模具结构设计作业指导书

模具结构设计作业指导书

确定及规范公司内部蝌胶模具结构设计,滑块，斜顶，结构原理规定，规范模具设计各环节的设计方法，帮助模具

设计人员提高模具设计质量和设计效率，特制定本标准手册.本标准手册还可以作为新同事的上岗前的培训教材，让新

同事培训后更快融入模具结构设计工作。

2.概述

无

4.1模具结构设计

4.I.1模具类型类型：注射模具类型依据模具基本结构分为两类：一类是二板模也称大水口模；另一类是二板模也称细水

口模。其它特殊结构的模具，也是在上述两种类型的基础上改变，如热流道模、双色模等。所有模具按固定在注射

设备上的需要，乂有工字模和直身模之分；通常模具宽度尺寸小于等于300mm,选择工字模如下图所示：宽度尺寸

人于300mm,选择直号模如下图所示。

4.2顶出系统设计标准

4.2.1顶出系统的用途：主要作用是把成品从模腔中推出，还有排气，方便省模和EDM,防止

注册生产困气、烧焦现象。

高

宽4300

「承至!中

T.字槌i

4.2.2顶出机构分类：

a.一般顶出：顶针，扁顶针（我司列为禁用，需申请），司筒，斜销，顶块，整面顶出。

b.二次顶出：a）.在一次顶出后，成品还不能或不易取下而增加一次顶出动作。

b）.因脱模力太大，为分散脱模力而增加一次顶出动作。

c.双向顶出：公，母模都设有顶出机构

d.限制顶出：因顶出需求，添加顶针，同步顶出会导致取出困难，必要对特定的顶针加以

行程限制，在产品脱离型腔后，停止顶出，其他顶出正常顶出，使产品与特定顶针脱离。

4.2.3顶出机构设计要求：

a.保证成品开模后留在公模上，简化顶出机构。

b.保证成品不变形，不损坏，顶出平衡，脱模力足够。

c.保证成品外观质量，顶出痕不能伤及成品外观，特别注意透明件，

d.结构可靠，及强度足够，运动管位段足够，配模顺滑，不易损坏。

4.2.4顶针设计注意事项：

>顶针直径不宜过细，需要足够刚度，如果不可加大则做成双节型（带托型号）。

>顶针长度标准件选用以50长为单位:50,100,150,290……0

>圆顶针、镶针杯头高度统一设计为4m

>圆顶针顶在产品非平面上或顶针上需要刻字时（如雕刻版本号VI.0……）,顶针要设计防转，防转需要

做两边平位加工。做一边易导致加工偏位。

4.2.5司筒设计注意事项

>如司筒壁厚太薄（壁厚W0.5）,司筒针直径小于2.Omn时需设计加托型。

>司筒头部外侧不做倒角（加工困难，易损失角），一般BOSS孔外侧倒角不做在司简上。

>在产品肉厚较厚的情况下，为防止BOSS缩水，外圈可做'‘火山口"，司筒针在允许的情况下可减胶料。

-----------------------------------------:1、圆顶针或扁顶针边缘离凸起钢料边

।缘血口的々距星片离由一：dAl1\>=f0l.1mm

d1>0.12、网顶针或扁顶针边缘离凹进钢料边

缘（如深肋骨）的距离：d2>=0.8mmo

钢料边缘顶3、“1”为产品，“2”为钢料凸出部

出位，“3”为顶针。

-///A

4、顶针应下在产品胶位较厚、脱模力

1/d2^0.8•

////•较大、能起支点受力的地方。

5、D尽可能加大，增大顶出受力面积

序号类型图例说明规范要求

1、比较深的圆形骨位（高度H>=4.0mm）,

需在侧避边缘用顶针均衡顶出（用D型顶

