浇铸模因其在制作的完整过程中，科研人员在进行对浇铸塑料模具公差标准确定时，一定要有严格的操作标准，在进行塑料模具设计时要根据塑料模具所应用的领域进行具体的调研分析，提前收集有关塑料模具的有关数据，生产操作技巧以及生产模具的需要注意的几点等，针对浇铸塑料模具不同的行业要求做塑料模具制作，有关塑料模具的检验组织要设立严格的检验标准，，在设计之后要有相关的技术人员对塑料模具产品做校准，在浇铸塑料模具进行生产之前要先进行生产试验，确定塑料模具生产出的产品符合生产实践之后方可对产品做批量化生产。

  针对浇铸塑料模具收缩率易受条件影响这一特点，科研人员在进行浇铸塑料模具制作时要最大限度地考虑使用塑料模具的收缩系数，要根据浇铸塑料模具生产地点和行业调整模具的收缩范围，针对不同的产品制定不同的塑料模具方案，在一些要求较为严格的生产实践中在对浇铸塑料模具进行定型和校准时能够正常的使用木质或金属等模具结合的方式来进行校准，充分的考虑其环境条件变化，提高塑料模具的精度，同时在浇铸塑料模具加工时可以在浇铸塑料模具材料中加入抗高温和抗压的配合材料，以减小塑料模具的收缩率变化，使生产的产品更能适应较为复杂的环境。

  在传统的制造塑形模式已经远不能够满足当前塑料模具的发展所需而发展诞生的符合当前生产需要的模具制作的过程之一，但是为适应科技和工业的加快速度进行发展在塑料模具制作的过程中要不断的创新制作的过程，增加新的创新手段，将传统的浇铸手段与设备数字程控操作相结合，这样不仅仅可以最大限度的节约材料，最重要的是保证了塑料模具的高精确性，有效的提高了塑料模具的精度，使模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。

  浇铸塑料模具的制造并不是只凭借传统的单一制造原料要充分的研发先进的其他配合材料，在这方面我国要充分的借鉴国外的先进制造技术，研制能够加入塑料模具中的添加物，增加浇铸塑料模具的精确度，增加浇铸塑料模具的耐热、耐压的承担接受的能力，提高科研技术的投入，生产出低成本、高价值的塑料模具，使新型的塑料模具更为丰富工业制造领域，产出更多有价值的产品。

  浇铸塑料模具因其具有可塑性强、材料来源广、价格低等特点被广泛的应用于工业等制造业，国家和有关科研部门要增加资金的投入，丰富浇铸塑料模具的制作工艺流程，严格其生产标准，制定相关的科研制度来规范浇铸塑料模具的生产，鼓励有关制造企业研发先进的制造设备，制造更多精确性高生产性能优良的浇铸塑料模具。从制造手段和工艺流程来规划塑料模具的发展，更好的促进浇铸塑料模具的制造。

  速印机油墨筒塑料螺纹盖的主要结构尺寸如图2所示，材料为聚丙烯（Polypropylene，简称PP），产品注塑成型后表面要求色泽均匀、清洁，无刮痕、毛刺等机械损伤及断裂等表面上的质量缺陷，产品生产类型属于批量生产。通过对塑件的尺寸结构分析，可知设计其注塑模具结构时一定要注意以下几点。（1）塑件内表面口部有一梯形螺纹，规格为Tr12×2，螺纹长度为l=10mm。通常情况下，塑件内螺纹的脱模方式包括采用强制式螺纹脱模、手动式螺纹脱模或机动式螺纹脱模。根据塑料螺纹盖的尺寸结构、材料性能及产品的生产类型，从简化模具结构的方面出发，确定在本模具中采用手动式螺纹脱模。（2）该塑件为一外包装的盖体类零件，为了不影响产品的外观，模具中以采用点浇口的进料形式为宜，即模具需采用三板式结构。（3）由于聚丙烯收缩率较大，且塑件脱模斜度较小，结合塑件的结构特点，模具中应考虑采用推板推出机构，确保塑件能顺利顶出不变形。（4）聚丙烯是一种半结晶的热塑性塑料，冷却成型的过程中释放出的热量多，因此模具中必须加强对成型零件的冷却[1]。本模具采用一模两穴的型腔布置方式，模具设计的重点是确保浇注系统、手动式螺纹脱模机构、冷却系统的结构合理性以及三板式模具的动作可靠性。本文将对该模具关键结构的设计作详细阐述。

