模具設計的總結(jié)

模具設計報告書

本設計對榨汁機料桶杯進行的注塑模設計，利用UG軟件對塑件進行了實體造型，對塑件結(jié)構(gòu)進行了工藝分析。明確了設計思路，確定了注射成型工藝過程并對各個具體部分進行了詳細的計算和校核。如此設計出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運用可靠，保證了與其他部件的配合。最后用autoCAD繪制了一套模具裝配圖和零件圖。本課題通過對榨汁機料桶杯的注射模具設計，鞏固和深化了所學知識，取得了比較滿意的效果，達到了預期的設計意圖關鍵詞：塑料模具；注射成型；模具設計；塑料是一種新型工程材料，發(fā)展速度迅猛，塑料的加工和成型工藝也越來越得到重視，其中注射成型是最常用的塑料零件成型方法。生活用品的塑料模具占了很大比例，在市場競爭白熱化的今天，電器外殼設計成為產(chǎn)品質(zhì)量的重要一環(huán)，最為突出和典型的就是手機，手機外殼注射模成為目前注射模制造行業(yè)最為復雜的模具之一，是手機結(jié)構(gòu)件制造的難點。因此，研究手機外殼注射模具的設計制造，具有較高的生產(chǎn)實用價值。手機外殼外觀要求很高，而且整機體積小、結(jié)構(gòu)復雜，因而對注射成型模具和成型工藝的要求極高。手機外殼注射模設計制造的最大難點在于澆注系統(tǒng)、脫模機構(gòu)。本課題來源于企業(yè)的生產(chǎn)實際，以大量的手機外殼注射模具設計制造為基礎，根據(jù)多年從事注射模設計制造的經(jīng)驗，總結(jié)工廠的生產(chǎn)工程實踐成果。研究手機外殼注射模具的整體結(jié)構(gòu)設計，澆注系統(tǒng)中澆道、澆口的形式、位置選擇，排溢系統(tǒng)的設計，塑件主要部位的脫模推出方式，以及制造方法和工藝要點。結(jié)合面蓋和鏡片兩個有代表性的塑件實例，以工廠實用為原則，詳細介紹了實際設計制造的方法和關鍵點。如何提高模具質(zhì)量，保證塑料產(chǎn)品的成型要求，在文中也作了敘述，并列出了實際生產(chǎn)中塑件可能出現(xiàn)缺陷的原因以及解決方法。

1、對所設計模具之產(chǎn)品進行可行性分析，以電腦機箱為例，首先將各組件產(chǎn)品圖紙利用設計軟件進行組立分析，即我們工作中所說的套圖，確保在模具設計之前各產(chǎn)品圖紙的正確性，另一方面可以熟悉各組件在整個機箱中的重要性，以確定重點尺寸，這樣在模具設計中很有好處的，具體的套圖方法這里就不做詳細的介紹了。

2、在產(chǎn)品分析之后所要進行的工作，對產(chǎn)品進行分析采用什么樣的模具結(jié)構(gòu)，并對產(chǎn)品進行排工序，確定各工序沖工內(nèi)容，并利用設計軟件進行產(chǎn)品展開，在產(chǎn)品展開時一般從后續(xù)工程向前展開，例如一產(chǎn)品需要量五個工序，沖壓完成則在產(chǎn)品展開時從產(chǎn)品圖紙開始到四工程、三工程、二工程、一工程，并展開一個圖形后復制一份再進行前一工程的展開工作，即完成了五工程的產(chǎn)品展開工作，然后進行細致的工作，注意，這一步很重要，同時需特別細心，這一步完成的好的話，在繪制模具圖中將節(jié)省很多時間，對每一工程所沖壓的內(nèi)容確定好后，包括在成型模中，產(chǎn)品材料厚度的內(nèi)外線保留，以確定凸凹模尺寸時使用，對于產(chǎn)品展開的方法在這里不再說明，將在產(chǎn)品展開方法中具體介紹。3、備料，依產(chǎn)品展開圖進行備料，在圖紙中確定模板尺寸，包括各固定板、卸料板、凸凹模、鑲件等，注意直接在產(chǎn)品展開圖中進行備料，這樣對畫模具圖是有很大好處的，我所見到有很多模具設計人員直接對產(chǎn)品展開圖進行手工計算來備料，這種方法效率太低，直接在圖紙上畫出模板規(guī)格尺寸，以組立圖的形式表述，一方面可以完成備料，另一方面在模具各配件的工作中省去很多工作，因為在繪制各組件的工作中只需在備料圖紙中加入定位、銷釘、導柱、螺絲孔即可。

