模具设计的设计步骤

模具设计的流程

引导语：模具设计相信生活中知道它是具体做什么的没有多少人，但它却与我们的生活用具息息相关。我这里为大家大概介绍一下模具设计的流程。

一、设计基本思路：

根据塑件的基本要求和塑料的工艺性能，认真分析塑件的工艺性，正确确定成型方法及成型工艺，选择合适的塑料注射成型机，然后进行塑胶模具设计。

二、设计时所需注意事项：

1、考虑塑料注射成型机工艺特点和模具设计的关系

2、模具结构的合理性、经济性、适用性和切合实际可行性。

3、结构形状及尺寸的正确性，制造工艺可行性，材料及热处理要求和正确性，视图表达，尺寸标准，形状位置误差及表面粗糙度等技术要求要符合国际标准或国家标准。

4、设计时应考虑到便于加工与维护维修，安全可靠等因素。 5、结合生产实际条件考虑设计模具的'加工容易，成本低。

6、对于复杂的模具，考虑采用机械加工方法或是采用特殊加工方法，加工后如何装配，试模后具有足够的修模余量等问题。

　 　三、塑胶模具设计流程：

1、接受任务书：

一般有以下三种情况：

A：客户给定审定的塑件图样及其技术要求(二维电子图档，如AUTOCAD，WORD等)。此时需要构建三维模型(产品设计工作内容)，然后出二维工程图。 B：客户给定审定的塑件图样及其技术要求(三维电子图档，如PROE，UG，SOLIDWORKS等)。只要出二维工程图。(为常用情况)

C：客户给定塑件样品，手板，实物。此时要求测绘塑件抄数处理，然后构建三维模型，再出二维工程图。

2、收集，分析和消化原始资料： A：分析塑件

a:明确塑件的设计要求，通过图样了解该塑件所用材料，设计要求，对复杂形状和精度要求高的塑件的使用场合，装配及外观要求等。

b:分析塑件的成型工艺的可能性和经济性

c:明确塑件的生产批量(生产周期，生产效率)一般客户订单内有注明。 d:计算塑件的体积和重量。

以上的分析主要是为了选用注射设备，提高设备利用率，确定模具型腔数及模具加料腔尺寸。

B：分析塑料的成型工艺：

成型方法，成型设备，材料型号，模具类别等。 3、掌握厂家实际生产情况： A：厂家操作工人的技术水平 B：厂家现有设备技术

C：成型设备的技术规范

注射机定位圈的直径，喷嘴前端球面半径及孔径大小，最大注射量、注射压力、注射速度、锁模力，固定侧与可动侧之间的最大及最小开距，固定板与可动板的投影面积大小及安装螺孔位置及大小，注射机调距螺母可调长度，最大开模行程，注射机拉杆的间距，顶出杆直径及位置、顶出行程等。

D：厂家所常用厂商模具材料及配件的订购和加工处理方法(最好在本厂加工) 4、确定模具结构：

一般理想的模具结构：

A：工艺技术要求：几何形状，尺寸公差，表面粗糙度等符合国际化标准。 B：生产经济要求：成本低，生产率高，模具使用寿命长，加工制造容易。 C：产品质量要求：达到客户图样所有要求。

模具设计需要注意哪些

中国的模具生产技术有了很大的提高,模具生产水平有些已接近或达到国际水平。那么模具设计需要注意哪些呢?下面我就给大家讲讲这块。

一、接受任务书

成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下：

1. 经过审签的正规制制件图纸?并注明采用塑料的牌号、透明度等。

2. 塑料制件说明书或技术要求。

3. 生产产量。

4. 塑料制件样品。

通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。

二、收集、分析、消化原始资料

收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料以备设计模具时使用。

1. 消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么?塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理?熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。

2. 消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当?能否落实。成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。

3. 确定成型方法

采用直压法、铸压法还是注射法。

4. 选择成型设备

根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容，注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。

