淺談塑料模具設計流程

袁 荃，楊 杰

（太原市塑料研究所，山西 太原 030024）

人們在日常生產、生活中所使用到的各種工具和產品，大到機床的底座、機身外殼，小到一個胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無不與模具有著密切的關系。模具的形狀決定著這些產品的外形，模具的加工質量與精度也就決定著這些產品的質量。模具從設計到制造涉及諸多因素，因此,一套完整規(guī)范的模具設計流程是保證產品設計先進合理的注射模具結構的重要環(huán)節(jié)。模具設計一般包含以下流程：

1 接受任務書

一般情況下，成型塑料制件的任務書通常由產品設計者提出，具體有完整的設計要求，所用材料的材質、塑料產品說明書或技術要求等內容。

2 收集、分析、消化原始資料

收集有關制件成型工藝、成型設備、特殊加工等資料。

（1）消化塑料制件圖。了解產品的用途，分析產品的工藝性、尺寸精度等技術要求。比如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求，塑件的幾何結構、嵌件等情況是否合理，熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度，有無涂裝、電鍍、膠連接、鉆孔等后期加工工藝。并對精度最高的塑料零件尺寸進行分析，以及成型工藝參數等。

（2）確定成型方法。采用直壓法、鑄壓法還是注射法。

（3）選擇成型設備。根據成型設備的種類來進行模具加工，例如對于注射機來說，應當了解注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等。

（4）型腔布置。根據塑件的幾何結構特點、尺寸精度要求、批量規(guī)模、模具制造難易程度、模具成本等確定型腔數量及其排列方式。

（5）澆注系統(tǒng)要考慮主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大??；排氣系統(tǒng)要選擇排氣槽位置、大小等。

（6）根據對頂桿、頂管、推板、組合式頂出等要素考慮，確定頂出方式，選擇側凹處理方法及抽芯方式。

（7）一般采用油浴加熱及水冷卻方式，并確定加熱冷卻溝槽的形狀、位置及安裝部位。

（8）根據模具材料、強度計算以及經驗，確定模具外形尺寸零件、外形結構。

（9）確定主要成型零件，結構件的結構形式。

（10）考慮模具各部分的強度，計算成型零件工作尺寸。

3 繪制模具圖

按照國家標準繪制，無國家規(guī)定的可結合本部門習慣畫法，需給出總裝圖及全部零件圖以及技術要求。

3.1 總裝結構圖

繪制總裝圖盡量采用1∶1的比例，應同時給出主視圖及其他視圖，確保數據的冗余性。總裝圖還需包含以下內容：

（1）模具成型部分結構。

（2）表明澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結構形式。

（3）表明外形結構及所有連接件、定位、導向件的位置。

（4）按順序編寫零件序號，填寫明細表。

（5）總裝圖要注明模具使用、裝拆方法、保管及試模方面的要求。

3.2 零件圖

根據模具總裝圖、零件圖，應先內后外，先復雜后簡單，先成型零件，后結構零件。

（1）原則上要按比例畫。局部剖面圖允許放大或縮小。視圖選擇合理。為了便于裝配，圖號應與總裝圖一致。

（2）尺寸標注要統(tǒng)一、集中、有序、完整。對主要零部件圖來說，標注時注意先標主要零件尺寸，再標注配合尺寸，最后標注整體尺寸；非主要零件圖上要先標注配合尺寸，后標注全部尺寸。

（3）注意事項可填寫零件名稱、模具圖號、材料材質、熱處理和硬度等要求。

4 校對、審圖

（1）模具及其零件與塑件圖紙的關系。模具及模具零件的材質、硬度、尺寸精度、結構等是否符合產品圖紙的要求。

（2）塑料制件方面。重點考慮塑料物料的流動、縮孔、熔接痕、裂口，脫模方式是否會影響塑料產品的使用性能、尺寸精度、表面質量等方面的要求，是否會擦傷零件表面。

（3）成型設備方面。如選擇注塑模具需考慮注射量、注射壓力、鎖模力等，確定模具安裝、脫模有無問題，反之選擇擠出模具則考慮模具的。

（4）主要考慮加工是否簡單，成型材料的收縮率選用是否正確。

（5）圖紙校對完，按程序審批，出正式加工圖紙。

5 模具加工

由制造單位技術人員分析總裝圖及零件圖要求，編寫制造工藝卡片，準備所需材料，最終加工制造模具。

試模及修模，雖然成型模具是在選定成型材料及成型設備，在預定的工藝條件下進行，甚至經計算機模擬成型，但是現實中總有一些因素無法模擬，必須在模具加工完成后進行試模，最終才能看成型產品的質量如何，如有缺陷時，要進行排除錯誤性的修模工作。

6 整理資料進行歸檔

將此期間所形成的技術資料，包括任務書、產品說明書、總裝圖、全部零件圖藍圖或CAD格式圖紙等，分門別類加以整理、編號并及時歸檔。模具經試驗后，交付用戶，若暫不使用，則應該及時清理渣滓、灰塵、油污等，內、外、表面完全擦除脫模劑，涂上黃油或其他防銹油或防銹劑，交庫房保管。

7 結論

文章結合國內管理程序，系統(tǒng)地介紹了模具設計和制造系統(tǒng)的一般流程化管理程序，能夠幫助技術人員分析工藝方案、模具設計、加工的合理性和正確性，能提高模具開發(fā)的一次成功率，有效縮短模具設計和制造周期，同時也能保證提高模具的加工質量，這將有助于提高企業(yè)的市場競爭力。