注塑模具在注射制品成型中起極其重要的作用，除了塑料制品的表面質(zhì)量，成型精度完全由模具決定之外，塑料制品的內(nèi)在質(zhì)量、成型效率也受模具左右，所以如何高質(zhì)量、簡(jiǎn)明、快捷、規(guī)范化地設(shè)計(jì)注塑模具成為發(fā)揮注塑成型工藝優(yōu)越性，擴(kuò)大注塑制品應(yīng)用的首要問(wèn)題。
(5).制品的表面要求。
注射機(jī)型號(hào)的確定
注射機(jī)規(guī)格的確定，主要是根據(jù)塑料制品的大小及生產(chǎn)批量。設(shè)計(jì)人員在選擇注射機(jī)時(shí)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(jī)拉桿間距)、容模量、頂出形式及項(xiàng)出長(zhǎng)度。
型腔數(shù)量的確定及型腔排列
模具型腔數(shù)量的確定，主要根據(jù)制品的投影面積、幾何形狀(有無(wú)滑塊)、制品精度、批量以及經(jīng)濟(jì)效率來(lái)確定。
型腔數(shù)量主要依據(jù)以下因素進(jìn)行確定:
(1).制品重量與注射機(jī)的注射量；
(2).制品的投影面積與注射機(jī)的鎖模力；
(3).模具外形尺寸與注射機(jī)安裝模具的有效面積(或注射機(jī)拉桿內(nèi)間距)；
(4).制品精度；
(5).制品顏色；
(6).制品有無(wú)滑塊、斜銷(xiāo)及其處理方法；
(7).制品的生產(chǎn)批量；
(8).經(jīng)濟(jì)效率。
以上這些因素相互制約的，因此在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，必須進(jìn)行協(xié)調(diào)，以保證滿(mǎn)足其主要條件。
通常，型腔數(shù)量，若客戶(hù)指定設(shè)計(jì)人員要對(duì)其進(jìn)行綜合衡量，若滿(mǎn)足不了要求，必須與客戶(hù)進(jìn)行一步檢討。
型腔數(shù)量確定之后，要進(jìn)行型腔的排列。型腔的排列涉及模具尺寸、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的平衡和滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).
分型面的確定
分型面，在一些的制品圖中已作具體規(guī)定，但在很多的模具設(shè)計(jì)中要由模具設(shè)計(jì)人員來(lái)確定。一般來(lái)講，在平面上的分型面比較容易處理，有時(shí)碰到立體形式的分型面就應(yīng)當(dāng)特別注意。
其分型面的選擇應(yīng)遵照以下原則：
(1).不影響制品的外觀，尤其是對(duì)外觀有明確要求的制品,更應(yīng)注意分型面對(duì)外觀的影響；
(2).有利于保證制品的精度；
(3).有利于模具加工，特別是型腔的加工；
(4).有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；
(5).有利于制品的脫模,確保在開(kāi)模時(shí)使制品留于動(dòng)模一側(cè)；
(6).便于金屬嵌件的安裝。
滑塊、斜銷(xiāo)機(jī)構(gòu)的確定
滑塊、斜銷(xiāo)機(jī)構(gòu)應(yīng)的選擇，應(yīng)根據(jù)具體的產(chǎn)品形狀來(lái)確定。在設(shè)計(jì)滑塊、斜銷(xiāo)機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)確保其安全可靠，盡量避免與頂出機(jī)構(gòu)發(fā)生干擾，否則在模具上應(yīng)設(shè)置先復(fù)位機(jī)構(gòu)。
澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括主流道的選擇,分流道截面形狀及尺寸的確定, 澆口位置的選擇, 澆口形式及澆口截面尺寸的確定。
當(dāng)采用點(diǎn)澆口時(shí)，為了確保分流道的脫落，還應(yīng)注意脫澆口裝置的設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，首先是選擇澆口位置。澆口位置的選擇的適當(dāng)與否，將直接關(guān)系到制品的成型質(zhì)量及注射過(guò)程是否能順利進(jìn)行。
澆口位置的選擇應(yīng)遵循以下原則:
(1).澆口位置應(yīng)盡量選擇在分型面上,以便于模具加工及使用時(shí)澆口的清理；
(2).澆口位置距型各個(gè)部位的距離應(yīng)盡量一致 ,并便其流程為最短；
(3).澆口位置應(yīng)保證塑料流入型腔時(shí),對(duì)著型腔中寬暢,厚壁部位,以便于塑料地流入；
(4).避免塑料在流入型腔時(shí)直沖型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能盡快流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件變形；
(5).盡量避免使制品產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在制品不重要部位；
