模具设计的设计思路与方法

模具设计方案简介

科技名词定义

中文名称：

模具

英文名称：

die;mould

定义：

用以限定生产对象的形状和尺寸的装置。

所属学科：

机械工程（一级学科）；模具（二级学科）

模具muju （moju;mold; mould; die; tooling；matrix; pattern）工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需产品的各种模子和工具。

简介

简而言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具有各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型[1]材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。

模具之乡黄岩拥有模具企业2000余家，目前主要分为汽车模具，日用品模具，管件模具，工业模具等几大类

模具

简单分类

按所成型的材料的不同，模具可分为金属模具和非金属模具。金属模具又分为：铸造模具（有色金属压铸，钢铁铸造）、和锻造模具等；非金属模具也分为：塑料模具和无机非金属模具。而按照模具本身材料的不同，模具可分为：砂型模具，金属模具，真空模具，石蜡模具等等。其中，随着高分子塑料的快速发展，塑料模具与人们的生活密切相关。塑料模具一般可分为：注射成型模具，挤塑成型模具，气辅成型模具等等。

大规模生产的非钣金钢件－－冷镦、模锻、金属模等

模具

钣金出料－－热轧、冷轧、热卷、冷卷

钣金加工－－拉深、整型、折弯，冲孔，落料

有色金属－－压铸，粉末冶金

塑料件－－注塑、吹塑（塑料瓶），挤塑（管件）

模具其他分类：

合金模具、钣金模具、塑料模具、冲压模具、铸造模具、挤出模具、压铸模具、汽车模具、滚丝模具

模具材料

模具材料最重要的因素是热强度和热稳定性，常用模具材料：工作温度成形材料模具材料＜30℃锌合金Cr12、Cr1 2MoV、GCr15、T8、T10 300～500℃铝合金、铜合金5CrMnMo、3Cr2W8、9CrSi、W18Cr4V、5CrNiMo、W6Mo5Cr 4V2、M2 500～800℃铝合金、铜合金、钢钛GH130、GH33、GH37 800～1000℃钛合金、钢、不锈钢、镍合金K3、K 5、K17、K19、GH99、IN100、ЖC-6NX88、MAR-M200、TRW-NASA、WA ＞1000℃镍合金铜基合金模具

塑料模具

一般模具类别

（1）两板模具

又称单一分型面模，是注塑模中最简单的一种，它以分型面为界面将整个模具分为两部分：动模和定模。一部分型腔在动模,另一部分型腔在定模。主流道在定模；分流道开设在分型面上，开模后，制品和流道留在动模，动模部分设有顶出系统。

（2）三板模或细水口模

有两个分型面将模具分成三部分，比两板增加了浇口板，适用于制品的四周不准有浇口痕迹的场合，这种模具分成采用点浇口，所以叫细水口模，这种模具结构相应复杂些。启动动力用山打螺丝或拉板。

按成型方法分类

（1）注射成型

是先把塑料加入到注射机的加热料筒，塑料受热熔融，在注射机螺杆或柱塞的推动下，经喷嘴和模具浇注系统进入模具型腔，由于物理及化学作用而硬化定型成为注塑制品。注射成型由具有注射、保压（冷却）和塑件脱模过程所构成循环周期，，因而注射成型具有周期性的特点。热塑性塑料注射成型的成型周期短、生产效率高，熔料对模具的磨损小，能大批量地成型形状复杂、表面图案与标记清晰、尺寸精度高的塑件；但是对于壁厚变化大的塑件，难以避免成型缺陷。塑件各向异性也是质量问题之一，应采用一切可能措施，尽量减小。

(2)压缩成型

俗称压制成型，是最早成型塑件的方法之一。压缩成型是将塑料直接加入到具有一定温度的敞开的模具型腔，然后闭合模具，在热与压力作用下塑料熔融变成流动状态。由于物理及化学作用，而使塑料硬化成为具有一定形状和尺寸的常温保持不变的塑件。压缩成型主要是用于成型热固性塑料，如酚醛模塑粉、脲醛与三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纤维增强酚醛塑料、环氧树脂、DAP树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺等的模塑料，还可以成型加工不饱和聚酯料团（DMC）、片状模塑料（SMC）、预制整体模塑料（BMC）等。一般情况下，常常按压缩膜上、下模的配合结构，将压缩模分为溢料式、不溢料式、半溢料式三类。

(3)挤塑成型

是使处于粘流状态的塑料，在高温和一定的压力下，通过具有特定断面形状的口模，然后在较低的温度下，定型成为所需截面形状的连续型材的一种成型方法。挤塑成型的生产过程，是准备成型物料、挤出造型、冷却定型、牵引与切断、挤出品后处理（调质或热处理）。在挤塑成型过程中，注意调整好挤出机料筒各加热段和机头口模的温度、螺杆转数、牵引速度等工艺参数以便得到合格的挤塑型材。特别要注意调整好聚合物熔体由机头口模中挤出的速率。因为当熔融料挤出的速率较低时，挤出物具有光滑的表面、均匀的断面形状；但是当熔融物料挤出速率达到某一限度时，挤出物表面就会变得粗糙、失去光泽，出现鲨鱼皮、桔皮纹、形状扭曲等现象。当挤出速率进一步增大时，挤出物表面出现畸变，甚至支离和断裂成熔体碎片或圆柱。因此挤出速率的控制至关重要。

(4)压注成型

亦称铸压成型。是将塑料原料加入预热的加料室，然后把压柱放入加料室中锁紧模具，通过压柱向塑料施加压力，塑料在高温、高压下熔化为流动状态，并通过浇注系统进入型腔逐渐固化成塑件。此种成型方法，也称传递模塑成型。压注成型适用于各低于固性塑料，原则上能进行压缩成型的塑料，也可用压注法成型。但要求成型物料在低于固化温度时，熔融状态具有良好的流动性，在高于固化温度时，有较大的固化速率。

(5)中空成型

是把由挤出或注射制得的、尚处于塑化状态的管状或片状坯材趋势固定于成型模具中，立刻通入压缩空气，迫使坯材膨胀并贴于模具型腔壁面上，待冷却定型后脱模，即得所需中空制品的一种加工方法。适合中空成型的塑料为高压聚乙烯、低压聚乙烯、硬聚氯乙烯、软聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。根据型坯成型方法的不同，中空成型主要分为挤出吹塑中空成型和注射吹塑中空成型两种。挤出吹塑中空成型的优点是挤出机与挤出吹塑模的结构简单，缺点是型坯的壁厚不一致，容易造成塑料制品的壁厚不匀。右图是挤出吹塑中空成型原理示意图。注射吹塑中空成型的优点是型坯的壁厚均匀、无飞边，由于注射型坯有底面，因此中空制品的底部不会产生拼和缝，不仅美观而且强度高。缺点是所用的成型设备和模具价格贵，故这种成型方法多用于小型中空制品的大批量生产上，在使用上没有挤出吹塑中空成型方法广泛。

按其它分类

(1)热流道模

借助加热装置使浇注系统中的塑料不会凝固，也不会随制品脱模，所以又称无流道模。优点：1）无废料2）可降底注射压力，可以采用多腔模3）可缩短成型周期4）提高制品的质量适合热流道模塑料的特点：5）塑料的熔融温度围较宽。低温时，流动性好，高温时，具有较好的热稳定性。6）对压力敏感，不加压力不流动，但施加压力时即可流动。7）比热性好，以便在模具中很快冷却。可用热流道的塑料有PE，ABS，POM，PC，HIPS，PS。我们现在常用的热流道有两种：1）加热流道模2）绝热流道模。

(2)硬模

模件所采用的钢板，买回来后需要进行热处理，如淬火渗碳，才能达到使用的要求，这样的注塑模叫硬模，如模件采用H1 3铜，420铜，S7铜。

(3)软模（44HRC 以下）

模件所采用的钢材，买回来后不需要进行热处理，就能达到使用的要求，这样的注塑叫软模。如模件采用P20铜，王牌，420铜，NAK80，铝，铂铜。

双色成型模具（双射成型模具）

双射成型原理

基本原理:

双射成型主要以双射成型机两只料管配合两套模具按先后次序经两次成型制成双射产品.

