模具基础知识教材

1、名师精编优秀资料模具基础知识潍坊怡力达电声有限公司二0C五年五月目录前言 3第一章模具简介 4第二章模具设计开发流程 7第三章塑料模具设计 8第一节 塑料材料和制品的工艺性 8第二节塑料模具设计步骤 14第三节塑料模具设计基础知识 17第四节IEA常见注塑模简介 30第四章冲压模设计 35第一节冲压工艺的分类 35第二节冲模设计要点 36第三节IEA常见冲模简介 37第五章模具CAD/CAM 41、八前言进入21世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，我 国装备制造业在加入 WTO以后，将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中，无论哪一 行业的工程装备，都越来越

2、多地采用由模具工业提供的产品。为了适应公司对模具制造的高精 度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的 技术进步，满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求，这就对模具的设计与制造都提 出了更高的要求，适应新形式下各行各业对模具的新的要求也是我们公司目前迫切的任务。为提高员工的专业知识和操作技能水平，根据多年来公司在培训中的基本内容和结合实践 经验编写本培训教材，供员工了解模具设计及模具制造基本知识。本教材为内部教材，版权归怡力达电声有限公司所有。本教材主编：赵德杰、杜红伟审核委员会成员：孙伟华、张继祥、徐海忠名师精翅_优秀资料第一章模具简介1、模具的

3、定义及发展过程模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具，例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工所使用的锻 压模具、冷压模具及成型陶瓷、玻璃等制品使用的各种模具。模具作为工业产品生产的工具，是近100 150年形成的概念，它的发展可分为四个阶段：1）手工制造阶段，主要工具为锯、锉、锤和凿；2）机械化、半机械化阶段，车床、刨床成为模具加工的主要设备；3） 工业化阶段（上世纪 30年代70年代），研发成功高速工具钢、Cr12、硬质合金、模具 钢等模具成型用材料，开始利用电火花加工；4） 模具制造阶段（上世纪 70年代以后），随着计

4、算机、现代化机床工业的发展，逐步形成以模具标准化为基础的、模具设计与制造一体化的现代模具生产体制，并普及了CAD/CAM/CAE系统。2、模具分类序号模具类型范围1冲压模普通冲裁模、级进模、复合模、精冲模、拉深模、弯曲模、成形 模、切断模等。2塑料模热塑性塑料注射模、热固性塑料注射模、压塑模、挤塑模、吹塑 模、真空吸塑模等。3锻造模热锻模、冷锻模、金属挤压模、切边模、其它锻造模。4铸造模压力铸造模、低压铸造模、失蜡铸造模、翻砂金属模。5粉末冶金模金属粉末冶金模、非金属粉末冶金模。6橡胶膜橡胶注射成型模、橡胶压胶成型模、橡胶挤胶成型模、橡胶浇注 成型模、橡胶封装成型模等。7拉丝模热拉丝模冷拉丝模

5、。8无机材料成型模玻璃成型模、陶瓷成型模、水泥成型模等。9模具标准件冷冲模架、塑料模架、顶杆等。10其它模具食品成型模具、包装材料模具、复合材料模具、合成纤维模具等。名师精编优秀资料公司主要涉及到热塑性塑料注射模、普通冲裁模、级进模、拉深模等的设计制作。3、模具基本结构1) 注塑模具基本结构(如图)包括以下几部分:(a)图4J-1单分攜面注肘棋M(fr)开榛取也道衬甌 3凹鴨s-iffj7-nunasniUM岀板；9幼魄庫i ioHSff j订一动KAKi L2 动模版m一导M导套；诂一冷却水骨道；*一定(i) 成型零件指构成型腔、直接与熔体相接触并成型塑料制件的零件。通常有凸模、型芯、成型杆

6、，凹 模、成型环、镶件等零件。在动模和定模闭合后成型零件确定了塑件的内部和外部轮廓和尺 寸。图4. 1 1所示模具型腔是由凹棋 3、凸模4和动模板12构成的。(2) 浇注系统将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的流迫称为浇注系统，由主流道、分流道、挠口和冷料 井组成。(3) 导向与定位机构为确保动模和定模闭合时，能准确导向和定位对中通常分别在动模和定模上设置导柱和 导套。深腔注射模还须在主分型面上设有锥面定位。有时为保证脱模机构的准确运动和复位， 也设置导向零件。(4) 脱模机构是指在开模过程的后期，将塑件从模具中脱出的机构。(5) 侧向分型抽芯机构带有侧凹或侧孔的塑件，在被脱出模具之前，必须先进行

7、侧向分型或拔出侧向凸模或抽出 侧型芯。(6) 温度调节系统为了满足注射工艺对模具温度的要求模具设有冷却或加热的温度调节系统。模具冷却， 一般在模板内开设冷却水道。加热则在模具内或周边安装电加热元件。有的注射模须配备模温 自动调节装置。(7) 排气系统为了在注射充模过程中将型腔内原有空气排出，常在分型面处开设排气措。小型皮的排气 量不大，可直接利用分型面排气。也可利用棋具的顶杆或型芯与配合孔之间间隙排气。大型注 射模须预先设置专用排气槽。2) 、冲压模具基本结构：冲压模具基本结构包括模柄，上模板，垫板，凸模固定板，凸模，卸料板，凹模，凹模固 定板，下模板，导柱，导套，定位销，挡料销等。冲压模具样

