塑料模具设计中常见问题的分析

篆品鬻南期

２００３年９月

Ⅲ州Ｇ跚Ａ能Ｒ刚Ａ。丌点芒薨塞器装蓬意著隳ｊｌ翥‰∞ｕ删Ｇ跚ＡＡＥＲ（）ＮＡＩ丌Ｉｏ也ｖ（ｎ盯ＩＯＮＡＩ，肘奶Ⅱ）吁ＮＩｃＡＬ∞ＬＩＥ。；Ｅ，顸瓜Ｎ札ＪｏＩ瓜ＮＡＩ．ｓ品ｔ．．２面ｊ銎？‰ｉ

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塑料模具设计中常见问题的分析

周志平

（长沙航空职业技术学院，湖南长沙４１０１２４）

摘要：针对塑料模具在设计时易出现的一些误区，本文从理论和实际两方面着重阐述了其根本原因，并提出了一些看法。

关键词：塑料模具；设计问题；解决办法

中图分类号：Ｔ（酗２０．６６文献标识码：Ａ文章编号：１６７１—９６５４（２００３）一０３一０４９一０３Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆ

Ｃｏ珊ｍ叫Ｐｒｏｂｌ咖ｓ

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ｄ鹳ｉｇｎｉｎｇ；ｍｅａｓ吣

者的任意及所有条件都会影响到收缩。

２．当一定体积的塑料受热时，它就会膨胀，当它冷却到原来温度时，也会收缩到原来体积。

３．对一块塑料加压时，其体积会缩小；当压力降至原来的压力时，它又会回到原先体积。

４．各品级之间的收缩量也不同，不同的流动方向，也会影响到收缩性。例如，对于热塑性塑料垂直

在工程制品中对公差要求较严的制品越来越

多。如电子元件，计算机等制品。因此一些技术人员通常采用提高模具模腔的加工精度，严格限制模腔某些尺寸的公差的办法来解决此类问题。其结果有以下两种，一是虽然生产出合格塑料制品，但制造成本过高，甚至降低了模具的使用寿命；二是仍然生产不出合格制品。分析原因，虽然影响因素很多，但

笔者通过长期生产实践总结认为：这主要是由于未充分考虑材料收缩的因素及未正确处理好模腔内部

流向的收缩量就显著不同，对于结晶性塑料来说，水平流向的收缩量约等于垂直流向的两倍。

５．同一流向的不同点，也有不同的收缩量，当

某些关键尺寸的公差标注。下面笔者将从理论方面

和实际方面进行分析。

一、理论方面

流径增大时，模腔的压力便会下降，此时这些低压区

的收缩量便会增大，当制品厚度增加，收缩量也会增

（一）收缩方面

收缩是在高温和高压注射下，注入模腔的塑料所成型出来的制品比模腔尺寸小的数值。通常以

加，因此若制品各部分壁厚不同时，制品可能发生扭

曲现象。

６．对于一些材料收缩范围较大时，可以先制出

Ｈ】ｍ／Ⅱ蚰，或％表示。原则上讲它有以下几个特征：

１．压力（ｖ），体积（Ｐ），和温度（Ｔ）三者之间有一定联系。这种联系对不同塑料来说不同，影响三

收稿日期：２００３—０４—２０

作者简介：周志平（１９６５一），女，四川成都人，副教授，在读硕士研究生。

一个样本模腔，再以典型的加工条件（即温度、压力和周期时间）生产出塑料件，从而得到收缩值，再以此作为依据计算上、下模腔和模芯的尺寸。

・４９・

长沙航空职业技术学院学报第３卷

７．对于某些尺寸精度要求较高，４８小时内仍出所给的数据。对于同一种材料没有任何可确定的统一值。

现塑后收缩（约０．１％）的工件，建议在原材料中适当加入纤维，可降低收缩值，生产出稳定产品。

我们知道，每一种塑料都有其特定的温度（热）

膨胀系数，有些塑料热膨胀系数小，有一些相当大。同时对于同一种类号的塑料厂家不同或不同的出厂批次，其膨胀系数也有所变化。因此每个设计人员在具体实施方案时，要遵照上述几点，定量预测每批

