短期塑料模具设计培训坐标

　　1.0注射模具的结构组成

　　根据模具中各个部件的不同作用，一套注射模可以分成以下几个部分：

　　1）内模零部件，赋予成型材料形状和尺寸的零件。通常由下模上模，镶件（镶针）等组成。

　　2）浇注系统：将熔融塑料由注射机射嘴引向闭合的模腔，一般由灌口主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。

　　3）热交换系统：为了满足注射成形工艺对模具温度的要求（冷却或加热）需要对模具温度进行较精确的调整。

　　4）行位系统：当侧向有凸凹及孔时，在塑料被顶出之前，必须先抽拔侧向的型芯（或镶件），才能使塑件顺利脱模。

　　5）顶出系统：实现塑件脱模的机构，其结构形式很多，常用的是顶针、司筒和推板等脱模机构。

　　6）导向定位部件，是保证动模与定模闭合时能准确对准、脱模时运动灵活，注射时承受侧向力的部件，常由导柱和导套及定位块、锥等组成。

　　7）排气系统：将型腔内空气导出的排气槽及间隙

　　8）结构件：如模架板、支承柱、限位件等。

　　2.0模具设计的基本程序

　　2.1设计注射模应考虑的问题：

　　1） 分析塑件结构及其技术要求。要注意塑件的尺寸精度、表面粗糙度的要求及塑件的结构形式，对不合理的结构要提出改进塑件设计的建议。

　　2） 了解注射机的技术规格。包括锁模力、容模量，开模距离、顶出孔大小位置和数量、码模方式、法兰尺寸及其它机器参数。附表（积丰现有的注塑机）

　　3） 了解塑件材料的加工性能和工艺性能，包括塑件能达到的流动距离比；塑料在模具内可能的结晶、取向及其导致的内应力；塑料的冷却收缩和补缩；塑料对模具温度的要求等。

　　4）了解特殊技术要求。

　　5） 考虑模具的结构和制造，包括选择分型面和型腔的布置及进料点；模具的强度、刚度和模腔尺寸精度；行位机构和顶出系统；模具零件的制造方法及制造的科学性可行性及经济性；装拆的工艺性；必要的辅助工具的设计等。

　　6） 考虑模具材料的选择，包括材料的机械、工艺性能及热处理要求，材料胚料的大小。

　　7） 考虑模具的成型效率，合理的设置运水。

　　三、影响模具结构及模具个别系统的因素很多，很复杂：

　　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。对于注射模来说，塑料制件精度为3级和3a级，重量为5克，采用硬化浇注系统，型腔数取4-6个；塑料制件为一般精度（4-5级），成型材料为局部结晶材料，型腔数可取16-20个；塑料制件重量为12-16克，型腔数取8-12个；而重量为50-100克的塑料制件，型腔数取4-8个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个，16-32个和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件，多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至50%。

　　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，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。

　　四、绘制模具图

　　1、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。在画模具总装图之前，应绘制工序图，并要符合制件图和工艺资料的要求。

　　2、由下道工序保证的尺寸，应在图上标写注明"工艺尺寸"字样。如果成型后除了修理毛刺之外，再不进行其他机械加工，那么工序图就与制件图完全相同。

　　3、在工序图下面标出制件编号、名称、材料、材料收缩率、绘图比例等。通常就把工序图画在模具总装图上。

　　4、绘制总装结构图：绘制总装图尽量采用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。

　　五、模具总装图应包括以下内容：

　　1、模具成型部分结构。

　　2、浇注系统、排气系统的结构形式。

　　3、分型面及分模取件方式。

　　4、外形结构及所有连接件，定位、导向件的位置。

　　5、标注型腔高度尺寸（不强求，根据需要）及模具总体尺寸。

　　6、辅助工具（取件卸模工具，校正工具等）。

　　7、按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表。

　　8、标注技术要求和使用说明。

　　六、模具总装图的技术要求内容：

　　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。

　　七、绘制全部零件图

　　由模具总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、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。

　　八、校对、审图、描图、送晒

　　（一）自我校对的内容是：

　　1、模具及其零件与塑件图纸的关系

　　模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度，结构等是否符合塑件图纸的要求。

　　2、塑料制件方面

　　塑料料流的流动、缩孔、熔接痕、裂口，脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求。图案设计有无不足，加工是否简单，成型材料的收缩率选用是否正确。

　　3、成型设备方面

　　注射量、注射压力、锁模力够不够，模具的安装、塑料制件的南芯、脱模有无问题，注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。

