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1、概述 模具是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。产品质量的优劣和生产效率的高低，模具因素占到60%以上的因素，其外还需要先进的设备及合格的材料及生产工艺，由此可见模具的设计对于产品质量的影响至关重要。美国工业界认为：模具是美国工业的基石；日本工业界认为：模具是促进社会繁荣的动力；国外将模具比喻为“金钥匙”、“进入富裕时代的原动力”。随着国民经济的发展，对产品的需求量越来越大，产品的更新换代频率也越来越快，用户对于产品的质量要求越来越高，因而对模具设计的质量与制造的周期做出更高的要求，我国模具设计周
2、期长、寿命短的缺点也渐渐做出了改善。而在社会日新月异的今天，随着消费者对于电子产品的要求需求增高，产品设计和模具设计的好坏对公司发展尤其重要。我们的产品应跟着社会的潮流，多做创新，在模具设计上争取做到简单易做，减少模具设计与制造周期，产品更新快就是现在社会的主流。模具技术是衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。在上个月我近距离的学习了模具的设计与制造，对于塑胶模具与冷冲压模具也有了较为清楚的认识，这样我们就已经系统的学习了产品设计与模具设计，以下是对这一段时间学习成果的总结。塑件产品的结构设计应包括其材料、尺寸及精度和形状。对于塑料产品材料方面一般是ABS的，一些镜片一般是PC后者PS。其精
3、度来说，模具的公差等级一般高于制件23级，在满足塑件使用要求的前提下应尽量把塑件尺寸设计的低一点。 塑件的尺寸及影响其精度的因素。 塑件的尺寸是指总体外形尺寸，影响其尺寸的因素主要是塑料的流动性，设备和工艺状态良好地话，流动性好的塑料可以成型较大尺寸的塑件，反之，成型的尺寸较小，当然塑件的尺寸也和设备有关系，可以在不影响塑件表面质量和设备最高承受能力下，选择合适的注射压力，但设备的能力是有限的，最重要的还是要保证塑料的流动性良好。大的塑件尺寸对注射成型来说，对设备的要求高，而且使成本增加，所以在设计中，要尽可能的减小塑件尺寸。 影响塑件精度的因素很多，比如塑料材料的收缩问题。塑料材料成型后的收
4、缩问题是影响塑件精度最主要也是最重要的因素，在选择材料时，材料的收缩率是必须考虑的问题，我司生产用的ABS材料，收缩率千分之二左右，在生产中应主要注意注射工艺。其次，模具精度也是影响塑件尺寸的关键因素。模具精度包含成型零件的制造精度，装配时的装配精度，另外还要考虑到配合零件的磨损，这就对模具制造设备和模具的保养有很高的要求。再次就是成型工艺的制订是否合理，注射压力的选择、模温的确定、成型温度及保压时间等等。设计时要尽量使塑件外形简化，尺寸尽量小，壁厚尽量均匀，因为这些因素对塑件收缩率影响很大，在模具设计中，脱模斜度要设计的合理，保证表面质量。外观造型设计外形设计要求产品外观美观、流畅、曲面过渡
5、圆滑、自然。这在以往的设计中难以实现，随着proe等3D绘图软件的应用，更多的机顶盒外形倾向于具有很好的流线型，美观、高雅。设计者每一个设计的灵感要充分考虑到消费者的品味，更要彰显公司的形象。以我的观念来说，外观造型设计是最重要的一个环节，一个好的造型设计完全可以开辟一个市场。结构设计方法 塑件制品的设计原则是在满足使用要求的前提下把塑件精度设计的低一点。在结构上尽量使壁厚均匀，但不宜过薄；定位柱高度和强度要符合要求，需要加强的地方必须设置加强筋；扣位和卡口的配合设计要合理，保证易拆装。形状力求简单，避免侧孔和侧凹，简化模具，另外要考虑原料的价格，寻找替代料，节约成本。表面处理表面处理有电镀、
