模具设计知识总结
一、模具加工工艺流程
1.开料：前模料、后模模料、镶件料、行位料、斜顶料；2.开框：前模模框、后模模框；
3.开粗：前模模腔开粗、后模模腔开粗、分模线开粗；4.铜公：前模铜公、后模铜公、分模线清角铜公；5.线切割：镶件分模线、铜公、斜顶枕位；6.电脑锣：精锣分模线、精锣后模模芯；
7.电火花：前模粗、铜公、公模线清角、后模骨位、枕位；8.钻孔、针孔、顶针；9.行位、行位压极；10.斜顶
11.复顶针、配顶针；
12.其它：①唧咀、码模坑、垃圾钉（限位钉）；②飞模；③水口、撑头、弹簧、运水；13.省模、抛光、前模、后模骨位；14.细水结构、拉杆螺丝拉钩、弹簧15.淬火、行位表面氮化；16.修模刻字。
二、模具设计知识
(一)设计依据
1.尺寸精度与其相关尺寸的正确性。
2.根据塑胶制品的整个产品上的具体要和功能来确定其外面质量和具体尺寸属于哪一种：3.外观质量要求较高，尺寸精度要求较低的塑胶制品，如玩具；4.功能性塑胶制品，尺寸要求严格；
5.外观与尺寸都要求很严的塑胶制品，如照相机。6.脱模斜度是否合理。
7.脱模斜度直接关系到塑胶制品的脱模和质量，即关系到注射过程中，注射是否能顺利进行：8.脱模斜度有足够；
9.斜度要与塑胶制品在成型的分模或分模面相适应；是否会影响外观和壁厚尺寸的精度；10.是否会影响塑胶制品某部位的强度。(二)设计程序
1.对塑料制品图及实体（实样）的分析和消化：a、制品的几何形状；b、尺寸、公差及设计基准；c、技术要求；d、塑料名称、牌号e、表面要求2.型腔数量和型腔排列：
a、制品重量与注射机的注射量；
b、制品的投影面积与注射机的锁模力；
c、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）d、制品精度、颜色；
e、制品有无侧轴芯及其处理方法；f、制品的生产批量；
g、经济效益（每模的生产值）
型腔数量确定之后，便进行型腔的排列，即型腔位置的布置，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、抽芯（滑块）机构的设计、镶件及型芯的设计、热交换系统的设计，以上这些问题又与分型面及浇口位置的选择有关，所以具体设计过程中，要进行必要的调整，以达到比较完美的设计。(三)分型面的确定
1.不影响外观；
2.有利于保证产品精度、模具加工，特别是型腔的加工；3.有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计；
4.有利于开模（分模、脱模）确保在开模时，使制品留于动模一侧；5.便于金属嵌块的安排。(四)浇注系统的设计
浇注系统设计包括主流道的选择、分流道截面形状及尺寸的确定、浇口的位置的选择、浇口形式及浇口截面尺寸的确定，当利用点浇口时，为了确保分流道的脱落还应注意脱浇口装置的设计、脱浇装置九章浇口机构。
在设计浇注系统时，首先是选择浇口的位置。浇口位置选择直接关系到产品成型质量及注射过程的顺利进行，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浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致，并使具流程为最短；
③浇口的位置应保证塑料流入型腔时，对型腔中宽畅，厚壁部位，以便于塑料顺利流入；④浇口位置应开设在塑件截面最厚处；
⑤避免塑料在流下型腔时直冲型腔壁、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；
⑥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；
⑦浇口位置及其塑料流入方向，应使塑料在流入型腔时，能沿着型腔平行的方向均匀地流入，并有利于型腔内气体的排出；
⑧浇口应设置在制品上最易清除的部位，同时尽可能不影响产品外观。
(五)排气系统的设计
排气系统对确保制品成型质量起着至关重要的作用。
a、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的所允许的最大间隙来确定，如abs0.04以泥灰0.02mm以下赛钢0.02以下。b、利用型芯镶件推杆等的配合间隙或专用排气塞排气；c、有时为了防止制品在顶出时造成真空变形，必设气销；
d、有时为了防止制品与模个的真空吸附，而设计防真空吸附元件。
(六)冷却系统的设计
冷却系统的设计是一项比较繁锁的工作，即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。
