扣盖注塑模设计

前言从“老三样”电视机、冰箱、洗衣机，到时下流行的MP3、录音笔、数码相机，我们身边这些款式精美、形状各异的产品，之所以能够被成批量生产出来，都离不开模具，更离不开对大多数人来讲很陌生的专业人才———模具设计师之手。

“模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备，属于高科技产品，分为塑料模具、冷冲压模具、热锻模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等。

”劳动和社会保障部职业资格鉴定中心主任陈宇对记者说，可能许多人没有听说过模具，觉得陌生，其实模具就在我们身边，大到飞机，小到眼镜片，平常生活中涉及模具的东西随处可见。

“模具设计师是从事企业模具的数字化设计，包括型腔模与冷冲模，在传统模具设计的基础上，充分应用数字化设计工具，提高模具设计质量，缩短模具设计周期的人员。

”据统计，目前，我国模具行业从业人员有600多万人，其中从事模具设计的人员占1／10，模具设计师可达60万人以上。

据业内人士介绍，模具设计师从事的工作主要包括：“数字化制图，将三维产品及模具模型转换为常规加工中使用的二维工程图；模具的数字化设计，根据产品模型与设计意图，建立相关的模具三维实体模型；模具的数字化分析仿真，根据产品成形工艺条件，进行模具零件的结构分析、热分析、疲劳分析和模具的运动分析；产品成形过程模拟，注塑成形、冲压成形；定制适合本公司模具设计标准件及标准设计过程；模具生产管理。

”根据劳动部门的调查显示，目前企业对模具人才的需求越来越大，现有的模具设计人才远远不能满足当前制造业的需求。

在北京、广东、浙江等地，模具设计人员、模具开发人员、模具维修人员等已成为人才市场最紧缺的人才，尽管许多企业打出“高薪诚聘”、“月薪6000元急聘”的招聘启事，也不一定能招到合适的人才。

据了解，在北京，普通模具设计师月薪为4000元左右，高级模具设计师数量很少，月薪在8000元左右。

而在广东东莞等地，一位经过专业训练、有工作经验的模具设计、模具制造技术人员，年薪常常超过10万元。

近年来，随着塑料模具CAD／CAE／CAM越来越多的应用，企业对会使用AUTOCAD、PRO／E等绘图软件、有一定工作经验的复合型人才需求最旺，而这些人才恰恰是模具行业内数量最少的年轻人才。

“模具，也是我国入世后为数不多的有竞争优势的行业之一。

当前世界上正在进行着新一轮的产业调整，一些模具的制造逐渐向发展中国家转移，中国成为世界企业巨头在全球范围内寻求低成本的模具加工中心和研发中心的首选地之一，正在成为世界模具大国。

”据陈宇介绍，目前，我国模具的总产值已跃居世界第三，仅次于日本和美国，2003年我国模具产值为450亿元人民币以上。

1996年至2002年间，我国模具制造业的产值年平均增长14％左右，2003年增长25％左右，广东、江苏、浙江、山东等模具发达地区的增长在25％以上。

其中，汽车、摩托车、家电行业是模具最大的市场，占整个模具市场的80％以上。

以汽车行业为例，一种车型的轿车共需模具约4000套，价值达2亿元至3亿元；单台电冰箱需要模具生产的零件约150个，共需模具约350套，价值约400万元。

“由于近年市场需求的强大拉动，中国模具工业高速发展，市场广阔。

因此，规范模具设计职业对该行业的人才选拔和培训有极其重要的社会和经济意义。

”陈宇说。

针对目前全国普遍缺乏模具人才的现状，一位业内人士表示，模具行业是一个需要长期积累经验的行业，一般的模具设计学习需要2至3年，而一名可以独立设计模具的优秀设计师，至少需要有10年的从业经验。

