模具设计中如何使用切力变稀

A. 模具设计流程

proe和ug会一种就可以了，要了解加工工艺，塑胶的特性，最好会模流分析（moldflow）不用精能忽悠一下建个模型就可以了，建议你以实践为主，书本上的知识对实际操作帮助不大，最好能找家公司从学徒做起，这样能了解工作流程和加工工艺，还有高手知道，进步会很快的。
一般注塑模设计流程大致是这样的。
1 客户来3D档（可能不还是最终的数据）。设计根据客户产品进行结构排位（包括分型面，拔模斜度，结构），用模流分析软件确定交口的最佳位置（小公司跳过这步)，制作组立图（小公司可能会用UG＋CAD的方法排位，这样快）交付客户确认，同时提出产品设计上导致不能加工或导致成型问题的部分的修改建议。
2 根据客人的反馈，开始3D建模（注意仔细阅读客户的任务书，了解产品的缩水，标准件的规格，进胶的形式等）。
3 采购钢料及标准件。定购模架（有的公司模架会自己做）
4 出2D图，组立图交付现场加工
5 设计务必要及时跟踪现场的加工，解决加工中遇到的问题（没一个设计能够一次就把一套模设计成功的，其中为了加工工艺的合理会进行设计的优化，当然牛b的设计能把问题控制在最低的程度）
6 试模，设计要根据试模的结果对模具进行调整和再优化。
7 设变，设计要根据客人的设变要求进行改模
8 图档的整理和存档，一个聪明的设计会把一些好的结构整理并保存以来作为自己的东西。
差不多就这些了，最后顺便说一下，其实模具设计没别人想象的那么好，非常的累，压力很大（尤其是在小公司）薪金其实也不高，付出同等的智慧和劳动来干其他的行业也许会赚更多的钱。
对了你真的像要做这行的话，为了有更好的发展最要去做一段时间的钳工或者CNC，EDM，WC多了解加工工艺。

B. 模具设计的流程是怎么样的

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

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。

资料拓展：

1、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，另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性，以确定重点尺寸。

2、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，在产品展开时一般从后续工程向前展开。

3、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，这样对画模具图是有很大好处的。

4．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，所以这些工作完成后一个产品的模具图差不多已完成了80%。

另外在绘制模具图的过程中需注意：各工序，指制作，如钳工划线，线切割等到不同的加工工序都有完整制作好图层，这样对线切割及图纸管理有很大的好处，如颜色的区分等，尺寸的标注也是一个非常重要的工作，同时也是一件最麻烦的工作，因为太浪费时间了。

