模具设计（共12篇）
模具设计 篇1
在高职院校人才培养水平评估过程中, 教师的课程说课是一项必不可少的重要内容。说课是教师口头阐述一门课程在专业课程体系中的定位、教学目标、课时分配、课程设计思路、教材内容取舍与序化、教学条件、课程教学方法的选择、课程考核等一系列教学元素的确立及其理论依据的一种教学研究活动。通过说课可以考查教师教育教学理念和课程开发、设计与实施的能力。笔者拟结合《塑料成型工艺及模具设计》的教学经验, 探讨这门课程的说课设计。
课程定位与目标
(一) 课程的定位
《塑料成型工艺及模具设计》是模具设计与制造专业核心课程之一, 它的作用是培养学生从事冲压工艺设计、冲压模具设计、冲压模具装配调试与维护的知识与技能。课程内容承前启后, 先修课程有《机械制图》、《机械设计》、《机械制造基础》等, 后续课程有《模具CAD CAM》、《三维设计》等。
(二) 课程的目标
技能目标简而言之, 本课程的教学目标是培养学生一能分析、二会计算、三懂设计、四强操作。例如, 能正确分析塑料制件的成型工艺性, 会正确进行模具设计时的工艺计算, 懂得如何完成中等复杂程度的模具设计任务, 能够完成冲压模具的安装、调试与制件的生产操作, 从而达到本专业对应职业岗位的相关工作要求。
情感目标培养学生学习的主动性和自主学习能力, 以及创新能力、沟通能力和团队协作精神, 同时, 养成严谨细致的工作态度和爱岗敬业的工作作风。
课程教学资源
本课程建立了多元化的教学资源, 包括理论教材、实践教材、网络资源、校内实训室和校外实训基地。这些资源相互补充, 能够满足本课程理论教学与实践教学的需要。
(一) 教材选用
课程教材选用由高等教育出版社出版, 齐卫东主编的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《塑料模具设计与制造》。该教材在内容上兼顾了理论基础和生产实践两个方面, 内容全面, 实用性强。书后所附助学课件包含了大量动画, 辅助教学内容, 使成型工艺的讲解更加生动、直观, 有利于激发学生的学习兴趣。
(二) 校内实训基地
目前, 本专业已建成与模具设计相关的多个实训室和实训中心, 如表1所示。完善的校内实训基地确保了实践教学的顺利开展, 为培养学生的专业技能提供了保障。
(三) 校外实训基地
根据《塑料成型工艺及模具设计》课程教学需要, 本专业加强了与周边高校、企业的合作, 如与江苏常发集团、南京汽车集团有限公司等多家企业建立了长期合作机制, 为本课程的教学建设了产学研平台。学生在校外实习基地可完成课程实训、职业素质培养、生产实习、毕业顶岗实习等。比较稳定的校外实践基地网的形成是课堂教学的有效延伸。
教法与学法分析
(一) 教学方法与手段
本课程在教学过程中应针对不同的知识模块采用适当的教学方法。例如, 对塑料基础知识“成型工艺”主要采用课堂讲授和启发式教学, 对几种典型成型工艺的教学主要是现场教学。模具拆装实训是在学完模具基本结构的基础上由教师现场演示、学生分组练习。模具设计部分主要是采用案例分析、对比推理的教学方法。最后阶段的课程设计采用任务驱动法, 教师下达设计任务, 学生小组讨论、协作完成设计。在教学过程中, 这些教学方法的灵活运用, 形成了“教学做”合一的教学模式。
在教学手段上, 强调多媒体、网络资源与传统教学手段的恰当运用。一些抽象枯燥的成型工艺, 学生没有直接接触过, 如果在课堂上直接讲授, 学生将很难理解。而借助多媒体课件和丰富的网络资源, 不仅能使抽象的教学过程变得形象、直观、生动, 而且借助网络平台能增加课堂的信息量, 拓宽学生的视野, 大大提高课堂的效率和质量。
(二) 学习方法指导
学情分析本课程的教学对象是模具设计与制造专业二年级学生, 他们已学习了《机械制图》、《机械设计》、《机械制造基础》等先修课程, 有一定的看图、读图、绘图能力和动手操作能力。但学生的基础参差不齐、自学能力不强、对枯燥的专业知识不太感兴趣, 因而在学习过程中存在着这样三对矛盾:结构图量大——学生读图能力弱;成型工艺复杂——学生不熟悉工艺;参数计算繁多——学生机械记忆公式。
采取措施 (1) 多媒体教学, 利用实物模型; (2) 现场教学, 动画演示; (3) 优化课程设计, 进行案例分析。
学习方法 (1) 从做中学, 提高读图能力; (2) 从实践中发现规律, 培养自主学习能力; (3) 小组讨论激发兴趣, 达到举一反三。
教学组织与实施
(一) 课程整体设计
本课程打破了传统的课程设计模式, 树立了新的设计理念和思路, 从工作岗位中提取工作任务, 再转换成学习任务, 最后设计成整合的工作任务作为教学内容。教学内容安排按照认知规律由易到难, 分为四个阶段, 共90个学时。第一阶段是塑料基础知识及成型工艺, 12学时;第二阶段是模具拆装实训, 14学时;第三阶段是模具结构设计, 40学时;第四阶段是塑料模具课程设计, 24学时。
本课程的重点、难点是注射模具结构设计, 将其分为八项具体任务, 前两项是模具整体结构的认识和工艺分析, 其他六项是模具各零部件的结构设计。
(二) 课程考核
课程的考核包括平时成绩考核、理论考试、单元设计实训考核三部分。其中, 请企业工程师参与单元设计实训考核, 学生参与平时成绩的自评与互评, 教学评价实现了多元化。具体如表2所示。
(三) 教学程序设计
下面以一个具体的教学案例“双分型面注射模”展示本课程教学程序的设计。
第一步:创设情境, 导入新课 (5分钟) 。本节课之前我们学习了单分型面注射模, 所以, 这次课采用对比分析的方法授课。首先, 复习单分型面注射模的结构和脱模过程, 其次, 创设情境, 提出问题:如果塑料制品要求外观平整、光滑, 那么应该设计成点浇口, 这时, 自然涉及一个问题——浇注系统凝料和塑件如何取出?图1将单分型面和双分型面结构进行了对比。分析发现, 只有设置两个分型面才能够分别取出凝料和塑件。从而导入新课——双分型面注射模。
第二步:剖析重点——模具结构 (30分钟) 。通过辨析找出双分型面注射模独有的结构:中间板、定距螺钉和弹簧, 如图2所示。
第三步:突破难点——脱模过程 (30分钟) 。先用实例分析法, 给出实例。以日常生活中的塑料碗为例, 让学生在认识双分型面模具的基础上分析其脱模过程, 可以小组讨论的形式。在这个过程中, 学生可能会遇到一些脱模过程问题, 带着这些问题, 我们用多媒体课件播放其脱模过程, 学生会更加印象深刻, 更容易理解其过程。然后, 将脱模过程进行动作分解, 分析动作要领。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:塑料制件、浇注系统凝料分别与模具脱离。最后, 合并动作, 播放动画, 突破难点。经过前面对脱模过程的动作分解, 学生已经基本掌握了脱模过程, 此时再重新播放动画, 通过“给出情境——观察思考——小组讨论——播放动画”的形式, 有利于学生在理解的基础上彻底掌握, 从而突破难点, 并做到举一反三。
第四步:知识运用, 巩固提高 (15分钟) 。在学习了本节课后, 为了让学生进一步巩固所学内容, 教师提出四个教学方案供学生思考, 并且通过小组协作, 总结脱模过程。在整个过程中, 教师巡回指导, 最后对各个组的成果作简要总结。
课程特色与创新
本课程的特色主要体现在: (1) 课程坚持体现职业岗位能力的、基于工作过程导向的开发思路; (2) 遵循“三重原则” (重基础、重技能、重工程应用) , 确定课程内容, 将课程的教学内容由易到难分为基础、技能、应用三个部分, 内容与职业资格要求的相关内容融会贯通; (3) 充分利用企业优势资源, 在真实生产环境中, 完成教学任务; (4) 灵活多样的、多层次的、“教学做”紧密结合的课程教学方法。
最后, 对本次说课设计加以总结:《塑料成型工艺及模具设计》这门课实现了课程设计岗位化, 教学内容职业化, 教学方法灵活化, 教学评价多元化。
参考文献
[1]周颖.Excel数据管理的说课设计[J].中国教育技术装备, 2010, 2 (6) :45-46.
[2]孔丽, 杨晓东, 等.《机械工程材料与工艺》说课设计[J].中外教育研究, 2010 (8) :58-60.
[3]夏雪刚.论高职院校专业课程说课[J].职业技术, 2009 (2) :40.
[4]邹万全.谈“说课”必备的五要素[J].内江科技, 2010 (9) :190.
