模具设计基础知识

模具设计基础知识

一、设计依据

尺寸精度与其相关尺寸的正确性。

根据塑胶制品的整个产品上的具体要和功能来确定其外面质量和具体尺寸属于哪一种：

外观质量要求较高，尺寸精度要求较低的塑胶制品，如玩具；

功能性塑胶制品，尺寸要求严格；

外观与尺寸都要求很严的塑胶制品，如照相机。

脱模斜度是否合理。

脱模斜度直接关系到塑胶制品的脱模和质量，即关系到注射过程中，注射是否能顺利进行：

脱模斜度有足够；

斜度要与塑胶制品在成型的分模或分模面相适应；是否会影响外观和壁厚尺寸的精度；

是否会影响塑胶制品某部位的强度。

二、设计程序

对塑料制品图及实体（实样）的分析和消化：

A、制品的几何形状；                 B、尺寸、公差及设计基准；              

C、技术要求；          D、塑料名称、牌号          E、表面要求

型腔数量和型腔排列：

A、制品重量与注射机的注射量； B、制品的投影面积与注射机的锁模力；

C、模具外形尺寸与注射机安装模具的有效面积，（或注射机拉杆内间距）

D、制品精度、颜色；            E、制品有无侧轴芯及其处理方法；

F、 制品的生产批量；           G、经济效益（每模的生产值）

型腔数量确定之后，便进行型腔的排列，即型腔位置的布置，型腔的排列涉及模具尺寸，

浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯（滑块）机构的设计、镶件及型芯的设计、热

交换系统的设计，以上这些问题又与分型面及浇口位置的选择有关，所以具体设计过程

中，要进行必要的调整，以达到比较完美的设计。

　

三、分型面的确定

不影响外观；

有利于保证产品精度、模具加工，特别是型腔的加工；

有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计；

有利于开模（分模、脱模）确保在开模时，使制品留于动模一侧；

便于金属嵌块的安排。

四、浇注系统的设计

浇注系统设计包括主流道的选择、分流道截面形状及尺寸的确定、浇口的位置的选择、

浇口形式及浇口截面尺寸的确定，当利用点浇口时，为了确保分流道的脱落还应注意

脱浇口装置的设计、脱浇装置九章浇口机构。

在设计浇注系统时，首先是选择浇口的位置。浇口位置选择直接关系到产品成型质量

及注射过程的顺利进行，浇口位置的选择应遵循以下原则：

①浇口位置应尽量选择在分型面上，以便于模具加工及使用时浇口的清理；

②浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致，并使具流程为最短；

③浇口的位置应保证塑料流入型腔时，对型腔中宽畅，厚壁部位，以便于塑料顺利流入；

④浇口位置应开设在塑件截面最厚处；

⑤避免塑料在流下型腔时直冲型腔壁、型芯或嵌件，使塑料能尽快流入到型腔各部位，

并避免型芯或嵌件变形；

⑥尽量避免使制品产生熔接痕，或使其熔接痕产生在制品不重要部位；

⑦浇口位置及其塑料流入方向，应使塑料在流入型腔时，能沿着型腔平行的方向均匀

地流入，并有利于型腔内气体的排出；

⑧浇口应设置在制品上最易清除的部位，同时尽可能不影响产品外观。

五、 排气系统的设计

    排气系统对确保制品成型质量起着至关重要的作用。

    1.利用排气槽，排气槽一般设在型腔最后被充满的部位，排气槽的深度因塑料不同而异，

      基本上是以塑料不产生飞边的所允许的最大间隙来确定，如ABS0.04以泥灰0.02mm以下

      赛钢0.02以下。

    2.利用型芯镶件推杆等的配合间隙或专用排气塞排气；

    3.有时为了防止制品在顶出时造成真空变形，必设气销；

    4.有时为了防止制品与模个的真空吸附，而设计防真空吸附元件。

六、冷却系统的设计

冷却系统的设计是一项比较繁锁的工作，即要考虑冷却效果及冷却的均匀性，又要考虑冷

    却系统对模具整体结构的影响。

冷却系统的排列方式及冷却系统的具体形式；

冷却系统的具体位置及尺寸的确定；

重点部位如动模或镶件的冷却；

侧滑块及侧型芯的冷却；

冷却元件的设计及冷却标准元件的选用；

密封结构设计。

加工流程

　