２．产生的收缩，直接与成型条件（如时间、温

度、压力、冷却）和材料有关。值得注意的是：即使相同的材料，从一批到另一批都可能会有性能参数的变化。这些变化中的任一个都会改变所要求的尺寸。

误解之三：

尽管模具制造厂家有设备能够精确地加工出钢

次原材料的准确收缩。提供给有关物质采购部门。

（二）公差标注方面

当制品精度要求较高时，我们必须慎重地选择

模腔尺寸，但这并不意味着有严格公差要求的加工

制造和公差要求较松的加工制造一样容易，一样经济。工艺尺寸的达到，需通过多个工序来完成，而且需要更多的检验时间，并且整个工序流程过程中产生更多的不合格品。制造成本就要大幅度提高，本来只需用镗床或铣床就可完成，此时却需要采用更精密的设备（如坐标镗床或电火花加工机床）。对于较宽松的公差要求，这些加工就可采用价值较低的设备完成。

因此，综合以上三点，具体归纳如下：

相关尺寸的公差等级。公差等级如果选择高了，会造成加工工艺复杂、制造成本过高；而精度等级选择

低了，则很难保证产品精度要求。那么如何正确标注？如何做到在真正需要的地方提出严格公差要求？在这方面，主要是存在一些误解，具体表现形式如下：

误解之一：

一些设计人员认为，只要模腔的尺寸都在给定的公差内，一副模具中的不同模腔（或不同模具模

腔）成型的所有制品，都应是完全相同的。

事实上并非如此，实际上不管制品是否出自同

其一，许多“相同的”零件都被标注了不必要的

严格公差。“相同的”零件不一定尺寸都相同。

其二，尽管提高了有关模腔的精度，仍会出现一

个或几个这样的零件超出公差，并未达到如期效果。

其三，设计人员对使用“高收缩率”塑料（收缩率大于０．６％）时，制品尺寸的实际意义未弄清楚。如：在某些情况下，制品图上标明的尺寸只是对有装配要求的配合尺寸的一个指标（如容器和用相同材料或不同材料做的盖子，此时尺寸本身不是非常重要）。因此模具上相对应尺寸不应过多提出严格公差要求。

其四，在经过仔细审核之后，设计人员可能会重新对这种零件采用较宽松的公差。这样使得一些不合格零件又可以使用了。

通过以上对收缩方面和公差标注方面的阐述，

一模具或几个不同的模腔，制品图上所示的公差真

正含义是：制品尺寸可以是制品图上、下限定值之内的任何尺寸。

０．５㈣，这就意味着出自任意模腔的制品，其尺寸

可能是９９．５～１００．５ｍｍ之间任一数值，并不意味着长度都必须为“实际相同”，只要所形成的长度在给定的Ｌ＝１００±０．５ｍｍ之内就是合格。如果客户要求这样高的精度，则必须在制品图上标明。多数情况下，这样的精度是不可能达到的，如果真是这样的话，模具价格要比公差为±０．５ｍｍ高得多。

误解之二：

一些人认为：模具制造能保证很严格的公差要

例如：如果制品图上表示一个长度Ｌ＝１００±

只要大家走出误区，理解二者相统一的关系，便会较

好地处理生产实际中的具体问题。

二、实际方面

我们知道不同的材料有不同的热膨胀系数。然而即使化学特性和物理特性都完全相同的材料，其热膨胀系数都有显著的差别。收缩性也有显著的差别。设计人员除了必须将收缩因素考虑在内之外，

