【广州国际模具展览会】干货 | 一套标准的塑模设计流程

为响应及全力配合做好新型冠状病毒感染肺炎疫情防控工作，原定于2020年2月26至28日在中国进出口商品交易会展馆A区举办的广州国际模具展览会（Asiamold2020）将延期举行。新展期将另行通知，最新消息敬请关注公众号【asiamold_China】或官网：https://asiamold.gymf.com.cn。邀您关注今日新资讯：

       注射模具在注射制品成型中起极其重要的作用，除了塑料制品的表面质量，成型精度完全由模具决定之外，塑料制品的内在质量、成型效率也受模具左右，所以如何高质量、简明、快捷、规范化地设计注塑模具成为发挥注塑成型工艺优越性，扩大注塑制品应用的首要问题。

       为了保证注塑模具的设计质量，首先必须规范注塑模具的设计流程。

       对成品进行设计前检讨和分析、消化

       (1)制品的几何形状；

       在进行模具设计前,首先要对成品图，进行详细的分析和消化。其内容包括以下几个方面。

       根据制品的几何形状,来决定需要用哪些机构成型。

       (2)制品的尺寸，公差及设计基准；

       (3)制品的技术要求；

       (4)制品所用的塑料名称、牌号；

       (5)制品的表面要求。

       注射机型号的确定

       注射机规格的确定，主要是根据塑料制品的大小及生产批量。设计人员在选择注射机时主要考虑其塑化率、注射量、锁模力、安装模具的有效面积(注射机拉杆间距)、容模量、顶出形式及项出长度。

       型腔数量的确定及型腔排列

       模具型腔数量的确定，主要根据制品的投影面积、几何形状(有无滑块)、制品精度、批量以及经济效率来确定。

       型腔数量主要依据以下因素进行确定：

       (1)制品重量与注射机的注射量；

       (2)制品的投影面积与注射机的锁模力；

       (3)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)；

       (4)制品精度；

       (5)制品颜色；

       (6)制品有无滑块、斜销及其处理方法；

       (7)制品的生产批量；

       (8)经济效率。

       以上这些因素相互制约的，因此在确定设计方案时，必须进行协调，以保证满足其主要条件。

       通常，型腔数量，若客户指定设计人员要对其进行综合衡量，若满足不了要求，必须与客户进行一步检讨。

       型腔数量确定之后，要进行型腔的排列。型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡和滑块机构的设计。

       分型面的确定

       分型面，在一些的制品图中已作具体规定，但在很多的模具设计中要由模具设计人员来确定。一般来讲，在平面上的分型面比较容易处理，有时碰到立体形式的分型面就应当特别注意。

       其分型面的选择应遵照以下原则：

       (1)不影响制品的外观，尤其是对外观有明确要求的制品,更应注意分型面对外观的影响；

       (2)有利于保证制品的精度；

       (3)有利于模具加工，特别是型腔的加工；

       (4)有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计；

       (5)有利于制品的脱模,确保在开模时使制品留于动模一侧；

       (6)便于金属嵌件的安装。

       滑块、斜销机构的确定

       滑块、斜销机构应的选择，应根据具体的产品形状来确定。在设计滑块、斜销机构时，应确保其安全可靠，尽量避免与顶出机构发生干扰，否则在模具上应设置先复位机构。

       浇注系统的设计

       浇注系统的设计，包括主流道的选择,分流道截面形状及尺寸的确定, 浇口位置的选择, 浇口形式及浇口截面尺寸的确定。

       当采用点浇口时，为了确保分流道的脱落，还应注意脱浇口装置的设计。

       在设计浇注系统时，首先是选择浇口位置。浇口位置的选择的适当与否，将直接关系到制品的成型质量及注射过程是否能顺利进行。

       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)浇口位置距型各个部位的距离应尽量一致 ,并便其流程为最短；

       (3)浇口位置应保证塑料流入型腔时,对着型腔中宽畅,厚壁部位,以便于塑料地流入；

       (4)避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁,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；

