模具设计理念及标准Word文档下载推荐.docx

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设计人员必须认真考虑及核对，以满足可和要求。

d、模具设计大致流程:

<

1>

.对制品及样板进行分析消化.

2>

.应了解客户是否对注射机规格提出要求,以确定模具大小范围.

3>

.型腔数量确定及排位.

4>

.分型面确定.

5>

.如有行位、斜方结构应先予以了解.

6>

.浇注系统设计.

7>

.镶嵌结构的确定.、

8>

.顶出.复位系统设计.

9>

.冷却.加热系统设计.

10>

.导向.定位装置.

11>

.确定模胚,选用标准件.

12>

.模具钢材选用.

13>

.完成结构图,模胚图,开料.

14>

.打印出图,核对,上交模具设计组长,主管.

2

二、模具要求：

1.排位

.制品在内模的排位应以最佳效果形式排放位置,要考虑入水位置和分型面因素.要与制品的外形大小、深度成比例.

.制品到精框边的距离:

A）.小件的制品:

距离为25mm~30mm之间,成品之间为15mm~20mm,如有则为25mm左右,成品间有流道的最少要15mm.

B）.大件的制品:

距边为35~50mm,有镶最小为35mm,如1件钢件出多件小产品,则其之间的距离应12~15mm左右.成品长度在200mm以上,宽度在150mm以上其产品距边应不少于35mm.

.制品排位时选择基准的原则：

A）.优先选取具明显特征（如柱位、碰穿孔、骨位中）的部分分中.

B）.若选取PRO/E3D基准时,要注明CSO或CSI或DTM的名字.

C）.形状特别,难以确定基准的制品,要与CAM讨论再确定其基准.

D）.制品基准与模胚中心一定要为整数,并在标注尺寸时于数字上加方框以示区别.

.排位时确定内模精框X,Y坐标方向的原则：

若内模精框长宽尺寸差明显,必须取较长一方之方向为X轴方向放置模胚排位,以配合工场机床加工方向,减少出错几率.

3

2、订模胚

.尽量采用标准模胚（LKM标准或鸿丰标准）.

A）.由工字模改直身模时,不要移动方铁,要直接在方铁上锣码模坑.

B）.不标准模胚要经过主管同意并要在排位图上注明.

.用CH型和CT型模胚要做码模坑,高度和宽度为25~35mm左右,长度按模胚的高度确定.

.顶棍孔应按模胚的大细长宽加工1个或2个或4个孔（加工1个以上顶棍孔时,要做长顶棍,模胚中心的顶棍孔不做）.孔径为35mm~40mm.模胚高度在400mm以下（包括400mm在内）做1个顶棍孔;

模胚高度在400mm以上做2个或4个顶棍孔,孔距按资料加工.

.弹弓孔直径应大于弹弓直径1~2mm之间,藏入B板深度最少为20至30mm.

.出模胚加工图,要由模胚供应商加工唧嘴孔（法兰）、弹簧孔、方型辅助器安装凹位或爹把边钉孔等;

大的模胚（800X800）需加工撑头孔（包括底部的螺丝孔）、斜方避空孔、斜方青铜镶件、斜方色仔、行位、行位压板、运水、运水桶等;

细水口模胚还须加工水口拉杆、弹弓胶孔、拉胶孔、塞打螺丝孔等;

出模胚加工图前请征询工场要求,根据工场实际工作量决定需要加工物件.

.大水口模胚为2730以上的模胚,A板的厚度应为精框的深度加25mm~35mm之间,B板的厚度为精框深度加50mm~70mm之间;

模胚在2525以下,A板的厚度为框深加25mm~30mm左右,B板为40mm~50mm之间.

.细水口模胚A板的厚度为框深加30~40mm之间,B板厚度为框深度加50~60mm之间.（大、细水口模胚规格可参照龙记模胚资料）.

4

3、订料

.开料原则:

A）.不需精磨的镶件的开料尺寸=实际数+3~5mm（此数要尽量与钢料供应商的规格相符）.

