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浅谈塑模设计的几个要点

[摘要]随着塑料制品在各个领域的推广应用，产品对塑料模具

的设计和制造技术的要求越来越高，对专业设计人员的经验也提出

了更高的要求。在塑料制品模具设计时，制品材料的选择是决定产

品性能的重要因素，专业设计人员长期积累的经验也非常重要。本

文就塑料制品模具设计中若干要点做简要的阐述与讨论。

[关键词]塑料模具设计材料

在我国塑料工业的飞速发展中，计算机技术在模具设计领域的

应用，起到了非常重要的作用，大大地缩短了模具设计时间。尤其

是计算机辅助工程（cae）技术的推广应用，解决了塑料产品开发、

模具设计及产品加工中的薄弱环节，更在提高生产率、保证产品质

量、降低成本等方面体现出现代科技的优越性。但是现代化技术并

不能替代专业设计人员的经验，在塑料模具设计时，制品材料的选

择是决定模具设计时模具材料选用的重要因素。制品壁厚等问题不

是辅助设计软件所能解决的，需要专业设计人员长时间积累经验才

能做好。因此怎样选用合适的材料，也是模具设计中一个重要的问

题。下面就塑料制品模具设计中若干重要问题做简要的阐述和探

讨。

一、塑料制品材料的选用对模具设计的影响

一般来说，没有不好的材料，只有选择使用了错误的材料。因

此，设计者必须要清楚地了解各种可供选择的材料的性能，并仔细

测试这些材料，研究各种因素对加工成型制品性能的影响。本文就

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传统的热塑性材料进行分析来说明问题。在注塑成型中最常用的是

热塑性塑料，它可分为无定型塑料和半结晶性塑料。这两类材料在

分子结构和受结晶化影响的性能上有明显不同。一般来说，半结晶

性热塑性塑料主要用于机械强度高的部件，而无定型热塑性塑料由

于不易弯曲，常用于外壳。这是材料选用的基本原则，其次还要根

据填料和增强材料继续选择。

1.根据填料和增强材料进行选择分析

热塑性塑料可分为未增强、玻璃纤维增强、矿物及玻璃体填充

等几种产品类型。玻璃纤维主要用于增加强度、坚固度和提高应用

温度；矿物和玻纤则具较低的增强效果，主要用于减少翘曲。玻璃

纤维会影响到成型加工，尤其会对部件产生收缩和翘曲性。所以玻

璃纤维增强材料不能被未增强热塑性塑料或低含量增强材料来替

代，这样就不会有尺寸改变。玻璃纤维的取向由流动方向决定，这

将引起部件机械强度的变化。从注塑成型片的横向和纵向截取10

个测试条，并在同一个拉力测试仪上对它们的机械性能进行了比

较，该试验表明：对添加了30％玻璃纤维增强的热塑性聚酯树脂，

其横向的拉伸强度比纵向（流动方向）低了32％，挠曲模量和冲击

强度分别减少了43％和53％。

此外，在综合考虑安全因素的强度计算中，也应注意到这些损

失。在一些热塑性塑料中加入了一系列增强材料、填料和改性剂来

改变它们的性质。由这些添加剂产生的性能变化必须认真查阅手册

或数据库资料，最好是听取原材料制造厂家的专家给予的技术建

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议，从而选用最为合适的材料。

2.考虑湿度对材料性能影响

一些热塑性材料，特别是pa6和pa66，吸湿性很强。这可能会

对它们的机械性能和尺寸稳定性产生较大的影响。在进行设计时，

应特别注意这种性能，考虑其对产品性能的影响。

模具材料的选用取决于制品材料，细致分析制品材料后，才能

在模具设计时选用最为合适的模具材料。

3.塑料制