8、式是很多的。4、影响模具精度的基本因素凸模：相对于上模下平面的垂直度误差；与凹模轴线的重合度误差；形状尺寸误差。凹模：形状尺寸误差；与凸模轴线重合度误差；模架：上模板下平面对下模板上平面的平行度误差；导柱、导套配合误差；导柱、导套安 装误差；其他结构件影响间隙的制造与装配误差。第二章模具设计开发流程1、IEA模具设计开发流程目前公司模具开发制造一般流程为：1）制作申请（1）需求部门以信息联络单的形式提出制作申请，并提供受控的零件图纸和资料， CAD/CAM中心主管或高级技术经理批准。（2） 产品数模以电子邮件的形式发送至CAD/CAM心主管邮箱。2）工艺评审由CAD中心负责组织技术部门、MD等

9、相关人员参加产品工艺评审，针对评审中发现的问题由技术部门进行更改。3）下达任务书CAD/CAM心主管/项目负责人对确认后的产品编制模具开发进度计划，由CAD/CAM心主管/高级技术经理审核，技术副总批准。4）CAD设计根据设计任务书，模具工程师负责结构设计及建立所需数模。5）设计评审（1）由CAD/CAM心主管/项目负责人负责组织 MD CAM等相关人员进行模具结构的评审。（2）评审通过后，形成正式的电子档结构图纸。6）图纸下发（1）模具设计人员在评审结束后的一个工作日将外购件明细发放到模具课。（2）CAD中心设计人员根据评审结构整理图纸，依据开发计划，将会签后的图纸下发至模 具课。（3） 数

10、模可用邮件形式发送到CAM主管处。7）物料需求（1） 由MD吉合外购件明细、图纸、库存，根据需要，向ES提出所需采购、外协申请（2）CAMT程师根据图纸进行制件 CNC程序的初期数据准备8）物料采购ES负责对模具课提出的采购需求进行采购9）机加工工艺编制工艺主管工程师组织工艺人员，根据图纸编制加工工艺。10) CAM（1） 模具课CAM工程师根据图纸和机加工工艺卡进行CNC程序的编制，由CAM主管负责审 核后，将编制的程序传送加工中心（2） 模具型芯、型腔、滑块、电极及相关其它三维图由CAD/CAM中心生成11）模具加工按模具课生产加工管理规定中的流程执行，对模具零件进行生产及组装12）试模（

11、1） CAD/CAM中心主管/项目负责人组织模具课、CAD的相关人员进行试模,试模中所需的 合格嵌件由需求部门提供（2）试模样件MD自检合格后，交 CAD/CAM中心主管/项目负责人确认，提交技术部门13）验收技术部门进行样件的确认，对模具进行验收14）入库管理（1）MD凭模具验收报告，填写自制产品入库单，将模具入库（2）仓库管理员对验收后的模具入库管理第三章塑料模设计第一节塑料材料和制品的工艺性一、 塑料的分类塑料是一种以有机合成树脂为主要原料，加入或不加入其它配合材料而构成的人造高分子材料。它在一定的条件下，通过物态转变或交联固化的作用，能塑造成一定的形状。塑料按其受热行为及性能的分类见表

12、3-1表3-1塑料分类分类方法基本特征代表性塑料受热行为热固性塑料：受热后聚合物作物理及化学变化而 固化PF UF EP热塑性塑料：受热后聚合物作物态转变而变软PE PVC PS使用特点通用塑料：产量大、价格低、用途广PE PS PVC工程塑料：力学性能优良，工程技术中作结构材料ABS PC PA特种塑料：具有某一方面的特殊性能，如耐热性、 咼电绝缘性等PI氟塑料增强塑料：树脂与增强材料（如玻璃纤维）结合的 复合型材料FRP FRTP耐燃性所有热固性塑料都能自动熄灭能自动熄灭的热塑性塑料PA PC PTEF耐候性老化少的塑料PMMMA PC EP聚乙烯（黑色）室外使用寿命长的塑料黑色塑料流动性

13、流动性好PA PE PS流动性中等ABS AS PMMA POM CPT流动性差PC HPVC硬质聚氯乙稀）PPO结晶性结晶型PE PP POM PA PBT PET非结晶型PS PC PMMA ABS PVC PPO吸湿性吸湿PMMA PA PC ABS PSF不吸湿PE PP PS透明性光学透明丙烯酸塑料 PS PC（微黄色）PSF一般透明PVC PE半透明及仪表等UF ABS POM CPT二、塑料制品的工艺性1、塑料制品的收缩塑料制品在成型的过程中存在尺寸变小的收缩现象，收缩的大小用收缩率表示。S=(L1-L)/L1 X 100%式中S 收缩率L1 室温是的模具尺寸L 室温时的塑料制品

