第一章概论塑料成型工艺及模具设计课程设计不仅是《塑料成型工艺及模具设计》课程的一个重要教学环节，而且也是整个教学过程中理论联系实际不可缺少的教学环节。

为加强对学生对所学的有关冲压设计理论和技能的运用，以及对各有关先修课程的知识进行较为全面而综合的设计练习，必须搞好课程设计。

一、课程设计的目的《塑料成型工艺及模具设计》是论述各类塑料成型模具及其零部件的设计原理与计算方法的课程，旨在培养学生最基本的设计理论知识预计是设计技能。

因此，在教学过程中，除了系统地讲授必要的设计与计算理论外，还应使学生作较全面的设计技能锻炼，即作课程设计。

因此，本课程是在讲授完《塑料成型工艺及模具设计》课程后，模具设计与制造专业的一门综合技能训练课。

其目的是：1、具体应用和巩固本课程及有关先修课的理论知识、生产知识，了解注射模具设计的一般设计方法和步骤；培养学生的设计能力，为以后进行设计工作打下基础；2、结合生产和使用等条件，独立地完成模具总体结构及其零部件的设计。

要求学生熟练掌握徒手测绘的能力和手工绘图软件的应用能力；3、熟悉和运用参考文献、设计手册，了解有关国家（部颁）标准、规范等，加强对模具设计的认识，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。

二、课程设计的选题课程设计的选题应符合当前科技和生产发展的需要，同时必须满足教学方面的需要，使学生通过设计得到比较全面的锻炼。

课程设计的题目可以是来自生产现场的实际课题，也可以从教学和科研项目中选定，题目性质可以包括塑料成型工艺、模具、设备等方面的各种理论与实践问题。

三、课程设计基本要求在课程设计中要求学生注意培养认真负责，踏实细致的工作作风，和保质、保量、按时完成任务的习惯，在设计过程中必须做到：1、随时复习先修的基础知识及专业知识；2、及时了解和收集有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性；3、认真设计和计算，保证设计质量和计算正确；4、按规定计划循序完成设计任务。

四、设计前的准备工作1、各种技术标准、设计手册等技术资料及测绘工具、图纸、计算器、电脑等必要的设计用工具；2、原材料的品种牌号和工艺性能；3、生产的批量（大量、大批或小量）；4、供选用的注射机的型号、规格、主要技术参数及使用说明书；5、模具制造条件及技术水平。

五、设计步骤及注意事项1、组织好设计小组，布置好设计教室；2、设计前先研究设计任务，分析题目的数据和工作条件，明确设计要求和内容后，再进行下一步设计工作；3、设计前须认真复习要用到的有关章节，熟悉其设计步骤；4、对工艺方案及模具结构草图，小组应进行讨论和对比，取长补短，改进设计；5、应事先做好准备，考虑好设计步骤，既要尊重教师指导，又要能独立灵活地处理问题，如有疑难可请教师答疑，或同学间互相讨论，但不能照抄数据或图纸；6、全部设计作业呈交后，视情况进行设计答辩或总结；7、必须在规定的设计教室内设计，遵守学习制度。

六、设计任务1、每人运用手工绘制出一张装配图和主要零件图（如成型零部件、浇注及排溢系统零件等，或由指导教师规定）；2、每人按规定格式编制设计说明书一份。

七、设计参考资料1、塑料成型工艺与模具设计屈华昌高等教育出版社2001.82、注射模具设计与制造实用技术王树勋华南理工大学出版社1996.13、塑料成形工艺及模具设计马金骏中国科学技术出版社1994.84、实用注射模设计手册贾润礼程志远中国轻工业出版社2000.45、塑料注射模具设计实用手册宋玉恒航空工业出版社1998.56、模具设计与制造简明手册冯炳尧上海科技出版社1999.107、注射模具设计要点与图例许鹤峰陈言秋化学工业出版社1999.7八、设计时间及学时安排设计时间：2周第二章注射模具的设计程序实际生产中，由于制品结构复杂程度、尺寸大小、精度高低、生产批量以及技术要求等千差万别，所以模具不可能是一成不变的，应根据具体情况，结合生产实际条件，综合运用设计基本原理和基本方法，以设计出合理经济的模具。

但是，各种注射模具的设计程序具有普遍的规律，认真掌握它，可以缩短模具设计周期，提高模具设计的水平。

注射模具设计的一般程序如下：一、接受任务书“模具设计任务书”通常由塑料制件工艺员根据成型制件任务书提出，经领导审批后下达，模具设计人员以“模具设计任务书”为依据进行模具设计。

其内容应包括：（1）经过审签的正规塑料制件图纸，并注明所用塑料的牌号与要求（如色泽、透明度等）；（2）塑料制件的说明书或技术要求；（3）成型方法；（4）生产批量；（5）塑料制件样品（可能时）。

根据本专业的教学实际情况，通常在课程设计时，是对塑料件样品进行成型模具的设计。

因此，其设计的第一步骤是对塑件进行测绘，并徒手绘制塑件草图；经集体讨论、指导教师审阅、点评，绘制手工塑件图。

二、收集整理资料搜集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工、特种加工等有关资料，以备设计模具时使用。

三、注射成型制品的分析1、消化塑料制件图了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，如：塑件的原材料表面形状、颜色与透明度、使用性能与要求；塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况；熔接痕、缩孔等成型缺陷出现的可能与允许程度；浇口、顶杆等可以设置的部位；有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工等，此类情况对塑件设计均有相应要求。