对于刚入行的初学者来说，最初的学习是非常枯燥和艰苦的，因此许多年轻人常常半途而废，刚刚工作一两年就转行的情况时有发生。

另外，“我国传统教育方式对模具人才的培养存在明显不足。

现在模具工不像以前纯粹靠手工制模，更多的劳动是体现在模具设计和模具加工操作上。

模具的质量与精度，一般靠先进机床加工来保证。

”劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心副主任宋建说，我国中等技校培养的学员主要是操作工，不完全具备模具设计的能力。

一些高校尽管在近几年内设立了模具专业，但由于软硬件设施的限制，培养出的学员理论水平可以，但实际技能不够，不能满足模具企业的需求。

而社会上各种各样的模具培训班，由于缺乏规范的职业标准，对学员能力的考核鉴定还没有统一的评定标准，因此学员质量良莠不齐。

“正因如此，制定新的模具设计师考核标准，培养新型模具技能人才，就显得非迫切一.塑件的分析(1)ABS塑料的分析ABS是丙烯腈、丁二烯和苯已烯三种单体聚合而成的非结晶型的高聚物，它是聚苯已烯基础上改性而发展起来的一种热塑性工程塑料，由于聚苯已烯突出缺点是耐冲击性能较差，耐热性能不高因而限制了它的应用范围，而本种单体合成的ABS塑料是一种综合性能优良的工程技术中广泛的新型塑料！使用性能：由于ABS塑料是三种单体聚合而成，因此它具有三种硬度，耐热及耐化学稳定性；丁二烯可使ABS具有弹性和较高的冲击强度，苯已烯可使ABS 具有优良的介电性和成型加工性能。

ABS塑料在一定的温度范围内具有办高的冲击强度和表面硬度及耐磨性；它的热变形温度为100度左右，比聚苯已烯、聚氯已烯，聚酰胺较高；还具有一定的化学稳定性和良好的介电性能（2）。

ABS塑料的成型性能，ABS塑料成型性较好。

它的流动性较好，成型收缩率小；ABS 塑料比热容较低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固也较快，模塑周期短。

（3） ABS 塑料的用途：由于ABS 塑料具有良好的综合性能并易于成型；所以在机械电器、轻工、汽车、飞机、造船以及日用等工业中得到较广泛的应用。

注意事项：（1） ABS 塑料耐热性能不高，耐低温性和耐紫外线性能也不好，在实际生产中为了进一步提高ABS 塑料的性能，克服其缺点，采取了加入其它单体和增加助剂，填料等方法。

（2） ABS 吸水性大，成型前必须充分干燥，表面要求光泽的制品应进行较长时间的干燥。

查表得：表2、常用热塑性塑料的主要技术指标，来源于《塑料模型成型技术》 密 度： 3.-P dm kg 1.02-1.16比 体 积: 13.-dg dm γ0.86-0.98 吸 水 率: 100.x W C P 0.2-0.4收 缩 率: S 0.4-0.7熔 点: ct 130-160 热 变形温度: ct 0.46MPa 90-108 0.185MPa 83-103拉 伸 强 度: MPa t σ 50拉伸弹性模量 MPat E 1.8 x 103 弯 曲 强 度: MPa f σ 80冲 击 强 度: 有缺口 11 ).(2-m kj kα 无缺口 261 ).(2-m kj k α硬 度: HB 9.7R121体积电阻系 数: Pv().cm Ω 6.9 x 1016二． 制件分析：1、 由该零件图所示标注的尺寸可知，该零件的尺寸要求从制件主视图可看出，分别给出制件基本尺寸及公差范围以及R3的倒圆角，这样避免了模具设计的型芯和型腔的加工有了一定倾斜角。

