参数（螺杆直径、长径比、压缩比……）（2）普通螺杆和新型螺杆（3）分流板、过滤网、料筒；（4）双螺杆挤出机、排气挤出机； 4.3挤出理论（1）固体输送理论（2）熔融理论（3）熔体输送理论（4）挤出机综合工作点 4.4典型制品的挤出（1）管材挤出；（2）板材挤出；（3）薄膜吹塑；（4）电线电缆包覆；（5）多层挤出

第五章 注射成型

5.1注射成型的类型和特点 5.2注射机（1）主要技术参数：注射量、注射压力、注射速度、塑化能力、锁模力、模腔压力、开闭模速度、模板间距、模板行程、模具的最大及最小厚度等；（2）注射装置：柱塞式、往复螺杆式；喷嘴、料筒（3）锁模装置

a.全液压式（液压式；充液式；增压式；充液增压式；稳压式）b.液压机械式（单曲肘、双曲肘、曲肘-撑板式）c．液压机械式锁模装置的受力分析（自锁及增力作用）d.调模机构 5.3注射工艺

（1）注射成型的6个周期；（2）熔融塑化过程；（3）流动造型过程 a.熔体通过喷嘴的流动；

b．熔体在模具浇道系统中的流动； c．熔体进入模腔后的流动； d.熔体在模腔中的压实与增密；（4）冷却定型过程；

（5）制品中的分子取向与内应力 5.4 热固性注射 5.5注射成型新技术

第六章 压延成型

6.1压延成型的基本原理

6.2 压延成型机：类型、主要技术参数、辊筒 6.3 压延成型的工艺 6.4 典型制品的压延成型（1）板材压延；（2）人造革压延；

第七章 模压成型

7.1 模压成型的分类（压缩模塑、传递模塑、冷压烧结）7.2 液压机的工作原理及其主要技术参数 7.3 液压成型工艺：温度、压力、时间

第八章 浇铸与涂覆

8.1浇铸成型（1）静态浇铸；（2）嵌铸；（3）离心浇铸；（4）流延浇铸 8.2涂覆成型（1）搪塑；（2）蘸涂；（3）滚塑；（4）喷涂

第九章 二次成型

9.1 薄膜双向拉伸 9.2中空吹塑 9.3 热成型

第十章 二次加工

10.1二次加工的类型

第三篇：《塑料成型工艺与模具设计》教学大纲

《塑料成型工艺与模具设计》教学大纲

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）

2011年2月26日星期六

第四篇：塑料成型工艺与模具设计教案

《塑料成型工艺与模具设计》教案 长沙职业技术学院机械工程系傅子霞

课题：双分型面注射模（教材第94—97页）。

教学目标：1.识记模具基本结构，理解和掌握模具脱模过程。2.能动手设计模具结构。

3.对模具设计产生兴趣，认识到机械设计的严谨性等。教学重点：1.双分型面注射模的结构。

2.双分型面注射模的脱模过程。

突破方法：运用类比的方法，将复杂的结构化整为零，各个突破。教学难点：双分型面注射模的脱模过程。

突破方法：将动作进行分解，逐一讲述，然后再合并动作，通过动画演示进行突破 教具：多媒体课件、塑料制件。教法：实例分析法、推理法等。学法：模拟法、讨论法等 教学过程：

一、复旧入新 通过提问的方式，复习单分型面注射模的结构和脱模过程，并引导学生分析其优缺点。然后，通过多媒体给出“一串葡萄”，创设情景，提出问题：要把葡萄从葡萄藤上摘下来，制成一粒一粒的葡萄干，怎样做效率更高？由此引出双分型面注射模。

二、新授

双分型面注射模的结构 分析：双分型面注射模是在单分型面注射模的基础上发展起来的，和单分型面注射模有部分共同之处，通过多媒体给出其典型结构，采用类比的方法找出双分型面注射模的独有结构，并结合模具功能要求，运用推理法分析每一个结构所能实现的功能。双分型面注射模结构特点：

1.采用点浇口的双分型面注射模可以把制品和浇注系统凝料在模内分离，为此应该设计浇注系统凝料的脱出机构，保证将点浇口拉断，还要可靠地将浇注系统凝料从定模板或型腔中间板上脱离。

