模具設計流程

1、 生產(chǎn)工程部生產(chǎn)工程部 20042004年年4 4月月10 10日日 沖壓模沖壓模 普通沖裁模 級進模 復合模 精沖模 拉深模 彎曲模 成形模 切斷模 其它沖壓模 塑料模塑料模 熱塑性塑料注射模 熱固性塑料注射模 熱固性塑料壓塑模 擠塑模 吹塑模 真空吸塑模 其它塑料模 橡膠膜橡膠膜 橡膠注射成型模 橡膠壓膠成型模 橡膠擠膠成型模 橡膠澆注成型模 橡膠封裝成型模 其它橡膠模 粉末冶金模粉末冶金模 金屬粉末冶金模 非金屬粉末冶金模 鍛造模鍛造模 熱鍛模 冷鍛模 金屬擠壓模 切邊模 其它鍛造模 鑄造模鑄造模 壓力鑄造模 低壓鑄造模 失蠟鑄造模 翻砂金屬模 無機材料成型模無機材料成型模 玻璃成型模

2、陶瓷成型模 水泥成型模 其它無機材料成 型模 其它模具其它模具 食品成型模具 包裝材料模具 復合材料模具 合成纖維模具 其它類未包括的 模具 墊板墊板 頂出承板頂出承板 定模板定模板 動模板動模板 注塑模具的 基本結構 1、成型零部件： 型腔 型芯 成型桿 鑲塊 等。 2、澆注系統(tǒng)： 主流道 分流道 澆口 冷料井等。 3、導向部分： 導向柱 導向孔 相互吻合的 內外錐面 頂出板導向 裝置 注塑模具的 基本結構 4、分型抽芯機構 滑塊 抽芯機構 導柱 鑲塊 等。 5、頂出裝置： 頂桿 頂板 頂出承板 拉料桿等。 6、加熱、冷卻 系統(tǒng)： 7、排氣系統(tǒng)： 8、其它輔助 裝置： 熱流道熱流道 模具模具

3、 雙分型面雙分型面 模具模具 帶活帶活 動鑲件動鑲件 的模具的模具 橫向分型橫向分型/ 抽芯模具抽芯模具 定模定模 頂出裝頂出裝 置模具置模具 自動自動 卸螺紋卸螺紋 模具模具 注塑注塑 模具的模具的 分類分類 一副好的模具不僅要保證按規(guī)定的 成型方法生產(chǎn)出優(yōu)質的塑料制品，而且 要便于模具制造、機械加工以及塑料成 型的操作方便，這就是塑料模具設計的 總的原則。 1、 首先了解塑制品的用途，使用情況及 工作要求，對于塑料制品圖上提出的制品 形狀、尺寸精度、表面粗糙度、形位公差 等進行工藝分析。 要分析塑料制品的幾何形狀、壁厚的 均勻程度、工藝圓角、脫模斜度及成型孔 的分布等，應符合塑料制品的成型

4、工藝要 求。 2、根據(jù)塑料制品形狀尺寸，估算制品體積、 重量、注射投影面積，確定型腔穴數(shù)及注 塑機型號： 每次注射量一般不超過注塑機最大注射 量的80%； 選用注塑機的鎖模力必須大于型腔壓力 產(chǎn)生的開模力。 3、分析塑料制品的形狀特點，確定模具結 構設計： （1）選擇分型面及考慮排氣槽因素： 塑料制品的形狀、尺寸、壁厚的要求； 澆注系統(tǒng)的布局； 塑料性能及填充條件； 成型效率及成型操作； 排氣及脫模； 模具結構盡量簡單，操作可靠方便，制作容易。 （2）、選擇澆注系統(tǒng)的考慮因素： （3）、選擇脫模結構和復位裝置考慮因素： 使塑件脫模后不變形，推力分布均勻，面積盡可能大，且靠近 型芯； 塑件在頂出

