2019.11科学技术创新-173-
汽车注塑模具设计理念探讨
邓作栋(彼欧投资(上海)有限公司，上海
200000)
摘要：近十年来，我国汽车行业取得了突飞猛进的发展。作为支撑汽车工业发展的模具制造产业
，正在从过去的依靠进口
到今天的自主研发,从生产制造中低端模具并替代进口，逐步向制造高端模具产晶和出口发起冲击。涌现出一大批优秀的模具企
业参与到国际化竞争。在与国外客户的沟通和交流当中，我们也要认识到自己的不足之处，进一步完善塑料模具设计理念和提升 模具设计质量。
关键词：注塑模具;模具设计；汽车模具
中图分类号:TQ320.5 文献标识码:A 文章编号:2096-4390( 2019
)11-0173-02
1概述
在出口注塑模具领域，我们经历了从按图纸加工到自主开发 的过程。特别是保险杠表皮注塑模具设计从最初的按图加工
、到
合作开发、再到现在的自主开发，实现了从技术引进、
消化吸收到
自主创新的过程。
在参与国际化竞争当中,我们也要吸取国外的
成功经验和先进设计理念,不断提升自身实力。
本文就一些常见
模具设计理念和注意事项进行探讨。2模具设计理念
2.1选择注塑机
注塑机的选择必须能满足适合所需零件的注塑量、锁模力能 够抵消注塑时型腔内熔体对模具的涨开力、注塑机的格林柱和墙
板能够满足模具最大外形尺寸。
在汽车内外饰注塑行业领域的产
品，由于产品结构复杂和所需运动机构多，受模具尺寸的影响，经
常出现大注塑机生产小零件的现象。为了获得最佳的熔胶效果
,
我们通常会选择注塑机有效计量行程为螺杆直径的1~3倍。
表1螺杆直径/注塑容量(cm?)
螺杆直径(am)90105
120
135150
推荐计量下限(cnP)5739091357
19322651
推荐计量上限(cn?)17182728407257977952
在锁模力吨位选择上，通常采用的计算方式是F= P *
S,
即
型腔压力乘以产品在主出模方向的投影面积。
这样可以快速计算
出所需注塑机的范围。
2.2承压板有效面积
注塑模具承压板起到抵抗锁模力、保护分型面
、
确保型腔和
型芯平衡的特点，因此也俗称平衡块
、等高板。
型腔和型芯板通常选择S50C(镶拼式结构)
、
P20、1.2738(整
体式结构)材料，承压板采用
P20预硬工具钢或Crl2
高硬度冷作
模具钢。
型腔和型芯的材料硬度通常比承压板的硬度低,在计算
承压板面积是否足够的情况下,要考虑承压板的有效面积、承受 的最大锁模力以及最小的屈服强度值。如S50C的屈服强度为 375 MPa,即lcm2可以承受约3.75吨锁模力;P20的屈服强度为 850 MPa,即lcm2可以承受约8.5吨锁模力。考虑到安全系数和 实际研配的误差，按照lcn?的承压板抵抗ITon锁模力的方式可 以快速校核承压板面积是否足够。2.3支撑柱支撑柱起防止型芯板受注塑力的影响而引起变形的作用。支撑柱的位置不合理或有效支撑面积不足，将会导致型芯板 轻微变形从而在产品上产生飞边和局部壁厚增加的问题。实际项 目中我们发现由于设计理念的差异，经常导致型芯侧在受力载荷 分布的区域没有最大程度地设计支撑柱。主要是设计理念不合 理，没有分清主次顺序。实践证明支撑柱设计要按照如下顺序:斜 顶机构、顶出机构、支撑柱、推板导柱、其它辅助零件，最后在此基 础上进行适当优化。支撑柱要优先设计在正对浇口、产品投影方 向、型芯薄弱的区域。推板导柱、复位杆、限位块尽量不要位于产 品投影面上,给支撑柱的设计提供尽量多的空间。2.4热流道板热流道板紧贴型腔板和码模板之间，起到固定和支撑热流道 系统的作用。