注塑模具設(shè)計

前言

模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備之一。無論是工業(yè)制品的生產(chǎn)，還是新產(chǎn)品的開發(fā)，都離不開模具。現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平。許多新技術(shù)和新設(shè)備的產(chǎn)生與應(yīng)用往往源于模具工業(yè)，模具制造技術(shù)代表了一個國家的工業(yè)制造技術(shù)的發(fā)展水平。2003年，大連模具工業(yè)園在大連市原市長魏富海同志的建議下成立，中共大連市委書記夏德仁同志（時任大連市市長）任大連模具工業(yè)園領(lǐng)導(dǎo)小組組長，時任大連市副市長的王承敏、邢良坤同志任副組長，魏富海同志任顧問。在大連市政府和大連開發(fā)區(qū)管委會的正確領(lǐng)導(dǎo)下，大連模具工業(yè)園經(jīng)過幾年發(fā)展，模具企業(yè)的數(shù)量增長較快，裝備和制作水平明顯提高。模具人才培養(yǎng)一直是大連模具工業(yè)園的重點(diǎn)工作之一。2006年，在魏富海同志的具體指導(dǎo)下，大連市教育局、大連模具工業(yè)園辦公室、大連市模具協(xié)會首先召開了模具企業(yè)座談會，聽取了用人單位對以往畢業(yè)生的評價；然后組織了大連日進(jìn)精密模塑有限公司、大連鴻圓精密模塑有限公司、大連華錄模塑產(chǎn)業(yè)有限公司、大連恒新精密模具制造有限公司、大連鑾藝精密模塑制造有限公司、共立精機(jī)（大連）有限公司、大連大鵬模塑有限公司、大連神通模具有限公司和大連大顯高木模具有限公司等數(shù)十家模具企業(yè)的專家和大連理工大學(xué)、大連交通大學(xué)、大連工業(yè)大學(xué)、大連大學(xué)、大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院、大連輕工業(yè)學(xué)校、大連開發(fā)區(qū)職業(yè)中專的模具專業(yè)教師到上述七所院校聽課，研究現(xiàn)有教材，模具企業(yè)專家為教材的編寫提出了許多寶貴意見和建議；最后組織了部分教師編寫了“模具設(shè)計與制造系列教材”。本系列教材由《模具制造工藝》、《壓鑄模具設(shè)計》、《注塑模具設(shè)計》和《沖壓模具設(shè)計》4本書組成，其中《模具制造工藝》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。為適應(yīng)教學(xué)改革和課程建設(shè)的發(fā)展，本系列教材的編寫充分體現(xiàn)科學(xué)性、系統(tǒng)性和新穎性。本系列教材定位主要面向本科教學(xué)，兼顧高職，并適合自學(xué)和培訓(xùn)。編寫內(nèi)容上充分吸納模具企業(yè)的意見，注重理論與實踐的有機(jī)結(jié)合，介紹了傳統(tǒng)與現(xiàn)代的模具設(shè)計制造技術(shù)，特別側(cè)重于后者。使學(xué)生或讀者通過學(xué)習(xí)和閱讀本系列教材，能夠消化理解模具設(shè)計與制造方法，從而基本掌握模具設(shè)計與制造技術(shù)。本書由宋滿倉主編，周茂軍、楊林、李邦忠任副主編。全書共分12章，第1章、第11章由大連理工大學(xué)趙丹陽、宋滿倉編寫，第2章由大連大學(xué)李邦忠編寫，第3章、第5章的5.1～5.2節(jié)、第7章由大連工業(yè)大學(xué)周茂軍、楊林編寫，第4章、第5章的5.3～5.4節(jié)、第12章由宋滿倉編寫，第6章、第8章的8.5～8.7節(jié)、第10章由大連工業(yè)大學(xué)龐桂兵編寫，第8章的8.1～8.4節(jié)、第9章由大連工業(yè)大學(xué)趙秀君編寫。全書由宋滿倉統(tǒng)稿。該系列教材在編寫工作中得到了大連開發(fā)區(qū)管委會、大連市教育局、大連市模具協(xié)會，以及各在連高校、各模具企業(yè)等單位的大力支持，尤其是大連市原市長魏富海同志始終關(guān)心并指導(dǎo)本套教材的編寫，在此深表感謝！