B）.精磨的开料尺寸=实际数+余量（如：

）

C）.Y-CUT镶件的开料尺寸=实际数+5mm（一边）+5mm（相邻边）+20mm（对边）+20mm（对边之相邻边）.

D）.需加硬的镶件的开料尺寸=实际数+>

10mm.（精磨除外）.

.模具钢料要按制品的塑料性质订料（包括啤塑胶料）如下:

A）.啤PVC的产品要视乎花纹的结构可选用GS083H、S136、S136H、铍铜为内模材料.

B）.啤透明料、POM料、尼龙料、ABS料、K搪料等内模用料为GS083HS136、S136H的等钢料.

注：

用S136H、GS083H与S136等钢料制作的模具除特别情况下最好不烧焊,如果烧焊,则需烧相同材料并且要回火.

C）.除啤有酸性或透明胶料外,其它制品内模用料为P5、P20、738、718型号钢材.

D）.内模水口铁常用钢材为黄牌料.

E）.行位料、斜枕料和行位压板通常为738料（除行位不做镶件外）.

F）.合金模全部用8407材料（包括内模料）,方便加硬.

G）.行位底或斜位需镶硬件时,材料要用738钢料.

.与工场沟通,认真填写开料表并核查上交.

5

4、分型面

.分型面的选取原则:

A）.不影响制品外观,尤其对外观有明确要求的制品,更应注意分型面对外观的影响;

B）.有利于保证制品的精度;

C）.有利于模具的加工,特别是型胚的加工;

D）.有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计;

E）.有利于制品的脱模,确保在开模时使制品留于动模一侧;

F）.方便金属嵌件的安装;

.分型面为大曲面或分型面高低距较大时,可考虑上下模料做虎口配合.虎口大小按模料而定.长和宽在200mm以下,做15mmX8mm高的虎口4个,斜度约为10%%d.如长度和宽度超过200mm以上的模料,其虎口应做20mmX10mm度约为10%%d.如长度和宽度超过200mm以上的模料,其虎口应做20mmX10mm高或以上的虎口,数量按排位而定（可镶可原身留）.

.绘图时要清楚的表达开模线位置,封胶面是否有延长等.

6

5、其他设计、加工要求

.A板与B板离隙为0.1mm（即内模料总的高度大于A、B板精框深度总和0.1mm）.中,大型模具A,B板离隙为0.5mm.回针高度应比AB板离隙小0.05~0.2mm.（即凳仔方高度+B板高度+离隙高度-离隙0.05~0.2mm-底针板及垃圾钉高度=回针长度.）

.模胚顶面（拉令孔即吊模孔）要打上<

本厂与客户编号对照表>

>

编号,打字唛最少要用12mm的字唛,打上的字唛要工整.

.撬模角全部锣在B板四个角上,做等边三角形,深度4~5mm及倒R或倒角.

.模胚上所有运水出入口需打上1IN----1OUT~2IN----2OUT等.

.码模孔距离和牙的规格按注塑几规格确定.

.上下模料和模胚的要求如下:

A）.模料底、模框四边做约1mmX1mm的45%%d倒角.

B）.A、B板模面要按内模料数量在框边出5mm锣一直径1/2"

mm,深0.5mm的圆位,用打内模编号,方便对号装嵌,A板按1、2、3----打上字唛,B板按01、02、03----打上字唛.上下模料则面对A板、B板字唛位置需打上本厂编号（XXXX）,上模编号为XXXX----1、2、3----,下模编号为XXXX----01、02、03----.上下模编号必须对称（即上模为1,下模为01作为一盒）.上下模打字唛位锣长为30mm、宽为8mm、深为0.5mm坑位,打上5.0mm的字唛,内模编号应按客户提供雕刻上或打上编号.

D）.上下模框允许差为%%p0.02mm,上下模料曲尺允许公差为%%p0.02mm,上下模料尺寸公差为%%p0.02mm.

