《精密模具设计》课件

《精密模具设计》本课程旨在介绍精密模具设计的基础知识、常用技术和最新发展趋势，帮助学生掌握精密模具设计的基本理论和实践技能，为将来从事模具设计相关工作奠定基础课程介绍课程目标课程内容了解精密模具设计的概念和基本原理；掌握精密模具设计过程中课程涵盖模具材料的选择、模腔设计、模芯设计、退料角设计、的关键技术和方法；培养学生独立设计和制作精密模具的能力冷却系统设计、散热系统设计、出气孔的设置、浇口和溢料的设计、边料和废料的处理、精密零件的加工工艺、精密零件的测量与检测、精密模具的试模和试制、模具误差的分析与控制、模具的保养和维护等内容模具设计的基本要素模具的功能

1.1模具的功能是将原材料加工成符合设计要求的制品模具设计的第一步是明确模具的功能，确定模具类型和结构制品的要求

2.2制品的要求包括尺寸、形状、精度、表面质量、材料等这些要求直接决定了模具的设计方案模具的加工能力

3.3模具的加工能力包括精度、强度、刚度、耐磨性等模具设计必须考虑加工能力，选择合适的材料和加工工艺成本和效率

4.4模具设计必须考虑成本和效率，力求在满足制品要求的前提下，降低模具成本，提高生产效率模具材料的选择钢材

1.钢材是模具制造中最常用的材料，具有强度高、硬度高、耐磨性好等优点常用的钢材有Cr12MoV、H

13、S136等非金属材料

2.非金属材料包括塑料、陶瓷、石墨等这些材料具有重量轻、加工方便、耐腐蚀等优点，适合用于制作一些特殊模具合金材料

3.合金材料是将两种或多种金属混合而成的材料，具有独特的性能，可以满足不同模具的特殊要求常用的合金材料有钨钢、硬质合金等其他材料

4.其他材料包括复合材料、新型材料等，随着科技发展，不断有新的模具材料被开发出来模腔设计注意事项尺寸精度形状设计温度控制模腔的尺寸必须满足制品模腔的形状要与制品形状模腔的设计要考虑温度控的设计要求，保证制品尺相匹配，避免出现毛刺、制，保证制品在成型过程寸精度飞边、塌陷等缺陷中温度均匀，避免出现变形、开裂等缺陷压力控制模腔的设计要考虑压力控制，保证制品在成型过程中压力均匀，避免出现翘曲、变形等缺陷模芯设计要点精度要求刚性要求

1.

2.12模芯的尺寸精度必须满足制品的设计要求，保模芯的刚性要足够好，避免在加工过程中变形，证制品尺寸精度影响制品精度易拆卸耐磨性要求

4.

3.模芯的设计要便于拆卸，方便模具的维修和保模芯的耐磨性要好，避免在生产过程中磨损，43养影响制品表面质量退料角设计标准退料角大小

1.1退料角的大小取决于制品材料、形状、尺寸等因素，一般为

0.5°~3°退料角过小，容易造成制品脱模困难，甚至损坏模具；退料角过大，会影响制品尺寸精度退料角的位置

2.2退料角的位置应位于制品表面，有利于制品顺利脱模同时，要考虑退料角的位置对制品表面质量的影响退料角的形状

3.3退料角的形状应根据制品形状和材料选择，一般采用直线形、圆弧形或锥形冷却系统的设计冷却方式

1.冷却方式主要有水冷、油冷、气冷等水冷是常用的冷却方式，具有成本低、效率高的优点油冷适用于对模具温度要求较高的场合，气冷适用于对模具尺寸要求较高的场合冷却介质

2.冷却介质的选择取决于冷却方式和模具材料水冷通常使用水作为冷却介质，油冷通常使用油作为冷却介质，气冷通常使用压缩空气作为冷却介质冷却通道

3.冷却通道的设计要保证冷却介质能够均匀地流过模具，并有效地带走模具中的热量冷却通道的形状、尺寸、数量等因素都会影响冷却效果散热系统的设计散热面积

3.散热介质

2.散热方式

1.散热面积的大小直接影响散热效果散热面积散热介质的选择取决于散热方式和模具材料越大，散热效果越好散热方式主要有自然散热、强制散热、辐射散自然散热通常使用空气作为散热介质，强制散热等自然散热是指通过空气自然对流进行散热通常使用空气或水作为散热介质，辐射散热热，强制散热是指通过风机、水泵等设备强制通常使用金属板等材料作为散热介质进行散热，辐射散热是指通过热辐射进行散热出气孔的设置出气孔的位置

