通用注射模具设计步骤

　　设计前的准备工作

　　模具的设计者应以设计任务书为依据设计模具，模具设计任务书通常由塑料制品生产部门提出，任务书包括以下内容：

　　(1)经过审签的正规塑件图纸，并注明所采用的塑料牌号、透明度等，若塑件图纸是根据样品测绘的，最好能附上样品，因为样品除了比图纸更为形象和直观外，还能给模具设计者许多有价值的信息，如样品所采用的浇口位置、顶出位置、分型面等。

　　(2)塑件说明书及技术要求。

　　(3)塑件的生产数量及所用注射机。

　　(4)注射模的基本结构、交货期及价格。

　　在模具设计前，设计者应注意以下几点：

　　1．熟悉塑件

　　(1)熟悉塑件的几何形状

　　对于没有样品的复杂塑件图纸，要借助于手画轴测图或计算机建模方法，在头脑中建立清晰的塑件三维图像，甚至用橡皮泥等材料制出塑件的模型，以熟悉塑件的几何形状。

　　(2)明确塑件的使用要求

　　塑件的几何形状完全熟悉以后，塑件的用途及各部分的作用也是相当重要的。应当密切关注塑件的使用要求，注意为了满足使用要求的塑件尺寸公差和技术要求。

　　(3)注意塑件的原料

　　塑料具有不同的理化性能、工艺特性和成形性能，应注意塑件的塑料原料，并明确所选塑料的各种性能，如材料的收缩率、流动性、结晶性、吸湿性、热敏性、水敏性等。

　　2．检查塑件的成形工艺性

　　检查塑件的成形工艺性，以确认塑件的材料、结构、尺寸精度等是否符合注射成形的工艺性条件。

　　3．明确注射机的型号和规格

　　在设计前要根据产品和工厂的情况，确定采用什么型号和规格的注射机，这样在模具设计中才能有的放矢，正确处理好注射模和注射机的关系。

　　制定成形工艺卡

　　将准备工作完成后，就应制定出塑件的成形工艺卡，尤其对于批量大的塑件或形状复杂的大型模具，更有必要制定详细的注射成形工艺卡，以指导模具设计工作和实际的注射成形加工。工艺卡一般应包括以下内容：

　　(1)产品的概况，包括筒图、质量、壁厚、投影面积、外形尺寸、有无侧凹和嵌件等。

　　(2)产品所用的塑料概况，如品名、出产厂家、颜色、干燥情况等。

　　(3)所选的注射机的主要技术参数，如注射机可安装的模具最大尺寸、螺杆类型、额定功率等。

　　(4)压力与行程筒图。

　　(5)注射成形条件，包括加料筒各段温度，注射温度、模具温度、冷却介质温度、锁模力、螺杆背压、注射压力、注射速度、循环周期(注射、固化、冷却、开模时间)等。

　　注射模具结构设计步骤

　　制定出塑件的成形工艺卡后，就应进行注射模具结构设计。

　　注射模具结构设计步骤

　　1． 确定型腔的数目  确定型腔的数目条件有：最大注射量、锁模力、产品的精度要求、经济性等。

　　2． 选择分型面  分型面的选择应以模具结构简单、分型容易，且不破坏已成形的塑件为原则确定。

　　3． 型腔的布置   型腔的布置应采用平衡式排列，以保证各型腔平衡进料。型腔的布置还要注意与冷却水道、推杆布置的协调问题。

　　4． 确定浇注系统  浇注系统包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。浇注系统的设计应根据模具的类型、型腔的数目及布置、塑件的原料及尺寸等确定。

　　5． 确定脱模方式  脱模方式的设计应根据塑件留在模具的部分而不同。由于注射机的推出顶杆在动模部分，所以，脱模推出机构一般都设计在模具的动模部分。因此，应设计成使塑件能留在动模部分。设计中，除了将较长的型芯安排在动模部分以外，还常设计拉料杆，强制塑件留在动模部分。但也有些塑件的结构要求塑件在分型时，留在定模部分，在定模一侧设计推出装置。推出机构的设计也应根据塑件的不同结构设计出不同的形式，有推杆、推管和推板结构。

　　6． 确定调温系统结构  模具的调温系统主要由塑料种类决定。模具的大小、塑件的物理性能、外观和尺寸精度都对模具的调温系统有影响。

　　7． 确定凹模和型芯的固定方式  当凹模或型芯采用镶块结构时，应合理地划分镶块并同时考虑镶块的强度、可加工性及安装固定。

　　8． 确定排气形式   一般注射模的排气可以利用模具分型面和推杆与模具的间隙；而对于大型和高速成形的注射模，必须设计相应的排气装置。

　　9． 决定注射模的主要尺寸  根据相应的公式，计算成形零件的工作尺寸，以此决定模具型腔的侧壁厚度、动模板的厚度、拼块式型腔的型腔板厚度及注射模的闭合高度。

　　10． 选用标准模架  根据设计、计算的注射模的主要尺寸，选用注射模的标准模架，并尽量选择标准模具零件。

　　11． 绘制模具的结构图  在以上工作的基础上，绘制注射模的完整的结构草图，绘模具结构图是模具设计十分重要的工作，其步骤为先画俯视图(顺序为：动模架、型腔、冷却管道、支撑柱、推出机构)，再画出主视图。

