UG NX 注射模具数字化设计实例精讲 课件 第1章 注射模具设计基础

第1章注射模具设计基础CONTENTS目录01

1.1注射模具的基本结构和分类02

1.2模具设计流程03

1.3模具设计规范注射模具设计基础

注射模具设计基础1.1注射模具的基本结构和分类011.1注射模具的基本结构和分类

模具类别塑胶模具主要分为两大类，一是二板模（大水口），二是三板模（细水口）。

模具示例二板模实例见图1-1，三板模则如图1-2所示。1.1.1大水口模具注射模具结构概述注射模具分动模、定模，闭合成型，开模取塑品。模具零件及其作用|序号|名称|作用|模具零件作用续表|11|前模仁|成型产品外表面的型腔|模具零件作用终表|31|顶棍孔|注射机顶棍的避空孔|1.1.2双分型面注射模具

双分型面注射模结构特点双分型面模具，增设中间板，实现点浇口进料，适于多型腔成型。1.1.2双分型面注射模具：模具零件及其作用模具结构部件功能

模具定位机构定位环确保模具主流道与注射机射嘴精准对位，唧嘴直接接触射嘴传递压力，水口针压块固定钩针组件。开模限位装置拉杆套控制水口板与面板开模距离，小拉杆限制水口板与A板行程，防止模具过度分离。热隔离与固定结构隔热板阻隔热传导保护模具，面板固定前模于注射机，底板固定后模，确保装配稳定性。顶出系统组件A板固定前模仁，B板固定后模仁，顶针面板与底板协同固定顶针，实现制品脱模。水口控制机制水口板推动机构使水口脱离钩针，钩针牵引水口与产品分离，完成自动脱料流程。1.1.2双分型面注射模具：模具零件及其作用成型与支撑部件作用

模具结构组成前模仁成型产品外表面的型腔，后模仁成型外表面的型芯，尼龙胶塞控制开模顺序，圆顶针与扁顶针分别顶出产品。

顶出系统设计撑头防止后模因注射压力变形，限位柱限制顶出行程，回针顶针板用于导向与回位，弹簧顶针板用于复位功能。

导向定位机制直身导套与导柱配合实现前后模导向定位，带托导套与导柱增强导向精度，导柱与导套配合确保模具闭合精准度。

辅助功能组件零度束块模具实现精确定位，垃圾钉托平顶针板防止顶针板与底板间因杂物阻碍回位。1.2模具设计流程02注射模具设计流程

模具设计流程模具设计涵盖制品工艺性分析，模具结构设计，材料选择，加工方式，注射机及成型工艺，图1-3展示企业注射模具设计常规步骤。

制品工艺性分析分析制品形状，尺寸，壁厚，表面质量，确定合理工艺参数，确保制品成型质量，提高生产效率。1.3模具设计规范031.3.1产品排位：概述产品排位定义根据客户需求，结合注射工艺与模具结构，综合考虑进胶点、产品尺寸及分型面等因素进行排列。排位核心要素需匹配模具布局，单排或矩阵式排列，依据产品数量与模具规格选择，确保工艺合理性与生产效率。1）一模出一穴就是一套模具里只有一个产品，即为（1*1）。2）一模出多穴一模多穴生产，涵盖同品多量与多品混模。1.3.1产品排位：排位注意事项

产品排放原则排位设计：大产品居中，缩短流道，确保进胶平衡。

对称与平衡布局对称布局提升效率，避免旋转减少耗时。

模具结构设计分型面设计优化，确保模具结构紧凑，行位斜顶顺畅无干涉。1.3.1产品排位：排位设计

产品排位尺寸参数小件产品间距15-20mm，大件30-35mm，料位深间距大，有流道间距≥15mm。

其他确定内模尺寸要点确保流道、唧咀距型腔边缘≥5mm，行位槽距封胶边缘＞15mm。1.3.1产品排位：排位设计模仁尺寸确定

模仁尺寸规范小件产品（<80mm）X/Y尺寸边距25-30mm，Z尺寸H1为125-30mm，H2=H1+5-10且>20；大件（>80mm）边距35-50mm，H1为135-50mm，H2同理。排位设计原则按产品尺寸分类排位，小件与模腔顶部距离H1为125-30mm，大件H1为135-50mm，确保H2=H1+5-10且>20。间距调整规则产品料位越深间距越大，含流道时间距≥15mm，模腔与模芯底部距离按尺寸动态调整。1.3.1产品排位：排位设计模架尺寸确定及A、B板的厚度

模架尺寸计算模架宽与长由模仁尺寸及模仁边至A/B板边距离（50-70mm）决定，计算公式为模架宽=模仁宽+2×（50-70），模架长=模仁长+2×（50-70）。

模架厚度参数2525以下模架：A板厚度=精框厚度+25-30mm，B板=精框厚度+40-50mm；2730以上模架：A板=精框厚度+30-35mm，B板=精框厚度+50-70mm。

