模具是一種技術密集、資金密集型產品，在我國國民經濟巾的地位也非常重要。模具工業已被我國正式確定為基礎產業，并在“十五”中列為重點扶持產業。在工業生產中，用各種壓力機和裝在壓力機上的專用工具，通過壓力把金屬或非金屬材料制出所需形狀的零件或制品，這種專用工具統稱為模具。日常生產、生活中所使用到的各種工具和產品，大到機床的底座、機身外殼，小到一個胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無不與模具有著密切的關系。模具的形狀決定著這些產品的外形，模具的加工質量與精度也就決定著這些產品的質量。因為各種產品的材質、外觀、規格及用途的不同，模具分為了鑄造模、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具，以及塑膠模具。下面賢集網小編來為大家介紹模具設計流程、模具設計中常見問題的解決對策。
模具設計流程
第一步:對制品2D圖及3D圖的分析和消化，其內容包括以下幾個方面：
1、制品的幾何形狀。
2、制品的尺寸、公差及設計基準。
3、制品的技術要求（即技術條件）。
4、制品所用塑料名稱、縮水及顏色。
5、制品的表面要求。
第二步：注射劑型號的確定
注射劑規格的確定主要是根據塑料制品的大小及生產批量。設設計人員在選擇注射機時，主要考慮其塑化率、注射量、鎖模力、安裝模具的有效面積（注射機拉桿內間距）、容模量、頂頂出形式及定出長度。倘若客戶已提供所用注射劑的型號或規格，設計人員必須對其參數進行校核，若滿足不了要求，則必須與客戶商量更換。
第三步：型腔數量的確定及型腔排列
模具型腔數量的確定主要是根據制品的投影面積、幾何形狀（有無側抽芯）、制品精度、批量以及經濟效益來確定。型腔數量主要依據以下因素進行確定：
1、制品的生產批量（月批量或年批量）。
2、制品有無側抽芯及其處理方法。
3、模具外形尺寸與注射劑安裝模具的有效面積（或注射機拉桿內間距）。
4、制品重量與注射機的注射量。
5、制品的投影面積與鎖模力。
6、制品精度。
7、制品顏色。
8、經濟效益（每套模的生產值）。
以上這些因素有時是相互制約的，因此在確定設計方案時，必須進行協調，以保證滿足其主要條件。性強數量確定之后，便進行型腔的排列，以及型腔位置的布局。型腔的排列涉及模具尺寸、澆注系統的設計、澆注系統的平衡、抽芯（滑塊）機構的設計、鑲件型芯的設計以及熱流道系統的設計。以上這些問題由于分型面及澆口位置的選擇有關，所以在具體設計過程中，要進行必要的調整，以達到最完美的設計。
第四步：分型面的確定
分型面，在一些國外的制品圖中已作具體規定，但在很多的模具設計中要由模具人員來確定，一般來講，在平面上的分型面比較容易處理，有時碰到立體形式的分型面就應當特別注意。其分型面的選擇應遵照以下原則：
1、不影響制品的外觀，尤其是對外觀有明確要求的制品，更應注意分型面對外觀的影響。
2、利于保證制品的精度。
3、利于模具加工，特別是型腔的加工。先復機構。
4、利于澆注系統、排氣系統、冷卻系統的設計。
5、利于制品的脫模，確保在開模時使制品留于動模一側。
6、便于金屬嵌件。
在設計側向分型機構時，應確保其安全可靠，盡量避免與定出機構發生干擾，否則在模具上應設置先復機構。
第五步：模架的確定和標準件的選用
以上內容全部確定之后，便根據所定內容設計模架。在設計模架時，盡可能地選用便準模架，確定出標準模架的形式、規格及A、B板厚度。標準件包括通用標準件及模具專用標準件兩大類。通用標準件如緊固件等。模具專用標準件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導柱、導套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件、二次分型機構及精密定位用標準組件等。需要強調的是，設計模具時，盡可能地選用標準模架和標準件，因為標準件有很大一部分已經商品化，隨時可以在市場上買到，這對縮短制造周期、降低制造成本是極其有利的。買家尺寸確定之后，對模具有關零件要進行必要的強度和剛性計算，以校核所選模架是否適當，尤其是對大型模具，這一點尤為重要。