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.重点部位如动模或镶件的冷却；4.侧滑块及侧型芯的冷却；
5.冷却元件的设计及冷却标准元件的选用；6.密封结构设计。7.绘模具图
三、注意事项
1.当把成品图调进模图时，成品图必须乘缩水。（模具尺寸=产品尺寸×缩水）必须把成品图mirror（镜射）一
次，即模圈里的成品图是反像的（成品是完全对称的除外）在前模，应把不属于前模的线条删除在后模，应
把不属于后模的线修删除。
2.成品在模具里应遵循分中的原则，特别是对称的，成品如果不分中，到工场加工时很可能出错。3.所有枕位之模具，枕位必须避开入水，无法避开时要加水口铁。
4.成品之间1220mm（特殊情况下，可以作3mm）当入水为潜水时，应有足够的潜水位置，成品至core边
15-50mm，成品至core的边距与制品的存度有关，一般制品可参考下表经验数值选定。制品的厚度（mm）成品至core边数值（mm）201*20203020303040304050405.藏core（内模料）深度28mm以上，前后模内模料厚度与制品的平面投影面积有关，一般制品可参考下表，经验数值选定。core料边至回针应有10mm距离。制品平面投影面积前模内模料厚度a+型腔深度后模内模料厚度b+型腔深度mmmmsp、cm253277771163238116154385015419344645076193注：core料宽度一般比顶针极宽或窄510mm，最低限度成品胶位应在顶针板内不影响落顶针，core料边至模胚边一般应有4580mm
6.当在一块内模料上出多个cavity时，内模料大小不超过200×200mm。
7.模内镶入模框中圆角一般取10mm，如要开精框时则取16mm或更大，铍铜模模内不倒圆角。8.任何一种塑胶入水位置应避免从唧咀直行入型腔。9.镜面透明之啤塑（k料、亚加力、pc等）应注意，冷料井入水流量及入水位置不能直衡（冲），一般作成“s”
型缓冲入水，扇形浇品，使成品表面避免产生气级流。
四、选模胚的一般原则：
1.当模胚阔度在250mm（包括250mm）以下时，用工字型模胚口型，模胚阔度在250350mm时，用直力有面
板模胚（t型）。模胚阔度在400mm以上并且有行位时用直力有面板模胚t型，没有行位时用直力无面板模胚（h型）有力模胚必须加工w25mm×h20mm码模坑，底面板必须有码模孔（中心距为“7、10、14”，中心“7、10”用￠二分之一牙，中心“14”的用￠八分之五牙，深度1924mm细水口模胚一律采用i字型模胚。2.当a板开框深度较深（一般大于60mm）时，可考虑开通框或选用无面板的模架；
3.有行位或较杯的模胚，a板不应用通框，当a板开框深度较深（一般大于60mm）时，可考虑不用面板；4.方铁的高度，必须能顺利顶出产品，并顶针板离托板间有510mm的间隙，不可以当顶针板顶到托板上时，才能顶出产品，所以当产品较高时，要注意加高方铁；5.模胚a板（b板）要有四条25.4mm×450撬模坑；6.模板四边都有撬模坑5mm深；
7.顶针底板按模胚大小或高度加垃圾针（支承点）350mm以下为4粒，350mm550mm为6粒，550mm以上为10粒或按设坟增加或减少。
8.有推板的模胚，一定不可以前模道柱后模导套；
9.前模模板厚度一般等于前模开框深度加25mm35mm左右，当模胚无面板时，前模模板厚度一般等于前模开框深度加40mm50mm左右。
10.后模模板厚度一般等于后模开框深度4050mm左右，（可在模胚资料上查到标准托板厚度，一般是无需用托板；
11.当内模料镶core是圆形时，选用有托板的模胚；
12.当有行位或较杯时边钉一定要先入10至15mm到斜导柱才可以顶入滑块内，即当料导柱特别长时，应前模导柱，后模导套。以方便加长导柱；
13.使用顶针板导柱时，必须配置相应的铜质导套中托司，顶针板导柱的直径口，一般与标准模胚的回针直径相同，但也取决于导柱的长度c，其适用范围见下表，导柱的长度以伸入托板或b板10mm为宜。50607080901001101201*0140150160170180190201*10220√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√10121620
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模具设计知识总结