模具设计 篇2
三级模具设计师
1、三级模具设计师（模具助理工程师）（具备以下条件之一者）
（1）具有以高级技能为培养目标的技工学校、技师学院和职业技术学院本专业或相关专业毕业证书。
（2）具有本专业或相关专业大学专科及以上学历证书。
（3）具有其他专业大学专科及以上学历证书，连续从事本职业工作1年以上，经三级模具设计师正规培训达规定标准学时数，并取得结业证书。
2、二级模具设计师
二级模具设计师（模具中级工程师）（具备以下条件之一者）
（1）取得三级模具设计师职业资格证书后，连续从事本职业工作2年以上。
（2）取得三级模具设计师职业资格证书后，连续从事本职业工作2年以上，经二级模具设计师正规培训达规定标准学时数，并取得结业证书。
（3）具有本专业或相关专业大学本科学历证书，取得三级模具设计师职业资格证书后，连续从事本职业工作3年以上。
（4）取得硕士研究生及以上学历证书后，连续从事本职业工作2年以上。一级模具设计师
3、一级模具设计师
一级模具高级工程师）（具备以下条件之一者）
（1）已通过模具工程师资格认证者；
（2）研究生以上或同等学历并从事相关工作一年以上者；
（3）本科以上或同等学历并从事相关工作两年以上者；
（4）大专以上或同等学历并从事相关工作三年以上者。
职业培训培训期限及场地设备
三级模具设计师不少于280标准学时；二级模具设计师不少于320标准学时。配备计算机、教学投影仪、教学互动网络连接控制台，配有相关通用机械CAD/CAF和模具
CAD/CAE软件，具有宽带上网条件。
鉴定方式
分为理论知识考试和专业能力考核。理论知识考试采用闭卷笔试方式，专业能力考核采用实际操作方式。编辑本段职业特征模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工业装备，属于高新技术产品
模具设计 篇3
【关键词】冷冲压；模具设计；课程设计；教学总结
《冷冲压工艺与模具设计》是高职模具设计与制造专业的专业核心课程之一，冷冲压模具课程设计是从理论知识向实际产品的模具设计过渡的重要环节，其目的是使学生初步掌握模具设计的基本方法和步骤，使学生具备独立查阅模具设计手册等工具书的能力，以及培养学生综合运用所学知识来设计冷冲压模具的能力等。
我在指导学生进行《冷冲压工艺与模具设计》课程设计时，发现学生存在这样一些问题：一是学生的水平参差不齐，对理论知识理解掌握的差异较大，尤其是综合应用所学知识解决实际问题的能力普遍较差；二是钻研精神不够，主动性差，遇到一些困难，不愿意自己查阅资料，过于依赖教师的辅导；三是对自己信心不足，每做完一小部分都要教师的确认，才敢进行下一步的设计。为了改变这种状况，我对课程设计的选题、组织实施以及成绩评定等环节做了一些积极的探索，收到了良好的效果。
一、课程设计的选题
课程设计的选题要有一定的实际应用价值，应直接来源于生产实际或具有明确的应用领域，其设计的结果也将作为《模具制造工艺学》和《模具钳工工艺学》的实训项目。我精心挑选了啤酒瓶开启器、方形接触片、蚊香支架、金属瓶盖等都可以作为设计的选题。考虑到学生水平参差不齐，同一班级中的学生之间存在较大差距，为了使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的水平和能力相适应，既让每个学生都能顺利地完成设计任务，又能充分发挥优秀学生的潜能，我确定了复杂程度不同、工作量不同的设计课题，供不同层次的学生完成。学习成绩一般或较差的学生，所要完成的设计课题是“单工序模”的设计，其难度不大，设计工作量适中；难度和设计工作量都较大的“復合模”和“级进模”两个设计课题，供学习成绩好、能力强、肯钻研的优秀学生选择。
二、课程设计任务的组织实施
提前布置设计任务，把课程设计融合到理论教学之中。以前的做法是把课程设计放在理论教学课程全部结束后进行的。我在辅导学生设计时发现，有不少学生对设计时所要用到的理论知识和基本方法，都不会应用，有的甚至已经忘记了，辅导时很费力气，影响课程设计的顺利进行。为了改变这种状况，我采取了提前布置设计任务的做法，把课程设计融合到课程的理论教学之中。在某个模块之前把课程设计的任务书与课程的授课计划一起发给学生，让学生从学习本课程开始，就接触设计课题，在学习理论知识的过程中逐步熟悉设计课题。以“方形接触片的冲裁模设计”为例，把设计的任务分解成产品的工艺性分析、冲压工艺方案确定、模具结构总体方案的确定、冲压工艺计算、模具结构总体设计、模具零部件结构设计、选定冲压设备、绘制总装图和零件图等八个部分。把这八个部分融入到有关章节的理论教学中去，学习完有关章节后，把相应任务作为课外练习布置给学生课后完成。由于这些课外作业与课程设计联系紧密，学生大多十分重视，积极性很高。到进行课程设计时，设计任务中的绝大部分已经经过了一次演练，大多数学生对设计计算的方法和步骤已经不再陌生，只需将所作过的资料进行修改、连接整理，便可以较顺利地完成设计计算说明书的编写，把主要精力和时间用于结构设计和绘图，从而使绝大多数学生都能够顺利地按时完成设计任务。
为保证每个学生都能积极参与课程设计并有所收获，我采取了以下措施：一是分组进行，每个设计小组一般为两人。每个小组之间选题不同或原始设计数据不相同，这样可以避免小组之间相互抄袭。并在小组内把设计任务分解到人，小组成员之间既相互合作，又都有自己的任务，人人都必须自己动手、相互督促才能按时完成。二是在设计过程中，强化过程性考核，每天检查各小组的设计进度及完成的情况，将过程性考核纳入学生设计的总评成绩中。三是准确把握设计工作量，在给每个学生分配设计任务时，根据能力不同区别对待，既做到任务充足，又保证每个学生只要抓紧时间都能按时完成。四是指导注重培养能力，对于大多数学生，指导的重点是设计的基本方法和步骤以及如何查阅设计资料和工具书；对基础较差的学生则以答疑的形式进行个别辅导。对于学生问得比较多的问题，我们就集中讲解。
计算机绘图是我专业学生必备的技能，为了进一步提高学生的计算机绘图能力，我们要求学生所设计的图纸必须用计算机绘制，学生可以根据自己的实际情况选择用相应的软件，如AutoCAD绘制、UG或Pro/E造型再生成工程图打印出来。通过实践，我觉得这样做有三点益处：一是与实际接轨，现在工厂设计人员都是采用计算机绘图；二是在计算机绘图便于修改，图纸干净整齐，线条粗细均匀，学生把自己绘制的图纸打印出来，容易产生成就感，有利于增强学生的自信心；三是给学生提供了一次把所学软件技能应用于设计的机会，对进一步提高学生的计算机绘图技能大有益处。
三、成绩评定
我在评阅设计资料时强化了答辩环节，通常给每个学生安排5到10分钟的答辩时间，答辩环节可以发现学生在设计过程中存在的问题，促使学生对自己设计的结果进行反思、改进。学生的设计成绩由两部分组成：一是答辩教师在仔细审阅学生的设计资料的基础上，结合学生的答辩情况和设计课题的难易程度给出成绩，此成绩占设计成绩的70%；另一部分是平时考核成绩，由指导教师根据学生在设计过程中的表现，如遵守作息时间情况、是否按时独立完成等评定，占设计成绩的30%。
实践表明，以上做法能够较好地适应当前绝大多数学生的实际情况，充分调动学生的积极性，课程设计效果有了明显的提高。效果主要表现在三个方面：一是针对每个学生的实际水平分配不同的设计任务，使每个学生都必须认真去做，避免了以前基础差的学生无从下手的弊端。现在学习较差的学生也可以自己去完成设计任务，和其他学生一样得到了锻炼，看到了自己的成绩，感受到成功的快乐，有利于增强他们的自信，对他们以后的进步大有益处。二是把课程设计贯穿到课程理论教学中，体现了理论联系实际的教学原则。三是把课程设计与绘图软件相结合，体现了学以致用，学有所用的原则。
参考文献：
注射垫圈模具设计 篇4
使用叠层式模具成型投影面积与重量之比较大的塑件, 如浅腔薄壁件、板、栅、框等, 可在不增加模板面积和锁模力的情况下, 使每模成型塑件数量成倍增加, 注射机的生产能力得以充分发挥, 生产效率大幅度的提高, 产品单耗下降[1]。如本文中设计的塑料滑动垫圈零件, 质量轻, 投影面积较大, 做成一模一腔, 生产效率较低, 如果在同一分型面做多腔, 模具尺寸要求较大, 而且对注射机的锁模力要求也很高, 用在大型注射机上每次塑化料使用效率很低, 而在小型注射机又无法安装。针对这种情况, 国内外推出了多层注射模具, 但大多是针对热流道模具 (因浇口始终处于熔融状态不用脱模) , 但热流道模具结构复杂且成本较高, 目前运用不广泛。若公司因大型注射机数量有限, 要在小型注射机上生产该零件, 针对此实际情况设计了一付普通浇注系统的三层注射模具, 解决了普通浇注系统多层注射模浇口和塑料件的脱模问题。
2塑料件分析
该塑料零件如图1所示, 放在两铜件之间, 作调整间隙和旋转滑动之用, 装配时靠外径配合, 塑料件的两大面要光滑, 不能有凸起、凹陷、飞边等缺陷。使用塑料为辽宁石化生产的聚丙烯PP牌号T30S, 单件重量为6克左右, 聚丙烯流动性好, 收缩范围大, 易产生飞边和变形失圆。零件生产批量较大。为了保证塑件大面光滑, 在平面上不加顶杆, 在塑料的内径上做成单边20°的锥度, 如图1所示, 靠塑料的收缩从模腔中脱出。
注射机:
德产ARBURG雅堡注射机
螺杆直径mm:25
最大注射量 (PS) g:39
模具高度mm:150-300
模具的最大尺寸长x宽:250x250
最大锁模力KN:350
最大注射压力KN:77
开模行程mm:60-200
3模具结构分析
该模具的外型尺寸为240×200×215, 模具的开模行程为155。模具的型腔、型芯和模板做成一体, 材料用国产的塑料模具钢P20, 为了保证塑料件的精度, 采用均布的圆周三处侧向进料, 减小塑料件的变形, 将成型塑件内径的型芯加工成20°的锥度, 利用聚丙烯塑料的成型收缩从型腔中脱出, 流道中的凝料如何自动脱出, 是影响普通浇注系统叠层式模具发展的一大原因, 热流道叠层模具因流道始终处于熔融状态, 所以不存在此问题。若采用从德国进口的注射机上有气动脱模的功能, 可设计一种气动脱模机构, 如图2所示:Ⅱ、Ⅳ两处分型的流道靠气动二次脱模脱出流道凝料, 在定模固定板7和型腔板Ⅱ14两处放置压缩空气管34, 和主流道衬套5小孔相通 (图2C-C) , 型腔板Ⅰ12、型腔板Ⅲ17和主流道衬套5的锥面的配合要保证模具闭合时不露气。开模时为了确保前两层塑件和流道凝料在主流道衬套一侧, 设计了拉料钉2和锁模机构 (如图D-D所示) , 拉料钉的作用是用前面倒锥形台阶包裹流道凝料从分流道中脱出。锁模机构原理是锁模滑块35分别固定在定模固定板7和型腔板Ⅱ14上, 锁模滑槽36分别固定在型腔板Ⅰ12和和型腔板Ⅲ17上, 锁模滑槽36内部的定位钉37被压缩弹簧38压紧在锁模滑块35的凹孔中, 从此处分型要克服压缩弹簧的压力, 为了保证流道凝料先停留在主流道衬套中, 调节弹簧的压力使锁模机构的锁紧力大于分型面Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ处的开模力。三层相连接的主流道在分型面Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ处分型时在连接的最细端及直径1.6处被拉断, 由于聚丙烯的流动性好, 此直径足以充满塑件, 直径太大不易被拉断, 太小压力损失大, 不易充满型腔。主流道锥度取6°。复位杆29、拉料杆27靠与模具的下推板26螺纹连接的注射机液压顶出机构28复位, 分型面开模行程靠锁模机构和螺钉9、21、33限位。前两层流道凝料的气动二次脱模的原理是分型面Ⅱ、Ⅳ两处先分型, 流道凝料在主流道衬套5锥孔的摩擦力和拉料钉2的作用下, 粘在主流道衬套一侧, 当行程结束后, 锁模机构被拉开, 定模固定板7和型腔板Ⅰ12分型, 流道凝料在三个分流道和底部台阶搭在型腔板Ⅰ12上 (图2Ⅱ放大图) 阻碍了流道凝料和主流衬套一起运动, 所以流道凝料被脱出一段距离, 未完全脱落, 主流道衬套5和型腔板Ⅰ7的配合锥面被拉开一段距离, 注塑机的气阀打开, 压缩空气从主流道衬套5的小孔中将流道凝料吹落。
