注塑模具范文

注塑模具篇1

模具管理部门应规范模具管理，统筹模具维修保养、改进，确保模具满足生产需要；验收接管模具、确定模具编号，建立模具档案资料；制定模具维修保养计划；执行模具的维修和改动工作并建立相关记录；模具寿命管理，监控模具的移管和注销。

1　模具的接收

模具管理部门负责模具的接收工作，应会同制造部门、品质部门在试模过程中对于模具进行评价，合格的模具交给制造部门使用，模具管理部门负责建立相应的模具档案。

(1)外观检验，包括附件是否齐全。

(2)结构检查，包括型腔、水道、浇口、电加热系统等。

(3)上机操作，开合模动作是否流畅。

(4)首件检测，需要品质部门进行细致检测，尤其针对重量、主要结构尺寸等。

(5)办理相关接受手续，如果有随带制品，必须按照档案规格保管，并做好登记。

(6)接收后，按照规定程序贮存。

2模具的使用

在生产过程中若发现模具的问题，应及时通过模具报修单通知模具管理部门，进行修理后在模具报修单上简述修理过程结果，由品质部门、制造部门确认修理的结果。

3模具的保养与点检

3.1模具保养

3.1.1生产过程保养可与3.2点检同时操作。

3.1.1.1模具上机后，要调整好模温(温控器)，保持工艺要求温度。这样可延长模具使用寿命。

3.1.1.2每工作日定时检查模具的导柱、导套、回针、推杆、滑块、型芯等是否损伤，并要定期加油保养，每天保养两次，切忌油量过多。

3.1.1.3每工作日定时清洁模具分型面和排气槽的异物、胶丝等杂物。注射模具在成型过程中往往会分解出低分子化合物腐蚀模具型腔，因此需要定期擦洗，擦洗应使用专用纱布、酒精。

3.1.1.4定期检查模具的水循环系统是否畅通，及有无漏水现象，及时发现，及时治理。

3.1.2生产结束的保养

3.1.2.1保养频次

正常使用的模具1～3万次注塑生产，保养一次，按照具体使用情况而定。长期不使用的模具每隔6个月检查一次。

3.1.2.2保养方法：

(1)拆模、清扫模具部件、更换老化易损件。

(2)疏通模具冷却水路。

(3)导柱导向系统涂油(脂)、组装。

具体内容

3.1.2.3检查确认若有异常状态必须立即进行修理。

3.1.2.4认真填写模具保养记录表并将模具移到指定的保管场地。

3.2模具点检

3.2.1每工作日定时对生产中使用模具进行点检。

3.2.2点检具体内容方法

3.2.3点检中若有异常状态必须立即进行修理。

3.2.4认真填写模具点检记录表。

3.3模具保养及修理后，上模生产的初品由品质部门确认验证效果满足品质标准方可投入量产。

4　生产后模具的存放

4.1模具生产完成订单，需要下模时，应将模具型腔内喷涂防锈剂，而且将模具得附件及最后一件制品作为样件一起送交模具管理部门。此外，还要填写相关记录，包括该模具在什么注塑机上，起始生产日期，累计生产数量，现在模具状态是否良好。若模具有问题，应由品质部门在使用单上填写该模具存在什么问题。

4.2模具管理部门应设立模具库，设专人管理，并建立模具档案，有可能的话要对模具实行计算机管理。

4.3模具存放前，要经过3.1所述的保养程序。

4.4模具库应选择干燥通风的地方。贮存空间要利于模具取放，尤其考虑叉车或吊车的操作。

注塑模具篇2

关键词：聚酰胺6;塑料斜齿轮;注塑模具;点浇口进料:旋转脱模

现阶段，塑料制备技术不断升级，表现出快速发展态势，有效提升了通用工程塑料的强度及其加工精度。在此大环境下,其得到了广泛的推广与普及,并在汽车、家电、建筑等各个行业获得了广泛应用。目前，塑料工业突飞猛进，主要得益于模具制造业的发展。塑料成型主要需依靠模具，这是大家都认可的事情，而制品的质量与产量主要由塑料成型过程中所使用的模具品质决定。其中，模具的流道结构、尺寸、熔体浇注方式、排气设置、分型面等都会在一定程度上对塑料制品的尺寸控制精度、外观、力学性能及其内部应力分布造成显著影响。在现代机械当中，齿轮的运用范围最广。相较于其他传动机构，齿轮具有紧凑结构，同时其运行过程具有良好可靠性、效率高，使用时间长，可有效确保恒定的传动比，适用速度范畴广阔。相较于直齿轮,斜齿轮中的齿轮和它的轴线存在一定偏差,两个轮的转向是相反的，传动平稳的冲击力不大，对高速传动更为适用。然而，轴向力较强。目前，塑料斜齿轮被大量用于钟表、设备仪器、玩具等多个应用领域。然而，因斜齿轮的形状比较独特，无法通过开模方式从模具中推出斜齿轮，所以应该进一步考虑采用旋转脱模结构。

1PA6性能分析

聚酰胺6(PA6)具有对疲劳、磨损、热度、油的耐受力好、坚韧、抗冲击强度高、良好的吸水性、抗霉菌等优势，为晶体结构材料，因此其熔点高，熔融温度范畴偏小，在处于熔融状态时其热稳定性小，当料温大于300℃时，滞留时间一旦达到了半小时，就特别容易发生分解作用；PA6比较容易吸湿，需要对其进行预热使其干燥后再进行后续成型过程，确保含水量不大于0.3%。PA6具有良好的流动性，溢边值0.02mm，为了有效避免出现流涎问题，应通过自锁型喷嘴注射螺杆式注射剂，同时为螺杆配置相应的止回环；PA6在成型阶段具有较高的成型收缩率，具有明显的取向性，容易出现凹痕、缩孔、变形等诸多问题，所以成型条件确保处于稳定状态。PA6融料冷却速度会给结晶、塑料性能及其结构产生十分显著的影响，因此在具体操作过程中务必要对模温实施合理管控，通常应将其控制在60~90℃的范围内，针对透明度好、伸长率高、柔软性能良好的薄壁塑件应当设置低模温，而针对耐磨性能优越、硬度高、且使用过程中不会出现明显变形的后壁塑件，应设置高模温；成型条件会严重影响到缩孔、塑料成型收缩、凹痕，在设置料筒温度的过程中务必要结合塑件形状、聚酰胺类型、注射机种别等进行设定，柱塞式注射机应当区高温，通常而言，料温应控制在300℃范围内，温度愈高表示收缩愈大，飞边的可能性也越大，非常适用于制备化工、耐磨零件、仪表、传动结构等。