內(nèi)容概要

　　本書較為系統(tǒng)、全面地介紹了注塑模具設(shè)計的基本方法，包括塑料制品設(shè)計、注塑機(jī)及注塑成形工藝、注塑成形模具結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)模架、分型面選擇與成形零件設(shè)計、澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)設(shè)計、抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi)容；同時介紹了幾種特種注塑模具設(shè)計方法，最后以一實例對本書內(nèi)容加以總結(jié)。 　　本書可作為高等院校機(jī)械類、材料工程類專業(yè)本科生及?？粕慕滩?，也可作為模具設(shè)計從業(yè)人員的培訓(xùn)教材，還可供從事注塑模具設(shè)計與制造的技術(shù)人員使用。

書籍目錄

第1章  概述 　1.1  塑料成形與注塑模具 　1.2  注塑模具應(yīng)用與發(fā)展 　　1.2.1  先進(jìn)制造技術(shù)與注塑模具 　　1.2.2  新興注射成形技術(shù)與注塑模具 　復(fù)習(xí)思考題 第2章  塑料制品設(shè)計 　2.1  塑件的選材 　2.2  塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量 　　2.2.1  塑件尺寸精度 　　2.2.2  塑件表面質(zhì)量 　2.3  塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 　　2.3.1  塑件形狀 　　2.3.2  脫模斜度 　　2.3.3  壁厚 　　2.3.4  加強(qiáng)筋 　　2.3.5  防變形結(jié)構(gòu) 　　2.3.6  凸臺 　　2.3.7  圓角 　　2.3.8  孔 　　2.3.9  螺紋與齒輪設(shè)計 　　2.3.10  嵌件 　　2.3.11  鉸鏈與搭扣 　　2.3.12  文字、圖案、標(biāo)記及飾紋 　復(fù)習(xí)思考題 第3章  注塑機(jī) 　3.1  注塑機(jī)分類 　　3.1.1  注塑機(jī)概述 　　3.1.2  注塑機(jī)分類 　3.2  注塑機(jī)基本參數(shù) 　3.3  模具安裝尺寸校核 　復(fù)習(xí)思考題 第4章  注塑成形工藝 　4.1  注塑成形工藝過程 　4.2  注塑工藝參數(shù)選擇 　　4.2.1  溫度 　　4.2.2  壓力 　　4.2.3  時間 　4.3  常用熱塑性塑料成形特性和成形條件 　4.4  成形缺陷、原因與對策 　復(fù)習(xí)思考題 第5章  注塑成形模具結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)模架 　5.1  注塑模的結(jié)構(gòu)組成 　5.2  注塑模的分類 　5.3  標(biāo)準(zhǔn)模架 　　5.3.1  標(biāo)準(zhǔn)模架的組成 　　5.3.2  標(biāo)準(zhǔn)模架的組合形式 　　5.3.3  標(biāo)準(zhǔn)模架的組合尺寸及標(biāo)記 　5.4  塑料注射模標(biāo)準(zhǔn)零件 　　5.4.1  塑料注射模國家標(biāo)準(zhǔn)零件 　　5.4.2  塑料注射模規(guī)范化零件 　復(fù)習(xí)思考題 第6章  分型面選擇與成形零件設(shè)計 　6.1  分型面與型腔結(jié)構(gòu)的確定 　　6.1.1  分型面的常見類型和形狀 　　6.1.2  分型面確定的要點(diǎn) 　　6.1.3  型腔數(shù)的確定方法 　6.2  成形零件的設(shè)計 　　6.2.1  成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 　　6.2.2  成形零件的尺寸計算 　　6.2.3  模具零件公差配合關(guān)系、表面粗糙度和尺寸標(biāo)注 　　6.2.4  模具材料的選用 　6.3  模具的定位機(jī)構(gòu) 　復(fù)習(xí)思考題 第7章  澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)設(shè)計 　7.1  澆注系統(tǒng)設(shè)計 　　7.1.1  澆注系統(tǒng)的組成 　　7.1.2  澆注系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn) 　　7.1.3  主流道設(shè)計 　　7.1.4  分流道設(shè)計 　　7.1.5  澆口設(shè)計 　7.2  澆道凝料的脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計 　7.3  排氣系統(tǒng)設(shè)計 　復(fù)習(xí)思考題 第8章  抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 　