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紙巾筒及其模具設(shè)計
目 錄
·1 引言…………………………………………………………………………………………… 1
·1.1 模具及塑料模具………………………………………………………………… 1
·1.2現(xiàn)代模具制造技術(shù)的發(fā)展趨向………………………………………… 3
1.3我國的模具工業(yè)……………………………………………………………………… 4
·1.4 論文的選題背景和意義…………………………………………………………… 7
·2 方案設(shè)計………………………………………………………………………………………… 8
·2.1 直板紙巾筒設(shè)計方案…………………………………………………………… 8
·2.2 翻蓋紙巾筒設(shè)計方案………………………………………………………………… 9
·3 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………………………… 9
·3.1 塑件結(jié)構(gòu)工藝分析與設(shè)計………………………………………………………… 9
3.2 塑件的尺寸精度………………………………………………………………………… 10
·4 注塑成型機(jī)的選擇…………………………………………………………………………… 12
4.1 注塑成型工藝簡介……………………………………………………………………… 13
·4.2 注塑機(jī)基本參數(shù)…………………………………………………………………………… 14
·4.3 注射機(jī)的選用……………………………………………………………………………… 15
4.4 鎖模力校核………………………………………………………………………………… 16
4.5 注射容量校核……………………………………………………………………………… 16
4.6 注射模的結(jié)構(gòu)組成………………………………………………………………………… 16
·5 成型零件……………………………………………………………………………………… 17
5.1 型腔數(shù)目的確定…………………………………………………………………………… 17
5.2 型腔數(shù)量和位置的確定………………………………………………………………… 18
·5.3 分型面的選擇……………………………………………………………………………… 18
·5.4 分型面的設(shè)計……………………………………………………………………………… 19
·5.5 模架的選用與設(shè)計…………………………………………………………………… 20
5.6 定模板……………………………………………………………………………………… 21
5.7 動模板……………………………………………………………………………………… 21
5.8 定模座板…………………………………………………………………………………… 22
5.9 動模座板…………………………………………………………………………………… 23
5.10 推桿固定板……………………………………………………………………………… 23
·6 裝配…………………………………………………………………………………………… 24
·6.1裝配基準(zhǔn)……………………………………………………………………………………… 24
·6.2 模具鑲塊的裝配…………………………………………………………………………… 24
·7 產(chǎn)品設(shè)計……………………………………………………………………………………… 25
·7.1模具設(shè)計……………………………………………………………………………………… 25
·7.2 模具加工…………………………………………………………………………………… 26
8 澆注系統(tǒng)設(shè)計…………………………………………………………………… 27
8.1保證塑件的質(zhì)量…………………………………………………………………………… 27
8.2 澆口的設(shè)計…………………………………………………………………………… 28
8.3 冷料穴設(shè)計………………………………………………………………………………… 29
9 合模導(dǎo)向與精定位機(jī)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………………… 29
9.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………………………… 30
9.2 復(fù)位裝置的設(shè)計…………………………………………………………………………… 33
10 模具的試模與修?！?33
10.1試?！?33
10.2 成型缺陷…………………………………………………………………………………… 35
·結(jié) 論…………………………………………………………………………………………… 37
·致 謝…………………………………………………………………………………………… 38
·參 考 文 獻(xiàn)……………………………………………………………………………………… 39
摘 要
塑料是一種新型工程材料，發(fā)展速度迅猛，塑料的加工和成型工藝也越來越得到重視，其中注射成型是最常用的塑料零件成型方法。生活用品的塑料模具占了很大比例，在市場競爭白熱化的今天，電器設(shè)計成為產(chǎn)品質(zhì)量的重要一環(huán)，注射模成為目前注射模制造行業(yè)最為復(fù)雜的模具之一，是結(jié)構(gòu)件制造的難點。因此，研究注射模具的設(shè)計制造，具有較高的生產(chǎn)實用價值。外觀要求很高，而且整機(jī)體積小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而對注射成型模具和成型工藝的要求極高。注射模設(shè)計制造的最大難點在于澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)。本課題來源于企業(yè)的生產(chǎn)實際，以大量的注射模具設(shè)計制造為基礎(chǔ)，根據(jù)多年從事注射模設(shè)計制造的經(jīng)驗，總結(jié)工廠的生產(chǎn)工程實踐成果。研究注射模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，澆注系統(tǒng)中澆道、澆口的形式、位置選擇，排溢系統(tǒng)的設(shè)計，塑件主要部位的脫模推出方式，以及制造方法和工藝要點。結(jié)合面蓋和鏡片兩個有代表性的塑件實例，以工廠實用為原則，詳細(xì)介紹了實際設(shè)計制造的方法和關(guān)鍵點。如何提高模具質(zhì)量，保證塑料產(chǎn)品的成型要求，在文中也作了敘述，并列出了實際生產(chǎn)中塑件可能出現(xiàn)缺陷的原因以及解決方法。其中，尺寸、數(shù)據(jù)和機(jī)械結(jié)構(gòu)均來自工廠的實際圖紙。
關(guān)鍵詞:注射模;模具設(shè)計制造;澆注系統(tǒng);脫模機(jī)構(gòu);成型
The plastic injection modle design of heart shape lampe
Plastic is a new engineering material, the rapid pace of development, plastic processing and molding technology is getting more and more attention, and plastics injection molding is the most commonly used method of molding. Plastic daily necessities accounted for a large proportion, in the intense competition in the market today, electrical enclosure design becomes an important part of the quality of the products, injection mold shell injection mold manufacturing industry has become one of the most complex mold, structural parts manufacturing difficulties. Therefore, design and manufacture of injection mold of the shell, it has higher practical value. Housing appearance requirements are very high, and has the advantages of small size, complex structure, so the injection mold and molding process is highly demanding. The biggest difficulty shell injection mold design and manufacturing is the gating system, demoulding mechanism. This topic comes from the production practice, based on the design of injection mold of shell of large manufacturing, according to many years engaged in injection mold design manufacturing experience, summed up the factory production engineering practice. The overall structure of the design of casing injection mold, runner, gate in the form, location selection, design of exhaust system, the main parts of the plastic mold release, as well as the method and process of manufacture. Combined with the surface cover and a plastic lens two representative examples to factories, practical principles, the details of the actual design method and key points of manufacture. How to improve the mold quality, ensure molding plastic products, are described in this paper, the causes of defects and solutions in actual production of plastic parts may. Among them, the actual drawing size, data and mechanical structure are derived from plant.
