產品建模
接受任務書
成型塑料制件的任務書通常由制件設計者提出，其內容如下：
(1) 過審簽的正規制件圖紙，并注明采用塑料的牌號、透明度等；
(2) 塑料制件說明書或技術要求；
(3) 生產產量；
(4) 塑料制件樣品。
通常模具設計任務書由塑料制件工藝員根據成型塑料制件的任務書提出，模具設計人員以成型塑料制件任務書和模具設計任務書為依據來設計模具。
設計依據分析
該模具設計的依據是塑件圖紙和塑料制件樣品。對于塑件圖紙，要注意圖紙的技術要求，許多圖紙明確給出尺寸公差等級、未注圓角、產品壁厚等，這些在模具設計時必須加以注意；對于塑料制件樣品，重點是在樣件上提取有用的模具設計信息，避免在設計上走彎路，這些信息包括分型面的位置、澆口的位置和形式、頂桿的大小與分布、抽芯機構的設計等等。
該塑件材料為塑料ABS，制品顏色為乳白色，按統一色板檢驗，色澤為1008。制品成型后要求外觀挺括，無明顯縮印、裂紋、流痕、熔接痕、頂白、銀絲斑、冷夾、劃傷、擦毛等缺陷，澆口、頂桿痕及分型合模線等飛邊毛刺應修邊完整干凈，不得損傷外觀。尺寸公差按GB/T14486-93標準MT2級執行，內外表面粗糙度為Ra3.2，壁厚為2.5mm，未注倒圓角為R0.5mm，訂貨要求采用一模一腔，模具壽命為50萬模次。
消化塑料制件圖和工藝資料
設計人員要認真消化圖紙，了解制件的用途，分析塑料制件的工藝性，尺寸精度等技術要求。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的幾何結構、斜度、嵌件等情況是否合理，熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度，有無涂裝、電鍍、膠接、鉆孔等后加工。選擇塑料制件尺寸精度高的尺寸進行分析，看看估計成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件來。此外，還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。消化工藝資料，分析工藝任務書所提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結構類型等要求是否恰當，能否落實。成型材料應當滿足塑料制件的強度要求，具有好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩定性。根據塑料制件的用途，成型材料應滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。
零件三維建模
該制品材料為ABS塑料,注塑加工成型。其形狀大體為扁長方形,由復雜曲面、加強筋、勾卡等特征組成,采用PRO/E軟件中的Protrusion（伸出項）、Cut（切減項）、Rib（加強筋）、Round（倒圓角）、Offset（偏移）、Curve（曲線）、Surface（曲面）、Surface Merge（曲面合并）、Surface Extension（曲面延長）、Transformed Surface（鏡像）、Draft（拔模）等實體特征和曲面特征完成塑件的三維數據建模，后完成的三維數據模型如圖1所示。
模具設計
確定模具的結構形式
由圖1可知，該塑件屬于中型薄壁制件，考慮到模具加工難易程度，排氣、脫模及成型操作，塑料制品的表面質量等因素，故分型面如圖2所示。制品所有卡子需采用斜頂（斜推）進行側抽芯。熱澆口選在分型面上，即從制品邊緣進料的熱流道側澆口（如圖2所示），這樣既不影響美觀，又可以調整充模時的剪切速率和澆口封閉時間。ABS材料具有超強的易加工性、外觀特性、低蠕變性和優異的尺寸穩定性以及很高的抗沖擊強度。ABS收縮率一般在0.4％～0.7％范圍內，本例選為0.6％。脫模方式選為油缸頂出復位系統與斜頂（斜推）抽芯機構。
確定型腔的布置與成型方式
根據該塑件的幾何結構特點、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本、鎖模力的大小等確定型腔數量為1腔。根據塑件的特點，來確定具體的型腔成型方法，即采用整體式還是鑲拼式，該模具采用鑲拼式結構（具體形狀見圖3），在基準角對角采用楔緊塊鎖緊，另外還要確定型腔、型芯、動定模套板的強度與大致尺寸。由于型腔直接和高溫高壓的塑料相接觸，所以成型零部件一般都應進行熱處理?？紤]到模具連續工作時間長、模具壽命要求高、塑件外表面光潔度高等因素，動模芯采用P20，定模芯采用2738（拋光性能好）。在考慮型腔成型方式的同時，還要考慮制造工藝的可行性。往往初學者設計出的模具有些地方用現有設備很難或根本無法加工出來，這就需要設計人員和編程人員、生產人員等共同協商，找出一個既易于成型又方便加工的設計方案，該模具在確定其結構形式時就充分考慮到這一點。
確定澆注系統和排氣系統
考慮到該塑件外表面不能設置澆口，故采用2個熱流道側澆口進料，整個熱流道系統的形狀如圖4所示，其中主熱澆道、分熱澆道及熱澆口的形狀、位置、大小等均是通過Moldflow軟件進行流動分析所得到的一個佳布置方案，流道的轉接處采用光滑圓弧連接，鑲接處保證密合。排氣系統考慮到塑件成型面積大和熔融塑料流程長特點，除通過頂桿、斜頂（斜推）等間隙配合和分型面進行排氣外，還在模芯四周開設均布的排氣槽，以免產生燃燒印等工藝缺陷。