5．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。

资料来源：网络模具设计

C. 模具的模具设计

按国家职业定义，模具设计是：从事企业模具的数字化设计，包括型腔模与冷冲模，在传统模具设计的基础上，充分应用数字化设计工具，提高模具设计质量，缩短模具设计周期的人员。 1． 模板之构成
冲压模具之构成将依模具种类及构成及相异，有顺配置型构造与逆配置型构造二大类。前者是最常使用的构造，后者构造主要用于引伸成形模具或配合特殊模具。
2. 模具之规格
(1).模具尺寸与锁紧螺丝
模板之尺寸应大于工作区域，并选择标准模板尺寸。模板锁紧螺丝之位置配置与模具种类及模板尺寸有关。其中单工程模具最常使用锁紧螺丝配置于四边角，最标准形式工作区域可广大使用。长形之模具及连续模具最常使用锁紧螺丝配置于四边角及中间位置。
(2).模板之厚度
模板之厚度选择与模具之构造、冲压加工种类、冲压加工加工力、冲压加工精度等有绝对关系。依据理论计算决定模具之厚度是困难的，一般上系由经验求得，设计使用的模板厚度种类宜尽量少，配合模具高度及夹紧高度加以标准化以便利采购及库存管理。 连续模具之主要模板有冲头固定板、压料板、凹模板等等，其构造设计依冲压制品之精度、生产数量、模具之加工设备与加工方法、模具之维护保养方式等有下列三种形式：(1)整块式，(2)轭式，(3)镶入式。
1． 整块式
整块式模板亦称为一体构造型，其加工形状必须是封闭的。整块式模板主要用于简单结构或精度不高的模具，其加工方式以切削加工为主(不需热处理)，采用热处理之模板必须再施行线切割加工或放电加工及研磨加工。模板尺寸长(连续模具)之场合将采用两块或多块一体型并用之。
2． 轭式
轭式模板之中央部加工成凹沟状以组装块状品。其构造依应用要求，凹沟部可以其他模板构成之。此轭式模板构造之优点有：沟部加工容易，沟部宽度可调整之，加工精度良好等。但刚性低是其缺点。
轭式模板之设计注意事项如下：
(1).轭板构部与块状部品之嵌合采中间配合或轻配合方式，如采强压配合将使轭板发生变化。
(2).轭板兼俱块状部品之保持功能，为承受块状部品之侧压及面压，必须具有足够的刚性。还有为使轭板沟部与块状部品得到密着组合，其沟部角隅作成逃隙加工，如轭板沟部角隅不能作成逃隙加工，则块状部品须作成逃隙加工。
(3).块状部品之分割应同时考虑其内部之形状，基准面必须明确化。为使冲压加工时不产生变形，亦要注意各个块状部品之形状。
(4).轭板组入许多件块状部品时，由于各块状部品之加工累积误差使得节距产生变动，解决对策是中间块状部品设计成可调整方式。
(5).块状部品采并排组合之模具构造，由于冲切加工时块状部品将承受侧压使各块状部品间产生间隙或造成块状部品之倾斜。此现象是冲压尺寸不良、冲屑阻塞等冲压不良之重要原因，因此必须有充分的对策。
(6).轭板内块状部品之固定方法，依其大小及形状有下列五种：A.以锁紧螺丝固定，B.以键固定，C.以揳形键固定，D.以肩部固定，E.以上压件(如导料板)压紧固定。
3． 镶入式
模板中加工圆形或方形之凹部，将块状部品镶合嵌入于模板中，此种模板称为镶入式构造，此构造之加工累积公差少、刚性高，分解及组立时之精度再现性良好。由于具有容易机械加工、加工精度由工作机械决定、最后调整之工程少等优点，镶入式模板构造已成为精密冲压模具之主流，但其缺点是需要高精度的孔穴加工机。
连续冲压模具采用此模板构造时，为使模板具有高刚性要求，乃设计空站。镶入式模板构造之注意事项如下所述：
(1).嵌入孔穴之加工：模板之嵌入孔穴加工使用立式铣床(或治具铣床)、综合加工机、治具镗床、治具磨床、线割放电加工机等。嵌入孔穴之加工基准，使用线割放电加工机时，为提高其加工精度乃进行二次或以上之线割加工。
(2).嵌入件之固定方法：嵌入件固定方法之决定因素有不变动其加工的精度、组立及分解之容易性、调整之可能性等。嵌入件之固定方法有下列四种：A.以螺丝固定，B.以肩部固定，C.以趾块固定，D.其上部以板件压紧。凹模板之嵌入件固定方法亦有采用压入配合，此时应避免因加工热膨胀而产生的松弛结果，使用圆形模套嵌入件加工不规则孔穴时应设计回转防止方法。
(3).嵌入件组立及分解之考量：嵌入件及其孔穴加工精度要求高以进行组立作业。为得到即使有稍微的尺寸误差亦能于组立时加以调整，宜事先考虑解决对策，嵌入件加工之具体考虑事项有下列五项：A.设有压入导入部，B.以隔片调整嵌入件之压入状态及正确位置，C嵌入件底面设有压出用孔穴，D.以螺丝锁紧时宜采用同一尺寸之螺丝，以利锁固及松开，E.为防止组立方向之失误，应设计防呆倒角加工。
设计
1． 单元
模具对准单元亦称为模具刃件之对合引导装置。为确实保持上模与下模之对准及缩短其准备时间，依制品精度及生产数量等条件要求，模具对准单元主要有下列五种：
(1).无导引型：模具安装于冲床时直接进行其刃件之对合作业，不使用引导装置。
(2).外导引型：此种装置是最标准的构造，导引装置装设于上模座及下模座，不通过各模板，一般称为模座型。
(3).外导引与内导引并用型(一)：此种装置是连续模具最常使用之构造，冲头固定板及压料板间装设内导引装置。冲头与凹模之对合利用固定销及外导引装置。内导引装置之另一作用是防止压料板倾斜及保护细小冲头。
(4).外导引与内导引并用型(二)：此种装置是高精密度高速连续模具之使用构造，内导引装置贯穿冲头固定板、压料板及凹模固定板等等。内导引装置本身亦有模具刃件对合及保护细小冲头作用。外导引装置之主要作用是模具分解及安装于冲床时能得到滑顺目的。
(5).内导引型：此构造不使用外导引装置，内导引装置贯穿冲头固定板、压料板及凹模固定板等等，正确地保持各块板之位置关系性以保护冲头。
2. 导柱及导套单元
模具之导引方式及配件有导柱及导套单元之种类有两种：(A).外导引型(模座型或称主导引)，(B).内导引型(或称辅助引)。另行配合精密模具之要求，使用外导引与内导引并用型之需求性高。
(1).外导引型：一般上使用于不要求高精密度之模具，大多与模座构成一单元贩卖之，主要作用是模具安装于冲床时之刃件对合，几乎没有冲压加工中之动态精度保持效果。
(2).内导引型：由于模具加工机之进展，急速普及。主要作用除了模具安装于冲床时之刃件对合外，亦有冲压加工中之动态精度保持效果。
(3).外导引与内导引并用型：一副模具同时使用外导引与内导引装置。
3. 冲头与凹模单元 (圆形)
(1).冲头单元：圆形冲头单元依其形状(肩部型及平直型)、长度、维修之方便性，使用冲头单元宜与压料板导套单元配合。
(2).凹模单元：圆形凹模单元亦称为凹模导套单元，其形式有整块式及分开式，依生产数量、使用寿命及制品或冲屑之处理性，凹模单元之组合系列有：(A).使用模板直接加工凹模形状，(B).具有二段斜角之逃隙部，(C).是否要使用背板，(D).不规则凹模形状必须有回转防止设计。
4． 压料螺栓与弹簧单元
(1)、压料螺栓单元：压料板螺栓之种类有：(A).外螺丝型，(B).套筒型，(C).内螺丝型。为保持压料板于指定位置平行状态，压料螺栓之停止方法(肩部接触部位)：(A).模座凹穴承受面，(B).冲头固定板顶面，(C).冲头背板顶面。
(2)、压料弹簧单元：可动式压料板压料弹簧单元可大致分为：(A).单独使用型，(B).与压料螺栓并用型
选择压料弹簧单元时最好考虑下列要点再决定之：
(A)、确保弹簧之自由长度及必要的压缩量 (压缩量大之弹簧宜置于压料板凹穴)。
(B)、初期的弹簧压缩量 (预压缩量) 或荷重之调整有无必要。
(C)、考量模具组立或维护保养之容易性。
(D)、考量与冲头或压料螺栓长度之关系。
(E)、考量安全性 (防止弹簧断裂时之飞出)。
5. 导引销单元 (料条送料方向之定位)
(1)、导引销单元：导引销之主要作用是连续冲压加工时得到正确的送料节距。冲压模具用导引单元有间接型 (导引销单独使用) 及直接型 (导引销装设于冲头内部) 两种形式。
(2)、导引销之组装方式与冲孔冲头有相同 (装设于冲头固定板)。利用弹簧将其受制于冲头固定板。
(3)、导引销另外装设于压料板之形式，由于要求导引销突出于压料板之量达到一定及防止模具上升时之容易带上被加工材料，压料板之刚性及导引形式有必要注意之。
(4)、导引销单元有直接型，其装设于冲头内，主要用于外形冲切 (下料加工) 或引伸工程之切边加工，其位置定位系利用制品之孔及引伸部内径。
6. 导料单元
(1)、外形冲切 (下料加工) 或连续冲压加工时，为使被加工材料之宽度方向受到导引及得到正确的送料节距，乃使用导料单元。
(2)、料条宽度方向之导引装置，导引方式有：(A).固定板导引销型，(B).可动导引销型，(C).板隧道导引型 (单块板)，(D).板导引型 (两块构成)，(E).升料销导引型 (有可动式、固定式及两者并用之。
(3)、起始停止之导引装置，其形式有：(1).滑块式，(2).可动销式等两种，主要作用是材料置于模具之最初起始位置定位。
(4)、送料停止装置，可正确地决定出送料节距，主要用于人手送料之场合，其形式有：(A).固定式停止销，(B).可动式停止销，(C).边切停止方式，(D).挂钩停止机构，(E).自动停止机构。
(5)、侧推式导料机构，冲压加工时材料被压向一方，可防止材料因料条宽度与导料件宽度差所产生的蛇行现象。
(6)、胚料位置定位导料机构，其形式有：(A).固定销导料型 (利用胚料之外形)，(B).固定销导料型 (利用胚料之孔穴)，(C).导料板 (大件部品用)，(D).导料板 (一体形)，(E).导料板 (分割形)。
7. 升料与顶料单元
(1)、升料销单元：其主要作用是进行连续冲压加工时将料条升至凹模上 (位置高度称为送料高度，并达到顺利送料目的，其形式有：(A).升料销型 (圆形，纯粹升料用)，是最普通的升料销单元。(B).升料销型 (圆形，设有导料销用孔)，升料销设有导料销用孔可防止材料承受导引销之变形及使导引销确实发生作用。(C).升料及导料销型，兼俱导料功能，连续模具之导料最常使用此形式升料销型。(D).升料销型 (方形) 如有需求设有空气吹孔。(E).升料及导料销型 (方形)。
(2)、顶料单元：自动冲压加工时必须防止冲切制品或冲屑之跳于凹模表面以避免模具损坏及不良冲压件之产生。
(3)、顶出单元：顶出单元之主要作用是每次冲压加工时将制品或废料自凹模内顶出。顶出单元之装设场所有二：(A)、逆配置型模具时装设于上模部份，(B).顺配置型模具时装设于下模部份。
8.固定销单元
固定销单元之形状及其尺寸依标准规格需要而设计，使用时之注意事项有：(A).固定销孔宜为贯穿孔，不能的场合，考虑容易使用螺丝卸除之设计方法。(B).固定销长度适度最好，不可大于必要的长度。(C).固定销孔宜有必要的逃离部。(D).置于上模部份之场合，应设计防止落下之机构以防止其掉落。(E).采用一方压入配合一方滑动配合之场合，滑动侧之固定销孔稍微大于固定销。(F).固定销之数量以两只为原则，尽量选择相同之尺寸。
9.压料板单元
压料板单元之特别重要点是压料面与凹模面有正确的平行度及缓冲压力要求平衡。
10. 误送检测单元
以连续模具冲压加工时，模具必须设计失误检出单元以检出送料节距之变化量是否超过其基准而停止冲床之运转。失误检出单元是装设于模具内部，依其检出方法有下列两种装设形式：(A).上模内装设检出销之形式，当其偏离料条孔穴时，将与料条相接触而检知。(B).下模内装设检出销之形式，当料条之一部与检出销接触而检知。
11. 废料切断单元
连续冲压加工时料条 (废料) 将陆续离开模具内，其处理方式有两种：(A).利用卷料机卷取之，(B).利用模具切断装置将其细化。又后者之方式有两种：(A).利用专用废料切断机 (设置于冲压机械外部)，(B).装设于连续模具最后工程之切断单元。
12. 高度停止块单元
高度停止块单元之主要作用是正确地决定上模之下死点位置，其形式有下列两种：(A).冲压加工时亦经常接触之方式，(B).组装时才接触，冲压加工时不接触之方式。还有，当模搬运、保管时，为防止上模与下模之接触，最好于上模与下模之间置入隔块。当精度要求无必要时，其使用标准可采用螺丝调整型。 1. 标准部品及规格
模具用标准规格之选择方法最好考量下列事项：(A).使用的规格内容不受限制时，最好采用最高层者。(B).原则上采用标准数。(C).模具标准部品无此尺寸时，采用最接近者再进行加工。
2.冲头之设计
冲头依其功能可大致分为三大部份：(A).加工材料之刃部先端 (切刃部，其形状有不规则形、方形、圆形等)。(B).与冲头固定板接触部 (固定部或柄部，其断面形状有不规则形、方形、圆形等)。(C).刃部与柄部之连结部份 (中间部)。
冲头各部份之设计基准分别从 (A).切刃部长度，(B).切刃部之研磨方向，(C).冲头之固定法及柄部之形状等方面简述之。
3. 冲头固定板之设计
冲头固定板之厚度与模具及荷重之大小有关系性，一般上为冲头长度之30~40%，还有冲头引导部长度宜高于冲头直径之1.5倍
4. 导引销 (冲头) 之设计
导引销 (冲头) 之引导部直径与材料导引孔之间隙，其尺寸及突出压料板之量依材料之厚度而设计，导引销之先端形状大致分为两种：A.炮弹形，B.圆锥形 (推拔形)。
(1).炮弹形是最普通之形式，市面上亦有标准部品。
(2).圆锥形有一定的角度，很适合用于小件之高速冲压，推拔角度之决定因素有冲压行程、被加工件之材质、导引孔之大小，加工速度等。推拔角度大时较容易修正被加工材料之位置，但推拔部之长度将变长。推拔部与圆筒部连接处宜滑顺之。
5.凹模之设计
(1).冲切凹模之设计
冲切凹模之形状设计应考量之要项有：A.模具寿命及逃角之形状，B.凹模之剪角，C.凹模之分割。
(A).模具寿命及逃角之形状：此设计是非常重要的事项，如设计不正确将会造成冲头之破损、冲屑之堵塞或浮上、毛边之发生等冲压加工不良现象。
(B).凹模之剪角：外形冲切时为减低其冲切力，凹模可采剪角设计，剪角大时冲切力之减低亦大，但易造成制品之反曲及变形。
(C).凹模之分割：凹模必须施以成形研磨等精加工，由于其是凹形状，研磨工具不易进入，故必须加以分割。
(2).弯曲凹模之设计
弯曲加工用凹模之设计，为防止回弹及过度弯曲等现象之发生，U形弯曲加工用凹模之部形状为双R与直线部 (斜度为30度) 之组合，最好近似R形状。R部形状经成形研磨或NC放电加工后应施以抛光处理。
(3).引伸凹模之设计
引伸凹模角隅部形状及逃角形状是非常重要的设计事项，有关角隅部及逃角之形状及特征如下：引伸凹模R角值大时较易引伸加工，但亦产生引伸产品表面产生皱摺现象，引伸制品侧壁厚度大于板厚。引伸厚板件及顶出困难之场合，凹模R值要取小，约为板厚之1-2倍，一般上圆筒及方筒引伸凹模之大多引伸部作成直段状，为防止烧着发生、润滑油油膜之破坏及减少顶出力等目的，直段部下方宜有逃部 (阶段形或推拔形) 设计。特别是引缩加工之场合，此直段部有必要尽量少。
6. 冲头之侧压对策
冲压加工时冲头左右承受均等之荷重是最佳理想 (即侧压为零) 状态，冲头承受侧向压力时将使上模与下模产生横方向之偏移，造成模具间隙之部份变大或变小 (间隙不均匀) 及无法得到良好精度的冲压加工。有关冲头之侧压对策有下列方法：(A).改变加工方向，(B).单侧加工 (冲切、弯曲、引伸等) 之制品宜采两排布列方式，(C).冲头或凹模装设侧压挡块，切刃之侧面设有导引部 (尤其是切断及分断加工)。
7. 背压板之设计
冲压加工时主要作用件 (冲头、压料板、凹模) 之后方将承受面压，当冲压力高于面压力时宜采用背压板 (特别是冲头及凹模模套之背面) 背压板之使用方式有局部使用与全面使用两种形式。
模具设计软件
现代工业发展很快,基本上都是利用电脑进行设计和加工，其精度能够保证在0.002~0.01。搞模具设计工作有一条无边无际的广阔天地.如果能够用电脑进行辅助设计，则你的对手,无形之中，就落在你的后面了.常用模具设计软件有AUTOCAD Pro/E UG SW CImatron，mishiong 等等。 设计是模具生产中的关键步骤、生产的初始环节，把控着模具生产的全过程，因此设计还对模具的使用寿命有着极大的影响，设计主要从以下两个方面影响冲压模具的使用寿命。
(1)模具的导向机构精度。准确和可靠的导向，对于减少模具工作零件的磨损，避免凸、凹模啃伤影响极大，尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模和多工位级进模则更为有效。为提高模具寿命，设计时必须根据工序性质和零件精度等要求，正确选择导向形式和确定导向机构的精度。
(2)模具(凸、凹模)刃口几何参数。凸、凹模的形状、配合间隙和圆角半径不仅对冲压件成形有较大的影响，而且对于模具的磨损及寿命也影响很大。如模具的配合间隙直接影响冲裁件质量和模具寿命。精度要求较高的，设计中就宜选较小的间隙值；反之则可适当加大间隙，以提高模具寿命。