1.1出气孔应设置在模具中容易排气的地方，例如模腔的边缘、分型面等出气孔的大小

2.2出气孔的大小应根据制品形状和材料选择，一般为

0.5~2mm出气孔过小，容易造成制品表面出现气泡，出气孔过大，会影响制品尺寸精度出气孔的数量

3.3出气孔的数量应根据制品形状和材料选择，一般为1~3个出气孔数量过少，容易造成制品表面出现气泡，出气孔数量过多，会影响制品尺寸精度浇口和溢料的设计浇口的位置

1.1浇口的位置应选择在制品表面不明显的位置，同时要考虑浇口的位置对制品流动性的影响浇口的大小

2.2浇口的大小应根据制品形状和材料选择，一般为2~5mm浇口过小，容易造成制品流动性不好，浇口过大，会影响制品尺寸精度溢料的位置

3.3溢料的位置应设置在模具中容易排溢料的地方，例如模腔的边缘、分型面等溢料的位置要保证溢料能够顺利排出，避免溢料残留在制品表面边料和废料的处理12边料处理废料处理边料的处理方式主要有两种直接剪切和自动切割直接剪切适用废料的处理方式主要有两种直接回收和粉碎处理直接回收适用于边料较少的场合，自动切割适用于边料较多的场合于废料可以再次利用的场合，粉碎处理适用于废料不能再次利用的场合精密零件的加工工艺铣床加工车床加工磨床加工铣床加工是一种常用的精密零件加工方法，车床加工是一种常用的精密零件加工方法，磨床加工是一种常用的精密零件加工方法，可以加工各种形状的零件，精度较高可以加工各种形状的零件，精度较高可以加工各种形状的零件，精度较高精密零件的测量与检测精密模具的试模和试制试制

2.2试制是指在模具试模合格后，使用模具生产批量制品，进一步检验模具的稳定性和试模

1.可靠性1试模是指在模具制造完成后，使用模具生产少量制品，检验模具是否符合设计调整

3.要求在试模或试制过程中，如果发现模具存在3问题，需要进行调整，以保证模具的性能和质量模具误差的分析与控制模具误差分析模具误差控制模具误差分析是指对模具误差进行分析，找出误差产生的原因，模具误差控制是指采取措施，将模具误差控制在允许范围内模并采取措施进行控制模具误差分析可以采用各种方法，例如误具误差控制可以采用各种方法，例如提高加工精度、优化模具结差传递分析、统计分析、有限元分析等构、改进模具材料等模具的保养和维护清洁润滑

1.

2.定期清洁模具，清除模具上的灰定期对模具进行润滑，防止模具尘、油污等杂质，保持模具的清磨损，延长模具使用寿命洁和干燥检查

3.定期检查模具，发现问题及时处理，避免模具出现故障，影响生产案例分析塑料制品模具1制品介绍

1.1以一个常见的塑料水杯为例，分析其模具设计过程中的关键技术和注意事项模具设计方案

2.2包括模腔设计、模芯设计、退料角设计、冷却系统设计、模具加工工艺散热系统设计、出气孔的设置、浇口和溢料的设计、边

3.3料和废料的处理等介绍模具的加工过程，包括铣床加工、车床加工、磨床加工等工艺模具试模与试制

4.4介绍模具试模和试制的过程，以及如何进行模具误差的模具的保养维护

5.分析和控制5介绍模具的保养和维护方法，保证模具的性能和质量案例分析金属冲压模具2制品介绍

1.以一个常见的金属手机外壳为例，分析其模具设计过程中的关键技术和注意事项模具设计方案

2.包括模腔设计、模芯设计、退料角设计、冷却系统设计、散热系统设计、出气孔的设置、边料和废料的处理等模具加工工艺

3.介绍模具的加工过程，包括铣床加工、车床加工、磨床加工等工艺模具试模与试制

4.介绍模具试模和试制的过程，以及如何进行模具误差的分析和控制模具的保养维护

5.介绍模具的保养和维护方法，保证模具的性能和质量案例分析吹塑模具3制品介绍

1.以一个常见的塑料瓶为例，分析其模具设计过程中的关键技术和注意事项模具设计方案

2.包括模腔设计、模芯设计、退料角设计、冷却系统设计、散热系统设计、出气孔的设置、边料和废料的处理等模具加工工艺

3.介绍模具的加工过程，包括铣床加工、车床加工、磨床加工等工艺模具试模与试制

4.介绍模具试模和试制的过程，以及如何进行模具误差的分析和控制模具的保养维护

5.介绍模具的保养和维护方法，保证模具的性能和质量新型模具材料介绍碳纤维复合材料陶瓷材料

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2.碳纤维复合材料具有强度高、重陶瓷材料具有耐高温、耐磨损、量轻、耐腐蚀等优点，适合用于耐腐蚀等优点，适合用于制作高制作高精度模具温模具、耐磨模具金属陶瓷复合材料