確定抽芯方式與頂出方式
由于塑件上有和開模方向不同的側向凸凹（倒勾），故需確定其勾卡的側抽方式，如斜導柱、斜滑塊、斜頂、斜推、液壓油缸等?？紤]到該模具抽芯距離不大、加工工藝和制造成本等因素，決定擬采用斜頂（斜推），但由于卡子之間的距離太近，若全部采用斜頂就會發生干涉現象，故可采用9個斜頂、3個斜推（如圖2所示）進行側抽芯,斜頂與斜推傾斜角度根據側抽芯距離而定。為了保證頂出平穩可靠，決定采用雙油缸頂出復位系統，同時配有行程開關進行行程控制，通過頂桿、2個直頂、斜頂和斜推等將塑件從動模芯中頂出，這樣，不僅工作效率高，而且有利于提高模具壽命。
分模設計
在產品建模成功和分型面確定好后，接著就要進行分模設計。整個分模設計在proeWildfire4.0模具設計模塊中進行，先建立毛坯和設置收縮率0.6%，然后利用曲面相關操作命令將分型面延伸至毛坯邊界或以外，緊接著進行毛坯分割，并生成動定模芯與澆注件，后進行相關干涉、拔模等檢查和裝配尺寸、卡勾位置等校對。在動定模芯造型完畢后，緊接著就要進行9個斜頂與3個斜推的分模設計，在斜頂（斜推）設計完成后設置不同顏色后就顯示出如圖2所示效果。
確定模板厚度尺寸和模架大小
通過上述的設計步驟，塑件成型所需的水平面的投影大小基本得以確定，再考慮到動定模芯、復位桿、導柱、導套等位置是否相互干涉，從而可估算出模具的水平面的投影尺寸。確定如圖4所示動模套板6和定模套板11的厚度。模板的厚度主要取決于塑件的高度、模板的面積、以及冷卻水道排布等。強度和剛度計算是一種方法，但耗時較長，我們主要依靠經驗確定。確定時要考慮模芯的固定深度和方向、相互之間的配比等。在本模具中，動、定模套板的厚度分別為170mm、140mm。另外，模腳的高度需根據實際塑件的特點而定。若型腔較深，需加高墊塊以保證足夠的頂出距離，在此模腳24高度為250mm，頂出距離為90mm。整個模架在proeWildfire4.0裝配模塊中進行三維造型和裝配，將模架造好之后，再完善各個模板的尺寸與導柱、導套、復位桿、大小拉桿等在模架中的位置尺寸，后確定該模具的大外形尺寸為1000×580×780，模架采用兩板式熱流道結構，按下料單定作，擬選用HTF-750型注塑機。
其它模具零件的三維造型與結構設計
在分模設計與模架設計完畢后，緊接著要進行其它模具零部件的結構設計。同樣在proeWildfire4.0裝配模塊中進行剩余零部件的三維造型和裝配，由于零部件較多，在此不再詳述，但造型完畢后要注意進行全局干涉檢查，若存在零部件間的干涉還得進行修改。后，進行流道系統和頂桿孔的三維造型設計，流道按Moldflow軟件分析結果進行三維設計即可，而頂桿孔的設計既要顧及易蓄模的地方，又要考慮到冷卻水道的布置問題，其位置排布如圖4所示。
確定冷卻水道的分布形式
塑料充滿型腔后，應通過冷卻使之定型，從而得到制品。冷卻水道的分布應遵循一定的原則，總的來說，應保證塑件充分冷卻且收縮平衡，而又不與其它零部件、孔系發生連通現象，以免漏水。本例中水道縱向排布，直徑為φ10mm，具體布置形式見圖4。冷卻系統設有翻水孔，以增加冷卻效果，同時采用O型密封圈密封，以免出現泄漏現象，而且快速管接頭不要露在模具外面，以免吊裝和放置模具時將其壓壞。終生成的三維模具裝配圖如圖3所示。
繪制模具圖紙
模具設計構思的過程，也就是模具圖紙的繪制過程。隨著CAD/CAE/CAM技術的進一步發展，無圖紙加工雖已日見普遍，但是在一般的實際加工過程中模具圖紙仍然是必不可少的，因為它能給操作工和鉗工等提供一些重要位置尺寸、裝配尺寸、技術要求、形位公差、粗糙度等。在綜合考慮充分顯現出澆口套、流道、水道、頂桿、復位桿、導柱、導套、螺釘、斜頂（斜推）、型芯和型腔鑲塊等結構元件前提下，先在proeWildfire4.0中創建工程圖，然后另存為*.dwg文件格式,后在intecad2000中進行編輯與修改。繪圖時先將確定的結構元件一一繪出或細化，對于剖切不到的重要零件可另加局部剖視圖或以虛線表示。在完善裝配圖時，可能需要根據零件圖繪制過程中發現的一些問題對裝配圖的某些結構進行修改或補充，從而得到一張較完整的模具裝配圖（如圖4所示）。后標注零件序號、零件明細表、標題欄、模具大外形尺寸、頂出行程、基準角和技術要求等。在繪制裝配圖后接著繪制全部零件圖，模具零件圖的出圖順序應為：先內后外，先復雜后簡單，先成型零件，后結構零件。所有零部件均先在proeWildfire4.0中創建工程圖，然后另存為*.dwg文件格式,后在intecad2000中完成尺寸、公差、粗糙度等標注及技術要求、標題欄的填寫即可。
結束語
本文結合自己多年的注射模具設計與制造經驗,以明確而簡潔的設計思路詳細介紹了熱流道注射模的設計方法以及典型的斜頂與斜推相結合的多抽芯結構設計技巧，通過掌握熱流道注射模具的設計方法與步驟,有利于提高模具設計人員的設計水平和工作效率,縮短新產品的模具開發周期,從而為企業帶來良好的經濟效益。
