塑胶模具设计标准

1、塑胶模具设计标准一、目的1. 规范本部门设计工作、统一设计风格、完善设计工艺，真正实现设计指导生产并为生产服务；2. 实现本公司的模具质量上一个新的台阶。二、内容一、对产品图的分析:工程师接到工作指令后,首先必须认真阅读用于开模的产品图和客户所提供的相关资料,对产品的材料,胶位的厚度及均匀情况,出模方向和拔模角度进行分析,结合客户所提供的相关资料和主管的具体要求,草拟一个简短的报告,内容包括产品能否开模,开模后有无不良现象产生,产品能否满足客户的要求等等,并将此报告于第一时间反馈给主管。二、浇注系统的设计浇注系统是注射模具熔体填充模具型腔的通道和入口，由主流道、分流道、冷料井和浇口等部分组成。

2、浇注系统设计得合理与否，对制品的质量、精度和生产时的效率有直接的影响。在模具设计中，构成浇注系统的零件主要有定位圈（法兰）、唧嘴、唧嘴衫套、水口套、拉料杆等。根据本部的习惯和风格，结合客户要求对这些零件选用作如下规定：1 设计美国公司的模具时：定位圈选用英制3.99”(内孔径为2”)的DME 英制NO.6501系列和英制4.99” (内孔径为2”)DME英制NO.6502两个系列。唧嘴用英制DME.B-6600 SR=1/2、 B-6600 SR=3/4、 U-6600 SR=1/2、 U-6600 SR=3/4这两个系列。2 设计欧洲客户和升宁的模具：定位圈用125或100的公制标准。唧嘴用

3、12、16、20、SR=15.5的公制标准。3设计浇注系统时要注意以下几个方面：a)、流道截面首选圆形，其次是半圆形和梯形，大小根据产品的大小和材质的性能等确定，通常选用4、5、6、8、10或相当尺寸，如果产品不大或者材料的流动性较好时，（如POM、PP、软PVC、PA66等）流道截面尺寸选4、5；如ABS、PS、ASA等，流动性中等到的材料流道截面尺寸选5、6；如PC、硬质PVC、PMMA等流动性较差的材料，流道流道截面尺寸选用8、10或设计得更大些。b)、设计流道时，必须考虑熔体均匀填充型腔并保证制品的精度和外观。c)、水口的设计：设计水口时，首先考虑水口能否与产品自动分离，实现自动生产；

4、其次水口位置尽可能不对产品的外观造成影响；再次水口位置最好是选择胶位较厚和有利于熔体填充型腔的位置，水口要避开正冲镶针和较弱的镶件。如果是潜水时，潜水的角度最好取40°50°之间，潜水口的顶针与水口入口的距离以1015mm为宜。d)、于流道的最末端设计冷料井，冷料井深度或长度为6-10mm（图1）。e)、流道表面必须注明省光，分流道处必须设计R（图2）。f)、唧嘴球面半径的选择原则是略大于客户所提供的注塑机射嘴的球面半径（图3）。g)、细水口模具在设计时，从减少水口料着想，首选深唧嘴，设计深唧嘴时要着重参考客户所提供的注塑机资料，如参考注塑机射嘴的直径和长度来设计唧嘴的内径

5、和深度。冷料井分流道 （ 图1） （ 图2） （ 图3）h)、细水口模的流道截面一般设计成梯形，两侧斜度取5°15°，并在适当位置加水口扣针和流道推块，以保证水口被拉断定和被弹出（图4）。水口推块水口扣针冷料井流道截面 （ 图4） i)、热流道结构的设计：为了保证制品的质量，缩短注塑时间和减少水口料，有些模具必须选择热流道系统。设计热流道结构时，我们尽可能的选用标准的热唧嘴、热流道系板和其标准件配件，以缩短订购周期和节约成本；一些特殊情况下需要订制此类零件的非标准件时，必须充分考虑其装配尺寸，加热均匀性等等。同时，对其电源引线和感应器的引线布置也要美观合理，切不可让此等线从

6、温度较高的地方绕过或像蜘蛛网一样分散于模具之间。二、 成形零件的设计成形零件通常指那些参与封胶的零件，如前后模仁，内模中的镶件，镶针及侧抽芯机构中的行位、斜顶等等，这些零件对保证制品的外观精度都起着决定性作用。设计这些零件时要特别注意以下几点：分模线（面）的选择：首先,分模线会直接在制品的外观上留下痕迹，所以在进行设计之前必须仔细阅读客户的资料，了解客户对产品外表面的要求；其次，分模面的设计合理与否会直接影响产品的成形；再次，分模面将直接关系到模具的加工成本。合理选择分模面，就要求工程师对塑胶模具的设计有丰富的经验。对一个产品进行模具设计时也许有多种设计方案，但最合理的方案只有一种。通常选择模