  根据塑件为一圆盖形零件的结构特点，基于优化模具加工与装配工艺的考虑，成型零件宜采用镶拼结构，并设计成圆柱形。在此基础上确定出成型零件的主要装配尺寸，其中，型腔边与镶件边的间距为15～30mm，型腔顶部与镶件背面间距为15～30mm，由此设计出型腔镶件的外观尺寸为?82mm×35mm；而型芯的主要装配尺寸应结合零件的镶拼位置来确定。另外，成型零件的其他结构需结合模具其他相关机构考虑设计。结合产品的结构尺寸，初步设计出各成型零件的结构草图，如图3所示。

  如前所述，本模具采用点浇口进料方式的三板式模具结构，因此应选用带水口推板的细水口模架；另外模具中塑件采用推板推出的脱模方式，模架的下模部分必须配置推板，综合考虑镶件的结构尺寸及其固定方式、流道的设置、塑件的推出及模具的冷却等因素，确定选用的模架规格型号是：DBI-2030-A50-B25-C90。其中各参数的含义如下[2]：D——带刮料板的细水口模架形式；B——下模部分设置有推板及托板；I——工字模；2030——模架宽度200mm、长度300mm；A50——上模板厚度50mm；B25——下模板厚度25mm；C90——垫板厚度90mm；190——拉杆长度190mm。模架剖视结构如图4所示。

  根据塑件的结构特点，本模具确定采用点浇口的进料方式，分别在两个型腔中间各开设一个进胶点，结构中结合三板式模具的动作原理设计相关机构，由此实现开模过程中塑件与浇注系统凝料自动分离脱落，确保塑件的外观品质，减少后处理工序，降低操作者的劳动强度。（1）设计浇口根据塑件结构工艺性分析可知，本模具以采用点浇口的进料方式为宜。结构及形式及形状尺寸如图5所示，结合塑件的尺寸大小设计出点浇口的结构尺寸，分别为l=1.2mm、d=?1.2mm、R=2mm，a=6°。（2）设计分流道根据三板式模具的动作原理及浇注系统凝料的脱模形式可知，模具的分流道只能设置在水口推板与上模板结合面处，通常只在上模板一侧单边开设。本例中确定采用半圆形的分流道截面，截面半径为R=5mm；结构中两个型腔的中心距为100mm，分流道的长度结合型腔布局并适当延长，以作为分流道的冷料穴。（3）选用浇口套与定位环结合常用标准件的规格型号，本模具中选取直径为?16mm的浇口套及?120mm的定位环。并根据三板式模具的动作原理，将浇口套与水口推板的配合段设置为锥度α=10°的配合锥面。浇注系统及相关零部件结构如图6所示。

  （1）设计螺纹脱模机构由于塑件的螺纹部分采用手动式螺纹脱模方式，模具中螺纹型芯应设置成活动镶件的结构及形式，为实现活动镶件的可靠定位及快速装卸，螺纹型芯应采用弹性的固定方式，因此，结构上在下模镶件中设置一弹簧波珠，并在螺纹型芯的对应部位开设一圆弧槽，以起固定作用。与此同时，为减少螺纹型芯与下模镶件的配合长度，方便螺纹型芯的安装、脱模以及在模外的拆卸，将螺纹型芯的底端部分设置成锥面，并在其周边开设4个平面，螺纹型芯结构如图7所示。（2）设计推板推出机构依据推板推出机构的工作原理，为防止推板刮伤下模型芯，推板内孔应比下模型芯成型部分大，并将推板与下模型芯的配合面设计成单边斜度为10°的锥面，以防止因推板偏心而出现飞边。除此之外，为了尽最大可能避免推板推出行程过大而脱离导柱，必须根据模具的推出行程设置推板推出机构的限位装置，结构中采用限位螺钉的限位方式。（3）设计先复位机构由于采用活动镶件的结构及形式，螺纹型芯必须在合模之前放置到模具里面，因此必须在模具中设置先复位机构。先复位机构最重要的包含弹簧式先复位机构与机械式先复位机构，考虑到推出机构中推杆较少，摩擦力较小，因此确定选用弹簧式先复位机构。弹簧长度的算法[3]：i=s+lL其中：i——压缩比，通常取0.4～0.5之间；s——总行程，mm；l——预压量，通常为15mm左右；L——弹簧自由长，mm；根据本模具结构，确定出相关参数，分别取i＝0.45，l＝15mm，s＝20mm，由此可计算出L：L=s+li=20+150.45=77.7mm取L＝78mm。复位弹簧一般套装在回程杆上，由于模具回程杆直径为?15mm，结合模具的推出行程及弹簧的自由长度，确定复位弹簧的规格尺寸为TL35mm×17.5mm×78mm。