1.螺钉2.拉料钉3.定位圈4.流道凝料5.主流道衬套6.销钉7.定模固定板8.冷却水孔9.螺钉10.导柱11.导套12.型腔板Ⅰ13导套14.型腔板Ⅱ15.螺钉16.螺钉17.型腔板Ⅲ18.塑料件19.型腔板Ⅳ20.型腔板Ⅴ21.螺钉22.支架23.动模固定板24.上推板25.螺钉26.下推板27.拉料杆28.注射机液压顶出装置29.复位杆30.垫块31.螺钉32.导柱33.螺钉34.压缩空气管35.锁模滑块36锁模滑槽37.定位钉38.弹簧39螺钉40.螺钉41.销钉
4模具的动作过程
注射机开模时, 模具在分型面Ⅰ处有锁模机构先不分型, 利用锁模机构拉动型腔板Ⅰ12在分型面Ⅱ处分型, 相连接的主流道凝料在直径最小处拉断, 塑件由于自身的收缩从模具型芯的锥面上脱出, 塑件和流道凝料粘在主流道衬套一侧 (塑件和流道凝料侧浇口未断开) 。当模具拉开到螺钉9设定的行程时, 分型面Ⅱ停止分型, 螺钉9拉动型腔板Ⅱ14移动, 因此处有锁模机构先不分型, 锁模机构拉动型腔板Ⅲ17在分型面Ⅳ处分型, 相连接的主流道凝料在直径最小处拉断, 塑料件由于自身的收缩从模具型芯的锥面上脱出, 塑件和流道凝料粘在主流道衬套一侧。当模具拉开到螺钉21设定的行程时, 分型面Ⅳ停止分型。螺钉21拉动型腔板Ⅳ19在分型面Ⅴ处分型, 流道凝料在拉料杆27的作用下从主流道的锥孔中脱出, 塑料件由于收缩从模具的模芯锥面上脱出。当注射机拉开到螺钉9、21、33调定的行程后, 模具将在分型面Ⅰ、Ⅲ分型, 拉料钉2后退到模板中, 主流道衬套5和型腔板Ⅰ12、型腔板Ⅲ17的锥面脱离, 流道凝料下面的台阶和分流道被型腔板Ⅰ12阻挡, 不能随主流道衬套5一起运动而实现分离, 但未完全脱落, 这时注射机的气阀打开, 将流道凝料和塑件一起吹落。分型结束后, 在分型面Ⅴ处注射机的液压顶出机构推动上推板24、下推板26、拉料杆27、复位杆29向前移动将流道凝料从模板的孔中推出, 完全开模如图3所示。塑件脱模后, 再次合模注射。
对于国产的无气动脱模功能的注射机也能正常使用该模具, 由于主流道衬套和模板的锥度面贴紧时不露气, 只有在模具分型面分型时压缩空气才能吹出。
5结语
该模具成攻的解决了利用小注射机完成三腔塑件的生产。利用圆周三处均布的侧浇口进料和塑料件的内径改为锥度, 解决了无顶杆脱模和变形的问题, 利用压缩空气二次脱模和锁模机构实现模具的顺序脱模和自动脱模, 解决了普通浇注系统叠层式注射模的自动脱模问题, 该模具试模后, 塑料件精度符合要求, 生产效率提高, 安全可靠, 现已投入大批量生产。
摘要：本文分析了模具的形状特点和技术要求, 设计了一付普通浇注系统三层注射模具, 并解决了该注射模的自动脱模问题。介绍了模具结构和动作过程。实现了在小型注射机生产多腔较大型的塑件。实践证明该模具安全可靠, 提高了生产效率。
关键词：普通浇注系统,三层注射模,脱模
参考文献
[1]潜伏式浇口双层注射模设计.冯孝忠.模具工业.2000.5.
模具设计与制造 毕业设计简介 篇5
专业：模具设计与制造
摘 要
本模具采用少废料、直对排的排样方式，既提高了材料的利用率，又简化了模具结构。用侧刃定位，可以提高定位精度。
因制件材料较薄,为了保证制件平整,采用弹压卸料装置。它还可对冲孔小凸模起导向和保护作用,为了方便操作和取件,选用双柱可倾式压力机,采用纵向送料,生产率高,材料消耗也不大,符合设计要求。
关键字：板类结构、级进模具。
Abstract
The mold used less waste, straight rows of nesting on the way, not only increased the utilization of the material, and to simplify the structure of the die.Side with the blade positioning, can improve positioning accuracy.Selection of posterior column I.Module:
GB/T-2855.Materials for thin parts, in order to ensure that parts formed by Tanya unloading devices.It may also punching a small punch and protection-oriented role, in order to facilitate the operation and pick-up and use double-column tilting type press, vertical feed, high productivity, material consumption is not strong, in line with the design requirements.Keyword: plate structure, composite die.本设计共有两套模具，即“微电子转子片冲压模”和“肥皂盒注塑模”。
一、微电子转子片冲压模
（一）制件图及设计参数
制件结构如右图：
制件名称：微电子转子片冲压模产批量：大批量 材料：08F
（二）设计思路
为了满足工件的精度要求，又不要过于提高精度等级而增大成本，所以此转子片的凸、凹模采用IT7-IT8的精度。工件精度未标出的按IT10计算。冲工艺孔的凸模凹模采用IT8-IT9。
由于转子片叠在一起绕一轴转动，要求较高的同心度，故在对工件冲孔前必须冲工艺孔，另外在落料凸模上装上导正销。
工件材料为碳素结构钢08F，抗剪强度τ=260—360Mpa，抗拉强度σb=280—390Mpa，伸长率δ=32%，屈服强度σs=180Mpa。
经过综合分析，工件的形状不复杂，厚度为0.5mm，工作负荷不是很大，硬度不是很高，零件为大批量生产，要求模具有较高的寿命，所以模具的凸、凹模可以用碳素工具钢或低合金工具钢，例如：T10A，9Mn2V均可。垫板就、固定板及模座不要求有很好的耐磨性和硬度，故可采用45号钢。
由于所给零件结构简单，故可直接从工件图上得出工序性质： 冲孔、落料。
级进冲裁
冲孔、落料在同一副模具中不同工位同时完成
采用多工位级进冲裁，这样在同一副模具中各工序的定位精度得到了很好的保证，而且每一次冲裁都能有多个产品制造出来，便于自动化生产，从而提高了生产效率，这样也便于企业的管理。在同一副
模具中各个零件都集中在一块模板上，使得加工时定位方便，易于成型，还可以节约工时，节约能耗。其结构也相对紧凑。
(三)模具工作原理
在开模状态下，首先将板料送入模膛，在导料销和挡料销的作用是定位更为准确。开始进行第一工位冲孔，第二工位落料时，用临时挡料销挡料，以后即用挡料杆挡料。当上模在上死点时，挡料杆仍不离开凹模刃面，故条料往左送进即被挡料杆挡住。在冲裁的同时，凸模将搭边冲开一个缺口，调料可继续向左送料，实现连续冲裁。在第二位落料时，有导料销精确定位，这样可保证垫圈孔与外圆同心。完成落料条料继续往左到弯曲工序，在前面挡料销继续工作的情况下，顺利完成弯曲，条料继续往左进入切断，完成切断在退件器的作用下，将制件排出。
（四）设计步骤
（1）制件工艺分析，确定工艺方案（2）确定排样方案和搭边值（3）工作零件尺寸的计算（4）确定公称压力，选择压力机（5）工作零件结构的选择
（6）推出装置的设计
（7）模架及其零部件的设计与选择
二、肥皂盒注塑模设计
（一）制件图及设计参数
制件结构如右图：
名称：肥皂盒注塑模设计 生产批量：大批量 材料：ABS
（二）设计思路
从塑件的壁厚上来看，壁厚的最大处为2左右，最小处小于1mm，壁厚差不大，但大多处在1－2mm的范围之内，并综合其材料性能，只要注意控制成型温度及冷却速度，零件的成型并不困难。
该零件的表面除要求没有凹陷，无毛刺，内部无缩孔，表面质量光滑，比较容易实现。综以上分析可知，注射时在工艺参数控制较好的情况下，零件的成型质量很容易得到保证。
该塑件尺寸中等，整体结构较简单，却带有曲面特征。上盖上表面有六个椭圆突出，与下盖配合的边缘部分也是曲面相接，上盖的上表面的表面精度要求较高，下表面为非工作面，精度要求相对较低，再结合其材料性能，故选一般精度等级：五级。
为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏式浇口。该浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处。塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。
(三)模具工作原理
模具的工作过程：注射成型后，开模时，在弹簧和凝料拉料杆的拉紧作用下，从I—I面一次分型，定模底板与凹棋板分开，凝料留在凹模板一侧；凹模板带动滑块后移，在斜导柱的作用下，滑块在凸模板上沿着导轨作横向移动从而完成侧向抽芯动作。当限位圆柱销的端头碰到限位拉板的端头时凹模板停止不动，一次分型结束，滑块与凸模板继续运动，开始从Ⅱ—Ⅱ而二次分型，首先拉断点浇口，在塑件包紧凸模的包紧力作用下，塑件随着凸模型芯继续运动。当运动到一定距离时，注射机的顶杆推动推杆固定板，带动推杆将塑件推出动模，同时拉料杆将疑料推出。模 具合模时，动模运动到Ⅱ—Ⅱ分型面使型芯和型腔啮合。推杆和复位杆首先复位；继续运动，当滑块在楔块和斜导柱的作用下，产生相对运动，压制滑块沿导轨产生横向运动，迫使滑块复 位，当凹模板和定模座板完全啮合时，结束合模。
（四）设计步骤
（1）原材料分析（2）塑件工艺分析
（3）确定分型面与型腔数目（4）确定模具结构形式
模具设计实验系统的开发研究 篇6
关键词 模具设计；实践能力；教学改革
中图分类号：G648.2文献标识码：A文章编号：1671-489X（2009）04-0111-02
Research on Experimental Teaching System of Die & Mold Technology//Yin Yanfan
Abstract Design of mold is a professional mold course. Its comprehensiveness, application and practicality is considerable. In theory teaching, it is necessary to stimulate student interest in the engineering problems. In the practice teaching, students should be further cultivated in engineering practice ability.