2模具结构设计分析

2.1分型面设计

能否选出合适的分型面，会在一定程度上影响到模具制造、塑件质量及其使用性能,会对模具的结构种别产生决定性影响，同时这也是设计模具过程中的最关键一环。因此，在进行模具设计的过程中，务必要全面统筹制品的尺寸精度、推出方式、制造技术、结构方式等因素，基于此选出合适的分型面。图1为分型面位置及其结构的示意图,在这当中A-A表示的是分型面。如此，既能最大限度的将分型面给外观产生的影响降至最低，其所形成的溢料边易进行修整。同时，要把A-A面当成分型面，依靠齿轮内孔型芯带动，可以使塑件开模时保留动模，便于设计旋转型的脱模结构。此塑件是斜齿轮类型，所以脱模的流程值得相关人员重视。把A-A面当成分型面，在动模内留置大多数齿轮齿面，从而便于此问题得到一定处理。

2.2腔型布置

通常情况下，多型腔模的排列方式包括H形、直线、圆形、复合排列类型等多种形式，在设计过程中要尽可能的采取平衡式排列的方式，从而有助于建立起平衡式浇注系统,为塑件质量的稳定、统一作保障。同时，要尽可能的提高型腔排列的紧凑性，将模具尺寸控制在最小范围内。本设计结构为圆形的一模四腔结构，下图2为其排列方式。

2.3旋转脱模机构设计

旋转脱模机构为此次设计的关键所在，此脱模方式指的是塑件与型腔间分离时，塑件与型腔之间存在相对旋转运动。目前我们生活中应用的许多产品都是通过旋转脱模方式得到的，比方说螺钉的螺纹等。在设计旋转脱模装置的过程中,可通过以下两类策略实现，第一种是型腔保持静止状态而塑件进行旋转；第二种是塑件保持静止状态而型腔发生旋转。本设计采用的是第二类方案，实际脱模结构如图3所示。先打开分型面，因为受到包紧力作用，此时动模的小型芯将被塑件紧密包裹，此时塑件与动模一起脱模，动模的主型芯、小型芯以及塑件都不会旋转，值进行方向朝下的开模运动。在开模阶段，型腔会受到来自于斜齿轮塑件的圆周方向分力作用，使型腔出现旋转。为了能够使型腔发生旋转，需设置深沟球轴承结构，从而便于其发生转动。一旦模具开模，塑件将逐步由型腔内脱离，此时即可以推杆把塑件由动模小型芯上推出。相较于齿轮旋转脱模机构，此类轴承旋转脱模优势主要有:（1）防止出现相互干扰，让推出机构更为简洁;（2）模具结构更为简化，在确保功能不发生变更的基础上把齿轮机构改用一个轴承代替,不仅大大简化了模具结构，还节约了成本。然而此方案也有不足，因为动模小型芯一般只有很小的表面积，不能有效提供脱模所需的包紧力，此时塑件是否能够正常脱模将由动模小型芯包紧力所决定。为此，可考虑使用脱模剂，对型腔表层实施抛光处理，让其粗糙度达到Ral.4。

2.4浇注系统设计

浇注系统是指注塑模具中从主流道起始位置到型腔部位为止的塑料熔体进料通道，通常而言，可将其分为常规流道浇注系统以及无流道浇注系统两类。要想生产出品质优良的塑料制品，就必须设计出合理的、完善的浇注系统，从而让那些源于注射喷嘴的塑料溶体能够成功而又平稳的压实、冲模、保压。采取点浇口的浇口形式，如此能有利于确定浇注位置，浇口周围的变形问题不显著,多型腔易使浇注系统处于平衡状态。此外，选定浇口位置也是相当重要的一环，这将对塑件成型质量产生巨大的影响。在此过程中往往会采取Moldflow软件选定模具的浇口位置，实施浇口位置剖析，待网格划分完毕后实施全盘研究，如下图4所示。图4浇口位置模拟分析为充分符合自动化生产的需求，浇注系统应在塑件完成脱模后能够自动脱落并凝料。本设计中，应依托点浇口将塑件与浇注系统连接起来，使塑件在脱模阶段能够自动脱离模具[2]。如图5所示，是自动凝料脱出的机构示意图。在开模阶段，应该首先将A-A分型面打开，塑件开始脱离，由拉料杆拉住浇注系统的凝料，防止其脱离浇口套。之后将B-B分型面打开，使主流道中的凝料从浇口套中发生脱离，最终浇注系统的凝料彻底脱离模具并从A-A分型面敞开部位分离出去[3]，从而实现浇注系统凝料脱离过程的自动化控制目标。

3结语

塑料斜齿轮是一种重要的机械传动零件，其有着无噪音、传动平稳、耐磨损等诸多优势，因此被广泛的运用到现代工业产品上。然而，在设计注塑模具结构的过程中，必须克服塑料斜齿轮成型之后的脱模这一难题。本文针对PA6塑料斜齿轮塑件实施一模四腔的注塑模具结构设计和研究，确保斜齿轮塑件能够成功的脱模。

参考文献:

[1]杨扬，董斌斌，刘春太.纤维增强PA66注塑熔接痕性能的工艺优化[J].工程塑料应用，2004,32(3):32~34.

[2]杨风霞,姜小莹,汤波.工艺参数对注塑件熔接痕性能的影响[J].塑料工业，2006,34(9):33~35.

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[4]钱宇强，肖小亭，孙友松，等.注塑成型工艺参数对含熔接痕的PP改性塑件冲击性能的影响[J].高分子材料科学与工程，2008,24(7):117~120.

