模具设计要点精选(九篇)

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第1篇：模具设计要点范文

关键词：注塑成型；模具结构设计；浇注系统；塑料冷却分级

0引言

注塑成型模具设计是塑料产品成型研制工业生产的重要环节，有关科研单位、生产企业及其设计工作者应当对如何提高注塑成型模具设计水平进行思考，对如何优化注塑成型模具使用性能进行科研创新，持续提高注塑成型模具设计有关科学理论的学习、国内外成功案例分析与借鉴总结，加强注塑成型模具设计工艺中的科技含量，以科技创新增强塑料产品的市场竞争力，为注塑生产企业创造更多的经济收益。

1注塑成型模具的系统设计要点

注塑成型模具设计是直接影响到塑料制品工业生产经济收益的核心技术，是塑料生产与制造企业核心竞争力的集中体现。塑料制品的工艺水平高低与产品外形、模具结构、模具生产和加工等工业环节息息相关，是集中体现机械工业设计人员的专业能力和职业技能的设计生产过程。该设计生产过程中，包含着塑料制品的初步概念设计、模具结构设计方案、模具部件的生产加工实施等必须流程，需要设计工作者从企业的现实情况、生产经营目标、客户需求等角度出发，积极应对现代市场竞争机制的变化与挑战，合理利用网络信息技术和计算机软件设计技术，借助互联网信息系统和软件设计工具，组建注塑成型模具设计模型，查找并获取模型设计计算规则，收集、统计相关数据信息，并输入相关参数数值，在设计软件的帮助下完成注塑成型模具的设计方案，结合推理验证手段策略，得到最后的目标模具设计方案。从我国现阶段的注塑成型模具设计情况进行统计，可以发现我国在塑料制品的生产与设计工业技术运用过程中，具有机械工艺水平逐步提高，模具构造设计的精密度、专业化、智能化性能得到增强，注塑成型模具生产呈现大型化规模、自动化流程等特点。设计人员在注塑模具设计中的重要任务是继续研发、持续推广气体注射、热流道等新技术应用，并有效提高生产效率。

2注塑成型模具的浇注设计要点

为了有效控制充填形式，模具在设计过程中需要对浇口位置与数量进行选择，确保能够达到控制的效果，CAE分析能够为设计者在浇口位置的选择上提供多种方案，并且能够根据其影响作出相应的评价，有利于设计的判断与选择。注塑模具浇口位置优化设计实质上是确定合适的浇口位置和工艺参数使制品的质量最好。以注塑成型浇注系统为例，设计研发人员应当将浇筑系统设计划分为几个环节，逐步完成并优化整体系统设计：浇注系统的第一个环节是设计方案的首次确定，设计师借助软件设计工具将参考数值、基本信息和计算规律等要素进行综合判断与计算，确定浇注系统的液压流体通路规划布局，确定能够提升进料加速的浇口种类性能，浇口安放的地点和具体数目；在浇注系统设计方案修改优化环节，设计人员要根据制造需求和工艺设计目标，调整流体通过的线路，缩减通道面积提高进料速度，根据注塑浇口数量优化部件精密度，根据浇口种类性能设计注塑模具的外观，在直接浇口、矩形浇口、点浇口、隧道浇口和翼状浇口中进行判断选择。在浇注系统的第二个修改设计环节中，以上信息要收集并归纳录入设计模型中，由浇注系统检测、核对浇口设计是否存在错误或者需要改进。若浇口位置设计能保证一个平衡的充填模式，就能使压力、温度以及体积收缩率分布比较均匀，塑件的品质较好。所以浇口位置的选择实际上在很大程度上以是否达到流动平衡为准。通过调整设计变量即浇口位置，令熔体到达各边界点的等效流长与参考流长的差异的算术平均值最小，我们就可以得到一个相对平衡的熔体流动充填模式。参考流长在这里取为熔体入口点到任意边界点的等效流长的平均值。由于进行流动分析时要求有限元网格节点必须和浇口位置重合，但在优化过程中确定的浇口位置并不一定满足这一要求，这就要求要么重新划分网格，要么对浇口位置进行近似处理。

3注塑成型模具的冷却分级设计要点

随着高温的熔流连续注入，在模具浇口处开始发生热传递，同时模具材料本身也会产生热脉冲。这种热脉冲在使模具温度升高的同时，向冷却通道传播，最终通过冷却介质向外传递。如果冷却管道与分型面的距离较大，热脉冲就会不断的向模具本身传递热量，直到热脉冲被冷却介质转移热量平衡掉。如果冷却通道接近模具表面，在模具分型面和冷却管道之间的热量会减少，而且达到稳态状态的时间会更短。基于传统加工条件的冷却管道设计主要遵循以下主要原则：为了获得均匀的冷却效果，冷却水道与模具型腔表面的距离应尽量保持一致，水道的布局也应该随着模具型腔表面形状的变化。在冷却液体通路的规格设计中，通常将管道直径数值范围控制在八至十二毫米内——如果通路直径数值低于该标准，则为注塑加工造成困难；如果通路直径数值高于该标准，则会影响到冷却性能。通过控制液体通路直径规格，加快冷却液体流动速率，形成小漩涡提高冷却分级效果。设计人员应当避免冷却效果不均衡，将注塑成型模板的刚度性能与冷却效率提升结合考虑，通常情况下，冷却系统通路中心线和注塑成型模具外表面二者的间隔数值设定为通路直径数值的三倍左右。如果该间隔数值设定过大，将降低冷却分层速度和成效；如果该间隔数值设定过小，将影响冷却分层的均衡性。综上所述，注塑成型模具设计工作中的核心关键是浇筑系统设计和冷却分级系统设计，有关塑料科研机构、塑料生产加工企业及其设计人员需要继续学习先进的机械设计专业知识，对注塑成型模具设计进行优化创新，提高塑料产品生产加工效率，为我国注塑成型模具设计与制造工艺的发展做出应用贡献。

参考文献：

[1]宋满仓,刘莹,祝铁丽,张传赞,刘军山,刘冲.微流控芯片注塑成型缺陷的成因与对策[J].机械工程学报,2011(06).

[2]焦瑞萍,池成忠,黄能会.注塑模具结构中的镶件设计[J].塑料工业,2010(02).

[3]谭宇,黄汉雄.微注塑制品微结构重复性影响因素的研究进展[J].轻工机械,2010(02).

[4]雷芳.塑料套注塑成型模具的设计[J].塑料制造,2010(06).

第2篇：模具设计要点范文

关键词：饮水安全；输水管道；设计与施工；技术要点

中图分类号：tu991 文献标识码：a

前言

根据贵州省农村饮水安全项目建设规划，“十二五”期末将基本解决全省的农村饮水不安全问题。通过近10a来的建设，全省饮水安全项目建设已近收尾。地形条件较好、地势平坦的山间平地村庄和农村集镇饮水不安全问题已解决，余下的大部分是地处高山区、半高山区和丘陵地貌的村寨，项目建设就近无可靠水源条件支撑，村民居住分散、水源条件差、须长距离输水方可解决。实践证明，山区农村小型饮水安全工程的输、配水管网投资占项目总投资的50%～70%，因此，搞好管网工程的设计优化与施工管理十分必要。

1 山区地形地貌及管道布置特点

以贵州省松桃县为例，山区常见地貌特点为山高坡陡、林密，悬崖、深谷，部分地区岩层破碎、岩石裸露，水土流失严重，易滑坡、易见泥石流。饮水安全工程水源常选用深山密林中的溪流为水源，输水管道平面布置最显著的特点距离长、纵向坡度大（i>2%），常结合地形条件，采用重力输水。输水管道常穿越在起伏不平的山间密林、深谷沟壑中，管线全程属典型的贵州山区喀斯特地貌。

2 管道设计要点

2.1 平面布置原则和要求

山区农村供水工程结合地形条件应优先采用全程重力输水方式。管线布置应与地形坡度相适应，坡度较陡地区（i>6%）输水管线走向一般情况下应沿等高线按水流方向顺坡布置，在个别地形特殊情况下如须反坡布置，应慎重研究。线路应保证供水安全，尽量做到线路最短，土石方量最小，造价经济，施工维护方便，最大程度减少林地破坏、少占或不占农田。尽量满足管道埋地要求，不能出现较大的起伏和急转弯以避免管内产生负压，同时应避免穿越易发生滑坡、泥石流等不良地质地段，减少与公路、河流、民居等障碍物的交叉。

