塑料成型模具设计.pdf

书书书高职高专模具设计与制造专业规划教材塑料成型模具设计吴永锦梁国栋刘海明主编梁丰刘俊英朱俊杰副主编李大成主审 北京 内 容 简 介本书依据高职高专模具设计与制造及相关专业的企业实际岗位职业技能要求，选择手机后盖、肥皂盒、手机面板个项目，系统介绍塑件原材料、塑件结构知识、注射成型工艺和注射模具设计知识和技能方法，在介绍实际设计操作时配合了模具设计主流软件。通过本书的学习，着重培养学生掌握现代企业塑件生产的工作流程和塑件设计技能。本教材可作为高职高专院校模具设计与制造专业及相关专业的教材，也可作为工程技术人员的参考用书。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目（）数据塑料成型模具设计吴永锦，梁国栋，刘明海主编北京：电子工业出版社，高职高专模具设计与制造专业规划教材 塑吴梁刘塑料模具塑料成型设计高等职业教育教材 中国版本图书馆 数据核字（）第 号责任编辑：朱怀永特约编辑：王纲印刷：装订：出版发行：电子工业出版社北京市海淀区万寿路 信箱邮编 开本：印张：字数：千字印次：年 月第次印刷印数：册定价：元凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（）。质量投诉请发邮件至 ，盗版侵权举报请发邮件至 。服务热线：（）。前言“塑料成型工艺及模具设计”是高职高专院校模具设计与制造专业的核心专业课程，掌握课程内容对于学生今后从事模具设计、制造及相关的工作至关重要。但是，现阶段所使用教材从内容到教学方法都与现代制造业企业的实际和需求不相适应。在总结编者多年在外资企业从事模具设计及管理工作经验并依据高职教育的特点编写本书，本书在编写时力求体现和吸收新的教学理念和适应现代企业的新的知识亮点，同时也照顾该课程传统的教学内容和方法。从课程的培养目标出发编写教材内容从现代电子产品制造业与模具的关系分析出发，对高职模具设计与制造专业的企业实际岗位及其技能进行了深入分析，对本门课程的教学目标进行了准确定位。以注射模具结构及设计为核心内容，使学生掌握塑件产品生产的完整流程。为此，本书根据教学培养目标和高职学生认知规律，采用项目驱化体例进行编写。全书分为塑料材料及塑件结构设计、注射成型工艺、单分型面注射模具设计、侧抽芯注射模具设计等模块。从工作任务出发，以项目为载体引导教学为了达到能力培养目标，本书突破传统的理论和实践分割的教学模式，充分贯彻理论和实践一体化的思想，以能力培养为本位，以职业活动、工作过程为导向，科学选择项目作为教学载体。改变传统的填鸭式以教师为主的教学方法，以学生为主体，教师为指导，通过做具体的项目，使学生掌握知识和能力。该教材的每一个模块都设有核心项目，为了最终完成核心项目，每一个环节还设计了子项目，教师引导学生在完成每一个子项目，直至完成核心项目的过程中，达到能力培养目标。各个项目中都有详细讲解，可操作性强。对于每一个项目，参照企业的考核标准，列有详细的考核标准，便于对学生进行考核，其中特别注重学生职业道德和素养的考核。内容新颖，贴合现代企业实际本书在编写时结合编者多年在现代电子制造企业从事技术和管理的工作经历，在各个模块中增加了许多与现代电子产品制造企业相适应的新的内容，改变了该课程同类教材与现代制造业脱节的现状。另外，在项目选取上，注重选用学生感兴趣的现代电子产品如手机面盖和后盖为教学驱动项目，有利调动学生学习积极性，有利于使课程教学与现代企业需求接轨。另外，充分考虑到现代企业模具设计的要求，本书采用传统教学内容与现代软件使用相结合的形式。在模具设计模块，每一个设计步骤均配有相应的 软件操作。学生可在老师的指导下，运用软件按步骤完成设计任务，真正实现“教、学、做”一体化。教学方法建议教学方法上，采用项目驱动法，以本书提供的核心项目和子项目为主线，组织教学内容。先通过核心项目告知各教学模块的能力培养目标，并将核心项目和子项目化解成每一项具体的工作任务，通过完成各项工作任务来展开教学，并按考核标准对学生进行考核。