注塑模具篇3

在叠层式注塑模具的应用过程中，其需要进行背靠背的设置，在一定锁模力的基础上，进行注射剂的任意数量的叠层。受到叠层式注塑模具的中心主喷嘴及其分流板的影响，其流动通道会不断增大，从而影响了分型面的投影面积的增大。由于叠层的变化，影响了其流道，压力损失水平是非常大的，注射压力也比较大，从而影响其型腔的压力水平，锁模力的不断增加，需要进行锁模力的增加。在日常实践中，叠层式注塑磨具需要分两个层面进行塑件的顶出。在开模行程的校核过程中，需要进行液压、机械式锁模机构注射剂的应用，这里可以先忽略模具的厚度。在叠层式注塑磨具的应用过程中，需要进行抽芯距离的考虑，进行一定传动比的齿轮齿条的应用，保证这一系列的同步开模机构的应用，这也要明确叠层式注塑模具与塑件高度之间没有关系。在实践应用中，中心主喷嘴不能过长或者过短，如果模具闭合时，中心主喷嘴不要超出注射机喷嘴的机座距离。由于模具与中心主喷嘴的分型移动影响，需要保证开模环节中中心喷嘴的定模部分留置，避免中心主喷嘴头部的溢料的滴入。在叠层式注塑模具的应用中，可以进行普通流道浇注系统的应用，这里完全可以实现冷流道浇注系统及其热流道浇注系统的协调。在热流道浇注系统的应用中，进行注射压力的传递，从而提升塑件的成型质量，保证自动化生产工作的开展。

2外叠层式注塑模具发展及其应用情况

目前来说，国外叠层式注塑模具技术体系是比较成熟的。这可以看出国外的冷热道技术的发展应用速度，热流道叠层式注塑模具技术在国外被广泛的应用，发达国家在该技术上的水平是比较高的。这种旋转叠层式注塑模具技术提升了叠层式注塑模具的应用范围。注射机开模行程的缺点克服，来自于分配熔体的装置，克服了注射量的不足，实现了不同层次的热流道叠层式注塑模具的应用，更好的提升注塑模具的生产应用能力。叠层式注塑模具的应用，也得益于新型叠层式模具的开发利用，从而实现了其各种材料的协调性。新型叠层式模具的应用扮演着非常重要的地位，其功能也呈现多样化的特点，比如有多种颜色及其多种材料成型功能。旋转叠层式注塑模具是由中心模板、定模板、动模板等形成，模具打开时可以实现不同方向的旋转。相对于国外发达国家的叠层式注塑模具技术，我国的叠层式注塑模具技术体系是比较落后的。在生产应用中，进行热流道叠层式注塑模具的应用比例比较少。在设计环节及其应用环节，和国外的先进叠式模具技术存在较大的差距。为了尽快的适应国际化的市场竞争需要，我国必须进行叠层式注塑模具体系的健全，保证在国际市场中进行主动权的掌握，保证企业经济的可持续发展。在叠层式注塑磨具的应用过程中，我国的白酒杯盖双层注塑模具是比较出名的，其实现了塑件及其流道凝料的模内分离，其内部的各个层的分型面不断脱出，有利于模具结构的简化进行了分型距离的降低，有利于当下自动化生产工作的开展。这也需要进行塑件的留模可靠性及其主流道衬套的应用。有一种每层八个型腔的注塑模具，其四级主流道依次进行串联，进行摆杆同步分型的采用，其模具的结构具备简单化，运行起来比较可靠。其模具流道比较长，在充模过程中温降性大。还有一种直角进浇流道叠层式注塑磨具，这种模具进行了进浇口位置的改变，将其进浇口进行中心的布置，其与开模方向形成直角，这也需要进行直角式注射机的应用，进行热流道的延伸的改善，进行塑料熔体的分流板及其注射机喷嘴的距离改变，进行结构设计的优化。还有一种叠层式磨具，是浅盒形件顺序开模热流道式，这种模具具备两层型腔，非常有利于生产效率及其设备利用效率的提升，有利于生产成本的降低。碟支架热流道叠层模具进行了双层热流道结构的应用，进行齿轮、齿条等的应用，实现了模具的顺序开模及其塑件的顶出，其生产塑件的尺寸及其外观都满足工作的需要，从而促进生产效率的提升，从而保证其生产成本及其废品率的下降。这种应用模式非常有利于工艺参数的优化，能够针对塑料进行填充、保压及其冷却，有利于针对空调面板叠层式模具的成型，有利于进行动态化的模拟，更有利于成型工作的良好开展，有利于其工艺工作的良好开展。还有一种以Pro/EngineerWildfire软件为基础，通过模具专家系统EMX4.1调用和修改模架、热流道板及喷嘴，设计了一款球形摄像头内侧支架叠式热流道注塑模具，并从设计过程中遇到的问题提出了对叠式模具元件的标准化要求。在叠层式注塑模具的应用中，比如进行热流道叠层式注塑模具的应用，需要进行注射机能力的有效发挥，从而进行人力资源及其机器设备资源的节省，有利于进行生产效率的提升。目前来说，我国的叠层式注塑模具的设计环节及其加工环节的成本较高，这就需要做好相关的改进工作，从而进行模具成本的降低，从而提升其应用范围。这需要完善叠层式注塑模具的设计理论，缩短研发周期；延长一些核心元件（如加热元件、温控元件等）的使用寿命。这需要保证普通注射模型设备及其叠层式注塑模具的配套性，这也需要进行CAD/CAE/CAM技术的应用，保证设备的良好设计及其应用，保证分析环节及其加工环节的协调，实现模具结构的优化。这就离不开叠层式注塑模具的通用零件的标准化，提升其商品化。进行压力传递能力及其抗压力的提升。从而保证叠层式注塑模具各种应用能力的提升，实现厚壁塑件的良好生产工作。通过对不同工作工艺的协调，提升叠层式注塑成型工艺的效益，实现叠层式注塑成型工艺水平的提升。实现叠层式注塑成型的全自动化。随着相关技术的不断改进，叠层式注塑模具在塑料制品加工中的应用将会不断扩大，尤其是热流道叠层式注塑模具的经济性更能适应市场的需要，更能创造出巨大的经济效益，也符合我国装备制造业发展的要求，将来必有广阔的市场前景。

