塑膠模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1、塑膠模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 、目的 1. 規(guī)范本部門設(shè)計(jì)工作、統(tǒng)一設(shè)計(jì)風(fēng)格、完善設(shè)計(jì)工藝，真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)指導(dǎo)生產(chǎn)并為生產(chǎn)服務(wù)； 2. 實(shí)現(xiàn)本公司的模具質(zhì)量上一個(gè)新的臺(tái)階。 二、內(nèi)容 一、 對(duì)產(chǎn)品圖的分析 : 工程師接到工作指令后 ,首先必須認(rèn)真閱讀用于開模的產(chǎn)品圖和客戶所提供的相關(guān)資料 ,對(duì)產(chǎn) 品的材料 ,膠位的厚度及均勻情況 ,出模方向和拔模角度進(jìn)行分析 ,結(jié)合客戶所提供的相關(guān)資 料和主管的具體要求 ,草擬一個(gè)簡(jiǎn)短的報(bào)告 ,內(nèi)容包括產(chǎn)品能否開模 ,開模后有無不良現(xiàn)象產(chǎn) 生,產(chǎn)品能否滿足客戶的要求等等 ,并將此報(bào)告于第一時(shí)間反饋給主管。 二、 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是注射模具熔體填充模具型腔的通道和入口

2、，由主流道、分流道、冷料井和澆 口等部分組成。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)得合理與否，對(duì)制品的質(zhì)量、精度和生產(chǎn)時(shí)的效率有直接的影 響。 在模具設(shè)計(jì)中，構(gòu)成澆注系統(tǒng)的零件主要有定位圈（法蘭） 、唧嘴、唧嘴衫套、水口套、拉 料桿等。 根據(jù)本部的習(xí)慣和風(fēng)格，結(jié)合客戶要求對(duì)這些零件選用作如下規(guī)定： 1設(shè)計(jì)美國公司的模具時(shí)： 定位圈選用英制 3.99 ”內(nèi)（孔徑為 2”）的 DME 英制 NO.6501 系列和英制 4.99 ”（內(nèi) 孔徑為 2”）DME 英制 NO.6502 兩個(gè)系列。 唧嘴用英制 DME.B-6600 SR=1/2、 B-6600 SR=3/4、 U-6600 SR=1/2、 U-6600 SR=3

3、/4這兩個(gè)系列。 2設(shè)計(jì)歐洲客戶和升寧的模具： 定位圈用 125或 100的公制標(biāo)準(zhǔn)。 唧嘴用 12、16、20、SR=15.5 的公制標(biāo)準(zhǔn)。 3設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面： a）、流道截面首選圓形，其次是半圓形和梯形，大小根據(jù)產(chǎn)品的大小和材質(zhì)的性能等確 定，通常選用 4、5、6、8、10 或相當(dāng)尺寸，如果產(chǎn)品不大或者材料的流動(dòng)性 較好時(shí)，（如POM、PP、軟 PVC、PA66 等）流道截面尺寸選 4、5；如 ABS、PS、 ASA 等，流動(dòng)性中等到的材料流道截面尺寸選 5、6；如PC、硬質(zhì) PVC、PMMA 等 流動(dòng)性較差的材料，流道流道截面尺寸選用 8、10 或設(shè)計(jì)得更大些。 b）、

4、設(shè)計(jì)流道時(shí)，必須考慮熔體均勻填充型腔并保證制品的精度和外觀。 c）、水口的設(shè)計(jì)： 設(shè)計(jì)水口時(shí)，首先考慮水口能否與產(chǎn)品自動(dòng)分離，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)； 其次水口位置盡可能不對(duì)產(chǎn)品的外觀造成影響； 再次水口位置最好是選擇膠位較厚和有利于熔體填充型腔的位置，水口要避開正沖鑲針 和較弱的鑲件。 如果是潛水時(shí)，潛水的角度最好取 4050之間，潛水口的頂針與水口入口的距離以 1015mm 為宜。 d）、于流道的最末端設(shè)計(jì)冷料井，冷料井深度或長(zhǎng)度為 6-10mm（圖 1）。 e）、流道表面必須注明省光，分流道處必須設(shè)計(jì) R（圖 2）。 f）、唧嘴球面半徑的選擇原則是略大于客戶所提供的注塑機(jī)射嘴的球面半徑（圖3）。