Keywords : injection mold; mold design and manufacturing; gating system; demoulding mechanism; shell molding
1 引言
模具屬于邊緣科學(xué)，它涉及機(jī)械設(shè)計制造、塑性加工、鑄造、金屬材料，以其熱處理、高分子材料、金屬物理、凝固理論、粉末冶金、塑料、橡膠、玻璃等諸多學(xué)科、領(lǐng)域和行業(yè)
1.1 模具及塑料模具
1.1.1 模具工業(yè)的重要性
模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%一80%的零部件都依靠模具成形川。因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”、“工業(yè)之父”。模具的質(zhì)量和先進(jìn)程度，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本，影響新產(chǎn)品投產(chǎn)周期、企業(yè)品結(jié)構(gòu)調(diào)整速度與市場競爭力。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍以上。目前，模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，己成為衡量一個國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一，決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力?，F(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(yè)，模具行業(yè)的發(fā)展，可以帶動制造業(yè)的蓬勃發(fā)展。按照一般公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，模具產(chǎn)值與其帶動實現(xiàn)的工業(yè)產(chǎn)值之比為3:100。通過模具加工產(chǎn)品，可以大大提高生產(chǎn)效率，節(jié)約原材料、降低能耗和成本，產(chǎn)品的一致性好。如今，模具因其生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、材料消耗低、生產(chǎn)成本低，而在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，并且直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)，特別是在制造業(yè)中，它起著其它行業(yè)無可取替代的支撐作用，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著輻射性的影響。
模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位與作用，可以從以下四個方面看出:
第一，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分。例如:屬于高新技術(shù)領(lǐng)域的集成電路的設(shè)計與制造，不能沒有做引線框架的精密級進(jìn)沖模和精密的集成電路塑封模;計算機(jī)的機(jī)殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具;數(shù)字化電子產(chǎn)品(包括通訊產(chǎn)品)的發(fā)展，沒有精密模具也不行。不僅電子產(chǎn)品如此，在航天航空領(lǐng)域也離不開精密模具。因此可以說，許多高精度模具本身就是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分。有些生產(chǎn)高精度模具的企業(yè)，已經(jīng)被命名為“高新技術(shù)企業(yè)”。
第二，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。
第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個重要組成部分。在1998年以前，許多人把機(jī)械工業(yè)當(dāng)作一般的加工工業(yè)。1998年11月召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會議，首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開發(fā)力度，推進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化。將機(jī)械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開來，是對機(jī)械工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用的重新定位。模具作為基礎(chǔ)工藝裝備，在裝備工業(yè)中自然有其重要地位。因為國民經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備，其零部件有很大一部分是模具
做出來的。
第四， 模具工業(yè)地位之重要，還在于國民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)— 機(jī)械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。機(jī)械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠(yuǎn)不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。這幾年，我國每年要進(jìn)口近10億美元的模具。我國石化工業(yè)一年生產(chǎn)500多萬噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成形成制品，才能用于生產(chǎn)和生活的消費(fèi)。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具;生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產(chǎn)業(yè)對模具的需求也可以看到模具工業(yè)地位之重要。
1.1.2 塑料模具前景廣闊
塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，塑料作為一種新的工程材料，發(fā)展勢頭極其迅猛，躋身于金屬、纖維材料和硅酸鹽三大材料之列，已經(jīng)廣泛用于工業(yè)和日常生活。因此，塑料的加工和成型工藝越來越得到重視，新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn)。目前，塑料成型種類包括注射成型、壓鑄成型、吸塑成型、吹塑成型、發(fā)泡成型、擠壓成型等，其中注射成型是最常用的方法，幾乎所有的塑料都可以注射成型按重量比計算。塑料工業(yè)的發(fā)展，推動了中國塑料模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐，近年來塑料模具市場發(fā)展相當(dāng)快，2002年已猛增到140億元左右，2004年塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比例已上升到30%左右，在未來幾年中還將保持較高速度發(fā)展。