3结束语

通过对叠层式注塑模具设计体系及其实践应用环节的协调，更有利于提升叠层式注塑模具的综合应用质量，满足现阶段模具设计工作的需要，提升其整体效益，满足复杂的工作条件需要。

注塑模具篇4

关键词：内螺纹，注塑模具，机械侧抽

 

前言

运用机械侧抽带动内螺纹脱模机构运动技术充分利用了简单机械运动的原理，使注塑模具的结构更紧凑、简单。可以大大减少模具制造难度、时间，而且模具成型塑件的时间也大大减少，从而降低生产成本，缩短生产周期。

1、 产品结构分析

塑料零件的结构如图1所示，为望远镜的结构塑料件，要求具有较高的强度、热稳定性、尺寸稳定性。故材料选为PC+G10%。塑件的设计收缩率为0.35％，根据该原材料的流动性能，设定溢料间隙为0.05mm。该塑件结构比较复杂，有内、外两处螺纹，外形为φ0.44mmX11.05mm,考虑到塑件的生产效率和模具整体受力平衡采用1模2腔。科技论文，注塑模具。

图1 产品图

2、 模具的结构设计

由于产品是望远镜的主要结构零件，要与其他零件进行配合，对产品的表面外观质量要求较高。塑件要求配合面美观、光洁、不允许有收缩痕、料斑、摩伤痕等缺陷。为了达到产品要求，塑件在进胶处要作减胶处理，且采取点进胶方式进胶。塑件的进胶方式如图2所示：

图2 进胶口图

模具的要求是1模2腔，其排位如图3所示：

图3模具型腔分布图

产品有内、外螺纹需要成型，为了模具的结构合理、简单，故产品的外螺纹采用动、定模镶件的方式进行脱模。对于内螺纹，则采用机械侧抽机构脱模的方式。

模具采用点进胶浇注系统，所以模架是三板模（SC3030 A60 B60 C80）。科技论文，注塑模具。模具开模顺序的控制采用橡胶开闭器、机械开闭器和弹簧来实现；而模具开模距离则采用限位钉来控制。

由于产品比较小，放置顶针的地方较小，故采用二级顶针和扁顶针来推出塑件。

注射模结构装配图如如4所示：

模具的寿命要求为50万次。属于中高产量，需要较高的精度要求。模具所有成型零部件都采用S136H钢材。科技论文，注塑模具。S136H钢材是抗腐蚀塑胶模具钢，具有高抗腐蚀、热处理变形小等特点，适用于高精度镜面模具。模具所有的滑动零部件采用DF2钢材，DF2钢材具有较好的耐磨性、稳定性，硬度达到HRC50－52。

图4 模具装配结构图

1、机械开闭器 2、小拉杆 3、橡胶开闭器 4、螺纹轴

5、齿轮组 6、齿条 7、铲机 8、斜导柱

9、滑块座 10、滑块镶件 11、动模仁 12、定模仁

2.1 模具滑块的设计

塑件的尾端有倒扣，需要有侧抽机构进行脱模，可以设置2个滑块把2个塑件的倒扣部位包围。科技论文，注塑模具。塑件在每个滑块的运动方向有倒扣1.51mm，设定滑块的斜度为15. 0°，当模具开模后滑块行程可以达到5.00mm时，滑块就能脱出塑件。如图5所示：

图5动模滑块图

2.2 模具脱内螺纹机构的设计

塑件的内螺纹外径为7.22mm，内径为6.22mm，是双螺纹，螺距为2.00mm，高13.05mm。故采用齿条（模数1、压力角20°）带动齿轮1（模数1、齿数16），齿轮1与齿轮2（模数1、齿数40），由齿轮2带动齿轮3（模数1、齿数16）而使螺纹轴转动退出塑件。当齿条运动150mm时，齿轮1转动3圈，从而使齿轮3转动7.5圈，螺纹轴退出15.00mm。如图6所示：

 

注塑模具篇5

关键词 注塑模具；工期；标准化；自动化设计

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）042-119-01

随着人类步入21世纪以来，先进的制造技术使得制造业的产品结构以及生产过程都得到了较大的改变，模具行业也是如此。模具行业要想适应现代的社会的发展就必须将产业的制造工艺、设计技术、生产模式等方面进行一定程度的调整。根据以往的经验可以知道，质量、成本以及工期是限制注塑模具行业发展的三个重要的方面。而其中对于质量和成本两个方面又和工期紧密相关，缩短工期就能很大程度上减少成本，但是相对来说产品的质量就可能降低，因此工期对于注塑模具的发展就显得尤为重要。对于制造业的工期又往往和注塑模具的标准化及自动化设计有关，如果能够实现注塑模具的标准化设计就能保证产品的质量，如果能够实现注塑模具的自动化设计就能够减少重复性的劳动，明显的提高工作效率，进而缩短工期、降低成本。

1 注塑模具设计的标准化

1.1 注塑模具标准化的发展

业内人士都知道，凡工业较为发达的国家，对于标准化工作都非常重视。这不仅因为住宿模具标准化能够确保产品的质量，而且能够在很大程度上提高工作的效率和企业的效益。模具技术标准的制定和具体执行、模具产品的生产和应用以及对于模具标准的宣传和推广等是模具标准化工作的主要内容。我国注塑模具的工作发展相对于其他制造业发达的国家来说起步较晚，加上模具标准化的宣传力度不够，致使我国的模具标准化工作与其他国家还有很大的差距。

1.2 注塑模具的标准化设计

本文通过对注塑模具标准化的相关研究进行学习并且根据注塑模具现状对注塑模具的标准化设计提出了以下几点规定。

1）根据公司的实际需求制定统一的模具设计框架，模具配件装配在框架中的位置要形成标准化。

2）通用模架尺寸的标准化.根据产品的类型和尺寸大小制定模架各板的标准尺寸范围，可参考LKM龙记标准模架制定成公司的标准。

3）按成型部分、浇注系统、冷却和加热系统、顶出系统、斜顶机构和滑块机构的分类制定详细的模具结构设计标准。

4）模具配件首选标准件，标准件可以是按公司自己的标准加工成的标准件，也可以是专业模具配件公司（如HASCO、DME、MISUMI、正钢等）生产的标准件。

5）对于结构高度类似的产品，根据产品的外形尺寸建立专用的注塑模具库，以减少模具设计时间，如根据LCD/LED平板电视的寸数建立LCD/LED平板电视面盖和底壳相对应的模具库。

