塑料模具设计精选(九篇)

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第1篇：塑料模具设计范文

关键词：塑料模具；协同；整体水平

协同设计是指在设计团队和设计师的共同努力下，通过相互的合作，将自己的设计理念和思路进行整合与优化，最终确定设计目标。在塑料模具的设计中，这种设计模式有很多优势。在应用中充分掌握塑料模具的相关技术，在一定程度上充分的掌握协同设计有关内容。在合作上要积极的协作，根据相关的要求对相关的内容进行处理，完成设计内容。

1在设计塑料模具时的技术要点

1.1协作的一致性

在进行模具设计中，要充分了解设计的协作性。在进行设计中，要表达和语义进行一致化。在进行塑料模具的合计中，一致化与策略统一是十分重要的。在协同计划中在控制中，在相互的设计中，要对设计中的设计参数等作好策划，在众多的策划中，参数往往是不统一的，在进行策划时，相对的设计上的变化需要重新设置。所以，在实际的塑料模具的协作过程中，使得设计将变得更加繁杂。在塑料模设计中，有三种方法来设计与计算运行的表示法。其中第一个是同构知识表达机制。第二个是异构知识转换实现模式。第三个是异构知识的包装实现形式。在进行设计塑料模具的生产中，通常使用异构知识的表达方式，在进行异构知识的表达方式中，在相应的设计要求下才能对其完成。

1.2冲突的检测与解除

在进行协作时，使得冲突得到很好的检测和解决。在塑料模具的创新于与设计中，设计的主体不同，往往存在不同的设计对象和设计上的方式不同，设计矛盾相互冲突，在设计中就要对其进行检测和解决，对其发现和进行消除矛盾与冲突。设计团队之间的相互冲突，可以利用在现场使用系统或相对的领域的相关认识，对其进行检测和消除。在系统的不同阶段，可以进行不同的冲突解决。在发展阶段，在系统发展的潜在冲突中进行解除。在同一时间明确相应的知识结构，然后在运作的过程中使其被消除，在进行设计的过程中，还能使用强知识和弱知识来作为对两者的冲突的解决方法。强知识是用来解决在区域中存在的问题，而弱知识可以处理在设计中存在冲突的问题。

1.3系统的结构和管理系统

塑料模具的协同作用与其结构和管理系统有非常密切的联系。如果结构不合理，将是会影响主要功能，进而影响整个系统，从而造成系统管理的负担。如果结构合理，在处理相应的系统时其相对的协调性和高度将大大的促进。系统的结构是从系统的本质中体现出来的，主体的结构的异质性、满足统一目标、使用的规定和协议的互动、自动的主体组成或人与主体的主要组成、沟通自然顺畅、计算能力和价格等方面都是需要考虑的因素，也是主要的系统的开放性所决定。但在实际工作中，塑料的协同作用和设计是有帮助于设计师和相应的协作者共同的追求模式，目的是满足于相应设计的同一需求。在不同的因素中可能会导致不同的效果。在总体的相应因素中，各个因素依然存在着相互制约与相互影响的关系。

2协同设计中模具设计

在进行协同设计的模具设计中，要有三个层面。在这三个层面中，有应用层、通信层和数据层。在这三个层面中。应用层是指在进行协同模具的设计的初期，在相应的小组的共同作用下，用相应小组的软硬件的条件，进行一系列的协同，进行任务的完成。在进行任务时，利用三坐标扫描仪对先的坐标进行扫描，在进行扫描的同时，对存在的塑料模具进行扫描，从而实现产品的烦求。在通信层中，是利用相应的网络设备，对相应的协同小组进行信息的对比和信息的归纳梳理，形成一定的统一的一致标准体系，在通信层进行数据的分析有助于信息的交流和统一的一致性的观念。对设计模具具有很好的协作作用。在数据层中，利用产品的统一信息数据模型，对产品进行多方面的表达，在进行多方面的表达中，用来满足对产品的信息共享和应用需求。在协同设计的任务之中，要对相应的接受的任务进行分解。在分解的过程中，相互的进行分析和研讨。在相应的任务接受时，要对其相应的任务进行任务分解。在进行任务分解时，要对其进行一系列的分析，在一个产品的成型过程中，是由很多子零件相互的结合形成的，在进行相互的结合中得以成型。对于塑料模具的形成也是有一部分一部分的相互组合形成的，在塑料模具中，组成分为设计、开发等等一系列的任务，在子程序中，存在着先序、互斥等关系。在子任务之间，要采取二元组的形式进行描述。

3进行塑料模具时对设计的协同约束的解答和冲突消解

在进行协同研发模具时，往往存在着相互依赖制约的关系。具体包括用户需求、资源限制等很多方面。在相应的约束上有三个方面，工程约束、几何约束、知识约束。相应的约束进行相应的表达。同时也要注意在协同设计中的冲突消解。

4总结

在进行塑料模具的设计和相应的开发过程中，由于个人的主观意识比较强，在设计中往往注入个人的主观思想和个人理念。在此种观念下就会导致相应的设计缺陷。协同设计能很好的对这一事件进行有效的改善。在进行协同设计时，要充分把握其关键技术，对其中存在的问题进行细致的分析和处理，达到协同设计的目的。

[参考文献]

[1]刘锋.基于NXMoldwizard的注塑模结构协同设计研究[J].浙江水利水电专科学校学报,2013.

[2]朱尧.基于协同设计的塑料模具设计研究[J].品牌月刊,2015.

第2篇：塑料模具设计范文

关键词：塑料模具；工学结合；中

一、中职学校模具专业模块式教学研究的背景

1.就业需求发展的需要

模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，被称为原料及设备的“效益放大器”，又被称为“工业之母”。而塑料模具又是模具工业中的新秀，发展迅猛。为适应社会发展、满足企业需求，从事模具的人员也在急剧增加，目前，珠江三角洲地区的模具产业规模约占全国1/3左右，可模具工缺口仍然超过10万。

2.研究的意义、目的和内容

在中职学校中，《塑料模具设计》普遍被教师认为“绞尽脑汁”教学，学生“枯燥无味”学习的课程。追根溯源，出现这种情况的原因如下：首先，和其他课程相比，图形量大、复杂，因此要求学生具有较高的空间想象能力。其次，学生在校期间对模具知之甚少，对教材内容难以理解。最后，中职教学设备落后，无法满足学生需求。增加模具设备，提高课堂学习效率，紧密联系企业生产，参加定岗实习与培训是发展职业教育关键所在。

二、开拓思路，改革学校以课堂为中心的传统教学模式

1.开好第一堂课，营造宽松氛围

兴趣是最好的老师。因此，开好第一堂课，营造出宽松、和谐的教学氛围，激起学生的愉悦情感，从而激起他们的求知欲望、增强其主体意识，这是以后顺利实施研究性学习的关键，也是基础。

教师可以充分利用现代教学设备，让学生从第一视角认识塑料件成型过程，激发学生学习兴趣。通过生产实体与书本理论学习，使学生对塑料模具有了直观、形象的认识，从而获得主动参与学习的勇气，激发学习的兴趣。