4、在備料完成后即可全面進入模具圖的繪制，在備料圖紙中再制一份出來，進行各組件的繪制，如加入螺絲孔，導柱孔，定位孔等孔位，并且在沖孔模中各種孔需線切割的穿絲孔，在成型模中，上下模的成型間隙，一定不能忘記，所以這些工作完成后一個產(chǎn)品的模具圖差不多已完成了80%，另外在繪制模具圖的過程中需注意：各工序，指制作，如鉗工劃線，線切割等到不同的加工工序都有完整制作好圖層，這樣對線切割及圖紙管理有很大的好處，如顏色的區(qū)分等，尺寸的標注也是一個非常重要的工作，同時也是一件最麻煩的工作，因為太浪費時間了。

5、在以上圖紙完成之后，其實還不能發(fā)行圖紙，還需對模具圖紙進行校對，將所有配件組立，對每一塊不同的模具板制作不同的圖層，并以同一基準如導柱孔等到進行模具組立分析，并將各工序產(chǎn)品展開圖套入組立圖中，確保各模板孔位一致以及折彎位置的上下模間隙配合是否正確。

08應用：杜朝寧學號：201*30130103

擴展閱讀：模具設計心得(講得很全面)

模具設計心得(講得很全面)▲設計事例研究一.設計準備

1.必需的圖紙、金型仕樣書的內(nèi)容等的確認：

在正式的金型設計之前，下列圖紙或文件通常要具備：

①部品圖；②金型設計制作仕樣書；③設計制作契約書；④其他并且要對上述資料完全理解，不明確處要得到客戶的確認。2.把握圖面的概要

部品圖決定了金型設計的最終目的，必須透徹地理解。日本客戶提供的部品圖是按照JIS制圖規(guī)定采用三角法繪制的，通常由以下部分構(gòu)成：

正面圖、平面圖、側(cè)面圖、斷面圖、詳細圖、參考圖、注記、公差一覽、仕上記號一覽、標題欄、其他

在視圖過程中要注意以下方面：

①公差要求較嚴格處；②對金型構(gòu)造有影響的部位；②現(xiàn)有圖面無法理解的部分；④注記中特別突出的事項⑤特殊的材料和熱處理要求；⑥部品壁厚較薄處（t熔融樹脂在注射時，會在金型分型面上產(chǎn)生一個相當大的注射壓力。如注射機最大型締力小于注射壓力，則模板之間就會產(chǎn)生縫隙，發(fā)生溢邊現(xiàn)象。必要型締力的計算如下：F=P×AF：必要型締力（Kg）P：注射壓力（Kg/cm2），取300～500，視成型條件而定A：制品在注射方向上的投影面積cm2必要射出體積的檢討

在選擇注射機時，要進行射出體積的檢討。

包括聊吧、制品在內(nèi)的體積總和要小于注射機最大注射量的1/2～2/3⑴其他事項

如客戶提供的資料不全，需跟客戶聯(lián)系，取得全部資料。使用彩筆標記出自己認為較重要的，以利于下一步的設計。

二.成型品基本圖的設計

下圖是金型設計工作的大致流程：

初期檢討→成型品基本圖設計→金型構(gòu)造設計→部品圖設計→檢圖→出圖

塑料注射金型的設計從成型品基本圖的設計入手，其正確與否決定了成型制品的好壞。下面就成型品基本圖的設計手法進行講解：1.了解成型材料的特性

最關鍵的是流動性能的好壞和收縮率的大小2.可充填性的檢討

應全面考慮以下幾個方面:

①型腔可否完全填充；②溶接痕的位置；③氣泡的發(fā)生；③成型品的變形；⑤點澆口的切斷痕；⑥其他

在設計工作中，根據(jù)工作條件，采用下述方法來分析驗證：①類似金型的比較；②流動比（L/T）的計算；③CAD、CAE3.澆口位置的確定4.澆口形狀的確定5.分型面的確定應參照下述原則:

①盡量采用平面;②易于加工;③無離型不良發(fā)生;④外觀上分割線無影響處.6.金型制作寸法的決定

由于塑料冷卻以后的收縮性，故金型制作寸法要考慮“成型收縮率”，方法如下：（以收縮率0.2%為例）

①兩側(cè)公差:L=25±0.05→L0=1.02×25=25.5

②片側(cè)公差:L=3-0.2→L0=[(3+2.8)/2]×1.02=2.96經(jīng)過上述方法計算出的寸法，要經(jīng)過以下兩方面的補正：①金型制作上可修改性的補正。②奇數(shù)寸法的偶數(shù)化。

