摘要：簡(jiǎn)述塑料模具設(shè)計(jì)中已經(jīng)成熟的經(jīng)驗(yàn)及原則，提高對(duì)塑膠模具的認(rèn)知，進(jìn)而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)能更好的符合模具要求。

引言：一套完整的模具，它涵蓋有多個(gè)相關(guān)系統(tǒng)，它們之間相輔相成．只有當(dāng)各系統(tǒng)達(dá)到最佳組合，才能保證模具的正常使用和精度．因模具的結(jié)構(gòu)必須符合產(chǎn)品的要求，不同的產(chǎn)品有不同的要求，而產(chǎn)品存在變化性和多樣性，這就決定了模具的多樣性．一般來說，典型之塑料模具包括：澆注系統(tǒng)，頂出系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，抽芯系統(tǒng)等．本文將針對(duì)模具的各個(gè)系統(tǒng)作簡(jiǎn)要說明。

2.1分模面

為使產(chǎn)品從模具中取出，模具必須分成公母模側(cè)兩部分，此分界面稱之為分模面．它有分模和排氣的作用，但因模具精度和成型之差異，易產(chǎn)生毛邊，結(jié)線，有礙產(chǎn)品外觀及精度，選擇分模面時(shí)注意：

• 不可位于明顯位置而影響產(chǎn)品外觀．

• 開模時(shí)應(yīng)使產(chǎn)品留在有脫模機(jī)構(gòu)的一側(cè)．

• 位于模具加工和產(chǎn)品后加工容易處．

• 對(duì)于同軸度要求高的產(chǎn)品，盡可能將型腔設(shè)計(jì)在同一側(cè)．

• 避免長(zhǎng)抽芯，考慮將其放在公模開模方向，如一定要有應(yīng)將抽芯機(jī)構(gòu)盡量設(shè)在公模側(cè)．

• 一般不采用圓弧部分分模，這樣會(huì)影響產(chǎn)品外觀．

• 對(duì)于流動(dòng)性好易溢邊之塑料，應(yīng)采用插破方式分型可防治毛邊產(chǎn)生．

• 對(duì)于高度高，脫模斜度小之產(chǎn)品，可取中間分模，型腔分兩邊以有利于脫模．

2.2脫模斜度

為使產(chǎn)品容易從模具中脫出，模具上必須設(shè)置脫模斜度．其大小視產(chǎn)品形狀，塑料，模具結(jié)構(gòu)，表面精度和加工方式不同而異．一般為１－３°，在不影響產(chǎn)品外觀和性能之情形下，脫模斜度愈大愈好．

１.箱盒和蓋：

2．柵格：

柵格形狀，尺寸及肉厚不同應(yīng)有不同的脫模斜度，經(jīng)驗(yàn)公式如下：

0.5(A---B)/H =1/12—1/14

A=大端尺寸   B=小端尺寸     H=高度

柵格節(jié)距在4mm以下之場(chǎng)合，脫模斜度為1/10左右, 柵格肉厚超過８mm，斜度不可過份加大，可在母模側(cè)多留膠位處分模，如柵格段膠位加大，可考慮加大斜度．

3．加強(qiáng)筋（可改善料流，防止應(yīng)力變形，并起補(bǔ)強(qiáng)作用）

ａ．縱肋：　0.5(A-B)/H=1/500—1/200

ｂ．底肋：　0.5(A-B)/H=1/150—1/100

ｃ．凸柱：　0.5(大端直徑 – 小端直徑)/Ｈ＝1/30—1/20(內(nèi)外孔在模具同一側(cè))

母模側(cè)： 0.5(大端直徑 – 小端直徑)/Ｈ＝1/50—1/30

公模側(cè)： 0.5(大端直徑 – 小端直徑)/Ｈ＝1/100—1/50 (內(nèi)外孔在模具兩側(cè))

注: 母模側(cè)脫模斜度可較公模側(cè)大些，以利于脫模．

2.3肉厚

產(chǎn)品的肉厚會(huì)直接影響到成型周期和生產(chǎn)效率，并會(huì)因肉厚不均引起縮收下陷和應(yīng)力產(chǎn)生，設(shè)計(jì)模具時(shí)，決定肉厚應(yīng)注意：

• 產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度是否充分．
  

• 能否均勻分散沖擊力和脫模力，不發(fā)生破裂．

• 有埋入件時(shí)，須防止破裂，是否會(huì)因肉薄產(chǎn)生結(jié)合線而影響強(qiáng)度．

• 盡可能肉厚一致，以防縮收下陷．

• 肉太薄是否會(huì)引起充填不足或阻礙料流．

以下為常見塑料標(biāo)準(zhǔn)肉厚參考:

2.4凸柱

一般為產(chǎn)品上凸出之圓柱，它可增強(qiáng)孔的周邊強(qiáng)度，裝配孔及局部增高之用．必須防止因肉厚增加造成縮水和因聚集空氣造成充填不滿或燒焦現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)注意點(diǎn)：