當(dāng)前國內(nèi)塑料模具市場以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點為工程塑料模具。隨著中國汽車、家電、電子通訊以及各種建材的迅速發(fā)展，預(yù)計在未來模具市場中，塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高，且發(fā)展速度將快于其他模具。電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過1000萬臺，彩電的年產(chǎn)量已超過3000萬臺，家電行業(yè)所需模具量年增長率約為10%。一臺電冰箱約需模具350副，一臺全自動洗衣機(jī)約需模具200副，一臺空調(diào)器僅塑料模具就有20副。汽車工業(yè)近年來增長速度驚人，因此汽車模具潛在市場巨大。每種型號的汽車都需要幾千副模具，價值上億元，汽車的各種功能性零部件都要靠模具成型，制造一款普通轎車約需200多件內(nèi)飾件模具，還有制造保險杠、儀表盤、油箱、方向盤等所需大量的塑料模具。在建筑領(lǐng)域，塑料建材大量替代傳統(tǒng)材料是大勢所趨，國家己明令禁止使用鑄鐵管道，代之以塑料管材。塑料建材不僅能大量代鋼、代木、替代傳統(tǒng)建材，而且具有節(jié)能、節(jié)材、保護(hù)生態(tài)、改善居住環(huán)境、提高建筑功能與質(zhì)量、降低建筑自重、施工便捷等優(yōu)點，將在今后得到越來越多的應(yīng)用。2005年建筑用塑料制品約400萬噸，占總產(chǎn)量16%，預(yù)計2010年全國新建住宅室內(nèi)排水管S0%及城市供水50%將采用塑料管。同時，國家正在大力發(fā)展塑料門窗，根據(jù)建設(shè)部等五個部門的要求，2000年塑料門窗的普及率達(dá)到150rk，塑料排水管的市場占有率超過30%，預(yù)計到2010年塑料門窗和塑料管的普及率將達(dá)到30%一50%，塑料排水管的市場占有率將超過50%。因此，塑料模具的增長速度加快，應(yīng)用潛力是不可低估的。
1.2現(xiàn)代模具制造技術(shù)的發(fā)展趨向
1.2.1 模具的標(biāo)準(zhǔn)化
加快模具的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化發(fā)展，適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)的需要，可以提高模具的制造質(zhì)量、縮短模具的制造周期。新材料、新技術(shù)、新工藝的研究和應(yīng)用研究開發(fā)模具新材料，進(jìn)一步提高模具鋼材的耐磨、耐蝕、綜合機(jī)械性能、加工性能和拋光性能，是提高模具質(zhì)量的穩(wěn)定性和使用壽命的主要途徑和發(fā)展趨向。
模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是模具設(shè)計、制造技術(shù)的又一次革命，其優(yōu)勢越來越明顯。普及和提高CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用，是模具設(shè)計制造走向現(xiàn)代化的必由之路。以高速銑削為代表的高速切削加工技術(shù)代表了模具外表面粗加工的的發(fā)展方向。成型面的加工向精密、自動化方向發(fā)展，光整加工技術(shù)向自動化方向發(fā)展。以三坐標(biāo)測試儀和快速原型制造技術(shù)為代表的制模技術(shù)，是模具制造技術(shù)的重大發(fā)展，尤其是用于反向制造工程和復(fù)雜模具的制造，對縮短制造周期有著非常重要的作用。節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、高速、綠色熱處理工藝是模具零件熱處理的主導(dǎo)方向
1.2.2現(xiàn)代生產(chǎn)制造方式
在完全實現(xiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的生產(chǎn)專業(yè)化，供應(yīng)商品化的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代IT技術(shù)，組成局域通信網(wǎng)絡(luò)，將計算機(jī)設(shè)計完成的各成型面、配合面數(shù)字化，并編成代碼直接輸入數(shù)控機(jī)床或CNC加工中心進(jìn)行自動編程，繼而完成自動加工。加工過程中能夠完成自動檢測和結(jié)果的自動顯示，從而實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計以及模具制造的自動化和智能化并以此提高設(shè)計和制造的速度和質(zhì)量，減少人為的多層次失誤造成的缺陷，從而縮短模具生產(chǎn)周期，提高模具質(zhì)量以及使用的可靠性和壽命。
1.3我國的模具工業(yè)
1.3.1發(fā)展現(xiàn)狀
自二十世紀(jì)以來，我國模具工業(yè)已經(jīng)走過了半個多世紀(jì)。改革開放后，我國模具工業(yè)發(fā)展迅猛，截至2006年底已擁有3萬家模具生產(chǎn)企業(yè)?！笆濉逼陂g，我國模具工業(yè)以年均200k的速度持續(xù)快速增長。2001年全國模具工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)300億元人民幣，我國模具年產(chǎn)值位居世界第四。至2005年，我國模具銷售額達(dá)610億元，同比增長25%，已躍居世界第三，僅次于日本和美國。2006年，我國模具銷售額720億元，直接帶動實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)值2.4萬億元。當(dāng)前，中國模具市場容量已達(dá)800億元人民幣左右，“十一五”期間中國模具業(yè)市場份額將達(dá)1200億元。在區(qū)域分布上，廣東、重慶、浙江形成了國內(nèi)模具行業(yè)的“三足鼎立”，廣東是當(dāng)前我國最主要的模具市場，中國最大的模具出口與進(jìn)口省。目前，深圳周邊及珠江三角洲地區(qū)已經(jīng)成為我國模具工業(yè)最為發(fā)達(dá)、科技含量最高的區(qū)域。與全國塑料加工業(yè)區(qū)域分布相類似，珠三角、長三角的塑料制品加工業(yè)位居前列，浙江、江蘇和廣東塑料模具產(chǎn)值在全國模具總產(chǎn)值中的比例也占到70%。我國的模具出口也開始大幅增長，表明國內(nèi)模具水平和競爭力的迅速提高。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，2005年模具出口7.吸億美元，同比增長50%以上;模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更趨高檔，復(fù)雜、精密、長壽命模具份額提高到30%。2007年l~6月，我國模具進(jìn)出口總量為巧.42億美元，其中進(jìn)口總量為9.47億美元，出口總量為5.95億美元，與2006年1~6月相比，進(jìn)出口總量同比增長4.83%，出口總量同比增長25.79%，而進(jìn)口總量同比減少5.110k。從模具種類來看，進(jìn)出口量最高的是塑料橡膠模具，分別占了進(jìn)、出口額的53.34%和71.33%。進(jìn)口模具主要來自日本、韓國和我國臺灣，其次是德國、美國、香港、新加坡、加拿大、法國和瑞士。