求，所以通常就认为赋予模具严格的公差，制品就更

应处在所要求的限度内，这只说对了一部分。那么什么会影响成型尺寸的精度呢？

１．就模腔内部某些关键尺寸而言，我们知道要

想达到目标尺寸就很困难。在通常情况下都基于以

往的经验，基于实验数据，基于材料供应厂家或客户

・５０・

第３期周志平：塑料模具设计中常见问题的分析

还应特别注重在模具中的冷却方案设计。如流程和

浇口（压力降）的几何形状以及热流传递中加热的均匀性等方面的设计。同时也应对轴向收缩和径向收一＿叶

｝一

缩加以区分（图１），在制品公差很紧时，塑料在两个方向上收缩差很大。下面我们通过收缩的典型实例进行分析。

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Ｄｏ

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ａ）修改前：０ｐ＝Ｄ

ｂ）修改后：Ｄｐ＞Ｄ

径向收缩

图２

图１轴向收缩、径向收缩与塑料流动方向的关系图

匠烃物匪拯磁出幽磁物毽弦岛出

第一，例如一块ＬＤＰＥ板，上面有许多间距要求

精确的孑Ｌ。在设计模具时，假定收缩是一个定值，用图３

来确定Ｄｃ（模腔和模心的钢模尺寸）。若按预计成

型时，制品尺寸Ｄｐ是正确的。但这样顶出的制品三、塑料模具设计的实用化建议

已相当冷了。实际上本应早点顶出以提高产量。但（一）对于一个专用ＣＡＤ系统可以用已造好的

如果在制品还较热时就顶出，其收缩就要大些，Ｄｐ

模块，通过其专用程序自动将制品的所有尺寸计算就太小了，现在的问题是要么模具运行慢一些，（制出来。虽然免除了人工计算钢模型腔尺寸的工作，

品成本较高），要么重造模具（模具成本增加）。很显

但在制品公差要求较高情况下，并不是所有尺寸都

然，尽管模具成本高，也得重造。

正确，这时设计人员必须应与制品制造商联系，取得

这个例子主要说明了收缩与循环时间有一定联

最现实的第一手资料。明确其产量、原料的具体收

系。收缩因子较大的材料如ＰＰ和ＰＥ则表现更加缩率，同时有必要说明要求制造商尽量采用性能指突出。如果模腔小了，再去处一些模具材料，往往比标完全相同的材料。同时对有关几个尺寸进行修较容易，如果模腔大了，再补加一层钢材实际上是不改。值得注意的是很多模具设计人员比较肓目地借可能的，尽管有时可能通过焊接或镀铬来进行一些助于各种设计手册，依据其中提供的近似收缩率的补偿，通常也是不提倡的。因此，此时如何确定模腔数据进计算。因此，往往很难加工精度要求符合客的尺寸公差尤为重要，当材料“收缩率高”时，可将公商的产品。

差值适度对称放大。

（二）模具设计人员在开始设计模具之前，需掌

第二，如图２，当砩＝Ｄ时，若所选的收缩比预

握许多信息。如模具使用的注塑机、要求模腔的个

计的大，只有改变销的直径Ｄ。但比较困难。同时

数，制品的用途范围、生产制品的周期等等，在具体的

孔直径Ｄ也要加大。如果设计人员提前预见到这确定模腔和模芯的钢模尺寸设计中，盲目采用手册中

种可能性，使得Ｄｐ＞Ｄ见图２ｂ）。一但出现问题，只的收缩率数据，盲目采用公式：肪＝Ｄｐ（１十Ｓ）（Ｄｃ：模

要更换镶件（销）就可以了，而不需更换所镶嵌的那

腔和模芯的钢模尺寸，Ｄｐ为制品尺寸，Ｓ为收缩因子）个模具零件。如同上例：间距公差要求严格，就可采进行计算，从而有可能造成废品的出现，因此，在模具

用台阶或销钉见图３：若原先的距离不正确时，允许设计之前任何可能预料的都必须弄清楚。

位置有些偏差，此时图２ａ）中圆柱销应换成图２ｂ）偏

（三）由于塑料成形时受各种原因的影响，尺寸

心销，同时谨防其旋转。

（下转第３９页）

・５１

・

第３期胡礼勇，等：软件无线电的关键技术与发展动态

目前很多的可编程数字无线电处于级别１，美国军方的ＳＰＥＡＫｅａＳｙ处于级别２。如表所示。

级别

０１２３

主要特征（Ｎ，Ｐ【）Ａ，ＨＭ，ＳＦ＝Ａ）固定功能，包括模拟无线电（＊，Ｏ，Ｏ，Ｏ）

基带可编程（＊，１，＞Ｏ，＞０）中频可编程（＊，２，＞Ｏ，＞０）射频可编程（３，３，１—３，３）

实例

刚和数字无线电（＊，１，０，Ｏ），寻呼机（１，１，Ｏ，０）

Ｓｐｅａｋｅａｓｙ（１—３，２，２—３，ｌ一２）

理想的软件无线电

从上面的描述可以看出，目前国外对于软件无线电概念的认识正逐步加深，不仅无线通信系统中的各个功能模块是用软件实现，同时要求整个系统中的软件和硬件都应该具有灵活性和开放性，也就是对其“软件”特性提出了更高的要求。