  由于型腔与型芯均采用镶拼结构，因此模具中只需针对型腔镶件与下模镶件进行冷却。从结构上分析，型腔镶件中间设置了浇口，而型芯镶件中间设置了螺纹型芯，结构中只可以通过在镶件周边开设冷却槽，以通入冷却水实现冷却。结合镶件的结构尺寸，确定在镶件圆周上设置一条6mm×6mm的冷却水槽及两条3mm×2mm的密封圈槽，并在相应模板的对应位置上开设进出水孔即可。冷却系统结构详见图8。

  根据模具的结构方案及三板式模具的动作原理，对模具的相关结构进行完善，设计出模具的整体结构，如图8所示。模具的工作原理如下。（1）注塑充型塑料熔料经件37（浇口套）的主流道、件33（压板）上的分流道、件32（型腔镶件）上的浇口充填型腔，并在注塑压力作用下保压、冷却。（2）开模分型在注塑机动、定模板的带动下，模具依次实现分型：第一次分型：模具在Ⅱ处打开，利用分流道凝料对件34（拉料钉）的包紧力，将浇注系统凝料从件32、件33中拉出，并使其与塑件分离，直至件11（限位钉）拉住件15（上模板）。第二次分型：模具在Ⅰ处打开，件11拉动件14（水口推板）运动，将浇注系统凝料从主流道刮出，并使其脱离件34，直至件12（限位钉）拉住件13（顶板）。第三次分型：模具在Ⅲ处打开，件38（尼龙锁模器）脱离件15（上模板），塑件随下模运动并脱离件32，直至模具打开足够行程。（3）推出塑件及螺纹型芯模具在Ⅳ处打开，下模停止运动，件23（推杆垫板）、件21（推杆固定板）在注塑机顶出杆作用下，带动件17（推板）及件27（推杆）运动，并分别推动塑件及件28（螺纹型芯），完成塑件与件28的整体推出。（4）螺纹脱模在模外借助手工工具，将件28从塑件上拆卸，完成塑件的螺纹脱模。（5）推出机构复位推出动作完成后，注塑机顶出杆回抽，件21、件23在件20（复位弹簧）的作用下，带动件22（回程杆）、件27完成复位动作。（6）放置螺纹型芯将件28放入到模具中，并利用件16（弹簧波珠）定位。（7）模具合模在注塑机动、定模板的带动下，模具上的各模板分别合拢，完成一个注塑周期。

  随着我国社会主义市场经济的加快速度进行发展，我国工业化水平和质量也逐步的提升，塑料模具作为工业加工和生产的重要组成部分，它设计的好坏直接影响了塑料产品加工质量的优劣，同时也能够反映出设计水平的高低，可见，塑料模具设计对于整个工业制作的必要性和重要性。由于UG软件具有辅助功能和设计功能，将UG软件在复杂塑料模具设计中的应用，能够有效提升塑料模具的性能，而且UG软件经过多年的发展和版本更新之后，设计越来越趋于便捷化和人性化，因此在软件中，UG软件倍受模具设计人员的喜爱，得以在复杂塑料模具中广泛应用。

  UG软件英文全名为Unigraphics，它是由西门子软件服务的商家研究开发的，UG软件的基本功能就应该为塑料模具提供一个很好的虚拟设计制造环节，而且还能在UG软件内部对塑料模具的设计进行仔细的检测。UG软件的具体内涵就是一个利用计算机进行辅助制造和设计的一种软件，在20世纪70年代左右，UG软件第一次被应用在制造业设计中，当时由于计算机并未得到普遍的普及，UG软件的应用场景范围相对而言也受到一定的制约，随着全球科学信息的加快速度进行发展，计算机的性能和功能都得到了极大的发展，UG软件也逐渐得到了推广和应用，如今UG软件已经更新换代到第八个版本，在各种制造业中都得到了良好的应用。

  UG软件在塑料模式设计的应用只是其应用的一个方面，UG软件内部设置了很多模具制造的模板，设计人能根据这些模板的功能，充分详细的了解塑料模具的设计情况，它作为大型CAD/CAE/CAM其中的软件之一，能够全面实现模具设计、装配、辅助模具制造、绘图等，还能够设计比较繁琐复杂的塑料模具。