5、時不能碎裂，推力應設在塑料制能承受力較大的地 方，如筋部、凸部、殼體等壁厚處； 盡量不損壞制品外觀； 頂出機構應動作可靠、運動靈活，制造方便，配換容易等。 在設計有活動型芯有脫模機構時，必須考慮到合模時 是否相互干擾，如果有干擾時應在模具閉合前先使頂桿復 位，避免活動型芯撞擊頂桿，那就要裝早復位裝置。 （4）、加熱、冷卻和起吊裝置的考慮因素： 塑料制品在成型時要求模具有一定的溫度，若 模溫過高或過低時都會影響塑料制品的質量，產(chǎn) 生縮孔、變形撓曲等缺陷；所以模具設計時必須 考慮冷卻或加熱裝置來調節(jié)模具溫度。 模具加熱方式一般有：熱水、熱油、電熱圈、 電熱棒、電熱板、蒸氣等。冷卻一般采取常溫水 和

6、冰水兩種。 4、模具主要結構的設計：、模具主要結構的設計： 主要考慮模具結構的需要及模具加工制造工 藝的合理性，模具結構的需要所構思的特殊機構， 如機械早復位、二次脫模及開模時所要求的滯后 動作結構等。由于模具加工制造工藝合理性所要 求的鑲件結構及采用新工藝等，都必須要書面加 以敘述，引起模具裝配加工的重視和試模時注意， 以免損壞模具。 5、繪制模具結構方案草圖：、繪制模具結構方案草圖： 初步繪出模具完整的結構草圖，并校驗所選 注塑機的能力（注射量、成型投影面積、模板間 距、頂針距離及孔徑，模具厚度等技術參數(shù)）。 在初步方案確定以后，特別是結構復雜和大 型模具設計時，技術人員應該深入現(xiàn)場，虛心

7、聽 取有經(jīng)驗模具技術人員及成型技術人員的意見， 尤其是注塑工藝復雜時，更應該下車間了解情況， 將生產(chǎn)實際經(jīng)驗反映到模具結構圖紙中，使模具 結構設計完整合理，生產(chǎn)出優(yōu)質的塑料制品。 6、計算： 根據(jù)塑料制品尺寸精度要求，對成型零件成 型尺寸進行必要的計算，對塑料成型收縮率的準 確掌握，對于提高塑料制品的尺寸精度是個關鍵。 對模具主要受力的零部件進行強度與剛度的校驗， 必要時進行冷卻面積的計算，以便決定冷卻結構 及冷卻孔直徑與長度，有時還需進行模具加熱保 溫計算。 7、繪制模具設計裝配工作圖： 裝配圖須包括必要的模具尺寸，如外形尺 寸、極限尺寸等； 技術條件，特征尺寸，包括注塑機型號及 原材料 8

8、、繪制模具零件工作圖： 依據(jù)模具總圖畫出每一個零件圖，標注尺寸、 精度、表面粗糙度、形位公差要求； 確定零件材料及熱處理要求，以及必要的技術 條件。 9、審核圖紙及加工模具： 經(jīng)過圖紙審核校對后，下料投入模具加 工制造過程； 經(jīng)過試模修正，驗收塑料制品合格投入 批量生產(chǎn)才算最后完成模具制造任務。 10、圖紙資料定型及技術改進： 經(jīng)試模合格，批量生產(chǎn)后，模具入庫，將 模具竣工圖紙作為依據(jù)，對模具底圖進行修正和 藍圖裝訂歸入檔案，完成模具圖紙的資料定型工 作。 模具零部件設計模具零部件設計 原理原理/實例分析實例分析 分型面的設計： 有利于脫模； 便于模具加工 有利于抽芯及側孔成型； 保證塑件的質

9、量 有利于排氣 有利于成型防止溢料 塑件高，脫模斜度小。 排氣槽的設計： 排氣槽一般設在料流未端，開設 在分型面凹模側。 排氣槽深可取0.04-0.1mm，寬可 取1.5-8mm。以塑料不進入為宜。 利用配合或活動間隙兼作排氣之 用時，其間隙量可取0.03-0.05mm。 小型塑件的排氣量不大，一般可 利用分型面閉合時的間隙排氣。 凹模的結構設計： 整體式凹模 整體嵌入式凹模 局部鑲嵌式凹模 大面積鑲嵌式凹模 型芯和成型桿的結構設計： 型芯和成型桿都是用來成型塑件內表面 的零件，二者并無嚴格的區(qū)分，型芯有 整體式與組合式之分。 軸肩與底板連接的主型芯的結構方式； 成型桿和小型芯的組合方式； 中

