模具设计有什么用(第二章 模具的基本功能)
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模具设计有什么用(第二章 模具的基本功能)
2.1成 型 制 品
塑料制品的形状是由模具中与塑料接触的所有模块迭合在一起形成的。详细的讨论见第六章，将给出设计模块的步骤建议，程序1到。对模具设计人员来说，模块设计可能是困难的工作之一，但实际上，大部分模具的模块设计并不困难。
圆形、正方形或矩形制品（例如容器和盖子），一般要求相当简单模芯和模腔，都能用钢材机加工获得，很少采用镶件结构。尤其是机械加工中的一些最新的方法，如计算机数字控制（CNC）和电火花加工（EDM）被采用后，模具镶件结构的采用就更可以避免了。也有较复杂的，如有些制品要求移动模腔，以便从模腔深的倒陷中脱开，
品需要二次顶出或（和）侧型芯。但是，一般说来这些模具还是相当容易设计的。通常较大的问题是如何布置冷却水流道，以便获得最佳的生产效率。
对于一些带有狭缝、小孔和免不了的外尖角（在制品上）的工艺复杂的塑料制品，通常需要在模芯或模腔的基础上增加部分镶件结构。一部分是为了加工方便，一部分是以防万一模芯或模腔上小突起（销干等）损坏，能方便修理。然而，在模具制造的老方法中，大部分模腔和模芯采用了许多淬硬和磨光的镶件，与金属冲模中采用的技术相似，现在已很少采用了。这样的结构的缺点是，往往不利于冷却系统的布置，而且大部分模具零件都因互换要求，精度很高。（有要求特别地设置镶件的地方，这里由于模具定位需要明显识别，这样设置的铺
是不需要互换的。）现在，采用 EDM，包括线切割电火花加工（WIRE-EDM），能在模芯或模腔上直接加工出许多以前需要镶件的腔型和缝隙，这大大地简化了模具的加工制造过程。
模具设计人员必须明白，塑料制品的设计者不一定熟悉模具制造和模塑过程的复杂情况。制品设计方面的某些简单要求可能会造成模具制造和模塑中的困难，经常地，制品结构上的微小改变，会大大地简化模具或改善模塑状况。
能指出简化模具设计的可能性才算是合格的模具设计师。基于其在模塑类似产品方面的经历，能经常就一些现象提出改进的建议，如模塑周期意想不到的长;制品顶出有困难;由于不良的冷却和不均匀的收缩，制品顶出后会发生翘曲或其他一些问题。经验较丰富的模具
师更能有经济价值地评价设计方案，并帮助塑料制品设计人员获寻适于模塑的产品。对于模具设计人员来说，熟悉塑料制品的类型，了解模具设计的最终目的是非常有利的。
2.1.1 制品形状
塑料制品的形状一般为以下三种情况之一或是它们的结合∶①普通实用形状;②艺术形状;③工程（功能）形状。
2.1.1.1 普通实用形状
普通实用形状包括普通容器、家用器具、玩具和任何实用物品等，自身的形状不是太大，只要求能单独或组合在一起实现所期望的功能。简化模具设计所要求的结构改动一般容易获得通过
典型的结构改动可能在脱模斜角、筋的位置和（或）大小、厚壁、浇口位置、为实现充分冷却而设置的凹穴的形状和大小，以及必须的倒陷的大小等方面。制品侧面的孔和开口的形状可能要规定清楚，是要求侧型芯，还是仅要求表面隔断。一般情况下后者制造费用相当低。
有些倒陷可能不是制品功能所要求的，但可将制品保留在要求的半模上，以方便顶出作业。如果这些倒陷影响外观或制品的功能，则需要获得制品设计人员的同意。
模具设计师也必须指出，什么位置的塑料收缩可能使制品发生畸变，必须采取特殊的预防措施。举例来说，一只聚乙烯（PE）扣接式
子，用适当的模具来实现完全平整的顶部平面，比成型同心纹或波良面更困难。容器底部形状也是一样，获得平整的表面总是困难的。
另一个重要的方面是制品精整的费用问题。例如，表面纹饰处理可采用廉价的喷砂处理，也能够产生同样的效果。而精整作业（抛光、表面纹饰处理）通常用手工，或者必须转包给该领域的专家来完成，因此费用很高。
在制品上常要进行形成凹陷的雕刻加工，在模具制造中是花费很大的。对于在制品上加工凸起的文字和印纹，那就非常容易了，只!在模具钢上进行简单的雕刻。
2.1.1.2 艺末形状
对于艺术形状的制品，关于制品的结构改动（改善模具设计所需要的）大体上与实用形状相同。但是，获得赞同常会很困难，因为这
艺术形状可能是吸引顾客所要求的。如果不能对简化模具制造的要求让步，那么模具的费用必然会更高，或模具的制造周期必然会比预期的长。
能够用部分圆、椭圆和直线的集合对制品形状作几何描述是人们所期望的。目前，将型腔"徒手"加工的工艺转换到用CNC机床加】
是非常困难的，"徒手"工艺的转换往往需要用到高价的模型，用到仿形机床。
需注意，许多实用的制品是实用形状和艺术形状的集合。
2.1.1.3工程（功能）形状
于工程形状制品，制品的功能是关键的要求。制品设计者会要求尺寸精度;如果制品用于能看见的地方，表面精整加工可能也是重要的。例如，像外亮（计算机硬件、箱盒等）或结构件（汽车），必须有艺术价值并吸引顾客。
漠具设计人员要注意这样一些特性，例如浇口的位置，壁厚的均匀性，以及任何筋、箍和装配其他部件用的凸起。通常，移动筋的位置或减小其尺寸，或减小箍的尺寸，都会减小或消除在塑料制品外习面产生不利的凹痕的危险。如这些变动不可能，那么可选择的办法是采用较大的浇口（或阀式浇口），提供有效的保证，但这几乎肯定会延长模塑周期。
工程用塑料制品内表面（在正常情况下是不会被用户看见的）精整，仅需要能保证方便地脱离模芯，不需要花费太多的时间进行抛光。
相关参考
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