14、尺寸影响收缩率的主要因素有:(1) 成型压力(2)注射温度(3)模具温度(4)成型时间(5)制品壁厚(6)进料口的尺寸(7)玻璃纤维等的填充表3-2为常用热塑性塑料的成型收缩率表3-2常用热塑性塑料的成型收缩率材料 玻璃 纤维ABSPCH-PVCPPPA6PBTPETPSPOM非增 强(%040.90.5-0.70.1-0.51.5-5.01.0-2.52.01.5-2.00.1-0.60.3-1.5增强(%0.1-0.20.1-0.30.4-0.80.2-0.80.350.1-0.31.3-2.82、脱模斜度为了便于脱模，塑料制品壁在出模方向上应具有倾斜角a，即脱模斜度，其值以度数表示(参见

15、表3-3 )。1) 脱模斜度确定要点(1) 制品精度要求越高，脱模斜度应越小。(2) 制品的形状复杂不宜脱模的，应选用较 大的斜度。(3) 尺寸大的制品，应采用较小的脱模斜度。(4) 制品收缩率大，斜度也应加大(5) 增强塑料宜选大斜度， 含有自润滑剂的 塑料可用小斜度。(6) 制品厚度大，斜度也应大。图3-1制品的脱模斜度(7) 斜度的方向：内孔以小端为准，满足图样尺寸要求，斜度向扩大方向取得；外形则 以大端为准，满足图样要求，斜度向偏小方向取得。表3-3脱模斜度的推荐值材料脱模斜度PE、PP、PVC0.5 ° -1 °ABS、PA、POM、PPO0.6 ° -

16、1.5 °PC、PSF PS、AS、PMMA0.8 ° -2 °注意：一般情况下脱模斜度a可不受制品公差带的限制，但高精度塑料制品的脱模斜度则应控制在要求的公差带内。3、制品壁厚1）制品壁厚的作用（1）使制品具有确定的结构和一定的强度、刚度，以满足制品的使用要求。（2）成型时具有良好的流动状态（如壁不能太薄）以及充填和冷却效果（如壁不能太厚）（3）合理的壁厚使制品能顺利地从模具中顶出。（4）满足嵌件固定及零件装配等强度要求。（5）防止制品的翘曲变形2）制品壁厚的设计基本原则-壁厚均匀，即：充模、冷却收缩均匀、形状性好、尺寸精度高、生产率高。（1）在满足制品结构和使

17、用要求的条件下，尽可能采用较小的壁厚（2）制品壁厚的设计，要能承受顶出装置等的冲击和振动。（3）在制品的连接固紧处、嵌件埋入处要有足够的厚度。（4）保证储存、搬运过程中强度所需。（5）满足成型时充模所需壁厚，又要避免熔体破裂或易产生凹陷的壁厚。当无法避免不均匀的壁厚时，制品壁厚设计可采用逐步过渡的形式（图3-2 ）。（bl轉时4、加强肋图3-2壁厚设计和呵區主r1）加强肋的作用（1）在不加大制品壁厚的条件下，增强制品的强度和刚性，以减轻重量，降低成本（2）可克服制品壁厚差带来的应力不均所造成的制品扭曲变形。（3）便于塑料的流动，在制品某些壁厚过薄处为熔体的充满提供通道。2）加强肋的设计要点（1

18、）尽量用高度较低、数量稍多的肋代替高度较高的单一加强肋。为避免肋的背面出 现凹陷而影响外观时，可采用沟槽等装饰结构予以掩饰。（2）肋的根部用圆弧过渡，避免外力作用时产生应力集中而破坏，但圆角不宜过大， 否则易出现凹陷。（3）般不在肋上安装任何零件。'-12图3-3制品的内壁凸台图3-4防止制品变形的结构设计（4）位于制品内部的凸台不要太靠近内壁，以避免凸台局部充填不足（图3-3 ）。（5）加强肋应尽量增加制品刚性，防止制品变形（图 3-4 ）。5、圆角制品的两相交平面之间尽可能以圆角过渡，避免因锐角而造成应力集中等弊病。制品圆角的作用有：（1）分散载荷，增强及充分发挥制品的机械强度。（

19、2）改善塑料熔体的流动性，消除壁部转折处的凹陷等缺陷。图3-5 制品的内外圆角（3）便于模具的机械加工和热处理，从而提高模具的使用寿命。6、塑料制品中的嵌件塑料成型过程中所埋入的或成型后压入的螺栓、接线柱（片）等金属或其它材质零件，统 称为塑料制品中的嵌件。嵌件的模塑使操作变繁，周期加长，生产率降低（带有自动装夹嵌件 的机械手或自动线不在此列）。1）嵌件的形状及结构要求（1）金属嵌件采用切削或冲压加工而成，因此嵌件必须有良好的加工工艺性。（2） 具有足够的机械强度（材质、尺寸）。（3）嵌件与塑料基体间有足够的结合强度，保证使用中不拔出、不旋转；尽可能采用圆形 或对称形状的嵌件，保证收缩均匀。（