开料：前模料、后模模料、镶件料、行位料、斜顶料；

开框：前模模框、后模模框；

开粗：前模模腔开粗、后模模腔开粗、分模线开粗；

铜公：前模铜公、后模铜公、分模线清角铜公；

线切割：镶件分模线、铜公、斜顶枕位；

电脑锣：精锣分模线、精锣后模模芯；

电火花：前模粗、铜公、公模线清角、后模骨位、 枕位；

钻孔、针孔、顶针；

行位、行位压极；

斜顶

复顶针、配顶针；

其它：①唧咀、码模坑、垃圾钉（限位钉）；②飞模；③水口、撑头、弹簧、运水；

省模、抛光、前模、后模骨位；

细水结构、拉杆螺丝拉钩、弹簧

淬火、行位表面氮化；

修模刻字。

绘图工作要点

   抄数图，抄数前先清楚倍数样的倍数，抄数如果是前力和后力一齐抄时，必须对照手辨分清楚前后力，在抄数图的侧图画一个成品的侧视图，并在抄数图的下方注明此抄数图是成品的前力或后力，倍数样一般给绘图用半天到一天左右，绘图员应尽快抄好数后草画一侧视图侧量出柱孔骨的高低数，抄出的图要能够连结成一条聚合线，Y—CUT图一定要是前力或后力的后模图。

   画成品图必须视图齐全，如主视、顶视和上、下、左、右视图但在特殊情况下不可恰当减少（如左右或上下花纹相同可减半）位前力和后力主视图一定要记得镜像，成品图插入模图前一定要镜像和乘缩水才可放入模胚里。

模胚15—25模胚用CT型号，27—40模胚用CT型号（注：40模胚如果框深超过40以上才开CH模胚）45以上模胚开CH型号。

   一个PROJECT里如果有很多成品相似的，如很多公仔大小外形相似，那么排位和入水位一定相同，不可有多个不同排法和入水位，入水位如果成品有冬菇头的从冬菇头入水，其它入水尽量入在没有花纹而不现眼的平面处，如做不到的请与组长或工程人员征求。

    所有排位图的产品在内模料中标数方法，哈部从铜料，单边标数，就算产品在内模料中是分中的，都要铜料单边标数，XY轴的数要标齐，MB产品有分型的工模，内模料要单件出排位图的螺丝位置最好能对称，排位图的文框应按模胚大小来缩放。

边数图是抄数Y—CUT铜公的雕刻模才画边数图，出边数图是用前模做,不可用后模做，后模有顶针的图来标数。

    画零件图时首先清楚产品的装配关系分清那个零件面是外观，可见到的及零件的前模和后模分开两面，通常一件产品外观是不会被看见到有顶件印和尖角的，所以外形有尖角M位置都要包R0.3—1.0mm左右，标数如有内柱孔等相同，只需标一个后加TYPX个。

    装配间隙，孔与柱之间配合为单边0.1mm，孔与凹上口同边柱与凸止口同边，止口结构通常为前力或左力出凹止口，后力或前力出凸止口，配数为左右间隙0.1mm，上下间隙内0.1mm外为0.0mm目口应单独放大来标数，有关互配的产品要表示清楚或放大特别注明出来，非活动部位配合间隙为0.2mm活动性部位配合为0.05mm以上出模角度通常单边为1.0度，深骨用0.25度或0.5度，做出模角。