5、g）、細(xì)水口模具在設(shè)計(jì)時(shí)，從減少水口料著想，首選深唧嘴，設(shè)計(jì)深唧嘴時(shí)要著重參考 客戶所提供的注塑機(jī)資料，如參考注塑機(jī)射嘴的直徑和長(zhǎng)度來設(shè)計(jì)唧嘴的內(nèi)徑和深度。 第1頁共6頁 h）、細(xì)水口模的流道截面一般設(shè)計(jì)成梯形，兩側(cè)斜度取 515 扣針和流道推塊，以保證水口被拉斷定和被彈出（圖 4）。 （ 圖 3 ） ，并在適當(dāng)位置加水口 圖 4 ） i） 、熱流道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)： 為了保證制品的質(zhì)量，縮短注塑時(shí)間和減少水口料，有些模具必須選擇熱流道系統(tǒng)。設(shè) 計(jì)熱流道結(jié)構(gòu)時(shí)，我們盡可能的選用標(biāo)準(zhǔn)的熱唧嘴、熱流道系板和其標(biāo)準(zhǔn)件配件，以縮 短訂購周期和節(jié)約成本；一些特殊情況下需要訂制此類零件的非標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)，必須充分考

6、慮其裝配尺寸，加熱均勻性等等。同時(shí)，對(duì)其電源引線和感應(yīng)器的引線布置也要美觀合 理，切不可讓此等線從溫度較高的地方繞過或像蜘蛛網(wǎng)一樣分散于模具之間。 二、 成形零件的設(shè)計(jì) 成形零件通常指那些參與封膠的零件，如前后模仁，內(nèi)模中的鑲件，鑲針及側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)中 的行位、斜頂?shù)鹊?，這些零件對(duì)保證制品的外觀精度都起著決定性作用。設(shè)計(jì)這些零件時(shí)要特 別注意以下幾點(diǎn)： 分模線（面）的選擇：首先 ,分模線會(huì)直接在制品的外觀上留下痕跡，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前 必須仔細(xì)閱讀客戶的資料，了解客戶對(duì)產(chǎn)品外表面的要求；其次，分模面的設(shè)計(jì)合理與否會(huì)直 接影響產(chǎn)品的成形；再次，分模面將直接關(guān)系到模具的加工成本。合理選擇分模面，就要求

7、工 程師對(duì)塑膠模具的設(shè)計(jì)有豐富的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)一個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)也許有多種設(shè)計(jì)方案，但最 合理的方案只有一種。 通常選擇模具的分型面要從以下幾個(gè)方面考慮：在滿足客戶要求的前提下，分型面有利于 保證制品的質(zhì)量、有利于熔體填充型腔、易于加工和降低模具成本等等。 A）模仁（內(nèi)模）的設(shè)計(jì) 1、須充分考慮模仁的強(qiáng)度和剛度，防止其在生產(chǎn)中炸裂和變形，這是模具設(shè)計(jì)中最重要的一 步。要合理把握其強(qiáng)度和剛度必須充分掌握產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和所選用鋼材的特性，必要時(shí)需進(jìn) 一步對(duì)其強(qiáng)度和剛度進(jìn)行計(jì)算和推理。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般模仁邊沿與型腔壁的距離取 2080MM ，如果產(chǎn)品較小時(shí)取偏小值，如果產(chǎn)品 較大時(shí)取偏大值，特別大的產(chǎn)

