注塑模的設(shè)計步驟

一、 注塑模主要由成型部件（指動、定模部分有關(guān)組成型腔的零件）、澆注系統(tǒng)（將熔融的塑料從注射機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道）、導(dǎo)向部件（使模具合模時能準(zhǔn)確對合）、推出機(jī)構(gòu)（模具分型后，塑料從型腔中推出的裝置）、調(diào)溫系統(tǒng)（為滿足注射工藝對模具溫度的要求）、排氣系統(tǒng)（將成型時型腔內(nèi)的空氣和塑料本身揮發(fā)的氣體排出模外，常在分型面上開設(shè)排氣槽）和支承零部件（用來安裝固定或支承成型　零部件及其它機(jī)構(gòu)的零部件）組成，有時還有側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。

二、 注塑模具的設(shè)計步驟

1、 設(shè)計前的準(zhǔn)備工作

（1） 設(shè)計任務(wù)書

（2） 熟悉塑件，包括其幾何形狀，塑件的使用要求，塑件的原料

（3） 檢查塑件的成型工藝性

（4） 明確注塑機(jī)的型號和規(guī)格

2、制定成型工藝卡

（1） 產(chǎn)品的概況　如簡圖、重量、壁厚、投影面積、外形尺寸、有無側(cè)凹和嵌件

（2） 產(chǎn)品所用的塑料概況　如品名、型號、生產(chǎn)廠家、顏色、干燥情況

（3） 所選的注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)　如注射機(jī)與安裝模具間的相關(guān)尺寸、螺桿類型、功率

（4） 注塑機(jī)壓力與行程

（5） 注塑成型條件　如溫度、壓力、速度、鎖模力等

3、注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟

（1） 確定型腔的數(shù)目?！l件：最大注射量、鎖模力、產(chǎn)品的精度要求、經(jīng)濟(jì)性

（2） 選擇分型面。　應(yīng)以模具結(jié)構(gòu)簡單、分型容易且不影響塑件的外觀和使用為原則

（3） 確定型腔的布置方案?！”M可能采用平衡式排列

（4） 確定澆注系統(tǒng)?！“ㄖ髁鞯?、分流道、澆口、冷料穴等。

（5） 確定脫模方式?！「鶕?jù)塑件所留在模具的不同部位而設(shè)計不同的脫模方式。

（6） 確定調(diào)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?！≌{(diào)溫系統(tǒng)主要由塑料種類所決定。

（7） 確定凹模或型芯采用鑲塊結(jié)構(gòu)時，命題地劃分鑲塊并同時鑲塊的，可加工性及安裝固定方式。

（8） 確定排氣形式。　一般排氣可以利用模具分型面和推出機(jī)構(gòu)與模具的間隙，而對于大型和高速成型的注塑模，必須設(shè)計相應(yīng)的排氣形式。

（9） 決定注塑模的主要尺寸?！「鶕?jù)相應(yīng)的公式計算成型零件的工作尺寸及決定模具型腔的側(cè)壁厚度、型腔底板、型芯墊板、動模板的厚度、拼塊式型腔的型腔板厚度及注塑模的閉合高度。

（10） 選用標(biāo)準(zhǔn)模架?！「鶕?jù)設(shè)計、計算的注射模的主要尺寸，來選用注塑模的標(biāo)準(zhǔn)模架，并盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)模具零件。

（11） 繪模具的結(jié)構(gòu)草圖?！±L制注塑模的完整的結(jié)構(gòu)草圖，繪制模具結(jié)構(gòu)圖是模具設(shè)計的十分重要的工作。

（12） 校核模具與注射機(jī)的有關(guān)尺寸?！λ褂玫淖⑸錂C(jī)的參數(shù)進(jìn)行校核：包括最大注射量、注塑壓力、鎖模力、及模具的安裝部分的尺寸、開模行程和頂出機(jī)構(gòu)的校核。

（13） 注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計的審查?！∵M(jìn)行初步審查并征得用戶的同意，同時有必要對用戶提出的要求加以確認(rèn)和修改。

（14） 繪制模具的裝配圖?！∏宄乇砻髯⒆⑺艿母鱾€零件的裝配關(guān)系、必要的尺寸、序號、明細(xì)表、標(biāo)題欄及技術(shù)要求（技術(shù)要求的內(nèi)容為以下幾項：1、對模具結(jié)構(gòu)的性能要求，如對推出機(jī)構(gòu)、抽芯機(jī)構(gòu)的裝配要求；2、對模具裝配工藝的要求，如分型面的貼合間隙、模具上下面的平行度；3、模具的使用要求；4、防氧化處理、模具編號、刻字、油封及保管等要求；5、有關(guān)試模及檢驗(yàn)方面的要求。）。

