1、PDF外文：http:/ 1 中文 6250 字 出处： Low M L H, Lee K S. A parametric-controlled cavity layout design system for a plastic injection mouldJ. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2003, 21(10-11): 807-819. 注塑模的参数控制型腔布局设计系统 M. L. H. Low and K. S. Lee 机械工程系 ，新加坡大学，新加坡 &nbs
2、p;如今，塑料产品的 上市时间变的越来越短 ，因此，制造注塑模的可用交货时间也变的少了。 在模具的设计阶段有个省时的潜在方法，因为由于每个模具设计可以是标准化的，所以一个设计程序可以被重复使用。 本文提出了一种通过使用标准模版来控制几何参数的方法来设计注塑模的型腔布局。 标准模版的型腔布局设计包括可能布局的配置。每个布局设计的配置都有其特有的由所有几何参数构成的 布局设计表格。 这个标准模版是预定义在合型设计的布局设计的级别时的。这样就能够确保要求的配置能够被快速地输入 到模具装配设计中，而不需要重新设计 布局。这使得它在模具制造前 产品设计师和模具设计师之间的技术讨论上更有用。 在讨论时直接
3、改变 3D 型腔的布局设计，这样可以节省时间和避免错误传达。型腔设计的标准模版便于各个模具制造公司依照顾客具体要求而制造他们各自的规格。 关键词：型腔布局设计；几何参数；合型；注塑模设计；标准模板 1 简介 注塑法是在一个较好的公差范围内生产大量塑料零件的最简单的方法。 在注塑法中有两 个主要的要求。那就是注塑设备和注塑模。 注塑制模机上有安装好的模具并且提供有将熔融的塑料从机器中转移到模具中的机械 设， 利用压力应用程序来加紧模具来 喷出 成型的塑料部件。 注塑模是将熔融的塑料转变成最终具有详细尺寸形状的塑料部件的工具。 如今，随着塑料部件的上市时间变得越
4、来越短，在一个更短的时间里生产注塑模变得更加必要。 注塑模具的设计及其相关的领域有很多工作都是依靠电脑技术来完成的。 知识库系统例如 IMOLD1.2， IKMOULD3， ESMOLD4， 台湾 5的国家程康大学 6的知识库系统，德雷塞尔大学的知识库系统等都是注塑模具设计较发达的。如 HyperQ/Plastic7， CIMP8，FIT9系统等 ,通过使用知识库系统在挑选塑性材料方 面有了发展。 在注塑法 10-12的分离设计技术上也同样有所提高。 据观察尽管模具制造公司仍在使用 3D CAD 软件来进行模具设计， 大量的时间都浪费在了仔细检查每个项目的同一设计程序。
5、在模具设计阶段如果 重复的设计程序能够标准化进而避免了常规任务就能够更好的节省时间。 在合型方面一个有 条理的树形分层设计也同样是个重要因素 13,14。 然而，在型腔的布局设计中 有极少的工作是控制参数，这样，这片领域将是我们主要的焦点。尽管在设计型腔的布局时有很多的方法 15,16，模具设计师们更倾向于使用最常见的设计方法，这样就 有必要在型腔布局设计层面上制定标准。 本文介绍了基于标准模板通过控制参数来设计注塑模的型腔布局设计的方法。 首先，必须确定一个有条理的树形合型分层设计。其次，对标准配置和不标准配置之间不同型腔配置进行分类 。在配置数据库中将标准配置列表，并且每个配置
6、有其自己的布局设计表来控制它自身的几何参数。 这个标准模板在模具合型设计的布局设计阶段进行先验。 2 图 1.前嵌入（型腔）和后嵌入（型芯） 2 注塑模的型腔布局设计 注塑模是将熔融的塑料转变成最终具有详细尺寸形状的塑料部件的工具。这样， 一个模具的最后部分要包含有 推出机构。大多数的模具由两部分构成：动模板和定模板。在有些模具制造公司，动模板也被称为凹模，定模板也被称为凸模。 表一所示为动模板（凹模）和定模板（凸模）。 熔融的塑性材料被注射进型腔中。熔融的塑性材料固化后就形成了部件。表二所示为一个简单的两板式注塑模
7、。 图 2 单型腔合型 2.1 单型腔和多型腔 的 区别 通常，熔融塑性材料所注入的空间被称为型腔。型腔的 排列被称为型腔的布置。当模具包含有超过一个的型腔时被称为多型腔模具。图 3（ a）和图 2（ b）所示为一个单型腔模具和一个多型腔模具。 单型腔模具通常用来制造大的 直方的部件例如打印机的外壳和电视机的外壳。对于较小的部件如手机外壳和齿轮，一般更经济的用多型腔模具来生产，这样 每个模具周期能够生产更多的部件。顾客通常决定型腔的数目，所以他们不得不平衡机器设备的费用和部件的费用。 2.2 多型腔 的 布局 同时能生
8、产不同产品的多型腔模具称为一个系列模具。然而， 它并不经常用来设计有不同型腔的模具，因为型腔不一定能同时在同一个温度下被熔融的塑性材料填充满。 另一方面，一个多型腔模具在整个的模具周期中生产相同的产品会用到平衡布局和不平衡布局。平衡布局是指型腔能够在相同的熔融条件下同时全 部被填充满 15,16。 当使用不 3 平衡布局时可能会产生成型不完全的模具，但是可以通过修改分型面的浇流道 （熔融塑性材料从浇口流到型腔的通道） 的长度来克服。 然而这不是一个高效的方法，在可能的情况下避免使用。图 4 所示为由于使用不平衡布局而导致了成型不完全的情况。 平衡布局能 更进一步的分为两
9、类：线形和环形。平衡线形布局适用于 2、 4、 8、 16、 32等型腔，也就是说它遵循 n2 系列。平衡环形布局可以有 3、 4、 5、 6 或者更多的型腔，但是由于空间限制在平衡环形布局的型腔布置上有数量的 限制。图 5 所示是 讨论过的多型腔布局。 3.设计方法 本章概况地介绍注塑模的高级参数控制型腔布局设计系统的设计方法。 模具设计的有效工作方法包括将大量的组件和部件安排到设计树的最合适的层次上。 图 6 所示为 第一级 的组件和部件在 设计树的合型层。 设计树的第二层向前直到第 N 层的合型层上的组件和部件将被组合。 在这个系统中，重点是“型腔的布局设计”。 图 3（ a）单型腔模具。（ b）多型腔模具