工作步骤:

工作步骤

1.A原料经A料管射入1次成型模制成单射产品A.

2.经周期开模,产品A留于公模,成型机动模板旋转至B合模.

3.B原料经B料管射入2次成型模制成双射成品,开模顶出.

双射成型模具设计要点

一.设计前检讨事项

1.模具材质

2.成型品

3.成型机选择

4.模座基本构造

二.模具设计重要项目

1.多色射出组合方式

2.浇道系统

(1)射出压力较低

(2)快速充填完成,可提升产量

(3)可均匀射出,产品质量较好

(4)减少废料,缩短射出时间

3.成型设备:

(1)各射出料缸的射出量, 决定那一色用那一支料缸.

(2)打击棒的位置及打击行程.

(3).旋转盘上水路,油路,及电路的配置问题.

(4).旋转盘的承载重量.

4.模座设计:模仁配置设计

首先考虑到模具公模侧必需旋转180度,模仁设置必需交叉对称排列,否则无法合模成型.

(1).导柱:具有导引公模与母模的功能.在多色模中必需保持同心度.

(2).回位销:由于模具必需旋转的动作,所以必需将顶出板固定,在回位销上加弹簧使顶出板保持稳定.

(3).定位块:确保两模座固定于大固板时不因螺丝的间隙问题而造成偏移.

(4).调整块(耐磨块):主要用于合模时模具高度z坐标值误差时可以做调整.

(5).顶出机构:顶出方式的设计与一般模具相同.

(6).冷却回路设计:模具一与模具二的冷却回路设计尽量相同.

金属模具

模具按加工金属的加工工艺分类，常用的有：冲压模，包括冲裁模、弯曲模、拉深模、翻孔模、缩孔模、起伏模、胀形模、整形模等；锻模，包括模锻用锻模、镦锻模等；以及挤压模和压铸模。用于加工非金属和粉末冶金的模具则按加工对象命名和分类，有塑料模、橡胶模和粉末冶金模等。 1.冲压模用于板料冲压成形和分离的模具。成形用的模具有型腔，分离用的模具有刃口。最常用的冲压模只有一个工位，完成一道生产工序。这种模具应用普遍，结构简单，制造容易，但生产效率低。为提高生产率，可将多道冲压工序，如落料、拉深、冲孔、切边等安排在一个模具上，使坯料在一个工位上完成多道冲压工序，这种模具称为复合模。另有将落料、弯曲、拉深、冲孔和切边等多工序安排在一个模具的不同工位上。2.锻模用于热态金属模锻成形的模具。模锻时，坯料往往经过多次变形才能制成锻件，这就需要在一个模块上刻有几个型腔。金属依次送至各个型腔，并在型腔塑性流动，最后充满型腔制成锻件。在模锻成形中，坯料很难与终锻时型腔体积相等，为了避免废品，坯料选用稍大一些。为此，在终锻模的上、下模分界面的型腔四周设有飞边槽，以存贮多余的金属，成形后将飞边切去。型腔中应尽量减少尖角、深槽，以利于金属塑性流动和充填，减少模具磨损和开裂，提高模具寿命。 3.挤压模用于将金属挤压成形的模具。正挤压模有一个静止的凹模和放置坯料的挤压筒和对坯料施加压力的冲头。挤压空心件时，冲头前端带有芯棒。反挤压模的挤压筒为凹模，冲头成为凸模。金属需要在很大的压强下才能从凹模挤出成形，在冷态下所需压强可高达2000千牛／毫米（200千克／毫米）以上。为此，挤压筒和反挤压的凹模需要有很高的强度，常采用多层预应力组合结构。冲头和凸模的工作长度宜短，避免在高的压应力下发生不稳和弯曲。 4. 压铸模安装在压铸机上，液态金属在高压下注入型腔、保压至金属凝固和成形的模具。它主要用于铝、锌、铜件，也可用于钢件。压铸模的结构与塑料注射模类似。它由动模与定模构成型腔，用型芯形成铸件的孔腔。金属在型腔冷却、凝固后抽出型芯，分开模具，由顶杆推出铸件。压铸件一般壁薄中空，有众多台、筋，形状结构复杂，尺寸要求较精确，表面较光洁，金属在熔融的高温下成形。因此压铸模需要采用耐高温的材料制造。 5.粉末冶金模将固体金属粉末压制成形的模具。将金属粉末定量地倒入下模，然后上模压下、闭合、成形，再用顶料装置顶出预制坯。将预制坯送入烧结炉烧结，遂制成粉末冶金零件。一般粉末冶金件的空隙很大，占总体积的15％左右，成形压力不大，模具结构较简单，精度、表面粗糙度要求一般，所以对模具无特殊要求。为了减少空隙、提高密度和强度，对烧结后的坯件，再进行一次热锻，通称粉末锻造。所用的模具与模锻模相似。

模具生产的流程

模具就是一个模型,按照这个模型做出产品来,但是模具是怎样生产出来的呢,可能除了模具专业人士大多数回答不出来.模具已经在我们生活当中起了不可替代的作用,我们的生活用品大部分离不开模具,如,电脑,机,传真机,键盘,杯子等等这些塑胶制品就不用说了,另外像汽车和摩托发动机的外罩也是用模具做出来的,光一个汽车各种各样的模具就要用到2万多个.所以说现代生活模具的作用不可替代.只要批量生产就离不开模具，至少在最近50年离不开。

那么模具是怎样做成的呢?

下面对现代模具生产流程做一个简单的介绍。

1）ESI（Earlier Supplier Evolvement 供应商早期参与）：此阶段主要是客户与供应商之间进行的关于产品设计和模具开发等方面的技术探讨，主要的目的是为了让供应商清楚地领会到产品设计者的设计意图及精度要求，同时也让产品设计者更好地明白模具生产的能力，产品的工艺性能，从而做出更合理的设计。

2）报价（Quotation）：包括模具的价格、模具的寿命、周转流程、机器要求吨数以及模具的交货期。（更详细的报价应该包括产品尺寸重量、模具尺寸重量等信息。）

3）订单（Purchase Order）：客户订单、订金的发出以及供应商订单的接受。

4）模具生产计划及排工安排（Production Planning and Schedule Arrangement）：此阶段需要针对模具的交货的具体日期向客户作出回复。

5）模具设计（Design）：可能使用的设计软件有Pro/Engineer、UG、Solidworks、AutoCAD、CATIA等

6）采购材料

7）模具加工（Machining）：所涉及的工序大致有车、锣（铣）、热处理、磨、电脑锣（CNC）、电火花（EDM）、线切割（WEDM）、座标磨（JIG GRINGING）、激光刻字、抛光等。

8）模具装配（Assembly）

9）模具试模（Trial Run)

10）样板评估报告（SER）

11）样板评估报告批核（SER Approval）

模具的基本设计原理

因为不同的成型模具已应用很多领域，加之专业模具的制造技术在这些年也有了一定的变化发展，因此在这部分，总结了真空吸塑成型模具的一般设计规则。

真空吸塑成型模具的设计包括了批量大小、成型设备、精度条件、几何形状设计、尺寸稳定性及表面质量等容。

1、批量的大小实验用，模具产量小时，可采用木材或树脂进行制造。但是，如果实验用模具是为了获得制品有关收缩、尺寸稳定性及循环时间等的数据时，应该使用单型腔模具来实验，且能保证其能在生产条件下运用。模具一般用石膏、铜、铝或铝-钢合金制造，很少用到铝-树脂。

2、几何形状设计，设计时，经常要综合考虑尺寸稳定性及表面质量。例如，制品设计和尺寸稳定性要求采用阴模，但是表面要求光泽度较高的制品却要求使用阳模，这样一来，塑件订购方会综合考虑到这两点，以使制品能在最佳条件下进行生产。经验证明，不符合实际加工条件的设计往往是失败的。

3 、尺寸稳定，在成型过程中，塑件与模具接触的面要比离开模具部分的尺寸稳定性更好。如果日后由于材料刚度的需要要求改变材料厚度，可能导致要将阳模转换为阴模。塑件的尺寸公差不能低于收缩率的10％。