20、4）便于模具中安放与定位2）嵌件材料铜、铝、钢、硬质异种塑料、陶瓷、玻璃等都可以作为嵌件材料，其中，铜不生锈、耐腐蚀、易加工且价格适中，是嵌件的常用材料。3）嵌件在塑料制品中的固定（1）嵌件与制品侧壁的间距不能过小，以保证塑料的填充及模具具有一定的强度。（2）板、片状嵌件可用孔窗固定法固定，但薄形嵌件（厚度小于0.5mm）宜用切口或打弯的方法固定（图 3-6 ）。（3）杆形嵌件可用将头部打扁、冲缺、压弯、劈叉等形式固定（图3-7 ）。图3-6板、片嵌件的固定图3-7杆形嵌件的固定7、制品的尺寸精度制品尺寸误差构成：S =3 s+ S z+ 3 c+ S a式中S 制品总的成型误差S s塑料收缩

21、波动所引起的制品误差S c模具磨损所引起的制品误差S a模具安装、配合间隙所引起的制品误差Sz模具成型零件制造精度所引起的制品误差影响制品尺寸精度的因素很多，彼此间又形成交叉影响：（1 ）成型材料，如塑料的收缩率波动值。（2 ）成型条件，如模具温度、注射压力、保压时间等。（3）制品的形状和尺寸。形状复杂则收缩不均匀； 壁厚变化大则收缩不均匀；斜度大则精度低。（4 ）模具结构，模具制造精度、模具的磨损量、模具的装配。（5）制造过程中产生的误差。名师精翅_优秀资料（6）成型后的条件。主要指测量误差和存放误差。第二节塑料模具设计步骤塑料模具设计的一般步骤1接受任务书制件的任务书通常由制件设计者提出，

22、其内容如下：1）经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。2）制件说明书或技术要求。3）生产产量。4）制件样品。通常模具设计任务书由制件工艺员根据成型制件的任务书提出，模具设计人员以成型制件 任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。2收集、分析、消化原始资料1）消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求2）消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类 型等要求是否恰当，能否落实。3确定成型方法采用直压法、铸压法或是注射法。4选择成型设备根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如 对

23、于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容：注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装 尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最 小厚度、模板行程等，具体见相关参数。5确定结构方案1）确定模具类型：如压制模（敞开式、半闭合式、闭合式）、铸压模、注射模等。2）确定模具类型的主要结构。名师精编优秀资料图3-8 模具结构设计模具结构及模具个别系统的因素很多，很复杂，主要有以下几个方面：1）型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具 成本等确定型腔数量及其排列方式。2）确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，

24、塑料制件的表 面质量等。3）确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、 排气槽位置、大小）。4）选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），决定侧凹处理方法、抽芯方式。5）决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。6）根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置。7）确定主要成型零件，结构件的结构形式。8）考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸。以上这些问题如果解决了，模具的结构形式自然就解决了。这时，就应该着手绘制模具结 构草图，为正式绘图作好准备。6绘制模具图1)绘制总

25、装结构图要求按照国家制图标准绘制，但是也要求结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法并要符合制件图和工艺资料的要求 ，绘制总装结构图尽量采用1:1的比例，先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。模具总装结构图的技术要求：(1) 对于模具某些系统的性能要求。例如对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求。(2) 对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。(3) 模具使用，装拆方法。(4) 防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。(5) 有关试模及检验方面的要求。2)绘制全部零件图由模具总

26、装图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件，后结构零 件。(1) 图形要求：一定要按比例画，允许放大或缩小。视图选择合理，投影正确，布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配，图形尽可能与总装图一致，图形要清晰。(2) 标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为：先标主要零件尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸，然后标注全部尺寸。 在非主要零件图上先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。(3) 表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，如标注“其余3.2 ”，其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。(4) 其它内容。例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求，表面处理

27、、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。7校对、审图绘制完图纸后应按照模具设计的自我校对表中内容对图纸进行校对，校对完成后再送交相关人员审核，图纸会签完成后方可下发车间用于生产。8试模及修模虽然是在选定成型材料、成型设备时，在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认 识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的制件质量如何。 发现问题以后，进行排除错误性的修模。名师精翅_优秀资料9整理资料进行归档把从模具设计开始到模具加工成功，检验合格为止，在此期间所产生的技术资料，例如任务 书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、检验记

28、录表、 试模修模记录等，按规定加以系统整理、装订、编号进行归档。第三节塑料模具设计基础知识一、标准件的选用1、标准件的选用模具设计过程中所使用的标准件，如模架、顶杆、弹簧等，一般从已确定的供应商处采购， 具体可参见CAD/CAM中心模具标准件样本。2、模架模架的选用与模具使用的注塑机关系紧密，在设计模具时，应详细了解注塑机的技术规范如模具最大和最小厚度、注塑机的最大开模行程及安装尺寸等，才能设计出合乎要求的模具。模架A.B板都必须要钻吊环螺丝孔（至少上下2个），规格按标准模架螺丝孔加工（见表3-4 ）。表3-4吊装螺钉孔规格吊模螺 丝孔规 格重量< 5050<G< 10010

