塑料模具

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塑料模具范文第1篇

关键词：塑料模具；设计；问题

0引言

随着社会的进步，在现在的生产生活中，各种塑料制品的形状以及结构都比较复杂。单纯的依靠图纸已经不能准确的展现产品的形状与结构，因此模具设计者在设计模具时不仅要准确的掌握产品的形状、大小以及原料的特性等，还要使用计算机这个辅助设备。某些产品还需要提供实物或者模具。为了更好的满足社会需要，设计出性价比高的塑料模具，设计人员设计模具时不仅要掌握其设计的标准及尺寸，还要关注设计成本。因此，设计者必须积极探索设计理念以及设计方法。鉴于此，本文主要从塑料模具的设计现状、在设计中存在的问题以及解决措施等方面展开讨论。

1塑料模具设计的发展现状

为了更好的解决塑料模具设计中常见的问题，笔者认为有必要让读者了解一下当前塑料模具设计的发展现状。

1.1塑料模具设计的内容

塑料模具的设计总是在不断变化和更新的。它主要从以下四方面更新变化。它们分别是：①工业产品的形状与外观；②产品尺寸的精确度；③设计模具的工艺程序；④模具的质量要求。在设计每个模具的过程中，设计者都要不断的进行创新。模具尺寸的大小、部件的组成部分、工艺设计以及力学的计算等都是模具设计的主要内容。模具的设计主要经历四个阶段，它们分别是：①在设计前要对产品进行分析；②对部件进行设计；③设计总体方案；④进行结构和施工图的设计。

1.2现代塑料模具的设计

设计者将客户的计算机资料输入电脑，在计算机辅助系统以及CAD/CAE技术的帮助下，可进行仿真实验。在此过程中，系统能进行图形处理。特别是对于那些包含三维曲面的图纸，系统能够进一步修正和编辑。例如，曲面的结合、截面圆角以及曲面的融合等。设计好的零部件在电脑系统的帮助下，可将其实体显示出来。这样，设计者就能很直观的观察其设计的正确性。设计者还可以借助系统功能对强度、塑料流动状态以及模温等进行模拟测试。一旦发现设计中存在误差就能及时修改，这在很大程度上降低了塑料模具的设计成本。

1.3在塑料模具设计中CAD/CAE技术的应用

当前在塑料模具的设计中，主要应用的技术就是CAD/CAE技术。CAD/CAE技术主要包括概念设计、有限元分析、优化设计、计算机仿真、绘图以及辅助设计过程管理等。产品的大体结构是通过CAD技术设计出来的。设计者在设计出大体结构后再利用CAE技术进行结构分析和评估。在模具 C A D / C A E 集成技术的帮助下，制件不需要原型试验。通过几何造型技术，制件就能准确而生动的展示在计算机上。当需要进行力学检测时，可采用有限元分析技术。此外，计算机还能帮助设计者进行快速分析、自动绘图和自动检索，这不但能减轻设计者的工作压力，还能让他们把更多的精力放在模具设计的难点、重点上。在正式使用模具之前，CAD软件能够对模具的参数进行正确性预测。例如，在考察熔体在模腔中的流动状况时，可采用流动模拟软件来进行，以便改进浇注系统的设计，从而更大的提高模具的成功率。当需要考察熔体的凝固和模温的变化时可采用保压和冷却分析软件，通过软件的分析结果来改进冷却系统。此外，为了事前了解塑料模具出模后的翘曲以及变形情况，可应用应力分析软件。随着技术的进步，当前的概念设计已经不仅仅是外观和结构上的设计，它已经扩展到模具结构分析的领域。当用CAD技术设计出塑料模具后，可采用CAE软件对其进行刚度、强度、跌落试验模拟以及散热能力等分析。通过这些分析，可以对前面的概念性结构进行合理性检验。当发现不合理时，可采用CAD软件进行修改。通过以上的介绍可以看出CAD/CAE技术在塑料模具设计中发挥着巨大的作用。

1.4塑料模具设计中的常见问题

从当前的社会发展状况来看，大多数工艺制品对其尺寸和形状的要求都很高。因此，这也要求模具设计者在设计模具时要对其进行严格设计和分析，以便达到工业制品的要求。尽管模具设计者在工作中非常严谨，但是也经常会出现一些问题。例如，