  现阶段UG软件在塑料模具设计中的应用主要包括以下几个内容：脱模方向的设计、塑料模具的具体布局、开口及孔的修补设计、分型线和分型面的设计、镶块及侧轴芯的设计、以及型芯和型腔镶块的设计。

  塑料模具是塑料制品生产的基础，随着塑料制品的广泛应用，其重要性和可靠性被越来越多的专家和学者所认可，UG软件为此也单独开创了一个塑料模型导向板块，这个板块是专门根据塑料模具的需要设计的，应用UG软件在塑料模具开发的专业的板块，这里集合了场合塑料的零件以及框架，很多塑料制品的零件和框架都可以在这个软件中找到，塑料模具设计人员在实际操作和设计中都可以找到，如果没有完全一样的零件，也能找到替代或者相似的零件，UG软件会根据塑料零件的参数进行微调整，然后完成塑料模具的整个设计，除此之外，UG软件模块还能根据塑料模具的设计流程进行更改和优化。由此可见，UG软件不仅能够提高塑料制品设计人员的自身水平和专业技术素养，即便没有经过过多的技术培训，也能设计出复杂的塑料模具，而且UG软件还能够缩短塑料模具的设计时间，这些都是UG软件在塑料模具设计广泛应用的重要原因。

  UG软件在塑料模具设计的应用过程中，应该首先理顺塑料模具设计的目标，先要对塑料模具的总体设计进行深入的探究和分析，然后再利用UG软件计算出或者绘制出塑料模具的形态，然后利用UG软件中内置的塑料模具导向板块，对整个塑料模具的结构进行设计。在进行塑料模具加工的过程中，也要利用UG软件进行必要的计算机辅助制造功能，对整个输出的塑料模具的加工制作参数，实现塑料模具设计生产。

  塑料模具设计普遍对外形有很高的几何要求，随着我国加工制造业的精细化程度的不断提高，使得塑料模具的繁琐复杂程度也逐渐增多，UG软件也从很大程度上提高了塑料模具的设计复杂性，设计人员可以通过UG软件内置板块简化塑料模具的整体设计过程，而且还能够准确的通过塑料模具的不同设计的需求，在UG软件中设计一个三维立体模型，根据UG软件的内部导向，制定一个合理的塑料模具设计方案，建立生成一个完整的塑料模具。

  针对复杂塑料模型设计，在分型线确定以后，首先要考虑塑料加工工序、电极的制作过程，其次还要考虑塑料模具中谁能够当做定模、谁能够当做动模，最后还要考虑塑料模型加工的外观情况，使得塑料模具制作后能够顺利脱模。这些都是UG软件在塑料模具设计过程中应该注意的问题，塑料模具型芯作动模、内表面的塑料模具脱模方法，确保塑料模具能够光滑而且不留任何痕迹。在塑料模具设计过程中尤其应该注重抽芯、镶块等问题，镶块应该留在塑料模具的动模上，必须结合动膜二者紧密结合，才能防止在塑料制品的成品上残留痕迹。

  传统的UG软件的应用板块是根据塑料模具设计的实际形态，操作人员画出一个三维立体的方案图，塑料模具设计的首要环节就是绘图，根据UG软件内部的零件，挑选出一些塑料模具成品，针对其进行一定的调整和修改，再根据塑料模具零件进行合理的重组，然后得到塑料模具的三维立体模型。

  绘图环节完成之后，再利用UG软件内置的塑料模型导向板块，对塑料模具的规格进行必要的分析和选择，在规格设计的过程中，还要考虑塑料模具的具体尺寸和模具的坐标，还要考虑塑料模具的自身的特定，进行必要的设计。

  例如：电熨斗塑料壳设计，首先应该注意的问题就是脱模方向，根据手握塑料造型的内外大小，决定脱模的方向设计，同时还要考虑脱模角度的大小设计。又如，UG软件设计的彩色塑料制品，一般收缩率设计成为1.005左右。

  此外，塑料模具的收缩设计也是至关重要的，收缩设计还要根据塑料模具的具体实际情况而设置，当所有塑料模具参数都设定成功之后，就直接进入塑料模具的处理分析阶段，对于塑料模具的分析处理，UG软件中也有一个单独的操作板块，就是注塑模具分析处理板块，通过对不同塑料模具进行压力等多种状态测量分析，就能得到模拟生产的塑料和有效资料，然后进行塑料模具的模拟生产和分析，这样能够及时发现塑料模具设计过程中存在的问题和不足，积极寻找有效的解决方法，从而确保塑料模具能够一次完全生产成功。

