2016导学-2016章节

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1、1,模具设计与制造导学,东北大学 现代设计与分析研究所 张子骞 胡智勇,2,课程地位和任务,模具是工业生产的基础工艺装备，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。模具技术作为精密成形技术中的一项关键技术被称为“制造业之母”，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60%80%的零部件都要依靠模具成型，模具技术已成为衡量一个地区制造业水平的重要标志之一。,3,课程地位和任务,随着现代化制造业的飞速发展，企业对模具人才的需求越来越大，对模具人才的素质要求越来越高，故目前许多普通高等院校的全日制本科、高起本、高起专、专升本等均开设模具设计与制造课程。 模具设计与制造课

2、程已作为大多数院校模具设计与制造专业、材料成形等专业的专业基础课，同时也可作为机械设计、机械制造、机械电子工程、数控等相关专业的选修课。,4,课程地位和任务,课程内容主要针对金属冷冲压模具和塑料模具，讲述模具的工艺设计和典型模具的结构设计。 学生通过本门课程的学习，做到能分析：能准确分析模具的结构组成和动作原理；能正确分析制件的工艺性，并制定其生产工艺方案；能分析常见冲压和塑料模具工艺的主要质量问题，并提出一定的解决方案。会计算：能正确进行模具设计时的工艺计算，并具备模具标准件以及模具材料的选用能力。懂设计：掌握模具设计的步骤与方法，而且通过学习与训练能够完成中等复杂程度的模具设计任务。,5,

3、课程的总体结构,总学时：40学时,6,塑料模具设计：开篇导学,一、课程内容,第七章 塑料模具设计基础,第八章 热塑性塑料注射模设计,第九章 热固性塑料模设计,7.1 塑料概述 7.2 塑料制品的成型工艺 7.3 塑料制品的设计,8.1 概述 8.2 注射模与注射机的关系 8.3 成型零件设计 8.4 浇注系统设计 8.5 顶出机构设计 8.6 抽芯机构设计 8.7 模具温度调节设计,9.1 压塑模设计 9.2 压铸模设计 9.3 热固性塑料注射模设计,7,塑料模具设计：开篇导学,二、学习重点和难点 2.1 重点章节 重点章节在第八章。但是每章都有重要的基础知识和基本概念。 2.2 学习上的难点

4、 学习难点包括：塑料制品的设计，热塑性塑料注射模成型零件设计，浇注系统设计，顶出机构设计和抽芯机构设计；热固性塑料注射模的特点。,8,塑料模具设计：开篇导学,三、学习进度表,9,塑料模具设计：开篇导学,四、基础课程 画法几何及机械制图、工程材料、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、几何量公差与测量、机械制造基础、高分子等。 五、课程选用教材 李集仁等编，模具设计与制造（第二版），西安：西安电子科技大学出版社，2010。 六、参考教材 1. 叶久新等编，塑料成型工艺及模具设计，北京：机械工业出版社，2008。 2. 俞芙芳等编，塑料成型工艺及模具设计，武汉：华中科技大学出版社，2007。 3

5、.党根茂等编，模具设计与制造，西安：西安电子科技大学出版社，1995。,10,塑料模具设计分章导学：第七章,第七章 塑料模具设计基础 7.1 塑料概述 7.2 塑料制品的成型工艺 7.3 塑料制品的设计,知识点： （1）塑料的基本组成。 （2）塑料主要特性。 （3）掌握热塑性塑料和热固性塑料的区别。 （4）塑料成型工艺特性。 （5）塑料制品的成型方法。 （6）塑料制品的设计。,11,塑料模具设计分章导学：第七章,知识点：（1）塑料的组成及其作用。 塑料的主要成分是树脂。 1、填充剂。起降低产品成本、改善塑料性能和增强的作用。 2、增塑剂。能提高塑料的弹性、可塑性、流动性，改善其低温脆化的弱点，

6、使塑料变得柔软和抗振。 3、润滑剂。作用是易于成型流动与脱模 4、固化剂。促使树脂固化、硬化的添加剂。作用是使树脂大分子链受热时发生交联，形成硬而稳定的体型网状结构 5、填充剂。重要但非必要。减少贵重树脂含量，降低成本。改善塑料性能，扩大使用范围。填充剂的组分一般不超过塑料组成的（质量分数）40%。 6、稳定剂。能抑制和防止塑料在加工成型或使用过程中，因受热、光、氧等作用而产生降解、养花断链、交链等现象而致使塑料性能遭到破坏，使塑料的性能稳定。光稳定剂、热稳定剂和抗氧剂等。,12,塑料模具设计分章导学：第七章,知识点： （2）塑料主要特性。 1. 质量轻 2. 化学稳定优越 3. 电绝缘性能好