坡度较陡，地形高差超过60m，高程控制满足输水要求时，为降低工程造价，可考虑降低管材压力等级，在适应地形处设置减压池或跌水井。在山区大落差、长距离输水管线中应尽量避免使用减压阀减压，如运行管理维护不当，将严重影响管道安全。如条件所限，必须设置减压阀时，应在同一高程控制点上采取双阀串联布置，确保管道系统安全。

长距离输水管道的隆起点应设置自动排气阀，在连续下坡的低洼处或反坡走向的坡脚起点处应设置口径不小于管径1/3的排空管（阀）。在长距离无隆起点的平直管段，管径在dn100以下时，为保证排除管内空气，宜每隔离1.0km相应设置排气阀。

小型农村饮水安全工程（ⅲ类以下）一般考虑单管布置。为保证安全供水，可在水厂调节构筑物设计时，适当加大其容积，按事故用水量与事故延续时间计算。

输水管道布置应结合当地发展规划，考虑设计现状年、水平年、中远期结合和分步实施的可能性。

2.2 管径计算

管径大小直接影响工程投资，是工程设计概算中投资控制的主要因素之一。因此，合理确定管径，是输水管道设计的主要任务。其计算式如下：

式中：d为计算管径（mm），q为输水管道设计流量（m3/s），一般取值是最高日工作时的平均取水量；v为经济流速（m/s），小型工程可参考本地区同类工程的经济流速取值，贵州山区工程一般取值为0.6～1.4，管径小取小值，相反取大值。为防止管网产生水锤破坏，流速不得高于2.5～3.0m/s，为避免水中杂质沉积，流速不得小于0.5m/s。

2.3 水力计算

输水管道水力计算的目的是确定管道水头损失，绘制水压线，复核管道的过水能力是否满足要求。为满足工程技术经济要求，长距离输水管道工程常根据地形条件、高差，采用几种型号管径串联方式布置。为避免水压计算错误或管径选择不合理，水压线计算应采取从下游向上游计算。重力输水管道理论上应保证管道全程为压力流的状态下且两计算管段之间（两减压池自由水面之间）地形高差等

于其水头损失时才是最合理的。管道水头损失当长度大于其管径的1000倍时，一般按长管计算（不计局部损失和流速水头），否则按短管计算。对工程中常用的塑料管道（pe或upvc）推荐计算公式如下：

式中：h为水头损失（m），k为局部水头损失系数，取值为1.05～1.1，l为管长（m）， q为输水管道设计流量（m3/s），d为计算管道内径（m）。

2.4 管材压力等级及材料选择

供水管道压力包括设计内水压力、工作压力。设计内水压力、工作压力应根据实际计算确定并按照静水压力进行复核。2减压池之间的管道供水管材及其规格应根据设计内径、设计内水压力、铺设方式、外部荷载、地形、地质、施工和材料供应等条件，通过结构计算和技术经济比较确定。对常用pe管材其设计内水压力为最大工作压力的1.5倍，对选用钢管以及其他材料的管材时应根据规范合理确定其设计压力。

山区地形复杂、交通不便、施工难度较大，输水管材质选择一般原则是符合卫生、安全、安装使用方便、检修容易的要求。室外给水管材包括pe、upvc、钢管、铸铁管等材料。山区农村供水工程管材一般条件下，当设计压力小于1.0mpa时推荐选择优质pe管。个别无法进行地埋的特殊地段以及压力在1.0mpa以上时可选用钢管或铸铁管。pe管材相对于其他材料，其主要优点是重量轻、易于运输和安装，耐化学腐蚀性优良，管壁光滑不结垢，对介质的流动阻力小，卫生无毒，对输送的水质不会造成污染，施工方便，使用寿命长，维修方便。pe管材柔韧性突出（脆化温度可达-800），适应山区地形变化能力强，抗紫外线稳定性好，是目前给水市场上的主打产品。 　2.5 管道附属设施及构筑物

2.5.1 控制阀门

管道进出水口（含减压池）一般情况下应设置阀门，阀门口径和水管直径相同。当管径大于500mm时，为降低造价，可考虑缩小阀门口径，但不得小于80%。

2.5.2 排气阀

在长距离输水管的最高处或管桥上应设置排气阀。管径dn<300mm时设置单口排气阀，口径为输水管径的1/2～1/5；dn>400mm以上时设置双口排气阀，口径为输水管径的1/8～1/10。

2.5.3 排空阀门

管线的最低点或反坡段的起点应设置排空阀。排空阀和排水管的直径由放空时间确定，放空时间按一定工作水头下孔口出流公式计算。

2.5.4 管道基础

管道一般应铺设在未经扰动的原状土层上，管道周围200mm范围内用细土回填，回填的压实系数应不小于90%；当在岩基上铺设管道时应铺设砂垫层；在承载力达不到设计要求的软基础上埋设管道时应进行基础处理。

2.5.5 防滑墩

山区输水管道纵向坡度较大，当坡度在1：6以上时，应对管道稳定性进行验算。不符合稳定要求的，为防止管道下滑，应设置防滑墩。防滑墩基础必须浇筑在原状土内并将管道用钢箍锚固在防滑墩上。采用钢制管箍固定时应作防腐处理，与管道接触面应加保护垫片。

2.5.6 其他防护措施

当管道穿越河流、沟谷、陡坡等易受洪水或雨水冲刷的地段时应采取修建砼排水沟、渠，保护堤或外加套管等防护措施。管道埋深一般地段其管顶覆土不小于70cm，pe管不得明铺，特殊地段确须明铺钢管时，必须采取防冻措施。

3 施工要点

3.1 管材采购、运输及堆放

pe管材应采购符合国家塑料管材卫生与安全技术质量标准的管材，管材型号、规格、压力等级应符合设计要求。运输、装卸和存放过程中应严禁抛扔和激烈碰撞，运输和施工过程中应避免管材被尖硬物括伤，管材存放应避免阳光曝晒，防止管材变形、老化。

3.2 管道中心线槽放线测量

管槽中心线应采用经纬仪或全站仪根据设计文件所提供的坐标值进行放线测量。测量的内容、方法、要求及充许偏差应符合设计要求。管槽控制点高程、开挖断面尺寸、转弯半径应严格控制在设计允许测量误差和设计要求内。

3.3 管槽开挖

开挖管槽应保证土质边坡稳定，根据现场施工要求确定是否须要进行边坡支撑。雨季施工应根据当地气象资料，尽量做到挖沟、安装、回填同步进行，以防沟槽塌方及管材浮起，沟槽如有积水应及时排除。在地下水位较深地段施工时，应根据水文地质及沟槽深度条件采取相应的降低地下水位或排水措施。沟底开挖宽度一般为管外径超宽0.5m，沟深超1.0m时，每加深1.0m，其底宽相应增加0.1～0.2m。开挖沟槽时，沟底应保

留设计标高0.2～0.3m的原状土，禁止扰动。

3.4 管槽回填

管道安装铺设完毕后应及时进行回填。直接接触管材的部位回填土不得含有砾石、冻土及其它尖硬物体。管道穿越不良地质地段或沟槽边坡出现塌方，过大的突发荷载造成管材变形时，应及时清除过量荷载待管材恢复正常后再回填，以防止管道永久变形影响正常运行及维修。在回填中不得出现管道移位、转动等现象。回填应先填管道两侧再填管顶，每次回填层厚一般为0.2cm，并依次人工捣实。回填土密实度应不小于90%。