7、具的分型面要从以下几个方面考虑：在满足客户要求的前提下，分型面有利于保证制品的质量、有利于熔体填充型腔、易于加工和降低模具成本等等。A）模仁（内模）的设计1、须充分考虑模仁的强度和刚度，防止其在生产中炸裂和变形，这是模具设计中最重要的一步。要合理把握其强度和刚度必须充分掌握产品的结构特点和所选用钢材的特性，必要时需进一步对其强度和刚度进行计算和推理。根据经验，一般模仁边沿与型腔壁的距离取2080MM，如果产品较小时取偏小值，如果产品较大时取偏大值，特别大的产品还必须加大或原身留。除此之外还必须考虑运水，螺丝，定位柱等辅助机构有足够的安装位置，加工时有足够的装夹余量等。2、选择模具钢料时必须参照

8、客户的要求、产品材料的性能和产品的生产批量：a) 产品材料无腐蚀性，客户对产品无特别要求且生产批量不大的模具,钢料用P20、738或718等即可；b) 生产批量大的模具选用钢料时要考虑钢料的热处理性能，如S136、2083、8407、M310等等；c) 对透明度较高的产品（如PMMA、PS、透明PC）的模具选用S136（或S136H）、NAK80等抛光性好的钢料；d) 对产品材料有腐蚀性（如PVC、POM）的模具选用S136（或S136H）、2316等抗腐蚀性的钢料；e) 对成型温度高的产品（如PET、电木），要选用抗热疲劳性能较好的模具钢如8407、2344等等。3、选择钢材的规格时，要求参

9、考供应商所提供钢材的标准花式，以避免浪费和增加加工余量。一般原则是：硬模精料单边留余量0.20.5mm，粗料单边留余量1.53mm。 4、螺丝的选用：优先选择M8、M10、M12或相当的美制（或英制）规格。5、模仁四角的R大小参照LKM精框R值的大小即H<50时R=13，H>50时R=16.5或根据本公司现有的刀具规格设计；6、成型零件的公差一般取产品公差的1/41/3，出口模取产品公差的1/10（RAIN BIRD和CAL MOLD标准）；与之相关的配件（如镶针）的选用原则，美国客户选用DME标准或英制，欧洲客户选用Hasco 标准（公制），升宁选用宏达公制标准。7、成形零件设计

10、特别注意点：在满足客户要求的前提下，首先考虑生产要求，其次是模具加工工艺，再次是模具成本的控制；B) 螺纹抽芯机构的设计螺纹抽芯机构在塑胶模结构中属于旋转抽芯机构，常用的传动机构有齿轮齿条传动，链条链轮传动和螺旋传动等等。设计螺纹抽芯结构时要注意以下几个方面：1 动力是否能提供足够的转矩；2 开合模时具有相对运动且接触面较大的两零件选用不同的材料或有足够的硬度差（HRC以上）；3 零件要有足够的强度和刚度，并且要有利于加工和拆装；4 齿轮磨数选用第一系列，最好是标准齿轮，一般主动齿轮的负载比从动齿轮要大，所以主动齿轮节圆直径可选大一些；5 计算传动比时要充分考虑传动效率和有效抽芯长度（有效抽芯

11、长度为产品实际螺纹圈数另加圈螺纹所对应的轴向长度）；6 齿轮与轴如用销或键连接时，必须对这些零件进行可靠性和稳定性分析；7 螺纹轴要设计辅助基准供加工与装配参考；8 必须设计定位机构以保证每次注塑后螺纹轴能严格定位和复位。9 选用标准轴承,轴套材料用青铜。10. 如果结构要求螺纹轴既转动又作轴向运动时，用做动力的螺纹的螺距必须与产品的螺距一致且方向相反。C) 镶件和镶针：模具上之所以要设计镶件（针）主要有两个原因：(1) 有利于加工和熔胶填充型腔（排气）; (2). 便于易损零件更换。但镶件（针） 的设计往往会降低模具的强度和刚度，并造成局部应力集中，所以于模具上设计镶件时要遵从以下几点：首先

12、，满足客户对外观的要求，其次，考虑模具的整体使用寿命，避免或消除局部应力集中（如在两连接面处设计R等），对可镶可不镶的地方以不镶为原则（图5）。D) 插穿位和枕位：由于产品结构的多样性，在塑胶模具设计中，插穿位与枕位是经常涉及的结构，设计这些结构时，要注意以下几个方面：首先，这些结构的插穿面要设计3°或以上的斜度，或采用两硬度不同的材料（HRC5°左右）（图6）；其次，插穿位深度较大或结构易损坏时，一般设计成镶拼结构；再次，要尽可能加强这些地方结构的强度和刚度。此处设计R此零件一般镶出两相互插穿的零件 （ 图5a） （ 图5b） （ 图6） E) 行位与斜顶的设计：行位和斜