8.1  常用抽芯機(jī)構(gòu)及其設(shè)計要點(diǎn) 　　8.1.1  常用抽芯機(jī)構(gòu)的分類及特點(diǎn) 　　8.1.2  抽芯機(jī)構(gòu)的組成及設(shè)計要點(diǎn) 　8.2  抽芯力和抽芯距的確定 　　8.2.1  抽芯力的估算 　　8.2.2  抽芯距的計算 　8.3  斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu) 　　8.3.1  斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯過程 　　8.3.2  斜導(dǎo)柱抽芯的結(jié)構(gòu)形式 　　8.3.3  斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 　　8.3.4  抽芯機(jī)構(gòu)與推出機(jī)構(gòu)的干涉 　8.4  彎銷抽芯機(jī)構(gòu) 　　8.4.1  彎銷抽芯機(jī)構(gòu)的組成及抽芯過程 　　8.4.2  彎銷的設(shè)計 　　8.4.3  彎銷抽芯機(jī)構(gòu)的典型實例 　8.5  斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu) 　　8.5.1  斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的組成及抽芯過程 　　8.5.2  滑塊導(dǎo)滑機(jī)構(gòu)設(shè)計 　　8.5.3  斜推桿抽芯機(jī)構(gòu) 　8.6  齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu) 　8.7  液壓抽芯機(jī)構(gòu) 　　8.7.1  液壓抽芯機(jī)構(gòu)的組成及抽芯過程 　　8.7.2  液壓抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn) 　復(fù)習(xí)思考題 第9章  推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 　9.1  概述 　　9.1.1  推出機(jī)構(gòu)的組成 　　9.1.2  推出機(jī)構(gòu)的分類 　　9.1.3  推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計要點(diǎn) 　9.2  簡單推出機(jī)構(gòu) 　　9.2.1  推桿推出機(jī)構(gòu) 　　9.2.2  推管推出機(jī)構(gòu) 　　9.2.3  推件板推出機(jī)構(gòu) 　　9.2.4  推塊推出結(jié)構(gòu) 　　9.2.5  氣動推出結(jié)構(gòu) 　　9.2.6  聯(lián)合推出機(jī)構(gòu) 　9.3  二次推出機(jī)構(gòu) 　　9.3.1  擺塊拉桿式二次推出機(jī)構(gòu) 　　9.3.2  斜楔滑塊式二次推出機(jī)構(gòu) 　　9.3.3  擺塊式二次推出機(jī)構(gòu) 　　9.3.4  擺鉤式二次推出機(jī)構(gòu) 　　9.3.5  拉鉤式二次推出機(jī)構(gòu) 　　9.3.6  “八”字?jǐn)[桿式二次推出機(jī)構(gòu) 　9.4  雙脫模機(jī)構(gòu) 　9.5  螺紋塑件的脫模機(jī)構(gòu) 　9.6  導(dǎo)向和復(fù)位機(jī)構(gòu) 　　9.6.1  推出機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)向裝置 　　9.6.2  推出機(jī)構(gòu)中的復(fù)位裝置 　復(fù)習(xí)思考題 第10章  模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 　10.1  模具溫度對制品質(zhì)量的影響 　10.2  模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 　10.3  冷卻系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu) 　　10.3.1  型腔中冷卻系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu) 　　10.3.2  型芯中冷卻系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu) 　　10.3.3  滑塊中冷卻系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu) 　復(fù)習(xí)思考題 第11章  特種注塑模具設(shè)計 　11.1  熱流道注塑模具設(shè)計 　　11.1.1  基本介紹 　　11.1.2  熱分流道板和熱噴嘴組合形式 　　11.1.3  熱流道模具應(yīng)用 　