7、 4. 比强度高 5. 减摩，耐磨性能优良，自润滑性好 6. 成型加工方便 7. 粘结性能好 8光学性能好 9. 着色性能较强 10. 导热率低,13,塑料模具设计分章导学：第七章,知识点：（3）掌握热塑性塑料和热固性塑料的区别。 热塑性塑料 线形或带有支链线形结构的聚合物。受热变 软，成 为流动的黏稠液体，具有可塑性。冷却定型加热变软。 成型加工过程中，一般只有物理变化，变化过程是可逆的。 热固性塑料 体型网状结构的聚合物，加热指出分子呈线性 结构，具有可溶性和可塑性；继续加热，温度达到一定程度，分子呈现网状结构，变成不溶或不熔的体型结构，形状固定。再加热，不再软化，不再可塑。 既有物理变化

8、，又有化学变化，变化过程不可逆,14,塑料模具设计分章导学：第七章,知识点：（4） 塑料成型工艺特性 1.收缩率 2.结晶性 3.热敏性 4.水敏感性和吸湿性,15,塑料模具设计分章导学：第七章,知识点：（5）塑料制品的成型方法。 1.注射成型 2.挤出成型 3.压缩成型 4.吹塑成型 5.传递模塑 6.热成型,16,塑料模具设计分章导学：第七章,知识点：（6）塑料制品的设计 1.塑件设计原则：满足使用要求和外观要求；针对不同物理性能扬长避短；便于成型加工；尽量简化模具结构。 2.尺寸精度与表面质量：影响塑件尺寸精度的因素； 3.形状和结构设计：脱模斜度设计、塑件壁厚设计、加强筋、塑件支承面的

9、设计、塑件圆角的设计、塑件孔的设计、侧孔及侧凹。 4.塑料螺纹、齿轮设计 5.嵌件的设计,17,塑料模具设计分章导学：第八章,第八章 热塑性塑料注射模设计 8.1 概述 8.2 注射模与注射机的关系 8.3 成型零件设计 8.4 浇注系统设计 8.5 顶出机构设计 8.6 抽芯机构设计 8.7 模具温度调节设计,知识点： （1）注射机的基本组成 （2）注射模与注射机的有关参数校核。 （3）成型零件结构设计及其工作尺寸的计算。 （4）普通浇注系统的组成及结构形式。 （5）无流道浇注系统的设计。 （6）排气孔道的设计。 （7）顶出机构的分类及其常用结构形式。,18,塑料模具设计分章导学：第八章,第

10、八章 热塑性塑料注射模设计 8.1 概述 8.2 注射模与注射机的关系 8.3 成型零件设计 8.4 浇注系统设计 8.5 顶出机构设计 8.6 抽芯机构设计 8.7 模具温度调节设计,知识点： （8）抽芯机构的结构类型，写到相互抽芯参数的确定。 （9）冷却系统的设计要点及冷却装置的典型结构。 （10）电阻加热装置的形式。,19,塑料模具设计分章导学：第八章,知识点： （1）注射机的基本组成。 通常一付注射模由下列基本部分组成： 1.定模机构； 2.动模机构； 3.浇注系统； 4.导向装置； 5.顶出机构； 6.抽芯机构； 7.冷却和加热装置； 8.排气系统。,20,塑料模具设计分章导学：第八

11、章,知识点： （2） 注射模与注射机的有关参数校核。 1、最大注射量 2、锁模力 3、注射压力 4、注射速率 5、模具在注射机上的安装尺寸（重点掌握） 6、其它尺寸 7、注射机参数,21,塑料模具设计分章导学：第八章,知识点： （3）成型零件结构设计及其工作尺寸的计算。 1.成型零件的结构设计：凹模、凸模（成型杆）、螺纹的结构； 2.型腔和布局:数目确定和布局； 3.分型面的选择； 4.成型零件工作尺寸的计算； 5.型腔壁厚与底板厚度的计算(一般了解)； 6.型芯的强度计算 (一般了解)；,22,塑料模具设计分章导学：第八章,知识点： （4）普通浇注系统的组成及结构形式。 普通浇注系统的构成、