4 、塑件表面，就成型材料能够包住的围而言，塑件可见面的表面结构应在与模具接触处成型。如果可能的话，塑件的光洁面不要与模具表面接触。就像采用阴模制造浴盆和洗衣盆的情况。

5、修饰，如果使用机械式水平锯锯掉塑件的夹持边，在高度方向上，至少要有6～8mm的余量。其他的修整工作，如磨削、激光切削或射流，也必须留有余量。刀口模切割线间的间隙最小，冲孔模修整时的分布宽度也很小，这些都是要注意的。

6 、收缩和变形，塑料易收缩（如PE) ，有些塑件易变形，无论如何预防，塑件在冷却阶段都会发生变形。在这种条件下，就要改变成型模具的外形来适应塑件的几何偏差。例如：尽管塑件壁保持平直，但其基准中心已偏离10mm ；可以抬高模具底座，以调整这种变形的收缩量。

7、收缩量，在制造吸塑成型模具时一定要考虑到下列的收缩因素。①成型制品收缩。如果不能清楚地知道塑料的收缩率，则必须取样或用相似形状的模具通过试验来得到。注意：通过这种方法只能得到收缩率，不能得到变形尺寸。②中间介质的不利影响造成的收缩，如瓷、硅橡胶等。③模具所用材料的收缩，如铸造铝时的收缩。

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。

概述

冲压模具依构造可分为单工程模、复合模、连续模三大类。前两类需较多人力不符经济效益，连续模可大量生产效率高。同样，设计一套高速精密连续冲模，也要对你所生产的产品(包含所有用冲压加工出来的产品，集团主要有端子、电脑机壳以及连接器上用的小五金及目前的手机零件等等)。设计连续冲模需注意各模组之间的间距、零件加工精度、组立精度、配合精度与干涉问题，以达到连续模自动化大量生产的目的。

单元化设计之概念

冲压模具整体构造可分成二大部分：(1).共通部分(2).依制品而变动的部分。共通部分可加以标准化或规格化，依制品而变动的部分是难以规格化。

模板之构成及规格

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。

从事的主要工作包括：

（1）数字化制图－－将三维产品及模具模型转换为常规加工中用的二维工程图；

（2）模具的数字化设计－－根据产品模型与设计意图，建立相关的模具三维实体模型；

（3）模具的数字化分析仿真－－根据产品成形工艺条件，进行模具零件的结构分析、热分析、疲劳分析和模具的运动分析；

（4）产品成形过程模拟－－注塑成形、冲压成形；

（5）定制适合本公司模具设计标准件及标准设计过程；

（6）模具生产管理。

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。

模板之设计

连续模具之主要模板有冲头固定板、压料板、母模板等等，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。母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。

单元化之设计

1. 模具对准单元

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导引装置。冲头与母模之对合利用固定销及外导引装置。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，导引装置贯穿冲头固定板、压料板及母模固定板等等。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).导引型：此构造不使用外导引装置，导引装置贯穿冲头固定板、压料板及母模固定板等等，正确地保持各块板之位置关系性以保护冲头。

2. 导注及导套单元

模具之导引方式及配件有导注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).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).导引型：由于模具加工机之进展，最近急速普及。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

现代注塑模具设计的一些先进技术概述

随着全球经济的发展，新的技术革命不断取得新的进展和突破，技术的飞跃发展已经成为推动世界经济增长的重要因素。市场经济的不断发展，促使工业产品越来越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展，为了保持和加强产品在市场上的竞争力，产品的开发周期、生产周期越来越短，于是对制造各种产品的关键工艺装备—模具的要求越来越苛刻。一方面企业为追求规模效益，使得模具向着高速、精密、长寿命方向发展；另一方面企业为了满足多品种、小批量、产品更新换代快、赢得市场的需要，要求模具向着制造周期短、成本低的快速经济的方向发展。计算机技术、软件技术、新材料、新技术的发展，使得快速经济制模技术如虎添翼，应用范围不断扩大，类型不断增多，创造的经济效益和社会效益越来越显著。 1计算机辅助机技术 传统的塑料注射成型开发方法主要是尝试法，依据设计者有限的经验和比较简单的计算公式进行产品和工艺开发。但是在注射成型生产实际中，塑料熔体的流动性能千差万别，制品和模具的结构千变万化，工艺条件各不相同，仅凭有限的经验和简单的公式难以对这些因素作全面的考虑和处理，应用CAD／CAE／CAM技术从根本上改变了传统的产品开发和模具生产方式，大大提高了产品质量，缩短了产品开发周期，降低了生产成本，强有力地推动了模具行业的发展[1～2]。 1.1CAD技术 运用CAD技术能帮助广大模具设计人员由注塑制品的零件图迅速设计出该制品的全套模具图，使模具设计师从繁琐、冗长的手工绘图和人工计算中解放出来，将精力集中于方案构思、结构优化等创造性工作。利用CAD软件，用户可以选择软件提供的标准模架或灵活方便地建立适合自己的标准模架库，多种形式的动、定模结构中，采用参数化的方式设计浇口套、拉料杆、斜滑块等通用件，然后设计推出机构和冷却系统，完成模具的总装图。近年来模具CAD软件以美国UGS公司针对注射模推出了注射模设计向导（Mold Wizard）和Pro/E 为代表，该系统为用户提供注塑模设计环境、工具和相关知识，以及丰富的标准化的模架库、零件库和嵌件库等。用户利用UG软件可实现塑料注塑模从设计到数控加工成型的全过程，实现模具设计的全3D化，减少模具设计制造周期，带来显著的经济效益。1.2CAE技术 其借助于有限元法、有限差分法和边界元法等数值计算方法，分析型腔中塑料的流动、保压和冷却过程，计算制品和模具的应力分布，预测制品的翘曲变形，并由此分析工艺条件、材料参数及模具结构对制品质量的影响，达到优化制品和模具结构、优选成型工艺参数的目的。模具工业中CAE软件以MoldFlow软件为最具代表性，其可以对塑料的浇口位置、压力分布、冷却过程以及注射工艺条件等进行模拟分析。找出可能出现的缺陷，提高一次试模的成功率，降低生产成本，缩短生产周期。 将CAD技术和CAE技术交互着使用，可以减轻设计者对经验的依赖程度，提高一次试模的提高一次试模的成功率，大大缩减模具设计的时间，降低成本，提高生产效率。其设计流程图如图1所示。 2逆向技术 传统的产品实现通常是从概念设计到图样，再制造出产品，我们称之为正向工程（或顺向工程），而相对于传统的设计而言，“逆向工程”（Reverse Engineering，RE），也称反求工程、反向工程等，它起源于精密测量和质量检验，是设计下游向设计上游反馈信息的回路，主要是通过3D数字化测量仪或光学设备对物理原型进行扫描，获得点云数据，再通过相应的处理软件转变成曲面的过程。逆向工程的思想最初是来自从油泥模型到产品实物的设计过程。 由于反求工程的实施能在很短的时间内准确、可靠地复制实物样件，因此，反求工程成为当前企业先进制造技术的热门话题之一。利用一些非专业的逆向设计软件（如：UG、Pro/ENGINEER、CATIA等）和一些专业的逆向设计软件（如： 现代注塑模具设计的一些先进技术概述 曹将栋 （南通航运职业技术学院，江苏南通２２６０１０） 摘要：一些新的技术的发展为注塑模具技术的发展提供重要的条件。目前先进的模具技术主要有模具CAD/CAE技术，逆向技术，热流道技术，微成型技术等，这些技术的出现提高了模具设计效率，解决了传统工艺无法实现的一些难题，使塑料模具生产向微型化和多腔化发展，对模具工业的发展起到了重要的作用。 关键词：注塑模；计算机辅助技术；逆向技术；热流道；微注射 学术交流◆Xueshu Jiaoliu 162