针，不能用扁顶）。

2、“1”为圆顶针，“2”为深的圆形骨位

1、Boss柱孔一般用司筒针组件顶出，必须

满足以下条件：T>=0.5mm,T=（d2-dl）/2o

2、不满足以上条件时，Boss柱孔设计为镶

针，同时在Boss柱孔两侧下顶针均衡顶出

3、“1”为产品Boss柱孔，“2”为司筒

针，“3”为司筒管。

4.2.6流道及开模控制元件

>为了拉出流道。一般用水口钩到。

>三板模通常采用针点式浇口，进胶点直径大小要根据射胶量、浇口数量和产

品形状等因素综合考虑。

>三板模采用针点式浇口时，模板上的流道和模仁上的流道必需要有20.2MM

的台阶，以防因加工误差造成流道错位，造成流道无法取出。如下图所示：

4.2.7开撰控制元件的设计

锁模扣：取代尼龙锁模扣，采用蝶形弹片加滚轮销式结构来锁紧A板

和B板，在开模过程中具有良好的平稳性。

小拉杆：小拉杆通过前端的活动部分在限位螺钉上滑动实现长度的伸缩。

4.3冷却系统设计标准

>冷却系统必须能均一的冷却部件并缩短循环周期。

>冷却管道的设计必须能保证冷却系统在混乱情况下的正常流动。

>冷却系统的设计还必须顾及后续模具设计修改变更。

>冷却水路直径手机壳尺寸一•般D=0>8,平板壳尺寸-•般D=610,耳机等小产品类D=86。

>下面为设计参数的规范要求：

序号类型图例说明规范要求

1、水路边缘离分型面距离：H=O.75D~2D

1水路与产品

2、“1”为水路，“2”为产品。

1、水路边缘离孔边缘（线割孔、锄件孔或

避空孔等）最近距离：L>=3m叫一般情况

下：L>=4mmo

2、“1”为水路，“2”为孔。

1、水路边缘离而加T的滑块槽、避空梢等

边缘最近距离：H>=3mm,一般情况：H>=4mm

3水路与槽

2、“1”为水路，“2”为槽。

水路边缘离模仁边缘的距离W>=L+1/8D

水路与模仁堵塞长度：L=10mm

边缘格塞螺牙刈=1/8”NPT或者V=1/4"NPT

“1"为水路，"2”为模仁边缘。

序号类型图例说明规范要求

1、相邻的两条水路水管接头的中心距离：

L>=27mm

2、“1”为水管接头，规格为：1/4"NPT.

3、加长型水管接头长度规格有

50mm,100mm,150mm三种，使用时模仁上攻深

20mm的M12螺牙，模板上打通孔016。

1、水井用于模仁比较高、厚或镶件比较多

的地方。

2、r>=J2R,取整数与钻嘴相归.

3、①8水路一般取①12的水井

>同一高度的双回路设计

如图下所示，在一个模仁内设计两条循环水路，可以

减小单条水路的长度，降低在同一条水路中的温度差,

有效地提高了冷却效率0（如右图）

>不同高度的双层水路

适当加大模仁的大小，在模仁的不同高度设计

两层水路，可以较有效地冷却模仁，对缩短产品成型

周期和提高模具的寿命有较好的效果。（如右图）

>滑块运水

四面大滑块均需走运水，有效冷却滑块部分，对缩短成型周期和提高模具的寿命有较好的

效果。

4.4模仁设计标准

・硬模：内模件所采用的钢材，买回来后需耍进行热处理（如淬火渗碳），才能达到使用要求，这样的注望模就是硬模。

内模件钢材一般采用S136-supDIIA-Worid0

・软模：内模件所采用的钢材不需要进行热处理，就能达到使用要求，这样的注塑模就是软模。内模件钢材一般采用

NAK80»