29、0<GC 150150<G< 250210<G< 300310<G< 400螺丝M12M16M20M24M30M36二、浇注系统设计普通的流道系统也称作浇道系统或是浇注系统，是熔融塑料自射出机射嘴到型腔的必经通道,其作用是将熔融状态的塑料从注塑机喷嘴处平稳的引入模具型腔，并在熔体充填和固化的过程中将注射压力和保压力传递到塑料制品各部位。流道系统包括主流道、分流道以及浇口。图3-9显示了典型的流道系统组成。第二行亦道©Oawid Hsu图3-10主流道衬套圏：典型的流道系純組咸图3-9浇注系统示意图1、主流道设计主流道是指从注塑机喷嘴与模具接触

30、处起到分流道为止的一段料流通道，负责将塑料熔体 从喷嘴引入模具。主流道垂直于分型面，为了使凝料能从主流道中顺利拔出，将主流道设计成圆锥形，锥角约为2° 4°。一般不将主流道开在定模板上，而是将它单独开设在一个主流道衬套(标准件)中,常用的主流道衬套有A、B两类(图3-10),其中B型是为了防止衬套在熔体反压力的作用下退出 定模而设计的。设计主流道时应注意的几点：(1)、通常主流道进口端直径d比注塑机喷嘴直径大0.5 1mm、主流道进口端凹下的球面半径SR应比注塑机喷嘴球面半径大1 2mm(3) 、在保证成型条件的前提下，主流道的长 度应尽可能短，以减少压力损失及废料2、分流

31、道设计的基本原则对多型腔布置，要尽量用平衡式分流 道，即保证每个型腔浇口位置相同且分流道 长短一致。分流道的平衡式布置见图3-11，分流道的非平衡式布置见图3-12。名师精编优秀资料图3-11分流道的平衡式布置图3-12分流道的非平衡式分置热量及压力损失要小，流道应尽量减短，断面尺寸尽可能大，尽量减少弯折，表面粗糙度低，但也要考虑耗料量小的问题。浇注系统应能捕集温度较低的“冷料”，防止其进入型腔，影响塑件质量。浇注系统应能顺利地引导塑胶熔体充满型腔各个角落，使型腔气体能顺利排出浇注系统应能防止塑件出现缩水，变形，尺寸偏差等各种缺陷。浇口切断要方便，并不影响产品外观。提高生产效率，尽可能使塑件减

32、少后加工，成形周期短。3、浇口设计浇口是连接分流道与型腔之间一段细短流道，它是浇注系统的关键部分，对塑件质量有很大的影响。 浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。具体见表 3-5。名师輕 _优秀资料表3-5常用浇口简图T0.751.01.251.51.752.02.252.5K0.180.210.230.240.270.290.310.33名师精翅_优秀资料表3-7各种塑料n的取值胶料nPE PS0.6PC PP POM0.7PA PMMA0.8PVC0.9二、成型零部件设计成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括凹模、凸模、成型杆、成型环等。设计时应 首先根据塑料性

33、能、制件的使用要求确定型腔的总体结构、进浇点、分型面、排气部位、脱模 方式等，然后根据制件尺寸，计算成型零件的工作尺寸，从机械加工角度决定型腔各个零件之 间的组合方式，详细的确定型腔各零件的结构和其它细节尺寸，以及机加工工艺要求等。此外 还应对关键的零件进行强度和刚度的校核。1、成型零部件设计的一般要求1）具有足够的强度、刚度，以承受塑料熔体的高压。2）具有足够的硬度和耐磨性，以承受料流的磨擦；通常内模材料硬度应在HRC40以上。特别要求场合要在 HRC50-52以上。3）材料抛光性能好，表面应光滑美观，表面粗糙度要求在Ra0.4以下。4）切削加工性能好，工艺性能好。重要精密部位尽量能磨出，一

34、般部位尽量能铳出。5）便于维修，易损难加工处要考虑镶件结构。6）有足够的精度，一般孔类零件配合精度达H7-H6轴类达h6-h42、结构设计及对工艺性的考虑1）为了节省材料，使加工方便简易，并保证模具有足够的寿命，一套模具应该有内模。内 模即是除模架和其它功能部件外的部分（型芯、型腔等），内模一般镶嵌在模架板上。型腔镶块一般采用以下形式与模架板固定连接，如图3-13。名师精编优秀资料图3-13镶块的固定 H1 般15毫米.H2取0.5-2毫米(1) 采用此种固定方式时需注意模板上R角应小于镶块上 R角,若用到销钉时，合模后定动模销位应重合(2) 固定用螺钉收紧：内模长 *宽在50*50以下用2颗

35、M6螺钉内模在100*100 > A>50*50用4颗M6螺钉内模在200*200 > A>100*100用4根M8螺钉内模在 300*300 > A>200*200 用 4-6 根 M10螺钉 内模在 A>300*300用4-8根M12螺钉2) 用电加工成型的型腔，可使较复杂的镶嵌结构做成整体结构，但要注意成型的最小圆角及粗糙度3、成型零部件工作尺寸一般来讲，成型零部件的工作尺寸分别称为型腔尺寸、型芯尺寸和中心距尺寸，对这三大类尺寸，分别采用三种不同的方法进行设计计算1) 制品上的外形尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值；与之相对应的型腔尺寸采用单向