a螺丝钉、螺丝柱的配合；b止口配合。

钉针图注意事项：

顶针图是单纯标顶钉，不带其它孔、镶针等特别除外；

平面部尽可能采用大顶针Φ5/32”以上，大顶针要放在有支撑骨之平面位置上；

产品有深骨尽可能采用顶针柱连骨，顶针与柱之间1.5—1.8左右；

司筒柱超过30mm可以考虑做司筒，如大批量工模尽量避免采用司筒。

PP料产品的平面顶针不能小于Φ5/35”；

落顶针应考虑整体顶钉顶出产品之平衡力。

出口模具一般设计要求

当客户对模个无特殊要求时，出口模按以下标准进行设计。

唧咀必须作定位，有R四分之三之弧面与注塑机之喷咀相配，唧咀顶做四分之三R且要淬火；

水口要肯涔及转角位做R；

所有模具必须配定位圈，定位圈直径￠3.99；

方铁与B板及底板之间必须用管钉定位；

定位圈有4支螺丝位置及有斜角；

所有板之间有撬模坑；

所有边要做斜角；

要有安全锁板防止上下模分开；

要用PME标准或同等标准的镀铜杯司；

所有内模料必须作虎品，并要装有INTER LOCK在A、B板上；

所有板与板之间有管钉；

所有镶件有模号且内模镶件要打硬度并在上面打字标明；

CORE钉及司孔针要用板托底，不能采锁有头螺丝；

所有模板上必须四面均有吊模孔；

内模镶件高于模平面0.5mm；

近中央的撑头要比近边的高，大约为0.1mm；

码模坑要做足标准尺寸，深为四分之三，高为1；

所有顶针孔必须用购卖镰钯镰正，不可使用自制银钢枝；

所有顶针配位只可有四分之三，其他地方必须避空；

采用镶针方法做顶针管位；

顶针、司筒、边钉、中托司采用DME标准尺寸；

运水铜喉塞要收至喉塞面刚低于镶件表面大约0.1mm；

胶圈须有搞做管位并对正，所有胶圈藏位需是圆形不采用其他形状；

所有夹片要有管位防止转动，夹片用铝板做；

所有运水孔针￠十六分之七，且不过底板用四分之一NP下喉牙；

有行位时要有限位使行位不会意外跌出模外；

要用行位夹；

所有磨擦面要做油坑（2件也做，不可只做一边）；

行位要有硬片（不再镀铜片）；

线条要有管位（不可靠放好行位然后收紧螺丝）；

行位度如有顶针，顶针板要挂制或加安全PIN；

当作油压或行位时要用有防撞及有内置挂掣的行位，且能自由向前或向后活动；

入水一般只作尖点潜水，且不可太接近胶位边（潜水）；

散氮避空位深度最小为0.5mm；

避空位贴近至胶位边三十二分之三及阔度八分之三或以上，要通大氮，镶钉要磨氮坑；

流道要有代码，要有感温；

所有电线要加LABEL纸；

所有大水口模胚都采用元面板的直力模胚；

所有无面板的模胚都采用前模遵柱，后模铜不可，推板模除外。

HORNBY工模要求
工模要配法兰要高出面板10mm并且法兰要压住唧咀，唧咀加管钉，唧咀底端离铜料底有10mm—15mm左右；
所有螺丝、顶针、中托司、斜边尺寸用公制，顶要用大同顶针，模胚有要中托同，且尽可用4支，内模料要加虎品，模胚的面板、A板、底板、B板都要加管钉4支，并采用6mm—8MM之间管钉；
行位要做压板、垫板，压板、垫板采用DF2（即油铜）铜材同时要做油坑和压板加管钉，行位要做弹弓及限位波子，行位的转角位包R不能做利角，行位撑头要做镶件，镶件料用DF2（油铜）。
塑料舅ABS HIPS PP等无腐蚀性的采用内模料8407铜材如GP POM有腐蚀性的和要加工成镜面的采用内模料S136铜材，除指定要求外，其它铜料不接触到成品的采用758铜料。
行位尽可能在左右或模胚的下端做，当模胚的上、下两端部有行位时，模胚的顶端行位要作老鼠毛，如行位有机会撞顶针时，顶针板要加装行程开关。
所有模胚要有复位弹弓，并尽可能用4支，要有弹弓针，弹弓针头要伸到底板面上。
工模的流道（水口）尽可能缩短，以便缩短啤塑时间。
产品的分型、顶针、同筒、运水、中托司、弹弓螺丝、管钉、撑头、水口入水方式和位置，上下模、镶件都要表达清楚，司铜针镶压板，不用无头螺丝。
所有碰穿孔尽可能采用镶针，以便工模维修。
冷却水（运水）要尽足并前模、后模切图表示清楚，并且打上IN/OUT出入字样，运水尽可能在两侧或模胚的下方出入水，行位铜料到成品的要有运水。
模图的切图要打上SECINO A-A，并要指出表示所切的每一个位置。

　

            TMSW 工模一般要求
1.运水方面
      运水距离顶针边要求2—3mm距离胶位边要求2.8mm；
      运水孔直径不可小于四分之一（6.35mm）。
2.针顶方面
     顶针一般都采用台湾顶针，如果骨位太深特别受力的地方，则需要采用大同顶针，以免顶针经常性拆断。
3.司筒方面
   司筒边位厚小于0.8mm，要采用大同司筒，如果达到0.8MM（或以上）则可采用台湾司筒。
4.镶针方面
    一般采用台湾标准针；

