一．对塑料成型模具设计的认识
随着工业的发展，模具所占的地位越来越重要，尤其是塑料模具，其应用更加广泛，技术含量更高，我们每天都在享用着它带来的成果。塑料制件在工业中的应用日益普及，这是由于他们具有一系列特殊优点决定的：1.重量轻：塑料是一种轻质的材料。一般塑料的相对密度为0.83---2.2，最轻的塑料相对密度只有0.83，比水还轻；最重的塑料是聚四氟乙烯，相对密度2.2。总的来说，塑料的平均相对密度约为铝的1/2，钢的1/5，铅的1/8。以空气或其他气体为填料而制得的泡沫塑料相对密度更小，几乎只有软木的1/10；木材的1/30。塑料相对密度小，这对于要求减轻自重的汽车、飞机、船舶、宇航工业等，具有特别重要的意义。 2.比强度高：比强度是强度与密度之比。许多塑料的比强度相当高，其中玻璃纤维增强塑料的比强度达到甚至超过拉钢材的水平。在空间技术上使用的结构材料，不但要求高强度高刚性，而且要求质轻，因此衡量一种材料的强度和刚性更常用的是比强度和弹性模量。 3.优良的耐磨、自润和吸震性能：由于塑料具有磨擦系数小、耐磨性高、自润滑性好等特点，并且具有一定的机械强度。 4.粘结能力强：一般塑料都有一定的粘结能力。 5.优越的化学稳定性：一般塑料对酸、碱、盐等化学物质均具有一定的抗腐能力。 6.优良的电绝缘性能. 所以注塑模具发展的特别的快是本次模具设计的重点。
一．我国模具技术的现状?
我国模具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，我国主要汽车模具企业，已能生产部分轿车覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模、覆盖面大增，已从电机、电铁芯片模具，扩大到接插件、电子零件、汽车零件、空调器散热片等家电零件模具上。塑料模已能生产34\、48\大展幕彩电塑壳模具，大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。塑料模热流道技术日臻成熟，气体铺助注射技术已开始采用。压铸模方面已能生产自动扶梯整体梯级压铸模及汽车后轿齿轮箱压铸模等。模具质量、模具寿命明显提高；模具交货期较前缩短。模具CAD/CAM/CAE技术相当广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具CAD/CAE软件。电加工、数控加工在模具制造技术发展上发挥了重要作用。模具加工机床品种增多，水平明显提高。快速经济制模技术得到了进一步发展，尤其这一领域的高新技术快速原型制造技术(RPM)进展很快，国内有多家已自行开发出达到国际水平的相关设备。模具标准件应用更加广泛，品种有所扩展。模具材料方面，由于对模具寿命的重视，优质模具钢的应用有较大进展。正由于模具行业的技术进步，模具水平得以提高 ，模具国产化取得了可喜的成就。历年来进口模具不断增长的势头有所控制，模具出口稳步增长。
模具的分类方法很多，按制造的产品分类，可以分为塑料模具、冲压模具、锻压模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等。其中，尤以注塑模具和冲压模具用途广、技术成熟、占据比例大。
二、我国模具技术与国外的差距? 1、产需矛盾?
工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度加快，对模具的要求越来越高，尽管改革开放以来，模具工业有了较大发展，但无论是数量还是质量仍满足不了
国内市场的需要，目前满足率只能达到70%左右。造成产需矛盾突出的原因，一是专业化、标准化程度低，除少量标准件外购外，大部分工作量均需模具厂去完成。加工企业管理的体制上的约束，造成模具制造周期长，不能适应市场要求。二是设计和工艺技术落后，如模具CAD/CAM技术采用不普遍，加工设备数控化率低等，亦造成模具生产效率不高、周期长。总之，是拖了机电、轻工等行业发展的后腿。?
2、产品结构、企业结构等方面?
模具按国家标准分为十大类，其中冲压模、塑料模占模具总量的主要部分。按产值统计，我国目前冲压模占50%-60%，塑料模占25-30。国外先进国家对发展塑料模很重视，塑料模比例一般占30%-40%。国内模具中，大型、精密、复杂、长寿命模具比较低，约占20%左右，国外为50%以上。我国模具生产企业结构不合理，主要生产模具能力集中在各主机厂的模具分厂(或车间)内，模具商品化率低，模具自产自用比例高达70%以上。国外，70%以上是商品化的。?
3、产品水平
衡量模具产品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的复杂程度、模具的使用寿命和制造周期等。国内外模具产品水平仍有很大差距。?
4、工艺装备水平?
我国机床工具行业已可提供比较成套的高精度模具加工设备，如：加工中心、数控铣床、数控仿形铣床、电加工机床、座标磨床、光曲磨床、三座标测量机等。但在加工和定位精度，加工表面粗糙度，机床刚性，稳定性，可靠性，刀具和附件的配套性方面，和国外相比，仍有较大差距。 三、我国模具技术的发展趋势?
当前，我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下，用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质理好、价格低。因此，模具工业的发展的趋势是非常明显的。? 1、模具产品发展将大型化、精密化?
模具产品成形零件的日渐大型化，以及由于高效率生产要求的一模多腔(如塑封模已达到一模几百腔)使模具日趋大型化。? 随着零件微型化，以及模具结构发展的要求(如多工位级进模工位数的增加，其步距精度的提高)精密模具精度已由原来的5μm提高到2～3μm，今后有些模具加工精度公差要求在1μm以下，这就要求发展超精加工。? 2、多功能复合模具将进一步发展?