2.改变教育观念，拓展学习视野

充分认识研究性学习对培养学生实践、探究能力和创新精神的重要意义。改变自己的角色，在研究性学习中，获取媒体等多种途径信息。教师需在教学中布置调研任务，培养学生收集、汇总、编辑资料的能力，拓展视野，让知识的获取不仅仅停留在书本上。

调研学习，分析制件材料，通过实物，让知识贴近生活，对改变教育观念，促进学生学习视野甚为重要。

3.课堂教学小组化，实践教学企业化

在《塑料模具设计》教学中，引进企业生产管理，学生是设计人员，是一线生产工人，鼓励学生对设计的产品进行加工，对产品的质量进行检测，使其脱离试卷考核制度，避免纸上谈兵。

4.教学模式多元化，评价体制多面化

研究性学习教学模式下，教学过程就是学生层层解决问题的过程，注重培养学生的能力和创新精神，远离传统教学以考试成绩评定学生效果的评价方式。

通过企业对学校课程的调整，利用企业先进的生产设备，适当的安排企业生产一线员工进入课堂讲授，考查学生对知识与技能的掌握能力。

三、勇于创新，改变企业对工学结合培养模式的认识

国务院《关于大力发展职业教育的决定》指出：大力发展职业教育，既是当务之急，又是长远大计。大力加强校企合作，是提高职业教育质量、解决技能人才培养“瓶颈”的关键措施，也是发展我国职业技术教育的重要战略选择。

在工学结合的培养模式上，转变企业态度，努力将已有的怀疑态度转变为积极支持与主动参与。结合当地模具产业优势，由企业制订教学计划与授课内容，强化专业设置的产业背景与行业定位。

四、工学结合培养模式的优势

1.工学结合对学生学习积极性的促进

通过与企业的沟通及交流，对学生进行定向培养，更加有针对性地组织教学及制订我们的教学计划与方案。

2.有利于学生综合素质的提高

学生深入模具车间实践锻炼之后，意志得到了磨炼，从寝室卫生、精神面貌到言行举止等各方面都有了明显的进步，综合素质也都得到了很大的提高，了解的模具专业知识技能也更全面。

3.有利于专业教师综合素质的提高

教学期间模具企业派遣专家与教师在同一课堂同时对学生进行教学，这样的教学模式对教师提出更高的要求，迫使教师更加注重项目教学及实践与理论的结合以优化教学。

4.有利于企业获得更大的经济效益

传统的“师徒结对”使到学校招聘的毕业生难以满足企业对技能型人才的需要，而工学结合的培养模式，企业可以根据自己的需要，开设课程进行集中培训。

《塑料模具设计》中采用工学结合的教学模式，需要尝试使用各种新的授课方法和手段，启用新的评价模式，综合运用专业知识解决问题的能力和创造能力，从而调动起学生的积极性。

参考文献：

[1]张立军.塑料模具设计[J].课程教学方法的深层次探讨，2010（05）：180.

[2]李莹莹，彭琦.浅谈《塑料模具设计》课程的教学改革[J].洛阳工业高等专科学校学报，2007（05）：62-64.

[3]吴海超.理论实践一体化教学模式的探索与实践[J].机械职业教育，2004（10）.

第3篇：塑料模具设计范文

关键词：UG软件；塑料模具；应用设计；有效策略

中图分类号：TQ320.52 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）24-0048-02

随着我国社会主义市场经济的快速发展，我国工业化水平和质量也不断提高，塑料模具作为工业加工和生产的重要组成部分，它设计的好坏直接影响了塑料产品加工质量的优劣，同时也能够反映出设计水平的高低，可见，塑料模具设计对于整个工业制作的必要性和重要性。由于UG软件具有辅助功能和设计功能，将UG软件在复杂塑料模具设计中的应用，能够有效提高塑料模具的性能，而且UG软件经过多年的发展和版本更新之后，设计越来越趋于便捷化和人性化，因此在软件中，UG软件倍受模具设计人员的喜爱，得以在复杂塑料模具中广泛应用。

1 UG软件的具体内涵及其特点

1.1 UG软件的界定

UG软件英文全名为Unigraphics，它是由西门子软件服务的商家研究开发的，UG软件的主要功能就是可以为塑料模具提供一个很好的虚拟设计制造环节，而且还能在UG软件内部对塑料模具的设计进行检测。UG软件的具体内涵就是一个利用计算机进行辅助制造和设计的一种软件，在20世纪70年代左右，UG软件第一次被应用在制造业设计中，当时由于计算机并未得到广泛的普及，UG软件的应用范围相对而言也受到一定的制约，随着全球科学信息的快速发展，计算机的性能和功能都得到了极大的发展，UG软件也逐渐得到了推广和应用，如今UG软件已经更新换代到第八个版本，在各种制造业中都得到了良好的应用。

1.2 UG软件的特点

UG软件在塑料模式设计的应用只是其应用的一个方面，UG软件内部设置了很多模具制造的模板，设计人员可以根据这些模板的功能，充分详细的了解塑料模具的设计情况，它作为大型CAD/CAE/CAM其中的软件之一，能够全面实现模具设计、装配、辅助模具制造、绘图等，还能够设计比较繁琐复杂的塑料模具。

2 目前UG软件在塑料模具设计中的应用方法

现阶段UG软件在塑料模具设计中的应用主要包括以下几个内容：脱模方向的设计、塑料模具的具体布局、开口及孔的修补设计、分型线和分型面的设计、镶块及侧轴芯的设计、以及型芯和型腔镶块的设计。

塑料模具是塑料制品生产的基础，随着塑料制品的广泛应用，其重要性和可靠性被越来越多的专家和学者所认可，UG软件为此也单独开创了一个塑料模型导向板块，这个板块是专门根据塑料模具的需要设计的，应用UG软件在塑料模具开发的专业的板块，这里集合了场合塑料的零件以及框架，很多塑料制品的零件和框架都可以在这个软件中找到，塑料模具设计人员在实际操作和设计中都可以找到，如果没有完全一样的零件，也能找到替代或者相似的零件，UG软件会根据塑料零件的参数进行微调整，然后完成塑料模具的整个设计，除此之外，UG软件模块还能根据塑料模具的设计流程进行更改和优化。由此可见，UG软件不仅能够提高塑料制品设计人员的自身水平和专业技术素养，即便没有经过过多的技术培训，也能设计出复杂的塑料模具，而且UG软件还能够缩短塑料模具的设计时间，这些都是UG软件在塑料模具设计广泛应用的重要原因。

3 现阶段UG软件在塑料模具设计中的应用探究

3.1 UG软件在塑料模具设计中的观念

UG软件在塑料模具设计的应用过程中，应该首先理顺塑料模具设计的目标，先要对塑料模具的总体设计进行深入的探究和分析，然后再利用UG软件计算出或者绘制出塑料模具的形态，然后利用UG软件中内置的塑料模具导向板块，对整个塑料模具的结构进行设计。在进行塑料模具加工的过程中，也要利用UG软件进行必要的计算机辅助制造功能，对整个输出的塑料模具的加工制作参数，实现塑料模具设计生产。