.走模时,外表要干凈,内模要喷上防锈油.

.除客户特殊要求外,工场一定要遵照以上方式加工.

7

三、模具设计

b、浇注系统

.浇注系统设计包括主流道的选择,分流道的截面形状及尺寸确定,浇口位置的选择,浇口形式及浇口截面尺寸的确定.

设计浇注系统时,应首先考虑使得塑料迅速填充型腔,减少压力与热量损失;

其次应从经济上考虑,尽量减少由于流道产生的废料比例;

最后应容易修除制品上的浇口痕迹.

.浇口位置的选择原则:

（浇口位置适当与否,直接关系到制品成形质量及注射过程是否能顺利进行.）

A）.浇口位置应尽量选择在分型面上,以便于模具加工及使用时浇口的清理;

B）.浇口位置距型腔各部位距离应尽量一致,并使流程为最短;

C）.浇口位置应保证塑料流入型腔时,对着型腔中宽畅厚壁部位;

D）.避免塑料流入型腔时直冲型腔壁,型芯或镶嵌件,使塑料能尽快流入到型腔各部位,并避免型芯或镶嵌件变形;

E）.尽量避免制品产生熔接痕和夹纹,或使熔接痕和夹纹产生于制品不重要部位;

F）.浇口位置及塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀流入,并利于型腔内气体的排出;

G）.浇口设置于制品最易清除的部位,同时尽可能不影响制品的外观;

.热流道浇注系统:

热流道浇注系统可省去清理凝料工序,即从注射机喷嘴起,到型腔入口止这一段浇道中的熔料,在生产期间始终保持熔融的状态,从而开模时只须取出塑件,不必取出浇道凝料,热流道模具停机后,下次开机采用加热方法,将凝料熔融即可开始生产.是注射模具设计上的一次革命.是今后注塑模具浇注系统一个重要发展方向.

A）.优点:

I.基本可实现无废料加工,节约原料.

II.省去除凝料,修整塑件,破碎回收料等工序,因而节省人力,简化设备,缩短成型周期,提高生产率,降低成本.

III.省去取浇道工序,注射机不用移动,始终在注射位置注塑,开模取塑件依次循环继续生产,所以操作简化,有利以生产过程自动化.

IV.因浇注系统在生产过程中始终处于熔融状态,浇注系统畅通,压力损失小,可实现多点浇口,有利压力传递,从而克服因补塑不足所导致的制件缩孔,凹陷等缺陷,改善应力集中产生的翘曲变形,提高制品质量.

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V.由于不用顶出水口,缩短了模具顶出距离和开模行程,提高设备V.由于不用顶出水口,缩短了模具顶出距离和开模行程,提高设备

B）.设计原则:

I.用于注射的塑料最好具有下述性质：

1）.适宜加工温度范围广（低温下具较好流动性,高温下具优良稳定性）.

2）.对压力敏感（不加注射压力不流动,但施以较低注射压力即可流动）.

3）.热变形温度高（制件在高温下即可固化顶出,以缩短成型周期）.

II.流道与模具必须实现热隔离,隔离方式可视情况选用空气绝热和绝热材料绝热,亦可二者兼用.

III.热流道板最好选用热稳定性好,膨胀系数小的材料.

IV.合理选用加热元件.热流道板加热功率要足够.

V.在需要部位配备温度控制系统.以便根据工艺要求,监测与调节工作状况,保证热流道工作在理想状态.

VI.热流道模具增加了热元件和温控装置,结构复杂,发生故障概率也相应多,设计时要考虑装拆检修方便.

C）.热流道模具分类:

I.热唧嘴：

（延伸式与井坑式）

II.热流道板：

用加热设备加热,保持流道内塑料完全处于熔融状态.