模具设计规范

文件版本 1.0 标 题 内 容 模 具 设 计 规 范 页 数 共17页 第1页 1.目的： 本标准规定了塑胶模具的设计原则、方法及要求。 2.适用范围： 本标准适用于塑胶模具设计。 3.设计内容 3.1 制品工艺性分析与脱模斜度确定 3.1.1制品应有足够的强度和刚性。 3.1.2制品壁厚均匀，变化不超过60℅；对于特别厚的部位要采取减胶措施。 3.1.3加强筋大端的厚度不超过制品壁厚的一半。 3.1.4制品上的文字原则上采用凸型字，以便于机械加工。 3.1.5制品形状应避免产生模具结构上的薄钢位。 3.1.6工艺圆角是否考虑制品使用性能，是否有利于机械加工。 3.1.7 脱模斜度确定 3.1.7.1 客户资料有明确脱模斜度要求且合理时，按客户资料要求设计脱模斜度。 3.1.7.2 客户资料的脱模斜度不合理时，与客户沟通确定合理的脱模斜度。 3.1.7.3 客户资料未注明或没有明确的脱模斜度时，应明确客户要求后再确定。 3.1.7.4 不影响制品装配的部位应设计1°以上脱模斜度，但需防止缩水；对可能影响产 品装配的部位，以装配间隙差做脱模斜度。 3.1.7.5 应通过计算确定合理的脱模斜度：有特殊要求（如蚀皮纹等）的制品，脱模斜度 应不小于2.5° 3.2 模具分类：根据模胚尺寸将模具分为大、中、小三类。 3.2.1 模具尺寸6060以上称为大型模具。 3.2.2 模具尺寸3030-6060之间为中型模具。 3.2.3 模具尺寸3030以下为小模具。 3.3 模胚选用与设计 3.3.1 优先选用标准模胚，具体按龙记/明利标准执行。 3.3.2 若选用非标准模胚，优先选用标准板厚，具体参照龙记/明利标准执行。 3.3.2.1 大型非标准模胚，导柱直径不小于￠60mm，导套采用铸铜制做。 3.3.2.2 大型非标准模胚导套孔壁厚不得小于10mm，回针孔壁厚为35-40mm，回针直径不 小于φ30。

PROE模具设计实例教程

7
模具體積塊 與 元件
摘
7-1 7-2 7-3 7-4 模具體積塊 建立體積塊-分割 建立體積塊-聚合 模具元件
要

7-1 模具體積塊
在分模面完成之後，接下來的工作是準備將工件一分為二。利用分 模 面 可 將 模 具 組 合 中 的 工 件 （ Workpiece ） 分 割 成 兩 塊 ， 即 公 模 （Core）和母模（Cavity）。一般而言，利用 Split（分割）的方式來建 立模具體積塊是較為快速的方法，但是在使用分割時卻有一個先決條 件，那就是先前所建立的分模面必須是正確且完整的，否則將會造成分 割的失敗。 此 外 ， Pro/E 同 時 也 提 供 了 手 動 的 方 式 來 建 立 模 具 體 積 塊 ， 即 Create（建立）。Create（建立）方式主要有兩種，分別是 Gather（聚 合）及 Sketch（草繪）。Gather（聚合）指令是藉由定義曲面邊界及封 閉範圍來產生體積，而 Sketch（草繪）則是透過一些實體特徵的建構方 式來產生。利用手動的方式來建立模具體積塊並不需要事先建立好分模 面，因此，在使用上並不如分割那樣容易、快速，但是卻可以省下建立 分模面的時間。 模 具 體 積 塊 是 3D、 無 質 量 的 封 閉 曲 面 組 ， 由 於 它 們 是 閉 合 的 曲 面 組，故在畫面上皆以洋紅色顯示。 建立模塊體積與元件的指令皆包含在 Mold Volume（模具體積塊） 選單中，選單結構如【圖 7-1】所示。
7-2

【圖7-1】
Mold Volume（模具體積塊）選單結構
Mold Volume（模具體積塊） 在 Mold Volume （ 模 具 體 積 塊 ） 選 單 中 有 十 個 指 令 ， 分 別 為 Create（ 建 立 ） 、 Modify（ 修 改 ） 、 Redefine（ 重 新 定 義 ） 、 Delete （ 刪 除 ） 、 Rename （ 重 新 命 名 ） 、 Blank （ 遮 蔽 ） 、 Unblank（撤銷遮 蔽）、Shade（著色） 、 Split（分 割） 以及 Attach（連接）。 Create（建立） 建立一個模具元件體積塊。在輸入體積塊名稱後便可進入模具體 積選單中，可利用 Gather（聚合）或是 Sketch（草繪）的方式 來建立模塊體積。使用 Gather（聚合）指令必須定義曲面邊界 及封閉範圍來產生體積，而 Sketch（草繪）則是透過一些實體
7-3

冲压模具设计方法与步骤

冲压模具设计的方法与步骤 1、冲压零件的冲压工艺性分析冲压零件必须具有良好的冲压工艺性，才能 以最简单、最经济的方法制造出合格的冲压零件，可以按照以下的方法完成冲压件的工艺性分析： a.读懂零件图；除零件形状尺寸外，重点要了解零件精度和表面粗糙度的要求。 b.分析零件的结构和形状是否适合冲压加工。 c.分析零件的基准选择及尺寸标注是否合理，尺寸、位置和形状精度是否适合冲压加工。 d.冲裁件断面的表面粗糙度要求是否过高。 e.是否有足够大的生产批量。 如果零件的工艺性太差，应与设计人员协商，提出修改设计的方案。如果生产批量太小，应考虑采用其它的生产方法进行加工。 2、冲压工艺方案设计及最佳工艺规程设计： a.根据冲压零件的形状尺寸，初步确定冲压工序的性质，如：冲裁、弯曲、拉深、胀形、扩孔。 b.核算各冲压成形方法的变形程度，若变形成度超过极限变形程度，应计算该工序的冲压次数。 c.根据各工序的变形特点和质量要求，安排合理的冲压顺序。要注意确保每道工序的变形区都是弱区，已经成形的部分（含已经冲制出的孔或外形）在以后的工序中不得再参与变形，多角弯曲件要先弯外后弯内，要安排必要的辅助工序和整形、校平、热处理等工序。 d.在保证制件精度的前提下，根据生产批量和毛坯定位与出料要求。确定合理的工序组合方式。 e.要设计两个以上的工艺方案，并从质量、成本、生产率、模具的刃磨与维修、模具寿命及操作安全性等各个方面进行比较，从中选定一个最佳的工艺方案。 f.初步确定各个工序的冲压设备。 3、冲压零件毛坯设计及排样图设计： a.按冲压件性质尺寸，计算毛坯尺寸，绘制毛坯图。

b.按毛坯性质尺寸，设计排样图，进行材料利用率计算。要设计多种排样方案，经过比较选择其中的最佳方案。 4、冲压模具设计： a.确定冲压加工各工序的模具结构形式，并绘制模具简图。 b.对指定的1—2个工序的模具进行详细的结构设计，并绘制模具工作图。设计方法如下： ※ 确定模具的种类：简单模、连续模还是复合模。 ※ 模具工作零件设计：计算凸、凹模刃口尺寸和凸、凹模长度，确定凸、凹模结构形式和连接固定方式。 ※ 确定毛坯的定位和定距方式，并对相应的定位、定距零件进行设计。 ※ 确定压料、卸料、顶件及推件方式，并对相应的压料板、卸料板、推件块等进行设计。 ※ 模架设计：包括上下模座及导向方式的设计，也可以选用标准模架。 ※ 在完成以上工作的基础上，按比例绘制模具工作图。先用双点划线绘制毛坯，再绘制工作零件，然后绘制定位和定距零件，用连接零件把以上各部分连接起来，最后在适当的位置绘制压料和卸料零件。根据模具的具体情况，以上顺序也可作适当调整。 ※ 工作图上应该标注模具的外轮廓尺寸、模具闭合高度、配合尺寸及配合型式。工作图上要标注模具的制造精度和技术条件的要求。工作图要按国家制图标准绘制，有标准的标题栏和名细表。如果是落料模，要在工作图的左上角上绘制排样图。 ※计算模具压力中心，检查压力中心与模柄中心线是否重合。如果不重合，对模具结果作相应的修改。 ※计算冲压力，最后选定冲压设备，进行模具与冲压设备相关尺寸的校核（闭合高度、工作台面、模柄安装尺寸等）。 5、测绘模具的大部分零件图（要求完成图纸工作量折合为A0图三张以上），零 件图要求按国家制图标准绘制，标注完整的尺寸、公差、表面粗糙度和技术要求。 6、填写冲压加工工艺规程卡片。