1.范性变型体积不变前提，范性变型时，物体体积的变化与平均应力成正比。，其产生的主应变图可能有三类：1.具备一个正应变及负应变；2.具备一个负应变和两个正应变；3.一个主应变为零，另两个应变之巨细相等符号相反。
2.冲裁是利用模具使板料产生分离的一种冲压工序，冲裁是最基本的冲压工序。冲裁是分离工序的总称，她包括落料、冲孔、切断、修边、切舌、屈曲等多种工序。一般来讲，冲裁主要是指落料和冲孔工序。3.冲裁的变型历程：1.弹性变型阶段（变型区内部材料应力小于屈服应力）；2.范性变型阶段（变型区内部材料应力大于屈服应力）；3.断裂分离阶段（变型区内部材料应力大于强度极限）。
4.冲裁断面可分为较着的四个部分：塌角、光亮、毛面和毛刺。
5.冲裁件质量：指断面状况、尺寸精密度和形状误差。在影响冲裁件质量的组成因素中，间隙时主要的因素之一。冲裁件的断面质量主要指塌角的巨细、光面约占板厚的比例、毛面的斜角巨细及毛刺等。间隙合适时，冲裁时上下刃口处所产生的剪切裂纹基本重合，这韶光面约占板厚的1/2~1/3，切断面的塌角、毛刺和斜度均很小，纯粹基本餍足一般冲裁件的要求。间隙过钟头，击模刃口处的裂纹比合理间隙时向外错开一段距离；间隙过大时，击模刃口处的裂纹比合理间隙时向内错开一段距离，材料的屈曲与拉申增大，拉应力增大，范性变型阶段较早竣事，致使断面光面减小，塌角与斜度增大，形成厚而大的拉长毛刺，且难以去除，同时冲裁件的翘曲现象严重，影响生产的正常进行。（材料的相对厚度越大，弹性变型量越小，因而作件的精密度也越高。冲裁件尺寸越小，形状越简单则精密度越高。）
击凹模刃口尺寸计较的依据和计较准则：在冲裁件尺寸的测量和是使用中，都因此光面的尺寸为基准。落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的，而孔的光面是击模刃口挤切材料产生的。故计较刃口尺寸时，应按落料和冲孔两种情况别离进行，其原则如下：1.落料：落料件光面尺寸与凹模尺寸相等，故应与凹模尺寸为为基准（落料凹模基本尺寸应去工件尺寸公差范围内的较小尺寸。）；2.冲孔：工件光面的孔径与击模尺寸相等，故应与击模尺寸为基准。（因冲孔的尺寸会随击模的磨损而减小，故冲孔击模基本尺寸应去工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸）；3.孔心距：当工件上需要冲制多个孔时，孔心距的尺寸精密度由凹模孔心距保证。4.冲模刃口制造公差：击凹模刃口尺寸精密度的选择应以能保证工件的精密度要求为准，保证合理的凹击模间隙值，保证模具一定的使用寿命。５.工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差。但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差。
7.冲裁件在条料、带料或板料的布置方法叫排样。冲裁件的现实面积与所用板料面积的百分点叫做材料的利用率，它是衡量合理利用材料的技术经济指标。8.冲裁所产生的废料可分为两类：一是结构废料，是由冲件的形状特点产生的；二是因为冲件之间和冲件与条料侧边之间的搭边以及料头、料尾和边料而产生的废料，称为工艺废料。
9.排样方法：有废料排样、少废料排样、无废料排样。10.搭边值简直定：排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫做搭边。搭边的有两个作用：一是补偿了定位误差和剪板误差，，确保冲出及格零件；二是可以增加条料刚度，方条子料送进，提高劳动生产率。
11.冲模型压成力中心简直定：冲压力协力的作用点称为模具的压力中心。模具的压力中心应该压力机滑块的中心线。
12.冲裁模具的分类：1.单工序模：无导向单工序冲裁模，导板式单工序冲裁模，导柱式单工序冲裁模；2.级进模是在压力机一次行程中，在模具的不同位置上同时完成数道冲压工序：固定挡料销和导正销定位的级进模，测刃定距的级进模；3.复合模是在压力机的一次行程中，在一副模具的统一位置上完成数道冲压工序：根据安装位置不同（击模、凹模）正装式复合模、倒装式复合模；
13.模具强度对排样的要求：孔距小的冲件，其孔要分步冲出，工位之间凹模壁厚小的，应增设空步，外形庞大的冲件应分步冲出，以简化击、凹模形状，增强其强度，便于加工和装配，测刃的位置应尽量制止导致击凹模局部工件而损坏刃口。
