通用型盆型型腔注塑模设计与开发
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摘要 塑件注射模具设计发展迅速，注塑机的重要性与必要性在塑件注射行业中日益体现出来，随着国家沿海地区模具加工聚集区经济转型、产业升级，塑件注射模具设计这个不可或缺及促进科技发展的领域会有更好的发展前景和行业广泛适用性。
中图分类号TQ320 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）65-0095-01
据行业数据统计：我国应用最多为塑料橡胶模具，其次才是冲压模具。从行业调研得出我国模具外贸行业进出口逆差在不断缩减，塑料模具在市场中提升迅速，发展速度远高于模具行业总体水平。但由于国内模具生产业参差不齐，造成模具行业混乱，需要亟待解决模具行业的标准化规范、标准件设计及标准化生产和需要加大模具设计和生产的创新能力，实现数控加工设备、模具制造全自动加工，积极应用先进制模技术和先进加工设备，积极向海外学习。综上所诉显示模具行业前景看好、特别是塑件注射模具设计行业发展迅速提高。
塑件注射模具是用来成型具有一定形状和尺寸的各种塑件制品的重要工艺设备，优点：生产率超高、质量好、无切削、节能减排、成本低，通用型盆型塑件模具设计应用更为广泛。塑料以合成高分子聚合物为主要成分，在一定温度压力下具有流动可塑性，能够变形流动，塑造成为制成品后，在一定条件下保持形状尺寸不变，满足使用性。塑料制成品需满足四条件：塑料原料、成型机械、成型工艺、模具。模具结构要求为环形冷料，倒锥脱模时禁止侧向移动。根据通用型盆型腔注塑模设计任务目标收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，备于设计制造过程中使用。首先，需要分析通用型盆型模具的工艺性、尺寸精度。即制件外形、色泽、透明程度、使用性能四方面的具体要求，塑件内部结构、有无嵌件，成型缺陷的最大限度，有无钻孔、胶接、电镀、涂装需加工。审核成型公差低于制件公差要求，决定是否可生产出合格塑料制件，选择最高精度尺寸精确分析。最后还需要分析塑化和成型参数。其次，审核模具结构类型、材料类型、成型方法、加工设备是否合乎实际制造流程，塑件成型材料应有良好的强度、良好的流动性、均匀性与导向统一性，可电镀金属外涂层、满足涂装需求，具有良好的塑性与弹性、透明性，可以胶接或焊接。注射成型设备需要规范注射容量、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、锁模压力、注射喷嘴孔径、注射喷嘴球面径、浇口套定位圈尺寸、注射模具max厚度、注射模具min厚度、注射模具模板具体行程，预估注射模具外形数据，判定模具是否配套注射机安装于注射。最后制定具体方案，确定为注射模具的精确数据。
影响模具制造具体因素比较复杂。根据塑料制件结构要求、尺寸要求、批量数目、模具制造难易程度先确定型腔的数目和位置排列，确定好型腔布置；分型面确定的位置要便于模具加工、排气、脱模和具体操作与最后出模的塑件表面光滑程度；设计高速高效的主浇道、分浇道、及浇口位置形状大小与排气系统；选择快速的顶出方式，侧凹处理和抽芯方式；精确定位冷却、加热位置和冷却、加热器件的安装；根据模具材料及需求强度确定模具壁厚及尺寸和全部连接、定位、导向件，决定结构件结构和成型件，根据各位置需求强度计算出成型件的工作尺寸。按国家标准进行模具图绘制，设计工艺流程，完善模注射模具总装图。
模具总装图组成：模具成型部分结构、浇注排气系统结构、分型面分模取件方式、模具外部结构及所有连接件定位与导向件的位置、型腔高度尺寸和模具外表总体数据、取模及校正工具、零件工艺流程编号、标注技术要求和使用说明。技术要求：对顶出系统、滑块抽芯结构给出具体性能要求；对模具装配后分型面的贴合面贴合间隙小雨0.05mm的上下平行面的精度要求；对装配决定的尺寸要求；模具安装拆卸的方法；模具防氧化油封处理要求；模具实验要求。依托总装图顺序先内后外、先繁后简、先成型后结构进行绘制，绘制过程按比例放大缩小，合理选择视图；标注统一规格，顺序按先标注零件尺寸和出模斜度，然后标注配合和全部尺寸，最后标注非主要零件的配合尺寸和全部尺寸。表面粗糙度标注于图纸右上角，其它粗糙度在对应各自零件表面按具置标注。最后对上述工艺进行校对送晒。
进行注射模具工艺成型。通用型盆型型腔注射模，试进行塑件成型工艺和模具设计，选择加工方法与工艺。塑件材质为热塑性增强型PE，该材料具有高刚度、耐高热、绝缘和防水性，成型率高、吸水率低、熔融后流体性好、成型极佳，但收缩率高，易产生形变缩孔与凹痕，成型方向明显、凝固度迅速易产生内部应力。所以过程中需高度控制温度，而且浇注与冷却速度均不宜过快。通用盆型零件为圆锥型，需设置侧向分型抽芯机构，上口高度为18mm凸耳，凸耳内部为凹形，外部为圆环，带15mm×9mm凸台。该零件尺寸主要尺寸精度为3级，次要尺寸精度为4、5级，该零件尺寸精度为中上级精度，模具加工零件尺寸得到有效保证。模具壁厚max2.4mm、min0.95mm，加工制件表面没有凹痕、毛刺和导电介质，由上述工艺过程可得注射时符合上述规程可获得良好的成型零件。
选用注射剂确定型腔数目，首先计算塑料制件体积V，然后计算其质量，根据设计手册可查热塑性增强型PE密度，既得塑料制件质量W=VG,进而确定注射剂型号。选择好热塑性增强型PE成型温度和注射压力，在试模过程中根据实际情况进行调试。选择好分型面、模具型腔数目和确定型腔的排列方式与冷却水道布局及浇口具置、模具工作结构、侧向分型设计、抽芯机构设计、推出机构设计。
注射成型工艺过程需要进行对热塑性增强型PE外面检验、预热干燥、注射剂料筒清洗、嵌入件预热和脱模剂的挑选及对模具预热。注射过程包括加PE料、塑化制剂、充模、保压、倒流及冷却与脱模步骤。塑料件后处理需进行退火及调湿。
参考文献
[1]赵伟阁模具设计[M].西安电子科技大学出版社.
[2]周开勤机械零件手册[M].高等教育出版社.
[3]阎亚林塑料成型工艺及模具设计[M].成都电子机械高等专科学校.