注塑模具设计原则和核心是什么？

AAA翱翔

一、 开模方向和分型线
   每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯滑块机构和消除分型线对外观的影响。

1、 开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一致，以避免抽芯减少拼缝线，延长模具寿命。

2、 开模方向确定后，可选择适当的分型线，避免开模方向存在倒扣，以改善外观及性能。




二 、脱模斜度



1 、适当的脱模斜度可避免产品拉毛（拉花）。光滑表面的脱模斜度应≥0.5度，细皮纹（砂面）表面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度。

2 、适当的脱模斜度可避免产品顶伤，如顶白、顶变形、顶破。

3、 深腔结构产品设计时外表面斜度尽量要求大于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位，得到均匀的产品壁厚，并保证产品开口部位的材料强度。




三、 产品壁厚



1 、各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.5～4mm，当壁厚超过4mm时，将引起冷却时间过长，产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。




2 、壁厚不均会引起表面缩水。



3 、壁厚不均会引起气孔和熔接痕。

四、 加强筋

1、 加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。

2、 加强筋的厚度必须≤ （0.5～0.7）T产品壁厚，否则引起表面缩水。

3、 加强筋的单面斜度应大于1.5°，以避免顶伤。




五、圆角



1、 圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。

2、圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂。

3、 设置合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工，而避免低效率的电加工。

4 、不同的圆角可能会引起分型线的移动，应结合实际情况选择不同的圆角或清角。




六、 孔



1 、孔的形状应尽量简单，一般取圆形。

2 、孔的轴向和开模方向一致，可以避免抽芯。

3 、当孔的长径比大于2时，应设置脱模斜度。此时孔的直径应按小径尺寸（最大实体尺寸）计算。

4 、盲孔的长径比一般不超过4。防孔针冲弯

5 、孔与产品边缘的距离一般大于孔径尺寸。




七、 注塑模的抽芯、滑块机构及避免



1、 当塑件按开模方向不能顺利脱模时，应设计抽芯滑块机构。抽芯机构滑块能成型复杂产品结构，但易引起产品拼缝线、缩水等缺陷，并增加模具成本缩短模具寿命。

2、设计注塑产品时，如无特殊要求，尽量避免抽芯结构。如孔轴向和筋的方向改为开模方向，利用型腔型芯碰穿等方法。




八、 一体铰链



1 、利用PP料的韧性，可将铰链设计成和产品一体。

2 、作为铰链的薄膜尺寸应小于0.5mm，且保持均匀，

3 、注塑一体铰链时，浇口只能设计在铰链的某一侧。




九、 嵌件



1 、在注塑产品中镶入嵌件可增加局部强度、硬度、尺寸精度和设置小螺纹孔（轴），满足各种特殊需求。同时会增加产品成本。

2 、嵌件一般为铜，也可以是其它金属或塑料件。

3 、嵌件在嵌入塑料中的部分应设计止转和防拔出结构。如：滚花、孔、折弯、压扁、轴肩等。

4 、嵌件周围塑料应适当加厚，以防止塑件应力开裂。

5 、设计嵌件时，应充分考虑其在模具中的定位方式（孔、销、磁性）




十、 标识



产品标识一般设置在产品内表面较平坦处，并采用凸起形式，选择法向与开模方向尺可能一致的面处设置标识，可以避免拉伤。




十一、 注塑件精度



由于注塑时收缩率的不均匀性和不确定性，注塑件精度明显低于金属件，不能简单地套用机械零件的尺寸公差应按标准选择适当的公差要求.我国也于1993年发布了GB/T14486－93 《工程塑料模塑塑料件尺寸公差》，设计者可根据所用的塑料原料和制件使用要求，根据标准中的规定确定制件的尺寸公差。同时要根据工厂综合实力，同行的产品的设计精度来确定适合的设计公差精度。




十二、 注塑件的变形



提高注塑产品结构的刚性，减少变形。尽量避免平板结构，合理设置翻边，凹凸结构。设置合理的加强筋。




十三、扣位



1、将扣位装置设计成多个扣位同时共用，使整体的装置不会因为个别扣位的损坏而不能运作，从而增加其使用寿命，再是多考滤加圆角，增加强度。

2、是扣位相关尺寸的公差要求十分严谨，倒扣位置过多容易形成扣位损坏；相反，倒扣位置过少则装配位置难於控制或组合部份出现过松的现象。解决办法是要预留改模容易加胶的方式来实现。