模仁料的通用需求

>具有足够的强度、刚度，以承受溺料熔体的高压。

>具有足够的硬度和耐磨性，以承受料流的磨擦和熔融塑料的强腐蚀性；

>材料抛光性能好，表面应光滑美观。

>切削加工性能好，工艺性能好。重要精密部位尽量能磨出，一般部位尽量能锣出。

>便于维修，易损难加工处要考虑镶件结构。

♦大型模具为了精筒模具规格，一般母模型腔直接做在母模模板上

4.4.1内模规格的确定，订料

>一模多穴的成品之间一般间隔15〜20mm,当入水为潜水时，应有足够的潜水位置

>对于机壳类模具，模具冷却水要走内模边，要保证内模边与胶位有-30mm；

>前模高度2产品高+25mm,后模高225mm。

>内模尺寸大小一般不能超出两支承板宽度，高度方向保证内模边与回针距离最少15mm。

>硬模模仁料长宽订多0.8MM的余量淬火，由工艺放余量（设计人员订料时长宽高取准数）。模仁与模板

采用螺钉固定连接方式。

另添加两个M10螺纹孔（起模用）

四个M8螺钉过孔

>M8螺钉由模仁前面钺入，所以在模仁上要加工螺丝过孔,

>螺钉数量由模仁大小来确定。通常180X120以下的模仁采用四个螺钉，

>180X120以上的模仁视大小可选用6个或8个，并且螺钉之间的距离必须是15的整数倍。

为了拆卸模仁时方便，在模仁非基准侧的螺钉过孔上加，两个对称的V10的起模用螺纹孔。

4.4.2标准模仁的选择

4.4.2.1标准模仁的简介：目前，我们有卜面表格中的三大类型共6种标准模仁，选用时应详细了解标准模仁的相关参数

（材质、尺寸规格、运水布置、螺丝位置、组件间装配关系等1

字号类型规格描述材质模板开框备注

1230.5*140.5*47S-Star-A

A类浮柯式

2230.5*140.5*67.5DHA-Worid

适用手机三大件

3220.5*140.5*42S-Star-A220*140*35

B类

4220.5*140.5*57DHA-Worid220*140*38

5200.5*130.5*37S-Star-A200*130*30

C类适用小件双色模

6200.5*130.5*47DHA-Worid200*130*38

4.4.2.2标准模仁的选择

a.确定产品类型、产品大小、初步确定产品内部结构分型、确定产品排位。

b.查阅相关标准件资料，「解预选定的标准件冷却水回路内模仁空间是否足够。

c.确定标准模仁规格类型

d.如果所选择的标准模仁在设计过程中发现适用的情况，需更换标准模仁规格。确实无法从标准库中选择出合适的标准模

仁的情况下，方可将模仁设计为非标准模仁

4.5模胚设计标准

4.5.1模架与模仁的尺寸关系见右图：

1）产品轮廓线“A、B”到模仁边的封胶距离A、B^30nuno

2）模仁边与模胚边的距离“C、D”随模具结构变化距离也

有相应的变化，如下表:

序号结构状态模胚大小（mm）C(mm)D(mm)