D. 模具设计有哪些基本的要点

模具设计的要点

1.模具设计的要点
（1）模具材料的选用：模芯材料的选择以资源、成本、寿命要求为基本原则，以及耐热、耐磨、耐蚀性要好，易于切削加工、熔焊、不生锈等。被用来做模具（模芯、模套）的材料主要有：碳素结构钢（45 钢应用最广）；合金结构钢（如12CrMo、38CrMoAl等）；合金工具钢等。而对于挤管式模芯的结构特点，其长嘴定径区是一个薄壁圆管，一般不易进行热处理，其耐磨性要求较严，尤其是用于绝缘挤出的模芯，多用耐磨的合金钢（如30CrMoAl）制成。模套材料的耐磨要求可以降低，而加工精度必须提高，往往模套以45 钢制成，内表面镀铬抛光达▽7。
（2）挤压式模芯（无嘴）的结构尺寸如下图：

1－d 2－d 3－L 4－L 5－D
6－M 7－B 8－D 9－φ 10－φ
在材料确定后，以工艺的合理性，兼顾加工的可能性恰当设计各部尺寸，应注意的要点如下：
1）外锥角φ ：根据机头结构和塑料流动特性设计，锥角控制在45°以下，角度越小，流道越平滑，突变小，对塑料层结构有益。在挤出聚乙烯等结晶性高聚物时，对突变而导致的预留内应力的避免尤其重要，只有充分予以注意才能有效的提高制品的耐龟裂性能。角度的大小往往根据机头内部结果特点决定。
2）模芯外锥最大直径D ：该尺寸是由模芯支持器（或模芯座）的尺寸决定的，要求严格吻合，不得出现“前台”，也不可出现“后台”，否则将造成存胶死角，直接影响塑料层组织和表面质量。
3）内锥最大直径D ：该尺寸主要决定于加工条件和模芯螺柱的壁厚，在保证螺纹强度和壁厚的前提下，D 越大越好，便于穿线。
4）模芯孔径d ：这是对挤出质量影响最大的结构尺寸，按线芯结构特性及其尺寸设计。一般情况下，单线取d ＝线芯直径＋（0.05～0.15）mm；绞合线芯取d＝线芯外径＋（0.1～0.25）mm。既不能太大，也不能太小。因为过大了，一则形成线芯的摆动而造成挤出偏芯，再则会出现倒胶，既有害挤包层质量，又有可能造成断线。而过小，则易刮伤线芯，也使模具寿命降低；对绞线而言，由于线径不均，模孔d 过小时，则是断线的主要原因。通常为加工便利，且模芯孔径尺寸系列化，则多取模芯孔径d 为整数。
5）模芯外锥最小直径d ：d 实际上是决定模芯出线端口厚度的尺寸，端口厚度△＝1/2（d －d ）不能太薄，否则影响使用寿命；也不宜太厚，否则塑料熔体流道发生突变，并且形成涡流区，引发挤出压力的波动，而且易形成死角，影响塑料层质量，一般模芯出线端口的壁厚控制再0.5～1mm为宜。
6）模芯定径区长度L ：L 决定线芯通过模芯的稳定性，但也不能设计的太长，否则将造成加工困难，工艺上的必要性也不大，一般L ＝（0.5～1.5）d ，且模芯孔径d 较大时选下限，否则，反之。
7）模芯锥体长度L ：这往往是设计给出的参考尺寸，从上图不难看出，
tgφ ∕2=（D －d ）∕2 L ，亦即L ＝（D －d ）∕【2（tgφ ∕2）】。
所以L 可以依据上述决定的尺寸确定，经计算确定L 的长度，如果太长或太短，与机头内部结构配合不当，可回过头来修正锥角φ ，然后再计算L 直至合适。
（3）挤压式模套的结构尺寸如下图：

1－d 2－d′ 3－l 4－a 5－b
6－L 7－D 8－D′ 9－φ
1）模套压座外径D：根据模套座(或机头结构内筒直径)设计，一般小于筒径内孔0.5～1.5mm，此间隙是工艺调整偏芯、确保同心度的必要因素，间隙不能太小，否则满足不了调偏的需要；间隙太大也不行，因为太大影响模套的稳固性，甚至在挤出过程中发生自行偏斜。
2）内锥最大直径D′：这是模套设计的精密尺寸之一。其大小必须严格与模套座（或机头内锥）末端内径一致，否则组装模套后将产生阶梯死角，这是工艺所不允许的。
3）模套定径区直径d：这又是模套设计的精密尺寸之一。要根据产品直径、各挤出工艺参数及挤制塑料特性来严格设计。一般d＝成品标称直径＋（0.05～0.15）mm。
4）模套内锥角φ:角φ是由D′、d及模套长度制约的，角φ又同时受到与其配套的模芯的外锥角的制约，角φ必须大于模芯外锥角3～10°，若没有这个角度差，便保证不了挤出压力，当然挤出压力也不能太大，因为这样会影响挤出产量，因此角度差也不能太大。角φ和D′、d一样都不能按参考尺寸设计，因此三个尺寸必须同时精密计算，相互修正，并在加工中依照尺寸l和L进行调整。
5）模套定径区长度l：一般取l＝（1～3）d为宜，长一些对定型有利，但越长阻力越大，影响产量。所以，当d较大时，不能取上限。
6）模套压座厚度b：按模套座深度（或机头内筒出口处深度）设计，一般要大0.3～0.5mm。
7）模套外径d′：根据模套压盖内孔设计一般要小于压盖内孔2～3mm，但也不宜过小，否则间隙过大将造成散热不均匀。
8）模套总长L：这是设计给出的参考尺寸，由b和可调整的长度a来确定。
（4）挤管式模芯（长嘴）的结构尺寸如下图所示：