36、正偏差，基本尺寸为最小值。2) 制品上的内形尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最小值；与之相对应的型腔尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值。3) 制品和模具上的中心距均采用双向等值正、负偏差，它们的基本尺寸均为平均值。四、顶出系统设计顶出系统是注塑模的重要功能结构之一，它由一系列的推出零件和辅助零件组成，可以具有不同的推出动作。顶出系统一般在动模上，通过注塑机的开模动作而将制品推出。在设计顶出机构时，必须根据制品的形状、复杂程度和注塑机的推出结构形式，采用不同的顶出机构。常用的顶出方法有：顶针类、推板类、空气压出类等。顶出系统选用原则名师精翅_优秀资料使制品脱模后不致变形，推力分布均匀，推力面尽可

37、能大，并靠近型芯。制品在推出时不致造成碎裂，推力应设在制品能承受较大的力的地方。尽量不损伤制品的外观。推出机构应动作可靠，运动灵活，制造方便，配换容易。1、顶针类最常用的顶出元件，包括圆顶针、带肩顶针、扁顶针、推管。顶针选用的注意事项： 防止塑件变形或损坏，正确分析塑件对模腔的粘附力的大小及其所在部位，有针对性地 选择合适的脱模装置，使顶出力施于塑件刚性及强度最大的部位，即尽可能顶在壁边，骨位、 柱位下面，作用面积也尽可能大一些(即尽可能选直径大的顶针)，以防塑件变形或损坏。图 3-14图3-14顶杆脱模度和刚度。顶针直径在$ 2.5以下而且位置足够时要做带肩顶针；推管壁在 比W 0.1的要做

38、带肩推管，固定部分尽量取大值。1mm以下或推管壁径顶针的有效配合长度=(2.53 ) D,最小不得小于8mm我们在制作过程中一般取20-25mm。顶针尽量不要放在镶件拼接处对于10mm以上高的长弧位胶位，建议用扁顶针顶出。其扁身部分越短强度越好，加工也 容易，设计规格中要注明圆柱部分长度；对于10mm以上高的管柱位建议用推管顶出。对于有斜顶针的场合，为防止产品跟斜顶滑行，斜顶附近的顶针面要磨“+”槽位2、推板类推板类脱模机构适用于大筒形塑件，薄壁容器及各型罩壳形塑件的脱模。推件板脱模的特点是顶出均匀、力量大、运动平稳、塑件不易变形。（图3-15示）名师精编优秀资料=f'E.!ijfew

39、图 3-15推板0.20.3，防止两者之间磨伤,脱模推板类脱模机构设计要点:推板应与型芯呈锥度配合，推板内孔应比型芯成形部分大 卡死等。为提高模具寿命，型芯应氮化处理。复杂推 板要设计成能线切割加工。当用推板推出无通孔的大型深腔壳体类塑 件时，须在型芯（CORE增加一个进气装置。（图3-16示）图3-16深腔类制件的脱模强制性推出机构对一些小的倒扣可以用强行推出的办法脱模，此时塑件要产生足够的变形以克服倒扣。这 种变形必须不导致产生塑性变形。3、斜顶机构在胶件有侧凹，而又方便斜顶顶出时， 须做斜顶顶出。斜顶角度不要大于12度，通常取8度左 右，如图3-17示。 斜顶近胶一端，须做大于 6mr之

40、配合位，并做一平台面，以避免注塑时斜顶受压而移动。 斜顶顶部需高于胶位 0.05-0.10mm，以免顶出时擦伤胶位。 斜顶表面必须氮化，以增强耐磨性。 斜顶底部的销钉和滑套必须淬火（HRC50-52）,以免磨损。图3-17斜顶机构在斜顶较长，且单薄，或倾斜角度较大的情况下，通常采用图3-17右图所示缩短斜顶的方法，以提高寿命。五、侧抽机构设计当模具上具有与开模方向不同的内外侧孔或策凹时，塑件不能直接脱模，必须将成型侧孔和侧凹的零件作成可动的，称为活动型芯，在塑件脱模之前先将活动型芯抽出，然后再自模中顶 出制件，完成活动型芯抽出和复位的机构叫做抽芯机构。1、侧抽机构分类凡是能够获得侧向抽芯或侧向

41、分型以及复位动作来脱出产品倒扣，低陷等位置的机构，称 为侧抽机构，侧抽机构分类：1）从作用位置分为：下模滑块、上模滑块、斜滑块2）从动力来分为手动侧向分型抽芯、机动侧向滑块机构和液压（气压）侧向滑块机构2、常用机动侧抽机构设计要点机动式分型与抽芯机构分为弹簧、斜导柱、弯销、斜导槽、鲑块、斜滑块、斜槽、齿轮齿 条等,一般在使用中常常会同时采用几种方式的组合，以达到最佳效果。其中斜导柱式应用最广其基本形式见图 3-18。名师精编优秀资料图3-18斜导柱抽芯1）斜导柱的设计，斜导柱的安装方式及适用场合见表3-8表3-8斜导柱的安装方式及适用场合简图Sy 说明适宜用在模板厚、模具空间 大的情况下且两板