四、结束语

软件无线电的提出与发展，标志着无线通信的发展从硬件到软件的飞跃。它在军事通信和民用移动通信中的应用越来越成为研究的热点。随着计算

机、微电子及天线技术的发展，软件无线电必将成为２１世纪无线通信领域的核心技术。

妇Ｍ祧，Ｍａｙ

［２］Ｍｉｔｏｌａ

２６—３８．

１９９５．５６—６１．

Ｊｏｅ，Ｓ。ｆｔｗａｒｅｒａｄｉｏａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ［Ｊ］．

ＩＥＥＥＣ。ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＭａｇａｚｉｎｅ，Ｍａｙ１９９５．

［３］Ｂｕｒａｃｃｈｉｎｉ

１４３．

Ｅｎｒｉｃ０，１、ｈｅｓｏｆｔ、ｖａｒｅＲａｄｉｏＣＤｎｃ印ｔ

［Ｊｊ，ＩＥＥＥｏｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｓｅｐ２０００．１３８～

［４］Ａ．Ｗ印ｍａｎ

ｖｅｎｅｒｓａ１１ｄ

Ｊｅｆｆｅｒｙ，Ａｎａｌｏｇ—ｔｏ—ｄｉｇｉｔａｌＣｏｎ—Ｔ１１ｅｉｒ

ＡｐｐｌｉｃａｔｉＯｎｓ

ｉｎＲａｄｉｏＲｅ—

ｃｅｉｖｅｒＳ［Ｊ］，ＩＥＩ、Ｅ

Ｍａｙ１９９５．３９～４５．

ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＭａｇａｚｉｎｅ，

［５］

参考文献：［１］Ｊ．１ａｄ【ｅｙ

肖维民，许希斌．软件无线电综述［Ｊ］．电子学报，１９９８，２６（２）：６５～７０．

仉砌姆鼢瞅幽［Ｊ］，Ⅲ匝（妇ｍｉ国．

Ｒａ删，Ｗ．唰＆）ｎ出．Ｓｐ蛔；

［６］徐惕．“隐通”电台［Ｊ］．世界空军装备，２０００，

（４）：５６～５７．

（上接第５１页）

稳定性较差，所以一般非配合尺寸的偏差最好取双

向分布，即：±值，可以依塑件在生产中的装置及使

么力气。要真正研究图纸并赋予合理的公差则需要

更多的时间和经验，这样才能使模具零件便于制造，也能使生产的制品达到给定尺寸。

参考文献：

用情况，合理地分配其偏差值，如公差值为：Ｏ．３２，可

以分配为±ｏ．１６，或圭孚艘或圭罟恶。

（四）为了最有效利用设备，制品图上所给的每

个公差都需要模具设计人员周密考虑。这可能会增加设计时间，但是额外工作可能只要几小时，而这会

使所节约的加工时间达到几十小时甚至几百小时，

［１］［２］［３］

黄锐等编．塑料成型模具［Ｍ］．中国轻工业

出版社，１９９９．８．

成虹主编．模具设计［Ｍ］．电子科技大学出

版社，２０００．１１．

换句话说，设计人员对任何尺寸给定一个很严格的

公差（如±０．０２ｍｍ）是件很容易的事，也不需花什

李双义主编．冷冲模设计［Ｍ］．清华大学出

版社，２００２．２．

・３９・

塑料模具设计中常见问题的分析

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

周志平

长沙航空职业技术学院,湖南,长沙,410124

长沙航空职业技术学院学报

CHANGSHA AERONAUTICAL VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE JOURNAL2003,3(3)2次

参考文献(3条)

1. 李双义 冷冲模设计 20022. 成虹 模具设计 20003. 黄锐 塑料成型模具 1999

引证文献(2条)