3.5 管道连接与安装

管道连接与安装应按下管、稳管、接口、质量检查与验收次序分步进行。对较大管径可采用立管下绳放管的方式。pe管材一般采用热熔对接。管材与金属阀件连接时应使用法兰连接。热熔对接质量应符合以下要求：连接完成后应进行翻边对称性检验。接头应具有沿管材整个圆周平滑对称的翻边，翻边最低处的深度不应低于管材表面。接头应对正不得有错位。焊缝2侧紧邻翻边的外圆周的任何一处错边量不应超过管材壁厚的10%。翻边应实心圆滑，根部较宽，翻边下侧不得有杂质、小孔、扭曲和破坏。每隔50m进行1800背弯试验，不应有开裂、裂缝、接缝处不得露出熔合线。pe管道安装过程中，允许弯曲半径不应小于25dn，当弯曲管段上承口管件时，管道允许弯曲半径不应小于125dn，严禁采用机械或加热的方式弯曲管道。

3.6 水压试验

输水管道安装完成后应进行水压试验。长距离管道可分段进行水压试验，分段长度不大于1000m。试验管道灌满水后应在不大于工作压力下进行浸泡。pe管浸泡时间不少于24h。当水压上升到试验压力时，保持恒压时间10min，检查接口、管身有无破损及渗漏。在规定的试验压力下，管道渗漏量不大于规定值时即视为合格。pe管严密性试验允许渗水量可参见表1。

4 结束语

山区农村饮水安全工程重力输水管道设计应结合项目所在地的实际地形、地质条件，选择合适的管道平面布置方式，充分利用自然高程落差所形成的水头，采用合理的管道经济流速计算管径，正确绘制水压线。输水管道材质的选择应符合卫生、安全可靠的要求，管道安装规范、施工中应强化质量控制，保证项目顺利实施和建成后运行管理方便，项目建成后实现经济、安全和可持续发展。

参考文献

[1] gb（50013-2006）.室外给水设计规范[s].

第3篇：模具设计要点范文

挤出吹塑成型最早出现于十九世纪三十年代，但是受当时技术设备、生产工艺等方面因素的影响，应用范围具有较大的局限性。随着技术创新和设备优化，吹塑成型工艺得到了发展，目前已经成为仅次于注射成型和挤出成型的第三大塑料成型方法。吹塑模具的结构简单，制作成本相对较低，吹塑成型效率高，因此受到了诸如汽车、机械等加工制造领域的青睐。文章通过分析吹塑模具的设计结构，对其设计要点进行了全面分析。

关键词：

塑料油箱；挤出吹塑成型；模具设计；结构

1塑料油箱挤出吹塑成型模具的结构设计

1.1吹塑成型模具的设计要点

从结构上看，塑料油箱挤出吹塑成型模具可以分为两个形状相似、结构相同的分模模具。这样设计的优点在于是塑料油箱的外表面向外突出，并同时确定模具产品的规格和形状，进而利用吹塑挤出的工艺方式，将机械加工制造零部件送入冷却系统，实现从低分子形态向高分子形态的转变。其结构设计所要实现的目标主要有以下几点：第一，保证塑料油箱挤出吹塑成型的模具规格与当前的生产目标、客户需求相一致，这也是模具设计工作的根本所在。在前期制定模具设计规划时，相关的设计人员要熟练掌握生产目标和客户需求，并结合其设计成本和技术水平，综合考虑模具的设计规格，在保证模具设计标准的基础上，尽可能的向客户需求靠拢。第二，半制品塑料型胚的切断要迅速，防止切断过程给型胚造成损坏。模具型胚本身具有一定的物料硬度，在半制品切割时，要遵循“精确、快速、无伤”的操作原则，保证横切面的平整度，如果横切面存在切割条纹，还必须利用专业的打磨工具进行磨平。第三，保证挤出吹塑模具结构间的连接严密性。模具的使用寿命和使用质量与模具结构连接的紧密性直接相关，如果模具连接部分存在裂缝，或是连接区域的厚薄不均匀，在后期使用过程中很容易引起吹塑制品的变形。

1.2挤出吹塑模具的优点

挤出吹塑模具在结构设计上采用了冷却分层设计，能够保证内部温度在冷却系统之间进行循环流动，从而有效控制了温度的上限，避免因温度过高引起塑料制品受热变形。挤出吹塑模具一次只能吹塑成型一个塑料件，虽然制作效率相对较低，但是能够保证每个塑料件的质量符合设计标准，而且其模具结构最为简单，加工流程效率较高，对操作技术、专业能力的要求程度较低，经济成本低廉。挤出吹塑模具适合小型化、个人化塑料件制造，能够有效避免吹塑过程中的材料和资源浪费问题。

2塑料油箱挤出吹塑成型模具的分型面设计

首先，塑料油箱挤出吹塑模具的分型面设计，要将模腔横向最大直径和管状型坯外径之间比值设定在合理范围内，尽量缩小比值差距。其次，在模具设计过程中，应尽量保证内部通路管道的均匀程度，防止管道壁出现厚薄不均的问题，以此来保证挤出吹塑成型的质量。保证管道厚度均匀的优点在于：一方面能够合理规划模具内部结构的设计，保证各个管道之间实现有序交叉和分布，避免因管道重叠导致吹塑成型的塑件存在质量问题；另一方面能够降低模具吹塑的操作难度，不需要在后期吹塑过程中进行人为的调整，降低了挤出吹塑成型对人力的依赖程度。再次，设计人员在进行分型面设计时，要在不影响吹塑成型质量的基础上，尽可能的简化吹塑流程。吹塑流程与塑件脱模的成功率之间有着必然联系，通常情况下，当吹塑流程相对简化，所经过的模具加工设计环节相对较少时，塑件脱模的成功率就高，塑件的质量也相应提升；反之，如果模具设计的环节相对复杂，就会在一定程度上影响脱模效率，导致脱模成功率降低。

3塑料油箱挤出吹塑成型模具的排气设计

空气排出设计是塑料邮箱挤出吹塑成型工艺的关键环节。吹塑成型过程中，所排出空气容量应当正好等于模具凹形型腔容积减去的模具闭合当时的型坯容积。为了将塑料型坯与模具凹形型腔当中的多余空气顺利、迅速排出，防止让残留空气阻滞在模具当中，提高产品的吹塑效率，保证吹塑过程中型坯与模具完全贴合，避免塑件外表收到空气阻隔影响而产生凹陷、突起或者其他形状变化和质量问题。排气不良还会延长制件的冷却时间，造成制件壁厚分布不均匀，降低制件的力学性能。故应开设足够的排气通道以保证制件能够成型饱满。由于该模具分型面外侧均匀地设置了切边刃口、压缩段和余边槽，成型时余料将分型面封闭，气体无法从分型面处排除，故该模具只能以在模腔中开设排气孔的形式排气。

4塑料油箱挤出吹塑成型模具的冷却分层设计

几乎所有的热塑性塑料成型工艺如挤出成型、注射成型、真空成型等，其成型周期在很大程度上取决于塑料的冷却时间长短。对吹塑成型尤其如此，因为其冷却时间占成型周期的60％以上，对厚壁塑料件则达90％。若冷却不均匀会使塑料件各部位的收缩率存在差异，引起制件翘曲、瓶颈歪斜等现象。该模具采用的是直通式冷却方式，即直接在模板上钻孔，模外串联形成冷却回路，通入冷却介质进行冷却。首先，开启的吹塑模具移至挤出机头下方，挤出机在两瓣吹塑模具中挤出型坯，达到要求的长度后，吹塑模具合模，截断型坯后从挤出机头下方移出，成型油箱进油孔的凸模前行，与型坯和吹塑模具接触，凸模中心开有气体通道，压缩空气由此引入型坯中，吹胀型坯，使其与吹塑模具内表面紧密接触，冷却定型后开模取件。

5塑料油箱挤出吹塑成型模具的型坯机头设计

挤出机塑化熔体并将熔体通过挤出机流道20侧向挤入模头内芯13的螺旋流道,一部分熔体沿螺旋流道流动,另一部分熔体沿套筒10与模头内芯13螺杆的间隙轴向漏流。螺旋流道的深度沿螺旋方向逐渐变小,螺棱顶面与套筒的间隙则沿轴向逐渐增加,螺旋流动逐渐减少,轴向漏流相应地增加。当螺旋流道深度为零时,流动完全被轴向流动所替代。带螺槽的模头内芯主要起分流作用,同时也对熔体进行进一步的塑化、压缩,侧向挤入的熔体沿螺旋流道流动,使得熔体流动均匀,分流后绕过模头内芯的熔体熔接良好,无熔接痕。

结束语

塑料油箱挤出吹塑成型工艺具有广泛的应用市场，通过优化设计，提高模具设计和制造的水准，是推动挤出吹塑成型工艺不断发展的关键。相关工作人员在进行该方面工作时，一方面要不断加强自我知识的学习，密切关注行业发展最新动态，紧跟前沿潮流，为模具设计创新提供理念指导；另一方面要将理论与实践结合起来，在实际设计工作中，根据客户需求，制作出质量达标的塑件。模具结构设计的优化以及设计工艺的提高，已然成为企业的核心竞争力。

作者：冷波 单位：哈尔滨石油学院机械电子工程系

参考文献

[1]李道喜,李能文,明浩,黄虹.改善挤出吹塑制件壁厚均匀性的几种方法[J].精密成形工程,2012(1):131-133.