6、喷涂、丝印、移印。ABS、HIPS、PC料都有较好的表面处理效果。而PP料的表面处理性能较差，通常要做预处理工艺。注射模具注射模是成型塑件的一种重要成型装备，其形式多种多样，分类。方法也很多。按照其在注射机上的安装方式可分为移动式和固定式注射模具；按所用的注射机类型可分为立式或卧式和角型注射模具；按模具的型腔类型可分为单型腔和多型腔注射模具；按成型制品尺寸大小可分为大、中、小型注射模具。注射模是由定和动模组成，生产是由动、定模上的成型零件合模之后，注射机把融容的塑料液体注射到其封闭的区域而成型。根据模具各部件所起的作用，注射模具有以下几个基本组成部分。以一前面板为例成型部件，即定模和动模。动模
7、成型制品的外表面，定模成型其内表面，其合模后构成了型腔。其结构形式有整体式，有时由若干拼块组成，在易损坏的部位采用镶件。浇注系统，即流道系统。由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成，其作用是塑料熔体由注射机喷嘴到型腔的一组进料通道。浇注系统的设计好坏直接影响的成型质量和制品的生产效率。导向部件，即导柱和导套。其作用是保证动、定模合模时很好的对中。有时在推出结构中设导柱和导套，避免在推出塑件时，推板发生歪斜。推出机构。其作用是在开模过程中，将塑件和流道凝料推出或拉出。主要有推杆、推板、推出固定板，主流道拉料杆和复位杆组成。调温系统。作用是保证模具温度适合注射工艺。主要方法：对于热塑性塑料，冷却方法主
8、要是在模具内部开设冷却水道；模具的加热方法可以是在模具内通热水或者蒸汽，也可以在模具内或周围安装电加热元件。排气槽。作用是将成型过程中产生的气体全部排出。方法是在分型面出开设排气槽。大多数情况下，是不需要开设排气槽的，因为对于较小的塑件，利用分型面的微小间隙就可以达到排气的效果；对于稍大一些的塑件也不用开设排气槽，因为我们可以利用模具内的推杆及型芯与模具的配合间隙来排气。侧抽芯机构。针对有些塑件有侧孔与侧凹，这时候由于成型与脱模困难，在模具中必须要设置侧抽芯机构。侧抽芯机构使模具结构复杂，在设计产品时应尽量避免侧孔和侧凹。标准模架。为了减少模具设计与制造工作量，注射模大多采用了标准模架结构。包
9、括定位圈、定模垫板、定模板、动模板、动模垫板、动模底座、推出固定板、推板、推杆和导柱都是标准模架的零部件，这些都是可以直接订购的标准件。、注射模按其结构特征分类1.单分型面模具，俗称两板模。此结构在注射模中最简单，最常用。构成型腔的部分一部分设置在定模，一部分设置在动模，分流道在分型面上。开模时塑件和流道凝料一起留在动模一侧，动模上设置顶出装置。此装置结构简单，工作可靠，尤其适用于大型塑件。 2.双分型面模具，三板模，主要是在动、定模板之间增加了一块中间板。适用于中心进料的多腔模具，便于开设流道和冷料穴；适用于中心进料点浇口的单型腔与多型腔模具，便于浇道料的取出；适用于边缘进料的不平衡多腔模。
10、此模具结构复杂，制造成本高，周期长，一般用于小型塑件。3.侧向抽芯的注射模具，此结构适用于塑件本身有侧孔和侧凹的塑件的结构，模具本身结构复杂，在制件设计时应尽量避免。影响塑件尺寸和表面质量的原因主要有材料因素、模具成型部件制造精度及配合精度、分型面的选择、浇注系统的设计，另外还有设备和注塑的成型工艺。材料主要是其流动性和收缩率对尺寸及精度影响较大，一般ABS的成型收缩率为0.2-0.4%，影响精度的主要是塑件的结构形状，壁厚的均匀性。下面主要陈述一下分型面的选择和浇注系统的设计理论。分型面的选择分型面的选择对塑件的表面质量及模具的脱模机构设计尤其重要。在选择分型面时，要使塑件容易脱模。对于大多