　　4、模具结构方面

　　（1）分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会发生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。

　　（2）脱模方式是否正确，推广杆、推管的大小、位置、数量是否合适，推板会不会被型芯卡住，会不会造成擦伤成型零件。

　　（3）模具温度调节方面。加热器的功率、数量；冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。

　　（4）处理塑料制件制侧凹的方法，脱侧凹的机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。

　　（5）浇注、排气系统的位置，大小是否恰当。

　　5、设计图纸

　　（1）装配图上各模具零件安置部位是否恰当，表示得是否清楚，有无遗漏；

　　（2）零件图上的零件编号、名称，制作数量、零件内制还是外购的，是标准件还是非标准件，零件配合处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量，模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是否标记、叙述清楚。

　　（3）零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误，不要使生产者换算。

　　（4）检查全部零件图及总装图的视图位置，投影是否正确，画法是否符合制图国标，有无遗漏尺寸。

　　6、校核加工性能

　　（所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标'等是否有利于加工）；

　　7、复算辅助工具的主要工作尺寸

　　（二）专业校对原则上按设计者自我校对项目进行；但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。描图时要先消化图形，按国标要求描绘，填写全部尺寸及技术要求。描后自校并且签字。

　　（三）把描好的底图交设计者校对签字，习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查，会签、检查制造工艺性，然后才可送晒。

　　（四）编写制造工艺卡片

　　由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡片，并且为加工制造做好准备。在模具零件的制造过程中要加强检验，把检验的重点放在尺寸精度上。模具组装完成后，由检验员根据模具检验表进行检验，主要的是检验模具零件的性能情况是否良好，只有这样才能俚语模具的制造质量。

　　九、试模及修模

　　1、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。发现总是以后，进行排除错误性的修模。

　　2、塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，应当根据塑件出现的不良现象的实际情况，进行细致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，才考虑修理模具。

　　3、修理模具更应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件，就不能再作大的改造和恢复原状。

　　十、整理资料进行归档

　　模具经试验后，若暂不使用，则应该完全擦除脱模渣滓、灰尘、油污等，涂上黄油或其他防锈油或防锈剂，关到保管场所保管。

　　26分钟第十讲 UG复杂分模面分模处理技巧与实例讲解（上）

　　本节主要是把前面的知识做一次系统的巩固与灵活运用，分模能用到很多命令很多技巧，关键是要掌握一些解决问题方法：做补实体的同时可以做镶件，当不能用补 片体补不规则孔的时候可用补实体方法，在补实体过程中删除面和替换面工具的运用技巧，侧面分型面拉伸选择边的快速选择方法路径选择等。

　　25分钟第十讲 UG复杂分模面分模处理技巧与实例讲解（下）

　　本节主要是把前面的知识做一次系统的巩固与灵活运用，分模能用到很多命令很多技巧，关键是要掌握一些解决问题方法：做补实体的同时可以做镶件，当不能用补片体补不规则孔的时候可用补实体方法，在补实体过程中删除面和替换面工具的运用技巧，侧面分型面拉伸选择边的快速选择方法路径选择等。

　　整套塑胶模具3D设计演练

　　39分钟第十一讲：AutoCAD模图导入UG分模技巧与实例讲解

　　CAD模图导入UG进要进行位置与坐标系的设置及格式用DXF，在UG中对CAD模图各个视图位置的拼合方法与注意事项。分模产品在导入CAD模图之前要先放大一个缩水率的倍数，需检查缩水后尺寸与CAD模图是否一致，再进行坐标系的设置要参考CAD模图坐标系，导入后要检查产品的边线与CAD模图边线是否重合。

　　41分钟第十二讲 UG拆镶件技巧与实例讲解

　　在自动分模中拆镶件要切换到建模模块中用到装配工具几何链接器，拆镶件一般用到创建方块，拉伸，求差等工具，做镶件挂台可以手动或是用自动要注意先后顺序。在手工分模中拆镶件用到的工具与自动分模差不多，只是手工分模少了很多操作步骤如不要切换模块等。用自动做挂台时要先把模仁上镶件位置求差。而用创建方块手动做相反先不要求差做好挂台后加到镶件上再求差模仁。在拆镶件之前要知道镶件的作用及什么情况要拆镶件所以要先把前面所说的知识搬过来运用，当然这要实际工作经验积累，我们要学会为什么要拆然后用UG怎样拆什么环境怎么处理.