第六步:澆注系統的設計
澆注系統的設計包括主流道的選擇、分流道截面形狀及尺寸的確定。如采用點澆口時，為確保分流道的脫落，還應注意脫澆口裝置的設計。在設計澆注系統是，首先是選擇澆口的位置。澆澆口位置選擇的適當與否，將直接關系到制品成型質量及注射過程是否能順利進行，澆口位置的選擇應遵循以下原則：
1、澆口位置應盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及使用澆口的清理。
2、澆澆口位置距型腔各個部位的距離應盡量一致，并使其流程為最短（一般大水口很難做到）。
3、澆口位置應保證塑料注入型腔時對著型腔中寬敞、厚壁部位，以便于塑料流入。
4、避免塑料在流入型腔時直沖到型腔壁、型芯或嵌件，是塑料能盡快流入型腔各部位，并避免型芯或嵌件變形。
5、盡量避免制品產生熔接痕，若要產生，使其溶解痕產生在制品不重要的地方。
6、澆口位置及其塑料注入方向，應是塑料在注入型腔時能沿著型腔平行方向均勻地流入，并有利于型腔內氣體的排出。
7、澆口應設計在制品上最容易清除的部位，同時盡可能不影響制品的外觀。
第七步：頂出系統的設計
制品的頂出形式，歸納起來可分為機械頂出、液壓頂出、氣動頂出三大類。
在機械頂出是注射成型過程中最后一個環節，頂出質量的好壞將最后決定制品的質量，因此，制品頂出是不可忽視。在設計頂出系統時應遵守下列原則：
1、為使制品不致因頂出產生變形，推力點應盡量靠近型芯或難于脫模的部位，如制品上細長的中空圓柱，多采用推管頂出。推力點的布置應盡量平衡。
2、推力點應作用在制品能承受力最大的部位，及剛性好的部位，如筋部、突緣、殼體型制品的壁緣等處。
3、盡量避免推力點作用在制品較薄平面上，防止制品頂白、頂高等，如殼體形制品及筒形制品多采用推板頂出。
4、盡量避免頂出痕跡影響制品外觀，頂出裝置應設在制品的隱蔽面或非裝飾表面。于透明制品尤其要注意定出位置及頂出形式的選擇。
5、為使制品在頂出時受力均勻，同時避免因真空吸附而使制品產生變形，往往采用復合頂出或特殊形式的頂出系統，如推桿、推板或推桿、推管復合頂出，或者采用進氣事推桿、推塊等定出裝置，必要時還應設置進氣閥。
第八步：冷卻系統的設計
冷卻系統的設計是一項較繁瑣的工作，要考慮冷卻效果、冷卻的均勻性和冷卻系統對模具整體結構的影響。冷卻系統的設計包括以下內容：
1、冷卻系統的排列方式及冷卻系統的具體形式。
2、冷卻系統的具體位置及尺寸的確定。
3、重點部位如動模型芯或鑲件的冷卻。
4、側滑塊及側滑芯的冷卻。
5、冷卻元件的設計及冷卻標準元件的選用。
6、密封結構的設計。
第九步：塑料注射模上的導向裝置，在采用標準模架時，已經確定下來。一般情況下，設計人員只要按模架規格選用就可以了。但根據制品要求須設置精密導向裝置時，則必須由設計人員根據模具結構進行具體設計。
一般導向分為：動、定模之間的導向；推板及推桿固定板導向；推板桿與動模板之間的導向；定模座與推劉盜版之間的導向。一般導向裝置由于受加工精度的限制或使用一段時間之后，其配合精度降低，會直接影響制品的精度，因此對精度要求較高的制品必須另行設計精密定位元件，有的已經標準化，如錐形定位銷、定位塊等可供選用，但有些精密導向定位裝置須根據模塊的具體結構進行專門設計。
第十部：模具鋼材的選用
模具成型零件（型腔、型芯）材料的選用，主要根據制品的批量、塑料類別來確定。對于高光澤或透明的制品，主要選用4Cr13等類型的馬氏體耐蝕不銹鋼或時效硬化鋼。含有玻璃纖維增強的塑料制品，則應選用Cr12MoV等類型的具有高耐磨性的淬火鋼。當制品的材料為PVC、POM或含有阻燃劑時，必須選用耐蝕不銹鋼。
十一步：繪制配裝圖
排位模架及相關內容確定之后，便可以繪制裝配圖。在繪制裝配圖過程中，對已選定的澆注系統、冷卻系統、抽芯系統、頂出系統等做出進一步的協調和完善，從結構上達到比較完美的設計。