[2]吴裕农,王树辉,许中明.塑料挤出吹塑中空成型壁厚均匀性的控制[J].中国塑料,2011(1):164-165.

第4篇：模具设计要点范文

一般来说，并没有不好的材料，只有在特定的领域使用了错误的材料。因此，设计者必须要彻底了解各种可供选择的材料的性能，并仔细测试这些材料，研究其与各种因素对成型加工制品性能的影响。本文只就传统的热塑性材料进行分析以说明问题。在注射成型中最常用的是热塑性塑料。它又可分为无定型塑料和半结晶性塑料。这两类材料在分子结构和受结晶化影响的性能上有明显不同。一般来说，半结晶性热塑性塑料主要用于机械强度高的部件，而无定型热塑性塑料由于不易弯曲，则常被应用于外壳。这是材料选用的大框，其次，还要根据填料和增强材料继续选择。

（一）根据填料和增强材料进行选择的分析

热塑性塑料可分为未增强、玻璃纤维增强、矿物及玻璃体填充等种类产品。玻璃纤维主要用于增加强度、坚固度和提高应用温度；矿物和玻纤则具较低的增强效果，主要用于减少翘曲。玻璃纤维会影响到成型加工，尤其会对部件产生收缩和翘曲性。所以，玻璃纤维增强材料不能被未增强热塑性塑料或低含量增强材料来替代，而不会有尺寸改变。玻璃纤维的取向由流动方向决定，这将引起部件机械强度的变化。试验（从注射成型片的横向和纵向截取了10个测试条，并在同一个拉力测试仪上对它们的机械性能进行了比较）表明，对添加了30％玻璃纤维增强的热塑性聚酯树脂，其横向的拉伸强度比纵向（流动方向）低了32％，挠曲模量和冲击强度分别减少了43％和53％。

在综合考虑安全因素的强度计算中，应注意到这些损失。

在一些热塑性塑料中加入了一系列增强材料、填料和改性剂来改变它们的性质。由这些添加剂产生的性能变化必须认真地从手册或数据库中查阅，更好的是听取原材料制造厂家的专家的技术建议。以选用最为合适的材料。

（二）考虑湿度对材料性能影响

一些热塑性材料，特别是PA6和PA66，吸湿性很强。这可能会对它们的机械性能和尺寸稳定性产生较大的影响。在进行设计时，应特别注意这种性能，考虑其对产品性能的影响。

模具材料的选用取决于制品材料，细致分析制品材料后，才能在模具设计时选用最为合适的模具材料。

（三）塑料制品模具材料选用

细致分析塑料制品使用的材料后，选取最为合适的模具材料。目前我国市场常见的、适合热缩性材料的模具材料有：非合金型塑料模具钢（即碳素钢）、渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、耐腐蚀型塑料模具钢几种。在模具材料选取时，根据制品材料是否改性和增加填充剂，添加何种添加剂来选取适合的模具材料。例如：制作形状复杂的大、中型精密塑料制品时，其模具材料可选用预硬型塑料模具钢；制造复杂、精密且生产时间较长，需要高寿命模具时刻采用时效硬化型塑料模具钢。具体选用时主要还是要针对塑料制品的材料和模具预计使用情况选取。适宜的材料加上合理的设计将极大的提高模具使用周期，同时也可以提高产品质量。

二、壁厚及相关注意事项对产品性能的影响

在工程塑料零件的设计中，还有一些设计要点要经常考虑，其中对于壁厚的设计尤为重要，壁厚设计的合理与否对产品影响极大，改变一个零件的壁厚，对以下主要性能将有显著影响：零件重量、在模塑中可得到的流动长度、零件的生产周期、模塑零件的刚性、公差、零件质量，如表面光洁度、翘曲和空隙等。

（一）塑料模具设计工艺中的基础要求

在设计的最初阶段，有必要考虑一下所用材料是否可以得到所要求。流程与壁厚比率对注塑工艺中模腔填充有很大影响。如果在注塑工艺中，要得到流程长、而薄，则聚合物应具有相当的低熔融粘度（易于流动熔解）是非常必要的。为了深入了解聚合物熔化时的流动性能，可以使用一种特殊的模具来测定流程。

增加壁厚不仅决定了机械性能，还将决定成品的质量。在塑料零件的设计中，很重要的一点是尽量使均匀。同一种零件壁厚不同可引起零件的不同收缩性，根据零件刚性不同，这将导致严重的翘曲和尺寸精度问题。为取得均匀的，模制品的厚壁部分应设置模心。此举可防止形成空隙，并减少内部压力，从而使扭曲变形减至最小。零件中形成的空隙和微孔，将使横截面变窄，内应力升高，有时还存在切口效应，从而大大降低其机械性能。不同壁厚塑料制品的模具设计时，模腔的要求也不同，根据制品的要求，设计模具的模腔及脱模斜度，斜度要与塑胶制品在成型的分模或分模面相适应；是否会影响外观和壁厚尺寸的精度。

（二）热塑性塑料设计中的指标分析

热塑性塑料一般具有高的延展性和弹性，不需要像具有高刚性、低延展性和低弹性的金属一样指定严格的范围。设计者在决定热塑性塑料模具制品的成本方面起了关键作用，合理且不影响产品性能的、缩小公差，较少成本是可以实现的。一般商业上可接受的产品与标准尺寸的偏差不高于0.25-0.3%，但这还需要与应用时的具体要求相结合来判断。精确的模具可以有效的缩小制品公差，从而降低制品成本。因此，模具精密度对制品生产厂家具有重要意义。

三、塑料模具设计时对收缩值的考虑

为了不对塑料部件制定过分严格的范围，必须要注意一些影响塑料制品尺寸准确性的因素。模具制造的标准必须严格遵守，同时要特别注意脱模斜度的重要性，因为它决定了脱模容易与否及防翘曲性能。

还有一个与产品设计相关的重要问题是，当成型品是由不同材料或不同壁厚制成时，其模后收缩值与方向和厚度相关如果复杂的成型对加工的要求非常严格，必须要获得模具原型有关收缩值和翘曲行为的准确数据玻璃增强材料的这一性质最为明显。玻璃纤维的取向性可在水平方向和垂直方向产生具有显著性差异的收缩，从而导致尺寸不准确。塑料制品的几何形状对收缩也有影响，进而影响到产品的性能，这也是设计者值得关注的一点。因此在此类制品模具设计时要注意制品脱模收缩后的尺寸是否为产品要求尺寸，否则因制品模后收缩值的影响，极有可能导致产品尺寸不符合标准。

结论：

与产品模后性能相关问题还有许多，设计人员可以参考手册进行设计。总之，在塑料制品模具设计时要充分考虑可能影响制品尺寸、性能、外观等多方面因素，综合利弊，选用适合的材料，合理的设计，才能保证产品的性能。

参考文献

[1]张国栋.模具设计概述[J].中国模具设计，2003,6.

[2]李海龙.注塑模具设计[J].模具前沿，2005,12.

[3]肖海燕.模具设计之材料选用[J].西安机械设计，2006,1.

[4]吴利国.塑料模设计手册[M].机械工业出版社，2005,1.

[5]张旭.塑料成型工艺与模具设计[M].高等教育出版社，2002,7.