1. 蒋晔 基于事例推理的异形斜顶及新型滑块的三维设计[期刊论文]-机械制造与自动化 2010(6)

2. 吴云飞 高职院校《塑料模具设计》课程教学改革的实践[期刊论文]-常州信息职业技术学院学报 2007(3)

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_cshkzyjsxyxb200303015.aspx

篆品鬻南期

２００３年９月

Ⅲ州Ｇ跚Ａ能Ｒ刚Ａ。丌点芒薨塞器装蓬意著隳ｊｌ翥‰∞ｕ删Ｇ跚ＡＡＥＲ（）ＮＡＩ丌Ｉｏ也ｖ（ｎ盯ＩＯＮＡＩ，肘奶Ⅱ）吁ＮＩｃＡＬ∞ＬＩＥ。；Ｅ，顸瓜Ｎ札ＪｏＩ瓜ＮＡＩ．ｓ品ｔ．．２面ｊ銎？‰ｉ

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塑料模具设计中常见问题的分析

周志平

（长沙航空职业技术学院，湖南长沙４１０１２４）

摘要：针对塑料模具在设计时易出现的一些误区，本文从理论和实际两方面着重阐述了其根本原因，并提出了一些看法。

关键词：塑料模具；设计问题；解决办法

中图分类号：Ｔ（酗２０．６６文献标识码：Ａ文章编号：１６７１—９６５４（２００３）一０３一０４９一０３Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆ

Ｃｏ珊ｍ叫Ｐｒｏｂｌ咖ｓ

ｉｎ

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Ｄｉｅ锄ｄＭｏｕｌｄＤｅｓｉｇｎ

ＺＨＯＵＺ｝１ｉ—ｐｉｌｌｇ

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Ａｂｓ咖ｃｔ：Ｃｏｎｓｉｄｅ＾ｎｇｃｏｍｍｏｎｐｍｂｌｅｍｓ

ｆ吼ｄ锄肌ｔａｌｃａｕｓｅＳ

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ｄｅｓｉｇｎｉｎｇｐｌａｓｔｉｃｄｉｅＳａｎｄ

ｆｒｏｍｂｏｔｈｔｈｅｔｈｅｏｒｙａｎｄｔｈｅｐｍｃｔｉｃｅａ１１ｄａｌｓｏ

ｐＩ鳓ｔｓｈｉｓ

ｈ加ｌｄｓ，ｔｈｉｓ肛ｌｐｅｒｓｔｕｄｉｅｓ

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ａｎｄａＩｌａｌｙｓｅＳｔｈｅｉｒ

ｏｎ让忙ｍａｔｔｅｒ．

ｗｏｍｓ：ｐｌａＳｔｉｃ

ｄｉｅａｎｄ

Ｈｌｏｌｄ；ｐｒｏｂｌ印１Ｏｆ

ｄ鹳ｉｇｎｉｎｇ；ｍｅａｓ吣

者的任意及所有条件都会影响到收缩。

２．当一定体积的塑料受热时，它就会膨胀，当它冷却到原来温度时，也会收缩到原来体积。

３．对一块塑料加压时，其体积会缩小；当压力降至原来的压力时，它又会回到原先体积。

４．各品级之间的收缩量也不同，不同的流动方向，也会影响到收缩性。例如，对于热塑性塑料垂直

在工程制品中对公差要求较严的制品越来越

多。如电子元件，计算机等制品。因此一些技术人员通常采用提高模具模腔的加工精度，严格限制模腔某些尺寸的公差的办法来解决此类问题。其结果有以下两种，一是虽然生产出合格塑料制品，但制造成本过高，甚至降低了模具的使用寿命；二是仍然生产不出合格制品。分析原因，虽然影响因素很多，但