  近年来，由于塑料制品具有质量较轻、手感较好、价格低廉、生产简单方便等优势，已经在社会中的各个领域中广泛应用，尤其是家用电器产品居多，下面就以电熨斗的塑料壳体为例进行分析。

  电熨斗塑料壳体造型复杂、奇特、而且曲面较多，将塑料模具转化为实际应用产品过程比较复杂。电熨斗壳体设计首先要利用UG软件分析其脱模方向，然后调整其收缩率，根据电熨斗壳体曲面的整体结构比较复杂，对于分型界面和分型线的设计和确定有一定的难度，基本上利用UG软件采用修补分模法或者分模修补法。

  当修补工作完成后，利用UG软件中Parting Lines命令来进行分型界面和分析线的设计，按照步骤，UG软件会自动保存设备和电极之间的数据，然后自动按照提示一步一步的操作下去，直到最终完成。在电熨斗壳体凹处还要加入侧抽芯设计机构，将动模板与固定的板块二者相连接，当侧抽芯抽出以后，镶块也会随着顶针一起被顶出，这样电熨斗的壳体模具自然而然就会脱落，然后利用UG软件进行开模工作。

  当需要合模的时候，UG软件会操控镶块和顶针使二者在回拉的作用下，进行复位操作，进而侧抽芯进行二次复位，最终完成合模的所有工作，进行下一次的注塑工作。

  综上所述，现阶段工业制造生产过程中，塑料制品等相关产品的应用十分广泛，随着我国塑料行业自身的不断向前发展，塑料制品的应用范围还在逐渐扩大，塑料模具作为塑料加工过程中的基础环节，在塑料制品加工过程中发挥了重要的作用。

  随着新型计算机设备的出现和实用，传统的塑料模具设计方法已经不能满足现代塑造制造业的需要，因此越来越多的新型模具设计软件被研制出来。

  在众多软件中，UG软件成为一枝独秀，由于在UG平台上能够顺利进行结构、造型复杂繁琐、满足外观要求很高的需求，根据其制造出塑料模具，而且操作方法较为便捷，具有制作周期短、快捷、方便、高效等优点，对整个塑料模具的设计和制作过程起到了重要的作用，值得推广使用。

  [1] 潘春荣，罗庆生.基于UG软件CAD/CAM功能的应用研究[J].机械设计与制造，2010，（1）.

  [2] 陆劲昆，初利宝.UGNX1.0注塑模具设计[M].北京：大学出版社，2002.

  [3] 许发樾.模具制造工艺与装备[M].北京：机械工业出版社，2003.

  [4] 盛永华，唐小琦.UG在铸造模具设计中的应用[J].模具技术，2006，（3）.

  [5] 张桂侠.基于UG的注射模CAD系统研发与应用[J].模具工业，2009，（4）.

  在打印机塑料零件的模具设计时，要对塑料零件的形状、尺寸及其精度要求以及注射成型工艺进行分析，从而确定模具分型面、型腔数目、浇口形式等。

  塑料注射成形是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将粒状或粉状的塑料加入到注塑机的料斗，由螺杆带动塑料前行进入料筒，由料筒壁的加热器及螺杆的摩擦作用使塑料在料筒内加热至熔融状态，在螺杆的高压推动下，以一定的速度和压力经浇注系统进入闭合模具中，经过保压冷却凝固成形后开模，模具推出机构推出制件，从而获得具有一定形状和尺寸的塑料制件。模具设计应根据塑件的使用要求及相应的技术指标，选择合理的工艺方案。

  （1）注塑件的结构形状分析。该塑件是打印机上一个部件，受到振动、摩擦等情况比较多，制件材料要求韧性好，表面粗糙度低。制件结构简单，形状规则，大批量生产。采用单分型面注塑模有利于降低模具复杂程度，有利于模具加工制造。

  （2）注塑件的性能指标及成型特性分析。工件材料为HIPS，是PS的改性材料，分子中含有5%~15%橡胶成份，韧性好、冲击强度高，成型加工性能好、着色力强。HIPS制品不透明，吸水性低，可不需预先干燥。主要性能指标：弯曲强度13.8~55.1MPa；拉伸强度13.8~41.4MPa；断裂伸长率为15%~75％；维卡软化点185°~220°F。

