【摘要】針對(duì)塑料模具的功能，塑料產(chǎn)品成型的特殊性能，介紹了塑料模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】塑料模具分型面壁厚拔模斜度模塑缺陷

塑料模具的功能是雙重的，賦予塑化的塑料以期望的形狀、質(zhì)量、冷卻并推出塑件。模具決定最終塑件的性能、形狀，尺寸和精度。因此設(shè)計(jì)先進(jìn)合理的注射模具結(jié)構(gòu)，是獲得符合質(zhì)量要求，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，達(dá)到最好經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。做好塑料模具設(shè)計(jì)，要把握如下幾個(gè)方面的原則：

1分型面選擇合理

為使產(chǎn)品和澆注系統(tǒng)凝料能從模具中取出，模具必須設(shè)置分型面。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，分模面的設(shè)置決定了模具的結(jié)構(gòu)和制造工藝，并影響熔體的流動(dòng)及塑件的脫模。分型面總的選擇原則是保證塑件質(zhì)量，簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，有利于脫模。選擇時(shí)綜合考慮下面因素：

(1)不得位于明顯位置上及影響形狀。分型面不可避免地會(huì)在塑件上留下痕跡。最好不要選在產(chǎn)品光滑的外表面。

在我國(guó)大多數(shù)沖壓模具企業(yè)中均有企業(yè)的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，但相比西方發(fā)達(dá)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)算是中等，而且只限于模架部分，由此可見(jiàn)我國(guó)沖壓模具存在的差距。只有研發(fā)出沖壓模具的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，才能有效降低成本及縮短設(shè)計(jì)周期，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。目前我國(guó)大部分企業(yè)也應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助，設(shè)計(jì)精度也越來(lái)越高，完全符合現(xiàn)代技術(shù)設(shè)計(jì)理念。

1沖壓模具的基本概況

（1）沖壓指的是借助外力的幫助，讓原始材料改變其原有外形的過(guò)程，經(jīng)過(guò)對(duì)外形、尺寸和功能的加工，獲得企業(yè)所需要的各種零部件。沖壓的原始材料包括帶材和板材。在沖壓的工序之中有許多步驟是需要模具來(lái)完成的，包括沖切、沖孔和彎曲等。對(duì)于那些比較復(fù)雜難做的沖壓零部件來(lái)說(shuō)，就需要增加模具的數(shù)量。如果想要大批量的生產(chǎn)，就不能使用那些只是簡(jiǎn)單組合成的模具，這樣會(huì)降低生產(chǎn)率。

（2）沖壓在其生產(chǎn)的過(guò)程中具有較多的優(yōu)勢(shì)：降低了生產(chǎn)成本、制作效果較好以及經(jīng)濟(jì)效益很好。沖壓對(duì)其原始材料的利用率很高，在沖壓的生產(chǎn)過(guò)程中基本上沒(méi)有產(chǎn)生較多的問(wèn)題，并且通過(guò)沖壓所做出的零部件在精確度和尺寸等方面都比較準(zhǔn)確，基本上可以滿(mǎn)足企業(yè)所要求的標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)的內(nèi)部組織得到了一系列的改變，提高了機(jī)械性的功能，促使沖壓在其外形上也發(fā)生了一些改變。

（3）沖壓在其設(shè)計(jì)之后，所生產(chǎn)的零部件都具有剛度較好和質(zhì)量較輕的特點(diǎn)，這些零部件在我國(guó)的汽車(chē)行業(yè)和摩托車(chē)行業(yè)具有較深的影響，并且正在向空調(diào)行業(yè)、冰箱行業(yè)和電梯行業(yè)邁進(jìn)。在今后的經(jīng)濟(jì)時(shí)代，沖壓行業(yè)將會(huì)快速的發(fā)展，沖壓模具的設(shè)計(jì)也會(huì)不斷的變革，達(dá)到高效率的效果。

2沖壓模具設(shè)計(jì)

1注射機(jī)的初選

由于塑件的大批量生產(chǎn)性，我們決定采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)。這就需增加澆注系統(tǒng)冷凝料的質(zhì)量，目前初步估算為12g。根據(jù)注射量的需要，我們選擇了G54-S200/400型號(hào)，以滿(mǎn)足注射量小于或者等于注射機(jī)所允許的最大注射量的80%的要求