①在塑料模具设计中存在收缩率方面的问题。在制备塑料模具时，往往需要高温和高压的环境。塑料在高温的条件下溶解为液体，然后在将其注入模腔中。由于塑料本身的特性使其对液体塑料的定型产生了影响。和固定的模腔相比，塑料模具变小了。在此种情况下就发生了收缩。这要求设计者在制备塑料模具前必须考虑到此方面的问题，以便尽量减少误差。但在真正的设计中，虽然设计者考虑了此问题，但是却忽略了不同类型的塑料其收缩率也不同这一点。因此也会影响模具尺寸的大小；

②在塑料模具设计中存在公差标注不一的问题。众所周知，根据制品的不同，其塑料模具的比例也是不一样的。因此，对于模具设计者来说，在设计模具时要着重考虑公差标注问题。一旦发生公差标注低的情况就会降低塑料模具的精确度，反之就会造成精度较高，模具复杂。此外，在设计模具时，设计者因忽略了公差标注问题而采用自己的经验进行盲目选择时，会导致模具在尺寸和形状上出现问题。从而降低了塑料模具的质量和价值；

③在塑料模具设计中存在热膨胀系数问题。热膨胀系数是另一个影响塑料模具形状和尺寸的问题。热膨胀系数随着塑料模具材料的不同而不同。正是这种热膨胀系数对塑料模具冷却后的形状和大小产生作用。由此可见，热膨胀系数在设计塑料模具中占据重要作用。但是，在实际工作中，总有一些设计者不严格遵守设计流程，缺少对它的利用，从而导致塑料模具设计的成功率降低。

2关于塑料模具设计中常见问题的解决措施

在设计模具时，设计者为了提高塑料模具的设计效率，就需要不断的进行理论及实践上的创新，谨慎分析各种问题，寻找出影响塑料模具成功率的关键因素，并思考这些因素可能导致的问题，从而采取有效的防范措施。这不仅对提高模具的效率以及质量具有重要意义，也对能生产出更加满意的产品具有重要意义。下面笔者针对上面所提到的问题，提出几点解决措施。

2.1设计者要注意设计前的准备工作

在进入设计模具之前，设计者一定要事先做好材料收集工作。此外，相关工作人员也要掌握模具的相关数据以及有用的信息。由此可见，塑料模具设计的前期准备工作非常重要。例如，模具的精确尺寸、注塑机的操作方法以及操作技巧、影响设计模具的因素等都需要考虑到。因为这些因素对塑料模具的最终成型都能产生很大的影响，因此设计者在设计模具的过程中要谨慎、认真的分析这些问题，尽量避免出现差错，以便更大程度的提高塑料模具的设计效率。

2.2在设计塑料模具中，设计者要全面考虑塑料模具失效形式的保护问题

在设计塑料模具中，设计者还要对塑料模具失效问题进行考虑。例如，塑料模具的变形、腐蚀以及磨损等都属于塑料模具的失效问题。因此，为了很好的解决这个问题，设计者可制定出有效的解决方案。而且，设计者要根据实际情况选择抗磨损性、抗腐蚀性以及抗压性都好的材料。这不仅有利于设计效率的提高，也有利于提高塑料模具的使用寿命。

2.3模具设计者要根据实际情况选择公差标注

众所周知，不同的公差标注会对塑料模具产生不同的影响。因此在设计塑料模具时要根据具体情况具体分析。例如，对于高精度的模具，就要选择高标准的公差标注。虽然这样使制备工艺变得复杂化，但是却能够有效保证塑料模具尺寸的精确度，从而达到了顾客的要求。反之，对于那些对精密度要求不高的塑料模具，可采用相对较低的标准进行公差标注。这样，设计出的塑料模具不仅在误差准许范围之内，还能简化了设计工艺，并且也达到了顾客的要求，可谓益处很多。