（15） 繪制模具零件圖?！∮赡＞哐b配圖或部件圖拆繪零件圖的順序?yàn)椋合葍?nèi)后外，先復(fù)雜后簡單，先成型零件后結(jié)構(gòu)零件。

（16） 復(fù)核設(shè)計圖樣。 注塑模設(shè)計的最后審核是注射模設(shè)計的最后把關(guān)，應(yīng)多關(guān)注零件的加工性能。

三、注塑模具的審核

1、基本結(jié)構(gòu)方面

（1） 注塑模的機(jī)構(gòu)和棊參數(shù)是否與注射機(jī)匹配。

（2） 注塑模是否具有合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)設(shè)計是否合理。

（3） 分型面選擇是否合理，有無產(chǎn)生飛邊的可能，塑件是否滯留在設(shè)在頂出脫模機(jī)構(gòu)的動模（或定模）一側(cè)。

（4） 型腔的布置與澆注系統(tǒng)的設(shè)計是否合理。 澆口是否與塑料原料相適應(yīng)，澆口位置是否相當(dāng)，澆口與流道幾何形狀及尺寸是否合適，流動比數(shù)量是否合理。

（5） 成型零部件設(shè)計是否合理。

（6） 頂出脫模機(jī)構(gòu)與側(cè)向公型。 或抽芯機(jī)構(gòu)是否合理、安全和可靠。有無干涉與咬合。

（7） 是否有排氣機(jī)構(gòu)，其形式是否合理。

（8） 是否需要溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。　其熱源和冷卻方式是否合理。

（9） 支承零部件結(jié)構(gòu)是否合理。

（10） 外形尺寸能否保證安裝，固定方式選擇得是否合理可靠，安裝用的螺栓孔是否與注射機(jī)構(gòu)、定模固定板上的螺孔位置一致。

2、設(shè)計圖紙方面

（1） 裝配圖　零部件的裝配關(guān)系是否明確，配合代號標(biāo)注得是否恰當(dāng)合理，零件的標(biāo)注是否齊全，與明細(xì)表中的序號是否對應(yīng)，有關(guān)的說明是否具有明確的標(biāo)記，整個注塑模的標(biāo)準(zhǔn)化程度如何。

（2） 零件圖　零件號、名稱、加工數(shù)量是否胡確切的標(biāo)注，尺寸公差和五花八門公差標(biāo)注是否合理齊全，成型零件容易磨損的部位是否預(yù)留了修磨量，哪些零件具有超高精度要求，這種要求是否合理，各個零件的材料靠墊是否恰當(dāng)，熱處理要求和表面粗糙度要求是否合理。

（3） 制圖方法　制圖方法是否正確，是否合乎國家標(biāo)準(zhǔn)，圖面表達(dá)的幾何圖形與技術(shù)要求是否容易理解。

3、注塑模設(shè)計質(zhì)量

（1） 設(shè)計注塑模時，是否正確地考慮了塑料原料的工藝特性、成型性能，注塑機(jī)類型可能對成型質(zhì)量產(chǎn)生的影響，對成型過程中可能產(chǎn)生的是否在注塑模設(shè)計時采取了相應(yīng)的預(yù)防措施。

（2） 是否考慮了塑件對注塑模導(dǎo)向精度的要求，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計得是否合理。

（3） 成型零部件的工作尺寸計算是否正確，能否保證產(chǎn)品的精度，其本身是否有足夠的強(qiáng)度和剛度。

（4） 支承零部件能否保證模具具有足夠的整體強(qiáng)度和剛度。

（5） 是否考慮了試模和修模要求。

4、裝拆及搬運(yùn)條件方面

有無便于裝拆時用的槽、孔等，是否作了標(biāo)記。

一、設(shè)計分型面：

設(shè)計塑料成型模具時，分型面的設(shè)計是一個重要的設(shè)計內(nèi)容，分型面選擇合理，模具結(jié)構(gòu)簡單，塑件容易成型，并且塑件質(zhì)量高。如果分型面選擇不合理，模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，塑件成型困難，并且塑件質(zhì)量差。

分型面的形狀 主要有平面、斜面、階梯面、曲面等。

選擇分型面的一般原則 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原則：

1、為了便于塑件起模，分型面一般使塑件在開模時留在下模或動模上，且分型面應(yīng)選在塑件外形的最大輪廓處。

2、選擇分型面時，應(yīng)盡量只采用一個與開模方向垂直的分型面，并盡量避免側(cè)向抽芯與側(cè)向分型。

3、對于有同軸度要求的塑件，模具設(shè)計時應(yīng)將有同軸度要求的部分設(shè)計在同一模板內(nèi)。

4、分型面的選擇應(yīng)有利于防止溢料。當(dāng)塑件在分型面上的投影面積接近于注射機(jī)的最大面積時，就有可能產(chǎn)生溢料。

5、分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。為此，一般分型面應(yīng)與熔體流動的末端重合。