2模具的設(shè)計(jì)

模具方面要注意：

2.1分型面的選擇

根據(jù)分型面的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行：如分型面應(yīng)該選在塑件的最大輪廓處，并有利于塑件的順利脫模，要保證塑件的精度要求，還要滿(mǎn)足塑件的外觀質(zhì)量要求，而且要便于模具的加工制造，同時(shí)有利于排氣主流道的設(shè)計(jì)。其中主流道主要是指澆注系統(tǒng)中以注射機(jī)噴嘴和模具接觸為開(kāi)始，以分流道為結(jié)束的塑料體的流動(dòng)通道。這里選擇型號(hào)為G54-S200/400臥式螺桿式注射機(jī)，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況及模架的選擇，綜合剛度與強(qiáng)度的要求澆口套設(shè)計(jì)如下：主流道設(shè)計(jì)為圓錐型，錐角選擇為2°～6°，內(nèi)壁的粗糙度Ra取值1.6μm。分流道截面設(shè)計(jì)圓形截面使得更加容易加工，讓熱量的損失與壓力的損失降低，這是常用形式。圓形截面的分流道的直徑由于塑件的流動(dòng)性良好，所以可以使用圓形截面。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，分流道的直徑d我們可取值4～6mm之間。這樣可得出主流道球面半徑R=20mm，主流道的小端直徑d=4.5mm。

摘要：注塑成型模具設(shè)計(jì)要以科學(xué)理論知識(shí)為首要條件，結(jié)合專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的職業(yè)能力、案例設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，利用現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)條件和機(jī)械設(shè)計(jì)理念，運(yùn)用機(jī)械工程相關(guān)知識(shí)，不斷優(yōu)化注塑成型模具設(shè)計(jì)方案。有關(guān)單位及其設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在注塑成型模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，突破原有澆注系統(tǒng)對(duì)模具設(shè)計(jì)的不良限制束縛，創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，增強(qiáng)注塑成型模具設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性。

關(guān)鍵詞：注塑成型；模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；澆注系統(tǒng)；塑料冷卻分級(jí)

0引言

注塑成型模具設(shè)計(jì)是塑料產(chǎn)品成型研制工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，有關(guān)科研單位、生產(chǎn)企業(yè)及其設(shè)計(jì)工作者應(yīng)當(dāng)對(duì)如何提高注塑成型模具設(shè)計(jì)水平進(jìn)行思考，對(duì)如何優(yōu)化注塑成型模具使用性能進(jìn)行科研創(chuàng)新，持續(xù)提高注塑成型模具設(shè)計(jì)有關(guān)科學(xué)理論的學(xué)習(xí)、國(guó)內(nèi)外成功案例分析與借鑒總結(jié)，加強(qiáng)注塑成型模具設(shè)計(jì)工藝中的科技含量，以科技創(chuàng)新增強(qiáng)塑料產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為注塑生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)收益。

1注塑成型模具的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

注塑成型模具設(shè)計(jì)是直接影響到塑料制品工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)收益的核心技術(shù)，是塑料生產(chǎn)與制造企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的集中體現(xiàn)。塑料制品的工藝水平高低與產(chǎn)品外形、模具結(jié)構(gòu)、模具生產(chǎn)和加工等工業(yè)環(huán)節(jié)息息相關(guān)，是集中體現(xiàn)機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)能力和職業(yè)技能的設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程。該設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中，包含著塑料制品的初步概念設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案、模具部件的生產(chǎn)加工實(shí)施等必須流程，需要設(shè)計(jì)工作者從企業(yè)的現(xiàn)實(shí)情況、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)、客戶(hù)需求等角度出發(fā)，積極應(yīng)對(duì)現(xiàn)代市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的變化與挑戰(zhàn)，合理利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)技術(shù)，借助互聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)和軟件設(shè)計(jì)工具，組建注塑成型模具設(shè)計(jì)模型，查找并獲取模型設(shè)計(jì)計(jì)算規(guī)則，收集、統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并輸入相關(guān)參數(shù)數(shù)值，在設(shè)計(jì)軟件的幫助下完成注塑成型模具的設(shè)計(jì)方案，結(jié)合推理驗(yàn)證手段策略，得到最后的目標(biāo)模具設(shè)計(jì)方案。從我國(guó)現(xiàn)階段的注塑成型模具設(shè)計(jì)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)在塑料制品的生產(chǎn)與設(shè)計(jì)工業(yè)技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中，具有機(jī)械工藝水平逐步提高，模具構(gòu)造設(shè)計(jì)的精密度、專(zhuān)業(yè)化、智能化性能得到增強(qiáng)，注塑成型模具生產(chǎn)呈現(xiàn)大型化規(guī)模、自動(dòng)化流程等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)人員在注塑模具設(shè)計(jì)中的重要任務(wù)是繼續(xù)研發(fā)、持續(xù)推廣氣體注射、熱流道等新技術(shù)應(yīng)用，并有效提高生產(chǎn)效率。