　　22分钟第十三讲 UG模具设计胡波的安装与模具标准件调用

　　UG中做全3D模具设计要调用标准件，而标准件是不需要手工去画出来，采用的模具设计就可以调出来，本次课讲解怎样安装UG模具设计HB_MOULD及怎样调用标准件模胚，模胚自动开框。怎样根据模仁和产品结构去选择模胚。

　　46分钟第十四讲 UG拆行位技巧与实例讲解

　　本节主要介绍演示行位所有组成部分的设计，设计行位的思路：找到倒勾位置并计算行位行程、设计行位成型部分、行位镶件、行位座、拔块、压板 、处理行位与模仁模胚干涉、行位安装螺丝等设计过程。

　　34分钟第十五讲 UG拆斜顶技巧与实例讲解

　　主节主要介绍用UG把斜顶所有部分的设计演示出来，主要设计斜顶的思路：找到倒勾位置并计算斜顶行程与倾斜角度、设计斜顶杆、设计斜顶座、设计耐磨块等设计过程，掌握设计过程要考虑斜顶装配、运动、加工等方面的要求。

　　17分钟第十六讲 UG设计浇注和排气系统（上）

　　本节主要介绍用UG调用浇注系统相关零件定位环，用UG设计浇注系统：主流道、分流道、冷料井、浇口，设计排气系统排气槽。掌握梯形流道的设计及细水口转大水口组合式浇注系统的设计。

　　34分钟第十六讲 UG设计浇注和排气系统（下）

　　用UG调用浇注系统相关零件定位环，用UG设计浇注系统：主流道、分流道、冷料井、浇口，设计排气系统排气槽。要掌握梯形流道的设计及细水口转大水口组合式浇注系统的设计。

　　41分钟第十七讲：UG设计顶出和冷却系统

　　用调用顶针单点式与多点式的区别，扁顶针长宽方向怎样改变，顶针自动修剪方法与不能自动修剪怎样手工修剪，处理顶针与模仁及模板干涉的方法，冷却系统阶梯式水路自动化参数输入与水嘴调用方法等。

　　32分钟第十八讲 UG设计其他辅助零件与模具完善

　　三板模必须零件树脂开闭器和塞打螺丝的作用与计算尺寸方法及怎样调用，模仁与模板锁螺丝，回针弹簧，撑头，垃圾钉，限位柱，锁模板，吊环等模具零件作用、位置及调用方法。

　　模具零件加工图纸及改模

　　30分钟第十九讲 UG出零件加工图方法与实例

　　UG出零件加工图之前要对设计好的模具图转换格式.x_t。介绍CAD图框导入UG方法及制图中加载方法，新建图纸基本设置包括：比例，视角，单位等，根据零件结构特点及加工内容选择适合的视图来进行表达清楚零件外部和内部结构，尺寸标注方法，重点掌握坐标标注方法，如果不在UG中标数可以导出至CAD中去标数。

　　28分钟第二十讲 UG拆铜公与改模技巧及实例

　　拆铜公是指把模仁上无法直接加工的地方而不拆镶件的情况下采用铜公去加工出来，而铜公也称为放电加工中的电极，所以拆铜公也叫拆电极，本节主要介绍用UG讲解拆铜公的方法及相关尺寸设计，另外铜公的基准与模仁基准要一致，模具加工在试模发现问题要改模，UG改模主要用到同步建模等工具。

　　3.0模具设计的一般流程

　　1）1.模具确认表-总指标：交货期，模具寿命。

　　2.塑胶件：材料，表面质量，几何形状，其他要求。

　　3.注射机：型号规格。

　　4.行腔数目

　　5.行腔排布，模架确定、

　　6.分型面、

　　7.塑腔尺寸

　　8.主浇道以及分流道

　　9.浇口

　　10.冷却系统

　　11.结构件设计

　　12.行腔精确尺寸

　　13.顶出系统

　　14.导向定位系统

　　15.排气系统

　　16.安装选件

　　2）对流程图的说明：

　　流程图只说明了在模具设计过程中考虑问题的先后顺序；而在实际的设计过程中可能并不是按此顺序进行设计的。并且设计中经常要再返回上步或上几步对已经的设计步骤进行修正，直至终决定设计。

