注塑模具主要功能部件的實用技術(shù)研究

鄧汝光，韋識然（廣州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣州 510550）

注塑模具主要功能部件的實用技術(shù)研究

鄧汝光，韋識然
（廣州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣州 510550）

隨著塑料工業(yè)的蓬勃發(fā)展，各類塑料制品在家電、航空、軍工等領(lǐng)域被廣泛運用，科技時代的各種先進設(shè)備上都裝配有塑料制品，而這些塑料產(chǎn)品的質(zhì)量、耐用度主要取決于注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。本文對注塑模具主要功能部件型腔，型芯的結(jié)構(gòu)進行深刻研究，總結(jié)出先進的模具設(shè)計與制造方法，為廣大從事模具設(shè)計與制造的技術(shù)工程師提供可靠的技術(shù)支持。

模具結(jié)構(gòu)；分型面；加工精度；模具試制

塑料制件主要是靠成型模具獲得的，而制件的質(zhì)量是靠模具的結(jié)構(gòu)，精度和表面粗糙度來保證的。由于塑料成型工藝的飛速發(fā)展，模具的結(jié)構(gòu)也日益趨于多功能化和復(fù)雜化，這對模具的設(shè)計工作提出了更高的要求。雖然塑料制件的質(zhì)量與許多因素有關(guān)，但合格的塑料制件首先取決于模具的分型面設(shè)計與型腔型芯的加工質(zhì)量，其次取決于合理的成型工藝，世界上經(jīng)濟發(fā)達國家把模具作為機械制造的重要裝備，投入大量的財力物力進行開發(fā)和研制，如果主要功能部件的設(shè)計工藝規(guī)劃合理，會減少很多的模具加工和試模時間，可以提高模具加工的生產(chǎn)效率，為企業(yè)節(jié)省工作時間，降低工人的勞動強度。

1　塑料模具結(jié)構(gòu)與試模

對于國內(nèi)大部分的注塑模具生產(chǎn)廠家，加工普通的中等模具、大型模具他們的技術(shù)相對穩(wěn)定相對成熟，但對于比較精密的家電產(chǎn)品模具普遍存在設(shè)計方案不準確、加工精度不達標(biāo)、加工周期延長、產(chǎn)品外觀缺陷，模具耐用度不足等現(xiàn)象。就目前珠三角地區(qū)很難找到能夠按市場需求、客戶需求的技術(shù)標(biāo)準去完成精密塑料模具生產(chǎn)的廠家。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計包括型腔、型芯、型腔固定板、型芯固定板、頂針、復(fù)位桿、頂出機構(gòu)定位板和推板、拉料桿、定位圈、澆口套、動定模座板、支撐板、左右墊塊、主流道、分流道等。分型面的位置要有利于模具加工，排氣、脫模及成型操作，直接關(guān)系著塑料制件的表面質(zhì)量；加工機床的選擇，加工刀具的選擇、加工夾具的預(yù)緊、加工工藝安排的規(guī)劃，刀具路徑軌跡的擬定、都關(guān)系著塑料制品的質(zhì)量。“省時、高效、高品質(zhì)”是任何一家企業(yè)追求的目標(biāo)，如今國內(nèi)的這種技術(shù)運用不多，德國的機械制造技術(shù)的先進性是全球公認的同樣很難達到客戶的要求。精密家電產(chǎn)品塑料模具的試制含檢測試模、改模、再試模、模具成品入庫、模具保養(yǎng)等一系列的技術(shù)流程，這一完整的技術(shù)會促使當(dāng)今的精密塑料模具生產(chǎn)提高到新的臺階。

2　塑料模具分型面與型芯設(shè)計

分模主要是分型面設(shè)計和型腔、型芯區(qū)域規(guī)劃的合理性，如果規(guī)劃錯誤將會導(dǎo)致這套模具沒有辦法順利注塑出合格的塑料產(chǎn)品，這樣會浪費很多的研發(fā)時間和材料成本；如果模具的分型設(shè)計部分都合格但是在加工過程中沒有采用新技術(shù)、新工藝也會延長模具的生產(chǎn)加工時間，影響企業(yè)的模具生產(chǎn)進度安排，這樣就影響了模具生產(chǎn)效率，企業(yè)的利潤和發(fā)展將會要接受更加嚴峻的考驗。在模具分型面設(shè)計環(huán)節(jié)通常情況下設(shè)計師會對這種高度大約15MM的產(chǎn)品設(shè)計成“鑲件加固定板”的結(jié)構(gòu)形式，這種構(gòu)造節(jié)省材料，降低模具的成本，但在制造加工過程中每個“鑲件和固定板”都要裝夾，校表、對刀。一套普通精密模具要執(zhí)行幾次這樣的工藝過程會浪費很多的工時并加大了工人的勞動強度，這方案對于精密型家電產(chǎn)品的模具設(shè)計不可取。產(chǎn)品高度大約15MM的產(chǎn)品，設(shè)計師應(yīng)該在“型芯”的設(shè)計時考慮用“原身留”的設(shè)計方案，“原身留”相對“鑲件加固定板”的設(shè)計費點材料，但可以節(jié)省很多的工時，最關(guān)鍵的是可以增強模具本身的整體強度和精密度，提高模具的使用壽命。

3　塑料模具的現(xiàn)代制造工藝

模具主要零部件“型腔、型芯”的加工工藝基本由數(shù)控CNC完成，優(yōu)先選擇FANOC系統(tǒng)的數(shù)控銑床或加工中心，盡量采用工藝板裝夾或平口臺虎鉗裝夾，裝夾過程中用磁力百分表檢查加工工件的平面度，平行度和垂直度誤差應(yīng)控制小于0.03MM。加工過程中執(zhí)行粗加工、半精加工，精加工和超精加工這四個工藝階段，粗加工用直徑較大的刀粒刀提高加工效率，精加工用硬質(zhì)合金的新刀確保加工精度和誤差；型腔有的部位由EDM數(shù)控電火花機床去加工完成，電火花工藝可以為“型腔、型芯”的表面光潔度和裝配間隙精度提供保證；模具主要零部件“型腔、型芯”的材料使用進口“738”鋼材，確保加工工藝的順利進行，還可以提高注塑模具主要運動部件的壽命，提高了注塑模具所注塑出來的產(chǎn)品的表面光潔度，同時不會出現(xiàn)飛邊和毛邊等缺陷，提高模具的整體精度。

4　結(jié)語

塑料模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，特別是分型面的設(shè)計是整套模具設(shè)計的重點和難點，設(shè)計師一定要根據(jù)塑料產(chǎn)品的外觀尺寸特征去決定型腔和型芯的組成結(jié)構(gòu)，對于精密型的塑料模具在制造加工過程中優(yōu)先選擇“P20”“NAK80”等較好的鋼料作為主要功能部件的原材料，加工工藝上優(yōu)先選擇精密型數(shù)控機床和電火花機床去完成制造加工，檢測試制方面可以先采用美國autodesk公司的moldflow軟件進行模流分析檢測對比使模具成本降至最低。最后，希望本文能為在模具設(shè)計與制造方面的工作人員和廣大高校師生提供可靠的技術(shù)參考。

［1］滕宏春.模具制造工藝.大連理工大學(xué)出版社，2013（01）.

［2］張秀珍.機械加工質(zhì)量控制與檢測.北京大學(xué)出版社，2008（09）.

［3］劉靜安.鋁合金擠壓模設(shè)計.冶金工業(yè)出版社，1999:181-183.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.030

廣州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院2016年大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項目，編號［CX2015028］

鄧汝光（1977-），男，廣東人，高級工程師，研究方向為機械工程。