2.为保证两个分型面的打开顺序和打开距离，要在模具上增加必要的辅助置，因此模具结构较复杂。类比：通过多媒体给出双分型面注射模的典型结构，让学生指出哪些是单分型面注射模所具有的，剩下的就是双分型面注射模独有的。（1）成形零部件，包括型芯(凸模)、中间板；（2）浇注系统，包括浇口套、中间板；

（3）导向部分，包括导柱、导套、导柱和中间板与拉料板上的导向孔；（4）推出装置，包括推杆、推杆固定板和推板；（5）二次分型部分，包括定距螺钉、弹簧、中间板;（6）结构零部件，包括动模座板、垫块、支承板、型芯固定板和定模座板等。推理：运用推理的方法，分析双分型面注射模独有结构的作用。定距螺钉——实现定距分型

弹簧——使A分型面先分型，实现顺序分型 中间板——便于取出浇注系统凝料 小结：通过和单分型面注射模的结构进行对比，采用化整为零的办法，将复杂的模具变成各个简单的个体，学生更容易接受。(二)双分型面注射模具的脱模过程

分析：由于双分型面注射模脱模过程抽象，需要有较强的空间想象能力，因此，运用实例分析法，通过将动作进行分解，分析每一个动作的动作要领，然后再合并动作，模拟开模。给出实例：通过多媒体给出一个塑料碗，和成型这个塑料碗的双分型面注射模。动作分解：

动作一浇注系统凝料和模具流道分离；

要领：必须分开一定的距离，便于取出浇注系统凝料 动作二塑料制件和浇注系统凝料分离；

要领：分离后的浇口痕迹要小，应保证塑料制件留在动模一侧，便于脱模。动作三塑件和浇注系统凝料分别和模具脱离。

要领：脱模动作要迅速，保证足够的距离，便于塑料制件被推出机构推出后和模具脱离。学生讨论：在学生理解了各个动作的要领之后，引导学生运用模拟法假想对模具进行开模。由于是双分型面，那么哪个分型面先分型呢？给三分钟时间学生思考和讨论。合并动作：（讲述）

开模时，注射机开合模系统带动动模部分后移，由于弹簧的作用，模具首先在A-A分型面分型，中间板随动模一起后移，主浇道凝料随之拉出。当动模部分移动一定距离后，固定在中间板上的限位销与定距拉板左端接触，使中间板停止移动。动模继续后移，B-B分型面分型。因塑件包紧在型芯上，这时浇注系统凝料再在浇口处自行拉断，然后在A-A分型面之间自行脱落。动模继续后移，当注射机的推杆接触推板时，推出机构开始工作，推件板在推杆的推动下将塑件从型芯上推出，塑件在B-B分型面之间自行落下。

播放动画：

通过以上讲解之后，可能还会有些学生不能理解，这时再通过多媒体，播放整个脱模过程的动画，进行演示。小结：

经过以上的三个环节后，学生基本理解和掌握了双分型面注射模的脱模过程。

（三）四种典型的结构（讲解）1.摆钩式双分型面注射模 2.弹簧式双分型面注射模 3.滑块式双分型面注射模 4.胶套式双分型面注射模

三、总结

本节课主要介绍了双分型面注射模的结构和脱模过程。通过这节课，学生基本理解和掌握了双分型面注射模的相关知识，为进一步的学习其他形式的模具打下了良好的基础。同时，通过实例的分析，使学生具备了一定的模具设计能力。

四、作业（课后思考）

除了教材中介绍的四种典型结构外，还有哪些结构可以实现顺序分型和定距分型？

五、板书设计

注射模具的典型结构——双分型面注射模 成形零部件：型芯(凸模)、中间板 浇注系统：浇口套、中间板 导向部分：导柱、导套、导向孔 推出装置：推杆、推杆固定板、推板 二次分型部分：定距螺钉、弹簧、中间板 结构零部件：；动模座板、型芯固定板、定模座板等 定距螺钉：实现定距分型

弹簧：使A分型面先分型，实现顺序分型 中间板——便于取出浇注系统凝料 动作一浇注系统凝料和模具流道分离 动作二塑料制件和浇注系统凝料分离

动作三塑件和浇注系统凝料分别和模具脱离

第五篇：塑料成型与模具设计复习总结

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。