2.4模具设计者要有效利用相关程序和设备

随着信息技术的不断进步，计算机可以帮助设计者完成很多塑料模具中的设计工作。因此，为了有效的提高塑料模具的设计效率，设计者可合理的选择相关程序和设备。例如，设计者可利用CAD软件对模腔体积进行计算。在一定程度上它减少了计算的时间，从而对设计效率也有所提高。并且，一些专业的设计软件还还能帮助设计者修改图纸中不合理的数据等。此外，这些专业的软件还能根据所提供的收缩率以及热膨胀系数等给出相应计算。

3总结

随着经济的发展以及社会的进步，消费者对塑料模具的要求越来越高。这不仅要求设计人员要不断的提出科学、合理、创新的设计方案，还要求他们把理论知识与实践经验进行完美的结合，从而提高塑料模具的设计效率。本文首先讲述了塑料模具设计的发展现状，其次针对塑料模具设计中所存在的问题提出了相应的解决策略，希望对塑料模具设计的发展尽微薄之力。而且，笔者相信随着模具设计人员的不断努力，塑料模具的设计工作会越做越好。

参考文献：

[1]于力伟.塑料模具设计中常见的问题[J].现代经济信息,2015(07):415.

塑料模具范文第2篇

近年来，我国塑料模具制造水平已有较大提高，所生产的大型塑料模具的单套重量已达到50t以上，精密塑料模具的精度已达到3cm，多腔塑料模具方面已能生产一模7800腔的塑封模具，高速模具方面已能生产挤出速度达4m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤模具。

随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断扩大，塑料产品的用量也正在上升。据了解，我国塑料制品2012年的产量接近6000万吨，而且还在持续增长得过程中，由此可见内需对我国塑料模具行业有着巨大的推动力。

受国家多种政策的影响和市场空间的持续拓展，汽车、IT产业、包装等行业近年来的发展势头十分迅猛，不仅在产能方面有了很大的发展，而且在这些产业的高端方面也有着长足的进步，因此，上述产业在高中低端的三个方面都有着强劲的模具需求。

许多行业对模具的要求日益增高，所以精密模具行业发展渐渐火热起来，随着电子信息产业的蓬勃发展和传统产业的信息化改造，塑料模具市场的前景一片广阔，全球高档、精密塑料模具市场呈现供不应求的局面。

目前，行业内一些企业积极鼓励企业更新技术设备，全力推进工艺和产品创新，引导有条件的企业从生产环节向研发、销售高附加值模具拓展，大型注塑模具制造又有新的拓展，现已能够生产成套的8千克双缸洗衣机、汽车保险杠、汽车整体仪表板、汽车内饰件等大型成套模具和65英寸背投电视机壳模具。与全国塑料加工业区域分布相类似，珠三角、长三角的塑料制品加工业位居前列，浙江、江苏和广东塑料模具产值在全国模具总产值中的比例也占到 70%.而随着中国汽车、家电、电子通讯、各种建材迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。

塑料模具范文第3篇

【关键词】塑料模具；表面强化；技术研究

我国的塑料模具技术水平在工业化进程中取得了巨大的进步，但与发达国家的塑料模具技术水平相比，仍存在着很大的差距，我国塑料模具技术水平有着很大的提升和发展空间。如何提高塑料模具使用性能及使用寿命，是当前塑料模具研究的一大课题。对塑料模具表面进行强化处理可以提高塑料模具表面硬度、耐磨性及耐蚀性，进而有效提高其使用性能及使用寿命。

1 塑料模具概述

塑料模具，即在塑料加工工业中与成型机配套使用，使生产出的塑料制品构型完整、尺寸精确的工具。例如，组合式塑料模具可以用于压塑、挤塑、吹塑、注射、低发泡成型等多种制作方式，组合式塑料模具一般由凹模和凸模组成。其中，凹模具有可变型腔，由凹模组合基板、凹模组件、凹模组合卡板组成；凸模具有可变型芯，由凸模组合基板、凸模组合卡板、凸模组件、侧截组合板、型腔截断组件组成。我们可以通过凹模、凸模、辅助成型系统的组合变化来加工不同形状、不同尺寸的塑料制品。

