注塑模具主要功能部件的实用技术研究

邓汝光，韦识然（广州科技职业技术学院，广州 510550）

注塑模具主要功能部件的实用技术研究

邓汝光，韦识然
（广州科技职业技术学院，广州 510550）

随着塑料工业的蓬勃发展，各类塑料制品在家电、航空、军工等领域被广泛运用，科技时代的各种先进设备上都装配有塑料制品，而这些塑料产品的质量、耐用度主要取决于注塑模具结构设计的合理性。本文对注塑模具主要功能部件型腔，型芯的结构进行深刻研究，总结出先进的模具设计与制造方法，为广大从事模具设计与制造的技术工程师提供可靠的技术支持。

模具结构；分型面；加工精度；模具试制

塑料制件主要是靠成型模具获得的，而制件的质量是靠模具的结构，精度和表面粗糙度来保证的。由于塑料成型工艺的飞速发展，模具的结构也日益趋于多功能化和复杂化，这对模具的设计工作提出了更高的要求。虽然塑料制件的质量与许多因素有关，但合格的塑料制件首先取决于模具的分型面设计与型腔型芯的加工质量，其次取决于合理的成型工艺，世界上经济发达国家把模具作为机械制造的重要装备，投入大量的财力物力进行开发和研制，如果主要功能部件的设计工艺规划合理，会减少很多的模具加工和试模时间，可以提高模具加工的生产效率，为企业节省工作时间，降低工人的劳动强度。

1　塑料模具结构与试模

对于国内大部分的注塑模具生产厂家，加工普通的中等模具、大型模具他们的技术相对稳定相对成熟，但对于比较精密的家电产品模具普遍存在设计方案不准确、加工精度不达标、加工周期延长、产品外观缺陷，模具耐用度不足等现象。就目前珠三角地区很难找到能够按市场需求、客户需求的技术标准去完成精密塑料模具生产的厂家。模具结构设计包括型腔、型芯、型腔固定板、型芯固定板、顶针、复位杆、顶出机构定位板和推板、拉料杆、定位圈、浇口套、动定模座板、支撑板、左右垫块、主流道、分流道等。分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，直接关系着塑料制件的表面质量；加工机床的选择，加工刀具的选择、加工夹具的预紧、加工工艺安排的规划，刀具路径轨迹的拟定、都关系着塑料制品的质量。“省时、高效、高品质”是任何一家企业追求的目标，如今国内的这种技术运用不多，德国的机械制造技术的先进性是全球公认的同样很难达到客户的要求。精密家电产品塑料模具的试制含检测试模、改模、再试模、模具成品入库、模具保养等一系列的技术流程，这一完整的技术会促使当今的精密塑料模具生产提高到新的台阶。

2　塑料模具分型面与型芯设计

分模主要是分型面设计和型腔、型芯区域规划的合理性，如果规划错误将会导致这套模具没有办法顺利注塑出合格的塑料产品，这样会浪费很多的研发时间和材料成本；如果模具的分型设计部分都合格但是在加工过程中没有采用新技术、新工艺也会延长模具的生产加工时间，影响企业的模具生产进度安排，这样就影响了模具生产效率，企业的利润和发展将会要接受更加严峻的考验。在模具分型面设计环节通常情况下设计师会对这种高度大约15MM的产品设计成“镶件加固定板”的结构形式，这种构造节省材料，降低模具的成本，但在制造加工过程中每个“镶件和固定板”都要装夹，校表、对刀。一套普通精密模具要执行几次这样的工艺过程会浪费很多的工时并加大了工人的劳动强度，这方案对于精密型家电产品的模具设计不可取。产品高度大约15MM的产品，设计师应该在“型芯”的设计时考虑用“原身留”的设计方案，“原身留”相对“镶件加固定板”的设计费点材料，但可以节省很多的工时，最关键的是可以增强模具本身的整体强度和精密度，提高模具的使用寿命。

3　塑料模具的现代制造工艺

模具主要零部件“型腔、型芯”的加工工艺基本由数控CNC完成，优先选择FANOC系统的数控铣床或加工中心，尽量采用工艺板装夹或平口台虎钳装夹，装夹过程中用磁力百分表检查加工工件的平面度，平行度和垂直度误差应控制小于0.03MM。加工过程中执行粗加工、半精加工，精加工和超精加工这四个工艺阶段，粗加工用直径较大的刀粒刀提高加工效率，精加工用硬质合金的新刀确保加工精度和误差；型腔有的部位由EDM数控电火花机床去加工完成，电火花工艺可以为“型腔、型芯”的表面光洁度和装配间隙精度提供保证；模具主要零部件“型腔、型芯”的材料使用进口“738”钢材，确保加工工艺的顺利进行，还可以提高注塑模具主要运动部件的寿命，提高了注塑模具所注塑出来的产品的表面光洁度，同时不会出现飞边和毛边等缺陷，提高模具的整体精度。

4　结语

塑料模具的结构设计，特别是分型面的设计是整套模具设计的重点和难点，设计师一定要根据塑料产品的外观尺寸特征去决定型腔和型芯的组成结构，对于精密型的塑料模具在制造加工过程中优先选择“P20”“NAK80”等较好的钢料作为主要功能部件的原材料，加工工艺上优先选择精密型数控机床和电火花机床去完成制造加工，检测试制方面可以先采用美国autodesk公司的moldflow软件进行模流分析检测对比使模具成本降至最低。最后，希望本文能为在模具设计与制造方面的工作人员和广大高校师生提供可靠的技术参考。

［1］滕宏春.模具制造工艺.大连理工大学出版社，2013（01）.

［2］张秀珍.机械加工质量控制与检测.北京大学出版社，2008（09）.

［3］刘静安.铝合金挤压模设计.冶金工业出版社，1999:181-183.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.030

广州科技职业技术学院2016年大学生科技创新基金项目，编号［CX2015028］

邓汝光（1977-），男，广东人，高级工程师，研究方向为机械工程。