选择塑件精度最高的尺寸进行分析，察看估计成型公差是否低于塑件的允许公差，能否成型出合乎要求的制件。

若发现问题，可对塑件图纸提出修改意见。

2、塑料成型工艺分析了解所用塑料的物理化学性能、成型特性以及工艺参数，如材料与制件必须的强度、刚度、弹性；所用塑料的结晶性、流动性、热稳定性；材料的密度、粘度特性、比热容、收缩率、热变形温度以及成型温度、成型压力、成型周期等，并注意收集与模具设计计算有关的资料与参数。

3、明确制品的生产批量生产批量与模具结构关系很大。

大批量生产时，为了缩短生产周期，提高生产率，只要制品适宜于多型腔成型，通常采用多型腔模具和自动化生产。

这时对模具的推出机构、制品和流道凝料的自动脱落等机构提出了相应要求。

制品的产量还关系到制品的某些孔、凹槽是用二次加工方法还是在模具中直接成型等等。

4、计算制品的体积和重量计算制品的重量是为了选用注射机，提高设备利用率，确定模具型腔数。

四、选择成型设备模具与设备必须配套使用。

进行注射模设计时必须掌握现有注射机的有关技术规范，如：注射机定位圈的直径，喷嘴前端孔径及球面半径；注射机的最大注射量、锁模力、注射压力、注射速度；固定模板和移动模板面积大小及安装螺孔位置，注射机拉杆的间距；模具安装部位的尺寸、顶出杆直径及其位置、顶出行程等，都将影响到模具的结构尺寸与成型能力。

同时还应初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装与使用。

五、拟定模具结构方案理想的模具结构应能充分发挥成型设备的能力（如合理的型腔数量和自动化水平等），在绝对可靠的条件下使模具本身的工作最大限度地满足塑件的工艺技术要求（如塑件的几何形状、尺寸精度、表面粗糙度等）和生产经济要求（成本低、效率高、使用寿命长、节省劳动力等）。

有关内容详见第三章第一节六、绘制模具装配图和零件图在模具的总体结构及其相应的零部件结构型式确定之后，便可绘制模具装配图和零件图。

模具装配图是拆绘模具零件图的依据，应能清楚表达各零件之间的装配关系以及固定连接方式。

模具零件图是模具加工的唯一依据，应能清楚反映其结构形状、并注明全部尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、所用材料以及热处理等有关技术要求。

模具装配图与零件图的基本要求及绘制方法详见第三章第二节。

七、校核模具图样模具图样绘制完毕后，必须进行校核，这是模具设计中不可缺少的一步。

任何一位模具设计者，既便是极富设计经验的设计人员，也很难保证图样中无任何差错或失误，尤其对开始从事模具设计的人员更是如此。

八、编写模具设计计算说明书设计计算说明书，是模具设计工作的总结。

尤其对一些重要塑料件的工艺制定和模具设计，在设计的最后阶段均应整理编写出设计计算说明书，以供日后查阅。

设计计算说明书的主要内容详见第四章。

第三章注射模具设计及模具图绘制在了解并掌握塑料成型工艺特性、塑料制件的结构工艺性及注射机性能等成型技术的基础上，设计出先进合理的注射模具，是一名合格的模具设计技术人员所必须达到的要求。

第一节模具结构设计一、注射模具的基本结构模具的基本结构分类见表3－1表3－1 模具的基本结构分类二、注射模具设计的基本内容由于影响注射模具设计的因素很多，模具设计时可先从以下几方面做起：1、塑件成型按塑件形状结构合理确定其成型位置，因成型位置在很大程度上影响模具结构的复杂性；2、型腔布置根据塑件的形状大小、结构特点、尺寸精度、批量大小以及模具制造的难易、成本高低等确定型腔的数量与排列方式；3、选择分型面分型面的位置要有利于模具加工、排气、脱气、脱模、塑件的表面质量及工艺操作等；4、确定浇注系统包括主流道、分流道、冷料穴(冷料井)，浇口的形状、大小和位置，排气方法、排气槽的位置与尺寸大小等；5、选择脱模方式考虑开模、分型的方法与顺序，拉料杆、推杆、推管、推板等脱模零件的组合方式，合模导向与复位机构的设置以及侧向分型与抽芯机构的选择与设计；6、模温调节模温的测量方法，冷却水孔道的形状、尺寸与位置，特别是与模腔壁间的距离及位置关系；7、确定主要零件的结构与尺寸考虑成型与安装的需要及制造与装配的可能，根据所选材料，通过理论计算或经验数据，确定型腔、型芯、导柱、导套、推杆、滑块等主要零件的结构与尺寸以及安装、固定、定位、导向等方法；8、支承与联接如何将模具的各个组成部分通过支承块、模板、销钉、螺钉等支承与连接零件，按照使用与设计要求组合成一体，获得模具的总体结构。

结构方案的拟定，是设计工作的基本环节。

它既是设计者的构思过程，也是设计对象的胚胎，设计者应将其结果用简图和文字加以描绘与记录，作为方案设计的依据与基础。

三、注射模具设计的有关计算1、型腔型芯工作尺寸的计算2、型腔壁厚、底板厚度的确定3、成型零部件及主要受力零部件的强度与刚度校核4、脱模力与抽拔力的计算5、模具加热，冷却系统的有关计算四、模具零部件的设计在模具总体结构设计完成后，就可以对模具中各零部件进行设计。

根据模具上各零部件所起的作用，一般注射模具的零部件设计主要有八个方面，即成型零部件、合模导向与复位机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统、支承零部件。

根据教学时数的安排，本课程设计主要对成型零部件、浇注及排溢系统进行设计，具体设计内容及步骤可参照教材及参考资料进行。

第二节模具图的绘制与校核模具图包括模具装配图和模具零件图，他们是模具制造、调试、维修以及冲压生产中不可缺少的技术资料。