由于塑料品种繁多，加工方法多样，塑料成型机及塑料制品结构有繁有简，所以相应的，为满足塑料制品的生产要求，塑料模具的种类和结构形式种类也是多种多样的。由于不同塑料制品的成型方法不同，对应不同工艺要求，塑料模具可以分为挤出成型模具、注射成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具、吸塑成型模具等。

2 塑料模具性能要求及其失效形式

2.1 塑料模具性能要求

塑料模具与成型机配套使用时，温度一般在150℃至200℃，这表明了塑料模具的使用过程中不但受到压力作用，同时也受到温度作用，依据塑料模具的使用环境及加工方法我们可以归纳出塑料模具的基本性能要求：（1）良好的型腔表面光滑度。高品质的塑料制品对型腔表面的粗糙值有很高的要求，塑料模具的型腔表面应进行抛光处理，减小表面粗糙度，一般来说，表面粗糙度应低于0.4um，以保证塑料塑料成品外观良好且便于脱模。（2）足够的表面硬度及耐磨抗蚀性。模具在工作过程中会受到较大的压力和摩擦力，为保持模具形状精度及尺寸精度，塑料模具成型面硬度必须保持在50～60HRC以下，塑料模具表面具有足够的硬度，从而确保模具的刚度和耐磨抗蚀性符合技术要求。（3）优良的切削加工性。塑料模具有时要根据实际情况进行相应的切削加工和钳工修配，所以塑料模具用钢应具有适宜的硬度，以确保切削加工的顺利进行。（4）良好的热稳定性。由于塑料模具结构的复杂性，很难对成型模具进行二次加工，所以塑料模具制作过程中应选用热稳定性较强的材料作为原料。保证塑料模具具有较小的变形率以及较小的尺寸变化率，保证塑料模具的尺寸精度及表面粗糙度。

2.2 模具的失效形式

塑料模具的失效形式主要有：成型面磨损及腐蚀、塑性变形、断裂。

成型面磨损是指物料对模具成型面的摩擦作用使成型面产生拉毛现象，其根本原因是模具与物料间的磨擦作用。成型面的磨损程度与塑料制品生产过程中的压力、温度、物料变形、等多种因素有关。成型面的腐蚀则是指塑料制品生产过程中产生的腐蚀性气体对模具型腔面产生腐蚀作用。此外，模具如果同时发生磨损与腐蚀现象，两种现象交叉作用，也会加速模具的失效。

模具在持续受压、受热作用下，容易产生局部塑形变形而导致模具失效，这种失效形式称为塑形变形失效。发生变形失效的根本原因是模具型腔表面硬化层厚度过低，模具变形抗力不足或模具热处理时组织结构发生变化。

塑料模具结构过于复杂，在成型过程中存在的较薄的部位或者塑料模具回火处理不足，在塑料制品生产时受压力及温度的作用容易产生断裂，称为断裂失效。断裂失效是失效形式中危害最大的一种失效形式。

3 塑料模具表面处理技术

塑料模具的表面处理按照其工艺特点可以分为表面热处理、电镀及化学镀、气相沉积等。

3.1 塑料模具表面热处理

塑料模具表面热处理包括表面淬火和化学热处理两类。表面淬火是通过对模具表面进行淬火等热处理，目的是通过模具表面的温度发生较大变化，改变其组织性能。热处理过程中，模具表面忽冷忽热，使表层发生硬化，内部保持其韧性，使得模具变形小且性能增强。化学热处理一般包括渗碳、渗氮、渗硫、渗硼等，化学热处理能有效提高模具表面的耐磨性和强度，其中，渗碳、渗氮、碳氮共渗是最常应用的几种塑料模具表面化学热处理的方法。

3.2 电镀和化学镀

塑料模具表面电镀包括金属电镀及复合电镀两类。对模具表面进行电镀处理温度低，塑料模具易加工是电镀的显著优点，常用的电镀有镀铬、镀镍等。复合电镀是指电镀过程中，金属与电镀液中的固体微粒同时沉积从而形成镀层，固体微粒可以按照性能需求选择不同材料，复合电镀可以增强模具表面的耐磨性、耐蚀性及耐热性。化学镀的均镀能力以及深镀能力优于电镀，化学镀可以使模具表面镀层厚度均匀，镀层致密且空隙较小。化学镀的另一优点是化学镀设备简单，操作简便。