1－d 2－d′ 3－δ 4－l 5－l′
6－L 7－D 8－M 9－D′
挤管式长嘴模芯的结构尺寸除定径区外，其余外形尺寸与挤压式模芯设计基本相同，现对挤管式模芯定径部分的尺寸设计做一简述。
1）模芯定径区内径d：又叫模芯孔径。该尺寸根据选用材料的耐磨性、半制品尺寸大小及其材质与外径规整程度等设计，一般设计为d＝d ＋（0.5～2）mm或d＝d ＋（3～6）mm，主要因为线芯尺寸较小且规则，而缆芯较大且外径尺寸不规则的缘故。为了模具系列化，通常将模芯孔径加工成整数尺寸。
2）模芯定径区外圆柱（长嘴）直径d′：从上图可看出d′决定于尺寸d及其壁厚δ，即d′＝d＋2δ。壁厚的设计既要考虑模芯的寿命，又要考虑塑料的拉伸特性及电线电缆塑料层的挤包紧密程度，一般设计为d′＝d＋2（0.5～1.5）mm，即模芯嘴壁厚为0.5～1.5mm。这个数值不能太大，否则拉伸比就大，塑料层拉伸后强度提高，而延伸率下降，影响电线电缆的弯曲性能；但也不能太小，太小因过薄使其使用寿命降低。
3）定径区外圆柱（模芯嘴）长度l：该尺寸依据尺寸d考虑挤出塑料成型特性设计，一般设计为l＝（0.5～2）d，d值大取下限，d值小取上限，用于挤护套的模芯取下限，挤绝缘时取上限。
4）定径区内圆柱（承线）长度l′：该尺寸由加工条件，半制品结构特性决定。无论如何l′必须比l长度大2～4mm，这是确保模芯强度的必需，所以l′实际是参考l决定的。
（5）挤管式模套的结构型式与挤压式模套基本相同。所不同之处是其结构尺寸中的模套定径区的直径及其长度，必须按与其配合的挤管式模芯来设计。
1）模套定径区直径d ：该尺寸按挤管式模芯嘴外圆直径d′、线芯或缆芯外径、挤包绝缘或护套厚度等设计。一般设计为d ＝d′＋2倍挤包厚度，并视绝缘（护套）厚度、产品结构要求及塑料的拉伸特性而定。
2）模套定径区长度l ：该尺寸往往根据塑料的成型特性和模芯定径区外圆柱（模芯嘴）的长度l 而定，一般设计为l ＝l －（1～6）mm，而且挤包绝缘（护套）厚度小时取下限（即减去值取上限）；否则，反之。
总之设计模具时，除考虑材料、加工、使用寿命外，还应满足下列条件：1）增加模具的压力，使塑料从机筒进入模具后，压力增大且均匀稳定，从而增加塑料的塑化和致密性，提高产品的质量；2）增长模具配合部分的塑料流动通道，使流动中的塑料进一步塑化，从而提高塑料塑化的程度；3）消除模具配合中产生的流动死角，使流道形成流线型，利于塑化好的塑料挤出；4）抽真空挤塑的模具，模芯的承线径一般应在20～40mm，模套的承线径一般在15～30mm。
二、工艺配模
配模是否合理，直接影响挤塑的质量和产量，故配模是重要操作技能之一。由于塑料熔体离模后的变化，使得挤出线径并不等于模套的孔径，一方面由于牵引、冷却使制品挤包层截面收缩，外径减少；另一方面又由于离模后压力降至零，塑料弹性回复而胀大，离模后塑料层的形状尺寸的变化与物料性质、挤出温度及模具尺寸和挤出压力有关。模具的具体尺寸是由制品的规格和挤塑工艺参数决定的，选配好适当的模具，是生产高质量、低消耗产品的关键。
1.模具的选配依据
挤压式模具选配主要是依线芯选配模芯，依成品（挤包后）的外径选配模套，并根据塑料工艺特性，决定模芯和模套角度及角度差、定径区（即承线径）长度等模具的结构尺寸，使之配合得当、挤管式模具配模的依据主要是挤出速俩的拉伸比，所谓拉伸比就是塑料在模口处的圆环面积与包覆与电线电缆上的圆环面积之比，即模芯模套所形成的间隙截面积与制品标称厚度截面积之比值，拉伸比：
K＝（D －D ）/（d －d ）
其中 D ――为模套孔径（mm）；
D ――为模芯出口处外径（mm）；
d ――为挤包后制品外径（mm）；
d ――为挤包前制品直径（mm）。
不同塑料的拉伸比K也不一样，如聚氯乙稀K＝1.2～1.8、聚乙烯K＝1.3～2.0，由此可确定模套孔径。但此方法计算较为繁琐，一般多用经验公式配模。
2.模具的选配方法
（1）测量半制品直径：对绝缘线芯，圆形导电线芯要测量直径，扇形或瓦形导电线芯要测量宽度；对护套缆芯，铠装电缆要测量缆芯的最大直径，对非铠装电缆要测量缆芯直径。
（2）检查修正模具：检查模芯、模套内外表面是否光滑、圆整，尤其是出线处（承线）有无裂纹、缺口、划痕、碰伤、凹凸等现象。特别是模套的定径区和挤管式模芯的管状长嘴要圆整光滑，发现粗糙时可以用细纱布圆周式摩擦，直到光滑为止。
（3）选配模具时，铠装电缆模具要大些，因为这里有钢带接头存在，模具太小，易造成模芯刮钢带，电缆会挤裂挤坏。绝缘线芯选配的模具不易过大，要适可而止，即导电线芯穿过时，不要过松或过紧。。
（4）选配模具要以工艺规定的标称厚度为准，模芯选配要按线芯或缆芯的最大直径加放大值；模套按模芯直径加塑料层标称厚度加放大值。
3.配模的理论公式
（1）模芯 D ＝d＋e
（2）模套 D ＝D ＋2δ＋2△＋e
式中：D ――模芯出线口内径（mm）；
D ――模套出线口内径（mm）；
d ――生产前半制品最大直径（mm）；
δ――模芯嘴壁厚（mm）；
△――工艺规定的产品塑料层厚度（mm）；
e ――模芯放大值（mm）；
e ――模套放大值（mm）。
（3）放大值e 或e 的说明。
1）绝缘线芯模芯e 的放大值为0.5～3mm；
2）绝缘线芯模套e 的放大值为1～3mm；
3）生产外护套电缆用模芯e 的放大值、铠装电缆为2～6mm，非铠装为2～4mm；
4）生产外护套电缆用模套e 的放大值为2～5mm。
4.举例说明模具的选配
1）生产绝缘线芯3×185mm 的实心铝导体扇形电缆，其扇形（标称）宽度为21.97mm（其最大宽度允许值22.07mm），绝缘层标称厚度为2.0mm。（其最小厚度允许值为2.0×90%－0.1＝1.7mm,模芯嘴壁厚为1.0mm，选用模具。
模芯D ＝d＋e ＝21.97+1.5＝23.47（mm）考虑到实体扇形及最大宽度，选取D ＝24mm。
模套孔径D ＝D ＋2δ＋2△＋e
＝24＋2×1＋2×2＋3＝33（mm）
2)生产电缆外护套，其型号为VLV，规格为1×240mm ，电压为0.6/1kV，
选用模具。该电缆成缆后直径为23.6mm，护套标称厚度为2.0mm，取模芯嘴壁厚为1.5mm。
模芯孔径 D ＝d＋e ＝23.6＋3＝26.2≈27mm
模套孔径 D ＝D ＋2δ＋2△＋e
＝27＋2×1.5＋2×2＋4＝38mm
3）在实际生产过程中，模具的选配往往在操作规程或生产工艺卡中给出一定的经验公式，如某厂φ65挤塑机给出的模具选配公式（△为塑料挤包层的标称厚度）。
挤压式 模芯（mm） 模套（mm）
单线
绞线 导线直径＋（0.05～0.10）
绞线外径＋（0.10～0.15） 导线直径＋2△＋（0.05～0.10）
绞线外径＋2△＋（0.05～0.10）
挤管式 模芯（mm） 模套（mm）
绝缘
护套 线芯外径＋（0.1～1.0）
缆芯最大外径＋（2～6） 模芯外径＋2△＋（0.05～0.10）
模套外径＋2△＋（1.0～4.0）
线芯或缆芯外径不均时，放大值取上限；反之取下限。在保证质量及工艺要求的前提下，要提高产量，一般模套放大值取上限。
5.选配模具的经验
1）16mm 以下的绝缘线芯的配模，要用导线试验模芯，以导线通过模芯为宜。不要过大，否则将产生倒胶现象。
2）抽真空挤塑时，选配模具要合适，不宜过大，若大，绝缘层或护套层容易产生耳朵、起棱、松套现象。
3）挤塑过程中，实际上塑料均有拉伸现象存在，一般塑料的实际拉伸在2.0mm左右。根据拉伸考虑模套的放大值，拉伸比大的塑料模套放大值大于拉伸比小的塑料模套放大值，如聚乙烯大于聚氯乙稀。
4）安装模具时要调整好模芯与模套间的距离，防止堵塞，造成设备事故。