3.金属陶瓷复合材料结合了金属和陶瓷的优点，具有强度高、硬度高、耐磨性好等优点，适合用于制作高精度模具模具设计软件的应用Autodesk InventorSolidWorks CATIAPro/ENGINEERAutodesk Inventor是一款功能SolidWorks是一款功能强大的CATIA是一款功能强大的三维Pro/ENGINEER是一款功能强强大的三维CAD软件，可以用三维CAD软件，可以用于设计CAD软件，可以用于设计各种大的三维CAD软件，可以用于于设计各种类型的模具各种类型的模具类型的模具设计各种类型的模具模具设计的发展趋势智能化

1.精细化

2.12智能模具设计是指利用人工智能技术，对模具精细化模具设计是指在设计过程中，更加注重进行设计、制造、管理，提高模具的设计效率细节，提高模具的精度和表面质量和质量绿色化

3.模块化

4.绿色化模具设计是指在设计过程中，更加注重模块化模具设计是指将模具设计成模块化的结43环保，减少模具材料的浪费，降低模具的碳排构，方便模具的组装和维修放模具设计人员的素质要求专业知识

1.1模具设计人员需要具备扎实的模具设计基础知识，包括模具材料、模具结构、模具加工工艺、模具误差分析等实践经验

2.2模具设计人员需要具备一定的实践经验，能够将理论知识应用到实际工作中创新能力

3.3模具设计人员需要具备一定的创新能力，能够设计出性能优异、成本低廉、环保节能的模具团队合作

4.4模具设计人员需要具备良好的团队合作精神，能够与其他人员协调配合，共同完成模具设计任务总结与展望总结

1.1本课程介绍了精密模具设计的基础知识、常用技术和最新发展趋势，帮助学生掌握了精密模具设计的基本理论和实践技能展望

2.2随着科技的不断发展，精密模具设计将会朝着智能化、精细化、绿色化、模块化的方向发展，模具设计人员需要不断学习新知识，提升自身素质，才能适应未来发展的需求答疑12问题问题12关于模具材料的选择，如何判断哪种模具设计软件有哪些，它们各自的优材料最适合特定的设计需求势和适用场景是什么3问题3如何提高模具设计的效率和质量，以及如何避免常见的模具设计错误小组讨论主题以小组为单位，讨论精密模具设计的发展趋势，并预测未来精密模具设计将会如何改变制造业的格局课后作业阅读资料案例分析模具设计练习

1.

2.

3.123阅读相关书籍或文献，深入了解精密选择一个案例，分析其模具设计过程，使用模具设计软件，设计一个简单的模具设计相关知识并撰写设计报告模具，并进行模拟加工和检验期中考试考试内容考试形式考试内容涵盖模具材料、模腔设计、模芯设计、退料角设计、冷闭卷笔试，考试时间为90分钟却系统设计、散热系统设计等基础知识，以及一些常见的模具设计案例分析实训安排实训内容

1.1实训内容包括模具设计软件的操作、模具加工工艺的实操练习、模具试模和试制等实训时间

2.2实训时间为2周，具体安排以课程通知为准实训地点

3.3实训地点为学校模具实训室成绩评定标准平时成绩

1.平时成绩占总成绩的30%，包括课堂出勤、课堂表现、作业完成情况等期中考试

2.期中考试占总成绩的30%，以闭卷笔试的形式进行实训成绩

3.实训成绩占总成绩的20%，包括实训操作能力、实训报告等期末考试

4.期末考试占总成绩的20%，以闭卷笔试的形式进行学习建议预习

1.上课前预习课程内容，了解课程重点，提高课堂效率课堂参与

2.积极参与课堂讨论，提出问题，与老师和同学互动，加深对知识的理解课后复习

3.课后及时复习课堂内容，完成作业，巩固知识，并查阅相关资料，拓展知识面实践练习

4.积极参与实训，熟练掌握模具设计软件的操作、模具加工工艺的实操等技能课程资源推荐书籍网站视频推荐一些经典的模具设计推荐一些专业的模具设计推荐一些优秀的模具设计教材，如《模具设计与制网站，如中国模具网、模教学视频，如慕课网、网造》、《精密模具设计》、具之家、模具网等，可以易云课堂等平台上的视频《模具CAD/CAM应用技术》获取最新的模具设计资讯课程等和技术软件推荐一些常用的模具设计软件，如AutodeskInventor、SolidWorks、CATIA、Pro/ENGINEER等课程满意度调查为了更好地改进课程内容，提高教学质量，请您填写课程满意度调查问卷，您的意见和建议对我们非常重要。