塑料模具设计普遍对外形有很高的几何要求，随着我国加工制造业的精细化程度的不断提高，使得塑料模具的繁琐复杂程度也逐渐增多，UG软件也从很大程度上提高了塑料模具的设计复杂性，设计人员可以通过UG软件内置板块简化塑料模具的整体设计过程，而且还可以根据塑料模具的不同设计的需求，在UG软件中设计一个三维立体模型，根据UG软件的内部导向，制定一个合理的塑料模具设计方案，建立生成一个完整的塑料模具。

3.2 UG软件在塑料模具设计过程中应注意的问题

针对复杂塑料模型设计，在分型线确定以后，首先要考虑塑料加工工序、电极的制作过程，其次还要考虑塑料模具中谁能够当做定模、谁能够当做动模，最后还要考虑塑料模型加工的外观情况，使得塑料模具制作后能够顺利脱模。这些都是UG软件在塑料模具设计过程中应该注意的问题，塑料模具型芯作动模、内表面的塑料模具脱模方法，确保塑料模具能够光滑而且不留任何痕迹。在塑料模具设计过程中尤其应该注重抽芯、镶块等问题，镶块应该留在塑料模具的动模上，必须结合动膜二者紧密结合，才能防止在塑料制品的成品上残留痕迹。

3.3 UG软件在塑料模型设计中的具体操作

传统的UG软件的应用板块是根据塑料模具设计的实际形态，操作人员画出一个三维立体的方案图，塑料模具设计的首要环节就是绘图，根据UG软件内部的零件，挑选出一些塑料模具成品，针对其进行一定的调整和修改，再根据塑料模具零件进行合理的重组，然后得到塑料模具的三维立体模型。

绘图环节完成之后，再利用UG软件内置的塑料模型导向板块，对塑料模具的规格进行必要的分析和选择，在规格设计的过程中，还要考虑塑料模具的具体尺寸和模具的坐标，还要考虑塑料模具的自身的特定，进行必要的设计。

例如：电熨斗塑料壳设计，首先应该注意的问题就是脱模方向，根据手握塑料造型的内外大小，决定脱模的方向设计，同时还要考虑脱模角度的大小设计。又如，UG软件设计的彩色塑料制品，一般收缩率设计成为1.005左右。

此外，塑料模具的收缩设计也是至关重要的，收缩设计还要根据塑料模具的具体实际情况而设置，当所有塑料模具参数都设定成功之后，就直接进入塑料模具的处理分析阶段，对于塑料模具的分析处理，UG软件中也有一个单独的操作板块，就是注塑模具分析处理板块，通过对不同塑料模具进行压力等多种状态测量分析，就能得到模拟生产的塑料和有效资料，然后进行塑料模具的模拟生产和分析，这样能够及时发现塑料模具设计过程中存在的问题和不足，积极寻找有效的解决方法，从而确保塑料模具能够一次完全生产成功。

3.4 以电熨斗塑料壳体为例分析UG软件在塑料模具的应用

近年来，由于塑料制品具有质量较轻、手感较好、价格低廉、生产简单方便等优势，已经在社会中的各个领域中广泛应用，尤其是家用电器产品居多，下面就以电熨斗的塑料壳体为例进行分析。

电熨斗塑料壳体造型复杂、奇特、而且曲面较多，将塑料模具转化为实际应用产品过程比较复杂。电熨斗壳体设计首先要利用UG软件分析其脱模方向，然后调整其收缩率，根据电熨斗壳体曲面的整体结构比较复杂，对于分型界面和分型线的设计和确定有一定的难度，基本上利用UG软件采用修补分模法或者分模修补法。

当修补工作完成后，利用UG软件中Parting Lines命令来进行分型界面和分析线的设计，按照步骤，UG软件会自动保存设备和电极之间的数据，然后自动按照提示一步一步的操作下去，直到最终完成。在电熨斗壳体凹处还要加入侧抽芯设计机构，将动模板与固定的板块二者相连接，当侧抽芯抽出以后，镶块也会随着顶针一起被顶出，这样电熨斗的壳体模具自然而然就会脱落，然后利用UG软件进行开模工作。

当需要合模的时候，UG软件会操控镶块和顶针使二者在回拉的作用下，进行复位操作，进而侧抽芯进行二次复位，最终完成合模的所有工作，进行下一次的注塑工作。

4 结 语

综上所述，现阶段工业制造生产过程中，塑料制品等相关产品的应用十分广泛，随着我国塑料行业自身的不断向前发展，塑料制品的应用范围还在逐渐扩大，塑料模具作为塑料加工过程中的基础环节，在塑料制品加工过程中发挥了重要的作用。

随着新型计算机设备的出现和实用，传统的塑料模具设计方法已经不能满足现代塑造制造业的需要，因此越来越多的新型模具设计软件被研制出来。

在众多软件中，UG软件成为一枝独秀，由于在UG平台上能够顺利进行结构、造型复杂繁琐、满足外观要求很高的需求，根据其制造出塑料模具，而且操作方法较为便捷，具有制作周期短、快捷、方便、高效等优点，对整个塑料模具的设计和制作过程起到了重要的作用，值得推广使用。

参考文献：

[1] 潘春荣，罗庆生.基于UG软件CAD/CAM功能的应用研究[J].机械设计与制造，2010，（1）.

[2] 陆劲昆，初利宝.UGNX1.0注塑模具设计[M].北京：大学出版社，2002.

[3] 许发樾.模具制造工艺与装备[M].北京：机械工业出版社，2003.

[4] 盛永华，唐小琦.UG在铸造模具设计中的应用[J].模具技术，2006，（3）.

[5] 张桂侠.基于UG的注射模CAD系统研发与应用[J].模具工业，2009，（4）.

第4篇：塑料模具设计范文

【关键词】塑料；模具设计；工艺设计；材料选用

计算机在塑料工业的发展过程中发挥着重要作用。利用计算机技术可以较大程度的减少模具设计的时间，尤其是在应用了计算机辅助工程技术后(CAE)，弥补了以往塑料产品开发、模具设计、产品加工等环节中的不足。CAE技术在提高生产效率、节约成本、保证质量等方面发挥着突出作用。但是有一点不能否认，无论科技怎么发展都无法替代专业设计师多年的设计经验。如何选择塑料模具的制作材料是一项非常重要的工作，直接影响着塑料产品的设计成败。