12、作用及原则； 普通流道设计： 1.主流道的设计 2.冷料井的设计 3.分流道的设计 4.浇口的设计,23,塑料模具设计分章导学：第八章,知识点： （5）无流道浇注系统的设计。 1.适用于无流道浇注系统的塑料应具有的性能。 2.绝热流道：绝热流道是将流道设计得特别粗大，利用塑料导热性能的特点，使流道中的熔体向模具散热少，以致流道内熔体保持近熔融状态，能不断地通过流道进入型腔。 1）井式喷嘴结构 2）绝热分流道结构 3.热流道：热流道按结构形式分两类：单型腔热流道称为延伸式喷嘴；多型腔热流道称为热分流道或热流道。 1）延伸喷嘴结构 2）热分流道结构,24,塑料模具设计分章导学：第八章,知识点： （

13、6）排气孔道的设计。 1.间隙排气：大多数情况下，可利用模具分型面或模具零件间的配合间隙排气，可不另设排气槽，特别是中小型模具。 间隙排气的形式。 2.排气槽：大型塑件制品的形状及其在模具中的位置、浇口的形状和位置对模具的排气具有很大的影响。通常排气槽最好加工成弯曲状，其截面由细到粗逐渐加大。应遵循的原则。 排气槽位置选择原则及其结构。,25,塑料模具设计分章导学：第八章,知识点： （7）顶出机构的分类及其常用结构形式。 1.一次顶出机构：(1)顶杆式顶出机构及其复位机构； (2)顶管脱模机构； (3)推板脱模机构。 2.二次脱模机构:(1)弹簧式二次脱模机构； (2)气动二次脱模机构； (3

14、)双脱模机构。 3.螺纹制品的脱模机构：(1)外螺纹脱模； (2)伞齿轮脱模； 4.浇注系统凝料的自动脱落机构 5.脱模力的计算（一般了解）,26,塑料模具设计分章导学：第八章,知识点： （8）抽芯机构的结构类型，斜道侧向抽芯参数的确定。 1.手动抽芯机构 手动抽芯机构分为模内手动抽芯和模外手动抽芯。 2.液压、气动抽芯机构 液压、气动抽芯机构分别以液压油、压缩空气为抽芯动力。 3.机动抽芯机构 有多种形式，是目前生产中广泛应用的一种抽芯机构。 （1）斜导柱抽芯结构形式，干涉与避免干涉的条件，早复位机构； （2）弯销抽芯； （3）齿轮齿条斜向抽芯。,27,塑料模具设计分章导学：第八章,知识点：

15、 （9）冷却系统的设计要点及冷却装置的典型结构。 模具冷却剂可以用水、压缩空气和冷冻水冷却，而水冷却最为普遍。 冷却水道的开设受模具上镶块和顶出杆等零件几何形状的限制，必须根据模具的特点灵活地设置冷却装置。 （1）冷却装置的设计要点； （2）冷却装置的典型结构。,28,塑料模具设计分章导学：第八章,知识点： （10）电阻加热装置的形式。 电阻加热装常用的三种形式。,29,塑料模具设计分章导学：九章,第九章热固性塑料模设计 9.1 压塑模设计 9.2 压铸模设计 9.3 热固性塑料注射模设计,知识点 （1）压塑模设计，与压力机的关系，压塑成型的工艺流程。 （2）压铸模设计。 （3）热固性塑料注射

16、模设计,30,塑料模具设计分章导学：第九章,知识点：（1）压塑模设计，与压力机的关系，压塑成型的工艺流程。 1.压塑成型工艺流程。 2.压塑模的分类：（1）敞开式压塑模；（2）闭合式压塑模；（3）半闭合式压塑模；（4）演化式压塑模；（5）多型腔压塑模。 3.压力机有关工艺参数的校核：(1)最大总力；(2) 制品出模力；(3)压塑模固定板尺寸；(4)压塑模高度和开模行程；(5)压力机顶出机构的校核。,31,塑料模具设计分章导学：第九章,知识点：（2）压铸模工艺特点。 1.压铸成型工艺特点。 2.浇口截面值应保证所需塑料容量在1030秒（s）内充满型腔。,32,塑料模具设计分章导学：第九章,知识点： （3）热固性塑料注射模设计。 1.热固性塑料注射成型工艺过程。 2.热固性塑料注射模典型结构及其与热塑性注射模的比较。,33,课程特点,1.机械设计的学科体系主要包括以下三个方面：设计理论和设计方法学、基础零件的设计理论与方法、专业机械的设计理论与方法。本课程属于专业机械设计领域，故有自身的一套专用的