第十二步：模具主要零件圖的繪制
在繪制型腔或型芯圖時，必須主義所給定的成型尺寸、公差及脫模斜度是否相協調，其設計基準是否與制品的設計基準相協調。同時還要考慮型腔、型芯在加工時的工藝性及使用時的力學性能及其可靠性。結構件圖的繪制，當采用標準模架時，出標準模架以外的結構件，大部分可以不繪制結構件圖。
第十三步：設計圖紙的校對
模具圖設計完成后，模具設計人員將設計圖及相關原始資料一同交主管人員進行校對。校對人員應針對客戶所提供的有關設計依據及客戶所提要求，對模具的總體結構、工作原理、操作的可行性等進行系統的校對。
第十四步：設計圖紙的會簽
模具設計圖紙完成之后，必須立即交給客戶認可。只有客戶同意后，模具才可以備料投入生產。當客戶有較大意見需要作重大修改時，則必須在再重新設計后再交給客戶認可，直至客戶滿意為止。
第十五步：
排氣系統對確保制品成型質量起著至關重要的作用，其排氣方式有以下幾種：
1、利用排氣槽。排氣槽一般設在型腔最后被充滿的部位。排氣槽的深度因塑料不同而異，基本上是以塑料不產生飛邊時所允許的最大間隙來確定。
2、利用型芯、鑲件、推桿等的配合間隙或專用排氣塞排氣。
3、有時為了防止在制品在頂事造成真空變形，必須設計排氣鑲針。
模具設計中常見問題的解決對策
1、滑塊座側面尺寸要比滑塊大
2、滑塊之擠塊凸出部分不可與滑道干涉；滑塊座之凸出部分也不可與板面干涉；
即陰影部分①：不可與滑道干涉；
陰影部分②：不可與板側面干涉；
如圖示意：
建議解決辦法：滑道高度d≤c(滑塊座尺寸)；
滑塊寬度e≤f(擠塊寬度)；
如圖所示：
3、滑塊背板盡量緊固于擠塊上，注：滑塊小時采用沉頭螺釘緊固；滑塊大時盡可能采用圓柱頭內六角。注意L尺寸公差。如圖示意：
4、自制錐定位單邊5o且其畫法如圖所示：
5、水針板上安裝的幾種方法：
(一)板前安裝：
(二)板后安裝如下：
（1）
（2）
6、滑塊定位需采用單鑲，不可采用整體。如圖：
7、2015樣條曲線問題，外協加工廢，設計時盡量不采用樣條，出圖時確認樣條情況，切割鑲件不要在 圓弧處用“Use Edge”
8、花紋.鏡面光等要在技術要求中說明，客戶沒確認也要說明。
9、油缸采用統一格式“YGC，G型 F型。如下圖所示：
10、天面滑塊需計算承重，不可估計，碰珠禁止。
11、推桿背擴要在推桿標注后注明，不可標記它處。
12、分型面盡量平行X Y方向設計，角度盡量采用3o 5o 10o，與成型無關處分型面盡量簡化。
13、與產品無關的分型面要作成平面，不可作成自由曲面，延伸的分型面也要作成2維，不可有皺折。
14、頂出行程要大于制品高10mm以上（特殊例外）彈簧預壓10mm以上。
15、加背板鎖緊塊采用45，（背板一般加于鎖緊塊上，材料CrWMn，HRC50~55）
16、水管接頭間距≥25。
17、凡客戶為sie的模具時鐘盡量采用三美標準。
18、潛伏澆口一律采用球頭靠破式，如圖：
19、鑲件下部壓有密封圈的盡量采用螺釘（均布）固定。如果采用耳臺固定時也盡量采用雙側耳臺，確保壓力平衡。如圖所示：
20、推管內孔的有效長度一定要大于脫模距離。如圖：
上文相關知識大家都了解了嗎？這些是賢集網小編為大家整理的模具設計流程、模具設計中常見問題的解決對策。模具應用領域的不斷擴大、已應用領域對模具提出的更多和更高要求，使模具工業發展速度快于其他制造業的發展速度已成為普遍規律，目前世界模具市場供不應求，近幾年，市場總量一直在600～650億美元之間，而我國模具出口尚不到8％，“十一五”期間完全可以擴大這個份額，同時隨著經濟全球化發展趨勢日趨明顯，模具制造業逐漸向我國轉移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向日趨明顯，外資和民營資本繼續看好我國模具行業，我國模具行業機遇大于挑戰，未來國際模具市場前景廣闊，我國模具仍有較大發展空間。
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