Key words design of mold；reform in teaching；practical ability
Author’s address Department of Mechanical Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023
实验教学是整个教学工程和素质教育的重要环节，培养具有实践能力和创新精神的高素质人才是社会的要求，在材料成型与控制工程专业的模具课程教学中，显得尤其重要。模具行业是当今制造业中现代高新技术应用最为集中的领域之一，先进制造技术贯穿于模具的设计、制造及应用全过程。因而模具专业的人才要求懂得传统的设计制造方法和现代的先进技术，提升其在社会中的竞争力。传统实验教学既受客观物质环境的影响，又受人员素质、时间、空间的综合制约。建立基于网络的实验体系(Web-Laboratory)，将流媒体技术运用于模具课程实验建设开发中，使实验内容不受实验室仪器设备、实验材料的限制，可以很方便地更新、增加实验内容，解决实验经费不足的问题，促进综合性、设计性、创新性实验的开设，实现课程的开放性、共享性、交互性、协作性、传输性，真正使学生自主学习，提高教育教学质量[1]。
1 流媒体技术
流媒体是指在网络上以数据流的方式实时发布音、视频多媒体内容的媒体，“流”概念的提出，彻底改变了因特网上媒体的处理方式。流媒体技术（StreamingMedia Technology）是用于在IP网络上发布多媒体数据流的技术。这是一个综合技术，包括采集、编码、传输、储存、解码等多项技术，其应用系统分为编码端、服务器端和用户终端。在实验课程中，用编码器对音、视频教学信息进行压缩编码，通过服务器向学生发送流媒体的软件，用户端随时用播放器进行学习。同时，流式教学信息在网络环境下可实时传输、交互控制，将实验操作变为共同参与学习过程的多维动态方式，突破抽象逻辑思维的难点、局限，使教学活动更符合人的思维特征，构建交互式学习模式，获得更好的学习效果和更高的学习效率。
2 实验素材的收集与制作
实验素材是以知识点为基础的，按一定检索和分类规则组织的资料，包括文字、图形、声音、动画、视频等多维信息的集合。资料可以从公开发行的素材库光盘和Internet站点中，筛选、整理出设计实验教学中需要的素材，还可以通过一些软件处理及制作各类素材。由于多媒体素材、CAI 课件中包含大量的图、声、动画、视频等内容，使得一段素材或一个CAI 软件的容量达几十兆或几百兆。要实现网上运行，必须考虑网络环境下多媒体的特征（特别是视音频格式）和网络性能。设计基于流媒体技术的网上视频播放和直播系统，可解决网络带宽不足的瓶颈问题。
2.1 下载流媒体在教学中用到的视频文件格式一般为dat、rm、avi、wmv、swf等，视频资源在网络中基本克服了数据的传输、存储等方面的限制。目前使用的视频资源格式日益增多，文件体积的增加需要为不同的视频文件格式选择与其相对应的播放器。由于这些视频文件容量过大，通过网络进行学习时会出现播放不流畅等现象，影响学习效果。同时，网络上流媒体文件的连接协议并非常见的HTTP、FTP，无法用FlashGet、Netants等常规软件下载。
目前，StreamBox VCR支持下载的流媒体文件有RM（Real Media）、ASX（微软流媒体文件）、SMIL（Synchroniaed MultiMedia Integration Language，同步多媒体集成语言）、PLS（MP3）和MOV（QuickTime文件）等多种格式，也支持断点续传。StreamBox VCR采用独特的分析技术可以把隐藏在ASX后的ASF文件和SMIL后的RM文件找出来并进行下载。但StreamBox VCR的下载速度较慢，而影音传送带Net Transport的下载速度很快，可以实现HTTP、FTP、MMS、RTSP的下载，也支持这些协议的多线程断点续传。下载的ASP、WMV、RM文件若不能播放或未下载完全，可以通过ASFFix和RM-Fix软件在提示状态下运行修复。
2.2 制作流媒体文件实验教学系统的思路是以课程教学内容为对象，以多媒体课件、动画、视频及模具实物等为手段，通过典型案例为知识载体，对模具设计过程进行分析，将模具设计内容的所有关键知识点串起来，实现研究型的实践教学。作为多媒体素材的视频、音频和动画等形式的实验教学资料，可以运用入库转换工具生成流媒体文件形式存储于Real服务器中，同时生成供检索、浏览用的流媒体形式的缩微文件一并存入Real服务器中。利用已有的视频资源，可将其他格式的视频文件转换成FLV等流媒体格式。如利用独立视频编码器 Flash Video Encoder可支持教学视频资源库中常见的各种视频格式，如avi、wmv、mpeg、asf、mov、dat等。通过利用这个视频编码工具，可以实现其他视频文件格式向 FLV流媒体格式文件转换的目的。在默认参数的设置条件下，既能保证视频质量，又能使视频文件体积迅速减小，压缩比达到10:1。利用Macromedia公司提供的视频服务器Flash Communication Server，经过相应设置后，就可采取RTMP协议或 HTTP方式实现流式点播。
3 实验系统的设计
四通管注射模具设计 篇7
图1和图2所示为2个四通管塑件产品图。大塑件其长为214.2 mm, 宽为184.4 mm, 高为99 mm, 平均厚度为5 mm;小塑件长为199.7 mm, 其他尺寸与大塑件相同, 结构成十字型。
由于该塑件要求具有较高的强度、热稳定性、化学稳定性、尺寸稳定性, 并具有坚韧性、抗冲击特性等, 故选定PVC材料。设计收缩率为0.4%, 中等生产批量, 未注公差采取MT8级精度, 外表光洁美观, 需要四面侧向抽芯。
2 模具结构的设计
根据塑件分析和 (用户) 生产要求, 模具设计为一模一腔, 如图3和图4所示, 采用4个斜导柱带动4个滑块抽芯, 大、小2个塑件使用换内模镶件的方法采用同一付模具来实现。
此付模具要注塑2个不同的产品, 其换镶件结构较复杂, 成型零件的设计主要考虑型腔、型芯销钉定位的处理方法, 根据这2个四通管塑件零件的结构特点, 拟定如下工艺方案进行比较分析, 最终确定设计方案。
根据此付模具要注塑2个不同的产品, 使用换内模镶件结构及工艺分析, 该2个产品主要结构为内部抽芯, 所以模具设计优先考虑内部抽芯机构和镶件的内部抽芯机构, 如图3和图4所示, 可以采用4个斜导柱带动滑块抽芯, 具有设计简单, 结构合理、稳定, 加工安装方便的特点。
2.1 型腔布局
一般情况下, 确定型腔数目的依据是注塑机的最大注射量、最大锁模力、塑件精度等级、经济性及生产批量、生产能力等。若采用一模一腔进胶侧浇口偏心, 生产效率也不高, 加大了模具制造成本。如采用一模二腔, 在一副模具完成两个四通管塑件产品的制造, 能提高生产效率, 从而降低生产成本。根据用户的要求综合考虑以上因素, 该模具应采用第一种方案, 如图5所示。
2.2分型面的确定
分型面的选择不但要考虑塑件质量、注塑机的规格, 还要重点考虑塑件脱模顺序。简化模具结构, 使得设计出来的结构零件便于加工, 所以分型面的选择应有利于脱模、成型零件的加工侧向抽芯及保证塑件的外观质量和精度要求, 该产品具有上下对称的特点, 因而分型面应选择在中间最大尺寸位置 (即图4分型线) , 该产品对外观质量要求较高, 分型面的错位要求低于0.02 mm, 故在制造工艺上要求较高。分型面的上侧为动模部分, 而下侧为定模部分。