  （3）注塑成型工艺参数分析。根据经验数据和推荐值，初步确定成型工艺参数选择往复螺杆式注塑机，由公称注射量选定注射机。打印机零件的注塑模采用单分型面注塑模，一模四腔。产品材料HIPS，其密度为1.035~1.04g/cm3，收缩率为0.3~0.8，计算其平均密度设为1.04g/cm3，平均收缩率为0.5%。计算后并据现有设备选择为德国产注射机Demag/50T注塑机。

  （1）分型面的确定。结合该产品的结构,分型面在塑件的最大投影面积上，中间线）型腔数目的确定。型腔数目的确定主要考虑塑件的尺寸、模具制造成本、注塑成型的效益、模具制造难度等因素，初定为一模四腔，经济合理，采用平衡式排布。

  （3）模架选择。现有的模具模架已经标准化，选择模仁的材料是H13，经计算模具尺寸为300mm×350mm，经经验计算后取型芯板厚度80mm，型腔板厚度90mm，垫板厚度90mm，为避免干涉，型芯板和型腔板之间取1mm间隙。

  （4）浇注系统设计。注射模的浇注系统是是为填充型腔而开设于模具中的一系列通道，由主流道、分流道、冷料穴（或冷料井）和浇口组成。主流道：主流道主要参数：锥角=1.2°；内表面粗糙度Ra=0.8μm；小端直径D=4mm；浇口套圆弧半径R=13mm；材料S50C；浇口套与定位圈配合采用H9/f9的配合，浇口套与模板之间配合采用H7/m6的配合。①分流道：圆形断面形状，直径为4mm，分流道长度L=25mm，面粗糙度值选为0.16，采用平衡式布置形式。②冷料穴（或冷料井）和拉料杆：冷料穴位于分流道末，分流道加工时直接将冷料穴加工出来，截面与分流道相同；拉料杆选用前面带锥度的，材料为SKH51，硬度为56~60HRC，固定在底针板上。③浇口：采用潜伏式浇口。

  （5）导向与定位机构。注射模的导向机构选择导柱导套导向（导柱上有开设油槽）：①导柱：材料：GCr15轴承钢HRC60左右；长度：210mm；直径：ф30mm；ф35mm。②导套：材料：GCr15轴承钢HRC60左右；长度：87mm；内直径：ф30mm，外直径：ф42mm，下端直径：ф47mm；壁厚：6mm。

  （6）顶出系统设计。使用顶针脱模，采用的是DME标准件，使用的是默认材质即：SKD61。

  （7）成型零件工作尺寸计算。成型零件的工作尺寸计算是指计算凹模和凸模直接构成塑件的尺寸。凹、凸模的尺寸精度直接影响塑件的尺寸精度。本设计采用的是镶拼式型腔，如果是利用计算公式计算型腔壁厚的话比较烦琐，且不能保证在生产中的精确性，我们可以根据经验值来取。此设计取模具型腔凹模壁厚为25mm，模套壁厚取90mm。

  （8）排气设计。此模具不额外设计排气系统，直接利用排气槽、分型面排气，同时还可利用顶针，推杆等的间隙排气。（9）温度调节系统设计。HIPS材料成形条件比较好，不需要加热系统。冷却水路的布局方式及冷却水孔的直径大小据经验设置。

  注塑射模具在注射制品成型中起着极其重要的作用，它对塑料制品的制造质量和成本起着决定性影响。如何提高模具在尺寸精度、外观、物理性能、使用效率等方面性能，是发挥注射成型工艺优越性的首要问题。

  文章根据塑件工艺性，将手机保护壳塑料模具设计为一模两腔结构，并采用扇形浇口进料，既能提高塑件表面质量，又适合该塑料零件。利用扇形浇口在同样的条件既可达到与潜伏式浇口的同样效果，又可避免废料残留在浇注口。运用多级流道和单分型面来实现塑料件和浇道凝料的分离以及塑料件的顺利脱模[1]。

  手机保护壳塑件材料为ABS，产品需要大批量生产，塑件质量为300克，颜色为白色，塑件外侧表面光滑，表面精度高。由于塑料件没有侧孔，无须侧向抽芯机构，该塑件结构简单，采用顶杆推出机构，使用扇形浇注口，避免废料残留。