6）制定同步化设计的规则，使得多位工程师在共同设计同一套模具时做到任务清晰，互不干涉。

7）模具设计过程中的辅助设计参照如点、线、平面和曲面要由指定的层关闭和开启，层的名字要统一。

2 注塑模具自动化设计

模具的自动化设计可以有效的提高生产效率，缩短工期，降低成本。欧盟在1998和2000年间支持了无纸模具设计和制造这一研究和开发项目，并取得一定的成果。本文接下来将在此基础上对模具的自动化设计进行探讨。

注塑模具设计具有很强的经验性，设计经验在注塑模具设计中具有非常重要的作用。而目前模具企业的自动化设计普遍采用CAD/CAM/CAE技术。利用该技术进行模具设计具体可以分为以下几个过程。

2.1 评估与自动报价

报价太高，合同会被能给出更精确报价的竞争厂家夺走。若报价太低，则可能做赔本生意。建立符合公司利益的自动报价系统就可以解决报价不精确和报价时间慢的问题。目前有一定规模的模具公司都建立了模具自动报价系统。

2.2 输入产品模型

研究表明：模具制造厂家需要的原始模型数据不是单一的软件就能完成的，厂家需要的数据是由一些不太流行的软件和专业软件等多种软件产生的原始数据。靠单一的CAD/CAM 软件系统是不现实的，是不能满足产品设计要求的。在市场上购买的转换器是一个比较经济的方法，但是这样的转换器所带的系统大多都只能使用一次，从长远的角度考虑，是很不划算的。为了很好的解决这个问题，有些公司会提供在线转换服务。在线转换服务是一种按次付费的服务，使用一次就支付一次服务费用，这样就不用花大量经费购买相关的转换软件。

2.3 完备产品模型

在完成生命周期后，将进入完备产品模型阶段。有时模型中的某些部分设计师有意没有完成，只是设计出足以实现设计产品所需的花样和款式的那部分模型，给生产厂家一个大体的模型，而细节造型部分主要是由模具制造厂家来完成。

2.4 自动产生模具

修整产品模型并确保它能进行流畅的加工造型后，下面即是模具产生阶段。

模具的产生涉及到两个步骤，其一是产生模具的型芯部分（如定模、动模、镶件、斜顶及滑块等）；其二是产生模架及其他配件和结构.目前主流的注塑模具设计的设计软件（如Pro/Engineer和UG）都可以通过外挂专用的设计软件和二次开发可基本实现模具的自动产生。

2.5 加工准备

模具零件在正式加工之前都需要进行相关的准备工作，对那些需要休整的部位，加工人员需要选择合适的加工刀具来进行休整，对于那些不能够用加工刀具进行休整的地方，需要采取更加精密的加工工艺来完成，一般会采用放电加工的方法来进行休整，最后在进行正式加工。

3 结束语

科学技术日新月异的发展促使注塑模具行业也不断对于自身的制造工艺、设计技术、生产模式等方面进行一定程度的调整，因为只有这样才能适应社会的变化。本文在前人的研究基础上对注塑模具标准化及自动化设计进行了研究，得出了一些有益的结论。但是由于时间以及其它各方面的限制，对于注塑模具标准化及自动化设计的研究还有待进一步的完善和深入。希望本文的研究对于注塑模具行业有一定的指导意义。

参考文献

[1]杨化林.基于知识的注塑模具设计若干技术研究[D].浙江大学，2006.

[2]张云峰.模具电极CAPP系统的研究与开发[D].青岛理工大学，2011.

[3]杨志佳.基于UG的注塑模具报价系统的研究[D].华中科技大学，2011.

注塑模具篇6

关键词 CAD；CAE；注塑模

中图分类号TG7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）122-0152-03

由于采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低等一系列优点，使得模具的使用范围日益广泛，已成为现代工业生产的重要工艺装备和发展方向。注塑模具作为模具的一种，随着塑料制品在国民经济各个领域的广泛使用，获得了飞跃的发展。而计算机技术的飞速发展，又使塑料模具技术得到了进一步的提高，彻底改变了手工作坊式的模具设计方法，在塑料模具设计中广泛的应用了CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助分析）技术。

1注塑模具的CAD技术

1.1CAD软件的介绍

Pro/Engineer是一种基于参数化设计、特征建模的机械设计自动化（MDA）软件。该软件自1988年问世以来，发展至今，已经成为应用最为广泛的3D CAD/CAM设计软件。其集草图绘制、零件设计、装配设计、钣金设计、造型设计等诸多功能于一体，在三维设计中有着举足轻重的地位，其中，模具和组件模块在模具三维型腔设计和模座设计得到了充分的应用，大大提高了模具设计的效率。

1.2注塑模CAD设计实例

在Pro/ Engineer软件的基础上，以手机外壳喷漆架为例，简要介绍注塑模具的CAD设计。

创建零件模型：首先进入Pro/ Engineer软件界面，接着选择新建文件，再选择制造模块进入模具设计界面，然后绘制出零件的三维模型，见图1。

创建模具模型：首先选择模具模型装配参照模型把三维零件模型引入窗口，然后选择创建工件手动建立胚料，此时零件模型已在胚料中。

设置收缩率：由于塑料件是热胀冷缩，所以在设计时要留有一定的尺寸余量。

选择收缩按尺寸在对话框中输入0.005按√完成/返回，即可设置好收缩率。

设计分型面：设计分型面是为了将胚料分割成上下两个型腔，从而产生上模和下模。

选择分型面创建输入分型面名称，然后：

1）选择增加复制来完成参考零件的外表面的复制；

2）填补所复制表面上的所有靠破孔，使其成为一个不含孔洞的完整表面；

3）再利用拉伸、合并等功能形成一个完整的分型面，见图2。

以分型面将工件分割成上模体积和下模体积：

选择模具体积块分割单击完成再选取分型面单击确定，把工件分成上、下两个模腔。

设计浇注系统：对于小型模具，其浇注系统可由加工人员根据经验进行设计。

产生成型件：选择铸模创建即可完成。

开模模拟：选择模具进料孔定义间距定义移动选择参照和移动物输入移动距离，完成移动，从而完成整个模具的设计，见图3。

2注塑模具的CAE技术

2.1注塑模CAE软件介绍

在塑料模具制造业中，注塑模CAE是指利用计算机工程分析软件对注塑模的塑料注射过程模拟、仿真得到的结果进行分析，根据分析结果对塑料零件设计、模具浇注系统设计、冷却系统设计进行评价，从而优化设计。