　　4.0模架、内模材料的订制程序

　　1.主管

　　2.收到产品图 确认表

　　3.分析产品结构，模具设计要求

　　4.（1）复杂，安排画模具排位图

　　（2）简单，画模具结构简图

　　（3）客户要确认结构。 安排设计 客户确认。订料，调整设计

　　5.简单和复杂。 订模架。内膜大料。安排设计

　　6.之后审图

　　7.出图纸 明细表。

　　几点说明：

　　1) 收到不明确的产品图可以退回技术部，并加强与技术部代表沟通

　　2) 分析产品结构及模具设计要求要搞清注塑机吨位，然后选用适合注塑机的规格模架。对已定注塑机的规格要再确认。注射机锁模力＞产品合模所需力≌注射压力×产品在分模面上投影面积=1吨/cm2×A。（上述1吨/cm2是一般情况下精确计算计参阅附录十一《常用塑胶材料一览表》根据胶厚、流程等选用注射压力）

　　计算锁模力后，还要计算所选注塑机射胶量是否合适，保证产品重量（折成体积）是射胶量（体积）的80%左右。

　　画结构简图前可以找一些相近模具设计文件夹作参考。

　　对不能明确认定的模架结构，可找相关人员协商定案。

　　开框图要以A4纸清晰表达。

　　安排画模具排位图要先向设计人员讲清大概思路，然后把产品图排入模架。排位图要画出内模大小、行位、运水等。排位图不须标尺寸，无须画顶针等，排位图要1：1打印出以方便审查，订料。

　　设计完成后应检讨已订材料是否与现设计一致，若有偏差应通知采购部作相应调整。

　　5.0塑件结构工艺性分析方法

　　5.1塑件工艺性分析的步骤：

　　塑件工艺性的分析包含五个方面的内容：

　　要分析塑件使用塑胶材料的成型工艺性能（包括流动性、收缩性、结晶性、定向作用、吸水性、硬化特征等）。

　　分析塑件的形状是否符合成型工艺和模具制造的要求。

　　要了解塑件使用场合及功能，把握塑件尺寸中的重点和关键点及外观面的位置和外观质量要求。

　　入水方式及入水点的形状会对塑件的终尺寸和形状产生影响。

　　对收缩率把握不准的场合，特别难控制的模具要预留收缩变动修模余量。

　　5.2塑件结构的要求

　　注射成型的塑件要合符注射成型的工艺要求及模具结构和制造尽可能简单的要求。

　　从注射工艺的要求析，塑件的结构应具备以下特点：

　　塑件的壁厚尽可能的均匀。壁厚有较大差别时，也用渐变去代替壁厚的突然变化。

　　塑件的壁厚要恰当，即不能过薄又不能过厚，一般在1 ~ 6mm范围内表2-3 是常用塑胶材料的壁厚值。

　　表2-3

　　塑料 小壁厚 小型塑件推荐壁厚 中型塑件推荐壁厚 大型塑胶件推荐壁厚

　　聚酰胺PA 0.45 0.75 1.6 2.4-3.2

　　聚乙烯PE 0.6 1.25 1.6 2.4-3.2

　　聚苯乙烯PS 0.75 1.25 1.6 2.4-5.4

　　改性聚苯乙烯HIPS 0.75 1.25 1.6 2.4-5.4

　　有机玻璃PMMA 0.8 1.5 2.2 3.2-5.8

　　硬聚氯乙烯PVC 1.15 1.6 1.8 3.2-5.8

　　聚丙烯PP 0.85 1.45 1.75 2.4-3.2

　　聚碳酸酯PC 0.95 1.8 2.3 3-4.5

　　聚苯醚PPO 1.2 1.75 2.5 3.5-6.4

　　醋酸纤维素EC 0.7 1.25 1.9 3.2-4.8

　　聚甲醛POM 0.8 1.40 1.6 3.2-5.4

　　聚砜PSF 0.95 1.80 2.3 3-4.5

　　ABS 0.75 1.5 2 3-3.5

　　尽量使用圆角去代替尖锐的角，以利于塑胶的充模。

　　加强筋加快填充及增加壁件的强度和刚度。

　　一般原则是要求保证加强筋的大头尺寸，在（0.5-0.7）t的范围内，且加强筋大头的尺寸等于产品图筋位的名义尺寸。如果加强筋落在曲面上，且较深时，从制造的角度考虑应给出筋小头的尺寸。并且小头尺寸不应小于（表2-3）推荐的小壁厚，拔模角在10 ~ 50范围内给出。此时，如果大头的尺寸超出了产品图筋位的名义尺寸需要和技术部达成共识后调整。

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