我國出口模具的市場主要是香港特別行政區(qū)、日本、美國，其次是我國臺灣，以及德國、泰國、印度、馬來西亞、法國和韓國。出口模具主要來自廣東、浙江和上海，其次為江蘇、山東、福建、遼寧、天津、北京、安徽和吉林。從上述數(shù)字可以看出，我國模具外貿(mào)雖然仍存在進(jìn)出口逆差，但與去年同期比，逆差同比減少32.95%，再次實現(xiàn)逆差的縮減。這不但說明模具出口前景很好，而且也表明我國模具進(jìn)、出口的結(jié)構(gòu)漸趨合理。如果按模具大類比例來看，塑料橡膠模具的進(jìn)出口與去年同期相比，進(jìn)口比例增加了3.6個百分點，出口比例增加了3.41個百分點。這說明塑料橡膠模具在我國模具進(jìn)出口中的比例在上升，不但市場在發(fā)展，而且發(fā)展速度要快于模具行業(yè)總體水平。目前，世界模具市場產(chǎn)品供不應(yīng)求，近幾年世界模具市場總量一直保持在600億~650億美元，美國、日本、法國、瑞士等國一年出口的模具約占本國模具總產(chǎn)值的1/3，模具己成為不少行業(yè)的發(fā)展瓶頸。要想成為世界制造業(yè)大國，沒有先進(jìn)的模具工業(yè)是不行的。我國的加工成本相對較低，模具加工行業(yè)日趨成熟，技術(shù)水平不斷提高，人員素質(zhì)大幅提高，國內(nèi)投資環(huán)境越來越好，各種有利因素使越來越多的國外企業(yè)選擇我國作為模具加工基地。近年來，外資對我國模具行業(yè)投入量增大，工業(yè)發(fā)達(dá)國家將模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進(jìn)一步明朗化，國際模具制造巨頭在中國投資設(shè)廠的新一輪擴(kuò)張，這代表著我國模具行業(yè)迎來新一輪的發(fā)展機(jī)遇，也代表著面臨國外先進(jìn)技術(shù)和高品質(zhì)制品的挑戰(zhàn)，模具行業(yè)在“十一五”期間將面臨再次騰飛的契機(jī)。當(dāng)今世界正進(jìn)行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，中國正成為世界模具大國。德國海拉吉林落戶;日本豐田模具天津設(shè)廠:芬蘭貝爾羅斯公司投資興建深圳模具制造廠，專為電信、保健、電子、汽車等行業(yè)提供高檔模具產(chǎn)品。目前，我國模具業(yè)規(guī)模僅次于日本和美國，但大多集中在中低檔領(lǐng)域，總體技術(shù)水平和附加值偏低。我國制造業(yè)急需的精密、復(fù)雜沖壓模具和塑料模具，轎車覆蓋件模具、電子接插件等電子產(chǎn)品模具等，還大量依靠進(jìn)口，模具產(chǎn)品仍然存在進(jìn)出口逆差。
1.3.2主要差距
由于我國的模具行業(yè)起步較晚，與國外相比仍存在不小的差距，我國現(xiàn)在的模具開發(fā)制造水平比國際先進(jìn)水平至少落后10年，特別是大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的產(chǎn)需矛盾十分突出，已成為嚴(yán)重制約我國制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。我國的塑料模具中，汽車和家電的大型注塑模具，集成電路的精密塑料模具，電子信息產(chǎn)業(yè)和機(jī)械及包裝的多層、多腔、多材質(zhì)、多色精密注塑模，新型建材及節(jié)水農(nóng)業(yè)的塑料異型材擠出模及管路和噴頭模具等，雖然已有相當(dāng)技術(shù)基礎(chǔ)并正在快速發(fā)展，但技術(shù)水平與國外仍有較大差距。
一、行業(yè)創(chuàng)新能力薄弱整體效率低
我國模具行業(yè)產(chǎn)需矛盾突出，無論是數(shù)量還是質(zhì)量都無法滿足國內(nèi)市場的需要，只達(dá)到70%左右。模具行業(yè)是技術(shù)密集、資金密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，能掌握和運(yùn)用新技術(shù)的人才異常短缺。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低，水平也較低。由于不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中常處于被動地位。我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是巧-20萬美元，有的甚至達(dá)到25-30萬美元。我國模具企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益差，大都微利，國有企業(yè)總體虧損，缺乏后勁。高級模具鉗工及企業(yè)管理人才‘非常緊缺，高素質(zhì)的模具技術(shù)人才’缺乏，產(chǎn)品的綜合開發(fā)能力還急需加強(qiáng)。由于模具企業(yè)效益欠佳及對科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)不夠重視，因而模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少。中國塑料模具企業(yè)不僅要加快產(chǎn)業(yè)集群化，發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，還要注重模具產(chǎn)業(yè)鏈的前端研發(fā)、人才’建設(shè)、產(chǎn)業(yè)鏈后端的檢測以及信息服務(wù)，盡快縮短技術(shù)、管理、工裝水平與國際水準(zhǔn)的差距。這是塑料模具企業(yè)在發(fā)展中必須解決的重要
二、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)不合理
我國模具生產(chǎn)許多是在各主機(jī)廠的模具分廠或車間內(nèi)，其中一半以上是自產(chǎn)自用，模具的商品化程度低，而國外70%以上都是專業(yè)模具廠，且走的是“小而精”的道路。國內(nèi)模具總量中，屬大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例只有30%左右，國外在50W0以上。歐、美等國家的模具企業(yè)，大部分也是30-50人的小企業(yè)，但CAD/CAE/CAM的應(yīng)用水平高，數(shù)控加工設(shè)備多，模具零部件的精度靠先進(jìn)的加工設(shè)備保證，工人嚴(yán)格按工藝操作，每個模具零件的加工都很到位，最后鉗工的裝修工作量很小，一個50人左右的模具廠，裝配鉗工一般只有2~3人。
三、產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平低
產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國際先進(jìn)水平低，而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進(jìn)水平長。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在尺寸精度、型腔表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上，這幾項指標(biāo)與國外先進(jìn)水平相比差距十分明顯。工藝水平低主要表現(xiàn)在設(shè)計、加工、工藝裝備等方面，模具工業(yè)的整體裝備水平相對落后、利用率低。
雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等方面原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附、配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好的解決。裝備水平低，帶來我國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低，也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，特別是對模具制造周期有很大影響。國內(nèi)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率只有35%左右，而國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度為70%一80%。如能廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件，將會縮短模具設(shè)計制造周期25%一40%，并可大大減少由于自制模具零件而造成的工時浪費(fèi)。
四、模具材料技術(shù)落后
模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比還有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。
1.4 論文的選題背景和意義
紙巾筒是個人隨身常用物品，對外觀的要求很高，美觀效果常常可以體現(xiàn)紙巾筒的產(chǎn)品檔次，而且整機(jī)體積小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。翻蓋紙巾筒、直板超薄紙巾筒、大顯示屏紙巾筒、金屬面板紙巾筒，不斷成為紙巾筒外形的主潮流，紙巾筒的造型日新月異、不斷更新，新產(chǎn)品生命周期越來越短，也就對產(chǎn)品的成型和模具提出了更高、更苛刻的要求。我國早期生產(chǎn)的紙巾筒，模具只能全部從國外進(jìn)口，之后采用由國外設(shè)計圖紙國內(nèi)制造的模式，經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)可以自我設(shè)計制造部分模具。但是，新的紙巾筒結(jié)構(gòu)模具，以及二次加工新工藝，仍然需要從國外引進(jìn)消化。
從目前的制造技術(shù)來看，紙巾筒塑料的成型方法主要是注射成型，最近流行的金屬殼體需要精密沖壓加工。紙巾筒注射模成為當(dāng)今注射模制造行業(yè)最為復(fù)雜的模具之一，是紙巾筒結(jié)構(gòu)件制造的難點，引起了相關(guān)尖端工程技術(shù)人員的高度重視。
2 方案設(shè)計
圖2-1 紙巾筒
3.1 塑件結(jié)構(gòu)工藝分析與設(shè)計
3.1.1 材料的選用
該塑件為紙巾筒，要求具有一定的強(qiáng)度、剛度、耐熱和耐磨損等性能，同時還必須滿足絕緣性。塑件結(jié)構(gòu)如圖3-1 所示。
圖3-1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖
a—— 塑件正面 b—— 塑件反面
ABS 合成塑料以其具有很好的韌性( 抗震性) 、密封性，很高的機(jī)械強(qiáng)度，耐化學(xué)腐蝕，拿在手上很有質(zhì)感的特點而受到人們的青睞。ABS 樹脂的優(yōu)點如下：
1.有優(yōu)越的耐沖擊強(qiáng)度,特別是在低溫有無與倫比的沖擊強(qiáng)度,而且熱變形溫度高
2.電性能,耐化學(xué)藥品性,耐油性好,易電鍍
3.加工適應(yīng)性好,注射成型,擠出成型,模壓成型等所有的加工方法都可以,而且尺寸穩(wěn)定性,耐堿性,耐應(yīng)力開裂性也好
根據(jù)以上特點以及經(jīng)濟(jì)因素，采用ABS 塑料，規(guī)格性能如表3-1 所示：
表 3-1ABS 塑料規(guī)格性能
型號
R-102
密度
1.05g/cm3
收縮率
0.005
溢邊值
0.04
成型溫度
200-240℃
干燥條件
80-90℃ 2 小時
3.1.2 脫模斜度
設(shè)計脫模斜度的目的是便于塑件的脫模，避免在脫模過程中拉傷塑件表面，其大小取決于塑料的收縮率。脫模斜度的取向要根據(jù)塑件的內(nèi)外型尺寸而定。塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸要符合圖紙要求，斜度沿形狀減小方向。要求開模后塑件留在型芯上，塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)小于外表面的脫模斜度。根據(jù)ABS 的性能，參考《實用模具設(shè)計簡明手冊》表3—10，型芯和型腔的脫模斜度取1°。
3.2 塑件的尺寸精度
尺寸精度的選擇；塑件的尺寸精度是決定塑件制造質(zhì)量的首要標(biāo)準(zhǔn)，然而，在滿足塑件使用要求的前提下，設(shè)計時總是盡量將其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工難度和制造成本。對塑件的精度要求，要具體分析，根據(jù)裝配情況來確定尺寸公差，該塑件是一般民用品，所以精度要求為一般精度即可，但是由于要保證上下蓋的配合，所以在配合處定位處應(yīng)該對精度要求高些，對其要有公差配合要求，應(yīng)選擇高精度。根據(jù)精度等級選用表，ABS的高精度為2級，一般精度為3級。根據(jù)塑件尺寸公差表，在公稱尺寸在100~120范圍內(nèi)，取MT2B級的公差數(shù)值為0.52 mm，MT3B級的公差數(shù)值為0.78 mm。
尺寸精度的組成及影響因素；制品尺寸誤差構(gòu)成為：
=+++
式中——制件總的成型誤差； s——塑料收縮率波動所引起的誤差；
z——模具成型零件制造精度所引起的誤差； c——模具磨損后所引起的誤差；
——模具安裝，配合間隙引起的誤差；
影響塑料制品尺寸精度的因素比較復(fù)雜，歸納有以下三個方面。
（1）模具—— 模具各部分的制造精度是影響制件尺寸精度重要的因素。
（2）塑料材料—— 主要是收縮率的影響，收縮率大的尺寸精度誤差就大。
（3）成型工藝—— 成型工藝條件的變化直接造成材料的收縮，從而影響尺寸精度。
該塑件長100mm，寬40mm，最高5mm，其粗糙度值為Ra0.06μm。影響塑公差的主要因素是: 模具制造誤差及磨損誤差，尤其是成型零件的制造和裝配誤差以及使用中的磨損、塑料收縮的波動、注射工藝條件的變化、塑件的形狀和飛邊厚度的波動、脫模斜度及成型后塑件的尺寸變化。該塑件選用尺寸精度等級為MT2，公差為GB/T14486——1993 尺寸公差數(shù)值。如圖3-2 所示：
圖3-2 塑件尺寸
3.2.1 塑件的表面質(zhì)量
表面質(zhì)量是一個相當(dāng)大的概念，包括微觀的幾何形狀和表面層的物理-力學(xué)性質(zhì)兩方面技術(shù)指標(biāo)，而不是單純的表面粗糙度問題。塑件的表觀缺陷是其特有的質(zhì)量指標(biāo)，包括缺料，溢料與飛邊，凹陷與縮癟，氣孔，翹曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一個等級。該塑件要求對型腔拋光，所以對粗糙度的要求比較高，查表得ABS拋光后順紋路方向的表面粗糙度為0.02μm，垂直紋路方向的表面粗糙度為0.26 m。
3.2.2 壁厚
各種塑件，不論是結(jié)構(gòu)件還是板壁,根據(jù)使用要求具有一定的厚度，以保證其力學(xué)強(qiáng)度。一般地說，在滿足力學(xué)性能的前提下厚度不宜過厚，不僅可以節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，而且使塑件在模具內(nèi)冷卻或固化時間縮短，提高生產(chǎn)率；其次可避免因過厚產(chǎn)生的凹陷,縮孔,夾心等質(zhì)量上的缺陷。本設(shè)計選用的材料是ABS，它是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。