8、品還必須加大或原身留。除此之外還必須考慮運(yùn)水，螺絲，定位 柱等輔助機(jī)構(gòu)有足夠的安裝位置，加工時(shí)有足夠的裝夾余量等。 2、選擇模具鋼料時(shí)必須參照客戶的要求、產(chǎn)品材料的性能和產(chǎn)品的生產(chǎn)批量： 第2頁共6頁 a） 產(chǎn)品材料無腐蝕性，客戶對(duì)產(chǎn)品無特別要求且生產(chǎn)批量不大的模具 ,鋼料用 P20、738或 718 等即可； b） 生產(chǎn)批量大的模具選用鋼料時(shí)要考慮鋼料的熱處理性能，如S136、2083、8407、M310 c） 對(duì)透明度較高的產(chǎn)品（如 等拋光性好的鋼料； d） 對(duì)產(chǎn)品材料有腐蝕性（如 的鋼料； e） 對(duì)成型溫度高的產(chǎn)品（如 PMMA 、PS、透明PC）的模具選用 S136（或 S136H）、

9、NAK80 PVC、POM）的模具選用 S136（或 S136H）、2316 等抗腐蝕性 PET、電木），要選用抗熱疲勞性能較好的模具鋼如8407、2344 3、選擇鋼材的規(guī)格時(shí)，要求參考供應(yīng)商所提供鋼材的標(biāo)準(zhǔn)花式，以避免浪費(fèi)和增加加工余量。 一般原則是：硬模精料單邊留余量 0.20.5mm，粗料單邊留余量 1.53mm。 4、螺絲的選用：優(yōu)先選擇 M8、M10 、M12 或相當(dāng)?shù)拿乐疲ɑ蛴⒅疲┮?guī)格。 5、模仁四角的 R大小參照 LKM 精框 R值的大小即 H50時(shí) R=16.5或根據(jù) 本公司現(xiàn)有的刀具規(guī)格設(shè)計(jì)； 6、成型零件的公差一般取產(chǎn)品公差的1/41/3，出口模取產(chǎn)品公差的1/10（RA

10、IN BIRD 和CAL MOLD 標(biāo)準(zhǔn)）；與之相關(guān)的配件（如鑲針）的選用原則，美國客戶選用 DME 標(biāo)準(zhǔn)或英制，歐洲 客戶選用 Hasco 標(biāo)準(zhǔn)（公制），升寧選用宏達(dá)公制標(biāo)準(zhǔn)。 7、成形零件設(shè)計(jì)特別注意點(diǎn)：在滿足客戶要求的前提下，首先考慮生產(chǎn)要求，其次是模具加 工工藝，再次是模具成本的控制； B）螺紋抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 螺紋抽芯機(jī)構(gòu)在塑膠模結(jié)構(gòu)中屬于旋轉(zhuǎn)抽芯機(jī)構(gòu)，常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有齒輪齒條傳動(dòng)， 鏈條鏈輪傳動(dòng)和螺旋傳動(dòng)等等。 設(shè)計(jì)螺紋抽芯結(jié)構(gòu)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面： 1動(dòng)力是否能提供足夠的轉(zhuǎn)矩； 2開合模時(shí)具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)且接觸面較大的兩零件選用不同的材料或有足夠的硬度差（HRC 以上）； 3零件要有足

11、夠的強(qiáng)度和剛度，并且要有利于加工和拆裝； 4齒輪磨數(shù)選用第一系列，最好是標(biāo)準(zhǔn)齒輪，一般主動(dòng)齒輪的負(fù)載比從動(dòng)齒輪要大，所以主 動(dòng)齒輪節(jié)圓直徑可選大一些； 5計(jì)算傳動(dòng)比時(shí)要充分考慮傳動(dòng)效率和有效抽芯長(zhǎng)度（有效抽芯長(zhǎng)度為產(chǎn)品實(shí)際螺紋圈數(shù)另加 圈螺紋所對(duì)應(yīng)的軸向長(zhǎng)度）； 6齒輪與軸如用銷或鍵連接時(shí)，必須對(duì)這些零件進(jìn)行可靠性和穩(wěn)定性分析； 7螺紋軸要設(shè)計(jì)輔助基準(zhǔn)供加工與裝配參考； 8必須設(shè)計(jì)定位機(jī)構(gòu)以保證每次注塑后螺紋軸能嚴(yán)格定位和復(fù)位。 9選用標(biāo)準(zhǔn)軸承 ,軸套材料用青銅。 10. 如果結(jié)構(gòu)要求螺紋軸既轉(zhuǎn)動(dòng)又作軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，用做動(dòng)力的螺紋的螺距必須與產(chǎn)品的螺距一 致且方向相反。 C）鑲件和鑲針： 模具上之