中小型模架厚度中小型模架A板厚度=精框厚度+30-40mm，B板=精框厚度+50-60mm，确保结构强度与加工适配性。1.3.2分型面的确定

确定产品前后模合理分模面，塑件成型关键，综合考量多因素。

分模面选择原则分模面选最大截面，保脱模、封胶安全，利加工、抽芯，不破外观。1.3.2分型面的确定：分型面设计

平面分型面设计平面分型面垂直开模方向，可直接拉伸形成。斜面分型面设计斜面分型面设计，利于加工定位，模具大小决定延伸段宽度。单曲面分型面设计一单曲面分型面设计，延伸段宽5-25mm，利加工定位。单曲面分型面设计二单曲面分型面设计，沿复合曲面延伸，四周同高，利加工定位。1.3.3浇注系统设计浇注系统定义模具中连接注射机喷嘴至型腔入口的流动通道，分为普通与无流道两类，普通含主流道、分流道、冷料井及浇口，见图1-11。浇注系统分类普通流道浇注系统与无流道浇注系统，前者结构含主流道、分流道、冷料井和浇口。1.3.3浇注系统设计

主流道设计主流道设计确保熔料顺畅，凝料易脱，精准对接模具中心。冷料井的设计冷料井设计于主流道末，防冷料入型腔，尺寸依制品大小调整。1.3.3浇注系统设计：分流道设计分流道尺寸确定原则分流道尺寸由塑料类型、制品重量、壁厚及长度经验确定。圆形流道直径选择流道直径选3-12mm，依材料流动性调整，优先小径减废料。U形截面流道设计U形流道设计，尺寸依据经验，b=1.25*d，符合标准要求。1.3.3浇注系统设计：浇口类型及参数设计

直接浇口设计参考直浇口：利成型厚壁大塑件，弊易致应力变形，适深桶不适浅平。

侧浇口特征侧浇口：加工简便，修正易，不自动分离，痕迹显，不适透明件。

3）搭接浇口搭接浇口，无痕美观，适于平板制品，分离难，PVC、PU慎用。

扇形浇口形式扇形浇口：减内应力，少翘曲，适宽薄片，留痕长。

点浇口应用示例点浇口：自由度高，应力小，但压力损失大，模具复杂。适用于大面、底壳，优化流动，减少变形。1.3.3浇注系统设计：浇口类型及参数设计6）潜浇口通常设置在塑件内部或不影响塑件外观的位置，如图1-21所示

浇口类型优点浇口可自行切断，痕迹小，位置选择自由度大，适用两板模及三板模。

浇口类型缺点压力损失较大，不适用PS或透明件，易拖胶粉、断裂，浇口易堵塞。

浇口分类形式分为潜定模、潜动模、潜顶针、潜滑块四类，潜定模需客户确认，注意浇口与定模胶位壁不可完全开通。1.3.3浇注系统设计：浇口类型及参数设计

7）牛角浇口又称香蕉式浇口或弧形浇口，如图1-24所示牛角浇口：自动分离，隐痕，适ABS/PP，慎用PBT/PC/PA+GF，避PS/PMMA。1.3.4行位设计

行位组成与作用模具行位组件协作，确保滑块精准运动与产品成型。

行位设计滑块设计参数：S=T+2~3mm，L≥1.5D，15°≤α≤25°，β=α+2°~3°，δ=0.5mm或1mm。

行位结构应用产品决定行位拆解，行位结构多样，常见做法各异。

行位斜导柱锁紧方式单击此处添加项正文1.3.4行位设计

行位锁紧方式注射时高压易致行位后退，影响产品质量，需锁死行位确保尺寸准确。

行位导滑方式行位导滑确保平稳水平运动，结构关键。

行位定位方式确保行位安全回位，多种定位方式图示。

行位参数设计行位参数设计参数如图1-27所示。1.3.5斜顶设计斜顶结构斜顶结构：适于内部倒扣，结构简，成型便，但稳定性欠佳。斜顶设计参数斜顶设计关键：行程S=tanα*h，α≤12°；抽芯S=S1+S2，S2≥2mm；大产品加大安全余量。斜顶挂台与基准斜顶需3mm挂台，下设5mm直位为基准，确保定位准确。斜顶拆法单击此处添加项正文斜顶无法顶出情况以下各种斜顶结构图中，斜顶可能由于空间结构无法顶出。斜顶的导向及底座斜顶需配锡青铜导向，B板底用导向块，防受力过，连块选库存件。1.3.6镶件的拆分镶件非主体工件部分，统称镶件，为模仁分割产物。1.3.6镶件的拆分：镶件作用

镶件加工优势CNC加工受限时，选用镶件，避免EDM，提升效率与精度。

成型与材料优化深骨位加工难题，采用镶件优化，局部高起形状独立处理，提高成型效率。

产品要求与加工精度为保精度，拆镶件，互换成型，满足微差需求。

省模、模具质量和散热制作镶件，提升省模效率，改善模具散热。1.3.6镶件的拆分：镶件常见结构

1）通镶结构如图1-38所示分散加工提升精度，缩短周期，便于修改，控制尺寸，适应多种结构。

2）盲镶结构如图1-39、图1-40所示利用小件加工提升精度，便于走运水，适用于盲镶结构。

3）搭底镶结构如图1-41所示该结构镶件利于加工，缩短工时，避免使用火花机，方便线割、便于控制尺寸精度、方便排气。

4）叠镶结构如图1-42所示此种模具结构利于加工，方便抛光，利于控制尺寸，转移镶夹口的位置、胶位底面不允许有夹线痕迹的位置。

5）斜度镶结构如图1-43所示斜度镶结构实