10、心距相近的多型芯固定方式； 非圓形型芯的組合方式。 螺紋型芯或螺紋型環(huán)的 結構設計： 塑件上螺紋（螺孔）采用模具螺紋 型芯成型，外螺紋采用螺紋型環(huán)成 型，除此之外，螺紋型芯或型環(huán)還 用來固定金屬螺紋嵌件。 成型零件尺成型零件尺 寸的計算寸的計算 澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴咀射入起 至型腔為止的塑料通道。它的作用是將熔融狀 態(tài)的塑料填充到模具型腔內，并在填充及凝固 過程中將注射壓力傳遞到塑件各部位，而得到 符合要求的塑件。 澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口、 冷料穴等四部分組成。它分為： A、普通澆注系統(tǒng)、普通澆注系統(tǒng)； B、熱流道澆注系統(tǒng)、熱流道澆注系統(tǒng) 兩大類型。澆注系統(tǒng)設計的好壞對塑件

11、質量和 成型難易程度有直接影響，是模具設計很重要 的一環(huán) v塑料及塑料成型特性 v塑件大小及形狀 v模具成型塑件的型腔數(shù) v塑件的外觀 v注塑機安裝模板的大小 v成型效率 v冷料 主流道主流道 澆口澆口 冷料 穴 分流分流 道道 主流道主流道 襯套襯套 型腔型腔 澆注系統(tǒng)示意圖澆注系統(tǒng)示意圖 v主流道： 緊接注塑機噴咀到分流道為止的那一段流道。 主要參數(shù)： d 注塑機噴咀孔子直徑+0.5-1mm。 a 2-4 。（對流動性差的塑料情況也可取3-6。）。 D分流道的寬度，mm H 按具體情況選擇，一般為3-8mm。 R 注塑機噴咀球面半徑R+0.5-1mm。 h = 2/3 D r 按具體情況選

12、擇，一般取：1-3mm。 L 應盡量縮短（不妨礙修剪產(chǎn)品為宜），若L值過大，使塑料降 溫過多，損耗大的般不超過60mm。 a1 可取2-3 。，對大型塑件h值取小，a1取大，以利增大分流截面。 r1 一般取1-2 mm 。 b 一般?。?/3-1）D。 b1 按塑件形狀選擇和考慮塑料的流動性能而定。 v分流道： 在單型腔中，常不開設分流道，而在多型腔中， 一般都設置。分流道應短短而粗粗： a、塑料在沿分流道流動時，要求通過它能盡 快地充滿型腔，且要求溫度損失和阻力盡可能低； b、應能將塑料熔體均勻的分配到各個型腔。 v分流道的形狀： 定模 動模 圓形圓形 梯形梯形 U形形 半圓形 弧形 方形方

13、形 v分流道的布置方式： A、平衡式：從主流道到各個型腔的分流道，其長度、 形狀、斷面尺寸都是對應相等的。 平衡式澆注系統(tǒng) B、非平衡式：由主流道到各個型腔的分流道長度及其 它尺寸各不相同； 非平衡式澆注系統(tǒng) v澆口（進澆口）的設計： 澆口是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，是分流 道與型腔之間短的一段距離，能夠增加和 控制塑料進入型腔的流速并封閉型腔內的 塑料。 澆口的分類： A：非限制澆口，又稱直澆口； B：限制澆口，一般均屬此類； v各類澆口及其特性： 直澆口 側向澆口 潛伏式澆口 點狀澆口 環(huán)狀澆口 限制式直接澆口 扇形澆口 寬薄澆口 調整片式澆口 阻尼式澆口 微形澆口 v澆口位置的選擇： 澆口位置