新型多功能复合具是在多工位级进模基础上开发出来的。一套多功能模具除了冲压成形零件外，还可担负转位、叠压、攻丝、铆接、锁紧等组装任务。通过这种多功能模具生产出来的不再是单个零件，而是成批的组件。如触头与支座的组件，各种小型电机、电器及仪表的铁芯组件等。? 3、热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高?
由于采用热流道技术的模具可提高制作的生产率和质量，并能大幅度节省制作的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道模具已有一半用上了热流道技术，有的厂甚至已达80%以上，效果十分明显。国内近几年已开始推广应用，但总体还达不到10%，个别企业已达到20%-30%。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。?
4、气体辅助注射模具和适应高压注射成形等工艺的模具将积极发展?
气体辅助注射成形是一种塑料成形的新工艺，它具有注射压力低、制品翘曲变形少、表面好以及易于成形壁厚差异较大的制品等优点，可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。国外，已经较成熟。国内目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成形包括塑料熔体注射和气体(一般均采用氮气)注射成形两面部份，比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且气体辅助注射常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。?
为了确保塑料件精度，将继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具。在注射成形中，影响成型件精度的最大因素是成型收缩，高压注射成型可强制树脂收缩率，增加塑件尺寸的稳定性。模具要求刚性好、耐高压。特别是精密模具的型腔应淬火，浇口密封性好，模具能准确控制。注射压缩成型技术，是在模具预先半开模状态或者在锁模力保持中压或低压，模具在设定的打开量下，注射溶融树脂，然后以最大的锁模力进行压缩成型，其效果是：(1)成型件局部内应力小；(2)可得到缩孔小的厚壁成型件；(3)对于塑件狭窄的部件也可注入树脂；(4)用小注射力能得到优良制品。该类模具的理想结构是：(1)注射时树脂以低的流动阻力迅速充填型腔；(2)充填完后能立即遮断浇口部；(3)压缩作用应
仅限于型腔部。?
5、模具标准件的应用将日渐广泛?
使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种，发展和完善联销网，保证供货迅速。?
8、模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视?
在整个模具价格构成中，材料所占比重不大，一般在20%～30%之间，因此选用优质钢材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说，要采用电渣重熔工艺，努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的模具钢。如采用粉末冶金工艺制作的粉末高速钢等。粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程中产生的一次碳化物粗大和偏析，从而影响材质的问题。其碳化物微细，组织均匀，没有材料方向性，因此它具有韧性高、磨削工艺性好、耐磨性高、长年使用尺寸稳定等特点，是一种很有发展前途的钢材。特别对形状复杂的冲件及高速冲压的模具，其优越性更加突出。这种钢材还适用于注射成型器件玻璃纤维或金属粉末的增强塑料的模具，如型腔、型芯、浇口等主要部件。另外，模具钢品种规格多样化、产品精料化、制品化，尽量缩短供货时间亦是重要方向。?
模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善普及常用表面处理方法，即扩渗，如：渗碳、渗氮、渗硼、渗铬、渗钒外，应发展设备昴贵、工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。?
9、在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术?
模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。现在，全面普及CAD/CAM/CAE技
术已基本成熟。由于模具CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，特别是微机的普及应用，更为广大模具企业普及模具CAD/CAM技术创造了良好的条伯。随着微机软件的发展和进步，技术培训工作也日趋简化。在普及推广模具CAD/CAM技术的过程中，应抓住机遇，重点扶持国产模具软件的开发和应用。 加大技术培训和技术服务的力度。应时一步扩大CAE技术的应用范围。对于已普及了模具CAD/CAM技术的一批以家电行业代表的企业来说，应积极做好模具CAD/CAM技术的深化应用工作，即开展企业信息化工程，可从CAPP?PDM?CIMS?VR，逐步深化和提高。?
二、设计过程
2．1塑料成型制品的分析
（1）制品的设计要求
本次设计的塑料制品是日常生活中的电视机遥控器的后盖，形状并不复杂，形状基本对称，精度要求不高。 （2）制品的生产批量
本制品由于是日常生活用品所以属于大批量生产，为了缩短生产周期，提高生产效率，制品使用一模两腔和全自动生产。利用侧抽芯机构，在开模的时候进行侧抽芯运动，然后由脱模机构把塑件和凝料从模具脱出。为了提高生产效率，制品在模具中直接成型。 （3）制品的质量和体积 1．塑件的基本尺寸和基本数据： 塑件长a=107.5 mm 塑件宽b=50 mm 塑件高h=14 mm
塑件质量m=28.5mm (电子天平称) 塑件密度p=1.04 mm （ABS塑料） 塑件体积v=68.6 mm
因为：注射一次消耗塑料的总质量=单个塑件的质量*塑件个数+浇道口和浇道的质量 （估算浇道口和浇道质量取15---30g）
所以：总质量M=28.5*2+15 =72 g 2．根据注塑的总质量选注塑机 <1>
由于注塑机的注射量必须大于或等于总质量M(51 .8 g)，所以根据课本P96的表3---4，初选SZ---100/500。
SZ---100/500的各项参数为 ：
理论注射量：80 110 螺杆注塞直径：30 35 注射压力：200 150 螺杆转速：10 150 合模力：500
拉杆内间距：280*250 移模行程：300 最大模具厚度：250 最小模具厚度：150 模具定位孔直径：125 喷嘴球半径：15 <2>
大注射量的校核：
利用课本102页的公式：K利*G公>G件+G废 式中：G公---注射机公称质量注射量（g）
K利---注射机最大注射量的利用系数，一般取