42、模、三板 板均可使用配合面L± 1.5D（D为斜撑 销直径）稳定性较好适宜用在模板较薄且上固 疋板与母模板不分开的情 况下配合面较长，稳定较好适宜用在模板较薄且上 固定板与母模板可分开 的情况下配合面较长，稳 定较好注意事项：(1) 滑块长度大于100毫米时考虑采用两根斜导柱(2) 当斜导柱凸出滑块较小时，可在模架上钻圆孔避空，当凸出较长时，采用铳腔形槽的 方式避空。(3) 斜导柱的倾斜角一般采用15°20°, 一般不得大于 25°。2)楔紧块的设计在塑料的注塑过程中，型芯受到塑料很大的推力作用，这个力通过滑块传递给斜导柱，而 一般斜导柱为一细长杆件，受

43、力后容易变形，因此必须设置锁紧块，以便在模具闭合后承受塑 料给予型芯的推力。可根据推力的大小来选用各种不同的装固方式。楔紧块常见的几种工作方式如表3-9所示：表3-9几种常见楔紧块固定方式说明(1) 楔紧块采用镶 拼式锁紧方式,通 常可用标准件可 查标准零件表，结 构强度好适用于 锁紧力较大的场说明(2)采用嵌入 式锁紧方式,适用于较 宽的楔紧块1 1Lbipt采用镶式锁紧 方式,刚性较好一 般适用于空间较 大的场合(4)采用嵌入 式锁紧方式 适用于较宽 的楔紧块合注意事项:(1) 、楔紧块的楔角3应大于斜导柱的倾角a，否则斜导柱将无法带动滑块作抽拔动作，一般3 =a+(23) °(

44、2) 、一般我们常采用表中的(1)、(2)两种形式。3) 滑块设计要点及常用结构滑块在开模过程中要运动一定距离，因此,要使滑块能够安全回位，必须给滑块安装定位装名师精编优秀资料置，且定位装置必须灵活可靠，保证滑块在原位不动，但特殊情况下可不采用定位装置，如左右侧跑滑块，但为了安全起见，仍然要装定位装置.常见定位装置如下表 表3-10常用滑块定位装置利用弹簧螺钉定位，弹簧强度为滑 说块重量的1.52倍，常用于向上和 明侧向抽芯.利用弹簧钢球或弹簧顶销定位，一般滑块较小的场合下用于侧向抽芯.利用弹簧螺钉和挡板定位弹簧强度为滑块重量的1.52倍，适用于向上和侧向抽芯4）常用滑块镶件的结构设计及固定方

45、式滑块镶件的固定方式由成品决定，不同的成品对滑块镶件的固定方式可能不同，具体镶件的固定方式大致如下表3-11所示：5）滑块的固定及导滑设计滑块压板在导滑过程中，活动必须顺利、平稳,才能保证滑块在模具生产中不发生卡滞或跳动现象，否则会影响成品质品，模具寿命等。常用的导滑形式如下表3-12所示。表3-12常用滑块固定及导滑方式今片# -(1)采用整体式加工困难般用在模具较小的场合。(2)用矩形的压板形式，加工简单，强度较好，应用广泛，压板(3)采用” 7”字形压板，加工简单， 强度较好，一般要加销孔定位.规格可查标准零件表.六、温度调节系统在注塑成型过程中，模具的温度直接影响到塑件成型的质量。由于

46、各种塑料的性能和成型 工艺要求不同，模具的温度也要求不同。不同注射模具温度调节能力不仅影响到塑件质量，而 且也决定着生产效率。1、对温度调节系统的几点要求 ：根据塑料的品种，确定温度调节系统是采用加热还是冷却。模温统一，塑件各部位同时冷却，以提供生产效率和制件质量。采用低的模温，快速、大流量通水冷却一般效果比较好。 温度调节系统要尽量做到结构简单、加工容易、成本低廉。2、提高模温调节能力的途径模具上开设尺寸尽可能大，数量尽可能多的冷却通道，以增大传热面积，缩短冷却时间， 达到提高生产效率目的。热导率高的模具材料。模具材料通常选钢料，但在某些难以散热的位置，可选铜、铝 合金作为嵌件使用，当然其前

47、提是在保证模具刚度和强度的条件下。冷却价质一般采用常温水，以冷却水出、入口处温差小于50为好，冷却水的流速以尽可能高为好。塑件壁厚越薄，所需冷却时间越少。反之壁厚越厚，所需冷却时间越长。冷却回路的分布即冷却回路距型腔距离和通道之间的间隔应能保证模腔表面的温度均匀。 强化浇口冷却，塑料充模时浇口附近温度最高，因此浇口附近最好能强化冷却。名师精翅_优秀资料3、本公司冷却水路设计的一些规定和图例冷却水通道常用规格有 $ 6、$ & $ 10、$ 12。设计时尽量采用大直径通道以增加热交换 量，其对应的管接头规格常用 1/8 、1/4 、3/8 的用于螺纹密封的圆柱管螺纹或圆锥管螺 纹。注意：