作为专业的塑料成型计算机辅助工程分析软件开发公司，Moldflow在注塑成型分析与设计方面享誉全球，并开发出了Moldflow Plastics Insight（MPI），Moldflow Plastics Adviser（MPA），Moldflow Manufacturing（MMS）等诸多产品，其中MPI在注塑模中应用最为广泛，它是一个制件和模具设计分析的软件集成体，具有强大的分析、可视化功能及项目管理工具，其主要模块功能如下：

1）冷却分析模块MPI/Cool。该模块通过对冷却系统对流动过程影响的分析，实现对冷却管道布局和工作条件的优化，从而得到均匀冷却，成型周期缩短，产品成型后的内应力也得到相应减少；

2）流动分析模块MPI/Flow。该模块可以模拟注射时充模及保压环节，可预测热塑料材料的流动性，从而提高产品质量；

3）翘曲分析模块MPI/Wrap。该模块可使用户了解到注射成型过程中制品收缩和翘曲的原因，并且可预测变形发生的区域。从而优化设计，选择适当的材料和工艺条件；

4）结构应力分析模块MPI/Stress。该模块用来分析塑件产品在受外界载荷情况下的机械性能，有助于对塑料制品的强度和刚度进行优化；

5）模腔尺寸确定模块MPI/Shrink。该模块可通过聚合物的收缩数据和对流动模拟结果的分析来确定模腔的尺寸大小。使得模腔尺寸与产品尺寸相匹配，缩短模具投入生产时间，减少废品率，提高产品质量。

2.2注塑模CAE应用实例

本例以前面设计的手机外壳喷漆架为模型，利用MoldFlow模具CAE分析软件中的MPI模块，分析出该模型的最佳浇口位置，对该模具的设计有很好的参考价值。

分析模型的导入

首先将模型的三维造型保存为.STL文件，再打开MoldFlow软件，将该模型导入，见图4。

网格模型的建立：网格的划分和修改是MPI分析前处理中最为重要的，同时也最复杂。网格划分是否合理，将直接影响到产品的最终分析结果。

通过Mesh（网格）Generate Mesh（生成网格）命令自动生成网格模型，见图5。

网格模型生成后再通过Mesh（网格）Mesh Statistics（网格状态统计）命令查看网格生成的信息，其中给出了所生成的网格模型存在的缺陷，见图6。

根据给出的信息对缺陷进行手动修改，最终得到一个比较理想的网格模型，见图7。

分析类型和工艺过程参数的设定：

选择Analysis（分析）Set Analysis Sequence（设置分析顺序）Gate Location（最佳浇口位置）命令，设置好分析类型。而过程参数可以根据实际要求进行选择设定，本例使用默认设置。

分析计算：双击任务栏窗口中的Analysis Now！一项，解算器开始计算。

最终Best gate location（最佳浇口位置）以图像的形式给出了最佳浇口位置的区域。蓝色区域为最佳浇口位置，红色区域为最差区域。浇口设在蓝色区域可以保证注塑过程熔体流动的平衡性，见图8。

分析结果中还给出了推荐的最佳浇口位置在节点N6430附近，见图9。

当然，利用该软件还可以对模型的浇注、冷却、翘曲等情况进行分析，给模具设计提供参考。

3结论

随着计算机的不断普及，市场竞争的不断加强，CAD/CAE技术在模具设计中得到越来越广泛的应用，有利的改善了模具的设计质量，提高注塑模具的外观品质、尺寸精度，降低了成本，而且极大地提高了模具的生产效率。

参考文献

[1]张春吉，唐跃.CAD/ CAE在塑料模具设计中的应用.塑料科技，2004，2.

[2]王刚，单岩.Moldflow模具分析应用实例.清华大学出版社，2005.

[3]张孝民.塑料模具技术.机械工业出版社，2003.

注塑模具篇7

关键词：CAE技术；注塑模具；设计；应用；分析

中图分类号：TQ320.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）15-0049-02

1 CAE技术的发展现状

目前，国内外CAE技术在注塑模具设计中的发展各有不同，而相比于国外先进技术，我国的CAE技术的发展仍然存在一定的差距，主要体现在CAE技术的研究、开发、推广以及应用等方面，具体介绍如下。

1.1 国外CAE技术的发展情况

目前，CAE技术在国外的应用已经相当广泛。上世纪50年代，一些美国的学者在聚合物过程模型的建立上就已经开始运用到了数值计算的方法。

到了上世纪80年代，CAE技术在注塑成型方面已经得到了广泛的应用。目前国外的CAE技术发展与应用已经相对成熟，的一些企业已经拥有比较完善的注塑CAE软件，例如澳大利亚的Moldflow、美国的I-DEAS、德国的CADMLD等。

1.2 国内CAE技术的发展情况

近几年来，CAE技术在我国的研究、开发以及推广等方面已经取得了一定的突破，并获得了不错的成果。

例如在软件方面，Z-Mold软件以及HSCAE软件已经得到了较好的应用与发展。

然而，我国CAE技术的发展并不理想，仍然存在诸多问题，其中比较严重的问题就是大部分企业没有充分到CAE技术的优越性、重要性以及其应用能够带来的经济效益，对其重视程度不高。

此外，政府立项为国内CAE软件设计的主要途径，需要国家项目资金的支持才能进行研发，这在很大程度上限制了CAE技术的深入研究与发展，以及其市场推广和应用。

2 CAE技术在塑料制品生产中的应用

2.1 CAE技术在高分子材料选用及塑料制品设计中的应用

在产品初始设计阶段，设计者需要借助CAD/CAE，提高对产品工艺性的关注度，并提出相关敏感问题，例如：熔接痕、困气、压力、温度分布、流动时间等，据此将制品的厚度、机构形状、材料以及浇口位置等确定下来有利于后续工作的开展。同时可以通过流动分析使制品设计过程中存在的问题得到解决，具体介绍如下：