2.3 成型零件的设计
塑件形状成十字型, 应采用注射模为非标准二模板式的CH4050A140B140C120型模架, 其优点在于:便于加工, 简化了复杂型腔和型芯的加工工艺, 减少热处理变形, 有利于注射过程中的排气, 便于模具的维护与修理, 节约贵重金属, 只需换内模, 而模架不必更换, 内模互换性强, 节省模具成本。
2.4 抽芯机构的设计
由于四边侧孔所需的抽拔距离不大, 可采用斜导柱侧抽芯来实现。斜销的角度为25°。
侧抽芯首先要考虑的是动力来源, 最常用的有2类方法: (1) 应用油缸, 会使模具结构稍微变得简单, 但成本增加。 (2) 利用模具的开、合模具进行抽芯, 此方式可节省制造成本, 且与模具机械动作相配合, 灵活性好。由于该产品抽芯距离不长, 动力不大, 故此可采用斜导柱侧抽芯来实现。同时为了提高滑块抽芯的使用寿命, 除导柱外的所有零件需经过真空淬火处理到48～52 HRC。
2.5 浇注系统
浇注系统设计是注射模设计中最重要的问题之一, 浇注系统是引导塑料熔体从注塑喷嘴开始到模具型腔为止的一种完整的输送通道, 它具有传质、传压和传热的功能, 对塑料质量具有决定性影响。同时浇注系统设计需要注意的主要原则如下: (1) 浇注系统与塑料一起在分型面上, 应采用压降、流量和温度分布的均衡布置; (2) 浇口位置选择, 应避免产生湍流和涡流以及喷射和蛇形流动, 并有利于排气和补缩; (3) 避免高压熔体对型芯和嵌件产生冲击, 防止变形和位移; (4) 浇注系统凝料脱出方便可靠, 易与塑件分离, 切除整修容易且外观无损伤; (5) 熔合缝位置必须合理安排, 必要时配置冷料井或溢流槽; (6) 尽量减少浇注系统的用料量; (7) 系统应达到所需精度和粗糙程度。其中浇口须有IT8以上的精度。而四通管要求外观美观光洁且外表无明显浇口痕迹, 对压块外观无明显要求, 故采取以下浇口结构:采用侧浇口分型面上外侧进胶, 减少浇注系统耗量而且去除浇口方便。
2.6 流道的设计
若要达到同时充满型腔的目的, 各浇口的断面尺寸制造要不同, 在试模中需经多次修改来实现, 对于此一模一腔的模具, 主流道采用圆形流道, 直径为8 mm。浇口采用半圆型浇口, 半径为2 mm。
2.7 推出机构
由于零件相对深度不大, 塑料件包紧动模型芯力不大, 因此只需设计推杆推出即可。只不过有4根推杆, 这样的设计能平稳顶出零件, 且塑件不易发生变形。
2.8 冷却系统
模具注塑周期主要取决于冷却定型时间 (约占80%) , 通过降低模温缩短冷却时间, 是提高生产效率的关键所在。由于零件尺寸不大, 同时为了达到可靠冷却的目的, 采用二路循环式冷却, 后模芯采用炮桶循环式冷却, 外侧再用胶管连接, 冷却介质采用冷却水。
3 结语
(1) 本套四通管注射模具结构简单, 运行安全, 已成功地应用于该类塑料管件成型生产。
(2) 本套四通管注射模具要求2套塑料制品中间的尺寸大小一样。
(3) 本套四通管注射模具用换镶件的方法成型2个大小不同的产品的设计原理对于成型3个和4个塑件具有参考作用。
摘要：分析了四通管注射模具设计要求, 制定了符合四通管注射模具斜导柱侧抽芯的制作方案和使用换内模镶件的方法成型大小不同的2个产品, 并进行了四通管注射模具调试与试模等工作, 调试和试模结果表明, 四通管注射模具能满足对四通管注射模具开模、抽芯、顶出等设计要求。
仪表盖注射模具设计 篇8
如图1所示为塑料仪表盖。技术要求: (1) 塑件不允许有裂纹、变形缺陷; (2) 脱模斜度30”; (3) 未注圆角R1。材料为PP。
该塑件为回转体, 顶部设有孔设计时不仅要注意材料的各项性能, 还要注意浇注系统的设计, 并且推出件要设计严谨。壁厚相对均匀, 设计合理, 且符合最小壁厚的要求, 末端有3mm的台阶, 做型心应注意设计间隙要求, 该塑件结构较典型。
2 注射成型机的选择
通过计算得到塑件的体积为:
V塑件=39601m m3。PP材料ρ=0.90-0.91g/cm3, 根据塑件形状及尺寸, 采用一模两件的模具结构。
又有V塑件=0.8V
初步计算选螺杆式注射机XS-ZY-250。
注射机XS-ZY-250主要技术参数如表1所示
3 浇注系统的设计
注射模具浇注系统是指熔体从注射机的喷嘴开始到型腔截止流经的通道, 他们主要由主流道、分流道、浇口、冷料穴等几部分组成。主流道为圆锥形, 上部直径与注射机喷嘴配合, 查表得知XS-ZY-250型注射机的喷嘴有关尺寸为: (1) 喷嘴孔直径d0=Φ6m m。 (2) 喷嘴球半径R0=18m m。 (3) 模具浇口套主流道小端直径为:d=d0+0.5=6.5m m。 (4) 模具浇口套主流道球面半径为:R=R0+1=18+1=19m m。
侧浇口开设在分型面上, 塑料熔体于型腔的侧面充模, 其截面形状多为矩形狭缝, 调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上。端部为Z字形和拉料杆的形式, 开模时主流道凝料被拉杆拉出, 具体数据如图2和3所示:
4 成型零部件设计
型腔是成型塑件外表面主要零件, 主型芯是成型其主体部分内表面零件。主型芯设计成整体嵌入式凹模, 结构制造, 加工效率高, 装拆方便, 能节省贵重模具材料。成形其他小孔的型芯称为小型芯, 设计中考虑了保证型芯强度, 防止热处理时变形, 且避免了尖角与壁厚突变。
根据塑件材料, 该塑件平均收缩率为Scp= (1.0+2.5) %/2=0.0175
型腔径向尺寸
型腔径向尺寸φ63.850+0.05
型腔轴向尺寸
型芯轴向尺寸36.90+0.22.810+0.38
根据塑件的形状特点, 确定模具型腔的定模部分, 模具型芯在动模部分。塑件成型开模后, 塑件与型芯一起留在动模一侧。该塑件结构简单, 含有很多圆形内孔, 可用推板推出机构。推板推出塑件的运动方式与推杆推出的运动方式基本相同, 只是增加推板, 使模具的闭合高度加大, 但结构可靠, 推板推出机构动作均匀可靠, 且在塑件上不留任何推出痕迹。
为满足模具在不同温度条件下的使用, 可在适当的位置布置直径d为8mm的管道来调节温度, 冷却水通过外部的塑料软管循环, 调节冷却水的流速和温度, 可在一定温度范围内调节冷却效果。
5 注射机有关参数的校核
由于XS—YZ—250型注射机所允许的模具最小厚度为200mm, 最大厚度为350mm, 如图4所示, 本模具中闭合高都H=294mm, 所以满足要求。该模具的最大外形尺寸为200mm*400mm, XS-ZY-250型注射机模板最大安装尺寸为589mm*520mm, 故能够满足模具安装的要求。
XS-ZY-250型注射机的最大开模行程Sm ax=500m m。为了使塑件成型后能够顺利脱模, 确定该模具的开模行程S应满足下式要求:Smax>H1+H2+ (5-10) mm其中H1-塑件所用的脱模距离, H2-塑件高度。
H1+H2+10=55+50+10=115m m。故该注射机的开模行程满足要求。
根据上述设计计算, 综合应用Pro/E, AutoCAD设计的模具二维装配图如图4所示:
6 结语
综合应用Pro/E和AutoCAD进行设计, 提高了设计精度和设计效率, 模具采用推板推出顺利脱模, 生产实践表明, 模具结构合理, 塑件质量符合要求。
参考文献
[1]杨占尧.最新模具标准应用手册.北京:机械工业出版社.2011, 4.
[2]张正修.模具产业的现状及发展对策[J].五金科技.2005, 8.