E. 模具设计工艺要求

模具设计不同于产品设计，它本身就是工艺设计。对模具设计的基本要求是：
1、模具必须能够完成零件的加工工序；
2、必须给模具指定所使用的设备，并符合该设备的技术参数；
3、在模具的有效期内加工出来的零件，必须能保证零件的尺寸公差在零件图纸的允许范围之内；
4、对于剪切、冲裁模具要保证使用期内的冲裁次数，并且磨模能顺利、简单地执行；
5、对于特殊工艺的模具，要有模具设计人员编写的使用方法及注意事项；
6、模具在安装拆卸时，如果需使用特殊工具。其特殊工具的图纸应与全套模具图纸一并提交。

楼上的请注意：
不同模具有不同的工艺要求，同一模具上的不同零配件也有各自的不同要求。这些应该是设计人员在设计时按照需要来制定，别人难以指定。以上仅是模具设计中的通用工艺要求。

F. 模具加工的常见方法

摘要：本文介绍了模具零部件的机加工方法及工艺规程的制定，并以电器盒模具模芯高效数控加工工艺为例，结合自己多年的注射模具加工经验，精辟地介绍了模具零部件高效铣削加工工序的编制，希望对工程技术人员有一定的帮助和借鉴作用。

关键词：CAD/CAM 模具 加工 工艺

一、引言

在现代模具的成形制造中，由于模具的形面设计日趋复杂，自由曲面所占比例不断增加，因此对模具加工技术提出了更高要求，即不仅应保证高的制造精度和表面质量，而且要追求加工表面的美观。随着对高速加工技术研究的不断深入，尤其在机床加工、数控系统、刀具系统、CAD/CAM软件等相关技术不断发展的推动下，高速加工技术已越来越多地应用于模具的制造加工。高速加工技术对模具加工工艺产生了巨大影响，改变了传统模具加工采用的“退火→铣削加工→热处理→磨削”或“电火花加工→手工打磨、抛光”等复杂冗长的工艺流程。

但是，在实践中为了提高模具的加工效率，不能一味地去追求高速加工，有时为了节约生产成本与提高生产效率，必须采用高效加工方法，使一部分加工工序在普通机床上就可高效率完成。这样就要求设计者编制合理的模具加工工艺，以便提高模具的加工效率，降低模具的制造成本，减少模具的制造周期。

二、模具零部件的机加工方法

用机械加工方法加工模具零部件时要充分考虑零件的材料、结构形状、尺寸、精度和使用寿命等方面的不同要求，采用合理的加工方法和工艺路线。尽可能通过加工设备来保证模具零部件的加工质量，减少钳工修配工作量，提高生产效率和降低成本。

常用机械加工方法在模具零部件加工中的应用如表1所示。

表1 常用机加工方法可能达到的粗糙度及应用

三、模具高效加工工艺规程与策略制定

1.工艺规程制定

工艺规程必须针对加工对象，结合本企业实际生产条件进行制定，技术上要先进、经济上要合理。模具零部件加工工艺规程制定的一般步骤及所包含的基本内容如表2所示。

表2 加工工艺规程

2.数控加工工艺策略

1）粗加工

模具粗加工的主要目标是追求单位时间内的材料去除率，并为半精加工准备工件的几何轮廓。在粗加工过程中通过利用国外先进的CAD/CAM软件可通过以下措施保持切削条件恒定，从而获得良好的加工质量。

（1）恒定的切削载荷；

通过计算获得恒定切削层面积和材料去除率，使切削载荷与刀具磨损速率保持均衡，以提高刀具寿命和加工质量；

（2）避免突然改变刀具进给方向；

（3）避免将刀具埋入工件。如加工模具型腔时，应避免刀具垂直插入工件，而应采用倾斜下刀方式(常用倾斜角为20°～30°)，最好采用螺旋式下刀以降低刀具载荷；加工模具型芯时，应尽量先从工件外部下刀然后水平切入工件；
（4）刀具切入、切出工件时应尽可能采用倾斜式(或圆弧式)切入、切出，避免垂直切入、切出；

（5）采用攀爬式切削(Climb cutting)可降低切削热，减小刀具受力和加工硬化程度，提高加工质量。

2）半精加工

模具半精加工的主要目标是使工件轮廓形状平整，表面精加工余量均匀，这对于工具钢模具尤为重要，因为它将影响精加工时刀具切削层面积的变化及刀具载荷的变化，从而影响切削过程的稳定性及精加工表面质量。

粗加工是基于体积模型(Volume model)，精加工则是基于面模型(Su rface model)。而以前开发的CAD/CAM系统对零件的几何描述是不连续的，由于没有描述粗加工后、精加工前加工模型的中间信息，故粗加工表面的剩余加工余量分布及最大剩余加工余量均是未知的。

因此应对半精加工策略进行优化以保证半精加工后工件表面具有均匀的剩余加工余量。优化过程包括：粗加工后轮廓的计算、最大剩余加工余量的计算、最大允许加工余量的确定、对剩余加工余量大于最大允许加工余量的型面分区(如凹槽、拐角等过渡半径小于粗加工刀具半径的区域)以及半精加工时刀心轨迹的计算等。

现有的模具加工CAD/CAM软件大都具备剩余加工余量分析功能，并能根据剩余加工余量的大小及分布情况采用合理的半精加工策略。CIMATRON软件提供清根加工（CLEAN UP）来清除粗加工后剩余加工余量较大的角落以保证后续工序均匀的加工余量。Pro/Engineer软件的局部铣削(Local milling)具有相似的功能，如局部铣削工序的剩余加工余量取值与粗加工相等，该工序只用一把小直径铣刀来清除粗加工未切到的角落，然后再进行半精加工；如果取局部铣削工序的剩余加工余量值作为半精加工的剩余加工余量，则该工序不仅可清除粗加工未切到的角落，还可完成半精加工。

3）精加工

模具的精加工策略取决于刀具与工件的接触点，而刀具与工件的接触点随着加工表面的曲面斜率和刀具有效半径的变化而变化。对于由多个曲面组合而成的复杂曲面加工，应尽可能在一个工序中进行连续加工，而不是对各个曲面分别进行加工，以减少抬刀、下刀的次数。然而由于加工中表面斜率的变化，如果只定义加工的侧吃刀量(Step over)，就可能造成在斜率不同的表面上实际步距不均匀，从而影响加工质量。CIMATRON软件解决上述问题的方法是在定义侧吃刀量的同时，使用Clean Between Pass(清除刀间残留面积高度)来调整步距。Pro/Engineer 软件解决上述问题的方法是在定义侧吃刀量的同时，再定义加工表面残留面积高度(Scallop machine)。一般情况下，精加工曲面的曲率半径应大于刀具半径的1.5倍，以避免进给方向的突然转变。在模具的精加工中，在每次切入、切出工件时，进给方向的改变应尽量采用圆弧或曲线转接，避免采用直线转接，以保持切削过程的平稳性。

四、高效加工实例

在现代化的模具生产中，随着对产品功能要求的提高，产品内部结构也变得越来越复杂，相应的模具结构也要随之复杂化。

下面阐述了在电器盒塑料模具制造中所采用的新的设计制造工艺方法路线：首先利用Pro/ENGINEER或CIMATRON等先进的CAD/CAM软件进行产品的3D图形设计；然后根据产品的特点设计模具结构，生成模具型腔实体图和工程图；再在CIMATRON中根据模具型腔的特点绘制CNC数控加工工艺图，拟定数控加工工艺路线，输入加工参数，生成刀具路径；最后进行三维加工动态仿真，生成加工程序，并输送到数控机床进行自动加工。
在实际加工时需用内六角螺钉将四个方铁块固定于模芯上，然后再将这四个方铁块固定在机床工作台上即可。