3.2.3 脫模斜度
由于塑件成型時冷卻過程中產(chǎn)生收縮，使其緊箍在凸?；蛐托旧希瑸榱吮阌诿撃?，防止因脫模力過大而拉壞塑件或使其表面受損，與脫模方向平行的塑件內(nèi)，外表面都應(yīng)具有合理的斜度。以下是ABS的脫模斜度推薦值：
制件外表面 制件內(nèi)表面
35′～1030′ 30′～40′
塑件內(nèi)表面在造型時就有弧度,如果要有脫模斜度就是在凹槽和鎖位處,這不僅對脫模有好處，而且可以更好的鎖緊。
3.2.4 加強(qiáng)肋
加強(qiáng)肋的主要作用是在不增加壁厚的情況下加強(qiáng)塑件的強(qiáng)度和剛度。塑件上適當(dāng)設(shè)置的加強(qiáng)肋可以防止塑件的翹曲變形；沿著物料流動方向的加強(qiáng)肋還能降低充模阻力，提高融體流動性，避免氣泡，縮孔和凹陷等現(xiàn)象的產(chǎn)生。但本課題設(shè)計的紙巾筒的受力很小所以不需要設(shè)置加強(qiáng)肋。
3.2.5 圓角
塑件上各處的輪廓過度和壁厚連接處，一般采用圓角連接，有特殊要求時才采用尖角結(jié)構(gòu)。尖角容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊載荷時會發(fā)生破裂。圓角不僅有利于物料充模，同時也有利于融料在模具型腔內(nèi)的流動和塑件的脫模。圓角的取值與應(yīng)力集中的關(guān)系遵循R/T函數(shù)關(guān)系，當(dāng)R/T=0.6以后應(yīng)力集中變的緩和，該塑件大部分的圓角取R1，較大值取到R3。
3.2.6 孔的設(shè)計
孔的極限尺寸原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型，在注射成型時，型芯受到高速流動的塑料熔體的沖擊，如果型芯的直徑太小或太長，則會因為高壓沖擊而彎曲，所以對孔的最小直徑和孔的最大深度加以限制。ABS材料孔的最小直徑為0.35mm，孔的最大深度為4d。本課題與齒輪、嵌件、飛邊、文字與符號及制品表面彩飾等的設(shè)計無關(guān)，故不作考慮。
3.2.7 塑件的表面形狀
塑件的內(nèi)外表面形狀應(yīng)在滿足使用要求的前提下盡可能易于成型。塑件的形狀應(yīng)有利于提高塑件的強(qiáng)度和剛度，薄殼狀塑件可設(shè)計成球面或拱形面。因此，在設(shè)計塑件時應(yīng)盡可能避免側(cè)向凹凸而減少或消除不必要的側(cè)向抽芯，以簡化模具結(jié)構(gòu)。
4 注塑成型機(jī)的選擇
4.1 注塑成型工藝簡介
注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段時間的保壓冷卻以后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。一般分為三個階段的工作。如圖4-1所示：
圖4-1 注塑成型壓力—時間曲線
（1）物料準(zhǔn)備；成型前應(yīng)對物料的外觀色澤、顆粒情況，有無雜質(zhì)等進(jìn)行檢驗，并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收縮率等指標(biāo)。對于吸濕性強(qiáng)的塑料，應(yīng)根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以避免收縮應(yīng)力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。
（2）注塑過程；塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過加熱達(dá)到流動狀態(tài)后，進(jìn)入模腔內(nèi)的流動可分為注射，保壓，倒流和冷卻四個階段，注塑過程可以用如圖所示3.1所示。圖中T0代表螺桿或柱塞開始注射熔體的時刻；當(dāng)模腔充滿熔體（T=T1）時，熔體壓力迅速上升，達(dá)到最大值P0。從時間T1到T2，塑料仍處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補(bǔ)因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動，而溫度又在不斷下降，定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動方向排列）容易被凝結(jié)，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的時間越長，分子定向的程度越高。從螺桿開始后退到結(jié)束（時間從T2到T3），由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高，會發(fā)生熔體倒流，從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下降。倒流一直進(jìn)行到澆口處熔體凝結(jié)時為止。其中，塑料凝結(jié)時的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。
（3）制件后處理；由于成型過程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動非常復(fù)雜，再加上流動前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同，制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮，導(dǎo)致制件內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮應(yīng)力，脫模后除引起時效變形外，還會使制件的力學(xué)性能，光學(xué)性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴(yán)重時會開裂。故有的塑件需要進(jìn)行后處理，常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩種。
退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應(yīng)力，此外，退火還可以對制件進(jìn)行解除取向，并降低制件硬度和提高韌性，溫度一般在塑件使用溫度以上的10～20度至熱變形溫度以下10～20度之間；調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工序，主要用于吸濕性很強(qiáng)、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件.調(diào)濕處理所用的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點為121℃，加熱溫度為100～121℃，保溫時間與制件厚度有關(guān)，通常取2～9小時。
4.2 注塑機(jī)基本參數(shù)
注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,空循環(huán)時間等.這些參數(shù)是設(shè)計,制造,購買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù).
