【正文】 ed, the design of a mold two cavity, single parting surface of injection mould, with direct gate. The key is to solve the choice, the mold parting surface thus determined, cooling system layout, plastic pouring system layout problem, and realize these functions in the circumstances, how to make effective and reliable motion mold. The process from the product structure, the specific structure of the mold, the casting mold system, mold forming part of the structure, the top out of the system, cooling system, the choice of injection molding machines and related parameters of the check, there are detailed design. Through the entire design process that can be achieved in the mold plastic parts of the chair requested. Through all the inspection, assembly drawings plete non standard parts injection mold with AutoCAD2022 parts and mould. KEY WORDS Seat plastic parts/Injection mold/One module and two cavities/Single parting surface 座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 1 1 緒論 塑膠模具的歷史和末來發(fā)展方向 模具的種類很多 ,有塑膠模具、五金模具、陶瓷模具等等。它的歷史悠久，現(xiàn)在在現(xiàn)代工業(yè)當(dāng)中，模具已經(jīng)有 工業(yè)之母 之稱。在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中，在國防設(shè)備當(dāng)中，在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，模具無一不存在，它所跨越的領(lǐng)域很寬。曾經(jīng)有專家預(yù)言：學(xué)會(huì)模具，五十年不會(huì)失業(yè) [1]。 在如此多的模具類別當(dāng)中注塑模具 又是屬于最大的一類，電腦、電視、電話、洗衣機(jī)、空調(diào)、風(fēng)扇、打印機(jī)、手機(jī)等等很多產(chǎn)品的零配件都離不開注塑的塑膠產(chǎn)品。所以，在我們以后的學(xué)習(xí)當(dāng)中，我們只會(huì)講到塑膠模具的設(shè)計(jì)。雖然內(nèi)容比較單一，但是特別專業(yè)，是初學(xué)者學(xué)習(xí)塑膠模具較好的參考資料。 隨著改革開放的深入，近幾年來，塑膠模具在珠江三角洲的發(fā)展速度特別快。體現(xiàn)最大的地區(qū)就是：廣東省東莞、中山、佛山、深圳、珠海等地?，F(xiàn)在，珠江三角洲已經(jīng)成為全球模具最大制造中心。臺(tái)商、港商在此些地區(qū)的投資越來越多。另外，在沿海省份，如江蘇、上海、浙江、福建等等，模具的發(fā)展也特 別快。以至于某些媒體有這樣的感嘆： 5000元也難請一個(gè)藍(lán)領(lǐng)技工（從事模具設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)、模具數(shù)控加工制造的中層技術(shù)人員 ） [2]。 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，模具的進(jìn)步，客戶對(duì)塑膠產(chǎn)品的要求也就越來越高。廠商也就對(duì)從事模具設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)、模具加工人員的素質(zhì)要求越來越高。