14、對塑件制品質量有直接影響，主要 以塑件形狀和要求來確定，通常因考慮以下幾個 問題： A、塑料流動能量損失最小； B、澆口的位置應使料流變向越少越好； C、澆口的位置能應使最終壓力傳遞到塑件 較厚部位，以減少縮孔，但也要注意保證壁薄部 位也能充滿； D、澆口的位置應使進入型腔的塑料，能順 利地排出模腔內的空氣，進入型腔的塑料不要立 即封閉排氣系統(tǒng)； E、澆口的位置要避免造成收縮變形； F、澆口的位置應減少或者避免塑件的熔接 痕； G、對有鑲件的模具，澆口位置不能使流動的 塑料正面沖擊鑲件，但也不能離的太遠， 否則塑料流到鑲件時變冷，易產(chǎn)生熔接 痕； H、澆口的位置及大小要考慮對型芯的影響； I、

15、外觀要求高的塑件則澆口不允許設置在表 面上，同時要考慮修剪澆口的簡便及不損 壞塑件； v 采用熱流道并行注系統(tǒng)是注射模具的一 項重大改革，有利于節(jié)省材料，達到高速自 動化成型生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，便于操作， 它系利用加熱或絕熱方式，使從注塑機噴咀 起到型腔入口為止，這一段流道中的塑料一 直保持熔融狀態(tài)，從而在每一次成型塑件后 不必再取出澆道料及清理澆口等工序。 v 該結構形式與塑料材質特性有關，部分 塑料適應與否見下表： 塑料塑料PEPPPS ABS POM PVCPC 澆注方式澆注方式 井式噴咀井式噴咀 可可可可 較困難較困難較困難較困難 不可不可不可不可 延長式延長式可可可可可可可可不可不可

16、不可不可 熱澆口熱澆口可可可可可可可可可可可可 絕熱澆道絕熱澆道 可可可可 較困難較困難較困難較困難 不可不可不可不可 半絕熱式半絕熱式 可可可可 較困難較困難較困難較困難 不可不可不可不可 熱澆道熱澆道可可可可可可可可可可可可 v熱流道的形式與特點： A、井式噴咀 B、延長式噴咀 C、熱澆口 D、絕熱流道 E、熱流道 v導向機構對于注塑模具是必不可少的部件， 因為模具在閉合時要有一定的方向和位置， 所以必須設有導向機構； v導向機構一般具有以下三個作用： 1、導向作用 2、定位作用 3、承受一定側向力 v導柱及導套的要求： 1、結構要求： 如長度、形狀、配合等； 2、對材質的要求： 如表面硬

17、度，耐磨性能，光潔度等。 v在注塑的每一個循環(huán)中，塑件必須由模具 型腔中取出，完成這個取出塑件的機構稱 為脫模機構。 v脫模機構的選用原則： 使塑件脫模后不變形，推力分布均勻，面積 盡可能大，且靠近型芯； 塑件在頂出時不能碎裂，推力應設在塑料制能 承受力較大的地方，如筋部、凸部、殼體等壁厚處； 盡量不損壞制品外觀； 頂出機構應動作可靠、運動靈活，制造方便，配換容 易等。 在設計有活動型芯有脫模機構時，必須考 慮到合模時是否相互干擾，如果有干擾時應在模 具閉合前先使頂桿復位，避免活動型芯撞擊頂桿， 那就要裝早復位裝置。 v脫模機構的分類： 1、按動力來源分： 手動脫模； 機動脫模； 液壓脫模； 氣動脫模； 2、按模具結構分： 簡單脫模機構 雙脫模機構 二級脫模機構 澆注系統(tǒng)脫模機構 帶螺紋塑件的脫模機構 塑料制品在成型時要求模具有一定的 溫度，若模溫過高或過低時都會影響塑料 制品的質量，產(chǎn)生縮孔、變形撓曲等缺陷； 所以模具設計時必須考慮冷卻或加熱裝置 來調節(jié)模具溫度。 模具加熱方式一般有：熱水、熱油、 電熱圈、電熱棒、電熱板、蒸氣等。冷卻 一般采取常溫水和冰水兩種。 v對于塑件側面的凹凸形狀和孔，它的成型 必須采