(1)公稱注塑量；指在對空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時,注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)的加工能力.
(2)注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時的流動阻力,螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力.
(3)注射速率；為了使熔料及時充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度.
(4)塑化能力；單位時間內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時間長,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會加長成型周期.
(5)鎖模力；注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開.
(6)合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍.
(7)開合模速度；為使模具閉合時平穩(wěn),以及開模,推出制件時不使塑料制件損壞,要求模板在整個行程中的速度要合理,即合模時從快到慢,開模時由慢到快在到停.
(8)空循環(huán)時間；在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時間.
在模具設(shè)計時，根據(jù)產(chǎn)品幾何尺寸及模具結(jié)構(gòu)特點，盡可能選用適合的注塑機(jī)以充分發(fā)揮設(shè)備的內(nèi)在能力。從模具設(shè)計角度考慮，需要了解注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范有：額定注射量、額定注射壓、額定鎖模力、模具安裝尺寸以及開模行程等。
4.3 注射機(jī)的選用
根據(jù)塑件的體積或重量大致確定模具的結(jié)構(gòu)，初步確定注塑機(jī)的型號。根據(jù)紙巾筒殼的造型尺寸80x42x8mm，按注塑機(jī)加工能力和注塑量分類選用小型注塑機(jī)，型號選用SZ系列的SZ—200/120，合模力160～2000KN，理論注塑容量16-630cm3 。
4.4 鎖模力校核
鎖模力是指注射機(jī)構(gòu)在工作中對模具所能施加的最大夾緊力。鎖模力與注射容量全面地反映了設(shè)備的主要特征和加工能力。
在實際注射成型中，由于制品形狀不同，所采用樹脂品種不同，注射工藝條件及模具結(jié)構(gòu)不同，所需要的合模力大小也各不相同。因此，在選用注射機(jī)時,要對其合模力進(jìn)行計算。通常，可采用下列公式進(jìn)行：
F≥Pm(NAs+Aj)
式中: F-----注射機(jī)最大合模力(MN) =0.4128MN=412.8KN
而注塑機(jī)合模力160～2000KN>412.8KN，故滿足要求。
4.5 注射容量校核
注射機(jī)的理論注量，指在對空注射時能完成一次注射熔料的體積量(cm3 ).模具安裝后，對模腔注射容量的計算,可以制件產(chǎn)品為主,計算其體積量，然后確認(rèn)總體積注射量，從而可得:
Vg>n(Vs+Vj)(cm3 )
式中： Vg-----注射機(jī)額定注射量(cm3 )；
Vs----單個塑件的容積量(cm3 )；
Vj-----澆注系統(tǒng)和飛邊所需要的容積量(cm3 )；
N-----型腔數(shù)。
其中： Vs≈8×4.2-7.9×4+2=4cm3
Vj≈（0.3×0.6+3.14×0.3×0.3÷2）×8+3.14×3.5×3.5×5≈6cm3
所以： V>n(Vs+Vj)
=2×(4+6)
=20cm3
而注射機(jī)理論注塑容量為16～630cm3 >20cm3 ，故滿足要求。
4.6 注射模的結(jié)構(gòu)組成
凡是注射模，均可分為動模和定模兩大部件。注射充模時動模和定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)；開模時動模和動模分離，取出制件。定模安裝在注射機(jī)的固定板上，動模則安裝在注射機(jī)的移動模板上。根據(jù)模具上各個零件的不同功能，可由以下幾個系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)組成：成型零部件、澆注系統(tǒng)、開合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)、其他零部件。
5 成型零件
指構(gòu)成型腔，直接與熔體相接觸并成型塑料制件的零件。通常有凸模、型芯、成型桿、凹模、成型環(huán)、鑲件等零件。在動模和動模閉合后，成型零件確定了塑件的內(nèi)部和外部輪廓尺寸。
5.1 型腔數(shù)目的確定
注塑模的型腔數(shù)目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔數(shù)目的確定時主要考慮以下幾個有關(guān)因素：
（1） 塑件的尺寸精度；
（2） 模具制造成本；
（3） 注塑成型的生產(chǎn)效益；
（4） 模具制造難度。
為了使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計應(yīng)確定型腔數(shù)目，常用的方法有：
(1) 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目；
(2) 根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目；
(3) 根據(jù)注射機(jī)的注射量確定型腔數(shù)目；
(4) 根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。
一般來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。該塑件精度要求不高，生產(chǎn)批量適中，且具有兩邊抽芯，從模具加工成本，制品生產(chǎn)時的成本考慮，故擬定為一模兩腔。一般來說，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，對于精度要求不太高的小型塑件，是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高?？紤]到該塑件是一般日用品，對于紙巾筒，雖然精度要求也較高，但是該通訊設(shè)備由于市場需求量比較大，而且更要考慮其經(jīng)濟(jì)性，所以采用一模多型腔。本人先設(shè)想為一模二型腔，其具體將通過注塑機(jī)的最大注塑量校核。查手冊得塑件的經(jīng)濟(jì)精度推薦4級