例如對(duì) AutoCAD、Pro/e、 UG、 Solidworks、 MasterCAM等軟件的熟悉運(yùn)用已經(jīng)是較基本的技能要求之一。在學(xué)歷方面，很多廠商設(shè)計(jì)開發(fā)部門要求也比較高，一般要有大專文憑。不過，對(duì)于多年從事模具的人員來講，這個(gè)方面并不重要，重要的是有無經(jīng) 驗(yàn)。對(duì)于既沒文憑又沒經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者來說，如果有決心又熱心去對(duì)待模具學(xué)習(xí)，這也不是一個(gè)很艱難的過程。模具不難，難的是自已持之以恒的心。經(jīng)過自已的努力，一 兩 年之后，每一個(gè)人都可以在模具的領(lǐng)域中尋找到屬于自已的一條發(fā)展之路。 塑膠模具的組成 座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 2 一般情況下 ,對(duì)于塑膠模具而言 ,大概有二類 ,一為二板模 (two plate),也可叫大水口 。 另一類為三板模 (three plate),又可叫細(xì)水口 。 此外 ,現(xiàn)在熱流道模具的運(yùn)用也越來越多 。 還在有的公司 ,有二板半板的說法 。 不管是二板模，還是三板模，還是熱流道模具，塑膠模具一 般由以下幾個(gè)部分組成 ： （ 1） 塑膠模具標(biāo)準(zhǔn)模架：這個(gè)我們可以直接從標(biāo)準(zhǔn)模架制造廠商那里訂購。它構(gòu)成了塑膠模具最基本的框架部分。 （ 2） 塑膠模具的核心部分 模仁部分：它是模具里面最重要的組成部分。塑膠產(chǎn)品的成形部分就在模仁里面，大部分時(shí)間的加工也花費(fèi)在模仁上。不過，相對(duì)有些比較簡單的模具，它沒有模仁部分，產(chǎn)品直接在模板上面成形。早期的塑膠模具大都如此。國內(nèi)的很多教科書上面也重點(diǎn)講這種模具，相對(duì)比較落后 [3]。 （ 3） 塑膠模具常用附助零件：如定位環(huán)、注口襯套、頂針、抓料銷、支撐柱、頂出板導(dǎo)柱導(dǎo)套、垃圾釘?shù)鹊取? （ 4） 塑膠模具的附助系統(tǒng)：一般的塑膠模具有以下三個(gè)系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)。有時(shí)，因?yàn)樗\(yùn)用的塑膠材料需加熱的溫度很高，所以，有的模具還會(huì)存在一個(gè)加熱系統(tǒng)。 （ 5） 塑膠模具的附助設(shè)置：如吊環(huán)孔、 KO孔等等。 （ 6） 當(dāng)塑膠產(chǎn)品有死角的時(shí)候，模具還會(huì)有一個(gè)或多個(gè)處理死角的結(jié)構(gòu)。如滑塊、斜頂、油壓缸等等。在國內(nèi)大部分書上介紹這種處理死角的機(jī)構(gòu)稱之為 抽蕊機(jī)構(gòu) [4]。 其實(shí)，塑膠模具并不難，不管塑膠產(chǎn)品怎樣變化，對(duì)于來成形此塑膠產(chǎn)品的模具而言，它的結(jié)構(gòu)無非就是上述的幾個(gè)方面。而模具之間的差別就在于模具 是大還是??？各個(gè)附助零件、附助設(shè)置、附助系統(tǒng)的位置或者方式不一樣。處理死角的方法、結(jié)構(gòu)、大小等有所變化而已。當(dāng)然，要設(shè)計(jì)出來的模具加工簡單、裝配方便、壽命長、價(jià)格洽中、成形產(chǎn)品不錯(cuò)，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)特別重要。好的經(jīng)驗(yàn)，可以處理設(shè)計(jì)、加工當(dāng)中出現(xiàn)的問題，對(duì)待 不同產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 也比較有把握。 塑膠模具設(shè)計(jì)的一般程序 座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 3 審核客戶所提供的塑膠產(chǎn)品的圖紙、產(chǎn)品樣品或者軟件二維、三維檔案。這個(gè)步驟很關(guān)鍵也很重要。不同公司不同的設(shè)計(jì)人員水平不一樣，也許或多或少會(huì)在客戶所提供的東西當(dāng)中出現(xiàn)一些錯(cuò)誤。如樣品與產(chǎn)品圖某些部位有 差異 ,圖紙漏了尺寸 ,二維與三維擋案對(duì)不上號(hào) ,有時(shí)只提供了樣品 ,而沒有產(chǎn)品圖紙或者軟件檔案等等 [5]。 