3.3 气相沉积

气相沉积是利用气相中发生的化学、物理过程，在模具表面形成成分为金属、非金属、化合物等装饰性或功能性涂层。气相沉积按照表面涂层成膜原理的不同可分为化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体增强化学沉积等三种。经过气相沉积处理后，模具表面可具有较高的抗磨性、耐蚀性和抗氧化性，能显示提高模具的性能及使用寿命。

4 总结

对模具表面强化技术的研究可以充分发挥塑料模具的发展潜力，有效提高塑料模具的性能及使用寿命，对推动我国塑料制品行业以及我国国民经济的发展有重大意义。我们应重视模具表面强化处理的理论研究及应用研究，积极研发先进设备，以进一步推广塑料模具的应用范围。

【参考文献】

[1]谢全.塑料模具的表面强化技术研究[J].企业导报，2013，（9）：31-32.

塑料模具范文第4篇

关键词：塑料模具；设计过程；问题；对策

引言

目前，产品制造业对于塑料模具的外形提出了更高的标准，使得设计的流程更加繁琐，由于设计的过程往往关系到具体的质量，要求相关的设计工作者格外重视模具设计的理念和原则，清楚地认识到设计的标准和实质性要求，重视关键环节的把握，保证充分发挥出塑料模具的应用价值。

1塑料磨具设计的内容及现状分析

塑料模具在日常生活中的用途越来越明显，伴随着人们对其要求的提高，相应的设计内容也开始发生了改变，并及时更新。工业产品的形状及外观是最为关键的部分，通过对形状的设计，使其从外观上满足了各行各业的需要，模具设计的工艺流程也开始日臻完善，具体的模具设计质量标准有所提升。在设计模具的时候，设计人员往往是依照实际的情况加以改进，这样就对模具的尺寸大小、各部件的组成等进行了分析，从而保证了完善的设计流程。在设计之前，落实好相应的分析过程，然后积极地对部件进行设计，总体方案的确定也开始逐渐明确，完善施工图纸，并细致地规划下一步的工作。目前，很多行业在生产产品的时候对于公差有着极高的要求，比如计算机产品中所使用的电子原配件等，通过相应的设计师的设计理念，可以提升模具内腔的加工精度，并且能够更好地控制公差。这样的方式还存有不足之处，其中可以制作出质量合格的塑料产品，但是需要耗费大量的资金，这就导致模具的使用周期较短。另外，模具设计师在运用此类方式对公差进行合理控制的时候，还是出现了质量及规格不达标的问题，这种情况出现的根源是在对模具进行设计的时候，未考虑原材料的收缩性，还有模具的公差标注及热膨胀等系列问题。

2塑料模具在设计过程中常常出现的问题

目前来说，塑料模具在实际设计的时候，应该重点把握设计的具体要求，由此提升相应的生产效益和实际效率。但是实际情况不尽如人意，因为塑料模具设计的过程中往往涉及到多个方面的知识和技术，还有部分设计人员并未充分意识到设计理念运用的重要性，无法顺利地将设计知识和技术手段完美地融合到一起，从而导致设计过程中出现了很多棘手的问题，严重影响到了塑料模具的效率和相应的工作质量。

2.1材料收缩问题的影响

材料的收缩因素影响非常明显，这在设计中属于至关重要的问题，因此会对设计的有效性起到决定性的影响，同时也会产生一些直接作用。在模具制作的时候，往往会使用塑料的原材料进行高温处理，在这个加温的过程中，会将其变成液态然后灌注于模腔之中。塑料的原材料由于本身拥有的性质体现出收缩性的相关特点，在塑料原材料液体状态进行固化的时候显现出模具外形尺寸大小相当的构造，所以在具体设计的时候，还是应该对所使用材料的收缩性能及固化时候产生的收缩现象加以分析并计算，由此可以保证原材料拥有的收缩性能存有的误差降至最低。