1.其高度以不超過本身直徑之兩倍為宜，否則須增設(shè)加強(qiáng)筋．

2.其位置不宜太接近轉(zhuǎn)角或側(cè)壁，以利于加工．

3.優(yōu)先選擇圓形，以利于加工和料流，如在底部可高出底面0.3—0.5mm．

2.5孔

在多數(shù)產(chǎn)品上都有孔的存在，其主要有三種方法來取得:

1. 在產(chǎn)品上直接成型

2.在產(chǎn)品上先成型預(yù)留孔，再機(jī)加工完成．

3.成型后完全由機(jī)加工鉆孔．

設(shè)計(jì)時(shí)須注意以下幾點(diǎn)：

1.孔與孔之間距離須孔徑2倍以上．

2.孔與產(chǎn)品邊緣之距離應(yīng)為孔徑之3倍以上．

3.孔之周邊宜增加肉厚．

4.孔與產(chǎn)品側(cè)壁之距離應(yīng)為孔徑0.75倍以上．

5.孔之直徑在1.5mm以下時(shí)，很容易產(chǎn)生彎曲變形，須注意孔深不宜超過孔徑2倍以上．

6.分模面在中間之通孔，為防止偏心，可將不重要一側(cè)之孔徑加大．

2.6螺紋

為裝配之用，產(chǎn)品上有時(shí)會(huì)有螺紋設(shè)計(jì)，它可以直接成型，也可以在成型后再機(jī)械加工．對(duì)于經(jīng)常拆卸或受力大之螺紋，則采用金屬螺紋鑲件，設(shè)計(jì)時(shí)注意如下原則：

1.螺距小于0.75mm之螺紋避免使用，最大可使用螺距5mm之螺紋．

2.因塑料收縮原因，避免直接成型長(zhǎng)螺紋，以防螺距失真．

3.螺紋公差小于塑料收縮量時(shí)，避免使用．

4.如內(nèi)外螺紋配合，須留0.1—0.4mm之間隙．

5.螺紋部分應(yīng)有1--3°脫模斜度．

6.螺牙不可延長(zhǎng)至產(chǎn)品末端，須設(shè)0.8mm左右之光桿部位．以利于模具加工和螺紋壽命．

7.在一些類似瓶蓋產(chǎn)品上，它會(huì)設(shè)一些豎琨紋，其間距宜大，最小為1.5mm，一般為3.0mm，在分模面設(shè)至少0.8mm平坦部位．

2.7鑲嵌件

為了防止產(chǎn)品破裂，增加機(jī)械強(qiáng)度或作為傳導(dǎo)電流之媒體及裝飾之用，在產(chǎn)品成型時(shí)常埋入鑲嵌件，注意要點(diǎn)：

1. 保證鑲件牢靠性，鑲件周圍膠層不能太薄．

2.鑲件和鑲件孔配合時(shí)須松緊合適，不影響取放．

3.為使鑲件與塑料結(jié)合緊密，埋入部分常設(shè)計(jì)成粗糙或凹凸之形狀(壓花．鉆孔．沖彎．切槽．倒扣等)．

2.8其它要點(diǎn)

1.加強(qiáng)筋不可太厚，一般不超過肉厚的一半，以防縮水．

2.只要不影響外觀和功能，光面盡量改為咬花面，這樣可減少模具加工難度，增加美感，也可防止縮水產(chǎn)生．

3.在凸柱周邊，可除去部分肉厚，以防止收縮下陷．

4.肉厚較薄之孔，應(yīng)將孔邊及高度增加，以便補(bǔ)強(qiáng)．

5.心芯梢受收縮力影響，產(chǎn)品頂出時(shí)易造成破裂，可設(shè)置凸邊，承受頂出力．

6.轉(zhuǎn)角設(shè)Ｒ，可改善強(qiáng)度，防止應(yīng)力集中有利于料流．

7.避免銳角，薄肉部份易使材料充填不足．

8.外邊有波紋之產(chǎn)品，為方便后加工，可改為加強(qiáng)邊緣．

9.分模面有階段形時(shí)，模具加工不易，考慮改為斜線或曲線分模．

10.貫穿之抽芯易發(fā)生故障，改為兩側(cè)抽芯為佳．

11.因圓形比其它形狀加工更易，可降低成本，優(yōu)先選用．

12.在產(chǎn)品上加蝕文字或圖案時(shí)，如無特殊要求，盡量設(shè)計(jì)凹字，便于模具加工．

澆注系統(tǒng)是塑模設(shè)計(jì)中一重要環(huán)節(jié)，常分為普通和無流道澆注系統(tǒng)．它跟所用塑料產(chǎn)品形狀，尺寸，機(jī)臺(tái)，分模面有密切關(guān)系．