11、数注射模具，要尽量把塑件留在下模或者定模。分型面一般设在塑件尺寸的最大处，这样脱模比较容易，也避免了强制脱模的产品变形。分型面的选择要考虑到塑件的精度，尤其是对于塑件有同轴度要求的时候，一定要把有要求的部分设计在一个板内。分型面应设在对塑件表面影响不大的地方，不能设在明显或者对其表面要求比较高的地方，因为注塑时候的溢料飞边难以去除，难看且影响效率。另外分型面选择上还会影响模具成型部分的制造难易程度，对于塑件的排气也很重要，大多数的小型注射模具不会另开排气槽，基本是靠分型面和推杆及推板的配合间隙来排气的。浇注系统的设计浇注系统是由主流道、分流道、浇口和冷料穴构成。主流道连接浇口套，用定位圈连接或
12、者镶接其中。主流道主要影响的是塑料的流动速度和充模时间。分流道的设计上来说，应该使分流道流程小、分流少。流程过长会使先进入塑料凝固，影响流动速度，尤其在注射压力比较大的时候，塑料熔体冷却凝固会产生银丝，影响表面质量。分流道设置过多就意味着融合处的增多，在工艺设计不完美的状况下熔接线也影响了表面质量。浇口的形式有很多，按其注射形式有直接交口、中心浇口、侧浇口和环状浇口等，根据制件形状和模具的结构选择合适的交浇口形式。根据塑料的流动性、模具的温度、设备的注射量和注射压力等工艺特性可以选择合适的浇口形状，一般我们用的是圆形、半圆或者梯形浇口。冷料穴设置在分流道的末端，可以防止出现进胶不足，气泡和表面
13、银丝等不良。成型部件的设计成型部分即型腔，是由型芯和凹模组成，其决定了塑件的形状。成型部分的设计中应充分考虑材料因素，因为材料在成型后会产生收缩，一般情况下收缩率很小，如果我们在型腔设计中没有考虑到收缩方向性的话，如果料流方向和塑件收缩率方向平行，则收缩率变大。另外在模具设计上要注意模具的结构强度，最小型芯多大？应固定多长？在凹模上的拐角部，应尽量选择较大的圆角，防止模具的损坏。导向机构的设计塑料模具的导向机构一般都是在设四个导柱，保证了垂直度。其脱模机构形式很多，推杆式、推板式、斜导柱、斜滑块等，有时候推出机构设在定模，有时候设在动模（最好设在动模），我们的设计理念是推出机构设在动模，推出位
14、置应该是对塑件表面质量影响不大的部位，推杆或者推板在塑件上的接触面足够大，避免应力集中使塑件变形。其次就是尽量的简化推出机构，使模具尽量简单。注射设备和工艺对塑胶产品的影响是很大的，产品上出现大多数的问题都要去考虑设备和工艺的情况，下面参考总结缺陷故障原因：处理对策：成品未完整原料温度太低提高料管温度射出压力太低提高射出压力熔胶量不够增多计量行程浇口衬套与射嘴配合不正，塑料溢漏重新调整其配合射出时间太短增长射出时间射出速度太慢加快射出速度模具温度太低提高模具温度模具温度不匀重调模具水管模具排气不良恰当位置加适当之排气孔射嘴温度太低或阻塞提高射嘴温度或清理射嘴进胶不平均重开模具溢口位置浇道或溢口
15、太小加大浇道或溢口原料内润滑剂不够酌加润滑剂背压不足稍增背压螺杆止逆环（过胶圈）磨损拆除检查修理机器能量不够更换较大机器制品太薄使用氮气射胶成品粘模出模斜度不够增加出模的斜度模蕊产生位移重新装好模蕊填料过饱变更射出行程射出压力太高降低射出压力射胶量过多减小射胶时间射胶时间太久减少射出时间射出速度太快降低射出速度料温太高降低料温进料不均使部分过饱变更溢口大小或位置冷却时间不足增加冷却时间模具温度过高或过低调整模温及两侧相对温度模具内有脱模倒角修模具除去倒角模具表面不光滑打光模具脱模造成真空开模或顶出减慢，或模具加进气设备脱模剂不足略为增加脱模剂用量模腔深入部分空气压力小设立适宜的排气道模具周期时间变动不定保持固定开模时间毛屑、披锋原料温度太高降低原料温度、模具温度射胶速度太高降低射胶速度射出压力太高降低射出压力填料过饱降低射出时间、速度及剂量合模线或靠密面不良检修模具锁模压力不够或制品投影面积过大增加锁模压力或更换锁模压力较大的注塑机制品投影面积过大更换锁模压力较大之机器结合线原料熔解不