2.2公差标注的选择

公差标注的选择往往影响到塑料模具的合理设计，并且这种影响很明显，若是实际制造的产品需要保证质量和精确度的较高标准，塑料模具在具体设计的时候，就应该根据现有的条件和实际的参数更加明确地选择出合理、科学的公差级别，这样就能证实实际选用的公差级别层次。当公差的级别较高的时候，便会使得制造的程序相对繁琐，同时也会提升加工的难度，加剧了整体的制造成本；若是选用的公差较低，可能会使得生产出的产品精度无法达到相关标准要求。甚至有部分设计人员喜欢按照自己的主观意识和自身经验对公差的级别加以选定，在尚未认识到公差标注重要性的时候，也忽视了对于模具设计重要性的影响，导致模具在制作出来之后，还是存在着一定的缺陷，从而严重影响塑料模具的具体运用价值。

2.3热膨胀系数因素一般来说，实际运用的原材料不同，那么产生的热膨胀系数也存在差异，使用多样化的原材料，其本身的化学性质和物理性质基本相符，但是在经过了热加工之后，产生了相应的热膨胀系数差异，依照这样的特点加以分析，要求模具设计工作者在实际设计的时候，依照相应的方案和标准，制定出更加合理、科学的模具设计方案，比如有针对性地对热传递热能均匀性的每一个环节进行科学的设计。

3塑料模具设计中常见问题的解决对策

塑料模具设计人员在实际工作中，应该重视塑料模具的设计过程，同时还应该注意设计的标准、尺寸等问题，并且保持着积极的工作态度，合理分析设计的性价比，切实满足当前的社会发展需要。塑料模具设计工作者只有积极探索新型的设计理念和设计方案，才可以正确应对设计过程中最常出现的问题，并且游刃有余地解决困难，避免出现同类问题，提升塑料模具的设计效率，实现理想化的经济效益。塑料模具设计属于一项较为系统的工作，同时也体现出较强的综合性，其中涉及到的工序环节众多，为了进一步完善塑料模具设计流程，还是应该正视出现的相关问题，采取合理的措施提升原材料的收集率，适当控制好公差标准级别，对模具设计方法适当完善。

3.1科学合理地进行公差标注

在模具设计的时候，应该科学合理地体现出公差标注，这样才可以更好地明确其具体的位置。对于位置的选定，应该依照现实的情况和具体的条件加以分析，由于公差标注级别的不同会对塑料模具设计产生相应影响，要求设计师们在具体设计的时候，分析制造产品的设计图纸，明确上方标注的全部公差，经过综合考虑之后，适当地维护好设备装置的实际利用效率。针对公差的级别，应该全面考虑，这样可以将设备装置的利用效率充分发挥出来。针对公差级别还应该充分考量，这样才可以保证在具体设计的时候，更好地明确全部进程中的实际控制，此过程若是通过合理的设计及分析，便能为选定适宜的公差提供便利，为后续产品制造的过程节省大量的时间，从而方便了整个工作流程。设计人员应该保持着积极严谨的工作姿态，正视模具设计工作的重要性，由此可以在细节上处理好设计中的任意环节，保证完成设计的任意流程，从而维护好设计质量，促使模具的使用效果更佳，科学地运用多种资源，有效地促使资源发挥出实际成效。

3.2提升材料的实际收集率

提升材料的实际收集率是一项最基本的任务，属于强化并完善模具设计的重要基础，在塑料模具设计的过程中，应该及时准备好相应的原材料，同时还需要搜集和原材料息息相关的信息资料，保证更好地了解模具本身的参数和相应的标准要求，以便更加全面地设计出模具的工作方案。所有工作的落实都需要提升材料的收集率。模具设计工作者还应该具备最基础的专业知识，也就是了解模具本身的尺寸要求，适当分析模具的影响因素和条件，熟练准确地应用注塑机，这样可以保证更好地控制设计的误差，使其控制在规定值范围内。