图1 电器盒模芯图

以下就以电器盒模具动、定模芯（如图1所示,动模芯材料为P20，定模芯材料为2738，经调质处理，硬度为HRC32左右）为例，重点体说明这一加工流程。为减少篇幅，本文假定从生成三维加工工艺模型后开始，只涉及数控铣削加工部分。

表3 动模芯数控加工工序

表4 定模芯数控加工工序

五、结束语

数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一，其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。采用CIMATRON或Pro/ENGINEER等先进软件进行三维建模，然后根据模具型腔的特点，确定模具型腔、分模面，生成模具型腔实体图、工程图、加工工艺图。根据CAM系统的功能，从CAPP数据库获取加工过程的工艺信息，进行零部件加工工艺路线的控制，输入加工参数，然后再在CAM中编制刀具路径，进行三维加工动态仿真，生成加工程序并输送到数控机床完成自动化加工。

这些加工步骤是现代化模具生产的过程和发展趋势，它使复杂模具型芯的生产简化为单个机械零件的数控自动化生产，全部模具设计和数控加工编程过程都可以借助CAD/CAM软件在计算机上完成。它改变了传统的模具制造手段，有效地缩短了模具制造周期，大大提高了模具的质量、精度和生产效率。

参考文献:
[1]李伟光主编．现代制造技术．北京：机械工业出版社，2001．
[2]塑料模具设计手册编写组.塑料模具设计手册[M].北京：机械工业出版社，2002