第5篇：模具设计要点范文

“模具设计与制造”课程是机械设计制造及其自动化专业的专业选修课程。为培养学生模具设计和模具制造的能力，解决课程学时少、内容繁多、枯燥难懂的问题，采用以学生为主体、教师讲解和学生项目训练相结合的项目教学法，运用多媒体动画、模具实物、现场教学等教学手段由浅入深逐步讲解模具结构和模具设计步骤，逐步引导学生实施项目，培养学生的项目意识和模具设计能力。实践表明，项目教学激发了学生的学习积极性和学习兴趣，提高了教学效果和教学质量。

关键词:

模具设计与制造;项目教学法;教学效果

模具是生产各种工业产品的重要生产装备和工艺发展方向，模具成形具有高生产率、高精度、低成本等特点在各工业部门得到广泛使用。为了满足工业部门对模具设计与制造人才的需要，在高等教育大众化教育的今天，各个教育部门都十分重视模具设计与制造应用型人才的培养，要求设计人员面对实际项目和问题，具有完成实际项目和解决实际问题的能力。“模具设计与制造”课程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业选修课，目的是使该专业的学生能熟悉模具零件的结构及其制造方法。传统的教学方法是按照冲裁工艺及其模具结构、弯曲工艺及其模具结构、拉深工艺及其模具结构等内容讲授各类模具的结构特点和设计要点，讲完模具结构部分再讲制造部分。课程学时少而内容繁多、枯燥难懂，该专业的学生没有前期模具方面的知识，传统的填鸭式满堂灌教学方法容易使学生学习吃力，进而产生厌学情绪，达不到预期的教学效果［1－2］。而课程考核仅仅凭一张试卷轮高低，教材上各种知识点以选择、判断、填空和简答题形式进行考核。学生学完课程后仍然不知道如何进行具体的模具设计，未将设计理论知识和具体的模具设计过程同步地联系起来。面对所存在的问题，笔者改革传统教学方法，通过精选典型题目，采用项目教学方法培养学生的项目意识和实际动手能力，取得了较好的教学效果。在此和大家一起交流，以共同提高“模具设计与制造”的教学质量。

本文主要讨论项目教学法的应用。项目教学法来源于欧洲的工读教育和美国的合作教育。项目中包含多门课程的知识，教师将课程体系中的知识、职业素养和技能融合到课程项目中。项目教学法以项目为载体讲授教材中所涉及的知识，打破以教材、教师和课堂为中心的传统教学模式，不再把教师掌握的现成知识技能传授给学生作为追求的目标，是以学生为主角，教师为配角，在教师的引导下，学生自己负责资料收集、信息处理、方案设计、方案实施和项目评价，在整个项目进程中学习多门课程的知识;以学生为主体，师生模拟企业环境以一个完整的项目为载体;以具体的工作任务为驱动、理论与实践相结合的教学活动。在项目教学中，其目的在于培养学生的独立学习能力、自学能力、独立解决项目能力和学生之间协作、交流能力［3－4］。

1项目教学法目标

对于机械类学生而言，在实施“模具设计与制造”课程项目教学时，要求学生具备良好的机械制图、材料力学、公差与配合等专业基础知识，有机械加工方面的实践经验，要能将理论知识与实践技能有机结合。模具设计和模具加工工艺相互关联，加工工艺直接影响冲压件的生产效率和成本，因此，学生必须掌握加工工艺和热处理工艺的规程;必须具有熟练应用AutoCAD、UG或Pro/E等计算机软件的能力;拥有良好的逻辑思维能力，可以让模具设计师减少设计过程中的错误，将问题消灭在初始阶段，减轻设计工作量，提升工作效率［5］。

2项目教学法任务和选题

“模具设计与制造”包括冲压模具设计和模具制造两部分，内容多而学时少，必须提高效率且保证教学质量。传统的教学目标要求学生掌握冲裁工艺及其模具设计、弯曲工艺及其模具设计、拉深工艺、模具设计以及其他冲压成形工艺。由于学时有限，项目内容只限于冲裁工艺及其模具设计，学生必须听完教师的讲解，逐步完成自己的冲裁模具设计。弯曲工艺及其模具设计、拉深工艺及其模具设计仅以项目讲解的形式进行，学生无需进行相应的模具设计。冲压模具设计主要内容为冲裁件模具设计、弯曲件模具设计、拉深件模具设计及其多工序组合的复合模、级进模设计。“模具设计与制造”课程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业选修课，学生对机加工知识了解的比较多，特种加工也在此课程之前开过，所以加工部分仅以模具的线切割加工、编程和模具装配为主来讲解。项目实施时采用教师讲解和学生训练相结合的方式，教师先讲解设计相关理论和步骤，学生再结合项目进行训练。通过教学培养学生掌握模具设计的基本步骤、设计方法和技巧、模具装配方法和技巧以及模具加工等基础知识，基本上能设计出符合冲压成型理论的冲压模具以及主要工作零件的加工工艺。企业的实际课题虽有代表性，但对初学模具设计者来说有一定的难度，因此选择一些2－4个工序组合的简单零件为佳。

3项目教学法实施

结合学生的实际情况和现有的教学设施，学生每5人一组，每组给定一个典型冲压件，一般以简单零件为主，模具结构多为中小型模具，每个题目对应的设计步骤大体相同。如果每人一个题目，对于初学者来说难度较大。学生初次遇到模具设计会无从下手，因此，选择一个简单零件的模具设计过程作为教学讲解内容，既能节省教学时间，又能引导学生快速熟悉模具设计的过程和步骤。每2学时采用小组任务驱动的方式进行教学，组长根据总任务分配组内每个学生的具体任务。任务进度由组长负责，组内学生还可以相互讨论，以培养学生团队协作的能力。要求每组学生完成模具装配图一张，每个学生绘制老师指定的零件图两张，采用CAD绘图，并给出指定零件的制造工艺规程。在完成相应的设计后对本节课所完成的任务进行书面总结，每组最后完成设计说明书一份。

本课程项目教学首先讲解落料冲裁件的单工序模设计步骤，然后完成一个多工序的模具设计，即进行复合模和级进模设计步骤的讲解。按照冲裁模设计步骤展开分解为每节课的具体任务，教师每节课开始首先讲解本节课设计内容。学生逐步了解模具结构和模具设计过程，在听讲时思考自己的题目该如何完成。教师讲解本节课设计内容后，学生根据题目进行模具设计实战演练，自己动手计算和设计。教师逐步引导学生从模仿到独立设计，从简单到复杂逐步完成设计内容，其中一些内容学生可在课堂内完成，其余未完成内容在课后完成本节课所涉及步骤的内容。遇到个别问题，先提示学生参考教材的某个章节内容，如果还是无法解决，再统一讲解，直到学生完全弄懂该问题为止。在教学过程中，选取如图1所示的典型零件作为讲解模具设计过程的零件。图1(a)为单工序模零件，图1(b)为多工序模零件。首先分组分别设计落料外形和冲孔的单工序模，然后设计图1(b)零件的复合模和连续模。在学生设计过程中穿插理论知识讲解，按照冲裁模设计步骤展开分解为每节课的具体任务。

理论讲解采用多媒体、动画、模具实物等由浅入深逐步讲解模具结构和模具设计步骤。初次接触模具的学生感觉学习内容繁多、枯燥难懂，传统的文字信息和模具结构二维图很难将模具结构和动作过程表述清楚。通过多媒体、三维软件和动画展示模具结构及其组成部分，展现模具动作原理和过程，提供动静结合、图文并茂、视听形象一体化的教学环境，使困扰多年的教学难点内容变得简单易懂，很容易讲清楚复杂的模具结构和动作原理，提高了教学效果和教学效率，弥补了传统教学在时间和空间等方面的不足。讲解时采用启发式、互动式和提问式教学方法，改变以往的填鸭式静态教学为动态教学。组织学生对教材中一些容易忽视和混淆的问题展开讨论，以学生为主体，教师积极引导、启发学生，充分调动学生，使学生跟着教师的思路，发挥其主观能动性，积极分析和解决问题。项目实施步骤按照冲压模具设计步骤进行。