7.拔模斜度的決定（固定側(cè)）

為防止離型不良，有必要在固定側(cè)型芯處設置拔模斜度，但要在成型品公差范圍內(nèi)，一般以30’～3°為宜。

8.拔模斜度的決定（可動側(cè)）

如有必要，可動側(cè)也可加拔模斜度，但一般可不加。如有頂出不良，可通過加裝頂桿的方法來解決。9.頂桿的配置按照以下原則：

①頂出面積盡可能大，因細小的頂桿孔難以加工。

②盡量采用圓頂桿，因方頂出孔難以加工（但利用鑲件分割線做出的較簡單）。③頂桿要配置在型芯附近。

④頂桿孔周圍最小1mm壁厚保證。10.生產(chǎn)數(shù)的記入

三.金型構(gòu)造設計

成型品基本圖完成以后，即可開展最重要的工作-金型構(gòu)造圖面的設計。這部分工作占金型設計全部研討工作的80%。下面就是具體的設計流程：1.成型機金型取付仕樣的確認：①滑桿間距的確認

金型大小不可超過滑桿間距，通常要留20mm以上的安全距離。②最小型厚的確認

金型的型厚要大于注射機的最小型厚③最大開模行程的確認④最大鎖模力的確認⑤理論射出容量的確認

⑥定位圈直徑的確認（以選擇定位圈型號）

⑦注射機噴嘴先端形狀的確認（以選擇澆口套型號）⑧最大型厚的計算

T=最小型厚+最大開模距離-S1-S2-S2.型腔配置方法的檢討

對于多型腔模具而言，要妥善安排型腔位置，使之投影中心完全位于模架中心上，并使流道最短地達到均衡進料。3.型腔壁厚度的確定見P126～P131附錄論述4.模架的選擇

對于塑料注射模具而言，模架均已標準化。我公司均采用日本FUTABA（雙葉）的模架。在選擇模架時，除了大小規(guī)格外，應確認以下方面：

①導柱導套的位置，有的導柱在固定側(cè)，而有的在可動側(cè)。根據(jù)需要來選擇。

②對于各模板的厚度，應結(jié)合成型品基本圖來確認。一般來說，要使鑲件非成形部分的長度在30mm左右為宜。

③目前我們有FUTABA的標準模架CAD庫，可使用它來快速生成模架圖。.分型動作的決定

在模板厚度確定后，進行分型動作的檢討。①固定側(cè)型板與流道板之間的開模距離S1S1=點澆口套長度+澆口套長度+10～20

②流道板與固定側(cè)座板之間的開模距離S2S2=拉料勾勾頭長度+3mm安全距離③止動螺栓長度決定L=固定側(cè)型板厚+S1

④止動螺栓頭部長度決定⑤支撐導柱長度決定

L=固定側(cè)型板厚+S1+流道板厚+S2+固定側(cè)座板厚⑥拉料勾長度決定⑦流道頂出裝置決定⑧澆口套周邊機構(gòu)決定

⑨要做到使成形品頂出后自然落下的模具布局6.澆口套采用PUNCH市販品

7.開模次序的確定,并采用相應機構(gòu)來確保這種開模次序的實現(xiàn).8.流道從流道板順利脫出的方法:

采用RUNNEREJECTINGSET(MISUMI市販品)9.支撐柱配置的檢討

在注射時,注射機會在可動側(cè)型板的底部產(chǎn)生一個瞬間的注射壓力,引起型板變形.為防止此種現(xiàn)象發(fā)生,可在模架中設置支撐柱,以不妨礙頂桿和力征安排在每個型腔附近為原則.10.冷卻水孔的決定

為了恒定模具溫度，必須開設冷卻水孔，通以冷卻用水。

冷卻水孔的大小與冷卻效率關系不大，中等大小的模具一般采用ф8.5的水孔即可，接口處采用PT1/8的管螺紋。

冷卻水孔的位置與數(shù)量與冷卻效果有密切關系，在確定時，應盡可能地靠近型腔和盡可能地多，但不要發(fā)生干涉。11.頂出部分的配置

結(jié)合成形品基本圖，合理配置頂桿位置，注意不要與冷卻水孔及支撐柱等部件發(fā)生干涉。12.澆口套的配置

本公司均采用PUNCH公司的標準部品。

澆口套頭部SR寸法要比注射機噴嘴的SR寸法大1mm左右。澆口套開口處ф寸法要比注射機噴嘴的ф寸法大0.5mm左右。對于錐度來說，采用片側(cè)1°比較好。13.定位圈的配置