  材料为（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）共聚物（ABS），成型温度为200 ℃左右，有很好的成型性，又具有良好的弹性、强度（丁二烯的特性）、耐热和耐腐蚀性（丙烯腈的优良性能），且表面硬度高、耐化学性好，加工出的产品表面光洁，易染色、电镀。使用ABS注射成形塑料制品时，由于其流动性较低，所需的注射成形压力较大，因此塑件对型芯的包紧力较大，故塑件应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高，使ABS制品易产生熔接痕，所以模具设计时应注意尽量减少浇注系统对熔料流动的阻力。

  塑件采用注射成形生产。为保证塑件表面质量，利用扇形浇口，采用单分型面注射模具结构。该产品为手机保护壳，塑件外形比较简单，生产批量大。综合考虑，采用一模两腔对称分布。这样模具尺寸适中，生产效率高。型芯安装在动模板上，选用导柱导向机构，塑件通过推杆推动从型芯脱出。

  浇注系统是指模具中从喷嘴开始到型腔为止的塑料熔体的流动通道，浇注系统的设计对注射成型周期和塑件质量有直接影响。本型腔为一模两腔，所以浇注系统在中心对称位置。机保护壳模型较小，浇口的位置也要适当，尽量避免冲击嵌件和细小的型芯，防止型芯变形。

  主流道是塑料熔融体进入模具型腔时最先经过的部位，它将注射机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。圆形截面流道的比面积最小，塑料的温度下降小，阻力也小，流道的效率最高，所以选用圆形分流道截面形状。分流道尺寸由塑料品种、塑件的大小及流道长度确定。对于一模两腔的注塑模，分流道采用平衡式分布，其主要特点是各个型腔同时均衡进料，因此要求从主流道到各个型腔的分流道，其长度、形状、端面尺寸都必须对应相等，否则就达不到均衡进料的目的。浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。

  直接与塑料接触构成塑件形状的零件称为成型零件，其中构成塑件外形的成形零件称为型腔，构成塑件内部形状的成形零件称为型芯。为保证塑件表面光滑、美观，型腔采用整体式结构[2]。

  手机壳注塑模架为中小型模架，模架选择时，其组合尺寸为模板、推杆固定板、推板、垫块四个零件的配合尺寸；导柱、导套的孔径、孔位尺寸；复位杆和固定螺钉的孔径、孔位尺寸以及模板、推板、垫块选用的厚度尺寸。综合考虑现选用Hasco公司的M型模架，其尺寸为300×350（mm×mm）。

  模具的工作过程包括：模具闭合-模具锁紧-注射-保压-补塑-冷却-开模-推出塑件。手机保护壳的模具工作过程[3-4]：在注射机锁模机构的作用下，导柱和导套进行合模导向，动模和定模闭合并锁紧；然后注射机开始注射，塑料熔体经过定模上的浇注系统进入型腔；待熔体充满型腔并经过保压、补塑和冷却定型后开模。开模时，模具从动模和定模分型面分开，塑件包在型芯上随动模一起后移。同时，拉料杆将主流道凝料从浇口套中拉出。当动模移动到一定距离后，注射机的顶杆接触推板，堆出机构开始中动作，使推杆和拉料杆分别将塑件和浇注系统凝料从型芯和冷料穴中推出，塑件与浇注系统凝料一起从模具中落下，至此完成一次注射过程。合模时，复位杆使模具复位，并准备下一次注射。

  该套模具零件加工难度不高，加工成本较低，提高注射、合模的稳定性；采用扇形浇口，节约成本和可以得到表面质量良好的塑件。合模时，利用复位杆促使模具复位；开模时，由拉料杆自动将浇注系统的凝料拉出，提高了模具的自动化。实践证明，该套模具结构合理，运行稳定。

  [1]徐勇军，吴东明.数码相机后盖注射模设计[J].塑料工程应用，2009，37（6）：61-63.

  [2]张晓黎，张磊，刘保臣.洗发液瓶盖注射模设计[J].模具工业，2008，34（1）：47-49.