3．1分析冲压件的工艺性，确定工艺方案借助多媒体、动画等说明冲压工艺包括哪些工艺，每种工艺有哪些工艺性要求。学生针对本组所给零件分析其冲压工艺性，对于多工序模至少给出三套冲压工艺方案，然后进行综合比较和分析，确定出经济合理的工艺方案和毛坯形状、尺寸和下料方式。例如对于图1零件来说，虽然该冲压件的结构形状比较简单，冲压工艺性符合冲裁要求，但仍然要分析其冲压工艺性，以强调分析冲压件工艺性的必要性和工艺性分析的内容。对于图1(a)零件的单工序模设计，仅有落料工序，排样采用直排方式;而对于图1(b)零件的多工序模设计来说，排样仍采用直排方式，根据零件内外形位置精度和平整度要求决定采用复合模还是级进模。学生学会单工序模设计后，对于复合模来说，只是在同一工位上完成多道工序，相当于多个单工序的组合。在同一位置的组合即为复合模，仅考虑凸凹模壁厚、卸料、推(顶)料和同一位置上模具的装配等问题;对于级进模来说，不在同一位置的单工序组合即为级进模，在不同工位上完成多道工序，考虑工步的定位、卸料、推(顶)料和不同位置上模具的装配等问题，教学过程体现出一个循序渐进的过程，学生学习相对容易一些。

3．2确定冲裁模类型和结构方式首先采用动画演示模具的动作过程和工作原理，介绍常见的冲裁模类型和结构方式。这种方法对提高教学质量和改善教学效果，初次接触模具设计先从简单零件的单工序模开始，掌握最基本的模具结构后再按工序的组合设计出复合模和级进模。无论哪种模具，其组成均由工作零件、导向零件、定位零件、卸料和推(顶)料零件、紧固件等组成。学会了简单冲裁模设计，参考设计手册和图册即可设计其他复杂多工序类型的模具。

3．3进行各种工艺计算该步骤为重点掌握内容，以简单零件举例说明各计算内容，从排样设计、材料利用率计算、压力中心计算、凸模和凹模刃口尺寸计算、外形尺寸计算，其他零件外形尺寸计算和弹性零件尺寸计算等，同时讲解分开加工方法和配作加工方法。举例计算讲解后，学生对照本小组题目完成相应内容的计算。

3．4选择压力机选择压力机必须考虑压力机的安装空间、压力机工作台面尺寸和压力机模柄孔尺寸(有模柄时需考虑)。选择的压力机必须符合模具闭合高度的要求，考虑压力机的公称压力大于总的冲压力，考虑模具的尺寸应小于压力机的工作台面单边尺寸50～70mm。

3．5绘制模具总装图和非标零件图采用CAD绘图，按照国标制图标准完成模具装配图和非标零件图，给出指定零件的制造工艺规程。另外，还要编写设计说明书，进行必要的组内答辩。

4项目教学考核评价

学生完成项目后上交模具装配图、若干零件图和说明书，由组长陈述本组模具设计的主要内容，其他组内同学予以补充。项目评价首先制定出详细的评分标准，如工艺性分析的正确性、工艺方案是否正确、模具结构是否合理、各种必要的计算是否正确，压力机选择是否正确、说明书条理是否清楚等内容，组内学生先自己按照评分标准评分，然后组长给组内各成员评分，组长由教师评分。答辩时按照制图规范针对图纸上的进行点评、当面修改，完善设计内容，让学生真正理解教材内容。根据答辩成绩、成员自评分和组长评分决定最终成绩。项目评价在师生之间展开，学生各抒己见。这种以学生为中心的教学模式为学生提供了学习和时间上的广阔空间，锻炼了学生的语言能力，提升他们交流思想和看法的能力，培养了学生团队协作的能力。

参考文献:

［1］刘易凡，何建文，肖小亭，等．以模具设计与制造为主线的专业综合实验教学模式［J］．工程塑料应用，2010，38(5):69－73．

［2］刘文．《冲压工艺与模具设计》课程教学改革探索［J］．模具工业，2008(8):66－69．

［3］许高炎．高职教育项目教学法的实践与研究［J］．职教论坛，2008(5):130－133．

［4］毛厌草．高职院校项目化教学授之以“鱼”还是授之以“渔”［N］．中国教育报，2009－11－8(3)．

第6篇：模具设计要点范文

摘要：随着塑料工业的飞速发展及塑料制品在各个领域的推广应用，产品对模具的要求也越来越高。同时也对专业设计人员的经验提出了更高的要求，在塑料制品模具设计时制品材料的选择是决定产品性能的重要因素。还有制品壁厚等问题是辅助设计软件所不能解决的，要需要专业设计人员长时间经验的积累才能做好的。因此本文就塑料制品模具设计中若干重要问题做以简要的讨论。

在我国塑料工业发展中，计算机的应用起到了重要作用。计算机技术在模具设计领域的应用，大大缩短了模具设计时间，尤其计算机辅助工程（CAE）技术的大规模推广，解决了塑料产品开发、模具设计及产品加工中的薄弱环节。更在提高生产率、保证产品质量、降低成本等方面体现出现代科技的优越性。但是现代技术并不能替代专业设计人员的经验，在塑料模具设计时制品材料的选择是决定模具设计时模具材料选用的重要因素。怎样选用合适的材料，是模具设计中一个重要的问题。

一、塑料制品材料的选用对模具设计的影响

一般来说，并没有不好的材料，只有在特定的领域使用了错误的材料。因此，设计者必须要彻底了解各种可供选择的材料的性能，并仔细测试这些材料，研究其与各种因素对成型加工制品性能的影响。本文只就传统的热塑性材料进行分析以说明问题。在注射成型中最常用的是热塑性塑料。它又可分为无定型塑料和半结晶性塑料。这两类材料在分子结构和受结晶化影响的性能上有明显不同。一般来说，半结晶性热塑性塑料主要用于机械强度高的部件，而无定型热塑性塑料由于不易弯曲，则常被应用于外壳。这是材料选用的大框，其次，还要根据填料和增强材料继续选择。

（一）根据填料和增强材料进行选择的分析

热塑性塑料可分为未增强、玻璃纤维增强、矿物及玻璃体填充等种类产品。玻璃纤维主要用于增加强度、坚固度和提高应用温度；矿物和玻纤则具较低的增强效果，主要用于减少翘曲。玻璃纤维会影响到成型加工，尤其会对部件产生收缩和翘曲性。所以，玻璃纤维增强材料不能被未增强热塑性塑料或低含量增强材料来替代，而不会有尺寸改变。玻璃纤维的取向由流动方向决定，这将引起部件机械强度的变化。试验（从注射成型片的横向和纵向截取了10个测试条，并在同一个拉力测试仪上对它们的机械性能进行了比较）表明，对添加了30％玻璃纤维增强的热塑性聚酯树脂，其横向的拉伸强度比纵向（流动方向）低了32％，挠曲模量和冲击强度分别减少了43％和53％。

在综合考虑安全因素的强度计算中，应注意到这些损失。

在一些热塑性塑料中加入了一系列增强材料、填料和改性剂来改变它们的性质。由这些添加剂产生的性能变化必须认真地从手册或数据库中查阅，更好的是听取原材料制造厂家的专家的技术建议。以选用最为合适的材料。

（二）考虑湿度对材料性能影响

一些热塑性材料，特别是PA6和PA66，吸湿性很强。这可能会对它们的机械性能和尺寸稳定性产生较大的影响。在进行设计时，应特别注意这种性能，考虑其对产品性能的影响。模具材料的选用取决于制品材料，细致分析制品材料后，才能在模具设计时选用最为合适的模具材料。

（三）塑料制品模具材料选用

细致分析塑料制品使用的材料后，选取最为合适的模具材料。目前我国市场常见的、适合热缩性材料的模具材料有：非合金型塑料模具钢（即碳素钢）、渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、耐腐蚀型塑料模具钢几种。在模具材料选取时，根据制品材料是否改性和增加填充剂，添加何种添加剂来选取适合的模具材料。例如：制作形状复杂的大、中型精密塑料制品时，其模具材料可选用预硬型塑料模具钢；制造复杂、精密且生产时间较长，需要高寿命模具时刻采用时效硬化型塑料模具钢。具体选用时主要还是要针对塑料制品的材料和模具预计使用情况选取。适宜的材料加上合理的设计将极大的提高模具使用周期，同时也可以提高产品质量。