1<250240240

2无滑块250〜500250250

3>500265265

4小滑块（宽度＜50）有滑块应相应60-8060-80

加大模胚

5大滑块（宽度＞100）2100>100

3）A,B板板厚的选择：中小型模座一般遵循以下比例关系：

E:G=1:1（可在此基础上适当调整）

F：H=1：1.5（可在此基础上适当调整）

大型模座则需跟据具体情况相应的增加板厚。

4.5.2模胚选用注意事项：

＞模架的规格根据模仁的大小和有无滑块,斜销等结构以及进胶样式等综合因素来确定的。

a.没有滑块的情况：在长度和宽度方向h,模板比模仁至少单边大40-50mm,厚度方向的尺寸是根据模仁

厚度以及在模板上加工孔槽的多少综合决定的，模板上孔槽多降低了模板强度所以要加大厚度，相反孔槽

少适当减少厚度。

b.有滑块的情况：在长度和宽度方向匕模板的尺寸是由滑块的尺寸决定的，没有具体的标准，至少要保

证滑块有足够的空叵。厚度方向尺寸与没有滑块情况相司。

＞模胚尺寸长度2600mm时，一般在模胚中加一导柱，顶钎板加中托司：如下图：

＞选择模架时尽量采用标准模胚。软、硬模按《开模信息表》中的要求确定模胚牌子（如富得巴）

4.5.3标准模胚的选择

模具设计初期，根据产品所需的模具结构和己确定的模仁规格选择模胚时，首先考虑选择标准模胚。

>标准模胚的简介

目前，LM标准模胚库中有冷流道、热流道、双色模三个系列的标准模胚，选用时应详细了解标准模胚各种规格的相关参数（开

框规格，直角定位块、尼龙扣组件、小拉杆位置和规格等）

FCIC类

>标准模胚的选择

根据以下表格的参数关系选择所需要的标准模胚。

标准模胚的选用

能否作

框

类

开滑块顶出机构适用产品备注

进胶方斜销

数

别

个

公

母

编号模胚规格公

式

模

模

里母模产品穴数

次

B_COVER

DCH_ADCH3545A45B70C80浮柯式111*1产品竖排

多个小件

热A_COVER滑块为大型滑

DCH_ADCH4065A50B70C85针阀式浮柯式22J1*2

流D_COVER决

开放式

道B_COVER

DCH_ADCH3545A70B45C65浮柯式111*1产品竖排

多个小件

DCH_ADCH4065A120B80浮柯式44JV多个小件1*2产品竖排

热B_COVER1*2

DCH_BDC1I3540A50B120C80211横、竖排均可

流针阀式多个小件1*N

道开放式ACOVER滑块为大型滑

DCH_BDCH4065A50B120C80422VV1*2

D_COVER决

双

140t转盘式双

FCI_CFCI2735A50B80C70色点胶口144J多个小件1*N

电成型机

4.6滑块设计标准。对有侧向分型抽芯的机构统称滑块机构。常用滑块机构可以概括为以下三类;

a、母模滑块机构。b、公模滑块机构。c、内滑块机构

图例滑块行程计算公式备注

斜

销

内

镶

针

斜«°=d^tb°

销d0+b°<25°

内c°=a°+(2-3)°

镶

件

L4=H1/cosd0

d-b0<25°

斜

滑c°=a°+(2°+3°)

块H=ni-hS*sinb°

S=Hl+tgd°/cosb°

L4=H/霞区d0

滑

块

一

4.6.1滑块设计要求:

4.6.1.1尽量避免出现滑块夹线。若不可避免，夹线位置应位于胶件不明显的位置，且夹线长度尽量短小，如下面图a,

图b所示。

/为避免一级外观面上

有夹线，夹线做二级外

观面上。

滑块夹线尽量沿产品R前线方向并向上偏距0.03-0.05rmi

图a

4.6.1.2产品侧边出滑块，在大批量生产条件下，为保证滑块不与公模而磨损起披锋，滑块底•般包胶位一起行出，为保

证产品边绝对利角，须做成下图右组合形式，请看下图所示

4.6.1.3滑块设计时各组件尺寸要注意如下几点：如下图左。

滑块导向块藏深A2"3H（滑块高H）。

滑块导向块高度B5=2/311（滑块高II1.

楔紧块角卜=£+（2°〜3°）,r=l〜3mm

当H〈40mni时，滑块导向块高h取5nlin,在滑块较小且距离不够这种特殊情况下可取3mm,

当H240mm时，滑块导向块高视情况可取8nlm或10mm,滑块导向块宽W一般取5nun,滑块导向压边与B板单边避空0.5mm。

若滑块"Z"宽度超过140mm时，需在滑块底部中间加导向条，如下图右

4.6.1.4滑块导滑应平稳可靠，同时应有足够的使用寿命

4.6.1.4.1滑块机构一般采用T型导滑槽形式进行导滑。下图所示为几种结构形式。当滑块机构完成侧分华、抽芯时，滑

块留在导滑槽内的长度不小于全长的2/3。

(a)此形式不常用(b)此形式不常用<c)此形式常用

4.6.1.4.2适用于模具安装后，滑块位于上方或恻面和行距较大的滑块，滑块位于上方时,弹簧力应为滑块自重的2倍以上。

4.6.1.4.3适用于模具安装后，滑块位于侧面。滑块重量小于3kg以下才可以使用弹簧波子。不适用于天例的滑块。此种

形式在特殊情况下采用。

4.6.2楔紧块设计要注意几点:

