注塑模具设计的基本流程

一套好的模具首先需要高水平的设计。而一套模具的好坏，牵涉面非常广，包括对制品工艺性的分析、模具结构的设计、模具材料的选用、加工方法以及注射机和成型工艺等众多方面的研究。因此，设计者除了要有模具方面理论知识和经验外，对设计前的周详思考也同样重要。下面将介绍注塑模具设计的一般流程。

1．注塑成型制品的分析

（1）明确制品的设计要求

通常，模具设计人员通过制品的零件图就可以了解制品的设计要求。但对形状复杂和精度要求较高的制品，就一定要了解制品的使用目的、外观及装配要求。

（2）明确制品的材质

塑料材料种类繁多，要确定材质以决定收缩率，了解流动性以决定浇口及流道设计。

（3）明确制品的生产批量

大批量生产时，为了缩短生产周期，提高生产率，只要制品适宜多型腔成型，通常采用多型腔模具和自动化生产。但应该注意，模具中每增加一个型腔，所成型的制品精度将下降4%，因此，在确定型腔数目时，设计人员应根据具体情况选出最佳方案。

2．注射机的技术规范

进行注塑模设计时必须掌握现有注射机的有关技术规范，如注射机定位圈的直径、喷嘴前端孔径及球面半径、注射机的最大注射量、锁模力、注射压力和注射速度、固定模板和移动模板面积大小及安装螺孔位置、注射机拉杆间距、模具安装部位的尺寸、顶出杆直径及其位置、顶出行程等。

3．模具结构设计

（1）确定分型面

确定分型面是模具设计的重要环节，由设计人员灵活运用，需综合考虑各项原则，如制品外观、顶出方式和模具加工等。

（2）确定浇注系统

流道方式需考虑断面形状、分布形式及热流道、无流道等其他方式。浇口方式种类繁多，因需求而异，需注意浇口是否有外观要求及流动、平衡、熔接痕、排气等问题，还应注意浇口形式、尺寸是否足以充满整个制品。

（3）确定排气系统

确定排气系统对保证产品品质至关重要，考虑利用多种形式进行排气，注意防止产品真空吸附和模具拉不开。

（4）确定模具成型零件的结构形式及数目、排列方式

由产品的投影面积、形状、外观、精度、加工方式、产量及效益来确定模具成型零件的结构形式及数目、排列方式。各方面互相协调制约，应多方面考虑以达到最佳组合。

（5）顶出机构设计

顶出机构有多种方式，如顶杆、顶管、推板、二级顶出、油（气）压等，应注意脱模平稳、模具强度、外观、功能、冷却效果。

（6）确定侧凹处理方法，进行侧面成型与抽芯机构的设计

灵活运用斜销、斜滑块、油（气）缸、齿轮齿条、强行脱模及其他方式确定侧凹处理的方法，进行侧面成型与抽芯机构的设计。

（7）冷却装置设计

冷却装置对模具生产影响很大，设计工作较繁杂，既要考虑冷却效果及冷却一致性，又要考虑冷却系统对模具整体结构的影响。

（8）模具工作零件设计

根据模具材料，做强度刚度计算或依据经验数据确定模具各部分厚度及外形尺寸、外形结构及所有连接、定位、导向件的位置。其实加气块密度 。为提高生产效率，应尽量考虑采用标准模架。

（9）拉料杆形式选择

顶杆、顶管顶出机构一般用Z形拉料杆，推板、推块顶出机构一般采用球形拉料杆。

4．注塑模具的相关计算

（1）型腔型芯工作尺寸的计算。

（2）型腔壁厚、底板厚度的确定。

（3）模具加热、冷却系统的有关计算。

5．绘制模具图

要求按照国家制图标准绘制，但是也可以结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。

（1）绘制模具结构总装图

绘制总装图尽量采用1:1的比例，其画法与一般机械制图画法原则上没有区别，只是为了更清楚地表达模具中成型制品的形状和浇口位置的设置，在模具总装图的俯视图上，可以将定模拿掉，而只画动模部分。

模具总装图应包括以下内容：

模具成型部分结构。

浇注系统和排气系统的结构形式。

分型面及分模取件方式。

外形结构及所有连接件，定位、导向件的位置。

标注型腔高度尺寸（不强求，根据需要）及模具总体尺寸。

辅助工具（取件卸模工具，校正工具等）。

按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表。

标注技术要求和使用说明。

（2）绘制全部零件图

由模具总装图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件，后结构零件。具体要求如下：

图形要求。一定要按比例画，允许放大或缩小。视图选择应合理，投影应正确，布置应得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配，图形应尽可能与总装图一致，图形要清晰。

标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为，先标注主要零件尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸，然后标注全部尺寸。在非主要零件图上应先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。

表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，如标注“其余3.2”。其他粗糙度符号在零件各表面分别标出。

其他内容。例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求、表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。

校对、审图。

6．模具设计的标准化

一套模具由设计到制造完毕周期较长，因此如何设法减少繁重的设计和制造工作量，与缩短生产准备时间和降低造价是有很大关系的。实践证明，模具的标准化是达到上述目的的有效措施。标准化包括以下内容。

（1）整体结构标准化

根据工厂塑料生产用设备规格，订出若干种标准典型结构和外形尺寸，在设计模具时，仅绘制部分模具零件图，其余的模具零件图按标准典型结构制造。这样，就可以预测和备料，对缩短设计和制造周期均有效。

（2）常用模具零件标准化

凡是能够标准化的模具零件，均应尽量标准化，使模具零件能达到一定的互换性要求。制定出标准规格，在设计时应尽可能地按规格选用。

（3）通用模架的标准化

对于一些形状简单、无侧抽芯的一般塑件可以采用标准通用模架生产，特别是对于生产批量小，品种较多、生产急用的塑件的模具，采用通用模架的优越性更为突出，这对缩短设计和制造周期、降低模具成本具有积极作用。