模具设计基础Word文档格式.docx
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二﹑模胚爆炸图-----------------------------------------------------------------------------------12
三﹑组裝图-----------------------------------------------------------------------------------------12
四﹑顶针图-----------------------------------------------------------------------------------------12
五﹑线割图-----------------------------------------------------------------------------------------13
六﹑零件图-----------------------------------------------------------------------------------------13
七﹑3D分模图------------------------------------------------------------------------------------13
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浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道﹐其由主流道﹑分流道﹑浇口及冷料穴组成。
1.1.1.1.
主流道
主流道是指从注射机喷嘴与模具接触的部位起﹐到分流道为止的这一段。
主流道一般设计成圓錐形﹐角度为2°
～4°
。
1.2.1.2.
分流道
分流道是指主流道与浇口之間的这一段﹐它是熔融塑料由主流道流入型腔的過渡段﹐也是浇注系统中通過斷面變化和塑料转向的過渡段﹐能使塑料得到平穩的转換。
1.2.1.分流道的形狀有圓形﹑半圓形和梯形等几种﹐从減小壓力和熱量損失的角度考慮﹐圓形流道是最优越的流道形狀。
當分型面是平面或曲面時﹐一般采用圓形流道；
細水口模一般選用梯形流道﹐當流道只开在前模或后模時﹐則選用梯形流道。
1.2.2.當塑件采用多浇口進浇以及一模多腔早時﹐要充分考慮進胶的均勻性﹐盡可能做到平衡進胶。
1.2.3.设计分流道大小時﹐應充分考盧制品的大小﹑壁厚﹑材料流动性等因素﹐流动性不好的材料如PC料其流道應相應加大﹐并且分流道的截面尺寸一定要大于制品壁厚﹐同時應選擇合适的長度。
流道長則溫度降低明顯﹐流道短則剩余應力大﹐容易产生“喷池”。
1.2.4.梯形流道﹕W一般为5—8mm﹐H一般为4—6mm﹐H/W=2/3
1.2.5.分流道表面不要求很光﹐表面粗糙度一般達Ra3.2～1.6即可﹐因为分流道的表面稍有不光滑﹐就能使熔料的冷却皮層固定﹐有利于保溫﹔浇口的表面粗糙度不能高于Ra0.4﹐否則易产生摩擦阻力。
1.3.1.3.
浇口
浇口是指分流道与塑件之間的狹窄部分。
它能使分流道輸送來的熔融塑料的流速产生加速度﹐形成理想的流態﹐順序﹑迅速地充滿型腔﹐同時還起眷封閉型腔防止熔料倒流的作用﹐并在成型后便于使浇口与塑件分离。
常見浇口類型有直接浇口﹑侧浇口﹑潛伏式浇口﹑点浇口等多种。
设计時應根据产品的不同要求選擇合适的型式。
浇口
优点
缺点
直接浇口
熔体直接進入型腔﹑壓力損失小﹑保壓補縮作用強。
去除困難﹑浇口痕跡明顯﹑浇口周圍應力大。
侧浇口
加工容易﹑易保証浇口加工精度。
有浇口痕跡﹑浇口修改困難。
潛伏式浇口
浇口痕跡不明顯﹑可自动切斷浇口。
加工困難﹑浇口尺寸精度不易保証。
点浇口
开模時自动切斷浇口﹑浇口周圍殘留應力小﹑痕跡小﹑可設置多点浇口。
壓力損失大﹑要求較高的注射壓力。
1.3.1.直接浇口
對大型單一型腔制品成型效果好﹐需注意浇口套底部与产品之間是否要隔一段距離。
1.3.2.侧浇口
侧浇口設置于制品分型面處﹐制品允許有浇口痕跡才可采用﹐侧浇口包括邊緣浇口和搭接浇口﹐其浇口尺寸与制品壁厚﹑大小﹑材料等諸多因素有關﹐一般規格如下图﹕
代號
一般值
常用值
L
1.5～2.5
1.5
B
1.5～5
2
T
0.5～1.5
0.8
邊緣浇口与搭接浇口的選擇如下图﹕
選擇浇口位置時﹐就防止制品产生滯留現象﹐應遠离厚﹑薄交接處﹐从厚的地方進浇﹐避免浇口正對柱位﹑碰穿位﹐防止型芯因沖擊而變形。
1.3.3.潛伏式浇口
潛伏式浇口有潛顶针﹑潛薄片﹑潛产品等几种﹐潛水也可开在前模一侧。
潛水使得产品分型面無浇口疤痕﹐并且可自动切斷浇口﹐同時也改善了制品表面因为喷射产生缺陷的可能﹐使用較廣。
1.3.4.点浇口
点浇口垂直設置于制品表面﹐其尺寸如图﹕
1.4.1.4.