1塑料制品材料的选用对模具设计的影响

通常来讲，再好的材料用不到正确的地方都不算是好材料。所以，设计人员在进行模具设计时必须先充分了解不同备选材料的性能，并对这些性能加以测试，分析各种不同因素对塑料产品的影响。本文以传统的塑料性材料为研究对象对这些问题进行解释说明。热塑性材料是注射成型塑料制品最常用的材料，通常分为两大类，一是无定型塑料、二是半结晶性塑料。这两种材料最大的不同在于分子结构与受结晶化影响的性能。无定型热塑性材料主要被应用于外壳，因为其不易弯曲塑性好;而半结晶性热塑性材料因其硬度高，较常用于机械强度高的地方。1．1根据填料和增强材料进行选择的研究热塑性塑料的种类主要分为这几类:未增强、玻璃纤维增强、矿物和玻璃体填充等。玻璃纤维增强就是用玻璃纤维来提高热塑性材料的强度、硬度以及应用温度;矿物和玻璃体填充的效果不如玻璃纤维好，它们主要用来降低塑料材料的翘曲程度。玻璃纤维会对塑料产品的收缩性和翘曲性造成影响，玻璃纤维增票材料制成的塑料材料一般不会发生尺寸改变的现象。流动方向决定了玻璃纤维的取向，如果取向不正确将会影响到部件的机械强度。为了证明这一点做了一个小试验:在添加了30%玻璃纤维增强的热塑性聚酯树脂的注射成型片中分别纵向、横向各自截取10个测试条，在拉力测试条件相同的条件下对两种类型的测试条的机械性进行对比，对比结果表明纵向的拉伸强度比横向高出32%，其中纵向是流动方向，而纵向的挠曲模量比横向高43%、纵向的冲击强度比横向高53%。在对热塑性材料添加某种能够改变性质的添加剂时，需要认真查阅这些添加剂的作用和副作用，最好是仔细询问原材料厂家的建议，从而选择最合适的材料。1．2湿度对材料性能的影响有些热塑性材料具有很强的吸湿性，尤其是PA6和PA66。吸湿性很可能会影响到材料的稳定性和机械程度，时间长了有可能发生形变。因此，在设计产品时应当充分考虑到这一性质会对产品造成的影响。制品的材料决定了模具材料，因此，在进行模具设计时应当对制品材料进行全面考虑，从而选择最佳的制品材料。1．3塑料制品模具材料的选择分析对不同类型的塑料制品进行分析后选择最佳作为模具材料。国内的塑料产业中用处最广且最适合用于热缩性模具材料有下面几种:渗碳型塑料模具钢、非合金型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、耐腐蚀型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢。制品材料的添加的填充剂种类、剂量等决定了其性质，这些性质决定了其用途。比如，硬型塑料模具钢常用于制作一些结构复杂的中型精密度塑料制品;时效硬化型塑料模具钢常用于制造一些工艺比较复杂、精密度较高、实用期限较常的塑料制品。当然这些选择条件也不是绝对的，还需要由专业人员根据具体情况而定。

2壁厚及相关注意事项对产品性能的影响

工程类塑料零件在设计过程中需要考虑很多因素，其中比较重要的是塑料制品的壁厚。通常工程对塑料零件有着很高的要求，塑料制品的壁厚是否符合工程要求直接影响着工程的整体质量。塑料零件的壁厚影响着零件的生产周期、整体重量、零件的刚性、公差等。坚决不能使用生产不合要求的塑料零件，如有空隙、表面粗糙等。2．1塑料模具设计工艺中的基础要求设计人员在模具设计之处就应当考虑到选用的材料不合格将会造成什么样的后果。生产流程和壁厚比率会影响到模具空腔的填充程度。在注塑过程过，如果生产流程较常、壁较薄，那么聚合物必须具有很强的流动性，否则将会形成空腔影响模具的质量。为了进一步了注塑材料融化时的流动性，我能可以通过特殊的模具来进行测定。塑料模具的壁厚影响着其机械性能，从而影响着模具质量。在进行塑料零件生产时一定要使得注塑均匀。壁厚程度不一样则产品的收缩性也不一样，在加上产品的刚性不同，直接导致翘曲、尺寸偏差等问题的发生。为了保证模具的均匀程度，需要在壁厚处设置模心，主要目的是防止注塑过程产生空腔，并均衡内部压力，从而降低产品因压力作用产生形变的可能。一旦产品内部有空腔或者微孔，那么产品的横截面变窄，从而能加了内应力，最终导致产品的机械性能降低。塑料制品的壁厚不一样时对模腔的要求也会不一样。模具的模腔和脱模斜度要和成品的分模或分模面保持一致，不然既会影响外观又会造成尺寸不准。2．2热塑性塑料设计中的指标分析热塑性材料的延展性与弹性都比较好，而金属材料虽然刚性高，但是延展性与弹性都远远不如热塑性材料。设计人员的主观意识会影响到热塑性材料模具制品的生产投资，因此在保证产品性能、满足生产要求的前提下降低生产成本是可行的。通常商业对产品的尺寸要求是在标准条件下的误差不得超出0．25－0．3%的范围，精确的模具能够大大降低塑料制品的生产误差，从而为生产商节约更多的成本。总结来说，想要节约成本必须要尽可能的提高模具的精确程度。

3结语

塑料制品生产以后还存在着诸多和性能有关的问题，要解决这些问题还需要设计人员的不断努力。总而言之，能够影响到生产制品的因素有很多，在模具设计时必须全面考虑这些影响因素，综合利弊，最终选择最优的设计方案和最佳的生产材料，只有这样才能确保产品质量。

参考文献:

［1］李海龙．注塑模具设计［J］．模具前沿，2005(12)．

第5篇：塑料模具设计范文

关键词：工作过程；塑料模具；实践

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）08-0157-02

在高职模具设计与制造专业的课程体系中，《塑料模具设计》是一门重要的主干课程，是模具专业学生必须掌握的专业知识和技能。传统的教学方式以教师讲授为主，仅限于教材上的内容，学生对于专业理论知识的理解存在一定困难，普遍反映学习内容比较抽象，理论与实践未能紧密结合，学生的职业技能也得不到培养，且与当前工厂的需求相脱节。于是笔者在新教学理念的指导下，对《塑料模具设计》课程进行了探索，以提高学生的职业能力和职业素养，培养符合企业要求的高级技能型人才。

一、课程设计思路

课题组通过对重庆、浙江等共计13家企业的市场调研，针对专业的就业岗位进行剖析，高职模具专业毕业生主要从事的岗位为产品设计、模具零件设计。因此高职《塑料模具设计》课程的教学目标非常明确，通过该课程的学习，学生掌握基本的塑料成型工艺，熟悉塑料模具的基本结构和工作原理，为今后利用各类软件从事塑料产品设计、塑料模具设计的相关工作做好知识和技能的准备。在确定工作岗位的基础上，对每个岗位所对应的典型工作任务进行分析，对每个工作任务所需的专业知识与技能进行归纳总结。以模具设计与制造专业相关工作任务和职业能力分析为依据，确定课程内容，进行教学设计。具体课程设计思路如图1所示。整个课程以提高学生的职业能力和职业素养为宗旨，以真实产品的生产过程为突破点，将专业理论知识、职业技能训练融入到教学中，改变原有的教学课程体系，建立以理论与实践有机结合、学做一体的教学课程体系，集中体现了职业教育的特色。