现代模具制造技术

现代模具制造技术 （桂瑞峰2009003G105 工程硕士） 一、概述 振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从2007年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。鉴于模具工业的重要性，在1999年3月国务院颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位。2007年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入了《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投资产业目录》。经国务院批准，从2007年到2010年，对180多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。 二、模具工业现状 由于历史原因形成的封闭式、“大而全”的企业特征，我国大部分企业均设有模具车间，处于本厂的配套地位，自70年代末才有了模具工业化和生产专业化这个概念。模具工业主要生产能力分散在各部门主要产品厂内的工模具车间，所生产的模具基本自产自用。据粗略估计，产品厂的模具生产能力占全国模具生产能力的75％，他们的装备水平较好，技术力量较强，生产潜力较大，但主要为本厂产品服务，与市场联系较少，经营机制不灵活，不能发挥人力物力的潜力。模具专业厂全国只有二百家左右，商品模具只占总数的20％左右，模具标准件的商品率也不到20％。由于受旧管理体制的影响较深，缺乏统筹规划和组织协调，存在着“中而全”，“小而全”的结构缺陷，生产效率不高，经济效益较差。 1、模具工业产品结构的现状 按照中国模具工业协会的划分，我国模具基本分为10大类，其中，冲压模和塑料成型模两大类占主要部分。按产值计算，目前我国冲压模占50％左右，塑料成形模约占20％，拉丝模（工具）约占10％，而世界上发达工业国家和地区的塑料成形模比例一般占全部模具产值的40％以上。 2、模具工业技术结构现状 我国模具工业目前技术水平参差不齐，悬殊较大。从总体上来讲，与发达工业国家及港台地区先进水平相比，还有较大的差距。 在采用CAD/CAM/CAE/CAPP等技术设计与制造模具方面，无论是应用的广泛性，还是技术水平上都存在很大的差距。在应用CAD技术设计模具方面，仅有约10%的模具在设计中采用了CAD，距抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用CAE

模具设计与模具制图教程

模具设计与模具制图教程 模具图样的绘制 在绘制模具装配图时，初学者的主要问题是图面紊乱无条理、结构表达不清、剖面选择不合理等，以及作图质量差，如引出线重叠交叉，螺钉销钉作图比例失真。上述问题除平时练习过少外，更主要的是缺乏作图技巧所致。一旦掌握了必要的技巧，这些错误均可避免。1. 装配图的画法 模具装配图最主要的目的是要反映模具的基本构造，表达零件之间的相互装配关系，包括位置关系和配合关系。从这个目的出发，一张模具装配图所必须达到的最基本要求为：首先，模具装配图中各个零件（或部件）不能遗漏，不论哪个模具零件，装配图中均应有所表达；其次，模具装配图中各个零件位置及与其他零件间的装配关系应明确。在模具装配图中，除了要有足够的说明模具结构的投影图、必要的剖视图、断面图、技术要求、标题栏和填写各个零件的明细栏外，还应有其他特殊的表达要求。模具装配图的绘制要求须符合国家制图标准，现总结如下： ⑴总装图的布图及比例。 ①应遵守国家标准机械制图中图纸幅面和格式的有关规定（GB/T14689—2008）。 ②可按模具设计中习惯或特殊规定的制图方法作图。 ③尽量以1:1的比例绘图，必要时按机械制图要求的比例缩放，但尺寸按实际尺寸标注。 ④模具总装图的布置方法如图1-72所示。 (a)冲压模具总装配图的布置 (b)塑料模具总装配图的布置 图1-72 模具总装图的布置方法 ⑵模具设计绘图顺序 ①主视图。绘制总装图时，应采用阶梯剖或旋转剖视，尽量使每一类模具零件都反映在主视图中。按先里后外、由上而下，即按产品零件图、凸模、凹模的顺序绘制，零件太多时允许只画出一半，无法全部画出时，可在左视图或俯视图中画出。 ②俯视图。将模具沿冲压或注射方向“打开”上（定）模，沿冲压或注射方向分别从上往下看“打开”的上（定）模或下（动）模，绘制俯视图。主、俯视图要一一对应画出。 ③左、右视图。当主、俯视图表达不清楚装配关系时，或者塑料模具以卧式为工作位置时，左、右视图绘制按注射方向“打开”定模看动模部分的结构。 ⑶模具装配图主视图的要求。 ①在画主视图前，应先估算整个主视图大致的长与宽，然后选用合适的比例作图。主视图画好后其四周一般与其他视图或外框线之间应保持50～60mm的空白。 ②主视图上应尽可能将模具的所有零件画出，可采用全剖视图、半剖视图或局部视图。若有局部无法表达清楚的，可以增加其他视图。 ③在剖视图中剖切到圆凸模、导柱、顶件块、螺栓(螺钉)和销钉等实心旋转体零件时，其剖面不画剖面线；有时为了图面结构清晰，非旋转体的凸模也可不画剖面线。

SolidWorks模具设计教程

SolidWorks模具设计教程 作者：无维网gaoch 参考文献：SolidWorks 高级教程：模具设计 SolidWorks模具设计教程之内容提要： ●型心和型腔 通过检测面的拔模角度对模型进行分析； 利用收缩率调整塑料产品的大小； 修复塑料产品中的未拔模面； 明确分型线和创建分型线曲面； 创建关闭曲面； 创建分型面； 创建连锁曲面； 创建切削分割。 ●修复和曲面 在输入几何体上修复未拔模面 使用直纹曲面创建拔模面 创建复杂关闭曲面 手工创建连锁曲面 使用放样曲面添加曲面 ●多个分型方向 利用底切检查； 创建侧抽芯，斜顶杆和型芯销。 ●改变方法进行模 SolidWorks模具设计教程之具体步骤： 型心和型腔 模具设计是由多个步骤组成。一旦你想为创建的模型设计模具，你就需要遵循几个步骤去创建型心和型腔。下面用一个实例示范了怎样为塑料畚箕零件创建一副简单的两板模。

1. 拔模分析 为了创建可以实现注塑的模具, 塑料产品必须被设计和拔模正确才能从围绕在周围的模具中顶出。要对模型产品进行拔模分析，使用拔模分析命令有助于发现拔模和设计的错误。对前视面进行向上拔模分析。 来看看各分析面的含义： 跨立面：是横跨分型线的面。用户必须把跨立面分割成两块以分开模具的表面。跨立面可以通过跨立面命令手工处理或者通过单击分型线命令中的分割面选项自动完成。 正陡面：这些表面中包含部分拔模量不够的区域。如果整个面的拔模量都不够，它将被归类为【需要拔模】。这些面能在模具中的正侧找到。 负陡面：这些表面包含部分拔模量不够的区域。这些面能在模具中的负侧找到。 2. 调整收缩率 模具上产品型腔部分的加工要略微比从模具中生产出来的塑料件大些。这样做是为了补偿高温的被顶出的塑料件冷却后的收缩率。在通过塑料产品创建模具之前，模具设计者需要放大塑料产品来解决收缩率。不同的材料，收缩率也是不同

模具设计的详细流程

模具设计的详细流程 产品的前期处理 很多同学在学习的时候进入了一个学习误区（拿着一个产品就开始急急忙忙的分模）首先我们拿到一个产品后，先不要急着分模，最重要的一件事就是先检查产品结构，产品公差的修改，拔模，一些产品还会有段差的出现。当你前期处理完后那么产品的分型面，结构基本就能确定出来了，以及浇口的位置。当然这些最终还是要跟客户确认的。 确认产品的不合理处 有些同学可能会问，是不是我分析好了产品结构后，就可以开始设计模具了呢，答案当然是不能。要想在设计时少走弯路，修修改的话，那么一定要了解客户对模具的要求，这些是一定要达到客户要求

