鄧汝光，韋識然（廣州科技職業(yè)技術學院，廣州 510550）

注塑模具主要功能部件的實用技術研究

鄧汝光，韋識然
（廣州科技職業(yè)技術學院，廣州 510550）

隨著塑料工業(yè)的蓬勃發(fā)展，各類塑料制品在家電、航空、軍工等領域被廣泛運用，科技時代的各種先進設備上都裝配有塑料制品，而這些塑料產(chǎn)品的質量、耐用度主要取決于注塑模具結構設計的合理性。本文對注塑模具主要功能部件型腔，型芯的結構進行深刻研究，總結出先進的模具設計與制造方法，為廣大從事模具設計與制造的技術工程師提供可靠的技術支持。

模具結構；分型面；加工精度；模具試制

塑料制件主要是靠成型模具獲得的，而制件的質量是靠模具的結構，精度和表面粗糙度來保證的。由于塑料成型工藝的飛速發(fā)展，模具的結構也日益趨于多功能化和復雜化，這對模具的設計工作提出了更高的要求。雖然塑料制件的質量與許多因素有關，但合格的塑料制件首先取決于模具的分型面設計與型腔型芯的加工質量，其次取決于合理的成型工藝，世界上經(jīng)濟發(fā)達國家把模具作為機械制造的重要裝備，投入大量的財力物力進行開發(fā)和研制，如果主要功能部件的設計工藝規(guī)劃合理，會減少很多的模具加工和試模時間，可以提高模具加工的生產(chǎn)效率，為企業(yè)節(jié)省工作時間，降低工人的勞動強度。

1　塑料模具結構與試模

對于國內大部分的注塑模具生產(chǎn)廠家，加工普通的中等模具、大型模具他們的技術相對穩(wěn)定相對成熟，但對于比較精密的家電產(chǎn)品模具普遍存在設計方案不準確、加工精度不達標、加工周期延長、產(chǎn)品外觀缺陷，模具耐用度不足等現(xiàn)象。就目前珠三角地區(qū)很難找到能夠按市場需求、客戶需求的技術標準去完成精密塑料模具生產(chǎn)的廠家。模具結構設計包括型腔、型芯、型腔固定板、型芯固定板、頂針、復位桿、頂出機構定位板和推板、拉料桿、定位圈、澆口套、動定模座板、支撐板、左右墊塊、主流道、分流道等。分型面的位置要有利于模具加工，排氣、脫模及成型操作，直接關系著塑料制件的表面質量；加工機床的選擇，加工刀具的選擇、加工夾具的預緊、加工工藝安排的規(guī)劃，刀具路徑軌跡的擬定、都關系著塑料制品的質量?！笆r、高效、高品質”是任何一家企業(yè)追求的目標，如今國內的這種技術運用不多，德國的機械制造技術的先進性是全球公認的同樣很難達到客戶的要求。精密家電產(chǎn)品塑料模具的試制含檢測試模、改模、再試模、模具成品入庫、模具保養(yǎng)等一系列的技術流程，這一完整的技術會促使當今的精密塑料模具生產(chǎn)提高到新的臺階。

2　塑料模具分型面與型芯設計

分模主要是分型面設計和型腔、型芯區(qū)域規(guī)劃的合理性，如果規(guī)劃錯誤將會導致這套模具沒有辦法順利注塑出合格的塑料產(chǎn)品，這樣會浪費很多的研發(fā)時間和材料成本；如果模具的分型設計部分都合格但是在加工過程中沒有采用新技術、新工藝也會延長模具的生產(chǎn)加工時間，影響企業(yè)的模具生產(chǎn)進度安排，這樣就影響了模具生產(chǎn)效率，企業(yè)的利潤和發(fā)展將會要接受更加嚴峻的考驗。在模具分型面設計環(huán)節(jié)通常情況下設計師會對這種高度大約15MM的產(chǎn)品設計成“鑲件加固定板”的結構形式，這種構造節(jié)省材料，降低模具的成本，但在制造加工過程中每個“鑲件和固定板”都要裝夾，校表、對刀。一套普通精密模具要執(zhí)行幾次這樣的工藝過程會浪費很多的工時并加大了工人的勞動強度，這方案對于精密型家電產(chǎn)品的模具設計不可取。產(chǎn)品高度大約15MM的產(chǎn)品，設計師應該在“型芯”的設計時考慮用“原身留”的設計方案，“原身留”相對“鑲件加固定板”的設計費點材料，但可以節(jié)省很多的工時，最關鍵的是可以增強模具本身的整體強度和精密度，提高模具的使用壽命。

3　塑料模具的現(xiàn)代制造工藝

模具主要零部件“型腔、型芯”的加工工藝基本由數(shù)控CNC完成，優(yōu)先選擇FANOC系統(tǒng)的數(shù)控銑床或加工中心，盡量采用工藝板裝夾或平口臺虎鉗裝夾，裝夾過程中用磁力百分表檢查加工工件的平面度，平行度和垂直度誤差應控制小于0.03MM。加工過程中執(zhí)行粗加工、半精加工，精加工和超精加工這四個工藝階段，粗加工用直徑較大的刀粒刀提高加工效率，精加工用硬質合金的新刀確保加工精度和誤差；型腔有的部位由EDM數(shù)控電火花機床去加工完成，電火花工藝可以為“型腔、型芯”的表面光潔度和裝配間隙精度提供保證；模具主要零部件“型腔、型芯”的材料使用進口“738”鋼材，確保加工工藝的順利進行，還可以提高注塑模具主要運動部件的壽命，提高了注塑模具所注塑出來的產(chǎn)品的表面光潔度，同時不會出現(xiàn)飛邊和毛邊等缺陷，提高模具的整體精度。

4　結語

塑料模具的結構設計，特別是分型面的設計是整套模具設計的重點和難點，設計師一定要根據(jù)塑料產(chǎn)品的外觀尺寸特征去決定型腔和型芯的組成結構，對于精密型的塑料模具在制造加工過程中優(yōu)先選擇“P20”“NAK80”等較好的鋼料作為主要功能部件的原材料，加工工藝上優(yōu)先選擇精密型數(shù)控機床和電火花機床去完成制造加工，檢測試制方面可以先采用美國autodesk公司的moldflow軟件進行模流分析檢測對比使模具成本降至最低。最后，希望本文能為在模具設計與制造方面的工作人員和廣大高校師生提供可靠的技術參考。

［1］滕宏春.模具制造工藝.大連理工大學出版社，2013（01）.

［2］張秀珍.機械加工質量控制與檢測.北京大學出版社，2008（09）.

［3］劉靜安.鋁合金擠壓模設計.冶金工業(yè)出版社，1999:181-183.

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

廣州科技職業(yè)技術學院2016年大學生科技創(chuàng)新基金項目，編號［CX2015028］

鄧汝光（1977-），男，廣東人，高級工程師，研究方向為機械工程。