图1 课程设计思路

二、课程方案设计

企业产品、塑料模具设计人员的工作流程为：接受任务产品设计审核模具零件设计。他们使用的软件以UG或PROE为主。为此，结合学校现有的软硬件条件，我们在教学过程中，选择其中的UG作为我们《塑料模具设计》教学用的软件。整个教学采用“工作过程导向”教学模式，完全模拟企业的真实产品设计、模具设计的过程。教师在教学过程中以典型塑料制品为任务驱动，借助UG软件将产品、塑料模具设计的整个流程演示给学生。具体教学过程如图2示。同时，将《UG模具设计》与《塑料模具设计》这两门课程开设在同一学期。在学习《UG模具设计》过程中，学生根据教师的演示过程，进行典型塑料制品、模具零件的设计。教师对学生设计过程中出现的问题及时纠正，并在课堂中补充《塑料模具设计》相关知识，学期末，教师给每位学生布置一个任务，学生在分析产品工艺的基础上，利用UG软件及所学专业知识完成产品的设计、塑料模具的设计，教师对学生设计的模具进行考核评价。通过这种教学方式，学生既掌握了产品设计、模具设计的基本知识与技能，也可以达到熟练运用UG三维设计软件的目的。学生毕业后，便可以直接到相关企业去工作，实现学习与就业岗位的无缝对接。

图2?摇 教学过程

以上过程既是本课程的教学过程，也是塑料模具的设计流程。所有关于塑料模具设计的知识与技能，都在教学过程中得以体现，学习的过程就是设计的过程，也是工作的过程，即“教学过程”＝“设计过程”＝“工作过程”。这种以“工作过程为导向”进行的教学方法，教师不仅仅是知识与技能的传授者，更多的是作为教学的主持者。教学重心由传统的以教师的教为主转换为以学生的学为主。评价教学效果不是看教师教了多少，而要看学生是否培养了分析问题、解决问题的能力。课程的最终考核方式改变过去只注重理论知识考核的形式，加强过程性考核，使学生的期终成绩客观公正。课程考核包括三个部分：过程考核占50%，知识考核占30%，平时表现占20%。

三、课程改革的要求

1.加强课程内容的整合力度。为了使学生在学习过程中掌握更多易于理解的专业知识和技能，课程内容的整合显得非常有必要。教学内容不再局限于模具结构的理论知识，而改以沿塑料模具设计的顺序和全过程进行，特别是从企业采集的各种典型技术文件资料着手展开分析，着重实用。将产品识图、模具零件拆装等课程都融入到塑料模具设计的全过程，让学生通过理论与实践的结合，对塑料模具的设计有一个直观且深入的了解，直接获取一定的经验和技能。

2.加快教材的建设力度。目前在教学过程中采用的教材与课程改革的要求还有一定差距。因此，编写基于工作过程的相关教材是课程改革顺利实施的关键。此外，教材在内容上必须体现职业岗位所需的专业知识与技能，同时体现“高等性”和“职业性”。目前课题组正积极撰写校本教材《UG6.0模具设计》，以尽快解决当前的问题。

四、课程改革成效

课题组首先在我校高职模具设计与制造09级进行了课程改革与实践。实践结果表明，学生在课堂上更加活跃、积极主动，学生的实际动手能力得以提高。部分在相关企业实习的学生适应岗位能力强，受到了用人单位的广泛认可。

模具行业的快速发展对职业人才的培养提出了越来越高的要求。因此，必须不断改进教学模式、教学方法，以培养能快速适应企业岗位需要的高技能型人才。

参考文献：

[1]秦刚，等.《塑料模具设计》课程教学方法改革的体会[J].科技信息，2011，（27）.

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[3]保俊.以工作过程为导向的注塑模具设计课程改革[J].中国教育技术装备，2011，（23）.

[4]何亮，等.高职塑料模具设计与制造专业课程体系构建[J].职业技术教育，2011，（14）.

[5]王翠凤，林李霞.以工作过程为导向的《冲压模具设计与制造》课程教学改革研究[J].高等职业教育（天津职业大学学报），2009，（2）.

[6]魏良庆，蔡友莉.基于工作过程的高职模具专业课程体系建设[J].重庆文理学院学报（自然科学版），2010，（6）.

第6篇：塑料模具设计范文

关键词：塑料模具 塑料按键 注塑过程 侧抽芯 温度调节

中图分类号：TQ320.52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（b）-0098-02

当前社会塑料制品的种类日益繁多，所应用的领域愈来愈广，生活用品、汽车、家电、建筑、电子几乎所有行业都能见到塑料制品的身影。虽然塑料制品形状、大小、结构、应用各有不同，但其成型过程基本都要依靠塑料模具。而塑料模具本身的设计如：模腔形状、分型面、表面粗糙度、脱模方式、进浇方式、定性方法以及流道设计等决定着塑料制品的形状、尺寸、外观、性能等。用模具生产制件的精度、复杂程度、一致性、高生产率和低消耗，是其他生产方法所不能比拟的。本文结合笔者在塑料模具方面的经验，以按键类塑料制品为例，简要说明塑料模具的设计过程和注意事项。

1 总体方案

1.1 材料特性

塑料按键类制品材料通常选用ABS（苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物），ABS树脂无毒、无味，呈微黄色，是目前应用最广泛的聚合物材料，它将丙烯腈、丁二烯、苯乙烯有机结合，所以具备了上述3种晶体各自的特点-硬质、坚韧和刚性。其适用于塑料成型的特点包括：（1）综合性能较好，化学稳定性、抗冲击性、电性能、柔韧性较好。（2） 流动性比PC、PMMA等要好，不如HIPS，涨模尺寸为4 mm左右。（3）表面可喷镀金属、电镀，是成型镀金属的常用材料。（4）冷却速度快，适用于尺寸较小的塑料制品，注塑过程模温和料温要求较高，对要求精度较高的塑件，模温宜取50～60 ℃，要求光泽及耐热型料宜取60～80 ℃。

1.2 总体方案设计

ABS按键注塑模具采用一模4腔的设计方案。塑件中有一个直径为5 mm，长度为20.5 mm的通孔，因此必须有一个抽芯结构。抽芯选用斜导柱滑块结构，分型面为曲面。开模时只需采用一次开模即可，采用顶杆脱模。为了避免顶杆与滑块之间产生干涉，在复位杆上加上弹簧，使复位杆提前复位。直接利用分型面排气，冷却系统开设冷却水道。根据上述要求，选择的模架为龙记大水口系列，AⅠ型。

1.3 注塑过程

（1）注料-模具闭合状态，将熔融状态的塑料注入模腔，冷却成型，（2）开模-在注塑机的控制下动模开始移动与定模分离，与此同时，侧型芯也会由于定模上倾斜导柱的作用于塑料件分离。（3）模件分离-在定模板运动到与定模板距离为120 mm时，动模运动停止。顶杆推板向外推出，带动顶杆将塑料件顶出与动模模腔分离。（4）合模-顶杆首先在弹簧的作用下自动复位，然后动模板复位，侧型芯也在斜导柱的带动下同时复位。一个周期完成，注塑开始下一个周期，模具的展开图如图1所示。

1.4 腔型数量及排列方式

本设计为一模4腔的模具，考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式，可以确定型腔侧壁厚和底板厚度均为15 mm，其排列方式如图2所示。

2 分型面的选择

在注塑模具中，打开模具取出塑料制品的界面称为分型面，分型面的设计是注塑模具设计的一个重点，它不仅影响到塑料件本身的质量，还影响到模具的结构和操作，因此必须重视。分型面的确定应遵循以下原则：（1）有利于脱模，尽量使塑料件留在动模上。（2）保证产品的品质（如外观、尺寸等）（3）有利于侧向抽芯。（4）有利于腔体排气，分型面尽量最后填充腔体重合。（5）有利于防止溢料，分型面尽量不设计在塑料件光滑表面处。（6）分型面的设计应该是模具结构尽量简单。