12、所以要設(shè)計(jì)鑲件（針）主要有兩個(gè)原因： （1） 有利于加工和熔膠填充型腔（排氣） （2）. 便于易損零件更換。但鑲件（針） 的設(shè)計(jì)往往會(huì)降低模具的強(qiáng)度和剛度，并造成局部應(yīng)力 集中，所以于模具上設(shè)計(jì)鑲件時(shí)要遵從以下幾點(diǎn)：首先，滿足客戶對(duì)外觀的要求，其次，考慮 模具的整體使用壽命，避免或消除局部應(yīng)力集中（如在兩連接面處設(shè)計(jì)R 等），對(duì)可鑲可不鑲 的地方以不鑲為原則（圖 5）。 D）插穿位和枕位：由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多樣性，在塑膠模具設(shè)計(jì)中，插穿位與枕位是經(jīng)常涉及的結(jié) 構(gòu)，設(shè)計(jì)這些結(jié)構(gòu)時(shí)，要注意以下幾個(gè)方面：首先，這些結(jié)構(gòu)的插穿面要設(shè)計(jì) 3或以上的 第3頁共6頁 斜度，或采用兩硬度不同的材料（ HRC5左右

13、）（圖 6）；其次，插穿位深度較大或結(jié)構(gòu)易 損壞時(shí)，一般設(shè)計(jì)成鑲拼結(jié)構(gòu)；再次，要盡可能加強(qiáng)這些地方結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。 此處 設(shè)計(jì) R 圖 5a） 兩相互插 穿的零件 此零 件一 般鑲 出 圖 5b ） 圖 6） E）行位與斜頂?shù)脑O(shè)計(jì)：行位和斜頂屬于側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，在生產(chǎn)過程中，這些結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向與開 模方向不一致，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)來約束其運(yùn)動(dòng)，這無疑增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，對(duì) 設(shè)計(jì)和制造都增加了相應(yīng)的難度。對(duì)這些結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要注意以下幾個(gè)方面： 、行位的設(shè)計(jì)： 1、行位分模線的設(shè)計(jì)要考慮客戶對(duì)產(chǎn)品的要求； 2、行位的行程要大于扣位最大深度 3-5mm; 3、行位的運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)順暢（行位座的寬高比 2

14、/3）（圖7）； 4、行位 T 槽通常設(shè)計(jì)成鑲拼結(jié)構(gòu)，且需淬硬（與行位的硬度差在5HRC 左右，這一條 為出口模要求）（圖 7）； 5、行位壓條與滑塊的有效配合高度要行位高度的2/3（特殊情況須經(jīng)主管同意），行 位座與壓條之間的配合優(yōu)先選用 H7/f6（圖 7）； 6、行位較大時(shí)，要求增加導(dǎo)向槽來保證其運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性（圖7）； 7、行位座底部以及鏟機(jī)與行位座接觸面要設(shè)計(jì)硬塊（出口模要求） （圖 7）； 8、大面封膠的行位在選料時(shí)要充分考慮運(yùn)水的布局； 9、Half 行位要設(shè)計(jì)咬位或其它對(duì)中機(jī)構(gòu)； 輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 圖 7 ） 壓條 10、前模行位要設(shè)計(jì)控制開合模次序的機(jī)構(gòu)；前模 Half 行位要于后

15、模設(shè)計(jì)輔助開行位機(jī) 構(gòu)； 11、斜導(dǎo)柱的斜度一般在 1025之間，大小可選用 12（ 1/2）、16（ 5/8 ）、20（3/4）、25（1）等等，如行位的動(dòng)力要求較大時(shí)也可采用斜 T 槽的 方式；斜導(dǎo)柱與孔之間一般避空 1mm 每邊； 12、用油缸抽忒時(shí)，一般選用標(biāo)準(zhǔn)油缸，且行程要大于最大扣位深度的 1020mm 左右， 外接的油缸座要定位準(zhǔn)確穩(wěn)定，在油缸軸與行位座之間設(shè)計(jì)一活動(dòng)塊，以便裝配； 13、為保證行位能承受較大的注射壓力，行位鏟雞一般要求設(shè)計(jì)得厚實(shí)些； 14、鏟雞定位必須嚴(yán)格（與 A 板配合選用 H7/m6），配合深度10mm,配合面與 A 板邊 最薄 20mm; 15、大行位的鏟