   如果中心要求要配数则要采用含针方式，但一般情况下，采用碰穿形式，如果单针太长又不能用标准时，则要将针氮化。
5.水口方面
  基本水口尺寸根据胶件的尺寸做比例，适当进行安排。
以6个头大身为例，其尺寸为￠60mm，高为30mm，则主流道为四分之一，16.35mm支流道则为十六分之三4.8mm；
以16个头车轮为例，其尺寸为15mm×2mm，主流道则要求为三十二分之七，5.57mm，支流道要求为三十分之五4mm；
如果啤塑时发生困难，如存在支流道过细，以导致走披峰才可通渐加大水口，如果大力水口大于8mm以上时或零件水口大于7mm以上时，则要知会生产征求意见。
6.模板方面
   模胚中模板的要求，细水口模式缩CORE或行位扁多的模其模板一定要采用加厚模板；
标准的模胚以193030为例料底与模胚之间的厚度，前模要245mm，后模要260mm。
7.铜板方面
    一般情况下采用738模料；
合金模采用8407或S136，经淬长以后硬度达到48—52HRC；
啤酸性胶料的模料采用GS136或S316H；
啤透明胶料的模料采用718或S136H。
8.配件方面
    细水口模或缩CORE模配用的限位螺丝的尺寸要求做到二分之一到四分之三，（12.7mm   19.05mm之间）；
细水口模是采用扣鸡还是用胶质，则要根据生产的要求而定。
胶位与钢料边之间的距离
塑胶模模胚边与铜料之间距离，大力要求有60mm—80mm，零件要求有40mm—60mm；
合金模模胚边与铜料之间距离，大力要求有70mm—90mm零件要求有50mm—70mm。
行位冀仔之高度
一般长不大于180mm宽80mm高75mm的行位之冀仔，其高度为四分之一6.35mm宽为十六分之三4.76mm；
如果大于180mm宽80mm高75mm的行位之冀仔，其高度为十六分之五7.94mm宽为十六分之三4.76mm;
如果合金模，行位冀仔则要镶硬镶件。
9. 螺丝孔要求
   当客户无特别要求时，全部用M3螺丝，所有螺丝孔底直径为5.0±0.1mm,螺丝头埋入胶位深度2.5(±0.1± 0)mm。
10.产品夹口互配要求
   同一套模出的产品夹口互配公差为±0.1；
   不是同一套模出的产品夹口互配公差为±0.3mm。
11.胶位与铜位边之间的距离
塑胶模，大力要求保持15—20mm，零件要求保持12mm—15mm；
合金模，大力要求保持22mm—30mm，零件18mm—22mm。