根据上述原则，同一个产品可选择的分型面也不是唯一的，往往会有几种选择，我们可以根据产品自身的要求、模具的结构、生产效率、成本等方面综合考虑，选择出一个最适合的方法。本产品为例，分型面可在以下几种方案中进行选择。

（1）由图3可见，本方案采取B-B分型面，可以看出，定模部分的圆孔可以直接用铣刀铣出，加工比较方便，但是动模部分的圆孔不易加工，而且分型面的数量较多，给加工带来困难。

（2）由图4可以看出，本方案采取C-C分型面，相对于方案一来说，动模和定模上的圆孔加工起来都比较方便，全部可以用铣刀直接铣出。问题在于分型面之间配合不是很好。

（3）由图5可以看出，本方案与以上2种方案最大的不同为采取了斜面配合，这样分型面的配合就比上2种方案要稳定和精确，同时动模和定模上的圆孔也可以直接用铣刀加工。

经过对比分析，笔者认为方案3更适合该产品。

3 模具温度调节系统

注塑过程中模具会产生很大的热量，导致模具自身温度升高，因此需要一套合适温度调节系统，保证模具自身的温度，从而达到保证产品质量和成产效率的目的。因此冷却系统的设计是模具设计的又一重点。冷却系统的设计属于模具设计中较为复杂的部分，一般遵循以下原则：（1）根据成型的需要，首先确定冷却管道的位置，并根据实际情况合理设计模具中脱模机构和镶块的布局，设计首先保证模仁的冷却；（2）保证冷却系统中冷却水的状态，包括流量、流速和水压。设计中要求管道总长小于15 m，管道转弯小于15处，出水温度比进水温度高5 ℃左右，个别要求更为精密的模具要求温差在2 ℃以内。（3）冷却系统的水路布置应该均匀，按设计需要局部调整，管道之间的距离适中，距离过大导致模具温度不均，而距离过小可能造成管壁太薄，导致管壁变形。管道厚度根据实际情况计算得出，太细会冷却效果不好而且不易清理和加工。（4）主流道的末端等处要加强冷却，可用较冷的进水。在塑件厚壁及转角等处，需减小冷却水管道间距，以强化冷却。另外，冷却水道应远离熔合缝的交汇处。

冷却回路设计有以下几种：

（1）外接直通式。使用橡胶管和快速接头井模具内部的管道连接起来形成单循或者多循环，这种设计便于加工，缺点是外部容易损坏。如图6所示。

（2）平面回路式。此种回路模式适用于比较浅的型腔，特别是圆形的型腔更为合适。这种设计为在模板内部设置冷却管道，再用孔塞或者挡板来实现回路的闭合。如图7所示。

（3）凹模嵌入式。在型芯块内设置管道回路，出水口和入水口通过定模板或动模板引出。需要注意型芯块与定（动）模板之间的连接，要在它们之间加O形圈密封，防止冷却水泄漏。本模具采用矩形嵌入凹模的冷却回路，冷却水孔的排列形式为直通孔形式，一端进冷却水，冷却水的温度为20 ℃；一端排水，排出的冷却水的温度为25 ℃。如图8所示。

4 结语

通过本文可以看出，塑料按键模具的设计重点有两个，分别为分型面的选择和冷却管道的设计。本模具选择了D-D式曲面设计，因此难度也比较大。再有本模具属于小型模具，因此在设计冷却管道时空间受限，管道布置会受到模具其他结构的限制，需要全面考虑，仔细分析才能设计出一套好的模具。

参考文献

[1] 高汉华.塑料成型工艺与模具设计[M].大连：大连理工大学出版社，2007.

[2] 赵世友.塑料斜齿轮注塑模具设计与分析[J].塑料科技，2010，38（5）：77-79.

第7篇：塑料模具设计范文

关键词：塑料异型材 挤出机头 流道

1 机头设计

通常情况下，机头由两种材料制成，通过选用较好的镍铬钢、不锈钢，工具钢等，对这些钢材进行淬火处理、表面抛光、镀铬等，使其硬度达到HRC60～62。对表面进行镀层处理时，镀层厚度通常控制在0.01～0.02mm，进而用于与塑料直接接触的零件上。对于组成机头的其他零件，由于对钢材要求不是太高，一般选用普通钢材进行制作。在机头法兰上通过螺纹连接机头，并且对其进行固定处理。其安装顺序如下：松动螺栓，打开机头法兰，将栅板装入机筒，将机头安装在机头法兰上，将机头法兰闭合，紧固螺栓。另外，通过机头的内径和栅板的外径相互配合的方式实现对机头与挤出机的同心度的控制。

2 分流锥及其支架设计

分流锥、支架和芯棒三者之间的组合比较普遍。对料流进行汇集和稳定是通过分流锥与多孔板之间的空腔来实现的，为了确保出料的均匀性，顶尖与多孔板端面之间的距离不宜过小。同时也不能过大，否则因停留时间过长，在一定程度上导致物料分解，其距离通常情况下控制在10～20mm，或者为螺杆直径的1/5～1/10。在扩张角α方面，对于低黏度且不易分解的物料，其扩张角α为45°～80°，反之α为30°～60°。

分流锥支架的作用是对分流锥和芯棒进行支撑，并且对物料进行搅拌。对于小机头中，通常情况下将分流锥和分流锥支架设计成整体。在结合线方面，为了及时消除物料通过分流锥后形成的结合线，通常按流线型的方式设计分流锥上的分流筋，在角度方面，出料端的角度要小于进料端的角度。在一定程度上，为了提高塑料通过分流锥和支架后的熔接强度，按照流线型方式设计分流筋断面。无论是结合线还是角度，只要机械强度符合一定的条件，其厚度、长度、宽度等都可以制作的尽量小些。另外，出口端的尖角应小于入口端的尖角，同时将分流筋的数量控制在3～8根。

为了便于通入压缩空气和穿入内加热装置的导线，通常在分流锥支架筋上设置进气孔和导线孔。分流锥体长L，通常情况下L取1～1.5D（D为螺杆直径）。对于分流锥头部圆角R通常为0.5～2mm。

3 冷却定径套设计

3.1 内定径芯模

对内定径进行定径处理，利用一段能进行冷却水循环的芯模来实现，在机头口模之外安装芯模，在芯模上连接直径，但与芯模之间要隔热，进而降低芯模的温度，对于直角机头、斜角机头或旁侧机头，这种定径法比较适用。对芯棒上的塑料管进行冷却时，受收缩的影响和制约，往往会产生相当大的包紧力，为了达到相关的要求，需要配置强有力的牵引机。产品经芯模冷却处理后直至完成定型，经牵引机和锯割装置锯变为成品。

