模具设计与制造流程

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 *** 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

祝你好运吧。。。

模具设计流程

一． 塑料制品图及实样的分析和消化。

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．制品的外观要求；

二．注射机型号的确定。

三．型腔数量的确定及型腔的排列，如：

1． 制品的重量与注射机的注射量。

2． 制品的精度。

3． 制品有无侧抽芯及其处理方法，等。

四．模具钢材的选用。

五．分型面的确定。

1．不影响制品的外观要求。

2．有利于保证制品的精度。

3．有利于模具的加工，特别是型腔的加工。

六． 向分型与抽芯机构的确定。

七． 模架的确定和标准件的选用。

八． 浇注系统的设计。

九． 排气系统的设计。

十． 冷却系统的设计。

十一． 顶针系统的设计。

十二． 导向装置的设计。

十三． 模具主要零件图的绘制。

十四． 设计图纸的校对。

十五． 设计图纸的会签。

模具设计步骤

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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：

⑴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。

⑵塑料制件说明书或技术要求。

⑶ 生产产量。

⑷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。

⑴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。

⑵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d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。

三、确定成型方法

采用直压法、铸压法还是注射法。

四、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。

五、具体结构方案：

⑴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。

⑵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，在绝对可靠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。

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 *** 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。

⑨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。

A、绘制总装结构图

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。

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。

B、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005mm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。

C、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32。 "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。

D、校对、审图、描图、送晒

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

a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。

b脱模方式是否正确，推管杆、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。

c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。

d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。

e浇注、排气系统的位置，大小是否恰当。

f设计图纸

g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

h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。

⑤零件主要零件、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。

⑥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。

⑦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）

⑧复算辅助工具的主要工作尺寸

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 *** 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。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，然后才可送晒。

⑨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。

⑶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。

修理模具更应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件，就不能再作大的改造和恢复原状。

六、整理资料进行归档

模具经试验后，若暂不使用，则应该完全擦除脱模渣滓、灰尘、油污等，涂上黄油或其他防锈油或防锈剂，关到保管场所保管。

把设计模具开始到模具加工成功，检验合格为止，在此期间所产生的技术资料，例如任务书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、检验记录表、试模修模记录等，按规定加以系统整理、装订、编号进行归档。这样做似乎很麻烦，但是对以后修理模具，设计新的模具都是很有用处的。

五金冲压模具设计步骤流程详解

(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於母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母模内顶出。顶出单元之装设场所有二：

(A)逆配置型模具时装设於上模部份，

(B)顺配置型模具时装设於下模部份。

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。模具大师微信：1828765339(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於固定销。

(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母模面有正确的平行度及缓冲压力要求平衡。。

10 失误检出单元

“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於模具内部，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。。

“最近利用接触方式之检出方法将有所改变，使用近接开关之事例有增加趋势。上模内装设检出销是标准的检出装置，由于其于下死点附近检出，检出开始至冲床停止有时间偏差，要完全达到失误防止效果是困难的。装于下模之检出装置，当材料送料动作完成后马上直接进行检出，此方法已受到重视。。

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(设置於冲压机械外部)，(B)装设於连续模具最後工程之切断单元。。

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。

六 主要模具元件之设计

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。。

“(1)切刃部长度：阶段型冲头之切刃部长度之设计宜考虑加工时不会产生侧向弯曲、与压料板运动部份之间隙应适当。压料板与冲头切刃部之关系有引导型及无引导型，切刃部直段长度将有所不同。。

“(2)切刃部之研磨方向：切刃部之研磨方向有与轴部平行(上削加工) 及与轴部垂直 (穿越加工) 等两种方法，为提高冲头的耐磨耗性及耐烧著性，宜采用前者。切刃部形状是凸形状时可采用穿越加工，凹凸形状时采用上削加工或穿越加工并用方式。。“(3)冲头之固定法及柄部之形状：冲头之柄部大致分为直段型与肩部型两种，其固定方式之选用因素有制品及模具之精度、冲头及冲头固定板之加工机械与加工方法、维护保养之方法等。。

“(4)柄部之尺寸及精度：冲头柄部之尺寸及精度将随冲头之固定方式而有不同要求。。

“(5)冲头长度之调整方法：冲切冲头之长度因再研磨加工而减短，为与其他工程如(弯曲、引伸等)之冲头长度保持平衡及维持冲头设计长度，有必要调整冲头之长度。。“(6)配合冲压加工之冲头设计：为达到大量生产时冲压制品之品质安全及无不良品之产生，模具方面有必要考虑下列事项：A冲头加工之研磨方向要同一性，表面宜施以抛光处理。B为防止冲屑之浮上，冲头内可装设顶出销或加工空气孔。C为减少冲切力，冲孔冲头施以斜角加工，还有大冲头附近的细小冲头宜较短些以减少受到冲击。。

“(7)配合加工法之冲头设计：冲头之形状设计与加工困难度有绝对的关系，当其过份接近时冲头固定板之加工变为困难，此时之冲头宜加以分割处理(采组合方式)。

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於冲头直径之15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d形，B圆锥形(推拔形)。

(1)炮d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，很适合用於小件之高速冲压，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 母模之设计

(1)冲切母模之设计

冲切母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母模之剪角，C母模之分割。(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)母模之剪角：外形冲切时为减低其冲切力，母模可采剪角设计，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)母模之分割：母模必须施以成形研磨等精加工，由於其是凹形状，研磨工具不易进入，故必须加以分割。

(2)弯曲母模之设计

“弯曲加工用母模之设计，为防止回d及过度弯曲等现象之发生，U形弯曲加工用母模之部形状为双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放电加工後应施以抛光处理。。

(3)引伸母模之设计

“引伸母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：引伸母模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於板厚。引伸厚板件及顶出困难之场合，母模R值要取小，约为板厚之1-2倍，一般上圆筒及方筒引伸母模之大多引伸部作成直段状，为防止烧著发生、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)冲头或母模装设侧压挡块，切刃之侧面设有导引部(尤其是切断及分断加工)。

7 压料板之设计

“压料板之功能有剥离付著於冲头之材料及导引细小冲头之作用，依功能不同其设计内容有很大的不同。压料板之厚度及选用基准依制品设计有下列两种：1可动式压料板，2固定式压料板。。“压料板与冲头之间隙值宜小於模具间隙之半(尤其是精密连续模具更应遵守此原则)，当设计压料板时依制品的不同而有所变动必须注意下列事项：

1压料板与冲头之间隙值及冲头导引部之长度，

2辅助导柱与压料板之装设标准及压料板之逃部设计，

3可动式压料板於冲压加工时为防止倾斜发生之对策，

4固定式导料板与压料板导引销孔之尺寸关系，

5固定式压料板之材料导引部与被加工材料宽度之关系。。

8 背压板之设计

“冲压加工时主要作用件(冲头、压料板、母模)之後方将承受面压，当冲压力高於面压力时宜采用背压板(特别是冲头及母模模套之背面)背压板之使用方式有局部使用与全面使用两种形式。。

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