13、顶属于侧抽芯结构，在生产过程中，这些结构的运动方向与开模方向不一致，需要设计相应的机构来约束其运动，这无疑增加了模具结构的复杂性，对设计和制造都增加了相应的难度。对这些结构的设计要注意以下几个方面：、行位的设计：1、行位分模线的设计要考虑客户对产品的要求；2、行位的行程要大于扣位最大深度3-5mm;3、行位的运动要平稳顺畅（行位座的宽高比2/3）（图7）；4、行位T槽通常设计成镶拼结构，且需淬硬（与行位的硬度差在5HRC左右，这一条为出口模要求）（图7）；5、行位压条与滑块的有效配合高度要行位高度的2/3（特殊情况须经主管同意），行位座与压条之间的配合优先选用H7/f6（图7）；6、行位较大时

14、，要求增加导向槽来保证其运动的平稳性（图7）；7、行位座底部以及铲机与行位座接触面要设计硬块（出口模要求）（图7）；辅助导向机构耐磨块反铲压条 （ 图6） （ 图7） 8、大面封胶的行位在选料时要充分考虑运水的布局；9、Half行位要设计咬位或其它对中机构；10、前模行位要设计控制开合模次序的机构；前模Half行位要于后模设计辅助开行位机构；11、斜导柱的斜度一般在10°25°之间，大小可选用12（1/2）、16（5/8）、20（3/4）、25（1）等等，如行位的动力要求较大时也可采用斜T槽的方式；斜导柱与孔之间一般避空1mm每边；12、用油缸抽忒时，一般选用标准油缸，且行

15、程要大于最大扣位深度的1020mm左右，外接的油缸座要定位准确稳定，在油缸轴与行位座之间设计一活动块，以便装配；13、为保证行位能承受较大的注射压力，行位铲鸡一般要求设计得厚实些；14、铲鸡定位必须严格（与A板配合选用H7/m6），配合深度10mm,配合面与A板边最薄20mm;15、大行位的铲机要求设计反铲来增加其承受力（图7）；16、铲机与行位的配合面斜度大于斜导住斜度2°3°（图7）。、斜顶的设计：1、 斜顶分模线的设计要考虑客户对产品的要求；2、 斜顶的斜度一般取5°15°之间；斜顶的大小根据扣位的大小确定，如果位置允许两斜面之间的距离8mm（如图

16、8）；3、 斜顶于扣位侧要设计直身位，深度为612mm，（如图8）；4、 斜顶与内模配合部分一般要求设计导向机构来增加斜顶运动的稳定性。（如图9）；5、 斜顶不大时，一般设计成整条，如果较大，可于底部设计推杆，此时斜顶配合高度要大于设计顶出高度1015mm;6、 斜顶的行程要大于产品扣位最大深度1.0mm;7、 斜顶底部要设计斜顶座，面针板周围要避空足够距离,于B板底部与斜顶配合处设计的耐磨块厚度10mm，此耐磨块与斜顶斜面的配合选H7/f6(如图8)；8、 斜顶设计完成时，要做干涉检验和顶出行程分析。H大于顶出行程1520mm分段式斜顶斜顶较大时的结构整体式斜顶斜顶直身位 耐磨块( 图8)E

17、) 冷却系统的设计冷却系统设计的合理与否，直接关系到制品的形成周期和制品的质量等，设计冷却系统时要注意以下几点：1水道分布均匀，既要考虑生产效率，又要考虑其负面影响；2水道直径通常取6、8、10、12；3水道直径、间距、与型腔之间的关系：两水道之间距3d5d 水道与型腔之间距：.5d3d，胶位较厚处加强冷却（如图10）；导向用 图9 图10a 图10b4封胶面较大的零件都要求设计冷却水，如前后模仁、行位、镶件、斜顶等等 5热嘴水口附近四周要求设计冷却水；6堵塞与喉嘴选用：管径为6、8时喉嘴分别用18NPT或18NPS，0时喉嘴用14 NPT或14 NPS；时喉嘴用38 NPT或38 NPS。堵

18、塞规格全部用NPT，材料一律用青铜；管径为6、8时堵塞用18NPT，10时用堵塞14NPT；时堵塞38NPT。7隔水片厚度一般用mm，如水井较大时，（）厚度用3mm，材料一律用青铜；8无法加工运水但又必须加强冷却的地方必须镶铍铜冷却；9胶圈均按DME规格设计,一般选线径为2、2.5、3的规格;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冷却水管壁与其它零件壁之距离4mm；12水路要容易加工且避免循环太长； 13每个冷却水路要标明IN*、OUT*。F) 顶出系统的设计：在制品注塑完成之后，将制品从型芯上顶脱的机构，设计时，必须注意：1. 合理选择顶出方式，对客户不允许有顶针痕迹的产品，（特别是透明产品），首先考虑推板或推块顶出2. 用顶针顶出时，顶针大小要合理，不能小产品大顶针，大产品小顶针，顶针布局要合理，产品对呵包得较紧的地方着重考虑顶出;3. 顶出行程要足够并且首先考虑产品在顶出后自动脱落;4. 用推板或推块顶出时，配合面要设计足够斜度（°）;5. 二次顶出和强脱模结构必须设计动作分解图;6. 深柱位（0mm）要设计司筒，深骨位（mm）要考虑镶拼或用扁顶针顶出;7.