3.2 压缩空气外定径套

如果定径套（定型模）采用压缩空气进行定径，将0.03～0.25MPa的压缩空气借助分流锥支架的分流筋进行导入，在一定程度上为了保持管内气压，在管内设置一个橡皮塞，同时确保该橡皮塞与内壁滑动配合，避免管内发生漏气。借助链条，在机头芯棒上拉住该橡皮塞。由于导入压缩空气的影响，使得机头芯棒出现降温，在一定程度上使管子内壁变得不光滑，这时需要对压缩空气进行预热处理。通过空气间隙或绝热材料在低温的定径套和口模之间进行绝热处理。从口模挤出后，由于型材存在一定的出模膨胀，在出模时为了使型材避免出现阻力，进而顺利进入定径套，需要对口模内径进行设置。如果管子直径小于100mm，那么定径套内径要超过口模内径0.5～0.8mm；如果管子直径在100～300mm，那么其定径套内径要超过口模内径约1mm，型材在冷却过程中，直径还会进一步减小。

3.3 真空外定径套

为了便于抽真空，需要在定径套内壁上开设相应的小孔或窄缝，采取相应的措施，使管材通过定径套与定径套内壁紧贴，并且在定径套上设置冷却水夹套或向外壁喷淋冷却水的结构。

冷却定径套的结构尺寸各工厂一般凭经验确定。外径定径套的内径过大会降低成品的光洁度，内径过小挤出阻力大，使其不易出来或引起制品变形。对于挤出较小尺寸的制品，其定径套的内径应比口模内径大0.5～1mm；对于挤出较大尺寸的制品，其定径套的内径应比口模内径大1～1.5mm左右。但准确的数值还要视工艺条件而定。此外，冷却定径套必须具备足够的长度，以保证制品能够冷却定型，进入水槽后就会变形。冷却定径套也不能选择得太长，太长阻力增大，牵引的功率也就增大。

4 过滤部分

多数情况下，机头入口与口模出口断面形状差异很大。目前挤出机机筒都是圆形的，那么必须有一个从圆形逐渐变为口模近似形状的部分，包括入口部分，这是异型材机头很重要的一部分。设计该部分时，应能使离开滤板的熔融物料无滞留的向口模输送，为口模流道中物料均速流动创造条件。

第8篇：塑料模具设计范文

例如浇口的设计，课本一口气总结了九种浇口类型五条设计原则。学生根本就掌握不了，且没有实际的设计举例，使得学生就算死记硬背记住了，将来还是不会用。在第一轮教学实践的基础上，对模具课程的教学做了一些改革。以就业为导向、以能力素质为本位，确定一体化教学改革的方向。在课程的安排上，模具设计与UG课程一体化教学，取得了以下效果：①提高了学生的学习兴趣。相比单纯的讲解理论知识和软件操作命令。一体化教学的优点在于，可以使学生上课学习的理论知识迅速应用于模具设计中去，如：《塑料成型模具》课程“成型零部件设计”一节中首先说明了什么是分型面、分型面的分类、分型面选取的原则。这种概述性的知识内容较多、较抽象，学生很难完全掌握。然后安排上机，用UG软件，通过具体产品分型实例的讲解，使学生在掌握UG操作命令的同时，经一步加深对分型面的理解。理论知识迅速应用于模具设计的实践，大大提高了学生的学习兴趣。②丰富了教学手段。课本平面图很抽象，很难讲解。学生想象不出来的模具结构，在UG软件中把实体调出来，把相关的零部件分别隐藏和显示，就非常形象了，学生也很容易就可以看懂。③提高了学生设计模具的能力。通过一体化的教学，学生在学习模具设计理论知识和UG命令的同时进行简单和中等复杂模具的实际设计，提高了他们模具设计的实战能力。④丰富了考核手段。纯理论课的学习，一张试卷，很难考出学生的真实水平，也难以激发他们的创造力。一体化教学模具设计实例的考核，在考查学生知识掌握情况的同时，也考核了他们的创造力和实际应用知识的能力。

二、存在的不足

《塑料模具设计》课程的一体化改革，取得了一些成绩，但还存在不足。1.在教学过程中，缺乏实物。由于教学计划安排不合理，模具拆装实训安排在模具设计课程的后面，学生学习了一学期的模具，却从未见过真实的塑料模具，对模具结构的理解是不深刻的。2.模具设计纸上谈兵。模具设计是典型的弱理论的行业。很多的结构设计、参数的选择，靠的是经验。仅仅依靠设计手册，没有去相关的模具企业参观实习，这就使学生的设计缺乏实战。3.设计效果没法检验。学生设计的模具不加工，不安装到注塑机上生产，设计中存在的问题仅靠任课教师来评价，不直观，学生认识也不够深刻。因此，有必要把模具零件加工实训和注塑生产实训跟模具设计课程贯通，整合在一起。

三、一体化教学改革

作为教学一线的教师，我深刻的认识到，要培养技术过硬的注塑技术人才，就必须对我们现在的教学体系进行改革，以满足新时期人才培养的要求。1.教学目标。要进行课程教学改革，首先必须明确课程的教学目标。为了适应社会发展的需要，《塑料模具设计》课程教学目标要按照以任务为驱动、以工作为向导、以能力为目标的改革思路进行全面的设计，使其内容更细、更丰富、更具体、更具有操作性。《塑料模具设计》课程教学目标的设计我们围绕总体目标、能力目标、知识目标和素质目标来设计[2]。①总体目标。通过本课程的学习，使学生具有用UG软件设计中等复杂程度注塑模且具备模具加工、拆装和调试的能力。②能力目标。具有设计塑料注射模的能力；UG软件的使用能力；注射模具制造加工的能力。③知识目标。掌握塑料的分类、特性；掌握常用注塑模具的结构特点及相关零件的设计计算；掌握注射模拆装的基本常识；掌握注射成型机的操作及注射成型工艺参数的选择。④素质目标。设计是创造性的劳动，因此我们要培养学生独立分析问题、解决问题的能力；自我学习的能力；积极开拓创新的能力。2.教学内容。在传统的《塑料模具设计》的教材里，学生很难抓住要领。按照哲学“实践—理论—再实践”的认知理论，我们把教学内容分为三个模块，即注塑模具拆装实验模块、塑料材料及制品的认知和注射模设计模块、典型注塑模具设计实训模块。①塑料模具拆装实验模块。学生在学习专业理论课程之前，首先要有感性认识。本模块主要包括几套典型塑料模具的拆装、测绘、总装配图绘制。②塑料材料及制品的认知和注射模设计模块。整合旧教学计划中的《塑料模具设计》课程和《UGNX标准教程》两门课程。③典型注塑模具设计与加工实训模块。3.评价体系。要建立一体化教学体系，就必须建立相应的评价体系。显然以往一张试卷来考查学生的考试模式已经不再适用，需要建立完整的评价体系，综合考查学生的能力。评价体系包括：①基本知识的考查。包括塑料种类及特性的知识；塑料制品的结构工艺性的知识；注塑模具结构及零件设计的基本知识；UG注塑模块的基本命令。②基本操作能力考查。在模具拆装及测绘、模具加工的实训过程中，实习教师根据学生的表现给出学生的成绩。③综合素质考查。考查学生综合运用所学知识实际设计模具的能力。

