1零件分析
此制件材料为ABS塑料，其精度要求为5级精度，厚度为2mm，根据公差手册得出塑件尺寸的公差范围，该体积=39.82cm3，表面积=409.22cm2，制品有一定的结构强度，与电路板进行装配配合，因此对外表面粗糙度可取为0.4μm，而内表面就没有表面粗糙度的要求了。脱模斜度：塑件外表面40′－1°20′塑件内表面30′－1°（脱模斜度不包括在塑件的公差范围内，塑件外形以型腔大端为准，塑件内形以型芯小端为准）。因为从模具中取出塑件后，由于温度及压力的变化会产生收缩现象，通过设置适当的收缩率来放大模型，获得正确尺寸的注塑件。此次材料收缩率取0.5%。因此，本次零件采用注塑成型加工，并且选择卧式螺杆式注塑机。根据塑件质量和尺寸等条件，采用一模两腔，平行式型腔分布[2]，通过计算并校核可以确定此次注塑机的型号为海天SA2500/1000U-A。
2成型系统设计
通过塑件的形状和尺寸来创建型芯和型腔原始毛坯。利用Solidworks零件造型之后，运行IMOLD插件，对成型零件进行拔模分析，脱模斜度为1°。IMOLD插件中“Core/CavityBuilder”模块提供分模功能，拔模分析之后，选取零件最大轮廓边线为分型线，选择最大轮廓表面为分型面，对分型面进行延伸，再利用延展曲面分割型腔和型芯，从而完成分模，此例结构简单，没有扣件，因此不需要设计滑块组件。塑件体积相对较大，因此采用一模两腔的模具结构，并且采用潜伏式浇口，布置推杆，因此，型腔之间的钢厚在30~50mm经验数值之间取为40mm，从上面分模图可以看出型腔布局结构。由于塑件的结构比较简单，因此凹模和凸模均采用整体式结构[3]，根据型腔深度得出的型腔到内模镶件边经验数值为20mm，因此，可以得出凹模的大小为134（W）×155(L)，在型腔的基础上加上塑料制品上表面到凹模上面距离的经验值就可以得出凹模的厚度，最终取为45mm，而型芯尺寸大小根据经验确定法可以确定为134（W）×155(L)，厚度为25mm。设计的塑件简单，没有扣件，因此不需要设计滑块标准组件，最后模具型芯、型腔如下图4、5所示。
3浇注系统设计
此次模具采用普通流道的浇注系统，普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井等结构组成[4]。采用侧浇口，隐藏式浇口，减少熔料在模腔内流动的距离。采用圆形截面的分流道，这样熔料散热量小，阻力也小，提高了制件成型质量。IMOLD插件中“FeedDesigner”模块提供浇注系统设计，浇口及分流道尺寸大小根据计算和经验数值进行设计[5]，设计得出的参数直接输入到指定位置就可以得到如下图6所示的浇口及分流道。
4冷却、排气系统设计
冷却介质有冷却水和压缩气体两种，此次采用冷却水进行冷却，在模具型腔内开设冷却水管道，利用循环水开设冷却水管道，利用循环水将热量带走，保持最佳注塑模具温度。根据模具大小、注塑机锁模力以及塑料制品厚度三方面因素的考虑[6]，最终选择冷却管道直径为6mm，其到型腔表面及浇口的距离均为10mm,得到管道参数之后，使用IMOLD插件的“CoolingDesigner”模块创建冷却回路，其提供良好的3D草图技术可以方便用于来创建冷却回路，管道所用到的附件均选为HASCO型号的，能很好的满足要求。由于模具在型腔填充过程中，除了型腔原来就用的空气外，还有ABS塑料在受热和凝固时产生的低分子挥发气体，尤其在高速成型时，排气很重要[7]。此次塑件其尺寸一般，又采用一模两腔的型腔排列方式，因此只需要通过分型面和顶杆间隙排气就可，不需要单独开设排气系统。
5标准件选取
模架和冷却回路设计完成后，利用IMOLD插件中的“ComponentsGallery”标准件功能，向模具设计中添加所需要的标准件，如浇口套、定位圈、限位钉等，这些标准件的参数根据设计要求进行一定的修改，以满足设计要求。
6模架整体设计及总装
按上面的设计和操作完成之后，再添加螺钉将面板和定模板，型芯和动模板固定起来。整个设计完成之后，利用IMOLD插件中的开孔功能将前面步骤添加的标准件以教育期刊及其他有孔的位置进行开孔，开孔完成之后，此次应用软件进行模具设计就完成了，可以得到如下图8所示的总装图。
作者：王晨 单位：陕西理工学院
相关专题：肉类研究杂志 我国金融监管问题探析