.配件:

（主流道,分流道,浇口,冷料穴,唧咀,热流道板,热唧咀,钩针法兰,水口边,拉料杆,机械手,阻水,塞打螺丝等.）

A）.主流道,分流道,浇口:

I.主流道:

可以理解成注射喷嘴开始到分浇道为止的熔融塑料流动通道.与注塑机的喷嘴在同一轴线上.

从减少压力与热量损失的角度来看,圆柱形是最优越的流道形状.

主流道的基本尺寸通过常取决于两个方面:

（1）所使用的塑料种类,所成型的制品质量和壁厚大小.原则上来说流动性差的塑料,主流道尺寸应选得适当大一些;

（2）.注塑机喷嘴的几何参数与主流道尺寸关系,为防止喷嘴与衬套接触有间隙,而产生溢料,衬套球半径应比喷嘴球半径大2-5mm,主流道小端尺寸应比喷嘴孔尺寸稍大,可使喷嘴与衬套对位容易.另主流道脱模斜度应1%%d<

a<

4%%d.

主流道应有光滑的表面,末端应设置冷料穴,防止冷料流入型腔影响制品的质量.

10

主流道的三种形式:

a.细水口（如图a-a）

b.细水口（如图b-b）

c.大水口（如图c-c）

II.分流道:

可以理解成从主流道末端开始到浇口为止的塑料熔体流动通道.圆柱形具有最大体积和最小表面积的特点,分流道的截面形状应以圆形截面为最佳.还有"

U"

形截面较常用.<

如图3.a-2所示>

11

在一模多腔的模具中,分流道的设计面临如何使塑料熔体对所有型腔同时填充的问题.如果所有型腔体积形状相同,分流道最好采用等截面和等距离.反之,则必须在流速相等条件下,采用不等截面来达到流量不等,使同时填充.还要改变流道长度来调节阻力大小,保证型腔同时填充.

III.浇口:

可以理解成熔融塑料进入型腔最后一道"

门"

.a.两个功能:

1.对塑料熔体流入型腔起控制作用;

2.当注塑压力消失后.封锁型腔,使尚未冷却固化的塑料不会倒流.

b.浇口类型取决于制品外观要求,尺寸和形状的制约及所用塑料种类等因素.

1.直接浇口（大浇口）:

由于尺寸较大,压力及热量损失较小,所以对大型单一型腔制品（如盆,桶,电视机后壳,复印机前后盖等）成型效果非常好,缺点是去除制品中料把困难,且会在制品上留有较大痕迹.

2.侧浇口:

应用广泛,适用于众多注塑制品的成型,尤其对一模多腔2.侧浇口:

应用广泛,适用于众多注塑制品的成型,尤其对一模多腔的模具,更为方便.需引起重视的是,侧浇口深度尺寸的微小变化可使塑料熔体的流量发生较大改变.所以侧浇口的尺寸精度对生产效率有很大影响.另外,由于侧浇口尺寸一般较小,同时正对着一个宽度与厚度较大型腔,高速流动的熔融塑料通过浇口时会受到很高的剪切应力,产生喷射和蛇形流等熔体破裂现象,在制品表面留下明显喷痕和气纹,为解决此一缺陷并减少成型难度,对于外观要求较高的喷痕和气纹,为解决此一缺陷并减少成型难度,对于外观要求较高的

护耳式侧浇口可将喷痕,气纹控制在护耳上,需要的话,可用后加工手段去除护耳使制品外观保持完好.

侧浇口也可设在制品的底边,使得制品表面在修除浇口后无明<

如图3.a-3所示>

12

3.潜伏式浇口（潜水）:

（1）.优点:

a.制品分型面处不会留有进料口痕迹.

b.制品经冷却固化后从模具中被推顶出来时,浇口会被自动切断,无需后处理.

c.由于潜伏式浇口可开设在制品表面见不到的筋,骨,柱位上,所以在成型时,不会在制品表面留有由于喷射带来的喷痕和气纹等问题.

（2）.潜与模潜:

<

如图3.a-4所示>

如果制品没有合适的筋,骨,柱位设置潜伏式浇口,可利用顶针,镶针设置浇口,简便有效.