對于高度較高的塑件，其外觀無嚴(yán)格要求時，可將分型面選擇在中間。此外，選擇分型面是還應(yīng)考慮到塑件的精度、塑件的外觀質(zhì)量要求、模具加工難易程度等因素。

二、澆口設(shè)計：

澆口是分流道與型腔的連接通道，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分。當(dāng)熔融的塑料流通過澆口時，流速加快，同時，由于摩擦作用，塑料流的溫度升高、粘度降低，流動性提高，有利于充滿型腔。所以，澆口的表面粗糙度Ra值不大于0.4um。澆口的大小對塑件是否成型和成型后的質(zhì)量有很大的關(guān)系。澆口位置的選擇有以下幾個原則：

1、澆口設(shè)置在正對著型腔壁或粗大型心的地方，使高速料流直接沖擊在型腔壁或型心壁上，從而改變流向，降低流速，平穩(wěn)的充滿型腔，可避免溶體破裂現(xiàn)象，消除塑件明顯的溶接痕。

2、澆口的位置應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處，以利于熔體填充材料。

3、澆口的位置應(yīng)使熔體流程最短，流向變化最小，能量損失最小。

4、澆口的位置應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出。

5、避免塑件產(chǎn)生熔接痕。

6、防止料流將型心或嵌件擠壓變形。

7、澆口位置應(yīng)盡量避免由于高分子定向作用產(chǎn)生的不利影響，利用高分子定向作用產(chǎn)生的有利影響。

三、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計：

當(dāng)塑件側(cè)壁上帶有的與開模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔或側(cè)凹等阻礙塑件成型后直接脫模時，必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹零件做成活動的，這種零件稱為側(cè)型芯（俗稱活動型芯）。在塑件脫模前必須先抽除側(cè)型芯，然后再從模具中推出塑件，完成側(cè)型芯的抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)即叫做側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。

側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)根據(jù)動力來源的不同，一般可將其分為機(jī)動、液壓或氣動以及手動等三大類型。

機(jī)動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用注射機(jī)開模力作為動力，通過有關(guān)傳動零件使力作用于側(cè)向成型零件而將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從塑料制品中抽出，合模時又靠它使側(cè)向成型零件復(fù)位。這類機(jī)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但分型與抽芯無需手工操作，生產(chǎn)率較高，并且機(jī)動抽芯具有較大的抽芯力，抽芯距大，故生產(chǎn)中廣泛采用，

機(jī)動抽芯按傳動方式又可分為斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu)、斜滑塊分型與抽芯機(jī)構(gòu)、齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)和其它形式抽芯機(jī)構(gòu)

四、脫模裝置：

在注塑成型 的每一循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)或頂出機(jī)。

脫模機(jī)構(gòu)由頂桿、頂桿固定板、頂出板、回程桿、拉料桿、回程彈簧組成，其中，勾料桿的作用是使?jié)沧⑾到y(tǒng)自動脫離塑件，并從模具中順利脫落，頂桿用來頂制品，頂出固定板，用來固定頂桿，回程桿，利用回程彈簧起復(fù)位導(dǎo)向作用。

脫模機(jī)構(gòu)可按動力來源分類也可按模具結(jié)構(gòu)分類:

1、按動力來源分類。分為手動脫模、機(jī)動脫模、液壓脫模、氣動脫模。

2、按模具結(jié)構(gòu)分類。分為簡單脫模機(jī)構(gòu)、雙脫模機(jī)構(gòu)、順序脫模機(jī)構(gòu)、二級脫模機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)脫模機(jī)構(gòu)等。

五、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計設(shè)計：

1、塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作，致使模具結(jié)構(gòu)簡單。

2、防止塑件變形或損壞，正確分析塑件對模腔的粘附力的大小及其所在部位，有針對性地選擇合適的脫模裝置，使推出重心與脫模阻力中心相重合。

由于塑料收縮時包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，同時推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，作用面積也應(yīng)盡課能大一些，以防塑件變形或損壞。

3、力求良好的塑件外觀，在選擇頂出位置時，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。在采用推桿脫模時尤其要注意這個問題。

4、結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動靈活，制造方便，更換容易且具有足夠的剛度和強(qiáng)度。

模具使用次數(shù) － 長期使用（> 1 000 000次）的模具應(yīng)使用高硬度鋼，其硬度為48－65 HRC。 中等長時間使用（100 000到1 000 000次）的模具應(yīng)使用預(yù)硬鋼，其硬度為30－45 HRC。 短時間使用（ 表面粗糙度 － 許多塑料模具制造商對好的表面粗糙度感興趣。 當(dāng)添加硫改善金屬切削性能時，表面質(zhì)量會因此下降。 硫含量高的鋼也變得更脆。