四、面临的问题

第9篇：塑料模具设计范文

关 键 词 高效；环保；高品质；以塑代钢

中图分类号：U465 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-017-2

1 概述

塑料模具是塑料零件制造的支撑工艺装备，主要包括注射成型、挤出、吹塑、吸附、发泡、压注、搪塑等模具类型。其中注射成型模具是应用最为广泛的塑料模具。塑料模具广泛应用于家电、汽车、列车、航空航天、军工等领域的塑料零件的生产。

国内中低端的塑料模具技术基本成熟，而高技术含量的大型、精密、复杂、长寿命塑料模具不能满足市场需求。未来20年，塑料模具技术将围绕通过模具技术提升塑料制品制造业水平，带动模具的上下游产业的发展为中心开展研究开发，主要体现在高效生产、环保制造、高品质外观三个方向。预计到2030年，我国塑料模具技术将达到国际先进水平，部分领先。

2 未来市场需求及产品

2010年，我国人均塑料消费量约为46 kg，仅为发达国家的l/3，存在较大的差距。塑料制品的快速发展将带动塑料模具市场的快速增长。

约90%的汽车内外饰塑料零件是通过塑料模具生产的，汽车工业的快速发展促使塑料模具技术向高效生产、环保制造、高品质外观、以塑代钢等方向发展，如低压一体注塑模具、注塑后压模具、搪塑模具、发泡模具、快速模具等。约70%的家电产品零件是通过塑料模具生产的，高端家电产品的制造需要体现高效生产、环保制造、高品质外观等方向的新型塑料模具技术，如大型多色注塑模具、免喷涂高光模具、高精超薄、超厚制品塑料模具等。其他行业，如电子产品、医疗器械等也需要高精度、高效率、环保制造的新型塑料模具技术。

2.1 高效生产的塑料模具技术

2.1.1 现状

汽车、电子、电器、包装品行业塑料的应用日益广泛，批量生产的零部件规模往往达到千万级，甚至亿的数量级，因此要求高的生产效率，以缩短生产周期，降低生产成本。但制件成形必须经历合模、注射、保压、冷却、开模制造流程才可达到质量要求，所以高效模具技术成为提高塑料制件生产效率的重要选择。国外发达国家已开发出多种高效模具并用于生产，如一模多腔、叠层模具、高冷速模具等。我国在高效模具研发方面掌握核心技术的企业为数不多，效率和稳定性与国外差距较大。

2.1.2 挑战

结构设计、高性能模具材料以及模具使用稳定性是高效模具研发中需突破的关键技术。

2.1.3 目标

l）叠层模具技术：预计到2020年，叠层模具技术研发成熟，上下游产业配套到位，预计到2030年，达到世界先进水平，完成行业内产业化推广。

2）高导热性模具技术：目前国内领头企业已经开始进行铝合金、铜合金、金属烧结材料等应用试验。预计到2020年，基本实现新型导热材料国产化，模具设计技术基本成熟。预计到2030年，达到世界先进水平。

3）快速模具技术：预计到2020年，国内将研发出降低快速模具成本的新型技术，对于汽车原型件、医疗器械等量少而高附加值的产品，可以应用该技术进行小批量生产。预计到2030年，达到世界先进水平，实现该技术在塑料产品研发制造领域的广泛应用。

2.2 环保制造模具技术

2.2.1 现状

低污染、节能节材是塑料加工技术发展方向，其中模具技术是实现这一目标的关键因素。我国在塑料制品环保制造模具技术研发和稳定性方面与国外差距较大，许多这类模具仍需进口。

2.2.2 挑战

新型高光模具技术方面，国内普通高光模具技术已基本成熟，但还存在寿命低、制品表面硬度低等问题。在IMD/IML技术方面，复杂、深腔的制品的技术还不掌握，膜片的印刷国内无法自给，模具生产自动化水平低。在低压一体注塑模具技术方面，需解决模具自动化生产水平低，模具上下游产业配套不完善，产品设计水平低等问题。

2.2.3 目标

预计到2020年，我国电磁加热、红外加热等新型加热方式的高光模具技术基本成熟。预计到2030年，新型加热方式的高光模具达到当时的世界先进水平。预计到2020年，掌握复杂形状IMD/IML技术，预计到2030年，IMD/IML技术达到当时的世界先进水平，模具实现自动化生产。

预计到2020年，低压一体注塑模具技术将在汽车内饰件产品中广泛应用，模具上下游产业配套到位。预计到2030年，低压注塑产品设计技术基本成熟，模具达到当时的世界先进水平。

2.3 高品质外观的塑料模具技术

2.3.1 现状

汽车内饰、车灯和大小家电、自动化办公设备、日用品等产品外覆盖件既要求有美的视觉外观，又必须满足与人体接触中良好的手感和安全性，这就要求开发新的模具技术，实现制件的无飞边、少接缝、手感好、安全性高、视觉美观。我国在高品质外观的塑料模具技术研发方面与国外差距较大，许多这类模具仍需进口。

2.3.2 挑战

目前大型、复杂形状制品的多色注塑模具技术在国内尚未成熟，突出问题表现在大型多色设备国内无法自制，产品设计水平低。国内刚开始进行注塑后压模具技术的研发，还不具备应用条件。国内尚未掌握搪塑发泡模具技术，关键问题是大型电铸造镍壳技术被欧美强国垄断。

2.3.3 目标

预计到2020年，我国将掌握大型、复杂多色注塑模具、注塑后压模具和汽车搪塑发泡模具的核心技术。预计到2030年，达到当时的世界先进水平，能够满足高品质外观塑料制品的研发生产需求。

3 塑料模具实例：汽车大灯注射模具设计（ABS）

塑件质量和体积较大，壁较厚，侧壁及盒体的内外均有较多孔或凸台。

3.1 塑件成型工艺分析

型腔数目的确定：由于该塑件的外形尺寸及质量都较大，所以一次所需塑料熔体注射量较大，且四个方向均需要借助侧滑块成型侧壁的凸起或侧孔，为了使模具与注射机相匹配以提高生产率和经济性，以保证塑件精度，所以初步选定为一模一腔。

3.2 分型面的设计

根据塑件的结构形式、尺寸精度、浇注系统形式、推出方式、排气方式以及制造工艺等多种因素，为保证塑件质量，且便于塑件脱模和简化模具结构，选定塑件分型面如图，为垂直于开模方向、平面形式的单分型面。选择此分型面可以减少对塑件外观的影响，同时有利于设计排气和冷却系统以及成型嵌件的安装，并且可以使塑件在开模后留在动模，利用注射机锁模机构中的顶出装置带动塑件脱模机构来实现脱模，简化了模具结构。

3.3 浇口形式的确定

由于该塑件的外形尺寸及质量都较大，壁较厚，盒体较深，所以一次所需塑料熔体注射量较大，且四个方向均需要借助侧滑块成型侧壁的凸起或侧孔，本套模具采用一模一腔的形式，考虑到塑件尺寸较大，若要使之易于充型，则应选择直浇口，由主流道直接进料，故熔体压力损失小，成型容易 。

3.4 加工程序单

加工程序单见表1。

表1

参考文献

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[2]李力.塑料成型模具设计与制造[J].北京：国防工业出版社，2012.

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作者简介