可利用制品分型面的变化设置潜伏式浇口.

尺寸产数:

如图3.a-5所示>

一般情况下数值取大,脱模越顺利.

（3）.对于某些特殊制品,可采用如图所示潜伏式浇口（蕉形入水）.

此种形式浇口,进料口设置于制品内表面,注塑时产生的喷射会在制品外表面13

（进料点正上方）产生斑痕.由于此形式浇口加工较复杂,所以除非制品有特殊要求（如外表面不允许有进浇口,而内表面又无筋,柱且无顶针）,否则尽量避免.制作时,需设计成两部分拼镶,收螺丝或者镶块通底加管位压紧.

4.点浇口:

用于细水口模具,浇口附近歼余应力小,在被成型制品上几乎看不出浇口痕迹,开模时浇口会被自动切断,对设置浇口位置限制较小.因此,对于大型制品多点进料和为避免制品成型时变形而采用的多点进料,以及一模多腔且分型面处不允许有进浇口（不允许采用侧浇口）的制品非常适合.

（2）.尺寸:

如图3.a-6所示>

点浇口开太大,开模时浇口难以拉断.其锥度开太小,开模时浇口塑料被切断点不确定,易使制品表面（浇口处）留下一个细小的尖点.

（3）.在制品表面允许的条件下,点浇口尽量设置在制品表面较低处.<

如图3.a-7所示>

（4）.为改善塑料熔体流动状况,可<

如图3.a-8所示>

加工:

（5）.成型大型制品单一型腔且制品正面不允许有浇口痕迹的模具时,为缩小模具尺寸,减短流道尺寸,可<

如图3.a-9所示>

加工.<

图3.a-9>

的做法,适用于水口过长时,能有效减短A板分开距离.（分开距离太长,会影响导柱的导向性能,甚至会致其烧毁.）

5.扇形浇口:

成型流动性不好的塑料制品（如标尺等）,如采用扇形浇口,会有很好效果.

6.圆盘形浇口:

塑料在制品整个截面均匀扩散,同时填充型腔.适用于单型腔简形制品.

7.环形浇口:

用于成型周期较长,截面较薄的筒形制品,填充效果均匀.

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B）.冷料穴:

冷料穴又名冷料井,位于主流道和分流道末端用来贮存先锋冷料,防止冷料流入型腔而影响制品品质,保证注塑质量.通常长为6mm~8mm之间.（如图示）

C）.唧咀,法兰：

唧咀需按图纸设计做,唧咀需加管位钉,唧咀长度应减至最小,如细水口板多用<

如图3.a-10所示>

型号唧咀;

大水口模胚用普通唧咀,法兰用厚15mm或40mm两种型号（直径为100mm;

130mm;

150mm;

180mm）,其它视加工要求而定.<

法兰（定位圈）:

在往注塑机上安装模具时,保证模具主浇道口与注塑机喷嘴对位.为使安装顺畅,法兰直径最少比喷嘴中心孔直径小0.1mm,法兰端面应高出水口板5~15mm,法兰用螺丝固定,设计时要使其嵌入水口板5~10mm,以免因模具重量切断螺丝.<

如下图示：

15

D）.钩针:

I.细水口钩针（如图I-I）

II.大水口钩针（如图II-II）

III.大水口钩针（如图III-III）

IV.大水口钩针（如图IV-IV）

（配合机械手作业）

其中,<

图II-II>

所示之Z形头钩针,在生产中经常出现顶出时有严重拖花、胶屎,影响制品质量,已为本公司弃用.以<

图IV-IV>

所示钩针代替.

16

如果钩针在两件镶件中间,要在钩针孔的外面加一个套司或做一镶件整体出钩针.<

如图3.a-11所示>

E）.水口边,拉料杆,塞打螺丝:

拉料杆又名水口拉杆,是细水口模胚用以控制水口板与A板分开距离,以使水口顺利脱模取出.标准型号：

φ16;

φ20;

φ25;

φ30;

φ35;

φ40.