14.从正装式和倒装式复合模具结构分析中可以看出，两者各有优缺点。正装式较适用于冲制材料较软的或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距离较小的冲裁件。而倒装式不宜冲制孔边距离较小的冲裁件，但倒装式复合模结构简单，又可以直接利用压力机的打杆装配进行推荐，卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供有利前提，故应用十分广泛。，总之复合模生产效率高，冲裁件的内孔与外圆的相对位置精密度高，板料的定位精密度要求比级进模低，冲裁的轮廓尺寸较小。但复合模结构庞大，制造精密度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精密度要求高的冲裁件。
15.始用挡料装配：在级进模中为了解决首件定位问题，需要设置始用挡料装配。
16.卸料装配：1.固定卸料装配；2.弹压卸料装配（卸料想到压料作用，冲压质量较好，平直度较高，适用，质量要求要高的冲载和薄板）；3.废料切刀装配。17.屈曲：是将板料、棒料、型材或管料等屈曲一定形状和角度的零件的一种冲压成形工序。18.应变中性层：在缩短与伸长两变型区域之间，必有一层金属纤维变型前后长度连结不变。19.屈曲变型区内板料横断面形状变化分为：1.宽板屈曲时，横断面形状几乎不变，仍为长方形；2.窄板屈曲时，原长方形断面变成了扇形。生产中通常是宽板屈曲。
20.r/t称为板料的相对屈曲半径，是表示板料屈曲变型程度的重要参量。相对屈曲半径越小，表示屈曲变型程度越大。
21.板料范性屈曲的变型特点：1.应变中性层位移的内移；2.变型区内板料的变薄和增长；3.变型区板料剖面的畸变、翘曲和破裂。22.最小屈曲半径：在保证屈曲件毛坯外表面纤维不发生破坏的前提下，工件所能屈曲成的内表面最小圆角半径，称为最小屈曲半径。生产中用它来表示材料屈曲时的成形极限。
23.影响最小屈曲半径的因素：1.材料的力学机能；2.零件屈曲中心角的巨细；3.板料的轧制方向与屈曲线夹角的关系；4.板料表面及冲裁断面的质量；5.材料的相对宽度；6.板料厚度
24.回弹现象：回弹现象产生于屈曲变型竣事后的卸载历程。
25.影响回弹的因素：1.材料的力学机能；2.相对屈曲半径r/t；3.屈曲中心角；4.屈曲体式格局及校正力巨细；5.工件形状；6.模具间隙。
26.拉深：是利用模具将平面毛坯制成开口空心零件的一种冲压工艺方法。
27.起皱和拉裂是影响拉深历程的两个主要因素：28.起皱：在拉深历程中，毛坯击缘在切向压应力作用下，可能产生范性失稳而拱起的现象。29.起皱的原因：毛坯击缘的切向压应力过大，最大切向压应力产生在毛坯击缘外缘处，所以起皱首先在外缘处起头。
30.拉裂：影响摩擦阻力的因素有：1.压边力的影响；2.相对圆角半径的影响；3.润滑油的影响；4.击凹模间隙的影响；5.表面粗糙度的影响。
31.拉深系数：是指每次拉深后圆筒形零件的直径与拉深前毛坯的直径之比，m表示。
32.极限拉深系数：把材料既能拉深成形又不被拉断时的最小拉深系数。
33.影响拉深系数的因素：1.材料力学机能的影响；2.材料相对厚度的影响；3.拉深次数的影响；4.压边力的影响；5.模具工作部分圆角半径及间隙的影响。34.分子化合物塑料的分类：1.按照合成树脂的分子结谈判受热时的行为分类：热范性分子化合物塑料、热固性分子化合物塑料；2.按分子化合物塑料应用范围分类：通用分子化合物塑料、工程分子化合物塑料、特殊的一种分子化合物塑料。
35.聚合物的热能功学机能：聚合物的物理、力学机能与温度紧密亲密相关，当温度变化时，聚合物的受力行为发生变化，呈现出不同的力学状态，表现出分阶段的力学机能特点。在温度较低时（低于温度时）曲线基本水平的，变型量很小。当温度上升时（）曲线起头急剧变化，很快趋于水平。如果温度继续上升，变化迅速发展，弹性模量很快下降，聚合物产生粘性流动，成为粘流态，此时变化是不可逆的物体成为液态。
36.注射工艺历程，注射历程一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模。
37.成品的后处理：分子化合物塑料成品脱模后常需要进行适当的后处理（退火和调试），以便改善和提高成品的机能和尺寸的稳定性。
38.压力：注射成型历程中的压力包括塑化压力与注射压力两种。塑化压力又称背压，是指注射机螺杆顶部的熔体在螺栓连结不后退时所产生的压力。注射压力：用以克服熔体从料筒流向型腔的流动阻力，提供充模速率及对熔体进行压实等。
39.根据工艺的有关要求，应尽量使成品各部分的壁厚均匀，制止局部太厚与太薄，否则，成型后因收缩不均会使成品变型或产生缩孔、缺刻及填充不足等缺陷。P83