模具设计 篇9
一、模具专业与非模具专业的差异
1. 专业不同, 课程的要求和目标不同
对于模具专业的学生来说, 由于他们将来要从事模具开发、设计及模具制造的相关工作, 因此, 他们在模具设计与制造这门课学习时, 内容上要掌握的比较全面, 精通, 以适应未来的工作。而对于非模具专业的学生来说, 理论性不一定很深, 要使学生了解不同模具的成形特点、工作条件, 掌握各种模具的设计要点, 弄清制造工艺流程和检验内容, 知道模具设计及模具制造的发展动向, 为从事冲压模和注塑模的设计、制造奠定良好的基础, 在工作需要时再进行更深层次的学习。
2. 教学内容不同, 侧重点不同
对于模具专业, 由于以前机械制造涉及的较少, 因此在讲模具制造时, 学时应相对多一些, 有所侧重;而对于非模具专业, 例如机械制造专业的学生来说, 由于机械制造部分, 他们已经在相关课程中学习过, 因此, 在讲授模具课程时, 应侧重模具设计, 而制造部分时间应安排少一些, 但要掌握模具零件与一般的机械零件加工的不同之处。另一方面, 对于模具专业, 因为要求较高, 因此学时较多, 讲授时较全面, 理论讲授可以更细一些;而对于非模具专业的学生来说, 模具课程的学时相对来说就少一些, 因此, 讲授时不一定面面俱到。需要什么, 就讲什么;需要多少, 就讲多少, “精”以实用为度, 突出实践性。教材内容不一定全部讲授, 应突出重点。针对以上差异, 对于非模具专业的学生来说, 在讲授时应采取不同的讲授方法。
二、非模具专业模具课程的教学研究
1. 调动学生的积极性和兴趣
模具工业是“百业之母”, 是工业产品的“效益放大器”。模具工业在国民经济中的地位越来越重要。从“老三样”的电视机、冰箱、洗衣机, 到时下流行的MP4、录音笔、数码相机, 这些产品的生产都离不开模具设计师之手。对于非模具专业的学生来说, 掌握模具技术, 就是掌握了一种新技能, 增加了就业渠道, 同时增加了新知识, 提高他们的专业技能。由于学生对模具的认识不是很深刻, 因此, 在讲授时, 尽量理论性不要太强, 且要结合该专业举一些模具在他们专业应用中的实例来调动他们学习的积极性。以提高他们的兴趣。
例如, 对于机械类的学生来说, 垫片是很熟悉的零件, 它是如何制造的呢?引出来冲压工艺的概念, 同时, 可以利用该例子给学生区分落料与冲孔的概念。除了模具设计部分之外, 讲到现代的模具制造方法, 有数控车、数控铣、加工中心、电火花、线切割等, 这样就和学生学过的机械制造, 特种与精密加工等课程联系起来。再比如:对于汽车类专业学生, 可举例汽车覆盖件 (发动机罩、散热器罩、前后围板、车门的内外板等) 制造, 其突出特点就是具有多维的空间复杂曲面, 通过这些零件的特点, 介绍拉延、修边、翻边等工艺的概念。
如有条件, 可给学生相应模具的工作过程动画演示, 这样, 学生学习起来目的性强, 兴趣会更浓。当然, 这也对教师提出了给更高的要求, 要对学生的专业有一定了解, 而不是单纯的讲模具。
2. 教材与内容
选教材时要考虑非模具专业学生学习本门课程的需求与目的, 一般模具设计与制造课程的课堂讲授学时在34h左右。在全面考虑课程的系统性前提下, 讲授的重点应为典型模具的结构特点与专门制造技术, 模具设计与非常用模具结构的内容则少涉及。所选教材的内容应以冲压成型和注塑成型为主, 应该包括三大部分:第一冷冲压基础知识、冷冲模基本设计、冷冲模结构 (主要包括冲裁模、弯曲模、拉深模等) ;第二塑料成型基础知识、注塑设备结构知识、塑料模具结构 (包括注射模、压缩模、压注模) 而挤出成型和气动成型等可以不作要求;第三模具制造基础知识、模具零件的常规机械加工方法、模具零件的特种加工方法、模具装配工艺、模具技术的发展等内容。
3. 教学方法与教学手段
(1) 教学方法和手段应该多样性
同其他的课程教学方法一样, 讲授过程中尽量避免传统的课堂一堂灌的讲授方法。应该采用传统讲授、多媒体课件、模具工作过程动画演示、实物动作、课堂讨论等多种方法相结合的办法, 这样不光是提高了学生学习兴趣, 更重要的是提高学生第一课堂的效率。比如, 在讲课的过程中, 由于我们主要讲述冷冲压成型和注塑成型, 则可以分别选择一副典型的冷冲模和塑料模, 贯穿在学习的整个过程中。在讲加工工艺、模具工作部分尺寸计算、模具主要零部件机构设计、模具制造, 检验与装配的整个过程中, 始终以该模具为例讲述, 以防课堂空谈, 使学生结合所看到的实物, 听得更明白, 懂得更透彻。
(2) 互动式、讨论式理论教学法
课堂上采用互动式、讨论式教学方法是师生共同参与、共同交流、相互促进的双边教学方法。对教材中的一些容易忽视、容易混淆的内容, 将其转化为问题, 组织学生在课堂上开展讨论, 让学生通过讨论得出正确的结论。比如:对于某零件拉延成型时, 由于其形状的特殊性, 使得不好顶出, 可以叫学生去考虑如何解决?整体式凹模不适用时, 可以采取瓣合式凹模来解决。再例如:对于机制专业的学生, 由于已经学习了机械制造等课程, 在讲述模具制造内容时, 对于模具零件定位基准选择和拟定工艺路线等, 就可以通过实例, 让学生根据已有知识来讨论, 教师只是做最后的总结和讲述模具零件和一般的机械零件加工工艺不同的地方, 比如:在热处理上的不同等, 这样就避免了课程内容重复的现象, 同时节约了课时, 使学生对模具零件的制造和一般的机械零件的制造差异有更明确的认识。
学生是课堂的主体, 教师的作用在于积极启发, 诱导学生的思维, 使学生跟着教师的思路, 积极主动地思考, 分析问题, 最终解决问题。在教学中充分发挥学生的主观能动性, 使学生的思维活跃, 思路打开, 从而达到好的学习效果, 更好的发挥学生的主体作用。
4. 实践教学
模具设计与制造是一门实践性较强的课程, 对于非模具专业的学生来说, 学时比较紧张, 但是如果缺乏了实践性环节, 那么理论也就成了空中楼阁。因此, 找一个与本专业结合较好的实例, 让学生熟悉模具的整个设计与制造过程, 就非常重要, 特别是在模具检验与装配的学习过程中, 一定要让学生亲自去动手, 体验装配顺序的确定, 模具间隙的调整, 以及最终的试模与调整等环节, 这样在增强学生的实际动手能力的同时, 达到了理论与实践的结合。
三、结束语
模具工业在我国工业发展中, 起着越来越重要的作用, 许多高校对非模具专业学生都开设了模具课程。本文针对模具课程在不同专业教学中的差异, 结合自身多年的教学经验, 对高校非模具专业模具课程的教学方法与手段, 教材与内容的选择, 实践教学等方面提出了新的教学思路, 望起到抛砖引玉的作用。
摘要：针对当前许多非模具专业开设模具课程的情况, 由于其在授课学时, 培养目标, 要求等方面与模具专业存在较大的差异, 因此它们在教学方法, 手段等多方面都有许多不同。本文在分析两者差异的基础上, 结合自身教学经验, 提出了非模具专业如何更好的进行模具课程教学的方法及建议, 对非模具专业的模具教学提供了新的教学思路。
关键词：非模具专业,模具课程,教学方法
参考文献
[1]徐凤英, 李志伟, 陈震.高校模具课程创新教学的改革研究[J].农机化研究, 2004, 3
[2]郭红云, 谢力志.透明教学模具在模具教学中的运用[J].模具制造, 2007, 1
[3]李彩霞, 模具设计与制造专业教学改革初探[J].武汉船舶职业技术学院学报, 2004, 1
“我设计”:设计教学设计自我 篇10
1.长期以来, 语文教学的无设计意识与无设计教学。
许多教师尽管从事语文教学许多年, 可是在每一轮六年的教学过程中, 多数时候是拿着教参备课, 照抄教案, 根本没做过系统的教学设计。这样的教师经常是走一步看一步, 今天发现哪里有不足, 今天就去补救, 明天发现哪里还该改进, 明天就去落实。学生六年以后, 应该有什么收获, 达到一个什么目标状态, 心里没有底;而对这六年中, 每一个阶段该达到什么目标, 每个阶段该做什么, 为下一个目标该做什么铺垫工作, 心里是模糊的。
2.课程设计的“他设计”。
国家颁布的《语文新课程标准》没有内化为教师自己的“设计”, 这只是“他设计”, 而非“真实我设计”;教师没有根据自己班学生的实际情况, 做出针对“我”和“我班学生”的设计, 对学生的教育教学没有连续性的工作措施, 这种带有随意性、自然性的工作, 不是“真实我设计”;教师没有对学生发展的远景规划实施自己的构想, 最多只是按部就班地实施课程标准, 这也还是“他设计”, 而非“真实我设计”。
3.教学设计的“小设计”。
许多教师虽然也进行教学设计, 但只是针对具体教学内容的设计, 是一种“小设计”, 在教学实施中临时遇到问题, 采取头痛医头、脚痛医脚的办法来补救。比如, 低年级写话练习, 该进行多少次练习, 每次练习什么内容, 每次练习要达到什么目的, 每次练习之间有没有能力递增等, 教师没有进行系统化的设计, 没有完整的“大设计”, 这样教学就只会事倍功半。
教学实施“我设计”的缺失必将导致以下问题:
1.没有真实并自我化的目标预设, 没有目标达成度的控制评价, 使实施随意而低效。
2.语文教学、教育的自然性, 使学生语文素养乃至生命发展不能达到课程标准所期待的程度。
3.没有个性化的设计与没有思考的教学, 不能提速教师专业化成长。