11.2  氣體輔助注塑模具設(shè)計 　　11.2.1  基本介紹 　　11.2.2  成形工藝類型 　　11.2.3  工藝流程 　　11.2.4  氣體輔助注塑進(jìn)氣噴嘴 　11.3  熱固性塑料注塑模具設(shè)計 　　11.3.1  熱固性塑料注射成形工藝要素 　　11.3.2  熱固性塑料注塑模設(shè)計要點(diǎn) 　11.4  雙色注塑模具設(shè)計 　11.5  金屬粉末注塑模具設(shè)計 　　11.5.1  基本介紹 　　11.5.2  工藝過程 　　11.5.3  工藝優(yōu)缺點(diǎn) 　復(fù)習(xí)思考題 第12章  注塑模具設(shè)計實例 　12.1  模具設(shè)計的程序 　　12.1.1  設(shè)計前的準(zhǔn)備工作 　　12.1.2  模具設(shè)計的程序 　12.2  模具設(shè)計實例 　　12.2.1  型腔的布局與標(biāo)準(zhǔn)模架選用 　　12.2.2  模具詳細(xì)設(shè)計 附錄A  塑料成形模術(shù)語 附錄B  塑料注射模零件技術(shù)條件 附錄C  塑料注射模技術(shù)條件 附錄D  塑料注射模模架技術(shù)條件 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第2章 塑料制品設(shè)計塑料制品是指利用塑料成形方法生產(chǎn)制造的塑料零件，又稱塑件。為了實現(xiàn)高品質(zhì)、低成本和高效率的生產(chǎn)，塑件的生產(chǎn)不僅與塑料種類與成分、成形方法與設(shè)備、成形工藝與模具結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系，而且塑件的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計還必須符合塑件自身的工藝特性。因此，塑料制品的設(shè)計應(yīng)該從塑料原料的選擇、塑件尺寸和精度的確定、塑件的工藝安排及其相應(yīng)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面綜合考慮，提出具有較高性價比的設(shè)計方案。塑料制品的設(shè)計應(yīng)遵循以下一般性原則。1.塑件選材在滿足塑件使用要求的基礎(chǔ)上，充分考慮塑料的工藝性、成形性和價格因素，以保證獲得較高的綜合性能價格比。2.尺寸和精度確定考慮到塑料原料在流動性、收縮率等方面的成形工藝性，以及模具制造的經(jīng)濟(jì)性、成形工藝條件的穩(wěn)定性等方面，合理確定塑件的尺寸和精度。3.工藝結(jié)構(gòu)性設(shè)計塑件的設(shè)計力求結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、裝配方便。同時還要考慮合理的工藝性結(jié)構(gòu)設(shè)計以保證塑件的成形精度、產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命；考慮合理的模具結(jié)構(gòu)方案，使模具型腔型芯易于制造，抽芯和推出機(jī)構(gòu)簡單，有效降低模具制造成本，縮短模具制造工期。4.計算機(jī)輔助設(shè)計原則當(dāng)塑件尺寸較大、精度要求高和摸具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計者的經(jīng)驗已經(jīng)不能滿足塑件及其模具的設(shè)計要求時，應(yīng)借助模具CAD／CAE／CAM專用軟件，通過有限元分析、虛擬制造等技術(shù)來提高塑件及其模具設(shè)計的質(zhì)量和可靠性，降低模具制造風(fēng)險，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。2.1 塑件的選材塑件的選材應(yīng)從塑料的力學(xué)、物理、化學(xué)性能考慮，以滿足塑件的使用要求，另外，還要考慮塑料的工藝性能和成形性能，以保證塑件既符合使用要求，又易于成形，當(dāng)然也需要考慮材料和成形的價格。當(dāng)確定一個塑件設(shè)計任務(wù)后，首先應(yīng)仔細(xì)分析塑件的功能、用途和基本構(gòu)造，然后依據(jù)其用途初選出較為合理的塑料范圍，見表2-1。當(dāng)需要驗證塑料的力學(xué)、物理、化學(xué)特性、工藝性能及成形性能的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)時，可查閱相關(guān)手冊進(jìn)行選取。值得一提的是，在進(jìn)行塑件的詳細(xì)設(shè)計、模具設(shè)計和試模調(diào)試階段，也常常需要相關(guān)的技術(shù)參數(shù)作為設(shè)計和模具調(diào)試依據(jù)，因此，設(shè)計手冊的使用將貫穿在塑料制品設(shè)計與開發(fā)過程的始終。

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