十四、 焊接（热板焊、超声波焊、振动焊）



1、 采用焊接，可提高联接强度。

2 、采用焊接，可简化产品设计。

十五、 合理考虑工艺和产品性能之间的矛盾

1 设计注塑产品时必须综合考虑产品外观、性能和工艺之间的矛盾。有时牺牲部分工艺性，可得到很好的外观或性能。

2 结构设计实在无法避免注塑缺陷时，尽可能让缺陷发生在产品的隐蔽部位。




十六、螺丝柱孔径与自攻螺丝直径的关系



自攻螺丝   螺丝柱孔径

M2        1.7mm

M2.3      2.0mm

M2.6      2.2mm

M3        2.5mm

十七、BOSS的设计原则：

1、    支柱尽量不要单独使用，应尽量连接至外壁或与加强筋一同使用，目的是加强支柱的强度及使胶料流动更顺畅。

2、   支柱高度一般是不会超过支柱直径的两倍半。因过高的支柱会导致塑胶部件成型时困气(長度太長時會引起氣孔﹐燒焦﹐充填不足等)。

3、  支柱高度若超过支柱直径的两倍半，尤其是远离外壁的支柱，加强支柱的强度的方法是使用加强筋

4、  BOSS的形狀以圓形為主﹐其它形狀則加工不易

5、  BOSS的位置不能太接近轉角或外側壁，应与产品外壁保持一段距离

6）、BOSS周圍可用除去部分肉厚(即开火山口)來防收縮下陷

7）、BOSS的拨模角度：通常外取0.5°,内取0.5°或1

分模的目的，是让产品能顺利从模具中拿出来，我们拿个图举例说明一下。


  上面的这个图中，除了从A-A线条处把模腔分开，任何一处分开模都不能顺利的把产品拿出来，因为有倒扣给扣住了（图中阴影部份）。
  上图中，若从B-B线条处分模，我们可以看到，图中的阴影部份就是产品被阻挡的部份，即A到B之间的胶位面是倒扣。
   因此，我们可以得出一个结论，为了保证产品能顺利脱模，产品分模线的选择，应在开模方向的最大投影边处。
  投影，在初中时候的数学老师有讲过，有些同学说，我早忘了，好，略补一下。


  如图，平行光从产品开模方向照射过来，在垂直平面上，形成一个阴影（黄色线条），阴影的最大边就是产品的最大投影边。
分型线选择的原则比较多，这是最基本的一条。有了这一条，简单的平板模，分模是完全够用了

  这里还有个重要的知识点，即产品的开模方向。所有的一切，都基于这个展开的。
  大部份产品的开模方向比较容易选择，即产品的最大投影面的垂直方向为产品的开模方向。
  根据三视图原理，任何产品我们都能找出它的三个投影面，投影面积的大小各不相同，找出最大的投影面即可。
这里，我们把分型面选择的几个原则全都讲一下：


1：保证产品能从模具中拿出，分模面位置应选择在产品脱模方向最大的投影边影位置。
2：对于外观件，模具分型不能影响外观，需保证外观质量和精度。
3：保证开模后产品能留在后模，有利于脱模，和侧向抽芯。
4：保证产品的质量和成型时零件的强度，刚性。
5：考虑模具的锁模力，将产品投影面积大的方向，放在前、后模的合模方向上。
理论知识到这里结束，接下来，解释几个本课中出现的模具词语
1：倒扣是指模具上对产品脱模造成阻挡的部份，使得产品不能顺利的拿出。
2：分型线由于构成模腔的几个零件相拼合，其拼合处在产品上形成的线条。
3：分型面构成模腔的几个零件拼合处的相互接触面。
4：胶位面在模具上，产品跟模具的接触面统称为胶位面

5：脱模产品从模具中顺利拿出的这一动作


6：脱模方向使产品能从模具中顺利拿出的方向。
7：外观面产品的外表面，装配好之后能直接看到的面。
8：锁模力注塑机对模具施加的对抗注塑压力的力