　　12． 校核模具与注射机有关尺寸    对所使用的注射机的参数进行校核：包括最大注射量、注射压力、锁模力及模具的安装部分的尺寸、开模行程和推出机构的校核。

　　13． 注射模结构设计的审查  对根据上述有关注射模结构设计的各项要求设计出来的注射模，应进行初步审查并征得用户的同意，同时，也有必要对用户提出的要求加以确认和修改绘制模具的装配图。装配图是模具装配的主要依据，因此应清楚地标明注射模的各个零件的装配关系、必要的尺寸(如外形尺寸、定位圈直径、安装尺寸、活动零件的极限尺寸等)、序号、明细表、标题栏及技术要求(技术要求的内容为以下几项；①对模具结构的性能要求，如对推出机构、抽芯结构的装配要求；②对模具装配工艺的要求，如分型面的贴合间隙、模具上下面的平行度；③模具的使用要求；④防氧化处理、模具编号、刻字、油封及保管等要求；⑤有关试模及检验方面的要求)，如果凹模成型芯的镶块太多，可以绘制动模或定模的部件图，并在部件图的基础上绘制装配图。

　　14． 绘制模具零件图  由模具装配图或部件图拆绘零件图的顺序为：先内后外，先复杂后简单，先成形零件后结构零件。

　　15． 复核设计图样  注射模设计的最后审核是注射模设计的量后把关，应多关注零件的加工性能。

　　注射模具的审核   由于注射模具设计直接关系到能否成形、产品的质量、生产周期及成本等许多至关重要的问题，因此，当设计完成后，应该进行审核。

　　基本结构方面：

　　①注射模的机构和基本参数是否与注射机匹配；

　　②注射模是否具有合模导向机构，机构设计是否合理；

　　③分型面选择是否合理，有无产生飞边的可能，塑件是否滞留在没有顶出脱模机构的动模(或定模)一侧；

　　④型腔的布置与浇注系统的设计是否合理。浇口是否与塑料原料相适应，浇口位置是否恰当，浇口与流道几何形状及尺寸是否合适，流动比数值是否合理；

　　⑤成形零部件设计是否合理

　　⑥顶出脱模机构与侧向分型或抽芯机构是否合理、安全和可靠。它们之间或它们与其他模具零部件之间有无干涉或碰撞的可能；

　　⑦是否有排气机构，如果需要．其形式是否合理；

　　⑧是否需要温度调节系统，如果需要，其热源和冷却方式是否合理。温控元件是否足够，精度等级如何，寿命长短如何，加热和冷却介质的循环回路是否合理；

　　⑨支承零部件结构是否合理；

　　⑩外形尺寸能否保证安装，固定方式选择得是否合理可靠，安装用的螺栓孔是否与注射机动、定模固定板上的螺孔位置一致。

　　设计图纸方面：

　　①装配图  零部件的装配关系是否明确，配合代号标注得是否恰当合理。零件的标注是否齐全，与明细表中的序号是否对应，有关的必要说明是否具有明确的标记，整个注射模的标准化程度如何；

　　②零件图  零件号、名称、加工数量是否有确切的标注，尺寸公差和形位公差标注是否合理齐全。成形零件容易磨损的部位是否预留了修磨量。哪些零件具有超高精度要求，这种要求是否合理。各个零件的材料选择是否恰当，热处理要求和表面粗糙度要求是否合理

　　③制图方法  制图方法是否正确，是否合乎有关国家标准，图面表达的几何图形与技术要求是否容易理解。

　　注射模设计质量方面：

　　①设计注射模时，是否正确地考虑了塑料原料的工艺特性、成形性能以及注射机类型可能对成形质量产生的影响。对成形过程中可能产生的缺陷是否在注射模设计时采取了相应的预防措施；

　　②是否考虑了塑件对注射模导向精度的要求，导向结构设计得是否合理；

　　③成形零部件的工作尺寸计算是否正确，能否保证产品的精度，其本身是否有足够的强度和刚度；

　　④支承零部件能否保证模具具有足够的整体强度和刚度；

　　⑤注射模设计时，是否考虑了试模和修模要求；

　　装拆及搬运条件方面

　　有无便于装拆时用的橇槽、装拆孔、牵引螺钉和起吊装置(如供搬运用的吊环或起重螺栓孔等)，对其是否做出了标记。

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