的。 客户用来生产的注塑机的吨位及型号类型。这个确认不好，你就没法确认你模具的浇口套的入口直径以及定位圈的直径，顶出孔的大小跟位置，甚至模架的大小，模具的高度等等。你辛辛苦苦的设计好了一套好的模具结构，你也颇有成就感，可模具到了客户那里没法生产，模具大小厚度跟客户的注塑机对不上，客户是不会验收你设计好的模具，估计那时你会有种欲哭无泪的感觉。 分析产品的问题点，以及产品夹线，产品材料及收缩率。不要想当然的认为ABS的塑料收缩率就一定是%，这个一定要跟客户确认好，要知道他们最终用于生产的材料是什么牌号的，有没有添加什么改性材料等等。有条件时，最好能熟知产品的装配关系以及产品的用途等等，这些信息对于将来的模具结构设计是非常有帮助的。因为了解了这些，你就知道哪些是外观面，哪些是非外观，哪些地方的拔模角度是可以随便加大的，哪些地方是不能改的。甚至包括一些产品的结构，如果你了解了产品的实际装配关系以及用途，你就知道哪些倒扣结构是可以取消或改成另外一种简单形式的。 一定要牢记，做模具的过程就是把复杂问题简单化的过程。常看到一些人做了一套多么多么复杂的结构而感到骄傲自豪，我觉得那是非常得无知。因为很多产品工程师可能会由于自身

浅析模具设计的方法与技术

浅析模具设计的方法与技术 发表时间：2018-11-20T16:39:33.113Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第21期作者：赖艳 [导读] 本文将解释中国应该借鉴国外的先进技术和方法，学习提高模具设计技术，并最终提高国内模具的设计水平。 佛山市南海奔达模具有限公司 摘要：在社会生产不断发展的情况下，科学技术不断的进步，模具设计开始越来越多的被应用到，模具设计与制造业日益有着密切的联系。在工业生产中，模具设计的发展正变得越来越重要。但由于大型模具现在生产汽车行业中的视图的实际应用来看，无论是模具设计的系统过程多么复杂，我们的国有模具制造商与发达国家相比，还存在许多缺陷和问题。特别是对于大型模具结构复杂，生产成本较高，国内厂家只能委托国外的模具厂制造。本文将解释中国应该借鉴国外的先进技术和方法，学习提高模具设计技术，并最终提高国内模具的设计水平。 关键词：模具设计；模具制造；模具技术 前言 模具设计在制造业生产过程中具有极其重要作用。中国将具有特殊的模具制造设备制造业，中国的模具制造和使用上起步虽然不算太晚，但由于中国制造业分散，产业的布局不合理，中国制造业的最根本的水平不高，这使我们的模具设计和制造业还没有规模化，国内模具设计缺乏产业支撑，导致其产业的发展相对滞后，与西方发达国家还存在较大的差距。中国改革开放以来，中国的模具设计与制造势头良好，进入了较高的发展进程中去。虽然中国模具设计业具有快速的发展，但受模具设计在技术工艺等方面还存有不足，很难满足国内制造业的发展需要，中国的大型模具和精密专用模具仍依赖进口。 一、模具设计的现状 （一）模具设计的工艺 国内很多模具制造企业由于企业的工艺设备和技术水平不尽相同，国内企业的模具生产企业的质量也存在较大的差异，有的模具厂仍然没有摆脱传统的人工制作时代，依然保留了手工计算和图纸手绘的模具设计，这种非计算机智能化模具设计严重影响模具设计的质量和准确性。此外，模具市场价值受到较大的限制，多数模具产商使用2Cr13和3CＲ13的不锈钢材料作为模具制造的原材料，国内模具制造商对模具进行精密加工，国内外厂商都采用专业模具模具钢作为生产材料，这样一来生产出来的模具的耐磨性与抛光方面和亮度以及防腐蚀程度比国内生产水平更高。 （二）模具设计的方法 模具设计通常采用计算机的辅助设计，也被称为CAD，模具设计是模具生产的核心技术。在大多数发达国家里，CAD技术已经完全在模具生产企业所应用，超过80%的三维图形设计被得到应用，而中国的模具生产技术的这种应用也不满30%。特别是计算机辅助应用到模具设计中去，能够更好的防止外侧金属模具在整个生产过程中的变形，较好的分析模具表面单位面积暴露于附加内力和分配来预测模具是否具有破损、起皱、回弹等缺陷。目前，中国可以采取一些模具生产企业计算机辅助设计和工程技术，其中大部分中小型生产企业都存有技术生产的缺陷。随着时间的推移，国内经济将不可避免地受到模具生产厂的影响。 二、模具设计的技术问题 （一）模具设计的外观 模具加工的产品可以在各行各业得到应用，其中包括成型表面，包括处理模腔和模芯是最主要的生产部分。主体采用高精密加工的变换计算机编程技术来完成加工方法，模具操作员可以使用最先进的方法进行轮廓加工等方法来实现模具表面的精密加工。特别是在管芯的情况下不能保证二维多边形边刀片加工过程中容易出现人为损伤，操作人员必须给布置在专用的生产线此程序插入以完成该过程，以便准确精密加工符合标准，定位完全符合要求的引脚，同时保证了模具零件将不沿边出现许多毛刺表面的组装过程，实现精密模具标准加工，有利于模具表面光滑，减少钳工夹子有标记或无标记的目标。加工精密模具，模具表面基本上不需要生产过程中频繁反复的维修，一个修复仅仅是使用一些磨刀石磨光滑模具圆润的表面上突出的刺角，可尝试确保80%以上的配件模具通过检测。 （二）模具设计的质量 模具企业并不通过自动化的大批量生产，因而要保证模具的质量必须要依赖于模具制造完成后的模具检验员，这较大地影响了模具的生产效率，而车间工人的检测精度达不到真正检测的效果。因此，模具的质量问题必须要通过检测以实现模具在制作过程中的每个环节，模具的生产过程中必须要确保其生产质量，而不是简单地仅仅凭借检查员的力量来完成模具质量的检测。只有在完成每个热流道模具生产过程的估值进行每日的质量检测，对生产好的模具进行模具表面的检测工作（如测量拉伸延伸圆角，模具表面的抛光，保证模具表面的光滑），以便能够有效地控制模具的生产质量积累了生产经验，所以对于模具的检查工作，必须要对模具进行严格的质量检测。 三、模具设计的方法策略 （一）模具设计的创新 传统的模具设计过程通常是制造商在收到模具设计的数学模型后，模具在开发设计过程中要进行设计出模具图形，在生产前要得到有关审计部门的批准后，要是在设计过程中出现问题的话，运营商还需要修正已生产完成的模具，对模具图形进行重新设计。这个生产过程十分的繁琐，大大地降低了模具生产工作的效率，模具生产必须按照设计好的图片，对模具的设计和结构设计重新优化系统。模具设计专门人员的操作得到了细分，每个工作人员在生产的特定时期内，必须要有利于模具专门生产人员的模具设计研发应用计算机辅助设计技术，以实现提高整个模具设计企业短期的技术水平。模具设计师在一定的时间内把工作的重心放在模具的设计上去，计算机辅助设计的基本点也可以应用于计算机的辅助设计，以提高模具行业模具生产的有效性。二）模具设计的改进在模具的设计和生产过程中，必须确保模具自身的工作强度。模具生产必须要选择合适的模具材料，设计改进模具的形状和结构，有效地控制模孔的流量，与此同时还要保证模具产品的强度，而且还要精确的计算模具的压力和强度。不同的模具生产工艺，计算模具挤压力的方法也各不相同，模具设计适用于更广泛的、采用计算机系数的方法进行模具设计。在模具生产后，进行成品的交叉检查，也可根据模具的实际生产，对结构模具的形状进行有效

模具设计师(基础知识)