40.注射模由动模与定模两大部分组成。41.根据模具中各个零件的不同功能，注射模可由以下七个系统和机构组成：1.成型零部件；2.浇注系统；3.导向与定位机构；4.脱模机构；5.侧向分型与抽心机构；6.温度调治系统；7.排气系统。
42.按模具总体结构特征分类：1.单分型面注射模；2.双分型面注射模；3.带有侧向分型与抽心机构的注射模；4.带有活动成型零件的注射模；5.机动脱螺纹的注射模；6.无流道注射模。
43.分型面：是模具上用于取出塑件和浇注系统冷凝料的可分离的接触面。
44.选择分型面的原则：基本原则-分型面应选择在塑件断面轮廓最大的位置，以便顺便脱模。还应考虑因素：1.分型面的选择应便于塑件脱模并简化模具结构；2.分型面的选择应考虑塑件的技术要求；3.分型面应尽量选择在不影响塑件外观的位置；4.分型面的选择应有利于排气；5.分型面的选择应便于模具零件的加工；6.分型面的选择应考虑注射机的技术参量。45.注射系统的组成及作用：浇注系统是指模具中分子化合物塑料熔体由注射机喷嘴至型腔之间的进料通道。其作用是将分子化合物塑料熔体充满型腔并将注射压力传递到型腔的各个部位，以获得组织密致，轮廓清晰，表面光洁、尺寸精确的塑件。
46.浇注系统的组成：主流道、分流道、浇口、冷料穴（它可以设置在主流道的末端，还可以设置在各分流道的转向处，甚至在型腔料流的末端）。47.流道设计：1.主流道一般设计成圆锥形，其锥角一般在2~4°内壁表面粗糙度为0.4
~0.8um；2.为了保证主流道与注射机喷嘴精密接触，防止料漏，一般主流道与喷嘴对接处作成球面凹坑，其半径，其最小直径。凹坑深度取h=3~5mm；3.为减少熔体冲模时的压力损不和睦分子化合物塑料损耗，应尽量缩短主流道的长度，一般主流道的长度控制在60mm内。
48.凹模的结构设计：凹模也可以称为型腔、凹模型腔，用以形成塑件的外形轮廓，按结构形式的不同可分为：整体式，整体嵌入式、镶拼组合式和瓣合式四品类型。
49.击模和型心的结构形式分为：整体式、整体嵌入式、镶拼组合式、活动式等。
50.导向机构的作用：注射模导向与定位机构，主要用来保证动模和定模两大部分和模内其他零件之间的准确配合和可靠的分开，以制止模内各零件发生碰撞和干预干与，并确保塑件的形状和尺寸精密度。51.导向机构的设计：导向机构的作用：导向、定位、承受一定的侧压。导柱导向机构是利用导柱与导柱孔之间的间隙配合来保证模具的对合精密度，导柱、导套组合形式。
52.脱模机构的分类：1.推杆，推出塑件；2.推杆固定板，固定推杆；3.推板导套，为推板运动导向；4.推板导柱为推板运动导向；5.拉料杆使浇注系统凝料从模具中脱出；6.推板；7.支承钉；8.复位杆使推板在顶出塑件后复位。
53.脱模机构的设计原则：1.脱模机构运动的动力一般来自于注射机的推出机构，故脱模机构一般设置在注射模的动模内；2.脱模机构应使塑件在顶出历程中不会变型损坏；3.脱模机构应能保证塑件在顶出开模历程中留着设置有顶出机构的动模内；4.脱模机构应尽量简单可靠，有合适的推出距离；5.若塑件需留在动模内，脱模机构应设置在定模内。
54.简单脱模机构的形式：推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、推块推出机构、结合推出机构、压缩空气推出机构。
55.复位机构的设计：为了进行下一循环的成型，脱模推出机构在完成塑件的顶出动作后必须回到初始位置。常用的复位机构：弹簧复位（在推板与动模支承板之间安装压缩弹簧）和复位杆复位两种。顶出形式：推件板顶出、推杆顶出、推管顶出，一般需要设置复位机构。
56.斜导柱抽芯机构分类：斜导柱在定模、滑块在动模，斜导柱和滑块同在定模，斜导柱在动模、滑块在定模，斜导柱和滑块同在动模。
57.斜导柱的倾斜角：抽拨力Q一按时，倾斜角减小，倾斜柱所受的屈曲力P也越小；但当导柱的有效工作长度一按时，若倾斜角减小，抽心距S也将减少，这对抽心不利。故确定斜导柱的倾斜角时，要兼顾抽心距以及斜导柱所受的屈曲力，通常采用15°~20°，{"Error":{"code":"8","Message":"badrequest","LogId":"2436383662"}}{"Error":{"code":"8","Message":"badrequest","LogId":"3977755626"}}正装式复合模
1-导料销2-挡料销3-凹击模4-弹压卸料板5-凹模6-击模7-打杆8-推板9-推杆10-推件板正装式复合模
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