隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代也越來越頻繁，與之相關(guān)的模具成型部分及相關(guān)機(jī)構(gòu)也會(huì)隨之發(fā)生變化，如何降低整套模具的開發(fā)制造周期就顯得特別重要了。為了最大限度降低模具的設(shè)計(jì)開發(fā)周期，現(xiàn)在人們?cè)絹碓街匾暷＞叩臉?biāo)準(zhǔn)化工作，將同種類型不同型號(hào)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)出企業(yè)內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)模架及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件（包括標(biāo)準(zhǔn)流道設(shè)計(jì)），這樣我們?cè)谀＞咴O(shè)計(jì)開發(fā)過程中只要把產(chǎn)品三維建模與分模完成后，直接將模芯、型芯等零件裝配到對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模架中即可。這樣我們只要細(xì)化斜推、滑塊等機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)就可輕松完成整副模具的設(shè)計(jì)開發(fā)工作。由于模具在制造過程中涉及到的機(jī)加工與電加工的范圍比較廣，因此模具設(shè)計(jì)開發(fā)要遵循易加工的原則，最大限度減少模具的加工周期。本文結(jié)合作者多年的注射模具設(shè)計(jì)與制造經(jīng)驗(yàn)，以壁掛空調(diào)器面板注射模具的設(shè)計(jì)為例，來對(duì)注射模具設(shè)計(jì)方法與技巧加以闡述。 
 

零件三維建模 

 

該模具設(shè)計(jì)的依據(jù)是塑件圖紙和塑料制件樣品。對(duì)于塑件圖紙，要注意圖紙的技術(shù)要求，許多圖紙明確給出尺寸公差等級(jí)、未注圓角、產(chǎn)品壁厚等，這些在模具設(shè)計(jì)時(shí)必須加以注意；對(duì)于塑料制件樣品，重點(diǎn)是在樣件上提取有用的模具設(shè)計(jì)信息，避免在設(shè)計(jì)上走彎路，這些信息包括分型面的位置、澆口的位置和形式、頂桿的大小與分布、抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等等。該塑件材料為ABS，顏色為乳白色，按統(tǒng)一色板檢驗(yàn)。制件成型后要求表面平整光潔，無扭曲變形、裂紋、流痕、熔接痕等外觀缺陷，U面平直度≥1mm。尺寸公差按GB/T14486-MT5級(jí)執(zhí)行，壁厚為2.5mm，未注倒圓角為R0.5mm，外表面不允許設(shè)置澆口。設(shè)計(jì)人員要認(rèn)真消化圖紙，特別是尺寸的標(biāo)注是否準(zhǔn)確、齊全，有沒有未注脫模斜度、公差要求、裝配要求等等，熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度，若存在這些方面的問題，就得及時(shí)與客戶取得聯(lián)系，把存在的疑問一一消除。該塑件采用proeWildfire軟件進(jìn)行三維建模，形狀如圖1所示,整個(gè)產(chǎn)品建模完成大概需0.5～1天時(shí)間，并且在三維造型過程中要特別注意校驗(yàn)整體與卡勾的裝配尺寸及相互配合產(chǎn)品的脫模斜度，以免在設(shè)計(jì)中產(chǎn)生不必要的失誤。

圖１、面板塑件（含流道與冷卻系統(tǒng)）

 

模具設(shè)計(jì) 

分型面的選擇及排氣槽設(shè)計(jì) 
 

圖2、塑件分模設(shè)計(jì)

由于塑件上有和開模方向不同的側(cè)向凸凹，故需確定其勾卡的側(cè)抽方式，如斜導(dǎo)柱、斜滑塊、斜頂、斜推、液壓油缸等。考慮到該面板模具抽芯距離不大、加工工藝和制造成本等因素，決定擬采用斜頂，但由于卡子之間的距離太近，若全部采用斜頂就會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，故可采用7個(gè)斜頂、1個(gè)斜推進(jìn)行側(cè)抽芯,斜頂與斜推傾斜角度根據(jù)側(cè)抽芯距離而定。為了保證頂出平穩(wěn)可靠，決定采用雙油缸頂出復(fù)位系統(tǒng)，同時(shí)配有行程開關(guān)進(jìn)行行程控制，通過頂桿、斜頂和斜推等將塑件從動(dòng)模芯中頂出，這樣，不僅工作效率高，而且有利于提高模具壽命。流道系統(tǒng)依靠拉模器和大小拉桿的限位作用進(jìn)行卸料。


