1、浅谈塑料模具设计中的常见问题 【摘要】塑料模具在设计中需要注意设计标准、尺寸等问题，本文就塑料模具设计中的常见问题、设计中的主要要素进行了探讨，并对模具设计中常见问题的解决提出了建议。 【关键词】塑料模具；设计方法 1.引言 塑料模具设计人员在设计塑料模具过程中，不仅需要注意设计标准、尺寸等问题，同时还要注意设计成本，这样设计出塑料模具的性价比才较高，才能更好地满足社会需求。因此，塑料模具设计人员必须积极探索新型的设计理念与设计方法，对设计中常见的问题进行详细的分析，并提出相关的防治措施，以有效避免问题，提高塑料模具的设计效率，进而提高设计的经济效益。 2.塑料模具设计中常见的问题 在很多的工
2、业制品中，对产品的尺寸、形状等的要求都比较高，因此需要塑料模具设计者利用塑料进行合理的模具设计，以达到提高工业制 品制作效率。但是在塑料模具设计者设计相应的模具过程中，常常存在着一些问题，如塑料模具的公差标注不一、收缩率不一、冷却程度不一等问题，严重影响塑料模具设计的效率。 第一，公差标注不一。对于不同的制品，需要不同比例的塑料模具，公差标注低则塑料模具的精度不高，公差标注高则塑料模具加工工艺相对繁杂，因此，在设计者设计塑料模具过程中，首要考虑的即是塑料模具公差标注问题。但是在实际设计过程中，依然有一些设计人员按照经验选择公差标注，致使塑料模具的尺寸、形状等出现误差，影响塑料模具设计的质量与参
3、考的价值。 第二，收缩率不一。在制作塑料模具过程中，需要在高温或者高压条件下，将塑料融解成液体，在注入对应的模腔中。在液体塑料定型过程中，受到塑料本身特性的影响，其塑料模具的大小会比模腔稍小，这种情况即为收缩。在设计者设计塑料模具过程中，必须将收缩情况考虑在内，但是一些设计者并没有意识到不同类型的塑料，其收缩率是不同的，不能应用统一标准进行收缩率的计算。一旦对收缩率计算失误，那么塑料模具的尺寸也将受到影响。 第三，热膨胀系数不一。不同的塑料材料具有不同的热膨胀系数，这种热膨胀系数直接影响塑料冷却之后的形 状、尺寸。因此，在塑料模具设计时，设计者必须将热膨胀系数也考率在内，并根据实际情况，适当调
4、整塑料模具的设计尺寸。但是一些设计者并没有严格遵守设计流程，忽视了热膨胀系数的利用，导致冷却后的塑料模具与实际需求的塑料模具之间有一定的差异，进而影响塑料模具的设计效率。 3.影响模具设计的主要因素 结合浇注系统的结构设计，我们需要综合考虑注塑模具的工艺性，其中影响成型工艺的主要因素包括温度变化、成型压力、成型时间等。 在注塑成型加工中，系统各个部分温度的高低及其分布的均匀性是影响注塑生产 效率和产品质量的重要因素之一。对于料筒来说，其温度过低，会导致塑化不充分，温度过高，会促使塑料发生分解；对于喷嘴而言，其温度过低会出现早凝现象，进而堵塞喷嘴，因此应尽量使其温度略低于料筒温度，防止喷嘴出产生
5、 “ 流涎 ” ；而模具的温度直接影响塑料的流动、冷却定型及塑件的内在性能和外观质量。 注塑成型是一个具有非线性的多参数相互作用的复杂过程，其工艺参数往往需要多次测试与校核，尤其是注射压力，其在很大程度上影响着注塑件的最终质量。所谓注射压力，是指柱塞或螺杆头部轴向移动时头部对塑料熔体所施加的压力，以用来 克服塑料熔体从料筒向模腔运动时的流动阻力，给与熔体一定的填充速率以及对熔体进行施压。注射压力大小的设定与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺寸以及塑件壁厚等因素有关。 成型时间又称作成型周期，即完成一次注射模塑过程所需的时间。成型周期包括注射时间、闭模冷却时间和其他时间。其中，注射时间又包
6、括充模时间和保压时间，两者约占整个成型周期的 5%、闭模冷却时间是塑料熔体冷却成型的关键时期，约占整个成型周期的 80%。其他时间，包括开模、合模、脱模和安放嵌件等操作，约占整个成型周期的 15%，成型周期的长短直 接影响着生产效率和注塑机的使用率，因此，应在保证质量的前提下尽可能缩短塑件成型时间。 塑件的成型受多重因素的影响，影响塑件成型的主要原因包括成型机的结构及工况、注塑材料的流动性以及注塑模具结构设计的合理与否，其中直接造成塑件成型不良的原因包括模具进料口位置不妥当，模具通气方法不恰当，或是由于流道太狭小，导致冷料堵塞流道或进料口。当然，模具的温度过高或者成型塑件壁太薄也会造成塑件成型
7、的不良。因此，为了保证塑件制品的质量，应合理化、最优化设计模具相关结构。 4.塑料模具设计中常见问题的解决方 法 4.1 浇铸模应具有严格的标准的公差要求 浇铸模因其在制造过程中，科研人员在进行对浇铸塑料模具公差标准确定时，一定要有严格的操作标准，在进行塑料模具设计时要根据塑料模具所应用的领域进行具体的调研分析，提前收集有关塑料模具的相关数据，生产操作技巧以及生产模具的注意事项等，针对浇铸塑料模具不同的行业要求进行塑料模具制作，有关塑料模具的检验组织要设立严格的检验标准，在设计之后要有相关的技术人员对塑料模具产品进行校准，在浇铸塑料模具进行生产之前要先进行生产试验，确定塑料模具生产出的产品符合
8、 生产实践之后方可对产品进行批量化生产。 4.2 充分考虑浇铸塑料模具收缩变化 针对浇铸塑料模具收缩率易受条件影响这一特点，科研人员在进行浇铸塑料模具制作时要充分考虑使用塑料模具的收缩系数，要根据浇铸塑料模具生产地点和行业调整模具的收缩范围，针对不同的产品制定不同的塑料模具方案，在一些要求较为严格的生产实践中在对浇铸塑料模具进行定型和校准时可以使用木质或金属等模具结合的方式进行校准，充分的考虑其环境条件变化，提高塑料模具的精度，同时在浇铸塑料模具加工时可以在浇铸塑料模具材料中加入抗高温和抗 压的配合材料，以减小塑料模具的收缩率变化，使生产的产品更能适应较为复杂的环境。 4.3 改良制作方法，提
9、高精度 浇铸塑料模具在传统的制造塑形模式已经远不能满足当前塑料模具的发展所需而发展诞生的符合当前生产需要的模具制作方法之一，但是为适应科技和工业的快速发展在塑料模具制作的过程中要不断的创新制作方法，增加新的创新手段，将传统的浇铸手段与设备数字程控操作相结合，这样不仅能够最大程度的节约材料，最重要的是保证了塑料模具的高精确性，有效的提高了塑料模具的精度，使模具标准件使用覆盖率及模具商品化 率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。 4.4 研发与浇铸塑料模具相关的新材料 浇铸塑料模具的制造并不是只凭借传统的单一制造原料要充分的研发先进的其他配合材料，在这方面我国要充分的借鉴国外的先进制造技术，研制能够加入塑料模具中的添加物，增加浇铸塑料模具的精确度，增加浇铸塑料模具的耐热、耐压的承受能力，提高科研技术的投入，生产出低成本、高价值的塑料模具，使新型的塑料模具更加丰富工业制造领域，产出更多有价值的产品。