3.3不断优化模具设计方案

在对模具进行设计的过程中，还应该重视对设计方案的优化和完善，保证更好地解决设计过程中存在的问题。模具设计工作者针对设计的具体方案，应该保证在合理的前提之下，适当对其创新并完善，这样可以将实际的操作经验和相应的理论等完整地运用至设计工作的每一个流程，由此提升设计工作的整体效率和设计的质量。除上述的必要工作之外，还应该落实好设计缺陷预测和总结的工作，保证在不断总结并积极完善的基础上，制定出相对合理的应对措施，将设计的缺陷和不足之处及时解决，使塑料模具设计的精准度达到最基本的要求，由此提升可靠性。

3.4提升设计人员创新意识及工作水平

塑料模具设计工作者应该正确分析设计中最常见的问题，并且深入探究，设计人员对于设计观念及设计方式进行创新，采取针对性的举措，由此控制好设计过程中出现问题的频率，提升塑料模具设计的整体水平，在最大程度上满足当前社会发展的实际需要。

4结语

塑料模具范文第5篇

关键词：塑料模具 塑料按键 注塑过程 侧抽芯 温度调节

中图分类号：TQ320.52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（b）-0098-02

当前社会塑料制品的种类日益繁多，所应用的领域愈来愈广，生活用品、汽车、家电、建筑、电子几乎所有行业都能见到塑料制品的身影。虽然塑料制品形状、大小、结构、应用各有不同，但其成型过程基本都要依靠塑料模具。而塑料模具本身的设计如：模腔形状、分型面、表面粗糙度、脱模方式、进浇方式、定性方法以及流道设计等决定着塑料制品的形状、尺寸、外观、性能等。用模具生产制件的精度、复杂程度、一致性、高生产率和低消耗，是其他生产方法所不能比拟的。本文结合笔者在塑料模具方面的经验，以按键类塑料制品为例，简要说明塑料模具的设计过程和注意事项。

1 总体方案

1.1 材料特性

塑料按键类制品材料通常选用ABS（苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物），ABS树脂无毒、无味，呈微黄色，是目前应用最广泛的聚合物材料，它将丙烯腈、丁二烯、苯乙烯有机结合，所以具备了上述3种晶体各自的特点-硬质、坚韧和刚性。其适用于塑料成型的特点包括：（1）综合性能较好，化学稳定性、抗冲击性、电性能、柔韧性较好。（2） 流动性比PC、PMMA等要好，不如HIPS，涨模尺寸为4 mm左右。（3）表面可喷镀金属、电镀，是成型镀金属的常用材料。（4）冷却速度快，适用于尺寸较小的塑料制品，注塑过程模温和料温要求较高，对要求精度较高的塑件，模温宜取50～60 ℃，要求光泽及耐热型料宜取60～80 ℃。

1.2 总体方案设计

ABS按键注塑模具采用一模4腔的设计方案。塑件中有一个直径为5 mm，长度为20.5 mm的通孔，因此必须有一个抽芯结构。抽芯选用斜导柱滑块结构，分型面为曲面。开模时只需采用一次开模即可，采用顶杆脱模。为了避免顶杆与滑块之间产生干涉，在复位杆上加上弹簧，使复位杆提前复位。直接利用分型面排气，冷却系统开设冷却水道。根据上述要求，选择的模架为龙记大水口系列，AⅠ型。

1.3 注塑过程

（1）注料-模具闭合状态，将熔融状态的塑料注入模腔，冷却成型，（2）开模-在注塑机的控制下动模开始移动与定模分离，与此同时，侧型芯也会由于定模上倾斜导柱的作用于塑料件分离。（3）模件分离-在定模板运动到与定模板距离为120 mm时，动模运动停止。顶杆推板向外推出，带动顶杆将塑料件顶出与动模模腔分离。（4）合模-顶杆首先在弹簧的作用下自动复位，然后动模板复位，侧型芯也在斜导柱的带动下同时复位。一个周期完成，注塑开始下一个周期，模具的展开图如图1所示。

1.4 腔型数量及排列方式

本设计为一模4腔的模具，考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式，可以确定型腔侧壁厚和底板厚度均为15 mm，其排列方式如图2所示。