此外 ,這里有一個(gè)特別重要的一點(diǎn)就是 :客戶所提供的東西上面 ,有一些信息設(shè)計(jì)人員必須掌握 ： （ 1） 這個(gè)塑膠產(chǎn)品在模具當(dāng)中是一模幾穴。這個(gè)一般決定了模具的大小，也考慮了生產(chǎn)的可行性。 （ 2） 這個(gè)塑膠產(chǎn)品的塑膠材料是什么，縮水率是多少。這個(gè)決定了模具成形部分的加工尺寸。 （ 3） 此外，客戶最好能夠說清楚這個(gè)產(chǎn)品的進(jìn)膠方式，并且在哪個(gè)位置進(jìn)膠。這個(gè)一般決定了模具的種類。 （ 4） 有 時(shí)，客戶還會(huì)特別強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品某些地方外觀的重要性以及塑膠產(chǎn)品的分模面位置、處理死角的方式等等。 針對(duì)上述的問題，如果有遺漏或者設(shè)計(jì)人員 自己 不清楚的地方，一般情況下不能私自決定它是一模幾穴、材料用什么等等。必須跟主管或者客戶溝通好。確定其內(nèi)容的正確性。最好有客戶或主管的正式簽名和文件。因?yàn)檫@會(huì)關(guān)系到一個(gè)責(zé)任的敏感話題 [6]。 審核確認(rèn)后，如果沒有三維軟件的檔案，一般設(shè)計(jì)人員都必須依據(jù)客戶所提供的資料用 pro/e、 UG等軟件去建三維產(chǎn)品。有了三維產(chǎn)品，這樣很方便于后面的拆模、設(shè)計(jì)產(chǎn)品圖和設(shè)計(jì)零件加工圖等 工作。 設(shè)計(jì)塑膠產(chǎn)品圖。依據(jù)三維軟件檔案，一般用 AutoCAD去處理。這是為下一步設(shè)計(jì)塑膠模具組立圖作準(zhǔn)備的。在設(shè)計(jì)塑膠產(chǎn)品圖時(shí)，我們最好有二張內(nèi)容相同的塑膠產(chǎn)品圖。差別在于一張產(chǎn)品圖沒有被放大，它里面所有的標(biāo)注尺寸為理論尺寸，也就是塑膠產(chǎn)品在實(shí)際當(dāng)中運(yùn)用時(shí)的參考尺寸。另一張產(chǎn)品圖是被放大了的，放大的倍數(shù)等于 1加上塑膠材料的縮水率。例如： ABS料，它的放大倍數(shù)就是 。這張被放大的產(chǎn)品圖特別重要，它是作為設(shè)計(jì)模具組立圖的產(chǎn)品依據(jù)，也是加工現(xiàn)座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 4 場加工師傅們在加工時(shí)進(jìn)行圖紙檢查和審核的依據(jù)。所以，在此我 建議模具設(shè)計(jì)人員在處理產(chǎn)品圖時(shí)最好有這么兩張產(chǎn)品圖，特別是被放大的產(chǎn)品圖尤為重要。 依據(jù)放大的塑膠產(chǎn)品圖設(shè)計(jì)塑膠模具組立圖 。 設(shè)計(jì)組立圖一般步驟如下： （ 1）產(chǎn)品的擺放。 （ 2）設(shè)計(jì)公母模仁的大小。 （ 3）有死角時(shí)，先設(shè)計(jì)處理死角的機(jī)構(gòu)。 由于我要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品 沒有死角，可跳過此步驟。 （ 4）設(shè)計(jì)模架的大小。 （ 5）設(shè)計(jì)系統(tǒng)，追加附助零件、附助設(shè)置。 （ 6）檢查審核，追加圖框，標(biāo)注組立圖尺寸，填寫標(biāo)題欄，制作材料明細(xì)表。 （ 7）審核確定之后，進(jìn)行打印。 設(shè)計(jì)塑膠模具零件加工圖 可以這么說，塑膠模具產(chǎn)品圖、塑膠模具組立圖等等的設(shè)計(jì)都是為這個(gè)步驟所服務(wù)的。設(shè)計(jì)的結(jié)果就是出模具的零件加工圖 。 與塑膠模具產(chǎn)品成形部分有關(guān)聯(lián)的零件的加工圖紙統(tǒng)稱為 模仁零件加工圖 。如公母模仁、公母模仁入子、滑塊、斜頂?shù)鹊取ＴO(shè)計(jì)模仁零件加工圖，一般都是依據(jù)模具組立圖運(yùn)用 pro/e、 UG等軟件進(jìn)行拆模。這個(gè)步驟特別重要，所有用軟件拆模出來的零件一定要與組立圖當(dāng)中的相應(yīng)部位相吻合。拆模之后，對(duì)拆模出來的零件進(jìn)行轉(zhuǎn)視圖、標(biāo)注尺寸、追加圖框、填寫標(biāo)題欄，制作出零件加工圖之后 進(jìn)行打印等。有的設(shè)計(jì)人員有時(shí)不用三維軟件拆模，而直接在 AutoCAD的模具組立圖上處理 。我這次設(shè)計(jì)的步驟是先設(shè)計(jì)模具組立圖，然后參照組立圖分模。 