制品是否可以全部注满，这个问题属于生产中的老问题，受到许多制品设计人员的高度重视，在大型制件中如容器、盖子以及家具等尤为突出；制品实际最小壁厚，如果要使制件的材料成本得以降低，那么应该使用薄壁制品，此外，减小壁厚还可以使制件的循环时间得到很大程度的缩短，进而使生产效率得以提高，塑件成本得以降低。

2.2 CAE技术在模具设计和制造中的应用

CAE技术在模具设计与制造阶段的应用可以分为五个方面，具体介绍如下。

2.2.1 在充填形式的优化方面

在注塑成型的过程中，充填方式的控制至关重要，如此能够提高塑件成型的可靠性与经济性。注塑方式中单向充填属于一种较好的方式，其能够使塑件内部分子单向和稳定的取向性得到提高。并且此类充填形式能够降低由于不同分子取向而造成的曲翘变形的几率。

2.2.2 在浇口位置与浇口数量方面

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。

2.2.3 在流道系统的设计优化方面

通常在模具的实际设计过程中需要对各种因素进行反复的考虑与权衡，确保设计方案最优化。借助流动分析，能够为设计者在压力、温度方面提供依据，设计出具有平衡性的压力、温度的流道系统，此外还能够评估流道内剪切速率以及摩擦热量，这样可以使材料降解以及型腔内熔体温度过高的问题得到有效的避免。

2.2.4 在冷却系统的设计优化方面

为实现均匀的冷却效果，需要借助对冷却系统对流动过程的影响的分析，对冷却管路的布局以及工作条件进行优化处理。此外，这样可以将成型周期缩短，并使产品成型后的内应力减少。

2.2.5 在成本控制方面

由于试模与修模具有一定反复性，这必然导致大量的人力、物力与财力的损耗，不利于成本的控制。而CAE分析能够使模具一次试摸成功的概率得到提高，减小反修成本。与此同时，模具没有经过反复的修模，能够有较长的使用寿命。

2.3 CAE技术在试模成形、产品注塑生产阶段的应用

注塑分析相连于注塑机网络，注塑生产方能够实现对前期技术人员成果的贡献，将制品设计、模具、加工过程中出现的异常问题进行排除。对注塑机参数进行实时的监控与调整，使制件质量的稳定性与可加工性得到提高，同时还能够有效控制制品的成本，提高经济效益。CAE技术在试模成形、产品注塑生产阶段的应用主要为以下几个方面：

①加工裕度流动分析更加全面与稳定，对主要的注塑加工参数提出了一个目标趋势，例如熔体温度、模具温度以及注射速度等，借助流通分析，注塑者能够对各个加工参数的正确值进行估定。并将其变动范围确定下来。此外，还会和模具设计者共同使用最经济的加工设备，使设定出来的模具方案最优化。

②CAE技术的应用能够使塑件应力与翘曲减小，为保证塑件参与应力最小，必须选择最好的加工参数。通常情况下残余应力会使塑件成型之后发生翘曲变形，情况严重时还会失效。

③应用CAE技术还能够节省材料，避免充模过量，设计流道与型腔时应采用平衡流动，这样有利于节省材料以及消除由于局部注射过量而导致翘曲变形的问题。

④CAE技术还能确保流道尺寸最小化以及控制回用料成本，流动分析能够为注塑者提供一个可靠的依据，帮助其选定最佳的流道尺寸，使流道部分塑料的冷却时间得以缩短，进而将整个注射成型的时间缩短，并且减少回收料的形成或废料的浇道部分的体积。

3 结 语

综上所述，CAE技术在注塑模具设计中的应用有十分重要的意义，然而并不能因为明显的优势而忽略了以往经验的重要性，此外，由于其具有一定的复杂性以及误差不准确性，但是也不能因此将其否定。在发展过程中，需要将理论与实际相结合，认真细致的分析，将CAE技术的强大功能在实际生产中充分发挥。

参考文献：

[1] 任玉珠.基于CAE技术的注塑模具高效率设计方法[J].制造业自动化，2011，（5）.

[2] 罗超，龙侃，王强，等.CAE技术在注塑模具上的应用[J].煤矿机械，2011，（5）.

注塑模具篇8

1 与传统塑封模具性能对比

多注射头塑封模与传统单缸模相比主要有以下优点：

(1)采用等流长冲填，产品质量稳定

单缸模具采用一个加料腔注射，树脂由近到远先后充填型腔、由于环氧树脂须在高温高压下在一定的时间范围内快速充满型腔，树脂在充填过程中由粘流态向玻璃态转变，流动性能逐渐变差，在流道末段的型腔压力损耗大，型腔内树脂成型条件恶劣、因此在远离加料腔的产品易出现气泡、气孔、注不满、金丝冲弯率超标等现象，模具成型工艺调整范围窄。

多注射头模具则可有效避免此现象，它采用多个加料腔同步注射，树脂同時充填型腔，制品封装质量高，封装工艺稳定，成型工艺调整范围宽。但多注射头模具需解决多个注射头同步工作时，因每个加料腔中树脂体积误差造成的冲填疏松 问题 ，因为一般塑封料在打饼后重量误差为±0.2克, 如比重为2.0克/cm3,直径为φ13mm的小树脂其对应φ14mm的料筒在注射后，料筒中树脂残留将有1.3mm的高低差。如果注射头设置为刚性结构则树脂体积多的料筒对应的型腔能充满，而树脂体积少的料筒对应的型腔则会出现产品疏松的问题，因此多注射头模具的每个注射头下一般设置弹簧或液压的缓冲机构以解决刚性注射问题。

(2)树脂利用率高

多注射头模具流道短，流道截面积小，如果做同一种产品，相对传统单缸模具而言，则多注塑头模具使用树脂利用率高，可为客户节约成本。

(3)生产效率高

多注射头模具采用免预热型小直径树脂(φ10～φ18)，而单缸模具采用预热型大直径树脂(φ35～φ58)，因此树脂成型固化时间差异较大，一般多注射头模具为60～90秒，而单缸模具为120～180秒，因此生产效率提高了一倍以上，满足封装厂家对产品质量和产量的不断追求。