5. 具体结构方案

① 确定模具类型

如压制模、敞开式、半闭合式、闭合式、铸压模、注射模等。

② 确定模具类型的主要结构

选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数在绝对的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。

三、影响模具结构及模具个别系统的因素很多很复杂

1. 型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。对于注射模来说，塑料制件精度为3级和3a级，重量为5克，采用硬化浇注系统，型腔数取4-6个，塑料制件为一般精度4-5级，成型材料为局部结晶材料，型腔数可取16-20个，塑料制件重量为12-16克，型腔数取8-12个，而重量为50-100克的塑料制件，型腔数取4-8个。

对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个，16-32个和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件最多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至50%。

2. 确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工、排气、脱模及成型操作?塑料制件的表面质量等。

3. 确定浇注系统：主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小和排气系统，排气的方法、排气槽位置、大小?。

4. 选择顶出方式：顶杆、顶管、推板、组合式顶出、决定侧凹处理方法、抽芯方式。

5. 决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。

6. 根据模具材料、强度计算或者经验数据?确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置。

7. 确定主要成型零件，结构件的结构形式。

8. 考虑模具各部分的强度?计算成型零件工作尺寸。 以上这些问题如果解决了模具的结构形式自然就解决了。这时就应该着手绘制模具结构草图?为正式绘图作好准备。

四、绘制模具图

要求按照国家制图标准绘制?但是也要求结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。在画模具总装图之前，应绘制工序图，并要符合制件图和工艺资料的要求。由下道工序保证的尺寸应在图上标写注明"工艺尺寸"字样。如果成型后除了修理毛刺之外，再不进行其他机械加工，那么工序图就与制件图完全相同。

在工序图下面最好标出制件编号、名称、材料、材料收缩率、绘图比例等。通常就把工序图画在模具总装图上。 绘制总装图尽量采用1：1的比例，先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。

五、模具总装图应包括以下内容

1. 模具成型部分结构

2. 浇注系统、排气系统的结构形式

3. 分型面及分模取件方式

4. 外形结构及所有连接件、定位、导向件的位置

5. 标注型腔高度尺寸(不强求)根据需要及模具总体尺寸

6. 辅助工具，取件卸模工具，校正工具等

7. 按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表

8. 标注技术要求和使用说明。

六、模具总装图的技术要求内容

1. 对于模具某些系统的'性能要求。例如对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求。

2. 对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。

3. 模具使用，装拆方法。

4. 防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。

5. 有关试模及检验方面的要求。

七、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。

1. 图形要求：一定要按比例画，允许放大或缩小。视图选择合理，投影正确，布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配?图形尽可能与总装图一致，图形要清晰。

2. 标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为先标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。在非主要零件图上先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。

3. 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。"其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。

4. 其它内容：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。

八、校对、审图、描图、送晒

A. 自我校对的内容是

1. 模具及其零件与塑件图纸的关系

模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度、结构等是否符合塑件图纸的要求。

2. 塑料制件方面

塑料料流的流动、缩孔、熔接痕、裂口、脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求。图案设计有无不足、加工是否简单、成型材料的收缩率选用是否正确。

3. 成型设备方面

注射量、注射压力、锁模力够不够?模具的安装、塑料制件的南芯、脱模有无问题、注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。

4. 模具结构方面

1)分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会发生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。

2)脱模方式是否正确、推广杆、推管的大小、位置、数量是否合适、推板会不会被型芯卡住、会不会造成擦伤成型零件。

3)模具温度调节方面。加热器的功率、数量、冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。

4)处理塑料制件制侧凹的方法、脱侧凹的机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。

5)注、排气系统的位置、大小是否恰当。

5. 设计图纸

1) 装配图上各模具零件安置部位是否恰当，表示得是否清楚，有无遗漏。

2) 零件图上的零件编号、名称?制作数量、零件内制还是外购的，是标准件还是非标准件，零件配合处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量，模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是否标记、叙述清楚。

3) 零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误，不要使生产者换算。

4) 检查全部零件图及总装图的视图位置，投影是否正确，画法是否符合制图国标，有无遗漏尺寸。

6. 校核加工性能

所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标等是否有利于加工。?