  系统研究了《塑料成型模具设计》课程体系教学模式，从工业发展、人才需求、教学方法、实践教学、考核方式等方面阐述了该课程存在的问题，并提出了改革措施。

  《塑料成型模具设计》是高等学校高分子材料与工程专业的专业课程之一，其课程体系包含《高分子物理》、《塑料成型加工原理》、《聚合物流变学》、《专业实习》、《专业实验》和《塑料成型模具课程设计》等课程。其教学内容繁杂多样，理论内容更显枯燥乏味，如果采用传统的教学模式进行讲解，学生难于理解不易接受。由于课程的内容信息量大而且抽象，模具图形多而且结构复杂，很难与实际联系起来，在进行模具设计时易思维混乱[1]。这些情况对国内各高校的高分子材料与工程专业教学和人才培养工作产生了深刻的影响。湖南工业大学、上海工程技术大学、常州轻工职业技术学院等高校都建设了《塑料成型模具设计》精品课程[2]。本文系统研究了《塑料成型模具设计》课程体系传统教学模式，从工业发展、人才需求、教学方法、教学手段、实践教学、考核方式等阐述了该课程存在的问题，并提出改革措施，以期在一定程度上促进该专业课的教学。

  《塑料成型模具设计》课程对学生的理论基础和应用设计能力具有较高要求。随着塑料制品的广泛使用和科学技术的进步在不停发展，工业发展和新技术的应用对设计人员提出了更高的要求[3]。传统的《塑料成型模具设计》课程偏重理论教学，对实践教学重视程度不高。课程内容更是局限于教材知识，完全跟不上工业技术的发展和人才需要。目前，该课程急需在原有基础上丰富和完善教学内容，将前沿工业技术和相关科研成果引入到课堂教学中，使教学内容能与工业发展同步，突出课程的实用性和先进性。同时，需要优化课程结构，加强实验课和实践课，增强学生对模具的认知能力和设计的动手操作能力，提高学生的自主学习能力和创新能力，使学生能满足市场需求。

  教学是教师“教”与学生“学”的互动过程，教学过程中的教学方法直接影响学的生学习主动性和对知识的接受。《塑料成型模具设计》课程的基础是建立在空间几何和机械自动化基础上的，如果学生这方面的基础不好，对于复杂结构模具识别和运行动作分析就难于进行，更谈不上灵活应用和独立设计。教师应充分利用多媒体课件，详细展示与讲解模具结构及模具运行过程，使学生易于接受。同时，对传统的“填鸭式”教学方法进行改革，广泛采用“讲练式”、“现场讨论式”、“启发式”等主动式的教学方法[4]，近来发展起来的“案例教学法”、“小组讨论法”和“项目化教学”等教学方法更有利于学生对知识的接受，并培养学生的独立设计能力和创新能力。

  实践课程是培养学生动手能力和创新能力的主要方式，对课程教学质量优劣起着直接作用。实践教学最重要的包含实验、实习和课程设计，传统教学中，此类实践教学往往重视程度不高，且流于形式，不注重结果。实际上，实验课能是培养学生动手操作能力的主要方式，实习课程有利于学生接触生产和形成感观认知，而课程设计则培养了学生的独立设计能力和创新能力。忽视实践教学会导致学生缺乏主动思考能力和主观能动性，并使学生的学习兴趣下降。实践课程与理论课程是相辅相成的，理论课程指导实践课程，实践课程反过来支持理论课程，只有这二者相互融汇贯通才能培养起学生学习的兴趣，调动学生的学习主动性和创新能力。

  《塑料成型模具设计》建立在工程制图、塑料配方、成型工艺、机械结构、聚合物性能的基础上，在模具设计过程中，学生必须能将基础理论知识灵活运用到生产实际中，从而解决工程问题。塑料成型模具具有高度的复杂性，初步设计完成的模具通常会存在这样或那样的问题，这些问题常常很难通过理论设计解决。模具结构参数的调节要结合生产工艺参数，往往要经多次现场试模和修模、改模才能最终确定一套合理的参数组合。传统的笔试考核方式注重理论设计而忽略了课程实践，使用学生的知识水平停留在纸上谈兵阶段，而对实际动手设计和生产问题则束手无策。

  《塑料成型模具设计》课程教学体系庞大，相关课程较多，需要的理论基础涵盖多学科领域，传统教学模式需要从教育学生的方式、教学内容、实践教学和考核方式等方面进行全面改革和实践，以适应工业技术发展和市场人才需求。

  [1]徐帆颖,徐承意.《塑料成型工艺及模具设计》教学模式探索[J].商情,2013:(49),79.

  [2]曲宝龙,秦少雄,廖海星.高分子材料与工程专业《塑料成型模具设计》课程教学改革探讨[J].甘肃科技,2010:26(2),185-187.