1,滑块胶位面积大时楔紧块要做反铲，反

当滑块在母模的深度超过其高度的

铲角度a一般取10°.

时，最好用模胚做压锁。压锁

2,反铲底面和两个侧面要与模板上对应的2/3H

反铲槽避空1mm底角要做R角消除应力

为了满足强度要求，母模滑块所成型的胶件上的位置应满足下面要求，当不能满足时，应同相关负责人协商

图例潸块行程计算公式备注

当沿块成型形状为长方形时，边间距取决于“1_”

当滑块成型形状为圆形、椭四形

的长度，如图79所示。LV20.0mm时，

时，女”图6282所示，边问距要求

D^5.0mm；L>20.0mm时，DAL/4,并按实

DA.5mm

际适当调整“D”的大小并改善模具结构

1

4.6.2.1复位机构：当滑块机构与顶出机构在开模方向上的投影重合时，应考虑采用先复位机构,让顶出机构先行复位。

4.6.2.2摆杆式先且位机构。如下面左图所示：

为防止滑块型芯与顶针合模时发生干涉，常用摆杆光复位机构。该机构在合模过程中，复位杆先推动摆杆，摆杆迫使压

块问动，从而带动顶针板完成先复位。机构复位杆长度须保证Z+15mm

4.6.2.3夹式先复位机构。如下面右图所示：

特点：体积少，机构运动稳定，适用于手机模等小型模具。

46.2.4缸油抽芯机构：若滑块斜导柱“II”长度超过180nlm时，滑块要考虑用油缸拉动,详细参数见《油缸选用手册》

4.6.3常用的几种滑块机构

4.6.3.1公模滑块机构：公模滑块机构的主要特点为滑块在公模一方滑动，滑块分型、抽芯与开模同时或延迟进行，-•般

由固定在母模的斜导柱或楔紧块驱动，开模时滑块朝远离胶件的方向运动。其典型结构如下图滑块3在斜导柱

的作用下完成分型、抽芯动作。特别注意：当驱动滑块的斜导柱或斜滑板开始工作前，公、母模必须由导柱导向，

L>Do

1-A板2—锁紧块3—滑块4一限位钉5—弹簧6-B板

4.6.3.2内滑块机构：内滑块机构主要用于成型胶件内壁侧凹或凸起，开模时滑块向胶件“中心”方向运动。其典型结构

如下：如下图内滑块成型凸起。在这种形式的结构中，为了避免胶件顶出时，公模刮坏成型的凸起部分，一般要

求图示尺寸D>0.5mm,注意al应大于a。

保证尺寸“D”

要求的同时，

也应保证此

/rk，出PHPfF

1—内滑块2—斜导柱3-弹簧4一挡块

>当LM标准件库直找不到符合设计耍求的模胚时，可以订购非标准模胚。

4.6.4标准滑块的选用

4.6.4.1滑块标准件的简介：LM标准件库中有公模滑块、母模滑块、双面滑块三个系列标准滑块，选用时应详细「解标准

滑块各种规格的相关参数（各尺寸参数，适用场合，材质等）,

两面滑块

4.6.4.2标准滑块的选用：根据《ESI评审报告》的所提供的信息和模具结构拆分时所确定滑块的大小，选择标准或非标

滑块镶件类型、规格，然后，再进一步选择标准滑块。流程如卜图：

确

定

标

准

滑

块

规

>下表为选择标准滑块所需的信息:

①公、模滑块②模胚类型③滑块位置④镶件⑤标准滑块选择结果

需弹板母模滑块B型

母模滑块产品边绦外部

不需弹板滑块镶件母模滑块A型

长、宽、

产品边缘外部厚度公模滑块

公模滑块

两产品间需滑块双面滑块

4.6.5斜顶设计标准

•1.6.5.1斜顶主要用丁成型胶件内部的侧凹及凸起，同时具有顶出功能，此机构结构简单，但刚性较差，行程较小。常采

a图.