7. 复算辅助工具的主要工作尺寸

B. 专业校对原则上按设计者自我校对项目进行，但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。描图时要先消化图形，按国标要求描绘，填写全部尺寸及技术要求。描后自校并且签字。

C. 把描好的底图交设计者校对签字，习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查、会签、检查制造工艺性。

D. 编写制造工艺卡片：由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡片，并且为加工制造做好准备。在模具零件的制造过程中要加强检验，把检验的重点放在尺寸精度上。模具组装完成后由检验员根据模具检验表进行检验，主要的是检验模具零件的性能情况是否良好，只有这样才能俚语模具的制造质量。

九、试模及修模

虽然是在选定成型材料、成型设备时在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后进行试模试验，看成型的制件质量如何。发现总是以后进行排除错误性的修模。

塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前应当根据塑件出现的不良现象的实际情况，进行细致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时才考虑修理模具。

模具设计自学五大步骤

第一步：对所设计模具之产品进行可行性分析，以电脑机箱为例，首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组立分析，即我们工作中所说的套图，确保在模具设计之前各产品图纸的正确性。

第二步：在产品分析之后所要进行的工作，对产品进行分析采用什么样的模具结构，并对产品进行排工序，确定各工序冲工内容，并利用设计软件进行产品展开。

第三步：备料，依产品展开图进行备料，在图纸中确定模板尺寸，包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等，注意直接在产品展开图中进行备料。

第四步：在备料完成后即可全面进入模具图的绘制，在备料图纸中再制一份出来，进行各组件的绘制，如加入螺丝孔，导柱孔，定位孔等孔位，并且在冲孔模中各种孔需线切割的穿丝孔，在成型模中，上下模的成型间隙，一定不能忘记。

第五步：在以上图纸完成之后，其实还不能发行图纸，还需对模具图纸进行校对，将所有配件组立，对每一块不同的模具板制作不同的图层，并以同一基准如导柱孔等到进行模具组立分析，并将各工序产品展开图套入组立图中，确保各模板孔位一致以及折弯位置的上下模间隙配合是否正确。

模具设计及制作的六大步骤讲解：

1、材料的选择

模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着极为重要的影响。绿色设计的材料选择必须建立在绿色材料的基础上， 摒 弃过去对材料进行表面处理所采用的化学方法。代之以物理的方法以达到防腐或易于脱模的目的。

选择优质镜面模具钢加工模具型腔用不锈钢材料来加工防腐的模具以替代电镀或用对环境的危害小和镍磷镀替代电镀铬。

绿色材料应具备的基本性能有：①低污染、低耗能、低成本：②易加工和加工过程中无污染或少污染：③可降解，可重复使用。

2、设计规范化、标准化

模具标准化是组织模具专业化生产的前提。而模具的专业化生产是提高模具质量、模具制造周期、降低成本的关键。

采用和购买标准模架及其它标准件。模架及标准件由专门的厂家、企业通过社会化分工进行生产，使有限的资源得到优化配置。

模具通常在报废之后只是凸凹模不能再用.但是模架还基本完好无损.因此使用标准模架有助于模架的再利用。

冲压模和注塑模的模架都有很多种类，而这些模架也基本是由标准的上下模座。导柱。导套等部件组成。同时.模架的标准化可以使生产模架所使用的设备大大减少，从而节约资源。也利于管理。