笔者通过长期生产实践总结认为：这主要是由于未充分考虑材料收缩的因素及未正确处理好模腔内部

流向的收缩量就显著不同，对于结晶性塑料来说，水平流向的收缩量约等于垂直流向的两倍。

５．同一流向的不同点，也有不同的收缩量，当

某些关键尺寸的公差标注。下面笔者将从理论方面

和实际方面进行分析。

一、理论方面

流径增大时，模腔的压力便会下降，此时这些低压区

的收缩量便会增大，当制品厚度增加，收缩量也会增

（一）收缩方面

收缩是在高温和高压注射下，注入模腔的塑料所成型出来的制品比模腔尺寸小的数值。通常以

加，因此若制品各部分壁厚不同时，制品可能发生扭

曲现象。

６．对于一些材料收缩范围较大时，可以先制出

Ｈ】ｍ／Ⅱ蚰，或％表示。原则上讲它有以下几个特征：

１．压力（ｖ），体积（Ｐ），和温度（Ｔ）三者之间有一定联系。这种联系对不同塑料来说不同，影响三

收稿日期：２００３—０４—２０

作者简介：周志平（１９６５一），女，四川成都人，副教授，在读硕士研究生。

一个样本模腔，再以典型的加工条件（即温度、压力和周期时间）生产出塑料件，从而得到收缩值，再以此作为依据计算上、下模腔和模芯的尺寸。

・４９・

长沙航空职业技术学院学报第３卷

７．对于某些尺寸精度要求较高，４８小时内仍出所给的数据。对于同一种材料没有任何可确定的统一值。

现塑后收缩（约０．１％）的工件，建议在原材料中适当加入纤维，可降低收缩值，生产出稳定产品。

我们知道，每一种塑料都有其特定的温度（热）

膨胀系数，有些塑料热膨胀系数小，有一些相当大。同时对于同一种类号的塑料厂家不同或不同的出厂批次，其膨胀系数也有所变化。因此每个设计人员在具体实施方案时，要遵照上述几点，定量预测每批

２．产生的收缩，直接与成型条件（如时间、温

度、压力、冷却）和材料有关。值得注意的是：即使相同的材料，从一批到另一批都可能会有性能参数的变化。这些变化中的任一个都会改变所要求的尺寸。

误解之三：

尽管模具制造厂家有设备能够精确地加工出钢

次原材料的准确收缩。提供给有关物质采购部门。

（二）公差标注方面

当制品精度要求较高时，我们必须慎重地选择

模腔尺寸，但这并不意味着有严格公差要求的加工

制造和公差要求较松的加工制造一样容易，一样经济。工艺尺寸的达到，需通过多个工序来完成，而且需要更多的检验时间，并且整个工序流程过程中产生更多的不合格品。制造成本就要大幅度提高，本来只需用镗床或铣床就可完成，此时却需要采用更精密的设备（如坐标镗床或电火花加工机床）。对于较宽松的公差要求，这些加工就可采用价值较低的设备完成。

因此，综合以上三点，具体归纳如下：

相关尺寸的公差等级。公差等级如果选择高了，会造成加工工艺复杂、制造成本过高；而精度等级选择

低了，则很难保证产品精度要求。那么如何正确标注？如何做到在真正需要的地方提出严格公差要求？在这方面，主要是存在一些误解，具体表现形式如下：

误解之一：

一些设计人员认为，只要模腔的尺寸都在给定的公差内，一副模具中的不同模腔（或不同模具模

腔）成型的所有制品，都应是完全相同的。

事实上并非如此，实际上不管制品是否出自同

其一，许多“相同的”零件都被标注了不必要的

严格公差。“相同的”零件不一定尺寸都相同。

其二，尽管提高了有关模腔的精度，仍会出现一

个或几个这样的零件超出公差，并未达到如期效果。

其三，设计人员对使用“高收缩率”塑料（收缩率大于０．６％）时，制品尺寸的实际意义未弄清楚。如：在某些情况下，制品图上标明的尺寸只是对有装配要求的配合尺寸的一个指标（如容器和用相同材料或不同材料做的盖子，此时尺寸本身不是非常重要）。因此模具上相对应尺寸不应过多提出严格公差要求。