二、小学语文教学“我设计”的内涵
1.“我设计”以“关注学生的生命发展”为指导思想, 即一切为了学生的发展, 为了一切学生的发展, 为了学生的全面发展。这种关注, 是对每一个活生生的生命的关注, 是对其发展现实状况和发展可能的关注。
2.“我设计”遵循小学生发展目标和语文课程标准要求。教师的教育行为和教学的全部运作, 都是为了学生的生命发展:展示学生生命的活力, 提高学生的生命质量, 提升学生的生命价值。同时, 课程标准中对学生语文素养的发展要求, 是“我设计”的目标定位, 其各领域、各年段的要求是设计所必须遵循的准则, 但遵循并不囿于, 如苏霍姆林斯基所说要适当“弹离”, 这样才能体现教学的自主与个性。
3.“我设计”的个性化。教学是艺术, 艺术就要有个性。育人目标总的来说是一致的, 但“条条大路通罗马”, 每个人的具体操作应该是富有个性特色的。因而, 隐藏在操作背后的理念也应该是千差万别的。教师要有“自己的教育理念”, 这“自己的教育理念”从整个育人的意义上讲是十分宽泛而丰富的, 各自的信奉点与表述方式也允许丰富多样, 只是根本点与关注学生生命发展是一致的;而从学科教育的角度看, 自己的理念必须要把学科教学基本理念作为自己的思想内核。作为一个有思想的教师, 要有强烈的“确立自己的理念”意识, 有意识地对自己的教育教学进行反思、归纳、提炼, 形成科学的观念, 甚至观念系统;同时, “自己的理念”不要只是一些书语, 一些概念, 而应是一种思想体系, 要有具体的理论要义, 用方式、方法甚至模式来支撑。
4.“我设计”是“大设计”, 是系统设计。要求运用系统方法对各种课程资源进行有机整合, 对教学过程中相互联系的各个部分做出整体安排。教学设计是一种策划, 它要求教师跳出传统的“做教学计划”和“备课”的思维和视野。
5.“我设计”的教学实施是有指导有预设的实施。在这个实施过程中, 教师不断地反思, 把自己的教学行为作为研究对象, 做“行动的研究”, 注重教学过程性经验材料的搜集、整理, 注重教学经验的总结, 注重写作和发表 (行动研究说的“公开”) , 要求累积成果, 用成果积淀自身生命的“厚度”。
三、怎样进行“我设计”教学
按照小学语文“我设计”教学的观点, 一个经过了新课程理念洗礼的教师, 他的教学设计, 不应该只是随意的一个学期计划, 他也不只会盯着某一篇课文、某一个知识点去预设教学步骤。这样的教师的“我设计”教学, 落实到课程实施的预设上是三级预设。
(一) 战略性构想:六年预设
与新课程同行的教师, 应该致力于自身的专业化成长, 以“我设计”教学为载体, 提高自己的成长速度。这样的教师, 要将教育教学的总体规划纳入自己的职业生涯规划, 将教学预设融入自己独特的教育教学风格设计之中。
教学预设的第一级是较为宏大的战略性构想。教师每接手一个新班级, 特别是接手一年级教学工作, 应该把眼光放得长远一些, 把学生未来几年 (或整个小学六年) 的学习与发展都预设在自己的规划里, 来一个大的教学设计。这样, 他心中时刻有一个学生发展目标的预测、设想, 每一个阶段班集体建设该达到什么目标, 学生发展该达到怎样的状态, 教师心中昭然而行动的目的性强、自觉化程度高。俗话说, 凡事预则立, 不预则废。工匠类的教师与智慧类的教师的差别即在于此。
[案例一]
四川的吴晓兰老师在新一轮六年教学前, 首先进行了教育教学工作的系统设计。这个系统包含:
总的特色主题 (教学品牌) :“学生自主成长”。
(一) 教育教学的理念:1.基本理念;2.学科教育理念。
(二) 班级自主化管理:实现人人是管理者与被管理者。
(三) 学科学习自主化:1.教学方法的选择;2.学习方法的选择;3.评价方式的变革。
(四) 六年级与一年级学生发展状态勾勒。
下面, 我们来“点击”其中的一点“学科教育理念”看看:
1.教学与生活建立联系, 让课堂教学呈现出勃勃生机。
2.遵循学生的身心发展规律, 采取多种游戏活动, 培养竞争意识, 增强学习的趣味性和主动性。
3.以多种读的方式, 促进理解和感悟, 避免枯燥乏味的分析说教。
4.以情感育人, 以情换心, “热爱是最好的老师”, 培养学生学习语文的兴趣。
5.扩大学生的学习资源, 树立大语文观, 培养学生学习语文的兴趣和爱好。
6.积极倡导自主、合作、探究的学习方式, 充分激发学生的主动意识和进取精神。
7.努力建设开放而有活力的语文课程, 开阔学生的视野, 提高学习效率, 初步获得现代社会所需要的语文实践能力。
这样的“蓝图”勾勒, 导引着教师自己的教学实施行为, 使语文课程实施达到较好的效果。
[案例二]
刘诗珍老师的“六年教育理想远景”是这样描述的:
六年后的这批孩子, 身体健康, 他们面色红润, 目光清澈, 挺直着脊梁;他们情感丰富, 心地善良, 乐观向上;他们写得一手好字, 行款整齐, 字体漂亮;他们会说一口标准、流畅的普通话, 与人交往言语得体, 不失文明与大方;他们热爱语文, 对语文学习有着浓厚的兴趣, 对美文佳句能自觉地积累与欣赏, 并受优秀作品的感染和激励, 向往和追求美好的理想;他们掌握了一定的语文学习方法, 知道利用一切可利用的资源, 去听, 去想, 去问, 去讨论, 去上网;他们为人随和却不压抑个性的张扬, 表达出自己鲜明的主张;他们思维灵活, 常有奇思妙想, 每人至少有一项自己的特长。
这样诗化般的远景描述, 展现着教师的教育憧憬, 贯注着对学生的殷殷期盼, 它将导引着教师有理想、有激情地进行语文课程的实施。
(二) 战役性构想:学期预设
有了大的教学构想, 还应该对每一年每一学期的学科教学和班级工作做一个预设, 这是阶段性的预设。新一学期的规划, 是在前一段的教育教学实践中生成的, 是对六年预设中相关阶段设计的修正、补充、完善。因为事物总在变化, 大的教学构想也不是一成不变, 每年的寒假和暑假应该对自己的教育教学工作尽量全面、仔细地反思, 从而做出下一学年、下一学期的预设。接下来在教育教学实践中, 按照“预设”有序实施, 同时又不被“预设”捆住手脚, 这样, 学生每一个阶段的生命发展才会达到我们所期望的理想状态。
语文课程实施的学期预设, 也应该是个性化的。但也有些基本的内容应该写清楚。我们将学期预设设计成了一种表格模式, 可以有效地帮助教师做好学期课程实施计划。
(三) 战斗性构想:单元与课的预设
有了六年预设和学期预设, 当我们面对一本语文书, 心中是居高临下和豁然开朗的。现行教材, 内容都是分组、分单元呈现, 是不是就只管照此备课教学呢?怎样让学生在单元学习中得到最大收获?这些问题的答案便会因宏观、中观的教学设计已成竹在胸而心中昭然。
单元预设实际上是对教材单元学习的补充、拓展, 同时又是对六年预设、学期预设鸟瞰的回馈、照应和实施。
至于课的预设, 那是对学期教学预设和单元预设的兑现、生成。有了以上各个层次的预设, 进入到课的预设的层面, 在上述教学预设理论、方法的指导下, 语文教学将会变得得心应手。
综上所述, “‘我设计’教学”, 承载着教师的学习、实践与研究, 是教师在充分学习基础上的规划和再学习, 探索创新和反思研究, 是将学习、实践与研究融会于自主建构的过程中。这其中的关键点就是教师“有规划地教学”, 教师在发觉自己已有一定的学识积淀和经验累积后, 就不能再满足于一般意义的教学, 而是精心设计自己的教育教学品牌、理念、教学 (教育) 远景、操作模式与方法, 甚至提炼自己的教育教学风格。
薄壁铝型材挤压模具设计和维护 篇11
关键词：铝型材；挤压模具；设计
1 挤压模具介绍
挤压模具结构设计和制造环节较多，包括选材、设计、制造、修模等环节，其成本占到型材挤压生产成本的35%左右。在型材加工生产中，一般有两种主要挤压方法：分流组合模挤压法和穿孔针挤压法。前者加工起来简单且成本较低，后者成本高且应用范围较小，在实际型材加工生产中，分流组合模应用更为广泛。
1.1 挤压模具的工作条件。对于大截面复杂型材的挤压成形，挤压难度比较大，对挤压模具的结构与形状要求也很高，特别是对于这种断面形状较复杂，壁厚相差悬殊，断面面积及外接圆大，多腔空心等型材，挤压模具的工作条件变得更加恶劣。因此，对挤压模具要求较高，主要有如下几个方面：一是高温高压条件下工作；二是要具有较好的抗磨损能力；三是具有很高的强度和韧性，避免在工作中出现应力集中而使模具破坏。
1.2 挤压模具的分类。挤压模具种类很多，根据不同的分类条件可以进行归类。分类的主要依据有模具结构和模孔压缩区断面外形。分流组合模在目前是应用最为广泛的一种模具形式，平面分流组合模的组成结构主要包括上模、下模、定位销和联结螺钉四个部分，其工作原理是在一定的挤压力作用下，锅淀通过分流孔被分流成金属流，流经焊合室进行汇集和傅合，最终由模芯和模孔流出，形成具有所要求几何形状的型材产品。
1.3 模具的设计步骤。实际生产中，产品类型、工艺方法、设备和模具结构都是影响模具设计过程的重要因素。但是在设计过程中，挤压模具模腔的设计一般按照以下步骤进行：
1.3.1 模腔参数确定和模孔布置。模腔参数的确定主要根据挤压机、工艺规程和现场工具设备来确定。模孔布置合理与否直接影响着模具强度，同时影响金属流动的均匀性。一般在设计过程中，即使非对称的型材也要尽量保证模孔的对称性，同时使其尽量接近中心紧凑一些。通常情况下，模孔多设置在同心圆上（模孔之间的间距大于30-50mm，模孔距离模具边缘大于25-50mm，模孔与挤压筒边缘的距离大于20-40mm）。