脱模时更有利于顺利脱落，从俯视图R1、5采用圆角过渡避免了在实际中出现应力集中，使用制件不易破坏，比较实用。

2、 由该零件图可知：塑料制品有侧孔，宜将侧型芯设在动模上，以便抽芯，滑块也在动模上，斜导柱在定模上，这样便于保证零件的质量，通过对制件材料性能的分析。

查注射模具手册得此注射工艺参数如下： 注射机类型 螺杆式 预热和干燥： 温度c t80-85时间hτ 2-3 料筒温度 t 0c 后段: 150-170中段: 165-180前段: 180-200 模具温度c t 0 50-80喷嘴温度: c t 0 170-180注射压力:MPa p 60-100成型时间: sτ 注射时间 20-90 高压时间 0-5冷却时间 20-120总周期 40-130螺杆转速: n(r.min 1-) 30后处理: 方法 红外线,烘箱温度c t 0 70时间hτ 2-4 对注射机设备的确定,查<<机械设备成型手册>>:由ABS 塑料的注射工艺参数得:选用的是: XS-Z-60一次注射量: cm 3 60螺杆直径: mm 38注射压力: KPa 119.6锁模力: N 490 x 103最大注射面积: cm 3 130压板行程: mm 180模具最大厚度: mm 200模具最小厚度: mm 70压板尺寸: mm 330 x 440拉杆空间: mm 190 x 330二. 型面的选择(1) 根据塑件几何形状分型面不宜在A处,见图:如果在A处分型,塑件上圆弧R3很难成型并且扣盖将出现飞边,影响塑件的外观质量,采用B处分型的方案,确保开模时,留在动模,便于取出塑件,由于扣盖塑件表面全部在定模内成型,圆弧R3成型及为容易,塑料件表面质量也可以得到保证.(2)但是还必须在B处分型之前先侧向抽芯,抽开,由固定模板上的斜导柱完成这一动作.三. 型腔数目的确定(1).塑料模具型腔数目的确定,可根据塑料制品的产量,精度高低,模具制造成本以及所选用注射机的最大注射量和锁模力等因素确定,小批量生产,采用单型腔模具,大批量生产宜采用多型腔;但塑料制品的尺寸较大时,型腔将受所选用注射机允许最大成型面积和注射量的限制.(2) 对本设计零件来说,型腔数目的确定,首先取决于塑件本身的结构,根据注塑件的形状及尺寸,可以采用一模两件的结构将增至两对共4个构造成本也将随之增大.其次,模具型腔数目确定,还取决于塑件的生产数目,因此采用一模一腔的模具结构,方案较低为合理,有助于降低生暗成本,也能够适应市场需求,也十分经济.四. 浇口的选择(1). 若本设计零件采用直浇口,浇口位置处于塑件上表面的中心处,首先脱出塑件后需要人工切除浇口,费时费力,其次,切去浇口后塑件的外观质量,因此结构采用直浇口不当,可以采用点浇口.(2) .点浇口又称针浇口,橄榄形浇口或菱形浇口,其优点是:去除浇口后制品上留下的痕迹不明显,开模后,可自动拉断,成型时可减少熔接痕.(3)又因为本设计零件是ABS,粘度随剪切速率变化很敏感和粘度较低的塑件,采用点浇口是很理想有很高的剪切速度,同时产生磨擦作用,提高熔体温度,能够获得外形清晰,表面光泽的制品(4)点浇口的样式滑块尺寸的计算（1）滑块的定位原则滑块的长度＝滑块宽度的1.5倍并且抽芯完毕，滑块留在导滑块的长度的三分之二，为保证斜导柱伸出端准确可靠地进入滑块斜孔，则完成抽芯动作后，必须停留在一定位置上，为此滑块需有灵活，可靠，安全的定位装置，本设计是用滚珠代替定位销。

滑块总长度应确保两滑块运动到最外侧时，滑动长度的三分之二留在滑槽内，由于本模具滑块绐终留在滑槽内，所以长度符合设计要求，滑块长度为57.5强度也符合要求的而本设计中，在动模板上开制“T”形滑槽，两者成H7/f7的配合，为确保滑块运动灵活顶面低于动模板的上表面0.03-0.05滑块的高度可标注15（*按动模板对应尺寸0.03-0.05配制）滑块上标有成形尺寸，25、8.31、及6.26其中尺寸2.5加工时通过修配加以保证，不作计算而直接在零件上标出。