模板零件加工圖的設(shè)計(jì)一般都是直接在 AutoCAD的模具組立圖檔案中處理的。一般它有上下固定板、上下頂出板、公母模板、公母模承板、剝料板等等模板零件加工圖。 一般公司只對(duì)需要加工的附助零件有加工圖紙。如注口襯套，支撐柱，頂針等等。而對(duì)其他不需要加工的附助零件就沒有圖紙。如垃圾釘 ，頂出板導(dǎo)柱 導(dǎo)套，定位環(huán)等等 [7]。但是，對(duì)于較大較正規(guī)的公司，塑膠模具設(shè) 計(jì)當(dāng)中每一個(gè)附助零件的圖紙都不能缺少。特別是出口模具，要求更加嚴(yán)格。模具需加工零件的備料示意圖、座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 5 銅工（電極）加工圖、線切加工圖、模具開模產(chǎn)品頂出示意圖、死角處理機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖、模仁組立爆炸圖。這些圖紙的設(shè)計(jì)一般公司都不會(huì)有，但是我們偶爾也會(huì)遇到。具體的內(nèi)容可參考后面的資料。 當(dāng)模具的所有圖紙出來之后，進(jìn)行檢查審核，主管簽字之后，進(jìn)行打印。最后，由專職文員備案存檔。上面所講述的步驟，有很多可以交叉進(jìn)行。并且在設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們還要關(guān)系到了模具材料的訂購 ,材料的審核確認(rèn) ,材料的入庫備存 ,客戶的溝通 ,產(chǎn)品、模具的設(shè)變 等等工作。總之，說模具容易又不容易，說難也不難。最主要的是認(rèn)真去對(duì)待塑膠模具的每一個(gè)部分，每一個(gè)步驟，每一種方法 ,很多問題均可迎刃而解 。 座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 6 2 塑件 的 成型工藝性 分析 材料的選擇 塑膠的定義 ： 塑膠又可叫高分子聚合物，也有人稱之為樹脂。它是由許多分子構(gòu)成的有機(jī)化合物，添加一些添加劑之后，通過加熱、擠壓、填充等等過程，使原本顆粒狀態(tài)的固態(tài)變成有流動(dòng)性最后又成為固態(tài)狀態(tài)。這種東西我們把它稱之為塑膠。 塑膠材料的分類 ： 一般情況下，我們把塑膠材料分成為二大類：熱可硬性塑膠（ thermosets plastics） :例如：尿素樹脂（ urea resins）、環(huán)氧樹脂（ epoxy resins）、熱可塑性塑膠（ thermoplastics plastics） :例如： PVC料、 ABS料、 POM料、 PMMA料、 PC料、 PS料等等。它可以回收再次利用，注射模具一般都用這種材料。我們在此重點(diǎn)介紹。 塑膠材料的一般特性 ： 比較輕并且較堅(jiān)固。絕緣性好。耐水，耐油，耐藥品性 。透明半透明好，有光澤。容易成形，生產(chǎn)出率高。 最常用的熱可塑性塑膠的介紹 ABS料 (Polyvinyl chloride 中文名：聚氯乙烯 )： 用途 ：桌布，包裝膜，公事包，手提包，化學(xué)鞋， HIPS則可以用來作電冰箱里襯。另有人造海棉。透明性好 ,抗拉強(qiáng)度與表面硬度都大。但是在低溫時(shí)不耐沖擊 ,不耐紫外線。 PC料（ Polycarbonate 中文名：聚碳酸酯樹脂 )： 抗紫外線。但是需到 220230℃才能軟化熔融，粘度也大，故成形較難，需高溫高壓。 注意： 我們在設(shè)計(jì)產(chǎn)品或者設(shè)計(jì)模具時(shí)，一般情況下，產(chǎn)品的材料由公司決定。但是一定要知道這個(gè)產(chǎn)品的材質(zhì)。因?yàn)椴煌漠a(chǎn)品材質(zhì)其性能不一樣，那么就決定了此種產(chǎn)品只能適用于哪種環(huán)境以及其壽命等 。 出于經(jīng)濟(jì)性及產(chǎn)品性能的綜合 考慮，本產(chǎn)品擬采用常見的 ABS料 [10]。 座椅 塑件的測繪 座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 7 塑件的二維圖 任何一個(gè)零件從傳統(tǒng)意義上來說，它必須含有二維平面圖紙，這樣它的尺寸就一目了然了。本次的 座椅 塑料件經(jīng)測繪后的平面圖見圖 ： 圖 21 座椅 塑件二維圖 座椅 塑件的三維圖 本次 設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為注塑機(jī)一次成型，采用一模兩腔的潛伏式澆