冷料井
为防止冷却的樹脂流入型腔﹐在不通向型腔的流道末端要設置冷料井﹐包括主流道的大端和分流道拐角處。
1.4.1大水口模主流道大端的冷料井与顶针配合有抓料的作用。
1.4.2分流道拐角處冷料井設置如图﹕
1.4.3細水口模冷料井設置如图所示﹐正對主流道﹐尺寸与分流道尺寸相同。
1.5.1.5.
转水口
一模多腔模具中﹐有時要設置转水口﹐转水口一般用波珠螺絲定位。
1.6.1.6.
浇口套和定位环
浇口套有∮12﹑∮16﹑∮20三种規格。
定位环常用如下兩种規格：
稱呼寸法
D1（mm）
D2（mm）
P（mm）
100
70
85
150
110
130
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二﹑成型部分的设计
2.1.分型面的選擇
为了將塑件和浇注系统凝料等从密閉的模具內取出﹐以及为了安放嵌件﹐將模具适當地分成兩個或若干個主要部分﹐这些可以分离部分的接触表面﹐通稱为分型面。
在模具设计中﹐分型面的選擇是一項非常重要的工作﹐确定分型面需从以下几個方面綜合考慮：
1）.产品的質量与外觀要求；
2）.开模后产品留前模或留后模的方便性；
3）.易加工性；
4）.排气；
5）.客戶指定。
2.2.當产品某處需換呵時﹐必須單獨鑲出。
2.3.當产品周圍有止口時﹐往往要整体鑲呵。
2.4.當产品骨位較深時要鑲出。
2.5.當产品某處结构复雜﹐難加工時要鑲出。
2.6.當产品上有細小的不規則碰穿孔時﹐一般要鑲。
2.7.當對制品某些碰穿孔或柱位尺寸精度要求較高時﹐往往要鑲出。
由于制品的特殊要求﹐其某些部位的脫模方向与注射机的开模方向不一致﹐需進行侧向分型与抽芯方可順利顶出制口。
侧向分型与抽芯机构有兩种：
行位和斜顶。
3.1.行位
3.1.1.行位行程的計算
为保証制品能順利脫模﹐行位移动的距离一定要充分﹐一般以制品可以脫模的最小距离加2～3mm为其最小行程。
3.1.2.后模行位一般采用壓塊+斜銷+波珠螺絲的形式﹐大行位要加彈弓﹐當位置不足時可直接在B板上开T槽而不用壓塊。
3.1.3.行位底面﹑顶面与前后模仁底面﹑顶面的關系如下图所示：
a≧15，b≧15
或a‧b=0
3.1.4.行位侧面要封胶時，其兩侧均要做斜度，一般为3～5°
3.1.5.行位高度与長度的比值最大为1，否則，行位運动時會受翻转力矩影響，造成運动失效。
3.1.6.行位斜銷角度一般为15°
～25°
，斜銷角度比行位角度小2°
，一般盡量不采用細小的斜銷（≧12mm），以保証行位運动順利。
3.1.7.斜銷孔比斜銷單邊大0.5mm，當斜銷穿過行位時，需在模板上留出足夠的讓位空間。
3.1.8.斜銷在行位中位置的確定，斜銷盡量置于行位的中間位置，具体尺寸要求如图：
3.1.9.鏟机都要做反鏟，其与行位的配合面要求超過行位高度的2/3。
3.1.10.行位彈弓長度的確定，應保証彈弓空間足夠，防止彈弓失效。
設定行位行程为M，彈弓總長为L，設彈弓壓縮40%，行位完全退出后，彈弓仍預
壓10%則有：
（40%-10%）‧L=M
