1、 1 摘摘 要要 塑料模具是指利用其本身特定密闭腔体去成型具有一定形状和尺寸的立体形状塑料 制品的工具。随着塑料工业的发展和进步，人们对注射制件的要求越来越高。如何缩短 成型周期、降低生产成本、提高制件精度、使用范围和标准化程度，一直是塑料行业孜 孜以求的目标。近 20 年来注射成型工艺及模具新技术发展很快，新工艺和新结构层出不 穷。 本设计首先参照已有的空心球柄，加入自己的独特元素，结合人机工程、制造工艺 学和实用性，设计出本模具的塑件空心球柄，更具典型性，有侧孔，镶字等特征。 本文对该模具设计过程进行了详细的阐述，包括分型面设计，成型零部件设计，热流道 系统设计，标准模架的选取，推出机构的
2、设计，侧抽芯机构的设计，冷却系统和排气系 统的设计，以及注塑机的选择与校核。 与本文配套的还有模具的二维总装配图，一些重要零部件的二维工程图，以及由 Inventor 绘制的全部模具零部件的三维模型及模具三维装配图，以便动态模拟模具的实 际装配过程和实际的工作的过程，进行装配过程仿真和工作过程仿真，为模具的改进提 供有力依据。 关键词关键词：塑料模 型腔 精度 分型面 温度 2 绪绪 论论 模具是利用其本身的特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。因为它基 本上是机器自动生产，所以大幅度地提高了生产效率；又由于有固定的型腔或凸凹模， 生产的塑件的统一性好，精度高。 模具是一门非常重要的科
3、学，它涉及机械设计制造、塑性加工、铸造、金属材料及 其热处理、高分子材料、金属物理、凝固理论、粉末冶金、塑料、橡胶、玻璃等诸多学 科、领域和行业。 注塑成型是现代塑料工业中的一种重要的加工方法，世界上注塑模的产量约占塑料 成型模具总产量的 50 %以上。注塑成型能一次成型形状复杂、尺寸精确的制品，适合高 效率、大批量的生产方式，已发展成为热塑性塑料和部分热固性塑料最主要的成型加工 方法，因为现在许多材料都可以用塑料代替，而且塑料的成本很低，制造容易，可以加 工成很多复杂的形状，所以应用非常广泛。 塑料模具是指利用其本身特定密闭腔体去成型具有一定形状和尺寸的立体形状塑料 制品的工具。随着塑料工业
4、的发展和进步，人们对注射制件的要求越来越高。如何缩短 成型周期、降低生产成本、提高制件精度、使用范围和标准化程度，一直是塑料行业孜 孜以求的目标。近 20 年来注射成型工艺及模具新技术发展很快，新工艺和新结构层出不 穷。 国外模具工业起步早，各种先进模具制造理念和技术都是在国外萌芽，形成，成熟 和运用。目前先进模具技术主要包括热固性塑料注射模、无流道成型、新型冷却系统、 气体辅助成型、注射模计算机辅助设计(CAD)、辅助工程（CAE）与辅助制造（CAM)、精 密注射成型、低发泡注射成型、共注射成型、排气注射成型和反应注射成型。 自 20 世纪 70年代以来， 注射模 CAD/CAE/CAM技术
5、已成为当今世界热门的研究课题。 其主要标志为分散、零星的研究迅速发展为集中、系统的研制和开发，一些研究成果很 快地转化为促进模具行业进步的生产力。 1978年澳大利亚的 Moldflow 公司率先推出商业 化的三维流动模拟软件，在生产中发挥了作用。在以后的短短十余年间，国际软件市场 便涌现出许多注射模 CAD/CAE/CAM 商业软件，它包括了流动、保压、冷却、翘曲分析等 程序 4。该公司的软件基于美国 Cornell大学的科研成果，因此具有较高的水平和可信赖 3 性。德国 Aachen 大学 IKV 研究所的 CADMOULD 软件，包括模具结构设计、模具强度与刚 度分析、流动模拟及冷却分析
6、等程序。国外的一 些计算机公司将注射模的 CAE 软件与 CAD/CAM 系统结合起来，陆续在国际市场上推出了注射模 CAD/CAE/CAM 软件包（或者称 为注射模 CAD/CAE/CAM 工具包），受到了用户的欢迎。比较著名的有美国 CV 公司的 CAD/CAM 软件 CADD5、 美国麦道飞机公司的CAI)/CAM软件 UG11、 美国 SDRC 公司的 CAD/CAM 软件 I-DEAS、法国 CISIGRAPH 公司的 CAD/CAM 软件 STRIM100、美国 DELTA-CAM 公司的 CAD/CAM软件 DUCTS 等。这些 CAD/CAM与注射模 CAE软件一道构成了注射模的软件包。以 上的系统均能在 32 位工程工作站上运行。从国外的情况看，由于模具厂的规模一般都较 小，微机的使用率高于工作站的使用率。 目前，注射模具CAD/CAE/CAM的工作内容主要如下。 (1) 塑料制件的几何造型，采用几何造型系统，如线框架造型、表面造型和实体造 型，在计算机中生成塑料制件的几何模型，这是 CAD/CAE/CAM 工作的第一步。由于塑料 制件大多是薄壁件且