水口边:

对细水口三板模在注塑成型开合模运动过程中导向定位.细水口标准模胚上已配有（标准型号：

φ16;

φφ25;

φ40）;

非标准模胚（大于5070型）根据情况选用.（标准型号：

φ50;

φ60;

φ70）.

模胚加工时最好做成通孔,以利排气,并使之运动时无阻力.

塞打螺丝:

细水口三板模水口板与水口推板之间开模时需拉开10mm,以使钩针脱离水口.塞打螺丝的作用即在于定位,保证开模距离为10mm.标准型号:

φ6L20×

M5;

φ6.5×

L20×

φ8×

L20×

M6;

φ10×

L30×

M8;

φ13×

M10，φ16L30×

M12.

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细水口模胚中的水口板与A板之闲的开模距离不能小于120mm.

F）.热流道板,热唧嘴:

常用的热流道板为一平板.外形轮廓一般为直通形,H形,X形,Y形,T形等.

为节省加热功率,其体积以小为宜.但过小则热容量太小,温度不稳定.

热流道板工作中受较大压力和热应力,一般应使用较强韧炭素结构钢,利用其热传导率高的优点.为增加其强度,可进行调质处理.

热流道板可通过外侧的棒式加热器或管式加热器加热.<

如图3.a-12>

:

热流道板虽在结构上与模具本体隔离,但支承部位仍接触,接触部分的传热虽然不大,但却能影响模具温度均一性,造成局部过热,所以必须要有隔热措施,方法一般有减少支承垫接触面积,在热流道板上下两面加复一层厚3mm的不锈钢板,也可在热流道板与模板间用空气隙隔热,空气隙距离应大于8mm.

G）.机械手:

是注塑机上的一种保护装置,适于机械自动化,大致有两类.一种是用交流伺服电机驱动,应用数控机械传动的机械手;

另一种是采用气动式机械手,前者可以横行时停留于不同位置,把制品排放到箱内;

后者,可以停止到指定位置,或传输带上进行输送.

18

H）.阻水与引水:

塑胶熔体在形状复杂或者对称（如钮状制品）的型腔中流动交汇,会产生颊水纹.如果颊水纹产生于制品侧壁,会影响制品外观与强度.对于中大型模具,通常会做入水流动分析,以大致确定颊水纹位置,常用的解决方法是安装发热管,提高模温;

对于小型模具（典型如钮状制品）,通常会在浇口附近减胶（如所示,减胶尺寸参考制品胶位厚度,一般为其1/2~2/3左右,最小应留0.4mm走胶）或加胶,减缓或改变塑胶熔体流动方向,以减少或消除颊水纹,或改变颊水纹位置（从制品侧壁到制品底,不影响外观）,达到所需效果,此即称为阻水（减胶）或引水（加胶）.

将原有的形状由圆形改形成椭圆（渐变减胶）,为的是引导塑胶熔体之流动先行上钮顶.如果所啤产品为实色则可选择,如果是透明的则不可.因为这样做法会影响外观.当然还要参阅其它情况例如内腔是否有其它制品零件与其相配等.

另有一种,因制品结构等因素,塑胶熔体在型腔两端流动速度不均衡,可在流速过快的一端做阻水位以减缓流速达到两端大致均衡.

制品中比较常做阻水,引水结构的有按钮,透光灯,透明镜,显示镜等.

20

.塑料特性与设计模具时的注意事项:

塑料

特性

注意事项

ABS

1.流动性中等,成型性能比聚苯乙烯差,需采用较高注射压力.

2.制品在浇口附近表面质量差,熔接痕迹比较明显.

3.推出力过大时,制品表面易"

发白"

"

变浑"

（顶白）.

1.需要采用较高的料温与模温,浇注系统的流动阻力要小.为了在较高注射压力下避免浇口附近产生较大应力导致制品翘曲