L=（10/3）‧M
彈弓空間为0.6‧L
但當過小時，为了防止彈弓失效，往往要加大彈弓長度。
3.1.11.为使行位運动順暢，其周邊不能有阻礙運动的尖角，一般其周邊應倒R3～R5的圓角。
3.1.12.大行位要單獨冷却，并且行位和鏟机上要鑲耐磨塊，此時行位与鏟机避空0.5mm。
3.2.斜顶
當制品內表面出現倒扣時，采用斜顶往往是非常有效的方法。
其工作原理是：
在顶出制品的時受斜面的限制，同時作橫向移动，从而使制品脫离。
S—斜顶總行程；
S1—顶出行程；
S2—斜顶橫向行程。
3.2.1.斜顶角度在滿足條件的情況下越小越好，其大小視其行程及顶出空間而定，有時要加高C板以保証顶出順利。
3.2.2.當产品圓弧處需設置斜顶時，斜顶要起台階。
3.2.3.斜顶要加导向塊（又叫耐磨塊），导向塊單邊避空0.02mm，斜顶座用螺絲固定在顶针底板上。
3.2.4.當斜顶大小与顶出高度受周圍骨位﹑凸台等限制或兩斜顶相距太近時，則要加限位塊嚴格控制顶出行程。
3.2.5.當斜顶太小時，可采用加高斜顶座﹑減短斜顶長度的方式以保証斜顶的強度。
制品在模具中冷却固化之后，需切實可靠地將其从模具中推顶出來，这一机构稱之为顶出系统。
同時必須保証，當模具閉合時，它不會与模具其它零部件發生干涉，并回到初始位置，以便开始下一循环。
4.1.顶出系统设计要点
4.1.1.一般要求顶出制品脫离模具5~10mm，但對于大型深腔桶類制品而言，顶出行程为制品深度的2/3即可。
當产品上有骨位、柱位等结构時，一定要使其完全脫出模具。
4.1.2.顶出位置
正确的顶出位置，應設在制品脫模困難的地方，制品的骨位、柱位以及對內模有包緊力的地方均應考慮設置顶出机构。
同時還應考盧顶出机构應設置在不影響制品外觀的部位，并且不能与其它零件（如撑头螺絲等）發生干涉。
4.1.3.盡量選用大的顶针，大模不用小顶针（尤其是雙節顶针）。
當在产品有相互配合的地方設置顶针時，顶针應高出后模面。
4.1.4.設置顶出机构時，應注意顶出产品的均衡性。
4.2.顶出机构的基本方式
顶出机构的基本方式有：
圓顶针、扁顶针、司筒、直顶、推板等。
4.2.1.圓顶针分为單節顶针和雙節顶针兩种，其規格見附图。
1）.顶针与公模的配合長度一般为2~3倍顶针直徑，但不能小于8，常用值为20mm。
車間为了加工方便，通常不做兩級，公模全部配合B板避空。
2）.當产品弧面上設置顶针時，为防止顶针顶出時滑动，需在顶针端面蝕紋或开“十”形防滑槽，槽深0.5mm。
3）.顶针与周連零件的位置關系。
顶针邊与骨位、鑲件的最小距离为2mm，与产品邊、運水最小距离为3mm。
4）.顶针的管位
當顶针位于圓弧面或者當顶针和司筒受胶位方向限制時，往往要設置管位裝置，管位方式有下列几种：
a.管位钉
b.管位塊
c.顶针頭部加工为直邊
5）.某些产品不允許有顶出痕跡時，常采用垃圾顶出（旁顶）。
6）.有時为了達到制品留后模的目的，將顶针顶端加工成“Z”形頭，要保証“Z”形頭方向一致。
4.2.2.司筒
1）.當产品有空心柱子的结构且其高度較高時，要求采用司筒顶出。