結(jié)合成形機仕樣，采用PUNCH市販品。14.排氣道的配置

為了使型腔內(nèi)空氣順利排出，有時需設排氣道。不過一般設計中不予考慮，生產(chǎn)中如發(fā)現(xiàn)有排氣不良，再予以解決。

15.頂出導柱與頂出導套的設計

為了提高頂出部件運動的精度，從而延長頂桿、型芯壽命，防止頂桿拉傷，可設計頂出導柱與頂出導套。

16.部品番號的確定

本公司制定有金型用部品番號的命名規(guī)則，按此規(guī)則進行確定。17.其他

至此，金型的構(gòu)造設計基本完成。

四.部品圖設計

在進行構(gòu)造設計完成以后，根據(jù)成形品基本圖和金型構(gòu)造圖進行金型部品圖設計，包括下述內(nèi)容：

設計需加工的部品圖面。外構(gòu)件追加工部品圖面。購入部品仕樣書。1.型腔部分的設計：

從金型構(gòu)造圖中把型腔部分的外形提取出來。X-Y方向與模板嵌合，注意公差與配合。Z方向采用螺釘或掛鉤或鍵固定均可。成形部分形狀與寸法

根據(jù)成形品基本圖來決定，并考慮以下方面：①成形品寸法公差。

②與別的部品之間的關系（配合）等。③便于金型的修正。

④機械加工方法所能達到的加工能力。⑤加工費用。⑥其他。

型芯均采用掛鉤的形式與型腔件配合，X-Y方向用公差來嚴格控制。澆口設計固定方法

材質(zhì)、硬度的決定考慮以下方面：

①成形品的形狀、寸法精度維持機能。②成形品表面品質(zhì)決定機能。③耐沖擊，剛性、強度要足夠。④耐腐蝕性。⑤耐磨性。⑥機加工性。⑦鏡面特性。⑧熱傳導性。⑨熱處理性。⑩材料價格。

2.固定側(cè)型芯的設計

形狀與寸法根據(jù)成形品基本圖確定。材質(zhì)的選擇參考上面的內(nèi)容。

可動側(cè)型芯、型腔設計大致與固定側(cè)相同，但多出頂出部分的設計內(nèi)容。

至此，金型部品圖中與成形有關的部分已完成，下面進行金型構(gòu)造部分的部品設計。

五.檢圖

部品圖設計完了以后要進行檢圖，這與設計工作同等重要。在投入生產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)錯誤，要比在生產(chǎn)中或完成后才發(fā)現(xiàn)要節(jié)省大量的金錢與精力。

檢圖工作，可由設計者自身承擔，也可由第三者擔任。在檢圖中應把握如下原則：詳細設計、重要設計檢查時，最好在精力充沛時進行。連續(xù)工作1～2小時，應休息10～15分鐘，保持頭腦清醒。不要懼怕失敗，在失敗中取得成長的經(jīng)驗。

不要從詳細設計著手，應從總體方案開始，這樣容易發(fā)現(xiàn)大的原則性的錯誤�？烧{(diào)查類似金型在使用過程中發(fā)生的問題，并與自己的設計工作相對照。檢圖工作主要內(nèi)容如下：1.重要的原則性的項目根據(jù)型芯、型腔明細表，有無遺漏設計的部分。金型取數(shù)是否合適。

分型面的設置是否正確？是否滿足金型仕樣書的要求？型腔可否完全填充？

制作費用是否在預算范圍內(nèi)？

成形品生產(chǎn)成本是否在預算范圍內(nèi)？金型納期可否完成？

為保證納期，是否采取了合理的措施？成形品型腔可否順利脫出？成形品型芯可否順利脫出？⑴澆口、流道的配置有無不當？⑵冷卻水道有無干涉處？

⑶支撐柱、頂桿、定出導向柱有無干涉？⑷成形收縮率計算是否正確？⑸鑲件分割方式是否正確？

⑹兩側(cè)相互配合的部件設計是否正確？⑺成形機取付仕樣是否滿足要求？⑻其他特殊要求是否滿足？2.金型構(gòu)造方面的檢討

目前的設計正確與否，有無可以改進之處？樹脂流動的預想是否正確？型芯、型腔離型對策正確與否？滑塊與滑動型芯的設計是否正確？配合處公差是否正確？排氣道是否合適？配合間隙是否合適？裝配時是否困難？拆卸是否方便？

對白化現(xiàn)象有無預防？

⑴兩側(cè)各部件之間有無干涉？3.進行詳細檢討的部分：有無尺寸相互不一致處？斷面形狀正確與否？部品個數(shù)是否正確？部品材質(zhì)是否正確？型板剛性是否滿足要求？

型腔剛性、強度是否滿足要求？澆口形狀是否合適？

加工方法是否經(jīng)過妥善考慮？電極設計是否正確？

標準部品發(fā)注書是否有誤？

⑴客戶仕樣變更部分是否已全部變更？⑵廢舊圖面是否已被替換？

⑶寸法公差、表面粗糙度有無過于嚴格處？⑷機械加工性是否適當？

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