模具各结构单元的规范化、标准化。这样可加快设计速度，缩短设计周期，方便加工管理。

3.可拆卸性设计

模具在使用过程当中，部分零部件由于承受过大的摩擦与冲击，磨损较大。这时，只需更换这部分零部件模具仍可使用。

另外，有时只要更换工作零件，即可实现一种新产品的生产。不可拆卸不仅造成大量可重复零部件材料的浪费。 而且因废弃物不好处置.还会严重污染环境。

因而在设计初期就要考虑到拆卸的问题：

①尽可能选择通用结构，以便更换。

②在满足强度要求的前提下。尽量采用可拆卸联接。如用螺纹联接，不用焊接、铆接等。

4.制造环境设计

机械生产车间，尤其是冲压车间的噪音和污染非常严重。对工作人员的身体健康造成非常大的威胁，也干扰了周边的安宁，所以，在进行模具设计的时候要对产生的噪音加以控制，甚至消除。

通常消除机器噪音的方法有以下几种方法：用v带代替齿轮传动以摩擦离合器代替刚性离合器做好飞轮等回转体的动平衡：在压力机产生噪音的'主要部位加盖隔音罩：采用有减震器的无冲击模架等。

5.包装方案设计

包装方案的设计主要包括三方面：包装材料的选用、包装结构的改进以及包装材料及其废弃物的回收利用。包装材料的使用和废弃物对环境产生了巨大的影响.尤其是一些难以回收或难降，解的材料，这些材料只能焚烧或掩埋。因此，产品的包装应尽量从简及使用绿色包装材料(无毒、无公害、易回收、易降解的材料)，这样既可以减少资源的浪费，又可以减少对环境的污染。

6、回收处理设计

模具回收处理就是在模具的设计阶段就考虑模具使用后回收利用的可能性及回收处理的方法及费用。回收性设计的主要内容包括可回收材料及标志、回收处理方法、回收性的技术经济评估和回收性的结构设计。其主要措施如下①使用对环境影响较模具材料，如无毒无害的材料、可再生材料、易回收的材料等②使用可重新利用的材料③对使用过的模具零部件进行翻新、再加工等。

模具设计，顾名思义就是设计模具。给你一件产品，或者一张图纸，你要根据产品或者图纸设计出能够加工出相应产品的模具图纸，然后，各个机加工种根据模具的图纸制作出能够生产出合格产品的模具来。

模具设计要点有哪些

模具种类很多，根据加工对象和加工工艺可分为：①加工金属的模具。②加工非金属和粉末冶金的模具。按所成型的'材料的不同，模具可分为五金模具、塑胶模具、以及其特殊模具。根据结构特点，模具又可分为平面的冲裁模和具有空间的型腔模。那么模具设计要点有哪些呢?下面我就给大家讲讲这块。

1.一般平板成品不宜中间进胶﹐以防弯曲变形。

2.一仍般情况下STP在RP正下方。

3.当模座较大时﹐STP的间隔为150--200mm。

4.锁上下顶出板的螺丝间隔为150--200mm。

5.当有顶针在滑块下方或斜梢有靠破时﹐上下顶出板要装有强制回位机构。

6.成品拔模斜度以减胶为基准。

7.设计水路时﹐尽量不要采用水管直接接入模仁﹐而改用模进水管用"O"RING联接模仁。

8.SP尽量将其直径取大并布置在成品的正投影面积下方。

9.冷却水路三原则﹕A.快速冷却﹐ B.均匀模温﹐ C.加工方便。

10.斜梢距模具中心应取整。

11.KO孔随注口衬套的偏心而偏心﹐且注口衬套的最大倾斜角度不得大于15°。

12.对于二片半模﹐上固定板与母模板之间的分模行程要用机构加以控制﹐LP在公模板上必需要有注导衬套﹐一般还需要有LK开闭器。

13.处理内侧倒钩的方法一般可用斜梢﹐内侧滑块﹐剥脱板(顶出中板)﹐顶出梢应尽量避免在滑块底下﹐以免发生碰撞或干涉。

14.一般模仁超出成品轮廓20--30mm,且距模具中心应取整，模板距模仁边框20--30mm, 若有滑块应考卢将模板加大﹐特别注意避免和回位梢干涉。