什么是模具？模具在工业生产中的作用是什么？ 定义：在工业生产中，用各种压力机和装在压力机上的专用工具，通过压力机的压力，使金属或非金属在专用工具内变形、流动而获得所需形状和尺寸的制件，这种专用工具统称为模具。 作用：模具是一种高效率的工艺装备，用模具进行各种材料成型，可以实现高速度的批量生产，并能在批量生产中保证稳定的制品质量。同时，模具也是实现少切屑与无切削加工技术不可缺少的工具，可节约原材料、降低制品的成本。 模具技术和相关工业的发展水平，已被认为是衡量一个国家工业水平的重要标志之一。 利用模具加工制品及零件有什么优点？ 1.生产效率高 2.节约原材料 3.制品质量稳定 4.操作工艺简单 5.零件与制品可一次成型，无需再加工。 6.容易实现生产的自动化及半自动化。 模具主要分为冷冲模和型腔模。 冷冲模：在室温下把金属或非金属板料放在模具内，通过压力机和模具对板料施加压力，使板料发生分离或变形而制成所需零件的模具。包括 1.冲裁模 2.弯曲模 3.拉深模 4.成型模 5.冷挤压模。 型腔模包括：锻模、合金压铸模、塑料模。 塑料模又可分为压缩模、挤塑模、注射模 模具生产的全过程： 1.模具设计（它是模具制造与装配的依据和基础） 2.模具制造工艺规程制定 3.模具原材料的运输与保存 4.生产的准备工作、模具毛坯的制造 5.模具零部件加工和热处理 6.模具的装配 7.试模与调模 8.模具检验与包装 简述模具设计的发展趋势？ 1.高效、多功能模具 2.高质量、高精度模具 3.高使用寿命模具 4.模具标准化 什么是CAD技术?现代数字化产品开发过程的特点与优势是什么？ 计算机辅助设计CAD是指工程技术人员以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作。 特点：1.通过使用主模型、产品数据管理、产品可视化以及国际互联网技术，支持扩展企业范围内并行协作，实现从串行工程向并行工程的转变。2.捕捉、使用累积在设计与制造产品的人和过程中的知识，实现知识驱动的自动化设计、分析与加工过程，结果是大大缩短了产品开发时间 优势：成本降低，效益增加，周期缩短。 当前在模具设计中的哪些方面的使用CAD技术？ 1.建立制件的3D模型及收缩模型 2.确定制件的拔模角与分模线 3.建立模具的非标准件模型 4.建立模具的标准件库 5.模具的装配建模与总装配图 6.合模与开模过程的运动分析与碰撞检查。 7.制件成型过程的变形、热流仿真 什么是冷冲模？冲裁模、弯曲模、拉伸模、成型模和冷挤压模的成形特点是什么？ 冷冲模是指在室温下把金属或非金属板料放在模具内，通过压力机和模具对板料施加压力，最终使板料在模具的上、下模作用下发生分离或变形而制成所需形状的零件，这类模具统称

SolidWorks模具设计教程

SolidWorks 模具设计 1. 拔模分析 为了创建可以实现注塑的模具, 塑料产品必须被设计和拔模正确才能从围绕在周围的模具中顶出。要对模型产品进行拔模分析，使用拔模分析命令有助于发现拔模和设计的错误。对前视面进行向上拔模分析。 来看看各分析面的含义：跨立面：是横跨分型线的面。用户必须把跨立面分割成 两块以分开模具的表面。 跨立面可以通过跨立面命令手工处理或者通过单击分型线命令中的分割面选项自动完成。 正陡面：这些表面中包含部分拔模量不够的区域。如果整个面的拔模量都不够，它将被归类为【需要拔模】。这些面能在模具中的正侧找到。负陡面：这些表面包含部分拔模量不够的区域。这些面能在模具中的负侧找到。 2. 调整收缩率 模具上产品型腔部分的加工要略微比从模具中生产出来的塑料件大些。这样做是为了补偿高温的被顶出的塑料件冷却后的收缩率。在通过塑料产品创建模具之前，模具设计者需要放大塑料产品来解决收缩率。不同的材料，收缩率也是不同

的，SolidWorks 用比例缩放命令在解决这个问题。这个零件我们以ABS 材料来做，5%的收缩率。 3. 确定分型线分型线是注塑类塑料产品中型腔与型心曲面中相互接触的边界。分型线是那些用来分割型心和型腔曲面的边界。它们也构成了分型面的内部边界。 型腔面（正拔模）是绿色的，型心面（负拔模）是红色的。任何一条被红色和绿色面共用的边都是分型线边界。 当拔模分析完成后，所有的被绿色和红色边共用的边被自动选中并被添加到分型线列表中。单击确定。 手动添加分型线：在这个例子中，当分型线命令运行时，分型线边被自动的选中。因为这是一个简单的分型线边界，这些边界被自动添加到位于分型线PropertyManager 的边线列表中。有时分型线可能会更复杂以致于软件无法自动搜索到分型线。当这种情况发生时，使用位于边线列表框下方的边线选择按钮去选择分型线。 4. 关闭孔和开口 在分型线建立后，下一步是决定塑料产品上哪些开放的成型区域需要关闭曲面。一个开放的成型区域或者是一个孔或者是一个开口，在注塑产品上就是模具型心型腔完全吻合形成的孔。如图所示一个简单的关闭曲面。它创建在拔模后开口较小的一侧。关闭曲面命令自动关闭塑料产品中的开放孔。

注塑模具设计流程

注塑模具设计流程 第一步:对制品2D图及3D图的分析，其内容包括以下几个方面： 1、制品的几何形状。 2、制品的尺寸、公差及设计基准。 3、制品的技术要求（即技术条件）。 4、制品所用塑料名称、缩水及颜色。 5、制品的表面要求。 第二步：注射机型号的确定 注射机规格的确定主要是根据塑料制品的大小及生产批量。设计人员在选择注射机时，主要考虑其塑化率、注射量、锁模力、安装模具的有效面积（注射机拉杆内间距）、容模量、顶顶出形式及定出长度、动模托板移动行程。倘若客户已提供所用注射剂的型号或规格，设计人员必须对其参数进行校核，若满足不了要求，则必须与客户商量更换。 第三部：型腔数量的确定及型腔排列 模具型腔数量的确定主要是根据制品的投影面积、几何形状（有无侧抽芯）、制品精度、批量以及经济效益来确定。 型腔数量主要依据以下因素进行确定： 1、制品的生产批量（月批量或年批量）。 2、制品有无侧抽芯及其处理方法。 3、模具外形尺寸与注射剂安装模具的有效面积（或注射机拉杆内间距）。 4、制品重量与注射机的注射量。 5、制品的投影面积与锁模力。 6、制品精度。 7、制品颜色。 8、经济效益（每套模的生产值）。 以上这些因素有时是相互制约的，因此在确定设计方案时，必须进行协调，以保证满足其主要条件。

型腔数量确定之后，便进行型腔的排列，以及型腔位置的布局。型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯（滑块）机构的设计、镶件型芯的设计以及热流道系统的设计。以上这些问题由于分型面及浇口位置的选择有关，所以在具体设计过程中，要进行必要的调整，以达到最完美的设计。 第四步：分型面的确定 分型面，在一些国外的制品图中已作具体规定，但在很多的模具设计中要由模具人员来确定，一般来讲，在平面上的分型面比较容易处理，有时碰到立体形式的分型面就应当特别注意。其分型面的选择应遵照以下原则： 1、不影响制品的外观，尤其是对外观有明确要求的制品，更应注意分型面对外观的影响。 2、利于保证制品的精度。 3,、利于模具加工，特别是型腔的加工。先复机构。 4、利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计。 5、利于制品的脱模，确保在开模时使制品留于动模一侧。 6、便于金属嵌件。 在设计侧向分型机构时，应确保其安全可靠，尽量避免与定出机构发生干扰，否则在模具上应设置先复机构。 第五步：模架的确定和标准件的选用 以上内容全部确定之后，便根据所定内容设计模架。在设计模架时，尽可能地选用便准模架，确定出标准模架的形式、规格及A、B板厚度。标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件、二次分型机构及精密定位用标准组件等。 需要强调的是，设计模具时，尽可能地选用标准模架和标准件，因为标准件有很大一部分已经商品化，随时可以在市场上买到，这对缩短制造周期、降低制造成本是极其有利的。 买家尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度和刚性计算，以校核所选模架是否适当，尤其是对大型模具，这一点尤为重要。 第六步:浇注系统的设计 浇注系统的设计包括主流道的选择、分流道截面形状及尺寸的确定。

