?塑膠模具是一種用于壓塑、擠塑、注射、吹塑和低發(fā)泡成型的組合式模具的簡稱。模具凸、凹模及輔助成型系統(tǒng)的協(xié)調(diào)變化，可以加工出不同形狀、不同尺寸的一系列塑件。下面，小編帶大家了解一下塑膠模具設(shè)計(jì)制作要求：
產(chǎn)品要求適配性
尺寸精度要求：塑膠產(chǎn)品的尺寸精度直接影響其與其他部件的配合，所以模具設(shè)計(jì)必須保證能生產(chǎn)出符合尺寸精度要求的產(chǎn)品。例如，在電子設(shè)備外殼的塑膠模具設(shè)計(jì)中，外殼尺寸精度可能要求在 ±0.1mm 以內(nèi)，這就需要精確設(shè)計(jì)模具的型腔和型芯尺寸，考慮塑料材料的收縮率，一般通過模具制造公差的合理控制和收縮率的準(zhǔn)確補(bǔ)償來實(shí)現(xiàn)。
形狀復(fù)雜性適配：對于形狀復(fù)雜的塑膠產(chǎn)品，如具有內(nèi)部倒扣、側(cè)孔、曲面等特征的產(chǎn)品，模具設(shè)計(jì)要能夠?qū)崿F(xiàn)這些復(fù)雜形狀的成型。例如，采用滑塊、斜頂?shù)葯C(jī)構(gòu)來處理產(chǎn)品的側(cè)孔或倒扣結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)汽車內(nèi)飾件模具時(shí)，產(chǎn)品上有許多復(fù)雜的曲線和倒扣，需要精心設(shè)計(jì)滑塊和斜頂?shù)奈恢谩⑦\(yùn)動(dòng)方式，確保在脫模過程中產(chǎn)品能夠順利取出，同時(shí)保證產(chǎn)品形狀完整。
外觀質(zhì)量要求滿足：許多塑膠產(chǎn)品對外觀質(zhì)量要求很高，如表面光澤度、紋理等。模具的表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)影響產(chǎn)品外觀。例如，為了獲得高光潔度的產(chǎn)品表面，模具型腔表面需要進(jìn)行精細(xì)的拋光處理，其表面粗糙度可能要達(dá)到 Ra0.2 - 0.4μm。對于有紋理要求的產(chǎn)品，模具表面要通過電火花加工或化學(xué)蝕刻等方法制作相應(yīng)的紋理。
材料性能考慮
塑料材料特性：不同的塑料材料具有不同的流動(dòng)性、收縮率、熱穩(wěn)定性等特性。在模具設(shè)計(jì)制作中，要根據(jù)塑料材料的特性來設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。例如，對于流動(dòng)性好的 PP（聚丙烯）材料，澆注系統(tǒng)可以相對簡單；而對于流動(dòng)性差的 PC（聚碳酸酯）材料，需要設(shè)計(jì)較大的澆口和流道，以確保塑料能順利充滿型腔。另外，像 ABS 材料收縮率在 0.4% - 0.7% 之間，模具型腔尺寸要根據(jù)這個(gè)收縮率進(jìn)行放大設(shè)計(jì)。
模具材料選擇：模具材料的選擇要綜合考慮模具的使用壽命、產(chǎn)品批量、成型壓力等因素。對于大批量生產(chǎn)的模具，需要選擇高硬度、高耐磨的模具材料，如 P20 鋼（預(yù)硬塑料模具鋼）用于一般的注塑模具，H13 鋼（熱作模具鋼）用于需要承受較高溫度和壓力的壓鑄模具。模具材料還應(yīng)具有良好的加工性能，以便于進(jìn)行數(shù)控加工、電火花加工等模具制造工藝。
模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
分型面設(shè)計(jì)：分型面是模具上下模或動(dòng)定模的分離面，其設(shè)計(jì)合理與否直接影響模具的加工、產(chǎn)品脫模和外觀質(zhì)量。分型面應(yīng)盡量選擇在產(chǎn)品外形輪廓的最大截面處，這樣有利于模具的加工和裝配。例如，在設(shè)計(jì)簡單的盒子形狀的塑膠模具時(shí)，分型面可以設(shè)置在盒子的開口平面處，使模具結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)品脫模方便。同時(shí)，要考慮分型面對產(chǎn)品外觀的影響，避免分型面痕跡影響產(chǎn)品的美觀。
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)：澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、澆口和冷料穴等部分，它的主要功能是將塑料熔體平穩(wěn)地引入模具型腔。主流道的尺寸要根據(jù)注塑機(jī)的噴嘴尺寸和塑料材料的流量來設(shè)計(jì)，其錐度一般在 2° - 6° 之間。分流道的形狀（如圓形、梯形、U 形等）和尺寸要根據(jù)塑料的流量、模具的布局等來確定，以減少壓力損失和塑料的溫度降。澆口的位置和類型（如側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口等）對產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大，要根據(jù)產(chǎn)品的形狀、尺寸和外觀要求來選擇。例如，對于外觀要求高的產(chǎn)品，采用潛伏式澆口可以使?jié)部诤圹E不明顯。
冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)：冷卻系統(tǒng)的目的是使塑料產(chǎn)品在模具內(nèi)快速均勻地冷卻，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。冷卻系統(tǒng)主要由冷卻通道組成，冷卻通道的布局要根據(jù)產(chǎn)品的形狀和模具的結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)。一般來說，冷卻通道應(yīng)盡量靠近型腔表面，且分布均勻，使產(chǎn)品各部分冷卻速度相近，避免產(chǎn)生收縮變形、內(nèi)應(yīng)力等缺陷。例如，在設(shè)計(jì)圓形塑膠產(chǎn)品的模具時(shí)，冷卻通道可以環(huán)繞型腔布置，保證產(chǎn)品圓周方向的冷卻均勻性。冷卻通道的直徑、間距等參數(shù)也要根據(jù)塑料材料的熱性能和產(chǎn)品的尺寸來確定。
脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：脫模機(jī)構(gòu)用于在產(chǎn)品成型后將其從模具中順利取出。常見的脫模機(jī)構(gòu)有推桿脫模、推板脫模、滑塊脫模和斜頂脫模等。對于簡單的柱體或板狀產(chǎn)品，推桿脫模是一種常用的方式，推桿的位置要合理選擇，避免影響產(chǎn)品的外觀和功能。對于具有側(cè)孔或倒扣的產(chǎn)品，如塑料瓶蓋，需要采用滑塊或斜頂脫模機(jī)構(gòu)?；瑝K和斜頂?shù)脑O(shè)計(jì)要考慮其運(yùn)動(dòng)的可靠性、與其他模具部件的配合精度等因素。
制造工藝可行性
加工精度可達(dá)性：模具設(shè)計(jì)要考慮制造工藝的精度能否滿足要求。例如，模具型腔和型芯的尺寸精度、形狀精度等要在現(xiàn)有的加工設(shè)備和工藝條件下能夠?qū)崿F(xiàn)。在設(shè)計(jì)高精度的塑膠模具時(shí)，要采用高精度的數(shù)控加工中心進(jìn)行加工，并且對加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，如采用多次粗加工和精加工，合理選擇刀具和切削參數(shù)，以保證加工精度。
制造工藝順序合理性：模具制造過程是一個(gè)多工序的過程，包括毛坯準(zhǔn)備、數(shù)控加工、電火花加工、熱處理、表面處理等。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮這些工序的合理順序，避免出現(xiàn)工藝沖突或重復(fù)加工等問題。例如，在模具進(jìn)行熱處理后，由于材料硬度發(fā)生變化，可能需要對一些關(guān)鍵尺寸進(jìn)行精加工調(diào)整，所以熱處理工序應(yīng)安排在主要的數(shù)控加工工序之后，但在最終的表面處理工序之前。
成本控制與效率提升
成本控制方面：在模具設(shè)計(jì)制作中，要考慮如何控制成本。這包括選擇合適的模具材料，避免過度設(shè)計(jì)導(dǎo)致材料浪費(fèi)；合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，減少復(fù)雜的加工工序和零部件數(shù)量。例如，在滿足產(chǎn)品要求的前提下，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，如標(biāo)準(zhǔn)的推桿、澆口套等，這樣可以降低模具的制造成本。同時(shí)，優(yōu)化模具的加工工藝，提高加工效率，也可以間接降低成本。
生產(chǎn)效率提升方面：模具的設(shè)計(jì)應(yīng)有助于提高生產(chǎn)效率。通過合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，可以縮短注塑周期。例如，優(yōu)化澆口位置和數(shù)量，使塑料熔體能夠快速充滿型腔；合理布置冷卻通道，加快產(chǎn)品冷卻速度，從而減少產(chǎn)品的成型時(shí)間，提高模具的生產(chǎn)效率。此外，設(shè)計(jì)易于脫模的機(jī)構(gòu)也可以減少脫模時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。