16、機(jī)要求設(shè)計(jì)反鏟來增加其承受力（圖 7）； 第4頁共6頁 16、鏟機(jī)與行位的配合面斜度大于斜導(dǎo)住斜度 23（圖 7）。 、斜頂?shù)脑O(shè)計(jì)： 1、斜頂分模線的設(shè)計(jì)要考慮客戶對(duì)產(chǎn)品的要求； 2、斜頂?shù)男倍纫话闳?515之間；斜頂?shù)拇笮「鶕?jù)扣位的大小確定，如果位置允許 兩斜面之間的距離 8mm（如圖 8）； 3、斜頂于扣位側(cè)要設(shè)計(jì)直身位，深度為 612mm，（如圖8）； 4、斜頂與內(nèi)模配合部分一般要求設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)來增加斜頂運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。 （如圖 9）； 5、斜頂不大時(shí)，一般設(shè)計(jì)成整條，如果較大，可于底部設(shè)計(jì)推桿，此時(shí)斜頂配合高度 要大于設(shè)計(jì)頂出高度 1015mm; 6、斜頂?shù)男谐桃笥诋a(chǎn)品扣位最大深度 1

17、.0mm; 7、斜頂?shù)撞恳O(shè)計(jì)斜頂座，面針板周圍要避空足夠距離 ,于 B 板底部與斜頂配合處設(shè) 計(jì)的耐磨塊厚度 10mm，此耐磨塊與斜頂斜面的配合選 H7/f6（如圖 8）； 8、斜頂設(shè)計(jì)完成時(shí)，要做干涉檢驗(yàn)和頂出行程分析。 整體式斜頂 H 大于頂出行 程 1520mm 斜頂較大時(shí)的結(jié)構(gòu) 斜頂直身位 分段式斜頂 耐磨塊 （ 圖 8） E） 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理與否，直接關(guān)系到制品的形成周期和制品的質(zhì)量等，設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng) 時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： 1水道分布均勻，既要考慮生產(chǎn)效率，又要考慮其負(fù)面影響； 2水道直徑通常取 6、8、10、 12； 3水道直徑、間距、與型腔之間的關(guān)系：兩水道之間

18、距 3d5d 水道與型腔之間距： .5d3d，膠位較厚處加強(qiáng)冷卻（如圖 10）； 導(dǎo)向用 圖9 圖 10a 圖10b 4封膠面較大的零件都要求設(shè)計(jì)冷卻水，如前后模仁、行位、鑲件、斜頂?shù)鹊?5熱嘴水口附近四周要求設(shè)計(jì)冷卻水； 6堵塞與喉嘴選用：管徑為6、8時(shí)喉嘴分別用 18NPT或 18NPS，0時(shí)喉 嘴用 14 NPT或 1 4 NPS；時(shí)喉嘴用 38 NPT 或38 NPS。 堵塞規(guī)格全部用 NPT，材料一律用青銅；管徑為 6、8 時(shí)堵塞用 18NPT，10 時(shí)用堵塞 14NPT；時(shí)堵塞 38NPT。 第5頁共6頁 7隔水片厚度一般用 mm，如水井較大時(shí)，（ ）厚度用 3mm，材料一律用 青銅； 8無法加工運(yùn)水但又必須加強(qiáng)冷卻的地方必須鑲鈹銅冷卻； 9膠圈均按 DME 規(guī)格設(shè)計(jì) ,一般選線徑為 2、2.5、3 的規(guī)格; 10喉嘴不能露出模胚四周，且中心距要 38mm（或 1.5）（出口模要求 ）; 11冷卻水管壁與其它零件壁之距離 4mm； 12水路要容易加工且避免循環(huán)太長(zhǎng)； 13每個(gè)冷卻水路要標(biāo)明 IN* 、OUT* 。