2）.司筒针一般采用無頭螺絲固定，但當多支司筒针相距很近時，采用壓塊与杯頭螺絲固定。
3）.司筒應避开顶棍孔。
4.2.3.扁顶针
當制品上有較深骨位時，采用扁顶针顶出是切實有效的方法，但其加工困難，模具型芯常采用鑲拼结构。
扁顶针規格見附图。
4.2.4.直顶
1）.直顶有兩种形式，原身直顶和推塊+顶针。
2）.直顶与产品完全貼合的一面做1°
斜度，其余三面做3°
斜度。
3）.當后模原身出時，直顶邊与产品胶位內侧距离为0.3~0.5mm，當后模为鑲拼结构時，直顶邊緊貼鑲件邊。
4）.原身直顶采用杯頭螺絲固定。
有時可在直顶上起一台階可精确定位。
4.2.5.推板
對輪廓封閉，周長較長，并且其內外表面均不允許有顶出痕跡的制品，或者當产品過深又沒有足夠的位置放置顶针的，常采用推板推出结构。
4.3.先复位机构
4.3.1.为了保証當模具閉合時，顶出系统能回到初始位置，以便开始下一循环，必須設置先复位裝置。
一般模具通常情況下采用在回针位置加彈弓复位。
4.3.2.當行位下有直顶、顶针、斜顶等顶出机构時，为防止在合模過程中發生碰撞損坏模具，應設置先复位机构。
五﹑冷却系统
5.1.運水位置
5.1.1.對收縮大的产品如PP、PE、PVC等，盡量沿制品收縮大的方向排布運水。
5.1.2.在保証模具材料強度的前提下，運水盡可能靠近型腔或型芯表面，并且圍繞所成型的制品均勻布置。
5.1.3.當模具采用鑲拼结构且鑲件尺寸足夠大時，應單獨冷却。
5.1.4.模具各部分一定要均勻冷却，以防止产品翹曲變形。
5.1.5.運水應避开顶针、司筒、鑲针、直顶、斜顶、螺絲等零件，其周邊最小間距为3mm。
當模具設置先复位机构時，其出入水位置不得与之發生干涉。
5.1.6.當模具運水超過2组時，應在各出入水位置做“OUT”和“IN”的標記，同時應加上序號，表示連接順序。
5.2.運水大小
盡量選用大的水路，水路中各水道的直徑應盡量相同，避免流速不均。
單獨一组水路转接不可太多，以免影響冷却效果。
5.3.隔片
對于深腔類制品，为保証制品充分冷却，需采用隔片冷却。
當鑲件需單獨冷却時，也常采用隔片冷却。
注意選擇合适的防水胶圈。
六﹑定位导向系统
为了保証模具閉合時定位准确，不損傷模具，常需設置导向定位系统。
6.1.最常用的是在模胚上加零度定位塊或斜度定位塊。
規格見附表。
6.2.當模胚太大時，需在A、B板四角或周圈做止口定位。
6.3.當产品分型面特別复雜，曲面繁多或者产品沒有有效的枕位時，應在模仁上直接做錐面定位结构。
在注射以及合模過程中，必須及時將模具中多余的气体排出，以保証产品頎量及合模的順暢。
排气系统包括：
产品排气、导套排气。
對于細水口模，還包括尼龙胶钉排气等。
7.1.产品排气
7.1.1分型面排气
一般設置于型腔周圍，但有時也設置在型芯周圍或是型腔、型芯周圍均設。
排气槽深度与材料粘度關系密切，排气槽深度一般为0.02~0.03mm，寬5~8mm，長6mm之后以0.5mm的深度引出模外。
7.1.2.顶针排气