其四，在经过仔细审核之后，设计人员可能会重新对这种零件采用较宽松的公差。这样使得一些不合格零件又可以使用了。

通过以上对收缩方面和公差标注方面的阐述，

一模具或几个不同的模腔，制品图上所示的公差真

正含义是：制品尺寸可以是制品图上、下限定值之内的任何尺寸。

０．５㈣，这就意味着出自任意模腔的制品，其尺寸

可能是９９．５～１００．５ｍｍ之间任一数值，并不意味着长度都必须为“实际相同”，只要所形成的长度在给定的Ｌ＝１００±０．５ｍｍ之内就是合格。如果客户要求这样高的精度，则必须在制品图上标明。多数情况下，这样的精度是不可能达到的，如果真是这样的话，模具价格要比公差为±０．５ｍｍ高得多。

误解之二：

一些人认为：模具制造能保证很严格的公差要

例如：如果制品图上表示一个长度Ｌ＝１００±

只要大家走出误区，理解二者相统一的关系，便会较

好地处理生产实际中的具体问题。

二、实际方面

我们知道不同的材料有不同的热膨胀系数。然而即使化学特性和物理特性都完全相同的材料，其热膨胀系数都有显著的差别。收缩性也有显著的差别。设计人员除了必须将收缩因素考虑在内之外，

求，所以通常就认为赋予模具严格的公差，制品就更

应处在所要求的限度内，这只说对了一部分。那么什么会影响成型尺寸的精度呢？

１．就模腔内部某些关键尺寸而言，我们知道要

想达到目标尺寸就很困难。在通常情况下都基于以

往的经验，基于实验数据，基于材料供应厂家或客户

・５０・

第３期周志平：塑料模具设计中常见问题的分析

还应特别注重在模具中的冷却方案设计。如流程和

浇口（压力降）的几何形状以及热流传递中加热的均匀性等方面的设计。同时也应对轴向收缩和径向收一＿叶

｝一

缩加以区分（图１），在制品公差很紧时，塑料在两个方向上收缩差很大。下面我们通过收缩的典型实例进行分析。

缓

Ｉ

习屠

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●

●

Ｄｏ

Ｄｂ

ａ）修改前：０ｐ＝Ｄ

ｂ）修改后：Ｄｐ＞Ｄ

径向收缩

图２

图１轴向收缩、径向收缩与塑料流动方向的关系图

匠烃物匪拯磁出幽磁物毽弦岛出

第一，例如一块ＬＤＰＥ板，上面有许多间距要求

精确的孑Ｌ。在设计模具时，假定收缩是一个定值，用图３

来确定Ｄｃ（模腔和模心的钢模尺寸）。若按预计成

型时，制品尺寸Ｄｐ是正确的。但这样顶出的制品三、塑料模具设计的实用化建议

已相当冷了。实际上本应早点顶出以提高产量。但（一）对于一个专用ＣＡＤ系统可以用已造好的

如果在制品还较热时就顶出，其收缩就要大些，Ｄｐ

模块，通过其专用程序自动将制品的所有尺寸计算就太小了，现在的问题是要么模具运行慢一些，（制出来。虽然免除了人工计算钢模型腔尺寸的工作，

品成本较高），要么重造模具（模具成本增加）。很显

但在制品公差要求较高情况下，并不是所有尺寸都

然，尽管模具成本高，也得重造。

正确，这时设计人员必须应与制品制造商联系，取得

这个例子主要说明了收缩与循环时间有一定联

最现实的第一手资料。明确其产量、原料的具体收

系。收缩因子较大的材料如ＰＰ和ＰＥ则表现更加缩率，同时有必要说明要求制造商尽量采用性能指突出。如果模腔小了，再去处一些模具材料，往往比标完全相同的材料。同时对有关几个尺寸进行修较容易，如果模腔大了，再补加一层钢材实际上是不改。值得注意的是很多模具设计人员比较肓目地借可能的，尽管有时可能通过焊接或镀铬来进行一些助于各种设计手册，依据其中提供的近似收缩率的补偿，通常也是不提倡的。因此，此时如何确定模腔数据进计算。因此，往往很难加工精度要求符合客的尺寸公差尤为重要，当材料“收缩率高”时，可将公商的产品。