由于型腔板底部经常会设计一些水路孔，现实中也 存在水路密封不足而渗水的问题。如果型腔板底部的堵头渗水而 又紧贴热流道板，水滴将呈现不规则的流动状态,存在流向热嘴 孔而损坏热流道系统的风险。为了避免这种风险,可以在每个热 嘴孔附近设计l~2mm深的排水槽并且朝地侧汇集成一个总排水 槽通向模具外侧。只要在总排水槽出口检测到水滴，就应暂停生 产查明原因。这样增加了这个问题潜在失效模式的可探测度和降 低严重程度。热流道板也需要在靠近天侧的位置设计排气槽,将 热流道系统升温过程中从模板上产生的水汽排出。热流道板的有效支撑面得到越来越多的重视。与型芯侧的支 撑柱原理类似，型腔的有效支撑面积要越大越好。热流道分流道 板形状受热嘴点位和分流道板流道布局的影响，优化空间有限。 但是可以通过优化其电线、水管、油管分布和线框布局,使其尽量 不要位于产品投影面上来改善。2.5冷却系统良好的冷却效果能够改善制品品质，缩短成型周期。冷却系 统的设计需要遵循分区冷却、中心对称、有效循环、均匀冷却的特 点。分区冷却即将产品按照区域划分来设计水路,利于后续在试 模和生产过程中根据实际情况,调整特定区域的模具温度；中心 对称是针对长度方向沿中心轴左右对称的产品，水路也要尽量按 照左右对称的方式来设计，确保产品对称区域的温度是一致的; 有效循环是要按照水路循环的路径检查有效冷却通道，避免一些 没有循环的水道干扰对冷却效果的判断。在水路设计优化完成之
后,
我们可以通过仿真软件来检查模具温度是否分布均匀
。
在设计过程中要避免一个误区，即型芯无法加强冷却的时
候，靠优化型腔的冷却来带走热量。一些冷却分析结果表明，优化
型芯侧的冷却效果对型腔侧没有明显改善效果。未经改性的普通 塑料传导率在0.2-0.46 W/m.K之间，
其热传导性能接近隔热材
料，所以型芯温度变化传递不到型腔表面
。
2.6起吊装置
当零件超过一定重量时就需要设计起吊装置。模板起吊一般
采用2个或4个吊环孔，如果模板是平放的状态，需要(转下页)-174-科学技术创新2019.11
关于排污许可实施与监管的思考与建议
于文静（天津环科环境咨询有限公司，天津
300457）
摘要:排污许可制度是环境保护管理的八项制度之一，是以许可证为载体的，是对排污单位的排污权利进行约束的一种制
度。在排污许可实施与监管过程中，存在着诸多问题,通过分析排污许可管理工作现状以及存在的问题，提出了相关建议，包括加
快出台排汾许可证执法手册、对第三方技术机构工作进行综合打分评级等
。
关键词：排污许可;实施与监管现状;问题;建议中图分类号:{X323} 文献标识码：A 文章编号:2096-4390（2019）
11-0174-02
1概述
为实现生态文明建设目标，党的"十九大
”报告指出，牢固树
立社会主义生态文明观，加快生态文明体制改革
，建设美丽中
国。同时明确指出，提高污染排放标准,强化排污者责任,健全环 保信用评价、信息强制性披露、严惩重罚等制度;构建政府为主
导、企业为主体、社会组织和公众共同参与的环境治理体系。
2016年11
月，国务院办公厅印发了《控制污染物排放许可制实
施方案》（国办发
[2016]81号），
标志着我国排污许可制度改革进
入实施阶段。一年多以来，在党中央、国务院坚强领导下，生态环
境部全力推动排污许可制度改革,取得积极进展叫随着《排污
许可管理办法（试行）》等文件的发布，排污许可制度已逐步完
善。
排污许可证“一证式”管理改革工作方案解决当前环境管理 各项制度碎片化严重等问题，整合现有排污许可证和环境影响