大型深腔制，非常适合采用顶针排气，將顶针雙邊做小0.02~0.03mm即可。
當产品中間有燒焦等缺陷時也可采用顶针排气來解決。
7.1.3.鑲件排气
制品上有較深骨位時常采用鑲拼结构，既方便加工，以可起到排气作用。
7.2.导套排气
导套上排气槽一般寬5~8mm，深0.5~1.0mm。
7.3.尼龙胶钉排气
細水口模前模尼龙胶钉孔顶端一般要开排气孔，直徑为∮5mm。
8.1.撑头
为了保証模具有足夠的剛度，常須加撑头，以防模具變形影響产品質量。
撑头直徑不小于∮25mm，撑头長度比C板高0.03mm，顶针板上撑头位置處單邊避空2mm。
8.2.垃圾钉
垃圾钉种在底板上，回针底下各有一粒，每隔100~120mm加一粒不論模具大小。
垃圾钉規格均为∮25x5。
8.3.限位柱
为了控制顶出行程，常在顶针板上加限位柱。
8.4.锁模机构
为了保証搬運時不損傷模具，模具上要設置锁模机构。
第二部分图档部分
一﹑排位图
當客戶图档只是參考图档而非正式开模图档時，需畫出排位图用以訂購模胚和檢討产品。
出图要求如下：
1）.表達清楚分型面、流道及浇口。
2）.表達清楚所有鑲拼结构、行位、斜顶、顶针和運水。
3）.標明浇口套、顶棍孔及螺絲的大小和位置。
4）.標明模胚的類型、主要尺寸、總高、顶出行程、碼模坑位置、开框大小和深度。
5）.標明基角：
前模在模胚長度方向的右下方寬度方向的左下方
后模在模胚長度方向的左下方寬度方向的右下方
6）.標明彈弓孔大小、位置（一般在回针處）及藏入B板深度；
標明彈弓規格。
7）.产品定位尺寸用□表示，參考尺寸用（）表示。
8）.前后模仁分型面各高出A、B板0.5MM。
9）.表達出撑头和垃圾钉的位置和規格。
10）.浇口及某些細部结构要用局部放大图表示。
11）.細水口模具要計算拉杆長度。
12）.产品只能鏡射一次，之后只可旋转、移动和复制，不得再次鏡射，立体視角一
定不能鏡射。
二﹑模胚爆炸图
模胚爆炸图是給模胚厂訂購模胚之工程图。
1）.用A4紙打印（全部用黑色线條），每頁紙一個視图。
2）.標明基角。
3）.標明导柱、螺絲的位置和尺寸。
4）.標明A、B板的开框大小和深度。
5）.標明垃圾钉的位置和規格（一律用∮25X5）。
6）.標明撑头的位置和規格（顶针板上的孔單邊避空2mm）。
7）.標明彈弓孔的位置和尺寸（單邊避空1mm）。
8）.畫出零度定位塊或斜度定位塊在A、B板上的开框尺寸。
三﹑组裝图
當客戶的正式开模图面到達之后，要即時更新排位图。
特別注意檢查材質、縮水率是否正确，模具结构是否合理，确保模具图的所有尺寸和结构均正确無誤。
四﹑顶针图
1）.顶针图要包括所的顶针孔、司筒孔、鑲针孔的位置和大小。
2）.雙節顶针要有剖視图表達托位避空尺寸。
3）.顶针、斜顶、直顶等不得与運水干涉。
4）.顶针、斜顶不得与撑头干涉。
5）.司筒不得与KO孔干涉。
6）.必須標明基角。
五﹑线割图
1）.必須標明基角。
2）.与线割無關的线條全部不要，使线
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