G. 如何应用注塑成型分析报告指导模具设计

如何应用注塑成型分析报告指导模具设计 一.为什么要进行注塑成型模拟分析 1 塑料及其性质 由于塑料的内部结构比金属复杂，故掌握其性能特点也就比较困难。然而要想有 效地进行塑料的注射成型，就应该对其与成型有关的性能有所了解。 1).比热容 不同塑料的比热容差别较大，并随着温度的变化而变化。 2). 热扩散系数 塑料的热扩散系数对成型中材料的温度与冷却有较大关系， 并且也随着温度的变 化而变化。 3). 密度/比容 塑料的密度与温度有强烈的依赖关系，温度升高时密度较小。注射成型过程中， 温度不断变化， 故材料的密度也在不断变化， 这种变化对产品的质量有重要影响。 4). 热降解、分解温度 塑料因加工温度偏高，或在较高温度下停留时间过长，从而使平均分子量降低的 现象称为热降解。如出现这种情况，则熔体的粘度降低，制品出现飞边、气泡和 银丝，机械性能变差，如弹性消失、强度降低等。分解温度是指聚合物因受热而 迅速分解为低分子的温度。显然分解温度是注射成型温度的上限。 5). 剪切变稀 塑料熔体的粘性系数并非常数（非牛顿流体），而是随剪应变率的增加而降低， 这种现象称为剪切变稀。不同塑料的剪切变稀程度差别较大。因为粘度特性在注 射成型工艺中是一个非常重要的因素，故剪切变稀对注射成型的压力、温度等有 重要影响。 2. 应用注射模流动模拟软件的必要性 塑料材料性能的复杂性决定了注射成型过程的复杂性， 有些注射成型问题连有经 验的模具设计师也很难把握。 同时， 注塑制品的质量也主要取决于注射成型过程， 塑料熔体注入模具后的流动行为在决定制品质量方面具有头等重要意义， 因此很 有必要对充模过程进行有效地分析。 注塑过程中的流动分析在国外已得到了普遍的应用，它建立在计算机与 CAD 被 广泛应用的基础上，其目的是预测塑料熔体注入模具型腔时的流动情况，从而判 断熔体流动给注塑件质量带来的影响。流动模拟软件的应用主要包括三个方面： 第一是利用软件来预计所设定注塑方案的压力、温度等的分布；第二是利用预计 的压力、温度等的分布来改善模具和塑料制品的设计；第三是对多个候选的注塑 方案进行比较优化，选择最佳方案。 传统的注塑模设计首先考虑的是模具本身的需要， 之后考虑的才是注塑制品的需 要。换句话说，传统的注塑模设计是把塑料熔体在流道和型腔中的流动放在第二 位考虑的。例如，常规的模具设计通常是根据经验确定浇口的数量和位置，而不 是根据流动分析来确定这些参数，结果经常是浇口数量偏多、尺寸偏大。但是在 市场经济条件下，产品的质量与成本已成为企业生存发展的生命线，注射成型模 拟软件可以辅助企业确立竞争优势。 二.如何应用注塑成型分析报告指导模具设计 如何应用注塑成型分析报告指导模具设计 1. 注塑条件对制品成型的影响 1). 塑料材料 如前所叙，塑料材料性能的复杂性决定了注射成型过程的复杂性。而塑料材料的 性能又因品种不同、牌号不同、生产厂家不同、甚至批次不同而差异较大。不同 的性能参数可能导致完全不同的成型结果。 对注射成型过程影响比较大的材料参 数见“基础篇” 2). 注射温度 熔体流入冷却的型腔，因热传导而散失热量。与此同时，由于剪切作用而产生热 量，这部分热量可能较热传导散失的热量多，也可能少，主要取决于注塑条件。 熔体的粘性随温度升高而变低。这样，注射温度越高，熔体的粘度越低，所需的 充填压力越小。同时，注射温度也受到热降解温度、分解温度的限制。 3). 模具温度 模具温度越低， 因热传导而散失热量的速度越快， 熔体的温度越低， 流动性越差。 当采用较低的注射速率时，这种现象尤其明显。 4). 注射时间 注射时间对注塑过程的影响表现在三个方面： （1）缩短注射时间，熔体中的剪应变率也会提高，为了充满型腔所需要的注射 压力也要提高。 （2）缩短注射时间，熔体中的剪应变率提高，由于塑料熔体的剪切变稀特性， 熔体的粘度降低，为了充满型腔所需要的注射压力也要降低。 （3）缩短注射时间，熔体中的剪应变率提高，剪切发热越大，同时因热传导而 散失的热量少,因此熔体的温度高,粘度越低，为了充满型腔所需要的注射压力也 要降低。 以上三种情况共同作用的结果， 使图 1 中的充满型腔所需要的注射压力的曲线呈 现“U”形。也就是说，存在一个注射时间，此时所需的注射压力最小。 图 1 注射时间与注射压力、熔体温度的关系 2. CAE 软件的指导作用 注射模流动模拟软件的指导意义十分广泛，她是一种设计工具，能够辅助模具设 计者优化模具结构与工艺，指导产品设计者从工艺的角度改进产品形状，选择最 佳成型性能的塑料，帮助模具制造者选择合适的注射机，当变更塑料品种时对现 有模具的可行性做出判断，分析现有模具设计弊病。同时，流动软件又是一种教 学软件工具，能够帮助模具工作者熟悉熔体在型腔内的流动行为，把握熔体流动 的基本原则。下面逐项分析三维流动软件的主要输出结果是如何用来指导设计 的。 1). 熔体流动前沿动态显示 三维流动模拟软件能显示熔体从进料口逐渐充满型腔的动态过程， 由此可判断熔 体的流动是否较理想的单项流形式（简单流动）（复杂流动成型不稳定，容易出 现次品）。各个流动分支是否在同时充满型腔的各个角落（流动是否平衡）。若 熔体的填充过程不理想，可以改变进料口的尺寸，数量和位置，反复运行流动模 拟软件，一直到获得理想的流动形式为止。若仅仅是为了获得较好的流动形式而 暂不考察详尽的温度场，应力场的变化，或是初调流道系统，最好是运行简易三 维流动分析（等温流动分析），经过几次修改，得到较为满意的流道设计后，再 运行非等温三维流动分析。 2). 型腔压力 在填充过程中最大的型腔压力值能帮助判断在指定的注射机上熔体能否顺利充 满型腔（是否短射），何处最可能产生飞边，在各个流动方向上单位长度的压力 差（又称压力梯度）是否接近相等（因为最有效的流动形式是沿着每个流动分支 熔体的压力梯度相等），是否存在局部过压（容易引起翘曲）。流动模拟软件还 能给出在熔体填充模具所需的最大锁模力，以便用户选择注射机。 3). 熔体温度 流动模拟软件提供型腔内熔体在填充过程中的温度场。 可鉴别在填充过程中熔体 是否存在着因剪贴发热而形成的局部热点（易产生表面黑点、条纹等并引起机械 性能下降） 判断熔体的温度分布是否均匀 ， （温差太大是引起翘曲的主要原因） ， 判断熔体的平均温度是否太低（引起注射压力增大）。熔体接合点的温度还可帮 助判断熔合纹的相对强度 4). 剪切速率 剪贴速率又称应变速率或者速度梯度。该值对熔体的流动过程影响甚大。实验表 明，熔体在剪贴速率为 103S-1 左右成型，制品的质量最佳。流道处熔体剪贴速 率的推荐值约为 5*102~5*103S-1，浇口处熔体剪贴速率的推荐值约为 104~105 S-1 。 流动软件能给出不同填充时刻型腔各处的熔体剪切速率， 这就有助于用户 判断在该设计方案下预测的剪切速率是否与推荐值接近， 而且还能判断熔体的最 大剪切速率是否超过该材料所允许的极限值。剪切速率过大将使熔体过热，导致 聚合物降解或产生熔体破裂等弊病。 剪切速率分布不均匀会使熔体各处分子产生 不同程度的取向，因而收缩不同，导致制品翘曲。通过调整注射时间可以改变剪 切速率。 5). 剪切应力 剪切应力也是影响制品质量的一个重要因素， 制品的残余应力值与熔体的剪切应 力值有一定的对应关系，一般，剪切应力值大，残余应力值也大。因此总希望熔 体的剪切应力值不要过大，以避免制品翘曲或开裂。根据经验，熔体在填充型腔 时所承受的剪切应力不应超过该材料抗拉强度的 1%。 6). 熔合纹/气穴 两个流动前沿相遇时形成熔合纹，因而，在多浇口方案中熔合纹不可避免，在单 浇口时，由于制品的几何形状以及熔体的流动情况，也会形成熔合纹。熔合纹不 仅影响外观，而且为应力集中区，材料结构性能也受到削弱。改变流动条件（如 浇口的数目与位置等）可以控制熔合纹的位置，使其处于制品低感光区和应力不 敏感区（非“关键”部位）。而气穴为熔体流动推动空气最后聚集的部位，如果该 部位排气不畅，就会引起局部过热、气泡、甚至充填不足等缺陷，此时就应该加 设排气装置。流动模拟软件可以为用户准确地预测熔合纹和气穴的位置。 7). 多浇口的平衡 当采用多浇口时， 来自不同浇口的熔体相互汇合， 可能造成流动的停滞和转向 （潜 流效应），这时各浇口的充填不平衡，影响制品的表面质量及结构的完整性，也 得不到理想的简单流动。这种情况应调整浇口的位置。 流动模拟软件在优化设计方案更显优势。通过对不同方案的模拟结果的比较，可 以辅助设计人员选择较优的方案，获得最佳的成型质量。 3. 流动软件的正确使用 注射模流动模拟软件只是一种辅助工具， 它能否在产生中性层发挥作用并产生经 济效益，在很大程度上取决于模具设计者的正确使用。 1). 流动软件的使用人员 流动软件的使用者必须熟悉注射成型工艺，具有一定的注射模设计经验。这样， 用户才能针对性地利用流动软件解决模具结构设计或工艺问题，例如，如果浇口 处剪切速率过高，是修正浇口尺寸，还是改变熔体温度，抑或更换注射材料呢， 不具备注射成型工艺知识的人很难做出正确选择的。 流动软件的输出的结果涉及 到塑料粘度，剪切速率，温度，压力以及它们的相互作用，即使是经验丰富的模 具设计师也应学一点塑料流变学的知识，总结注射流动的基本规律，这样才能站 在理论与实践结合的高度用好流动模拟软件。 2). 输入数据的正确性 首先要输入合理的注射成型工艺参数， 常用材料的成型温度见表 1 （仅供参考） 。 表 1 常用材料的成型参考温度 除此之外，还要有正确的材料参数（如热传导率，比热，密度，不流动温度以及 粘度等）。如前所叙，塑料材料的性能参数（流变性、压缩性等）十分重要，不 同的性能参数将导致完全不同的模拟结果。 同时， 塑料材料的性能又因品种不同、 牌号不同、生产厂家不同、甚至批次不同而差异较大。因此，获得所用材料的准 确的性能参数是使用 CAE 软件的前提条件。尤其是材料的粘性参数，对充模流 动有重要影响，又不易通过实验直接获得，华中科技大学模具技术国家重点实验 室塑料模研究室可以为客户测试并拟合材料的粘度参数。 三．注射模流动模拟软件的指导作用 注射模流动模拟软件的指导意义十分广泛，它是一种设计工具，能够辅助模具设 计者优化模具结构与工艺，指导产品设计者从工艺的角度改进产品形状，选择最 佳成型性能的塑料，帮助模具制造者选择合适的注射机，当变更塑料品种时对现 有模具的可行性做出判断，分析现有模具设计弊病。同时，流动软件又是一种教 学软件工具，能够帮助模具工作者熟悉熔体在型腔内的流动行为，把握熔体流动 的基本原则。下面逐项分析三维流动软件的主要输出结果是如何用来指导设计 的。 1 熔体流动前沿动态显示 （图 2） 图 2 熔体流动前沿动态显示 三维流动模拟软件能显示熔体从进料口逐渐充满型腔的动态过程， 由此可判断熔 体的流动是否较理想的单项流形式（简单流动）（复杂流动成型不稳定，容易出 现次品）。各个流动分支是否在同时充满型腔的各个角落（流动是否平衡）。若 熔体的填充过程不理想，可以改变进料口的尺寸，数量和位置，反复运行流动模 拟软件，一直到获得理想的流动形式为止。若仅仅是为了获得较好的流动形式而 暂不考察详尽的温度场，应力场的变化，或是初调流道系统，最好是运行简易三 维流动分析（等温流动分析），经过几次修改，得到较为满意的流道设计后，再 运行非等温三维流动分析。 2 型腔压力 （图 3） 图 3 型腔压力 在填充过程中最大的型腔压力值能帮助判断在指定的注射机上熔体能否顺利充 满型腔（是否短射），何处最可能产生飞边，在各个流动方向上单位长度的压力 差（又称压力梯度）是否接近相等（因为最有效的流动形式是沿着每个流动分支 熔体的压力梯度相等），是否存在局部过压（容易引起翘曲）。流动模拟软件还 能给出在熔体填充模具所需的最大锁模力，以便用户选择注射机。 3 熔体温度 （图 4） 图 4 熔体温度 流动模拟软件提供型腔内熔体在填充过程中的温度场。 可鉴别在填充过程中熔体 是否存在着因剪贴发热而形成的局部点（易产生表面黑点、条纹等并引起机械性 能下降），判断熔体的温度分布是否均匀（温差太大是引起翘曲的主要原因）， 判断熔体的平均温度是否太低（引起注射压力增大）。熔体接合点的温度还可帮 助判断熔合纹的相对强度。 4 剪切速率 （图 5） 图 5 剪切速率 剪贴速率又称应变速率或者速度梯度。该值对熔体的流动过程影响甚大。实验表 明，熔体在剪贴速率为 103S-1 左右成型，制品的质量最佳。流道处熔体剪贴速 率的推荐值约为 5*102~5*103S-1，浇口处熔体剪贴速率的推荐值约为 104~105 S-1 。 流动软件能给出不同填充时刻型腔各处的熔体剪切速率， 这就有助于用户 判断在该设计方案下预测的剪切速率是否与推荐值接近， 而且还能判断熔体的最 大剪切速率是否超过该材料所允许的极限值。剪切速率过大将使熔体过热，导致 聚合物降解或产生熔体破裂等弊病。 剪切速率分布不均匀会使熔体各处分子产生 不同程度的取向，因而收缩不同，导致制品翘曲。通过调整注射时间可以改变剪 切速率。 5 剪切应力 （图 6） 图 6 剪切应力 剪切应力也是影响制品质量的一个重要因素， 制品的残余应力值与熔体的剪切应 力值有一定的对应关系，一般，剪切应力值大，残余应力值也大。因此总希望熔 体的剪切应力值不要过大，以避免制品翘曲或开裂。根据经验，熔体在填充型腔 时所承受的剪切应力不应超过该材料抗拉强度的 1%。 6 熔合纹/气穴 （图 7） 图 7 熔合纹/气穴 两个流动前沿相遇时形成熔合纹，因而，在多浇口方案中熔合纹不可避免，在单 浇口时，由于制品的几何形状以及熔体的流动情况，也会形成熔合纹。熔合纹不 仅影响外观，而且为应力集中区，材料结构性能也受到削弱。改变流动条件（如 浇口的数目与位置等）可以控制熔合纹的位置，使其处于制品低感光区和应力不 敏感区（非“关键”部位）。而气穴为熔体流动推动空气最后聚集的部位，如果该 部位排气不畅，就会引起局部过热、气泡、甚至充填不足等缺陷，此时就应该加 设排气装置。流动模拟软件可以为用户准确地预测熔合纹和气穴的位置。 7 多浇口的平衡 当采用多浇口时， 来自不同浇口的熔体相互汇合， 可能造成流动的停滞和转向 （潜 流效应），这时各浇口的充填不平衡，影响制品的表面质量及结构的完整性，也 得不到理想的简单流动。这种情况应调整浇口的位置。 四．结束语 流动模拟软件在优化设计方案更显优势。通过对不同方案的模拟结果的比较，可 以辅助设计人员选择较优的方案，获得最佳的成型质量。 注射模流动模拟软件只是一种辅助工具， 它能否在产生中发挥作用并产生经济效 益，在很大程度上取决于模具设计者的正确使用。

