模具设计

首先要根据需要制作的零件设计出相应的模具结构图，在图中标明模具的长度、宽度、高度和基底结构等，以及模具上的型腔、核心等，确定模具具体尺寸和形状。设计之前要注意选择合适的材料，一般用玻璃钢制作模具的材料为树脂、玻璃纤维等，这些材料具有耐酸、耐碱、抗压强度高等优点。

（1）接受任务书        

成型玻璃钢制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下：  　　

1.经过审签的正规制件图纸，并注明采用产品的牌号、技术参数等。  　　

2.玻璃钢制件说明书或技术要求。  　　

3.生产产量。  　　

4.玻璃钢制件样品。  　　

通常模具设计任务书由玻璃钢制件工艺员根据成型玻璃钢制件的任务书提出，模具设计人员以成型玻璃钢制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。  

（2）收集、分析、消化原始资料  　　

收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。  　　

1.消化玻璃钢制件图，了解制件的用途，分析玻璃钢制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。例如玻璃钢制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，玻璃钢件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于玻璃钢制件的公差，能否成型出合乎要求的玻璃钢制件来。此外，还要了解玻璃钢产品的固化及成型工艺参数。  

2.消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。成型材料应当满足玻璃钢制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据玻璃钢制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。  　　

3.确定成型方法:采用直压法、铸压法还是注射法。  　　

4.选择成型设备  　　

根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于模压机来说，在规格方面应当了解以下内容：模压容量、模压力、速度、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、开模方式、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的模压机上安装和使用。  　　

5.具体结构方案  　　

确定模具类型：如压制模（敞开式、半闭合式、闭合式）、铸压模、注射模等。  　　

确定模具类型的主要结构：选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数，在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该玻璃钢制件的工艺技术和生产经济的要求。对玻璃钢制件的工艺技术要求是要保证玻璃钢制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使玻璃钢制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。

（3）影响模具结构及模具个别系统的因素很多，很复杂：  　　

1.型腔布置。根据玻璃钢件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。对于压制模来说，玻璃钢制件精度，温度控制方式，固化时间及动作先后工序等。

2.确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，玻璃钢制件的表面质量等。  　

3.确定布料方式（SMC、DMC、BMC的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大小）。  　　

4.选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），决定侧凹处理方法、抽芯方式。  　　

5.决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。  　　

6.根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置。  　　

7.确定主要成型零件，结构件的结构形式。  

8.考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸。  　　

以上这些问题如果解决了，模具的结构形式自然就解决了。这时，就应该着手绘制模具结构草图，为正式绘图作好准备。

 

二、模具制作

（1）制作模板

在有模板的情况下，可以直接用模板制作模具，如果没有模板则需要根据设计图制作内模和外模，具体制作过程为：先将内侧模板涂上脱模剂，然后用玻璃钢材料覆盖在上面，等待固化后再取出内侧模具，反复涂覆2-3层玻璃钢材料，以获得足够强度的外模具。

（2）加强模具的强度

因为玻璃钢材料相对较脆，所以为了增加模具的强度，可以将薄铁板或钢筋置于玻璃钢涂层中，这样能有效提高模具的耐用性和稳定性。

（3）模具修整

在制作过程中，有时会出现模具表面不平整或有气泡等问题，需要进行修整。修整的方法一般为：先用打磨机或砂纸将表面平整，再用填充料填补气泡、裂缝等缺陷，最后打磨表面使之平整。

 

三、模具涂覆

模具涂覆是为了防止零件黏在模具上而进行的一种措施，也是玻璃钢模具制作的最后一步。一般来说，需要将模具上涂一层脱模剂，然后涂覆一层润滑油。在模具使用过程中，要定期进行维护，及时涂覆润滑油或者更换脱模剂，以保证模具的使用寿命。

模具的制作是一个精细而漫长的过程，一般一个模具的生产周期接近一个月的时间。

 

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