2 分型面的选择

在注塑模具中，打开模具取出塑料制品的界面称为分型面，分型面的设计是注塑模具设计的一个重点，它不仅影响到塑料件本身的质量，还影响到模具的结构和操作，因此必须重视。分型面的确定应遵循以下原则：（1）有利于脱模，尽量使塑料件留在动模上。（2）保证产品的品质（如外观、尺寸等）（3）有利于侧向抽芯。（4）有利于腔体排气，分型面尽量最后填充腔体重合。（5）有利于防止溢料，分型面尽量不设计在塑料件光滑表面处。（6）分型面的设计应该是模具结构尽量简单。

根据上述原则，同一个产品可选择的分型面也不是唯一的，往往会有几种选择，我们可以根据产品自身的要求、模具的结构、生产效率、成本等方面综合考虑，选择出一个最适合的方法。本产品为例，分型面可在以下几种方案中进行选择。

（1）由图3可见，本方案采取B-B分型面，可以看出，定模部分的圆孔可以直接用铣刀铣出，加工比较方便，但是动模部分的圆孔不易加工，而且分型面的数量较多，给加工带来困难。

（2）由图4可以看出，本方案采取C-C分型面，相对于方案一来说，动模和定模上的圆孔加工起来都比较方便，全部可以用铣刀直接铣出。问题在于分型面之间配合不是很好。

（3）由图5可以看出，本方案与以上2种方案最大的不同为采取了斜面配合，这样分型面的配合就比上2种方案要稳定和精确，同时动模和定模上的圆孔也可以直接用铣刀加工。

经过对比分析，笔者认为方案3更适合该产品。

3 模具温度调节系统

注塑过程中模具会产生很大的热量，导致模具自身温度升高，因此需要一套合适温度调节系统，保证模具自身的温度，从而达到保证产品质量和成产效率的目的。因此冷却系统的设计是模具设计的又一重点。冷却系统的设计属于模具设计中较为复杂的部分，一般遵循以下原则：（1）根据成型的需要，首先确定冷却管道的位置，并根据实际情况合理设计模具中脱模机构和镶块的布局，设计首先保证模仁的冷却；（2）保证冷却系统中冷却水的状态，包括流量、流速和水压。设计中要求管道总长小于15 m，管道转弯小于15处，出水温度比进水温度高5 ℃左右，个别要求更为精密的模具要求温差在2 ℃以内。（3）冷却系统的水路布置应该均匀，按设计需要局部调整，管道之间的距离适中，距离过大导致模具温度不均，而距离过小可能造成管壁太薄，导致管壁变形。管道厚度根据实际情况计算得出，太细会冷却效果不好而且不易清理和加工。（4）主流道的末端等处要加强冷却，可用较冷的进水。在塑件厚壁及转角等处，需减小冷却水管道间距，以强化冷却。另外，冷却水道应远离熔合缝的交汇处。

冷却回路设计有以下几种：

（1）外接直通式。使用橡胶管和快速接头井模具内部的管道连接起来形成单循或者多循环，这种设计便于加工，缺点是外部容易损坏。如图6所示。

（2）平面回路式。此种回路模式适用于比较浅的型腔，特别是圆形的型腔更为合适。这种设计为在模板内部设置冷却管道，再用孔塞或者挡板来实现回路的闭合。如图7所示。

（3）凹模嵌入式。在型芯块内设置管道回路，出水口和入水口通过定模板或动模板引出。需要注意型芯块与定（动）模板之间的连接，要在它们之间加O形圈密封，防止冷却水泄漏。本模具采用矩形嵌入凹模的冷却回路，冷却水孔的排列形式为直通孔形式，一端进冷却水，冷却水的温度为20 ℃；一端排水，排出的冷却水的温度为25 ℃。如图8所示。

4 结语

通过本文可以看出，塑料按键模具的设计重点有两个，分别为分型面的选择和冷却管道的设计。本模具选择了D-D式曲面设计，因此难度也比较大。再有本模具属于小型模具，因此在设计冷却管道时空间受限，管道布置会受到模具其他结构的限制，需要全面考虑，仔细分析才能设计出一套好的模具。

参考文献

[1] 高汉华.塑料成型工艺与模具设计[M].大连：大连理工大学出版社，2007.

[2] 赵世友.塑料斜齿轮注塑模具设计与分析[J].塑料科技，2010，38（5）：77-79.