差值适度对称放大。

（二）模具设计人员在开始设计模具之前，需掌

第二，如图２，当砩＝Ｄ时，若所选的收缩比预

握许多信息。如模具使用的注塑机、要求模腔的个

计的大，只有改变销的直径Ｄ。但比较困难。同时

数，制品的用途范围、生产制品的周期等等，在具体的

孔直径Ｄ也要加大。如果设计人员提前预见到这确定模腔和模芯的钢模尺寸设计中，盲目采用手册中

种可能性，使得Ｄｐ＞Ｄ见图２ｂ）。一但出现问题，只的收缩率数据，盲目采用公式：肪＝Ｄｐ（１十Ｓ）（Ｄｃ：模

要更换镶件（销）就可以了，而不需更换所镶嵌的那

腔和模芯的钢模尺寸，Ｄｐ为制品尺寸，Ｓ为收缩因子）个模具零件。如同上例：间距公差要求严格，就可采进行计算，从而有可能造成废品的出现，因此，在模具

用台阶或销钉见图３：若原先的距离不正确时，允许设计之前任何可能预料的都必须弄清楚。

位置有些偏差，此时图２ａ）中圆柱销应换成图２ｂ）偏

（三）由于塑料成形时受各种原因的影响，尺寸

心销，同时谨防其旋转。

（下转第３９页）

・５１

・

第３期胡礼勇，等：软件无线电的关键技术与发展动态

目前很多的可编程数字无线电处于级别１，美国军方的ＳＰＥＡＫｅａＳｙ处于级别２。如表所示。

级别

０１２３

主要特征（Ｎ，Ｐ【）Ａ，ＨＭ，ＳＦ＝Ａ）固定功能，包括模拟无线电（＊，Ｏ，Ｏ，Ｏ）

基带可编程（＊，１，＞Ｏ，＞０）中频可编程（＊，２，＞Ｏ，＞０）射频可编程（３，３，１—３，３）

实例

刚和数字无线电（＊，１，０，Ｏ），寻呼机（１，１，Ｏ，０）

Ｓｐｅａｋｅａｓｙ（１—３，２，２—３，ｌ一２）

理想的软件无线电

从上面的描述可以看出，目前国外对于软件无线电概念的认识正逐步加深，不仅无线通信系统中的各个功能模块是用软件实现，同时要求整个系统中的软件和硬件都应该具有灵活性和开放性，也就是对其“软件”特性提出了更高的要求。

四、结束语

软件无线电的提出与发展，标志着无线通信的发展从硬件到软件的飞跃。它在军事通信和民用移动通信中的应用越来越成为研究的热点。随着计算

机、微电子及天线技术的发展，软件无线电必将成为２１世纪无线通信领域的核心技术。

妇Ｍ祧，Ｍａｙ

［２］Ｍｉｔｏｌａ

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（上接第５１页）

稳定性较差，所以一般非配合尺寸的偏差最好取双

向分布，即：±值，可以依塑件在生产中的装置及使

么力气。要真正研究图纸并赋予合理的公差则需要

更多的时间和经验，这样才能使模具零件便于制造，也能使生产的制品达到给定尺寸。

参考文献：

用情况，合理地分配其偏差值，如公差值为：Ｏ．３２，可

以分配为±ｏ．１６，或圭孚艘或圭罟恶。

（四）为了最有效利用设备，制品图上所给的每

个公差都需要模具设计人员周密考虑。这可能会增加设计时间，但是额外工作可能只要几小时，而这会

使所节约的加工时间达到几十小时甚至几百小时，

［１］［２］［３］

黄锐等编．塑料成型模具［Ｍ］．中国轻工业

出版社，１９９９．８．

成虹主编．模具设计［Ｍ］．电子科技大学出

版社，２０００．１１．

换句话说，设计人员对任何尺寸给定一个很严格的

公差（如±０．０２ｍｍ）是件很容易的事，也不需花什

李双义主编．冷冲模设计［Ｍ］．清华大学出

版社，２００２．２．

・３９・

塑料模具设计中常见问题的分析

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

周志平

长沙航空职业技术学院,湖南,长沙,410124

长沙航空职业技术学院学报

CHANGSHA AERONAUTICAL VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE JOURNAL2003,3(3)2次

参考文献(3条)

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2. 吴云飞 高职院校《塑料模具设计》课程教学改革的实践[期刊论文]-常州信息职业技术学院学报 2007(3)

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