在大中型塑件小批量模具设计中， 型腔型芯宜设计为组合式结构， 采用分块式加工， 以便达到缩短周期的目的。此外， 小批量塑件通常无软模对塑件进行验证生产， 实际生产过程中易出现设计或工程更改。采用镶件组合式模具在有工程更改的情况下可以及时更换镶块， 避免模具型腔、 型芯的整体报废或更换，大大的节省了后期因工程变更导致的模具修模费用。但如果会在塑件表面留下镶拼线的痕迹， 那么在塑件模具设计时， 需要和塑件设计师沟通， 确认是否会影响塑件的外观质量。

图1 整体式 图2 组合式

2.2 斜顶、 滑块简单化

针对塑件的倒扣位置， 在大批量生产时需要设计能够自动顶出的斜顶机构， 如图3所示， 以降低塑件的成型周期。小批量生产时为了简化模具结构， 可以用直顶 （见图 4） 代替斜顶， 避免了复杂的斜顶结构设计。产品成型后直接由顶杆顶出， 倒扣位置的直顶随着塑件一起运动， 由工人对倒扣位置采取手工脱模取件的方式进行。通过直顶代替斜顶， 简化模具的结构， 降低模具开发的成本。

图3 硬模斜顶设计 图4 小批量塑件的模具斜顶设计

2.3 简化冷却水路设计

为了简化模具结构， 加快小批量塑件的模具生产制造周期， 建议小批量塑件的模具水路一般设计为直通水路+水井方式， 如图5所示。大批量生产时， 为了缩短产品生产周期， 水路排布的设计通常较为复杂，会结合使用多种水路形式， 如图6所示， 包括采用皮铜等价格昂贵的材料达到快速冷却目的。

图5 小批量塑件的模具冷却水路 图6 硬模冷却水路

简化水路的设计要求如下：水嘴用普通 12mm快换水嘴， 不沉入模板；水路到产品表面的距离为1.5D~2.0D （D为水路直径值， 不小于8mm） ；水路与水路之间的距离为3~5D；水路建议全部直通水， 减少内部串接。小模具可以串接为一进一出；大模具， 串接长度不大于2m。

2.4 表面处理简单化

为了避免模具寿命周期内分型面压塌、 成型表面磨损等问题， 常规注射模通常会对模具钢材进行热处理以提高其表面硬度， 减少模具的磨损， 延长模具使用寿命。模具钢材的热处理根据加热冷却方式等的不同， 可以分为普通热处理以及化学热处理两类 [5] 。普通热处理主要为退火、 回火、 淬火、 退火等工艺， 使得钢材的组织成分发生一定的转变；化学热处理主要为钢材的表面处理， 如渗碳、 渗氮、 碳氮共渗等等， 改变模具钢表面的化学成分， 使其达到需要的性能要求。

小批量生产时， 由于模具使用次数在几千次以内， 模具型腔表面无需像大批量模具一样进行热处理（调质、 淬火、 渗碳、 发黑） ， 即可满足模具使用的寿命等要求。常规模具加工工序通常包括粗加工、 半精加工 （表面处理） 、 淬火热处理加硬、 精加工、 配模、 抛光、蚀纹、 氮化、 后处理等工序。与之相比， 小批量塑件的模具可以省去淬火、 氮化等工序， 同时因为模具硬度不如常规模具高， 模具的抛光、 蚀纹等加工变得更容易。通过简化模具的表面处理工艺， 能够节省20%~30%的模具加工成本以及10~15天的模具加工周期。