(6).澆口位置及其塑料流入方向,應(yīng)使塑料在流入型腔時(shí),能沿著型腔平行方向均勻地流入,并有于型腔內(nèi)氣體的排出；
(7).澆口應(yīng)設(shè)置在制口上最易清除的部位,同時(shí)盡可能不影響制口的外觀。
排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
排氣系統(tǒng)對(duì)于制品成型質(zhì)量起著至關(guān)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(shè)在型腔最后被充滿(mǎn)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(chǎn)生飛邊時(shí)所允許的最大間隙來(lái)確定。
(2).利用型芯,鑲件,頂針等的配合間隙或?qū)Ｓ门艢馊艢猓?/div>
(3).有時(shí)為了防止制品在頂出時(shí)造成真空變形,必須設(shè)計(jì)進(jìn)氣銷(xiāo)；
(4).有時(shí)為了防止制品與模具的真空吸附,而設(shè)計(jì)防真空吸附組件。
冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是一項(xiàng)比較繁瑣的工作,既要考慮冷卻效果及冷卻的均勻性,又要考慮冷卻系統(tǒng)對(duì)模具整體結(jié)構(gòu)的影響。
冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容:
(1).冷卻系統(tǒng)的排列方式及冷卻系統(tǒng)的具體形式；
(2).冷卻系統(tǒng)的具體位置及尺寸的確定；
(3).重點(diǎn)部位如動(dòng)模型芯或鑲件的冷卻；
(4).側(cè)滑塊及側(cè)型芯的冷卻；
(5).冷卻組件的設(shè)計(jì)及冷卻標(biāo)準(zhǔn)組件的選用；
(6).密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
制品的頂出形式,歸納起來(lái)右分為機(jī)械頂出、液壓頂出、氣動(dòng)頂出三大類(lèi)。
在機(jī)械頂出中有頂針頂出、頂板頂出、斜銷(xiāo)頂出、頂塊頂出及復(fù)合頂出。
制品頂出是注射成型過(guò)程中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，頂出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量。因此，制品的頂出是不可忽視的。
在設(shè)計(jì)頂出系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵守下列原則:
(1).為使制品不致因頂出產(chǎn)生變形,推力點(diǎn)應(yīng)盡量靠近形芯或難于脫模的部位,如制品上細(xì)長(zhǎng)中空?qǐng)A柱-多采用頂管頂出，推力點(diǎn)布置應(yīng)盡量均勻。
(2).推力點(diǎn)應(yīng)作用在制品能承受力最大的部位，即剛性好的部位,如筋部、突緣、殼體形制品的壁緣等處。
(3).盡量避免推力點(diǎn)作用在制品薄平面上，防止制品破裂、穿孔等，如殼體形制品及筒形制品多采用推板頂出。
(4).為避免頂出痕跡影響制品外觀，頂出裝置應(yīng)設(shè)在制品的隱蔽面或非裝飾表面。對(duì)于透明制品尤其要注意頂出位置及頂出形式的選擇。
(5).為使制品在頂出時(shí)受力均勻,同明避免央真空吸附而使制品產(chǎn)生變形,往往采用復(fù)合頂出或特殊形式的頂出系統(tǒng),如推桿、推板或推桿,推管復(fù)合頂出,或者采用進(jìn)氣式推桿,推塊等頂出裝置,必要時(shí)還應(yīng)設(shè)置進(jìn)氣閥。
導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)
塑料注射模上的導(dǎo)向裝置，在采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，已經(jīng)確定下來(lái)。
一般情況下,設(shè)計(jì)人員只要按模架規(guī)格選用就可以了。但根據(jù)制品要求須設(shè)置精密導(dǎo)向裝置時(shí),則必須由設(shè)計(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。
一般導(dǎo)向分為動(dòng)、定模之間的導(dǎo)向,推板及推桿固定板的導(dǎo)向,推件板與動(dòng)模板之間的導(dǎo)向,定模座板與堆流道板之間的導(dǎo)向。
一般導(dǎo)向裝置由于受加工精度的限制或使用一段時(shí)間后,其配合精度降低,會(huì)直接影響制品的精度,因此對(duì)精度要求較高的制品必須另行設(shè)計(jì)精密導(dǎo)向定位裝置。