48、一些电器元件尽量设计在运水接口的上方，以防漏水滴在电器元件上(1) 冷却水道采用直通式，在模板上直接开设而成，此方式可避免水管直接插入内模，但冷却效果差，制件较小时可适用，一般用在公司 RCV类模具中，如图3-19中A所示。AB图3-19冷却水道 图3-19中B为典型冷却水方式，冷却水经模板进入镶块中，此方式冷却效果好，一般用在 公司的成品类模具中。第四节IEA常见注塑模简介1、RCV类模具目前公司的 RCV/SPK类产品种类较多，产品的改型也较为频繁，而且交期比较短，一般为一周左右，因此模具结构常以镶嵌式为主，一模四腔或八腔，设计时可参照 规范中有关内容。RCV类模具设计此类模具设计中应注意

49、的几个问题:1)设计模具时应考虑到改模的方便，以镶嵌式为主，便于更换2)为便于注塑一般在立式注塑机上使用，通常采用侧浇口3)对于有弹片的制件，需要在型芯上设支撑柱图3-20带弹片的塑件及弹片4)带嵌件的尺寸在加收缩率时，应减去嵌件尺寸再加入收缩5)标注公差时应综合考虑嵌件的公差带HRO 54在此举几例简单加以介绍其名师精翅_优秀资料6）对动定模板及型芯等重要零件需采用淬火料，硬度要求2、成品类模具成品类制件一般外形较为复杂，涉及的模具结构也各式各样, 设计流程及注意的几个问题1）斜顶类模具图3-21 DONGLE外壳注塑模模具结构特点：（1）制件上有扣位，无法实现直接脱模，采用斜顶机构（2）制

50、件要求表面无浇口痕迹，因此采用潜伏式浇口（3）制件要求精度在 0.03mm之内，为保证此要求在镶块内部加精定位机构图3-22 DONGLE外壳制件对此模具设计的简单分析:（1）接到模具设计任务后，应了解客户对制件的要求，包括材料、精度、表面质量等；分 析制件对模具的要求，制件壁厚是否均匀，是否存在倒扣位，拔模斜度是否合适等； 名师精编优秀资料确定制件在模具中的分布，订购先期所需的模架和胚料（2）若有异议应及时与客户或相应的负责人联系（3）制件要求表面无浇口痕迹，因此只能使用潜伏式浇口，分型面则可取在底部台阶处（4）制件上有扣位，无法实现直接脱模，顶出系统采用顶杆加斜顶辅助的形式；确定斜顶 的位

51、置及大小，保证斜顶的强度要求（5）制件精度较高，须加定位机构，选定定位方式、位置及数量（6） 基本结构确定后，到 PRO/E（ UG中对制件进行分模，细化成型部分的结构，并进行 分析查看是否存在干涉（7）进行模座的细化设计。确定冷却方式及其它工作零件的尺寸（8）绘制装配图、零件图，制作所需电极设计中应注意的几点问题：（1）考虑到冷却效率，冷却水道尽量开设在镶块之上（2）斜顶的底部动模上应镶嵌一块较软的材料，如铍铜（3）斜顶底部的固定装置要考虑安装的方便（4）注意斜顶的行程是否与其它机构发生干涉（5）保证斜顶的刚度和强度要求2）、点浇口类模具模具结构特点：（1）采用点浇口，即三板式模具。分流道开

52、设在定模板上，开模时在弹簧力及锁模器的共同作用下，先从分流道处分模，拉断点浇口并利用拉料杆将凝料从流道中拉出，继续 开模，在限位杆的作用下，再次从制件的分型面处开模，利用顶杆及推管将制件顶出。（2）制件顶部的装灯处孔位采用了斜抽机构（3）为保证开模顺利需采用锁模器（4）为了消除熔接痕需开设专门的排气装置图3-23充电座上盖模具设计此类模具时应注意的几点问题：(1) 点浇口的位置选择应尽量减少熔接痕(2) 开模距离应保证有足够的空间取出制件及流道的凝料(3) 弹簧抽芯机构只有在抽芯距离较短、型芯较小时适用，当抽芯距离较长且型芯较大时当抽芯距 离较长且型芯较大时易采斜导柱或用液压当 抽芯距离较长且型芯较大时抽芯等外接机构抽芯机构要有合适的定位装置图3-24充电座上盖3) 、侧抽类模具此类模具的设计应注意的几个问题:(1) 一般采用斜导柱侧抽或外接液压抽芯机构，弹簧一般不起主动作，只能起辅助作用(2) 注意楔紧块的角度与斜导柱角度之间的关系，同时要保证楔紧块的强度可参照第八 章侧抽机构设计(3) 斜导柱及滑块可根据制件结构的不同，采用不同的形式A斜导柱在定模、滑块在动模的结构B斜导柱在动模、滑块在定模的结构C斜导柱和滑块同时在定模D斜导柱和滑块同时在动模4）、斜滑块向分型一1图3-25 DONGLE上盖模具模具的结构特点:（1）制件的抽芯距离不大，但成型面积