按照本书的编排顺序及操作步骤，一般能够完成书中所述的各个项目，从而达到教学目的。本书由河源职业技术学院吴永锦高级工程师、梁国栋、刘海明为主编，河源职业技术学院梁丰、刘俊英、朱俊杰为副主编。全书由河源职业技术学院机电学院院长、广东省模具协会教学培训分会副主任委员李大成教授主审。限于编者水平局限，书中不足之处在所难免，欢迎广大读者批评指正。编者 年月目录绪论!一、塑料模具在现代制造业中的地位!二、高职模具专业职业规划!三、塑料模具的分类!四、操作项目!模块一塑料制品原材料的选用!【项目引导】!【项目分析】!【知识链接】!一、塑料的概念和组成!二、塑料的一般工艺特性!三、聚合物在成型过程中的流动性能!四、塑料的工艺性能!五、常用塑料!【项目训练】!【拓展训练】!模块二塑料制品结构设计!【项目引导】!【设计要求】!【项目分析】!【知识链接】!一、塑件的尺寸及其精度!二、塑件的表面粗糙度!三、塑件的几何形状!四、螺纹!五、齿轮!六、嵌件!【项目训练】!【拓展训练】!模块三塑件注射成型工艺规程!【项目引导】!【设计要求】!【项目分析】!【知识链接】!一、注射成型的原理、特点及应用!【项目训练】!二、注射机的选择和校验!【项目训练】!模块四单分型面注射模具设计!【项目引导】!【项目分析】!【知识链接】!一、单分型面注射模的原理及结构!二、塑件在模具中的位置与分型面!【项目训练】!【实训操作】!三、成型零件设计!【实训操作】!四、成型零部件的工作尺寸计算!【实训操作】!五、注射模标准模架的选用 !【实训操作】!六、浇注系统的设计 !【实训操作】!七、合模导向机构的设计 !八、推出机构的设计 !【实训操作】!九、注射模具冷却系统设计 !【实训操作】!模块五外侧抽芯模具设计 !【项目引导】!【项目分析】!【知识链接】!一、侧向分型与抽芯机构概述 !二、斜导柱侧向分型与抽芯机构 !三、斜滑块侧向分型与抽芯机构 !模块六内侧抽芯模具设计 !【项目引导】!【项目分析】!【实训操作】!模块七其他塑料成型工艺及模具 !一、压缩成型工艺及模具 !二、挤出成型工艺及模具 !三、中空吹塑成型工艺及模具 !四、压缩空气成型工艺及模具 !附录常用塑料成型收缩率表 !附录常用塑料的分类和用途 !附录注射成型塑件成型缺陷分析 !附录龙记模架及模具钢 !参考文献 !书书书绪论一、塑料模具在现代制造业中的地位（一）消费类电子产品制造业在我国的发展状况改革开放以来，在经济全球化的大背景下，我国经济总量和对外贸易在世界经济中的比重日益增加，我国正日益发展成为“世界工厂”，已经是当之无愧的世界现代制造业中心。特别是现代消费类电子产品和现代通信、计算机等 产品的生产制造，无论是品种还是产量，在全球都占有绝对优势。据统计，年我国境内生产的移动电话、个人计算机（）、数码相机占全球总量均超过 ，显示器占 ，程控交换机占 ，均已居全球第一。如今，无论在美洲还是欧洲，中国制造的产品已随处可见。在国内市场方面，随着人民生活水平的提高和我国扩大内需政策的实施，消费类电子行业出现了强劲的增长态势。工业和信息化部数据显示，年 月，规模以上电子信息产品制造业实现销售收入 亿元，同比增长 。在规模以上电子信息制造业主要产品中，手机产量达到 万部，同比增长 ；彩电产量达 万台，同比增长 ；笔记本电脑产量达 万台，同比增长 。年 月，家用电器行业累计工业销售产值同比增长 ，新产品产值累计同比增长 ，累计产销率达 。我国已成为全球最大的消费电子产品制造基地和第二大消费电子产品市场。分析人士指出，全球消费电子已开始表现出复苏的态势，同时全球消费电子的重心也正在向我国转移。（二）现代电子产品与模具消费类电子产品（以下简称电子产品）主要包括：家电类产品，如电视机、视频音频播放机、电冰箱、洗衣机、空调等；小家电产品，如微波炉、电磁炉、电风扇、电饭煲、加湿器、电吹风等；现代通信和数码产品，如笔记本电脑、台式个人计算机（）、数码相机、手机、数码摄像机等。