模具术语中英文

模芯    Parting Core         局部视图    Partial View

冷料井   Cold Slag           线切割  Wire  E.D.M      

轮廊    Contour              螺纹孔  Tapping Hole

连接件  Fittings             斜针    Angle Pin         

接合    Engage               替换镶件Interchangeable Mold  Inserts     

指定吨位的注塑机    Specific Press  

水嘴接头 Water Fittings      螺纹    Eyebolt Thread

回针 Stop Pin                二级顶出针  Sub-Leaderd Pin

镶件  Mold Insert            加硬    Harden         

唧嘴    Sprue                设计筒图    Design Preliminary         

名称块表    Title Block      版本标识    Revision Level              

材料清单    Stock List       制模    Build Mold      

手动滑块    Hand Slide       漏水测试    Leak Test

流道排气    Runner Vents     抛光    Draw Polish     

侧抽芯  Side Action          加强筋  Reinforcing

三角撑  Gusset               柱子    Bossed

出模斜度  Draft              外廊    Contour

落单会议  Kick-Off Meeting   装卸孔  Handling  Hole

运输安全带  Moldstrap        码模槽  Clamp Slot

撑头  Support Pillar         螺牙1/2-13  Eye Bolt 1/2-13Tap

导柱位  Leader Pin Location   耐落胶  Teflon Paste

偏移量  Offset               水塞    Water Line Plug

撬模脚  Ppy Slot             重新加工    Reworked

配件    Components           补偿    Compensation

平面度  Parallel             倒角    Chamfer

模胚    Mold Base            热嘴    Hotnozzle

火花机  Edm                  熔接线  Weildline

压机    Press                晒纹    Texturing

梯形    Trapezoid            凸缘、法兰  Flange

方铁    Spacer Block         顶针板   Ejector Plate

顶针底板   Ejector Retainer  Plate  

垫板 Retainer Plate          后模镶针    Core Pin

拉圾钉   Stop Pin            有托顶针    Shoulder Ejector Pin

顶针板导套  Guided Ejection Bushing

针板导柱    Guided Ejection Leader Pin

唧嘴   Sprue Bushing

三板模延伸式唧嘴   Extension Nozzle Bushing

水口板导套  Runner Stripper Plate Bushing

定位圈（法兰）  Locating Ring   管钉（定位销）  Dowel Pin

管状管钉 Tubular Dowel         吊环  Safety Hoist Ring

日期印  Dating Insert          环保印  Recycling Insert

气顶   Air Poppet Valve        截水口镶件  Runner Shut-Off Insert

早回  Early Ejector Return     加速项  Accelerated Ejector

客户 Client                    产品名  Part Name

产品编号 Part No               缩水 Shrinkage

版本  Rev                      模胚  Mold Base

下模镶件 Core Block           上模镶件 Cavity Block

小镶件  Sub-Insert            下模小镶件  Core Sub-Insert

上模小镶件 Cavity Sub-Insert   行位  Slide

行位镶件 Slide  Insert         压条  Gib

压紧块（铲机）  Jaw            硬片（摩擦片）  Wear Plate

水口铁  Runner Bar             上模水口铁  Upper Runner Bar

下模水口铁 Lower Runner Bar    弹簧 Spring

水口勾针 Sprue Puller Pin      顶针 Ejector Pin

撑头 Support Pillar            直身锁  Side Lock

斜度锁 Interlock               锁模板  Safety Bar

密封圈  O'Ring                 喉塞   Plug

隔水片  Baffle                 波子螺丝  Ball-Catch

斜顶   Lifter                  控制开关    Switch

回针   Return Pin              斜导柱  Angle Pin

推板   Stripper Plate          A’板   A&#39late

B’板  B'Plate                 方铁 Spacer Block

顶针板  Ejector Plate          顶针底板  Ejector Retainer Plate

合模    Shutoff                空隙槽  Clearance Slot

导柱及导套 Leader Pin Bushing  水口拉钩    Spuer Puller

模框镶件 Pocket Insert         成型热固性塑胶模具  Thermoset Mold

三板模  3-Plat Mold            分型面  Parting Line

司筒  Ejector Sleeve           垫圈  Washer

熔接线（夹水纹） Weldline      吸针 Sucker Pin

回针板  Retainer Plate         顶出板  Knock -Out Plate

电动安全开关Electrical-Safety Switch

脱开 Cut Of Position           预先决定  Preload

缓冲器  Bumper                 衬垫    Cushion

公差  Tolerance                突然性动作  Slam

销针  Dowel                    钩槽  Gib

精磨  Finished                 通框  Through Window

粘后模  Sticking Core          粘水口  Sticking Sprue

夹水纹  Weld Line              变形   Warpage

走水不平均  Filling Uneven

走不齐  Short Shot             挂成品   Part Hanging

漏水   Water Leakage           刮花（擦伤）  Galling

漏电  Ele Leakage              困气  Air Trapping

温度  Temperature              注塑模  Injection Mold

入水   Gate                    试板  Sampling

压力   Pressure                倒圆   Fillet

顶棍   Ejector                 顶白  Stress Mark

粘前模    Sticking Cav         名称块表  Title Block

版本标识   Revision Level      材料清单  Stock List

斜导柱（斜边）  Angle Pin      倒扣  Under-Cut

披峰 Flash                     缩水     Shrinkage

氮化   Nitride                 不规则四边形 Trapezoid

连续的   Consecutive           雕刻   Engrave

分模面   Parting Surface       擦位   Shut-Off(S/0)

加硬  Harden                   丝印  Silkprint

设计简图    Design Preliminary

不干胶  Adhesive Sticker      导向针  Guide Din

公差  Tolerance               线切割   Wire-Cut

电火花 Edm                    抛光    Polishing

蚀纹   Texture                探热针  Thermocouple

三打螺丝毫（限螺丝）Stripper Bolt

盖板   Cover Plate            齿轮    Gear

油唧  Hydraulic Cylinder      司筒   Ejector Sleeve

轮廓 Contour                  螺纹孔  Tapping Hole

连接件  Fittings              斜针   Angle Pin

接合  Engage                  替换镶件 Interchangeable Mold Inserts

指定吨位的注塑机  Specific Press

水嘴接头  Water Fittings      螺纹   Eyebolt Thread

二级顶出针  Sub-Leader Pin    镶件  Mold Insert

锁定位  Lock                  楔子(铲鸡)  Wedge

高产量模量  High Volume Running Mold

剖面图    Cross Section       模具结构    Mold Construction

模芯    Parting Core          局部视图    Partial View

热流道  Manifold              热嘴    Hot Nozzle

型腔数   Cav No               模号    Mold No

学历是基础，重要的是能把学到的知识自如的应用上才是能力。