譚焓

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，塑料的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。在塑料模具的設(shè)計方面，其牽涉到方方面面，設(shè)計塑料模具應(yīng)按一定的設(shè)計程序進行，同時對幾個設(shè)計要點必須予以足夠重視，這樣才能保證模具的設(shè)計與制造質(zhì)量。塑料模具設(shè)計不僅僅是結(jié)構(gòu)設(shè)計，還包括模具材料及其熱處理選擇，因為選擇會對模具的使用性能及其壽命將產(chǎn)生重大影響。模具設(shè)計與模具失效緊密聯(lián)系著，為了盡量避免模具失效，應(yīng)充分研究分析塑料模具的失效機制并在模具設(shè)計上采取相應(yīng)的防范措施。

關(guān)鍵詞：塑料模具；設(shè)計內(nèi)涵；方法

1 塑料模具設(shè)計的內(nèi)容和現(xiàn)狀

1.1 塑料模具設(shè)計的內(nèi)容

塑料模具設(shè)計是隨著在工業(yè)產(chǎn)品的零件尺寸、形狀、尺寸精確度、程序工藝條件以及表面質(zhì)量等變化而變化的[1]。每一副塑料模具，設(shè)計人員都會進行科學有效的創(chuàng)造性設(shè)計。在通常情況下，塑料模具設(shè)計的內(nèi)容主要包括：尺寸、尺寸精度的確定及設(shè)計，產(chǎn)品零件或產(chǎn)品制作的成型工藝設(shè)計以及物理力學的計算等，所以，塑料模具的設(shè)計過程往往分為四個階段，也就是：塑料產(chǎn)品的制作工藝分析與設(shè)計；塑料模具的總體方案設(shè)計；總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計；施工圖設(shè)計。

1.2 塑料模具設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和需要，工程產(chǎn)品中對公差要求嚴格的制品越拉越多，比如：計算機產(chǎn)品、電視產(chǎn)品、電子元件等。這就要求技術(shù)人員運用高模具模腔加工精確度和嚴格的限制模腔特定尺寸的公差等方法處理這些問題。技術(shù)人員在處理這些問題時，往往會出現(xiàn)這樣的情況：（1）雖能生產(chǎn)出合格的塑料制品，但其成本投入過高，超出生產(chǎn)預(yù)算，同時會降低模具的使用壽命；（2）即使技術(shù)人員按要求采取了相應(yīng)的方法進行處理，也會生產(chǎn)出不合格的制品。對于模具使用壽命和不能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品的原因進行分析，發(fā)現(xiàn)有很多因素會產(chǎn)生影響[2]。

2 塑料模具設(shè)計的具體程序

2.1 明確設(shè)計任務(wù)及技術(shù)經(jīng)濟的目標

塑料模具設(shè)計的第一步必須對塑件的技術(shù)質(zhì)量要求與結(jié)構(gòu)特點進行充分的掌握。首先，應(yīng)該時時與塑件設(shè)計著協(xié)商，對塑件設(shè)計進行調(diào)整和修改，確保模具的設(shè)計制造穩(wěn)妥的進行，并要確保工作的高效率；其次，要掌握明確塑件的生產(chǎn)批量、成型方法以及技術(shù)經(jīng)濟目標，實現(xiàn)塑件的實用性和經(jīng)濟效益性。

2.2 調(diào)查收集相關(guān)設(shè)計資料

確定塑料模具的成型方法后，應(yīng)該對同類的模具資料、工藝資料、相關(guān)標準及設(shè)計手冊等模具設(shè)計的資料進行全面的收集，為新模具的設(shè)計做好充分的準備。

2.3 熟悉生產(chǎn)條件

了解和掌握相應(yīng)的成型設(shè)備的操作技術(shù)規(guī)范，是確保模具設(shè)計與成型設(shè)備合理匹配的前提。與此同時，還需要對生產(chǎn)現(xiàn)場工藝水平及操作人員的技能素質(zhì)進行了解，確保設(shè)計的模具可以在現(xiàn)場順利的使用。

2.4 擬定模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

在對模具設(shè)計的資料全面掌握后，就應(yīng)該對模具結(jié)構(gòu)的方案進行設(shè)計。根據(jù)生產(chǎn)的批量、塑件結(jié)構(gòu)特點及設(shè)備的噸位等初步確定模具設(shè)計的方案。同時，要對模具的結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的設(shè)計進行計算，包括領(lǐng)模力、脫模力、型芯軸拔力、澆注系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的計算，對初定的方案進行及時的調(diào)整和修改[3]。

2.5 模具總裝配圖與模具零件圖的設(shè)計

在對模具的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)設(shè)計的調(diào)整和修改后，可以進行模具總裝配圖的繪制，確定各個部分之間的裝配關(guān)系，同時進行各部分零件的設(shè)計圖繪制；對重要的零部件或者系統(tǒng)設(shè)計進行校核，檢查是否符合設(shè)計的要求和目標。

2.6 加工與試模

根據(jù)模具設(shè)計的要求、生產(chǎn)批量以及加工條件，制定科學合理的模具制造工藝，確保模具制造質(zhì)量完成符合設(shè)計要求；再對加工制造好的模具進行試模工作，檢驗?zāi)＞呤欠窨梢皂樌墓ぷ?，是否符合生產(chǎn)要求等，發(fā)現(xiàn)模具出現(xiàn)問題，及時調(diào)整修改，必須嚴格做好試模的相關(guān)程序工作。

3 塑料模具的設(shè)計要點

一套完整的塑料模具的順利生產(chǎn)，是有諸多因素決定的。主要包括：（1）成型體的尺寸與公差；（2）模具的導向與定位裝置；（3）抽芯機構(gòu)；（4）頂出機構(gòu)。（5）灌注系統(tǒng)；（6）模具加熱與冷卻處理，不同的塑料有不同的特性，因而溫度的處理是非常重要的[1]。

4 塑料模具的選材與熱處理及失效形式與保護

塑料模具的選材包括：（1）明確模具材料的性能要求，包括硬度、磨損抵抗、強度、腐蝕性等；（2）材料的選擇方法，可用于制造模具的塑料種類繁多，應(yīng)該確定相對應(yīng)的材料；之后，進行模具的熱處理。塑料模具主要存在：（1）磨損與腐蝕，塑料是一種特殊的材料，在進行熔融塑料是，會與模具型腔發(fā)生摩擦，發(fā)生磨損。與腐蝕性物質(zhì)接觸，會導致塑料模具的損害，故必須做好防磨損和防腐蝕的處理；（2）塑性的變形，包括因模具工作零件整體強度不夠，或者模具型腔表表面硬化層不夠厚；另外，就是加工過程中受切割壓力的影響[4]。

[參考文獻]

[1]李國峰，塑料模具設(shè)計的內(nèi)涵與方法[J]，機械設(shè)計與方法，2011，23，（6）：212-213.

[2]曾憲榮，等.基于CAE技術(shù)的塑料模具設(shè)計方法研究[J].機電信息.2011，12，（21）：112-114.

[3]胡業(yè)安.塑料模具設(shè)計中常見的問題[J].科技傳播.2010，25，（13）：65-67.

[4]郭幼丹.基于協(xié)同設(shè)計的塑料模具設(shè)計[J].龍巖學院學報.2011，36，（6）：124-126.