(4)型腔更换维护方便

单缸模的模盒与模板之间采用销钉与螺钉进行固定，如型腔损坏更换，拆装时间较长，一般在5小时左右。而多注射头塑封模的模盒与模板之间一般采用导轨固定，如型腔损坏只需将模盒从导轨中抽屉一般抽出即可，更换维护时间在1.5小时左右。

综上所述将二种模具性能对比列表如下：

传统单缸模与多注射头模具性能对比

2 多注射头模具注射压力的设定

一般我们需要通过塑封树脂的特性确定塑封时的实际压力，从而 计算 出压机设定的表头压力。因为每副多注射头模具的注射油缸大小、数量及注射头的大小、数量不同，及机械损失和压力表误差等 影响 ，因此要进行适当的计算来设定压机的表头压力，从而满足塑封工艺参数的需要。

计算公式如下：

pc=压机表头压力 (kg/cm2)，np=注射头数量，dp=注射头直径 (cm)，nc=注射油缸数量，

dc=注射油缸缸径 (cm)，pp=包塑时树脂所需的成形压力一般在60～120kg/cm2范围内，具体根据树脂特性选定，1.1=安全系数。

例：当注射头数量为28个，直径为φ14mm，油缸数量为1个，缸径为φ120mm，树脂成形压力为100kg/cm2，

则表头压力= 

3 模具系列

为适应不同产品的要求，多注射头塑封模具 目前 有以下几种结构。

3.1 标准多注射头塑封模具

模具设置4组～8组模盒，每个模盒二条引线框架，加料腔设计在中心镶件上，数量根据l/f特点设置，使用免预热型小直径树脂。模盒采用快换式结构，注射机构快换，注射推板的平衡采用齿轮齿条及自润滑导柱导套结构，油缸一般采用二个φ80mm缸径的油缸。

结构：料筒设置在下模模盒中;注射头组件采用快换结构;模盒快换。

    注射方式：下注式。

    注射动力：下模内置油缸。

    使用塑封料：免预热型塑封料(直径φ9～φ18)。

    适用产品：tsop、qfp、sot、sop、bga等中高档产品。

3.2 下中心浇道板式多注射头塑封模

模具设置6组～8组模盒，每个模盒二条引线框架，加料腔设计在模具中心位置上，数量根据l/f特点设置，使用免预热型小直径树脂。模盒与注射机构一般不采取快换结构，注射推板的平衡采用自润滑导柱导套结构，油缸一般采用一个φ63mm缸径的油缸。

结构：料筒设置在下中心浇道板内，注射头座固定在注射推板上。

    注射方式：下注式。

    注射动力：下模内置油缸。

    使用塑封料：免预热型塑封料(直径φ9～φ18)。

    适用产品：sot、sod、片钽类、tr类产品。

3.3 上中心浇道板式多注射头塑封模

模具一般设置6～8组模盒，料筒设计在上模中心镶件上，数量根据l/f特点设置，适用免预热型小直径树脂。模盒采用快换式结构，注射推板的平衡采用齿轮齿条及自润滑导滑块结构，模具内无油缸，注射动力来自压机的注射油缸。使用注意事项：模具每次在升温重新生产前，需通过上下模架二端边挡块的紧定螺钉将组件与浇道板顶死，确保封装时镶件与浇道板之间不溢料，防止产品x向错位。针对产品sod、sot、钽电容等引线框架宽度较窄产品。

结构：料筒设置在上中心浇道板内，注射推板与压机注射杆连接。

    注射方式：上注射式。

    注射动力：压机注射油缸。

    使用塑封料：免预热型塑封料(直径φ9～φ18)。

    适用产品：sod、片钽和to类产品。

3.4 大料饼多注射头封装模具

模具一般设置8组模盒，二个料筒，适用传统单缸模用预热型大直径树脂。模盒采用快换式结构，注射推板的平衡采用齿轮齿条及自润滑导滑块结构，油缸一般采用二个φ80mm缸径的油缸，行程70mm左右。使用注意事项：模具每次在升温重新生产前，需通过上下模架二端边挡块的紧定螺钉将组件与浇道板顶死，确保封装时镶件与浇道板之间不溢料，防止产品x向错位。针对产品sod、to、dip、钽电容等单排产品。

结构：料筒设置在下中心浇道板内，料筒数量在3只以下。

    注射方式：下注射式。

    注射动力：下模内置油缸。

    使用塑封料：普通预热型塑封料(直径φ35～φ58)。

    适用产品：to类产品,如to-92,to3p,to263等。

4 技术关键

多注射头模具注射推板的平衡;硬质合金料筒、注射头的寿命及注射动力的平衡设计是多注射头模具可靠、稳定生产的关键，下面逐一介绍。

4.1模具注射推板平衡机构

多注射头模具使用的稳定性关键点之一在于注射推板平衡机构工作的稳定，由于多注射头塑封模在高温、多尘环境下工作，因此设计时一般采取齿轮、齿条啮合的方式确保动作顺畅。如下图

4.2 硬质合金料筒、注射头的寿命

注射头、料筒硬质合金材料优选高耐磨、超细微颗粒的硬质合金，既要考虑硬度也要考虑韧性，如我司开始使用的富士f10材料就因为脆性较大，易出现崩裂 问题 ，寿命不高。后降低硬度改为f20后，注射头、料筒的使用寿命得到显著提高;另外需强调注射头连接内螺纹孔加工的合理性，若采用烧结成型的螺纹，由于牙形角不规则，牙底尖角应力集中，使用寿命较低，容易出现拉断现象，因此要求注射头内螺纹采用电火花加工，牙底尖角圆弧过渡，则改善了注射头因螺纹孔加工不规范造成拉伤现象的发生。

 

4.3 注射动力的平衡设计(油路的平衡)

多注射头模具的推板一般采用二个油缸负责顶出与复位，因此设计时应该考虑油缸活塞同步上下，油路设计时不能采用串联式进油，而须采用并联式进油，确保注射推板受力平衡，工作稳定。

5 小结