评价、“三同时”和竣工验收、总量控制和排污权交易、排污申报
和收费、
现场监察、限期治理、固废危废、辐射和监测等各项管理
制度，将排污许可证作为政府环境监管的执法依据、企业环境行 为的守法文书、公众环保监督的参与平台，
实现对排污单位综
合、系统、全面、长效的统一监管。但也要清楚地认识到，排污许
可制度改革是一项巨大的系统工程,改革工作涉及面广、任务量 大，对各项环境管理制度整合以及建立排污许可“一证式”管理
制度过程中,难免会涉及体制机制、
机构人员、历史遗留等诸多
方面的问题叫2排污许可实施与监管面临的现实问题
随着排污许可证的陆续核发，环境保护主管部门应当对排
污单位进行监督检查，应当重点检查排污许可证规定的许可事
项的实施情况,通过执法监测、核查台账记录和自动监测数据以
及其他监控手段,核实排污数据和执行报告的真实性,
判定是否
符合许可排放浓度和许可排放量，检查环境管理要求落实情况。
而目前，环境保护主管部门，尤其基层环保部门
，
受制于其
人员力量不足、专业水平有限、排污许可改革任务重等因素，容 易造成对已核发排污许可证企业环境管理不到位、
（
转下页）
采用四个吊环孔;如果模板是侧向放置时，可以采用两个吊环孔。 平放状态下的四个吊环孔需要沿模具中心对称分布，其几何中心 位置应与起吊重物的重心一致并且在同一高度上。侧面的吊环孔 应尽量设计在侧面的中心位置，两个吊环孔之间的间距为侧面总 长的2/3左右。要尽量避免将吊环孔设计在胶位面上，虽然可以 通过堵铜的方式来实现,但是每次使用吊环孔都要进行一次铜堵 的拆装，容易在操作过程中损伤铜堵周边胶位面从而影响产品外 观。在方案设计的时候需提前考虑起吊装置，特殊情况下，可以设 计特殊工装来实现起吊点的转换，最大程度避免在胶位面上加工 吊环孔。2.7运动部件运动部件的设计除可以实现其成型倒扣、顶出产品的功能以 外,特别需要考虑到安装的方便性和可行性。由于导柱长度有限 且安装位置在型腔的最深处，安装过程中无法检测到导柱的位 置,给装配工作造成很大困难。可以通过在运动部件可视区域设 计辅助导向块，利用这个导向块进行安装导向和观察安装位置来 解决。在考虑运动部件拆装的时候，要避免反复的无效拆装。固定 在其上面的辅助零件应连同主运动部件一起拆装。一方面减少 拆装时间提升效率，另一方面避免反复拆装引起的磨损和失效。一些运动部件在特殊情况下会与其它零件产生干涉。为预防 失效，要利用行程开关来确保模具动作顺序及其状态，同时也要 考虑到电气元件失效的情况，设计额外的机械装置来进行保护。2.8顶出系统制品在模具中冷却固化之后，需切实可靠地将其从模具中推 顶出来，这样的机构称之为顶出系统。常见的顶出系统零件有顶
针、司筒针
、
扁顶和顶块。在顶出系统的设计过程中，可以将产品
划分成几个细分区域来设计足够且平衡的顶出系统，然后再整体 检查各个细分区域顶岀是否分布均匀。特别需要注意的是:外观 面下面，特别是喷漆的产品，要尽量避免布置顶针和不带分型面
复位的顶块,否则会产生难以消除的顶针印和顶块印。在不可避
免的情况下，可以将顶块的拼接线设计在产品造型线或圆角区
域,最大程度地掩盖这种缺陷。在中大型的注塑模具里，尽量采用 直径6mm以上的顶针，减少规格种类
。
3结论
汽车注塑模具的结构复杂且质量要求高，
尤其是出口模具还
需要满足生产厂商的模具标准及其所在国的行业标准和设计理 念，这都对模具设计提出了更高的要求。
相信经过我们广大模具
行业工作者的不断努力，塑料模具设计水平将有大幅度的提升,