H. 模具设计总结

1.塑性变形体积不变条件，塑性变形时，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.具有一个正应变及负应变；2.具有一个负应变和两个正应变；3.一个主应变为零，另两个应变之大小相等符号相反。

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、弯曲等多种工序。一般来说，冲裁主要是指落料和冲孔工序。

3.冲裁的变形过程：1.弹性变形阶段（变形区内部材料应力小于屈服应力 ）；2.塑性变形阶段（变形区内部材料应力大于屈服应力）；3.断裂分离阶段（变形区内部材料应力大于强度极限） 。

4.冲裁断面可分为明显的四个部分：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大小、光面约占板厚的比例、毛面的斜角大小及毛刺等。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，这时光面约占板厚的1/2~1/3，切断面的塌角、毛刺和斜度均很小，完全基本满足一般冲裁件的要求。间隙过小时，凸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，凸模刃口处的裂纹比合理间隙时向内错开一段距离，材料的弯曲与拉申增大，拉应力增大，塑性变形阶段较早结束，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，弹性变形量越小，因而制件的精度也越高。冲裁件尺寸越小，形状越简单则精度越高。）

凸凹模刃口尺寸计算的依据和计算准则：在冲裁件尺寸的测量和是使用中，都是以光面的尺寸为基准。落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的，而孔的光面是凸模刃口挤切材料产生的。故计算刃口尺寸时，应按落料和冲孔两种情况分别进行，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：工件光面的孔径与凸模尺寸相等，故应与凸模尺寸为基准。（因冲孔的尺寸会随凸模的磨损而减小，故冲孔凸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，孔心距的尺寸精度由凹模孔心距保证。4.冲模刃口制造公差：凸凹模刃口尺寸精度的选择应以能保证工件的精度要求为准，保证合理的凹凸模间隙值，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。冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫做材料的利用率，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；二是由于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.搭边值的确定：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，，确保冲出合格零件；二是可以增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率。

11.冲模压力中心的确定：冲压力合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（凸模、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，外形复杂的冲件应分步冲出，以简化凸、凹模形状，增强其强度，便于加工和装配，测刃的位置应尽量避免导致凸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置进行推荐，卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供有利条件，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度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲裁的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。

15.始用挡料装置：在级进模中为了解决首件定位问题，需要设置始用挡料装置。

16.卸料装置：1.固定卸料装置；2.弹压卸料装置（卸料及压料作用，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.废料切刀装置。

17.弯曲：是将板料、棒料、型材或管料等弯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：在缩短与伸长两变形区域之间，必有一层金属纤维变形前后长度保持不变。

19.弯曲变形区内板料横断面形状变化分为：1.宽板弯曲时，横断面形状几乎不变，仍为矩形；2.窄板弯曲时，原矩形断面变成了扇形。生产中一般为宽板弯曲。

20.r/t称为板料的相对弯曲半径，是表示板料弯曲变形程度的重要参数。相对弯曲半径越小，表示弯曲变形程度越大。

21.板料塑性弯曲的变形特点：1.应变中性层位移的内移；2.变形区内板料的变薄和增长；

3.变形区板料剖面的畸变、翘曲和破裂。

22.最小弯曲半径：在保证弯曲件毛坯外表面纤维不发生破坏的条件下，工件所能弯曲成的内表面最小圆角半径，称为最小弯曲半径。生产中用它来表示材料弯曲时的成形极限。

23.影响最小弯曲半径的因素：1.材料的力学性能；2.零件弯曲中心角的大小；3.板料的轧制方向与弯曲线夹角的关系；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：回弹现象产生于弯曲变形结束后的卸载过程。

25.影响回弹的因素：1.材料的力学性能；2.相对弯曲半径r/t；3.弯曲中心角；4.弯曲方式及校正力大小；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过程的两个主要因素：

28.起皱：在拉深过程中，毛坯凸缘在切向压应力作用下，可能产生塑性失稳而拱起的现象。

29.起皱的原因：毛坯凸缘的切向压应力过大，最大切向压应力产生在毛坯凸缘外缘处，所以起皱首先在外缘处开始。

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.润滑的影响；4.凸凹模间隙的影响；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.材料力学性能的影响；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.塑料的分类：1.按照合成树脂的分子结构和受热时的行为分类：热塑性塑料、热固性塑料；2.按塑料应用范围分类：通用塑料、工程塑料、特种塑料。

35.聚合物的热力学性能：聚合物的物理、力学性能与温度密切相关，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性能特点。在温度较低时（低于 温度时）曲线基本水平的，变形量很小。当温度上升时（ ）曲线开始急剧变化，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.注射工艺过程，注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模。

37.制品的后处理：塑料制品脱模后常需要进行适当的后处理（退火和调试），以便改善和提高制品的性能和尺寸的稳定性。

38.压力：注射成型过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保持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，提供充模速度及对熔体进行压实等。

39.根据工艺的有关要求，应尽量使制品各部分的壁厚均匀，避免局部太厚与太薄，否则，成型后因收缩不均会使制品变形或产生缩孔、凹陷及填充不足等缺陷。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.温度调节系统；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数。

45.注射系统的组成及作用：浇注系统是指模具中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，以获得组织致密，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紧密接触，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失和塑料损耗，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种类型。

49.凸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，以避免模内各零件发生碰撞和干涉，并确保塑件的形状和尺寸精度。

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过程中不会变形损坏；3.脱模机构应能保证塑件在顶出开模过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、联合推出机构、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一定时，倾斜角 减小，倾斜柱所受的弯曲力P也越小；但当导柱的有效工作长度一定时，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弯曲力，通常采用15°~20°，一般不大于25°。

58.压紧块的锲角 ，压紧块的锲角 通常比斜导柱倾斜角 大2°~3°。这样才能保证，模具一开模时压紧块就能和滑块脱开，否则，斜导柱将无法带动滑块作侧抽心动作。

59.先复位装置设计：1.模具设计中的“干涉”现象，在侧向型芯和推杆垂直于开模方向的投影发生重合的情况下，合模时侧向型心芯可能与推杆发生碰撞，这种现象称为磨具设计中的“干涉”现象。

60.避免干涉措施：1.尽量避免把推杆布置在侧向型心在垂直于开模方向平面上的投影范围内。2.使推杆的推出距离小于活动型心最低面，如果结构不允许，应保证h-scot >0.5mm。当h只是略小于scot 时，可通过适当增大 角来避免干涉；3.当以上两点都不能实施时，可采用推杆先复位机构，优先使推杆复位，然后滑块才复位。

61.比较常见的推杆先复位机构有：弹簧先复位机构、三角形滑块先复位机构、杠杆先复位机构和摆杆先复位机构。

1-4说明：作图壁厚不均匀，易产生气泡使塑件变形，右图壁厚均匀，改善了成型工艺条件，有利于保证质量。5说明：平顶塑件，采用侧浇口进料时，为了避免平面上留有熔接痕，必须保证平面进料通畅，故a>b。6说明：壁厚不均匀塑件，可在易产生凹痕表面采用波纹形式或在壁厚处开工艺孔，以掩盖或消除凹痕。

1说明：增设加强肋后，可提高塑件强度，改善料流状况。2.说明：采用加强肋，既不影响塑件强度，又可避免因壁厚不匀而产生缩孔。3说明：平板状塑件，加强肋应与料流方向平行，以免造成充模阻力过大和降低塑件韧性。4.说明：非平板状塑件，加强肋应交错排列，以免塑件产生翘曲变形。5说明：加强肋应设计的矮一些，与支撑面应有大于05mm的间隙。

倒装式复合模

1-打杆2-模3-推板 4-推杆 5-卸料螺钉 6-凸凹模 7-卸料板 8-落料凹模 9-顶件块 10-带肩顶杆 11-冲孔凸模 12-挡料销 13-导料销

正装式复合模

1-导料销2-挡料销3-凹凸模 4-弹压卸料板 5-凹模 6-凸模 7-打杆 8-推板 9-推杆 10-推件板

正装式复合模