模具设计的设计思路及方法

模具设计方案简介 科技名词定义 中文名称： 模具 英文名称： die;mould 定义： 用以限定生产对象的形状和尺寸的装置。 所属学科： 机械工程（一级学科）；模具（二级学科） 模具muju （moju;mold; mould; die; tooling；matrix; pattern）工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需产品的各种模子和工具。 简介 简而言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具有各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型[1]材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。 模具之乡黄岩拥有模具企业2000余家，目前主要分为汽车模具，日用品模具，管件模具，工业模具等几大类 模具 简单分类 按所成型的材料的不同，模具可分为金属模具和非金属模具。金属模具又分为：铸造模具（有色金属压铸，钢铁铸造）、和锻造模具等；非金属模具也分为：塑料模具和无机非金属模具。而按照模具本身材料的不同，模具可分为：砂型模具，金属模具，真空模具，石蜡模具等等。其中，随着高分子塑料的快速发展，塑料模具与人们的生活密切相关。塑料模具一般可分为：注射成型模具，挤塑成型模具，气辅成型模具等等。 大规模生产的非钣金钢件－－冷镦、模锻、金属模等

模具 钣金出料－－热轧、冷轧、热卷、冷卷 钣金加工－－拉深、整型、折弯，冲孔，落料 有色金属－－压铸，粉末冶金 塑料件－－注塑、吹塑（塑料瓶），挤塑（管件） 模具其他分类： 合金模具、钣金模具、塑料模具、冲压模具、铸造模具、挤出模具、压铸模具、汽车模具、滚丝模具 模具材料 模具材料最重要的因素是热强度和热稳定性，常用模具材料：工作温度成形材料模具材料＜30℃锌合金Cr12、Cr12 MoV、GCr15、T8、T10 300～500℃铝合金、铜合金5CrMnMo、3Cr2W8、9CrSi、W18Cr4V、5CrNiMo、W6Mo5Cr4V2、M2 50 0～800℃铝合金、铜合金、钢钛GH130、GH33、GH37 800～1000℃钛合金、钢、不锈钢、镍合金K3、K5、K17、K19、G H99、IN100、ЖC-6NX88、MAR-M200、TRW-NASA、WA ＞1000℃镍合金铜基合金模具 塑料模具 一般模具类别 （1）两板模具 又称单一分型面模，是注塑模中最简单的一种，它以分型面为界面将整个模具分为两部分：动模和定模。一部分型腔在动模,另一部分型腔在定模。主流道在定模；分流道开设在分型面上，开模后，制品和流道留在动模，动模部分设有顶出系统。 （2）三板模或细水口模 有两个分型面将模具分成三部分，比两板增加了浇口板，适用于制品的四周不准有浇口痕迹的场合，这种模具分成采用点浇口，所以叫细水口模，这种模具结构相应复杂些。启动动力用山打螺丝或拉板。 按成型方法分类 （1）注射成型 是先把塑料加入到注射机的加热料筒内，塑料受热熔融，在注射机螺杆或柱塞的推动下，经喷嘴和模具浇注系统进入模具型腔，由于物理及化学作用而硬化定型成为注塑制品。注射成型由具有注射、保压（冷却）和塑件脱模过程所构成循环周期，，因而注射成型具有周期性的特点。热塑性塑料注射成型的成型周期短、生产效率高，熔料对模具的磨损小，能大批量地成型形状复杂、表面图案与标记清晰、尺寸精度高的塑件；但是对于壁厚变化大的塑件，难以避免成型缺陷。塑件各向异性也是质量问题之一，应采用一切可能措施，尽量减小。 (2)压缩成型 俗称压制成型，是最早成型塑件的方法之一。压缩成型是将塑料直接加入到具有一定温度的敞开的模具型腔内，然后闭合模具，在热与压力作用下塑料熔融变成流动状态。由于物理及化学作用，而使塑料硬化成为具有一定形状和尺寸的常温保持不变的塑件。压缩成型主要是用于成型热固性塑料，如酚醛模塑粉、脲醛与三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纤维增强酚醛塑料、环氧树脂、DAP树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺等的模塑料，还可以成型加工不饱和聚酯料团（DMC）、片状模塑料（SMC）、预制整体模塑料（BMC）等。一般情况下，常常按压缩膜上、下模的配合结构，将压缩模分为溢料式、不溢料式、半溢料式三类。

现代模具的现状及展望

现代模具的现状及展望 1 引言 近年来，全球制造业正以垂直整合的模式向亚太地区转移，我国正成为世界制造业的重要基地，据权威报告，中国已成为第一制造大国。作为产品制造的重要工艺装备，国民经济的基础工业之一的模具工业将直面竞争的第一线。模具工业除需要“高技艺”的从业人员外，还需要更多的“高技术”来保证。 在第十五规划中指出，模具是工业生产的基础工艺装备，国民经济的五大支柱产业—机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。 模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用，与其他加工制造业所无法比拟的。从工业产品生产行业看，模具是现代工业，特别是汽车、摩托车、航空、仪表、仪器、攻关器械、电子通讯、兵器、家用电器、五金工具、日用品等工业必不可少的工艺装备。据资料统计，利用模具制造的零件数量，在飞机、汽车、摩托车、拖拉机、电机、电器、仪器仪表等机电产品中占80%以上；在电脑、电视机、摄像机、照相机、录像机等电子产品中占85%以上；在电冰箱、洗衣机、空调、电风扇、自行车、手表等轻工业产品中占90%以上；在子弹、枪支等兵器产品中占95%以上。 目前，我国加入WTO之后，在当代工业的迅速发展下，各行业产品的品种和数量不断增加，换型加快，对产品质量、样式和外观也不断提出新要求，使模具需求增加，对模具质量要求也越来越高，模具技术直接影响制造业的发展、产品更新换代和产品竞争能力。因此，迅速提高模具技术水平已成为当务之急。例如，日本汽车、计算机、电视机、手机等产品的品种、数量、质量在国际市场占有优势地位，其重要原因之一就是日本模具技术居于世界领先水平。 我国模具工业在政府十分重视及关怀下，并提出相应的优惠政策进行模具技术开发，在模具工业中大量采用先进技术和设备。努力提高模具设计和制造水平，取得显著的经济效益。另外，从资料获悉，目前，美国、日本、德国等发达国家的模具总产值都已超过机床总产值。模具技术的进步极大地促进了工业产品的生产发展，模具是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值将超过自身价格的几十倍乃至上百倍及上千倍。

模具设计过程图文教程

图文并茂的模具设计练习教程山东UG网模具设计练习教程 第一部分：分模设计 第一步－进入分模设计 第二步－快速断开 第三步－拔模角分析 第四步－预览分模线 第五步－创建内分模线 第六步－创建内分模面 第七步－创建外分模面 第八步－重新附属分模面 第九步－创建工件坐标系 第十步－保存文档 第二部分：模具设计 第一步－进入模具工程 第二步－进入分模环境 第三步－创建分模面零件 第四步－定义激活、创建激活。 第五步－加载模架 第六步－创建毛坯 第七步－切槽操作 第八步－产品零件装配 第九步－浇道设计 第十步－顶杆设计

第十一步－水道设计 第十二步－侧滑块和斜导柱设计 第十三步－行位揳紧块设计 第十四步－行位限位装置设计 本练习以客户实际零件lamp.elt为例讲解模具分模和模具设计的整个设计过程。 第一部分：分模设计 第一步－进入分模设计 选择分模设置图标, 分模设置向导即被打开。 选择文档：lamp.elt。 勾选创建新文件夹复选框。 勾选应用收缩命令改变工作模型复选框，收缩比例设置成1.008。 第二步－快速断开 选择分模向导条中的快速断开图标，并更改默认的断开参数垂直面－不包括为垂直面－增加到顶部，确认。 注意到经过第一步自动断开后还有一部分曲面未被分配，选择新方向选项，并点击方向箭头端部的实心点，定义方向为沿x轴反方向，确定。 重新附属曲面，选择下图所示的应该被分配到SPLIT-3部分的曲面，然后在特征树中选择SPLIT-3特征，点击鼠标右键，再选择弹出的及时菜单中的附加选项，这样就把所选择的曲面附属到SPLIT-3部分了。 结果如下： 重命名分模特征：