精密定位組件,有的已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,如錐形定位銷(xiāo),定位塊等可供選用,但有些精密導(dǎo)向定位裝置須根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)。
模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用
以上內(nèi)容全部確定之后,便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計(jì)模架。在設(shè)計(jì)模架時(shí),盡可能地選用標(biāo)準(zhǔn)模架,確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式,規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。
標(biāo)準(zhǔn)件，包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類(lèi)。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)件如定位,澆注套,推桿,推管,導(dǎo)柱,導(dǎo)套,模具專(zhuān)用彈簧,冷卻及加熱組件,二次分型機(jī)構(gòu)及精密定位用標(biāo)準(zhǔn)組件等。
必須指出的是設(shè)計(jì)模具時(shí),盡可能地選用標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)件,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)件有很大一部分已經(jīng)商品化，隨時(shí)可以在市場(chǎng)上買(mǎi)到，這對(duì)縮短制造周期、降低制造成本是極其有利的。
模架尺寸確定之后,對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛性計(jì)算,以校核所選模架是否適當(dāng),尤其是對(duì)大型模具,這一點(diǎn)尤為重要。
繪制組立圖
模架及有關(guān)內(nèi)容確定之后,便可以繪制組立圖。在繪制裝配圖過(guò)程中,對(duì)已選定的澆注系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)抽芯機(jī)構(gòu),頂也系統(tǒng)等做進(jìn)一步的協(xié)調(diào)和完善，從結(jié)構(gòu)上達(dá)到比較完美的設(shè)計(jì)
模具主要零件圖的繪制
在繪制型腔或型芯圖時(shí),必須注意所給定的成型尺寸公差及脫模斜度是否相互協(xié)調(diào),其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是否與制品的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相協(xié)調(diào)。同時(shí)還要考慮型腔,型芯在加工時(shí)的工藝性及使用時(shí)的力學(xué)性能及其可靠性。
設(shè)計(jì)圖紙的審核
模具圖設(shè)計(jì)完成后，模具設(shè)計(jì)人員將設(shè)計(jì)圖及有關(guān)原始資料及計(jì)算草稿一同交主管進(jìn)行審核。
主管應(yīng)針對(duì)客戶(hù)所提供的有關(guān)設(shè)計(jì)依據(jù)及客戶(hù)所提要求,對(duì)模具的總體結(jié)構(gòu),工作原理操作的可行性等進(jìn)行比較系統(tǒng)的審核。
設(shè)計(jì)圖紙的會(huì)簽
模具設(shè)計(jì)圖紙完成之后,必須立即交給客戶(hù)認(rèn)可,只有客戶(hù)同意后,模具才可以備料投入生產(chǎn),當(dāng)客戶(hù)有較大意見(jiàn)需做得大修改時(shí)，則必須在重新設(shè)計(jì)后再交客戶(hù)認(rèn)可,直至客戶(hù)滿(mǎn)意為止。
綜合以上的模具設(shè)計(jì)程序﹐其中有些內(nèi)容可以合并考慮，有些內(nèi)容則要反復(fù)考慮。
因?yàn)槠渲杏行┮蛩爻３Ｏ嗷ッ埽仨氃谠O(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)不斷論證﹐互相協(xié)調(diào)才能得到較好的處理。特別是涉及模具結(jié)構(gòu)方面的內(nèi)容﹐一定要認(rèn)真對(duì)待﹐往往要做幾個(gè)方案同時(shí)考慮,對(duì)每一種結(jié)構(gòu)可能列出其各方面的優(yōu)缺點(diǎn)，再逐一分析,進(jìn)行優(yōu)化。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)上的原因,會(huì)直接影響模具的制具和使用﹐甚至造成整套模具報(bào)廢。所以﹐模具設(shè)計(jì)是保證模具質(zhì)量的關(guān)鍵性的一步,其設(shè)計(jì)過(guò)程就是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。