二、壁厚及相关注意事项对产品性能的影响

在工程塑料零件的设计中，还有一些设计要点要经常考虑，其中对于壁厚的设计尤为重要，壁厚设计的合理与否对产品影响极大，改变一个零件的壁厚，对以下主要性能将有显着影响：零件重量、在模塑中可得到的流动长度、零件的生产周期、模塑零件的刚性、公差、零件质量，如表面光洁度、翘曲和空隙等。

（一）塑料模具设计工艺中的基础要求

在设计的最初阶段，有必要考虑一下所用材料是否可以得到所要求。流程与壁厚比率对注塑工艺中模腔填充有很大影响。如果在注塑工艺中，要得到流程长、而薄，则聚合物应具有相当的低熔融粘度（易于流动熔解）是非常必要的。为了深入了解聚合物熔化时的流动性能，可以使用一种特殊的模具来测定流程。

增加壁厚不仅决定了机械性能，还将决定成品的质量。在塑料零件的设计中，很重要的一点是尽量使均匀。同一种零件壁厚不同可引起零件的不同收缩性，根据零件刚性不同，这将导致严重的翘曲和尺寸精度问题。为取得均匀的，模制品的厚壁部分应设置模心。此举可防止形成空隙，并减少内部压力，从而使扭曲变形减至最小。零件中形成的空隙和微孔，将使横截面变窄，内应力升高，有时还存在切口效应，从而大大降低其机械性能。不同壁厚塑料制品的模具设计时，模腔的要求也不同，根据制品的要求，设计模具的模腔及脱模斜度，斜度要与塑胶制品在成型的分模或分模面相适应；是否会影响外观和壁厚尺寸的精度。

（二）热塑性塑料设计中的指标分析

热塑性塑料一般具有高的延展性和弹性，不需要像具有高刚性、低延展性和低弹性的金属一样指定严格的范围。设计者在决定热塑性塑料模具制品的成本方面起了关键作用，合理且不影响产品性能的、缩小公差，较少成本是可以实现的。一般商业上可接受的产品与标准尺寸的偏差不高于0.25-0.3%，但这还需要与应用时的具体要求相结合来判断。精确的模具可以有效的缩小制品公差，从而降低制品成本。因此，模具精密度对制品生产厂家具有重要意义。

三、塑料模具设计时对收缩值的考虑

为了不对塑料部件制定过分严格的范围，必须要注意一些影响塑料制品尺寸准确性的因素。模具制造的标准必须严格遵守，同时要特别注意脱模斜度的重要性，因为它决定了脱模容易与否及防翘曲性能。

还有一个与产品设计相关的重要问题是，当成型品是由不同材料或不同壁厚制成时，其模后收缩值与方向和厚度相关如果复杂的成型对加工的要求非常严格，必须要获得模具原型有关收缩值和翘曲行为的准确数据玻璃增强材料的这一性质最为明显。玻璃纤维的取向性可在水平方向和垂直方向产生具有显着性差异的收缩，从而导致尺寸不准确。塑料制品的几何形状对收缩也有影响，进而影响到产品的性能，这也是设计者值得关注的一点。因此在此类制品模具设计时要注意制品脱模收缩后的尺寸是否为产品要求尺寸，否则因制品模后收缩值的影响，极有可能导致产品尺寸不符合标准。

结论：

与产品模后性能相关问题还有许多，设计人员可以参考手册进行设计。总之，在塑料制品模具设计时要充分考虑可能影响制品尺寸、性能、外观等多方面因素，综合利弊，选用适合的材料，合理的设计，才能保证产品的性能。

参考文献

张国栋.模具设计概述[J].中国模具设计，2003,6.

李海龙.注塑模具设计[J].模具前沿，2005,12.

肖海燕.模具设计之材料选用[J].西安机械设计，2006,1.

吴利国.塑料模设计手册[M].机械工业出版社，2005,1.

第7篇：模具设计要点范文

关键词：塑料模具；结构设计；浇注系统

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.001

1 塑件分析

该塑件最大尺寸为长97mm，宽为48mm，高为86.5mm，塑件的形状比较复杂，为壳类零件，左右两侧有14个矩形的孔，材料为ABS，外表面光滑。

2 模具设计方案

通过分析，结合经济性和制件的精度要求，可设计为一模两腔的形式。模具为两板模具，采用单分型面，塑件下表面为分型面。浇口设置为扇形浇口，从塑件的侧面底部进浇，并且在侧滑块上设有排气槽，这样能保证塑件外表面的质量达到标准。模具上需要添加侧抽机构，采用复位杆复位，加装复位弹簧帮助模具复位，顶出时用顶出杆。在型芯上开冷料穴，方便自动化生产。模具的冷却装置为上下模板上开的环形水路，冷却效果较好。

3 设计要点

3.1 成型部件结构设计

3.1.1 成型部件的结构设计

成型零部件是决定塑件几何形和尺寸的零件。它是模具的主要部分。由于塑料成型的特殊性，塑料成型零件的设计与冷冲模的凸、凹模设计有所不同。凹模亦称型腔，是成型塑件外表面的主要零件，凸模亦称型芯，是成型塑件内表面的零件。凸、凹模结构不同主要可分为整体式和组合式两种形式。考虑到模具钢的价格比较昂贵，模具的型腔还是采用一模两腔的设计，所以采用整体嵌入式的凸、凹模结构，它能能保证加工的精度要求，并且能减少热处理后的变形量和在容易受损坏的部分修理更加方便。

3.1.2 成型部件的工作尺寸计算

塑件外表面的径向基本尺寸Ls=91mm， 塑件内表面的径向基本尺寸ls=88mm，塑件凸起部分高度基本尺寸Hs=86.4mm， 塑件孔或凹槽深度基本尺寸hs=84.9mm。按照MT5级（B类）公差计算，查GB/T 14486-93，公差=1.2mm，ABS塑件平均收缩率=0.5%，模具成型制造误差=/3=0.4mm。

3.2 浇注系统的设计

（1）主流道设计。为便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形，锥角=4°，粗糙度Ra≤0.63 ，与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，主流道球面半径SR=喷嘴圆弧半径+（2～3）=12+3=15mm。主流道要求耐高温和摩擦，设计成可拆卸衬套以便选用优质材料单独加工和热处理。衬套大端高出定模端面 5～10mm，与注射机定模板的定位孔成间隙配合，起定位作用。（2）分流道及浇口的设计。分流道须满足良好的压力传递，保持理想填充状态，使塑料熔体尽快地经分流道均衡分配到各个型腔。由于圆形截面分流道需开设在分型面两侧，在制造过程中需上下模板两部分，比较复杂，因此采用平衡式半圆形分流道。分流道长度据经验拟定L= 22mm，分浇道尺寸半圆形截面取半径为4mm。浇口是浇注系统的关键部分，根据塑件特征，外观表面质量要求较高，而且制件较大，因此选择采用扇形浇口浇注。

3.3 侧抽机构设计

塑件两侧有14个矩形方槽，且方槽所处位置垂直于开合模方向，塑件不能直接由推杆推出脱模，所以模具需要设计可侧向移动的活动型芯，以便在塑件脱模之前先将侧向成型零件抽出，然后再把塑件从模内推出。其形式是侧向分型抽芯。该工件需要侧抽部件较多，侧抽机构为组合式，其缺点是强度和刚度不好，但是对于抽芯部位可单独进行热处理等加工强化。行位侧抽距离应以抽芯完全抽出产品之外，且距离产品有2～3mm的安全距离，确保抽芯不干涉产品的脱模。

3.4 推出机构的设计

胶件脱模是注射成型过程中最后一个环节，脱模质量好坏将最后决定胶件的质量；当模具打开时，胶件须留在具有脱模机构的半模（常在动模）上，利用脱模机构脱出胶件。为使胶件不致因脱模产生变形，避免推件过程中对零件造成破坏，零件外观要求等原因，本设计采用的是8个顶杆推出。

3.5 排气系统的设计

生产过程中，型腔内的气体或者塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体如果不能被排除干净，塑件就会形成气泡、凹陷、表面轮廓不清晰等缺陷，因此设计模具时必须考虑型腔的排气问题。在本设计中，顶杆排布的很均匀，数量也很多，并且设置了排气槽，因此采用配合间隙排气及排气槽就可以完成排气，使塑件能顺利生产出来。

3.6 温度调节系统结构设计

注射模具的温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率、塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响。注射模具中设温度调节系统的目的，是通过控制模具温度，使注射模具有良好的产品质量和较高的生产力。本设计采用的是循环式冷却水路。

参考文献：

[1]戴枝荣，张远明.工程材料[J].高等教育出版社，2006.

