注塑模的設(shè)計(jì)步驟

一、 注塑模主要由成型部件（指動(dòng)、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(shí)能準(zhǔn)確對(duì)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(duì)模具溫度的要求）、排氣系統(tǒng)（將成型時(shí)型腔內(nèi)的空氣和塑料本身?yè)]發(fā)的氣體排出模外，常在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽）和支承零部件（用來(lái)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(shí)還有側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。

二、 注塑模具的設(shè)計(jì)步驟

1、 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

（1） 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

（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(hào)和規(guī)格

2、制定成型工藝卡

（1） 產(chǎn)品的概況　如簡(jiǎn)圖、重量、壁厚、投影面積、外形尺寸、有無(wú)側(cè)凹和嵌件

（2） 產(chǎn)品所用的塑料概況　如品名、型號(hào)、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(jì)步驟

（1） 確定型腔的數(shù)目。　條件：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(jiǎn)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(jì)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?；蛐托静捎描倝K結(jié)構(gòu)時(shí)，命題地劃分鑲塊并同時(shí)鑲塊的，可加工性及安裝固定方式。

（8） 確定排氣形式?！∫话闩艢饪梢岳媚＞叻中兔婧屯瞥鰴C(jī)構(gòu)與模具的間隙，而對(duì)于大型和高速成型的注塑模，必須設(shè)計(jì)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(jì)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(dòng)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。　根據(jù)設(shè)計(jì)、計(jì)算的注射模的主要尺寸，來(lái)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(jì)的十分重要的工作。

（12） 校核模具與注射機(jī)的有關(guān)尺寸。　對(duì)所使用的注射機(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(kāi)模行程和頂出機(jī)構(gòu)的校核。

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

（14） 繪制模具的裝配圖。　清楚地表明注注塑的各個(gè)零件的裝配關(guān)系、必要的尺寸、序號(hào)、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(xiàng)：1、對(duì)模具結(jié)構(gòu)的性能要求，如對(duì)推出機(jī)構(gòu)、抽芯機(jī)構(gòu)的裝配要求；2、對(duì)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(hào)、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。　由模具裝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(jiǎn)單，先成型零件后結(jié)構(gòu)零件。

（16） 復(fù)核設(shè)計(jì)圖樣。 注塑模設(shè)計(jì)的最后審核是注射模設(shè)計(jì)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(jì)是否合理。

（3） 分型面選擇是否合理，有無(wú)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(dòng)模（或定模）一側(cè)。

（4） 型腔的布置與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(dòng)比數(shù)量是否合理。

（5） 成型零部件設(shè)計(jì)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(wú)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)?！∑錈嵩春屠鋮s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(jì)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(hào)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(hào)是否對(duì)應(yīng)，有關(guān)的說(shuō)明是否具有明確的標(biāo)記，整個(gè)注塑模的標(biāo)準(zhǔn)化程度如何。

（2） 零件圖　零件號(hào)、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(gè)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(guó)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(jì)質(zhì)量

（1） 設(shè)計(jì)注塑模時(shí)，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(duì)成型質(zhì)量產(chǎn)生的影響，對(duì)成型過(guò)程中可能產(chǎn)生的是否在注塑模設(shè)計(jì)時(shí)采取了相應(yīng)的預(yù)防措施。

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

（3） 成型零部件的工作尺寸計(jì)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(wú)便于裝拆時(shí)用的槽、孔等，是否作了標(biāo)記。

一、設(shè)計(jì)分型面：

設(shè)計(jì)塑料成型模具時(shí)，分型面的設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，分型面選擇合理，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jì)、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(shí)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(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：

1、為了便于塑件起模，分型面一般使塑件在開(kāi)模時(shí)留在下?；騽?dòng)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(shí)，應(yīng)盡量只采用一個(gè)與開(kāi)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(duì)于有同軸度要求的塑件，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將有同軸度要求的部分設(shè)計(jì)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(shí)，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(dòng)的末端重合。

對(duì)于高度較高的塑件，其外觀無(wú)嚴(yán)格要求時(shí)，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(jì)：

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(guò)澆口時(shí)，流速加快，同時(shí)，由于摩擦作用，塑料流的溫度升高、粘度降低，流動(dòng)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(duì)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(gè)原則：

1、澆口設(shè)置在正對(duì)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(kāi)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(jì)：

當(dāng)塑件側(cè)壁上帶有的與開(kāi)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(shí)，必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹零件做成活動(dòng)的，這種零件稱為側(cè)型芯（俗稱活動(dòng)型芯）。在塑件脫模前必須先抽除側(cè)型芯，然后再?gòu)哪＞咧型瞥鏊芗?，完成?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(dòng)力來(lái)源的不同，一般可將其分為機(jī)動(dòng)、液壓或氣動(dòng)以及手動(dòng)等三大類型。

機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用注射機(jī)開(kāi)模力作為動(dòng)力，通過(guò)有關(guān)傳動(dòng)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(shí)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(wú)需手工操作，生產(chǎn)率較高，并且機(jī)動(dòng)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(dòng)抽芯按傳動(dòng)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(dòng)脫離塑件，并從模具中順利脫落，頂桿用來(lái)頂制品，頂出固定板，用來(lái)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(dòng)力來(lái)源分類也可按模具結(jié)構(gòu)分類:

1、按動(dòng)力來(lái)源分類。分為手動(dòng)脫模、機(jī)動(dòng)脫模、液壓脫模、氣動(dòng)脫模。

2、按模具結(jié)構(gòu)分類。分為簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)、雙脫模機(jī)構(gòu)、順序脫模機(jī)構(gòu)、二級(jí)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(jì)設(shè)計(jì)：

1、塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作，致使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

2、防止塑件變形或損壞，正確分析塑件對(duì)模腔的粘附力的大小及其所在部位，有針對(duì)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(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，同時(shí)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(shí)，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(shí)尤其要注意這個(gè)問(wèn)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(dòng)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(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)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(shí)間使用（ 表面粗糙度 － 許多塑料模具制造商對(duì)好的表面粗糙度感興趣。 當(dāng)添加硫改善金屬切削性能時(shí)，表面質(zhì)量會(huì)因此下降。 硫含量高的鋼也變得更脆。