我選擇的型腔布局平衡式布置，如圖5-1所示：
圖5-1 型腔布局
5.2 型腔數(shù)量和位置的確定
注射模每次注射循環(huán)所能成型的塑件數(shù)量，由模具的型腔數(shù)量決定。與多型腔相比，單型腔模具的優(yōu)點是:塑件形狀和尺寸的一致性好，成型工藝參數(shù)容易控制，模具結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計自由度大，成本低、生產(chǎn)周期短等。但是，多型腔的生產(chǎn)效率高，塑件成本低，非常適合長期大批量生產(chǎn)。因此，型腔數(shù)目的選擇要綜合考慮塑件的技術(shù)質(zhì)量要求，產(chǎn)品批量大小和交貨周期，塑料的種類與塑件的形狀及尺寸大小，塑件成型加工的成本，注射機(jī)的額定注射量和鎖模力等因素。紙巾筒塑料體積小，如果批量較大可以考慮一模多件。由于目前市場的外觀流行潮流變化非?？欤a(chǎn)品更新?lián)Q代的周期短，有些工廠的生產(chǎn)批量不是很大，一般也設(shè)計為單型腔。但是，大多數(shù)鏡片是中間沒有空腔的實心件，考慮澆道的位置，通常應(yīng)該設(shè)計為一模兩件。當(dāng)然，對于中間有空腔的鏡片，當(dāng)生產(chǎn)批量不大時，可以一模一件設(shè)計單型腔，這時型腔的中心位置不在模具的中心，要注意根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)關(guān)系精確計算。
5.3 分型面的選擇
模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離接觸表面稱為分型面，也叫合模面。分型面要有利于脫模，有利于保證塑件質(zhì)量，有利于簡化模具結(jié)構(gòu)，有利于模具成型零件的加工。
選擇分型面時，應(yīng)該考慮模具總體結(jié)構(gòu)簡化，盡量減少分模面的數(shù)目，盡量采用平直分型面。還應(yīng)考慮模具是否便于加工，便于成品取出，分模面應(yīng)盡量選擇在產(chǎn)品的棱線上面。相對其他塑料零件來說，紙巾筒顯示鏡片比的結(jié)構(gòu)簡單，因此分型面也不會復(fù)雜，但分型面的位置選擇一定要考慮鏡片的外觀。一般情況下，不宜將分型面設(shè)在產(chǎn)品厚度方向的邊緣(如圖3.la所示)，否則澆口去除加工時容易傷及外觀面，造成廢品增多，而且成型時也容易形成溢料飛邊。
正確的設(shè)計是，對于厚度方向有臺階的塑件，分型面選擇在臺階面處(如圖3.lb所示);對于厚度方向沒有臺階而直接連接兩外表面的塑件，分型面應(yīng)該選擇在產(chǎn)品厚度的中間合適位置，而且要保證澆料距離外表面0.Zmm以上
5.4 分型面的設(shè)計
如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原則：
1、便于塑件脫模；
2、在開模時盡量使塑件留在動模；
3、澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；
4、使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；
5、有利于排氣和模具的加工方便；
6、外觀不遭到損壞；
7、滿足模具的鎖緊要求。
由于本塑件的結(jié)構(gòu)形狀較為特殊，根據(jù)選擇分模面時，應(yīng)遵守以上的原則。再綜合我的塑件形狀的考慮，以及模具整體設(shè)計、制造、加工的要求，我選擇采用平面分模面，由于上表面要求較高，必須要求塑件留在動模一側(cè)。這樣的分模面設(shè)計有以下的特點：
1、這樣的設(shè)計保證了分模時塑件留在動模一側(cè)；
2、分型面的痕跡會在塑件的下邊緣一圈，保證不會影響外觀質(zhì)量；
3、這樣的設(shè)計使得推桿比較好布置，比較容易推出塑件；
4、使得脫模變的容易；
5、這樣的設(shè)計也迫使設(shè)計必須使用扇形澆口等不影響外觀質(zhì)量的特殊澆口；
5.5 模架的選用與設(shè)計
設(shè)計模具時，開始就要選定模架。當(dāng)然選用模架時要考慮到塑件的成型、流道的分布形式以及頂出機(jī)構(gòu)的形式，有抽芯的還要考慮滑塊的大小等等因素。一般的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分為動、定模之間的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，推板的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，推件板的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。一般導(dǎo)向裝置由于受加工精度的限制或使用一段時間之后，其配合精度降低，會直接影響制品的精度，因此對精度要求較高的制品必須另行設(shè)計精密導(dǎo)向定位裝置。我根據(jù)塑件尺寸，參考《實用模具設(shè)計簡明手冊》選用標(biāo)準(zhǔn)模架，本模具屬于中小型模具，如圖5-2所示
圖5-2 模架
5.6 定模板
用于固定型腔（凹模）、導(dǎo)套，保證凹?；蚱渌慵潭ǚ€(wěn)固。在定模板上開設(shè)了冷卻水道，定模板要具有較高的平行度和硬度、一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度。我的設(shè)計采用45#鋼，經(jīng)熱處理42～48HRC
圖5-3 定模板
5.7 動模板
用于固定型芯（凸模）、導(dǎo)套，保證凸模、拉料桿固定穩(wěn)固，防止型腔、型芯、導(dǎo)柱或頂桿等脫出固定板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，在動模板上開設(shè)了冷卻水道，因此它要具有較高的平行度和硬度，有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度。我的設(shè)計采用45#鋼，經(jīng)熱處理42～48HRC。動模板導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為H7/k6 或H7/m6 過渡配合,導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用H7/h6 間隙配合，其上孔與拉料桿采用H7/k6 過渡配合。
圖5-4 動模板
5.8 定模座板
定模座板用來固定定模板和澆口套，定模座板和定模板通過4 個?16 的內(nèi)六角螺釘連接，定模座板和澆口套通過4 個?4 的內(nèi)六角螺釘及定位圈連接，因此定模座板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，我的設(shè)計采用45#鋼，經(jīng)熱處理42～48HRC。
圖5-5 定模座板
5.9 動模座板
動模座板用來固定動模