在分模設(shè)計(jì)與模架設(shè)計(jì)完畢后，緊接著要進(jìn)行其它模具零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同樣在proeWildfire2.0裝配模塊中進(jìn)行剩余零部件的三維造型和裝配，由于零部件較多，在此不再詳述，但造型完畢后要注意進(jìn)行全局干涉檢查，若存在零部件間的干涉還得進(jìn)行修改。最后，進(jìn)行流道系統(tǒng)和頂桿孔的三維造型設(shè)計(jì)，流道按Moldflow軟件分析結(jié)果進(jìn)行三維設(shè)計(jì)即可，而頂桿孔的設(shè)計(jì)既要顧及易蓄模的地方，又要考慮到冷卻水道的布置問題，其位置排布如圖4所示。


1.定模座板 2.推板 3.推板導(dǎo)套 4.頂桿固定板 5.推板導(dǎo)柱 
6.動(dòng)模套板 7.大拉桿 8.小拉桿 9.動(dòng)模芯 10、11.精定位 12.定模套板 13.定模芯 14.脫澆板 15.定模座板 16.導(dǎo)柱 17.導(dǎo)套 18.定位圈 19.澆口套 20.復(fù)位桿 21.大拉桿 22、23.拉桿導(dǎo)套 24.拉桿限位板 25.拉料釘 26.限位柱 27..支撐柱 28、32、36、37、40、44、49斜頂 29、33、41、45、50導(dǎo)軌 30、34、42、46、51導(dǎo)向塊 31、35、43、47、52耐磨塊 38、39. 剎緊塊 48.型芯 53.斜推


塑料充滿型腔后，應(yīng)通過冷卻使之定型，從而得到制品。冷卻水道的分布應(yīng)遵循一定的原則，總的來說，應(yīng)保證塑件充分冷卻且收縮平衡，而又不與其它零部件、孔系發(fā)生連通現(xiàn)象，以免漏水。本例中水道縱向排布，直徑為φ12mm，具體布置形式見圖1。冷卻系統(tǒng)設(shè)有翻水孔，以增加冷卻效果，同時(shí)采用O型密封圈密封，以免出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，而且快速管接頭不要露在模具外面，以免吊裝和放置模具時(shí)將其壓壞。 


在進(jìn)行注射模具設(shè)計(jì)時(shí)，選材非常重要，如果模具材料選擇的不恰當(dāng)，很可能會(huì)影響模具的使用壽命和工作效率，因此，必須嚴(yán)格按照制造工藝合理選擇模具材料,其料單如表1所示。模具設(shè)計(jì)構(gòu)思的過程，也就是模具圖紙的繪制過程。隨著CAD/CAM技術(shù)的迅速發(fā)展，無圖紙加工雖已日見普遍，但是在一般的實(shí)際加工過程中模具圖紙仍然是必不可少的，因?yàn)樗芙o操作工和鉗工等提供一些重要位置尺寸、裝配尺寸、技術(shù)要求、形位公差、粗糙度等，現(xiàn)僅將該模具的裝配圖（如圖4所示）展示給大家，僅供參考。 結(jié)語

本文結(jié)合自己多年的注射模設(shè)計(jì)與制造經(jīng)驗(yàn),以明確而簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)思路詳細(xì)介紹了從零件三維建模、分模設(shè)計(jì)、模架三維裝配設(shè)計(jì)、模具零部件三維造型到模具裝配二維圖一整套注射模設(shè)計(jì)方法與技巧。通過掌握上面的設(shè)計(jì)方法與技巧,有利于提高模具設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平和工作效率,縮短新產(chǎn)品的模具開發(fā)周期,從而為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益.