第8篇：模具设计要点范文

①为了获取薄料弯形件的较高尺寸与形位精度，采用有沿边、有搭边排样，进行有废料冲裁与成形。

②考虑到材料存在方向异形，为了保证弯曲成形而不断裂，将零件的展开毛坯轴线倾斜45°排样，如图2所示。尽管搭边宽度不足1mm，但由于倾斜45°排样后，平毛坯中间最宽处错开，充分利用结构废料，仍可留出足够宽的中间搭边，作为连接工件的纽带，以便于送进原材料携带工件至各工位冲压。

③用裁搭边法获取展开平毛坯，用切断分离后弯曲复合冲压，获得合格零件，这两项工艺技术使该冲模的结构得以简化而紧凑。按照上述分析，卡簧零件冷冲压工艺顺序确定为：复合冲裁侧刃和内孔—冲裁中间搭边获得展开坯料—切断和弯曲细长臂为U字形。

2连续模具结构与设计要点

(1)模具工作原理

模具工作原理：上模下行，第1工位通过侧刃凸模和冲孔凸模完成定位侧刃及冲孔复合加工；第2工位利用侧刃定位，依靠裁搭边废料凸模完成中间搭边冲裁，获得坯料外形；第3工位通过切断弯曲凸模完成卡簧展开坯料的弯曲，并将零件从条料中切断下来。

(2)模具设计要点

该冲模在结构设计上采取了几项措施：①为了保证坯料的平直度，采用弹性卸料装置。②在凸模固定板上装小导柱，与弹压卸料板上装的小导套匹配，构成模芯的第2套精密导向系统，确保冲裁间隙均匀一致，凸、凹模可以精确对准。③下模设有局部导料板，可避免较薄条料送进过程中产生过大阻力。④为了消除条料与导料板的间隙造成的位置误差，在一侧导料板上设有侧压装置。⑤切断弯曲的最后工位不设全覆盖卸料板，这是因为弯曲成形需要更大的工作空间，同时也便于弯曲件出模。⑥考虑到弯曲回弹，弯曲凸模在设计时加了一定的补偿角，加工装配后通过试模修配来保证制件的形状精度。⑦弯曲好的制件采用弹顶装置从弯曲下模中顶出。

3结束语

第9篇：模具设计要点范文

  　论文摘要:中职学校模具设计与制造专业课程的教育方式，要突破以理论指导实践、全面化学习的模式，转而实行项目化教学，采用以点带面、以技能实践促进理论掌握的教学方式，促进学生技能与知识的转化，突出中职教育以实践为主理论为辅的指导方针，培养出具有很强的技能操作能力和一定理论水平的学生，以适应现代模企对一线生产技术人员的社会用工需求。

1现状分析

    作为我国职业技术培训中坚力量的中职、高职、高专院校，相继开设了模具专业，教学用书纷纷出版，专业发展与课程建设都取得了一系列重大突破。然而，数量众多的模具专业教材，大部分是针对高职高专教学编写，鲜有适应中职教育而编写的模具专业用书，各中职学校不得不采用仅有的大学教材来进行课程教学。中职模具专业课程建设，应以提高实践技能为目标，对教学内容进行项目化整合，明确、细化技能要求，结合学校自身实际情况，采用行之有效的教学手段，切实提高教学水平。

2课程项目化

2.1确立培养方向

    要设置出适合中职教育特色要求的冲压模课程，必须明确设置标准。当前中职学生毕业后往往应聘到生产一线岗位。所以，对《冲压模具设计与制造》这门课程进行项目化，在“制造”与“设计”这两个方面，重点应突出“制造”这个方面，在制造的过程中了解、熟悉设计原理，再进一步提出创新要求，实现以专业技能实践为主，理论学习为辅的教学目标，最大程度地提升学生动手能力，并在拥有一定的理论知识的基础上，能分析或解决冲压加工生产中的问题，提高创新能力。

2.2确立项目内容

    项目内容的选取要符合教学大纲和反映社会技术要求，要易于被学生接受、了解和运用，要在强化技能实训的同时，穿插理论指引;不是理论指引实践，而是通过技能实践，了解与消化理论，再利用了解的理论促进技能水平升级，形成以技能实践溶解理论、以理论强化技能水平的良性循环。

    《冲压模具设计与制造》这一门课程涉及到冲裁、弯曲、拉深、成形等多种模具的设讨一制作，初步接触时，一个学生必须花费大量的时问和精力才有可能在脑海里把这一系统工程初步建立起来。因此，在确定冲压模这门课程的项目内容时，应选定其中某一种类型的模具相关知识进行内容组织，整合为项目形式，对课程实行项月化教学。当项目完成，学生容易在大脑中建立起清晰的模具制造工程模型，之后就可以此为突破口，扩展教授其它类型的模具知识，形成以点带面的冲压模知识教授方法体系。结合学生学习特点，分析各类型冲压模的结构特征和所需要运用的知识内容，选取冲裁模作为冲模知识学习的突破门。冲裁模是冲压模中用得最多的一类模具，其结构组成具有代表性、典型性。学生通过冲裁模的学习，拥有了坚实的模具制造知识基础，那么，在后续的弯、拉深等冲模的学习上，将会呈现事半功信的效果。

2.3分项目制定

    根据冲裁模的结构特点，本着由浅人深的原则，可选取单工序的落料模作为具体项月实施裁体，把完成整副冲裁模具的制造过程，分解成多个项目内容依据模具结构零件的功能特点和加工过程，联系各知识要点，可把整个项目分化成以下七个分项目:①冲裁模基础知识:进行模具拆卸实践，一了解模具结构，对冲模和冲压加工生产形成初步认识;②冲床与冲压加工基础知识;了解冲床结构，分析冲压原理;③模架零件制造:对模座板、导向零件等进行加工，强调技术要求，学会车、铣、磨等机床加工手段，强化机床操作技能，了解模架设计要求和选用方法;④凸模和凹模制造:学会用数铣、线切割、电火花等技术手段加工凸、凹模，了解凸、凹模零件的设计要求，学会凸、凹模尺寸的确定方法;⑤垫板与固定板制造:加工上、下垫板与凸、凹模固定板，对上、下垫板以及凸、凹模固定板进行加工，强化加工技能，了解凸、凹模固定板设计的要点;⑥卸料装置部件制造:对卸料零件进行加工，了解卸料装置的结构组成和设计要求;⑦冲裁模装配与调试:对已经加工完成的模具零件进行组合装配，掌握装配模具的技术要求和方法，完成整副模具的最后组装，把模具装在冲床上进行试加工。

2.4项目实施

    项目的实施过程是以学生为主老师参与指导的方式实行，老师选定两个结构不同的冲裁件，并预先为其中一个零件设计出完整的模具结构，作为学生进行加工的对象。每一个项目中，学生亲自对零件加工，老师则对其加工过程进行必要指引，从工艺、技术要求等方面进行详细要求;当加工完成后，教师对其加工过程进行点评，指出不足之处以待改进。此时，由于学生刚完成零件的加工，精神状态高度集中，且加工过程中亲力亲为，对零件的各部位结构印象深刻，学生的学习积极性已充分地调动起来，老师对所加工零件的功能、设计原理、设计要点等理论知识进行讲解将会获得良好的教学效果。在每个分项目进行的过程中，教师要注意引导学生思考，把“为什么会是这样”引人到项目过程中每个技能和知识点里，激发学生思维多多思考，培养学生不断进行探索。

2.5项目的检查评估

    每一个分项目的完成，学生都要进行自我评价，把该项目所用的技能和自身的掌握情况进行归纳总结，并形成分析报告书，认清长短，指出问题，针对性解决或强化。