现代电子产品的结构主要包括三个方面：硬件、结构件和控制软件。硬件主要是指电子电路部分，由电子线路板（板）、电子元器件和接插件等组成；结构件主要有外壳、面板、侧板、后板和支架等零件，具有外观造型、支撑电子线路板等硬件和完成机构动作的功能；软件控制部分主要是指控制电子产品的性能参数和动作的计算机程序或逻辑信号。由于电子产品已成为现代人们日常生活、信息沟通离不开的产品，所以市场需求量大，而且产品生命周期短，更新换代快。这就决定了电子产品具有产量大、生产节奏快、品种多的特点，通常采用大批量流水线生产模式。例如，一款手机的年产量一般在十几万台，有些畅销型号甚至达到几十万台、数百万台，按照生产计划，要求每部手机的装配生产时间（即生产节拍）是十几秒到几十秒，也就是说在手机装配流水线上，每十几秒到几十秒就必须装配好一部手机。其他产品如笔记本电脑的生产节拍也在十几秒到几十秒内。根据流水线生产节拍要求，产品的每个零部件的生产时间也应该是十几秒到几十秒。电子电路部分，如电子线路板（板）、电子元器件和接插件等零部件生产在这里不予讨论，我们重点讨论电子产品结构件的生产如何满足这种要求。电子产品结构件的生产，如产品外壳、面板、后盖和支架等，如果用传统的机械加工方式生产，仅从生产节拍来看显然不能满足生产要求。对于这类零部件，我们必须先设计制造相应的模具，然后通过自动化生产设备，如注塑机、冲压机床、压铸机等进行快速生产，而且一般来说，一个或者几个零部件就需要设计制造相应的模具。图 是电子产品生产流程图。从图中可以看出，模具是电子产品生产中非常重要的关键工装设备。可以毫不夸张地说，模具设计及制造技术是现代电子产品的关键核心技术之一。而其中的塑料件如面板、后盖等则直接影响电子产品的款式和外观，所以，与之相对应的塑料模具，特别是注射模具是现代电子产品的关键工装设备。可以说没有塑料注射模具，就没有丰富多彩的现代电子产品和现代化生活设施，我国就不能成为世界现代制造业基地。模具是现代制造业的基础。图 电子产品生产流程图二、高职模具专业职业规划我国日益发展的现代制造业迫切需要大量的模具技术应用人才，特别是当前正处于产业结构升级的关键时期，对模具人才又有了更高要求。高职模具设计与制造专业是为以现代电子产品为代表的现代制造业企业相关岗位培养技术和管理人才的实用性、实践性很强的专业。根据现代制造业企业产业升级的需要，分析出毕业生对应的岗位和技能要求，分述如下。（一）产品结构设计 能力目标能应用 软件，测绘、设计典型电子产品的塑料零件和五金冲压零件，并能绘制合格的 工程图（）。在今后工作中，能逐步独立设计整个塑料电子产品结构，并能够从事模具跟进、试模、产品试制等。技能要求具有比较扎实的机械制图知识和技能，熟练掌握公差配合基本知识和机械制造工艺基本知识，掌握和熟知模具结构及塑件成型工艺。（二）模具设计 能力目标能应用典型 软件从事模具设计，绘制合格的模具 工程图（），能够从事模具制造跟进、试模、产品试制等。技能要求具有比较扎实的机械制图知识和技能，以及相关软件操作能力；熟练掌握公差配合基本知识和机械制造工艺基本知识；熟知模具结构；较好地掌握塑件成型工艺过程和注射成型工艺参数知识。（三）产品制造工艺 能力目标能编制塑胶件（冲压件）制造标准作业指导书，能根据产能要求设计安排流水线并编制产品装配标准作业指导书，会设计或定制产品装配或零件制造的相关工装夹具（除模具外）。技能要求具有比较扎实的机械制图知识和技能，熟练掌握公差配合基本知识，具有机械制造工艺基本知识和夹具设计技能，熟知模具结构及塑件成型工艺，掌握相应的企业生产管理知识。（四）产品质量管理 能力目标能够对塑件产品及零件异常进行分析，并提出改进方案和修模措施；能够编制产品和零件检验指导书，并设计或定制相应的检验工装夹具。技能要求具有比较扎实的机械制图知识和技能，熟练掌握公差配合基本知识和机械制造工艺基本知识，熟知模具结构及塑件成型工艺，掌握 质量管理体系。三、塑料模