       (5)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；

       (6)浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀地流入,并有于型腔内气体的排出；

       (7)浇口应设置在制口上最易清除的部位,同时尽可能不影响制口的外观。

       排气系统的设计

       排气系统对于制品成型质量起着至关重要的作用,其排气方式有以下几种：

       (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时所允许的最大间隙来确定。

       (2)利用型芯,镶件,顶针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,必须设计进气销；

       (4)有时为了防止制品与模具的真空吸附,而设计防真空吸附组件。

       冷却系统的设计

       冷却系统的设计，是一项比较繁琐的工作,既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。

       冷却系统的设计包括以下内容：

       (1)冷却系统的排列方式及冷却系统的具体形式；

       (2)冷却系统的具体位置及尺寸的确定；

       (3)重点部位如动模型芯或镶件的冷却；

       (4)侧滑块及侧型芯的冷却；

       (5)冷却组件的设计及冷却标准组件的选用；

       (6)密封结构的设计。

       顶出系统的设计

       制品的顶出形式,归纳起来右分为机械顶出、液压顶出、气动顶出三大类。

       在机械顶出中有顶针顶出、顶板顶出、斜销顶出、顶块顶出及复合顶出。

       制品顶出是注射成型过程中最后一个环节，顶出质量的好坏将最后决定制品的质量。因此，制品的顶出是不可忽视的。

       在设计顶出系统时应遵守下列原则：

       (1)为使制品不致因顶出产生变形,推力点应尽量靠近形芯或难于脱模的部位,如制品上细长中空圆柱-多采用顶管顶出，推力点布置应尽量均匀。

       (2)推力点应作用在制品能承受力最大的部位，即刚性好的部位,如筋部、突缘、壳体形制品的壁缘等处。

       (3)尽量避免推力点作用在制品薄平面上，防止制品破裂、穿孔等，如壳体形制品及筒形制品多采用推板顶出。

       (4)为避免顶出痕迹影响制品外观，顶出装置应设在制品的隐蔽面或非装饰表面。对于透明制品尤其要注意顶出位置及顶出形式的选择。

       (5)为使制品在顶出时受力均匀,同明避免央真空吸附而使制品产生变形,往往采用复合顶出或特殊形式的顶出系统,如推杆、推板或推杆,推管复合顶出,或者采用进气式推杆,推块等顶出装置,必要时还应设置进气阀。

       导向装置的设计

       塑料注射模上的导向装置，在采用标准模架时，已经确定下来。

       一般情况下，设计人员只要按模架规格选用就可以了。但根据制品要求须设置精密导向装置时，则必须由设计人员根据模具结构进行具体设计。

       一般导向分为动、定模之间的导向,推板及推杆固定板的导向，推件板与动模板之间的导向,定模座板与堆流道板之间的导向。

       一般导向装置由于受加工精度的限制或使用一段时间后，其配合精度降低，会直接影响制品的精度，因此对精度要求较高的制品必须另行设计精密导向定位装置。

       精密定位组件，有的已经标准化，如锥形定位销，定位块等可供选用，但有些精密导向定位装置须根据模具的具体结构进行专门设计。

       模架的确定和标准件的选用

       以上内容全部确定之后,便根据所定内容设计模架。在设计模架时,尽可能地选用标准模架,确定出标准模架的形式,规格及标准代号。

       标准件，包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位,浇注套,推杆,推管,导柱,导套,模具专用弹簧,冷却及加热组件,二次分型机构及精密定位用标准组件等。

       必须指出的是设计模具时,尽可能地选用标准模架和标准件,因为标准件有很大一部分已经商品化，随时可以在市场上买到，这对缩短制造周期、降低制造成本是极其有利的。

       模架尺寸确定之后,对模具有关零件要进行必要的强度或刚性计算,以校核所选模架是否适当,尤其是对大型模具,这一点尤为重要。

       绘制组立图

       模架及有关内容确定之后,便可以绘制组立图。在绘制装配图过程中,对已选定的浇注系统,冷却系统抽芯机构,顶也系统等做进一步的协调和完善，从结构上达到比较完美的设计。

       模具主要零件图的绘制

       在绘制型腔或型芯图时,必须注意所给定的成型尺寸公差及脱模斜度是否相互协调,其设计基准是否与制品的设计基准相协调。同时还要考虑型腔,型芯在加工时的工艺性及使用时的力学性能及其可靠性。

       设计图纸的审核

       模具图设计完成后，模具设计人员将设计图及有关原始资料及计算草稿一同交主管进行审核。

       主管应针对客户所提供的有关设计依据及客户所提要求,对模具的总体结构,工作原理操作的可行性等进行比较系统的审核。

       设计图纸的会签

       模具设计图纸完成之后,必须立即交给客户认可,只有客户同意后,模具才可以备料投入生产,当客户有较大意见需做得大修改时，则必须在重新设计后再交客户认可,直至客户满意为止。

       综合以上的模具设计程序﹐其中有些内容可以合并考虑，有些内容则要反复考虑。

       因为其中有些因素常常相互矛盾，必须在设计过程中通过不断论证﹐互相协调才能得到较好的处理。特别是涉及模具结构方面的内容﹐一定要认真对待﹐往往要做几个方案同时考虑,对每一种结构可能列出其各方面的优缺点，再逐一分析,进行优化。因为结构上的原因,会直接影响模具的制具和使用﹐甚至造成整套模具报废。所以﹐模具设计是保证模具质量的关键性的一步,其设计过程就是一项系统工程。

文章来源：模具达人

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