1板材成型

本文主要是針對(duì)模具在板材成型加工領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了研究，板材成型并不是片面的只是平面板材，常見(jiàn)的薄壁型材例如管裝型材都是屬于板材加工的范疇的，板材成型具有十分悠久的發(fā)展史，它的發(fā)展是同各個(gè)行業(yè)的制造需求緊密結(jié)合在一起的，像汽車(chē)、航空以及航天等重要的領(lǐng)域會(huì)包括著大量的板材加工零部件，這些行業(yè)的不斷發(fā)展促使的板材成型的技術(shù)要不斷驚醒提升和改進(jìn)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)汽車(chē)行業(yè)的產(chǎn)量要求不斷提高，對(duì)質(zhì)量的要求同樣也是不可或缺的，同時(shí)，在航空航天領(lǐng)域也要保持在國(guó)際領(lǐng)先的地位，因此，對(duì)板材成型的技術(shù)需求愈加強(qiáng)烈，這就促使了這一技術(shù)不得不向前創(chuàng)新與發(fā)展，傳統(tǒng)的板材成型技術(shù)在很大程度上已經(jīng)不能夠繼續(xù)滿(mǎn)足這些行業(yè)的迫切需求，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，板材成型技術(shù)的發(fā)展也尋找到了契機(jī)，那就是與計(jì)算機(jī)技術(shù)相互融合產(chǎn)生新的技術(shù)，模具的自動(dòng)化技術(shù)因此也就應(yīng)運(yùn)而生，在板材成型領(lǐng)域也的確取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

2模具設(shè)計(jì)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

CAD/CAM/CAE等技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐漸出現(xiàn)的，并且在模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)得到了普遍的應(yīng)用，隨著新世紀(jì)的到來(lái)，各個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)逐漸融為一體，模具行業(yè)作為工業(yè)的一個(gè)基礎(chǔ)支撐行業(yè)必然會(huì)朝著自動(dòng)化的方向不斷發(fā)展，這樣才能在全球化的工業(yè)領(lǐng)域中起到其自身的重要作用，隨著各個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展聯(lián)系更加緊密，模具行業(yè)不單單只是局限的某個(gè)國(guó)家，大多數(shù)情況下是需要多國(guó)外某些行業(yè)提供先進(jìn)的模具產(chǎn)品，這不僅對(duì)模具的設(shè)計(jì)水平、制造質(zhì)量以及制造效率提出了更高的要求，而且還推動(dòng)著模具的自動(dòng)化的進(jìn)一步向前發(fā)展，只有這樣才能夠適應(yīng)不斷發(fā)展的經(jīng)濟(jì)。當(dāng)前，模具的自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)主要可以概括為以下幾個(gè)主要方面，下面分別進(jìn)行詳細(xì)的研究。

2.1模具產(chǎn)品發(fā)展將大型化、精密化

隨著模具自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，模具的產(chǎn)品也出現(xiàn)了兩個(gè)十分重要的發(fā)展方向，也就是模具的大型化發(fā)展與精密化發(fā)展，所謂大型化發(fā)展并不是指單個(gè)模具的尺寸逐漸變大，而是指將多個(gè)零件的模具集中到一個(gè)模具上進(jìn)行生產(chǎn)，也就是一個(gè)模具往往會(huì)有多個(gè)模具腔，這樣就可以提高零件的生產(chǎn)效率，模具的精密化與模具的大型化并不是沖突的，它是與零件的微型化有著一定的關(guān)系的，模具的精密化主要是為了提高產(chǎn)品的