1.3.2 设计模孔尺寸。在计算模孔尺寸时，应该考虑各种因素。一般采用下列公式来计算模孔尺寸：A=A0+M+（KY+KP+KT）A0
其中A0、M、KY、KP、KT分别表示型材的工程尺寸、允许偏差、拉力作用而使型材部分尺寸减少的系数、拉伸矫直时尺寸缩减系数和管材的热收缩量。在设计过程中公式只是一个参考，还需要综合考虑模具弹塑性变形、弯曲变形等因素。
1.3.3 调整金属流动速度。合理的金属材料流动速度是指同一截面上的材料质点流出模孔的速度一致。为了达到金属流动速度合理调整的目标，不仅要增加分流孔数目，尽量对称排列，而且在确定工作带长度时，还要综合考虑壁厚差异及其与挤压筒中心的距离。在生产过程中，还可以通过调整阻流块、促流角或者分流孔的外形和数目来达到调控型材挤出断面上速度均匀性的目的。
2 分流组合模的设计
分流组合模由上、下模组合而成。其中，上模有分流孔、分流桥及模芯，下模有焊合室和型孔，在模芯与型孔上均设有工作带。对于分流组合模，制品的焊缝数与金属流的股数相同。所以分流模只适应于如铅、镁、锌及其合金等高温焊合性能好的金属，而不适合硬铝等焊合性能不好的金属。
2.1 分流比K的选择。分流孔的面积与制品面积的比称为分流比，用K表示。对于型材挤压过程而言，K值越大越有利于金属流动和焊合及减小挤压力，所以在模具强度允许的范围内，要尽量选取较大的尺值。对于空心型材，取k=10-30；而对于管材，取K=5-15。
2.2 分流孔的确定。需要确定的分流孔参数主要包括分流孔形状、数目、截面尺寸及分布。形状有圆形、腰子形和异形，对管材或简单断面型材一般取圆形，对复杂型材多采用异形。通常，可通过减少分流孔数目同时增大分流孔面积来减少焊合缝的数量和降低挤压力。对于分流孔的数目，一般有二孔、三孔及四孔等偶数个模孔，分流孔形状可以设计成斜孔，即入口小出口略大，同时也要根据型材的形状而具体确定，最终以有利于金属焊合为目的。
2.3 焊合室。增大焊合室高度有利于焊合区的焊合，但会使得模芯的稳定性下降和制品壁厚不均；当压力增大和焊合室高度过小时，就会影响焊合区的焊合质量。焊合室高度通常可根据挤压筒的直径而定（参考表1）。
表1 挤压筒直径与焊合室高度对照表
[筒径＼&115-170＼&170-220＼&220-280＼&300以上＼&焊合室高度＼&10-20＼&20-30＼&30＼&40＼&]
2.4 分流桥的确定。分流桥可按照其结构分为固定式分流桥和可拆式分流桥两种。若分流桥宽设置较小，则可以加大分流比和降低挤压力；若设置较大，则可以改善金属流动的均匀性。分流桥高度与模具强度及挤压力有直接关系，在保证模具强度情况下，应愈小愈好，若分流桥的高度过大，则压力就会变大。所以分流桥的高度值必须要能保证模具的强度。
3 挤出模具的维护
对于模具的维护和保管是直观的一个环节，从模具出厂以后就需要对模具建立档案，详细记载模具的相关情况，包括订购验收情况、工艺参数和使用过程中的技术状况、磨损和维修情况等。在平常使用过程中要根据使用强度对真空系统和冷却系统等进行必要的清理工作。使用过程中如果模具表面出现擦伤或轻微腐蚀现象，要及时用1000目以上的细砂纸打磨抛光，对严重的损伤要及时进行修复处理。在模具闲置不用的情况下要放置在清洁、干燥且通风的地方进行保管，谨防受到腐蚀，对于长时间不用的模具要采取油封等其他的防止损伤的措施。另外，模具的维修和养护需要具有专业技能的工人承担，切不可粗心大意。
参考文献：
[1]何钊.基于HyepXtrude的多孔模具研究及应用[D].中南大学，2012.6.
双色笔杆注射成型模具设计 篇12
双色笔杆由两部分组成,笔杆主体(透明部分)的材料为AS,握笔部分的材料为TPE(软质弹性体),在握笔处,既可以防滑,又增加书写的舒适感,如图1所示。
从塑件结构可以看出,TPE部分360°包裹在AS部分上;若采用两套模具,将AS先成型,然后把笔杆主体部分当作嵌件,放入第二套模具中成型TPE部分,这样对于大批量生产的笔杆来说,效率太低,成本太高。若采用转盘式双色双模成型,需要哈夫块成型,这样会导致模具厚度很大,而且脱模困难,模具结构复杂。
双物料单模注射成型工艺,是利用1台双物料注塑机、1套双物料注塑模具,及其附带的托芯及旋转机构完成的。注塑机第一次注射时只注射基体材料,开模后托芯机构将内模芯部分连工件托离下模,旋转机构把内模芯及工件转动180°,并退入二次注射模腔内;从第二次注射开始,每次都是两种材料同时注入两个型腔内,开模后托芯机构将内模芯部分连工件托离下模,顶出机构脱出成品,旋转机构把内模芯及半成品工件转动180°,并退回模腔内;一个周期完成一模产品的加工,如图2所示[1]。
2 模具结构设计
2.1 分型面与型腔数的选择
由以上塑件结构分析知道,分型面位置是否正确选择,将影响到模具结构的复杂程度。因此,本套模具分型面的选择必须考虑:(1)双物料注射成型工艺的要求:保证当托芯板旋转180°退回后,能够注射第二种材料(TPE),即能够完成“旋转换腔”动作;(2)浇注系统的要求:由于本套模具采用了简化型细水口模架,故模具设计多两个分型面,用于顺序脱模机构。
在型腔数的安排上,考虑塑件较小,为了提高生产效率,降低加工的难度,综合考虑注射机的工艺参数和机型的选择以及生产成本等因素,采用一模十六腔,两边对称、八腔并列分布的布局形式。
2.2 浇注系统的设计
根据双物料注射成型工艺的要求,两种物料成型有两套浇注系统,必须解决好冷凝料的问题,一般采用点浇口。为了简化模具结构,选用简化型细水口模架,小水口转大水口的形式,两套浇注系统类似。笔杆主体部分AS采用轮毂式两点进胶,握笔部分TPE采用侧浇口单点进胶,如图3所示。
2.3 冷却系统的设计
笔杆属于细长型杆件,型芯的冷却很关键。因为型芯细长,所以采用“冷却棒”冷却形式,冷却棒的材料为铍铜,冷却棒与型芯紧贴,一端插进冷却水道,即泡在冷却水道里面。将型芯的热量快速传递到冷却水,达到冷却的目的[2]。注塑机动模侧的托芯转盘内的中轴内置两条运水流道,与托芯板连接,为模芯提供冷却水,如图4所示。
1.型芯2.冷却棒3.托芯轴4.托芯板
2.4 脱模机构的设计
塑件的顶出很关键,是本次模具设计的难点之一。因为塑件需要较大的脱模力,而且型芯很长,需要做侧向抽芯,若采用开模机构侧抽来使其脱模,则会使模具结构复杂化,寿命难以保证且不一定可靠。模具采用液压缸抽芯,既简化了模具结构,又脱模可靠。
选择专用的注塑机,托芯轴顶出托芯板时可停止在任意位置,当托芯机构顶出托芯板运动到型芯中心与液压缸中心等高时,液压缸推动刮板,将包裹在型芯上的塑件刮下,然后塑件在自重作用下掉落,如图5所示。
1.托芯轴2.托芯板3.型芯4.型芯固定板5.冷却棒6.刮板7.型芯套8.塑件
2.5 定位压紧机构
1.定模板2.托芯板3.定位销4.内六角螺钉5.动模板
模芯托出后,需要退回原位。在中心板两侧设置了两个定位孔,确保托芯板准确回位,如图6所示。在刮板的底部加工一定的锥度,以便刮板回位后与型腔镶件压紧,如图5所示。
3 模具工作过程
(1)第一次注射:只注射AS部分。开模时,通过相应的顺序脱模机构使分型面Ⅰ和分型面Ⅱ依次打开,拉出冷凝料。最后打开分型面Ⅲ,托芯机构将托板芯板连工件托出下模,到位后旋转180°,然后退回模腔。合模进行第二次注射。
(2)第二次注射:AS与TPE同时注射。开模时,通过相应的顺序脱模机构使分型面Ⅰ和分型面Ⅱ依次打开,拉出冷凝料。最后打开分型面Ⅲ,托芯机构将托芯板连工件托出下模,当运动到型芯中心与液压缸中心等高时,停止顶出,液压缸推动刮板,刮下塑件,液压缸拉动刮板退回,塑件在自重作用下掉落;托芯轴继续顶出,到位后旋转180°,然后退回模腔。合模,循环下一个周期。往后的周期都是AS和TPE同时注射,只有第一次注射不同。模具装配简图如图7所示。
1.定位环2.定模座板3.流道板4,5,24,27,29,33.内六角螺钉6.型腔A定模镶块7.定模板8.型腔A动模镶块9.动模板10.复位杆11.顶针固定板12.垫板13.垃圾钉14.动模座板15.型腔B动模镶块16.冷却棒17.型芯18.型腔B定模镶块19.导柱20.直导套21.带头导套22.水嘴23.顶针25.定距拉杆26.聚氨酯橡胶28.液压缸固定板30.限位套31.拉料杆32.紧定螺钉34.浇口套
4 结语
通过对双物料注射成型基本原理的了解以及对产品结构的分析,本设计采用托芯转盘式双色模,简化了模具结构;合理选择分型面位置,结合可行的液压顶出机构,解决了双物料多模注射成型工艺中“旋转换腔”的问题;采用冷却棒冷却型芯,缩短了成型周期,减小了冷却时间;本次设计的顶出机构和冷却系统对细长型芯的冷却和抽芯有一定的借鉴作用。
摘要：文中介绍了双物料单模注射成型工艺,分析了双色笔杆的结构特点,设计了双物料成型模具。解决了模具旋转换腔、型芯冷却、脱模系统、浇注系统设计等难题。
关键词：双色笔杆,双物料,注射模
参考文献
[1]黄业勤.多物料共塑技术[C]/《/中国塑料》论坛暨塑料注塑新技术国际研讨会,2005:53.