斜顶参数

抽芯距离（行程）:S=倒勾+（1〜2）加余量

斜度a:tga=S/HH:顶出行程

a要取整且一般3=<a=<8（手机模斜顶度数一般为4〜6度）

A二斜顶行程

tgA一顶出行程h

4.6.5.2斜顶设计应注意的事项:

4.6.5.2.1尽量加大斜顶横断面尺寸“W”（在结构允许的情况下）

4.6.5.2.2在可以满足侧向出模的情况下,斜顶的斜度角“A”尽量选月较小角度。斜角A一般不大于12°

4.6.5.2.3手机模斜顶度数一股为4〜6度,且同一套模角度尽可能相同。

常见的斜顶分模线设计

优点：直面琳破与曲面能破相比容易，川T,

q•模效果好，

缺点：斜顶包胶，产品易变形，有断处和毛

边，

当在以下情况下可采川下图样式斜顶

1,全都用斜顶包胶，产品易变形，断裂。

2,封胶而非平面时“

如果全部用斜销包胶，产从劾变形，断裂，

以卜也足幡用定位方式

斜顶顶面收位是斜面，斜顶座运动面也相应的做

成斜面

角度嘤求：角度b>a；角度dAc。

4.6.5.2.4斜顶顶面尽量不要伸出碰穿孔面，如下图右边倒C角僻开孔而。

4.6.6防胶位贴斜顶机构

4.6.6.1适用场合：当斜顶较大成品有包在斜销上之趋势则采用斜顶顶针。

4.6.6.2动作原理：斜顶沿斜度方向顶出时其内的顶针与产品的相对位置保持不动但是斜顶的成形部分却将与成品脱离过

•段行程后顶针退回再取范成品。

4.6.7前模斜顶：产品外表面有倒扣无法出模时，要求做成前模斜顶或前模内滑块的形式。下图所示为前模斜顶：

A-斜顶B-斜顶座C-小拉杆D-锁模器E-下顶板F-上顶板G-压板H-回针介子

4.6.7.1动作原理：母模上下顶板固定在小拉杆上，当分型面打开时，小拉杆在锁模器的作用下往下运动，带动两顶板和

斜顶往下运动，实现母模顶出。合模时，锁模器与回针介子首先与公模仁接触，使小拉杆带动上下顶板往上运动，

从而带动斜顶回退。优点：占用的空间比较小。

4.6.7.2注意事项：a、要求母模A板和A模仁要有足够的厚度，斜顶顶出后必须保证有25mm留在模仁内

部,确保斜顶顶出后的稳定性。

b、母模斜顶倾斜角度<10°。

>核对标准件相关信息后，通过合理修改滑块镶件仍不能选择出标准滑块时，可以设计非标准滑块。

>内模滑块、斜滑块、需设计冷却水路的滑块等比较少用到的滑块暂没设计为标准滑块。

4.6.8标准斜顶杆的选用

4.6.8.1标准斜顶杆简介：斜顶杆的长度是根据标准模呸的板的厚度确定的，所以根据LM标准模胚规格，LM标准件库中有

不同长度标准斜顶杆共3种。选用时应详细了解标准斜顶杆各种规格的相关参数（大小材质等），标准斜顶杆规

格表如下表：

单先，口•_物辨称规格型号后规格尺寸0单％备注▼

1__

1.43.015513337斜顶杆(SUJ2)420518*85件肝小件