設(shè)計(jì)時(shí)注意以下原則：

1.流道盡量直，盡量短，減少彎曲，光潔度在Ra=1.6—0.8um之間．

2.考慮模具穴數(shù)，按模具型腔布局設(shè)計(jì)，盡量與模具中心線對(duì)稱．

3.當(dāng)產(chǎn)品投影面積較大時(shí)，避免單面開設(shè)澆口，以防注射受力不均．

4.澆口位置應(yīng)去除方便，在產(chǎn)品上不留明顯痕跡，不影響產(chǎn)品外觀．

5.主流道設(shè)計(jì)時(shí)，避免塑料直接沖擊小型芯或小鑲件，以免產(chǎn)生彎曲或折斷．

6.主流道先預(yù)留加工或修正余量，以便保證產(chǎn)品精度．

3.1主流道設(shè)計(jì)

主流道是連接機(jī)臺(tái)噴嘴至分流道入口處之間的一段通道，是塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過的地方．其尺寸，大小與塑料流速和充模時(shí)間長(zhǎng)短有密切關(guān)系．太大造成回收冷料過多，冷卻時(shí)間增長(zhǎng)，包藏空氣增多．易造成氣泡和組織松散，極易產(chǎn)生渦流和冷卻不足；

如流徑太小，熱量損失增大，流動(dòng)性降低，注射壓力增大，造成成型困難．一般情況下，主流道會(huì)制造成單獨(dú)的澆口套，鑲在母模板上．但一些小型模具會(huì)直接在母模板上開設(shè)主流道，而不使用澆口套．主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

1.澆口套內(nèi)孔為圓錐形(2--6°)，光潔度在Ra=1.6—0.8um．錐度須適當(dāng)，太大造成壓力減少，產(chǎn)生濣流，易混進(jìn)空氣產(chǎn)生氣孔，錐度過小會(huì)使流速增大，造成注射困難．

2.澆口套口徑應(yīng)比機(jī)臺(tái)噴嘴孔徑大1—2mm，以免積存殘料，造成壓力下降，澆道易斷．

3.一般在澆口套大端設(shè)置倒圓角(R=1—3mm)，以利于料流．

4.主流道與機(jī)臺(tái)噴嘴接觸處，設(shè)計(jì)成半球形凹坑，深度常取3—5mm．特別注意澆口套半徑比注嘴半徑大1—2mm，一般取R=19—22mm之間，以防溢膠．

5.主流道盡量短，以減少冷料回收料，減少壓力和熱量損失．

6.主流道盡量避免拼塊結(jié)構(gòu)，以防塑料進(jìn)入接縫，造成脫模困難．

7.為避免主流道與高溫塑料和射嘴反復(fù)接觸和碰撞造成損壞，一般澆口套選用優(yōu)質(zhì)鋼材加工，并熱處理．

8.其形式有多種，可視不同模具結(jié)構(gòu)來選擇，一般會(huì)將其固定在模板上，以防生產(chǎn)中澆口套轉(zhuǎn)動(dòng)或被帶出．

3.2分流道設(shè)計(jì)

分流道是主流道的連接部分，介于主流道和澆口之間，起分流和轉(zhuǎn)向作用．分流道必須在壓力損失最小的情況下，將熔融塑料以較快速度送到澆口處充模，因在截面積相等的條件下，正方形之周長(zhǎng)最長(zhǎng)，圓形最短．面積如太小，會(huì)降低塑料流速，延長(zhǎng)充模時(shí)間，易造成產(chǎn)品缺料，燒焦，銀線，縮水；

如太大易積存過多氣體，增加冷料，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)效率．對(duì)于不同塑料材質(zhì)，分流道會(huì)有所不同，但有一個(gè)設(shè)計(jì)原則：必須保證分流道的表面積與其體積之比值最?。丛诜至鞯篱L(zhǎng)度一定的情況下，要求分流道的表面積或側(cè)面積與其截面積之比值最小．

分流道型式有多種，它因塑料和模具結(jié)構(gòu)不同而異，常用型式有圓形，半圓形，矩形，梯形，Ｕ形，正六邊形，設(shè)計(jì)時(shí)基本原則：

1.在條件允許下，分流道截面積盡量小，長(zhǎng)度盡量短．

2.分流道較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)在末端設(shè)置冷料穴，以容納冷料和防止空氣進(jìn)入，而冷料穴上一般會(huì)設(shè)置拉料桿，以便于膠道脫模．

3.在多型腔模具中，各分流道盡量保持一致，長(zhǎng)度盡量短，主流道截面積應(yīng)大于各分流道截面積之和．

4.其表面不要求過份光滑(Ra=1.6左右)，有利于保溫．

5.如分流道較多時(shí)，應(yīng)考慮加設(shè)分流錐，可避免熔融塑料直接沖擊型腔，也可避免塑料急轉(zhuǎn)彎使塑料平穩(wěn)過渡．

6.分流道一般采用平衡式方式分布，特殊情況可采用非平衡方式，要求各型腔同時(shí)均衡進(jìn)膠，排列緊湊，流程短，以減少模具尺寸．

7.流道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)先取較小尺寸，以便于試模后有修正余量．

一般的流道直徑（尺寸）

3.3澆口設(shè)計(jì)

澆口是指流道末端與型腔之間的連接部分，是澆注系統(tǒng)的最后部分．其作用是使塑料以較快速度進(jìn)入并充滿型腔。它能很快冷卻，封閉．防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱膠倒流．設(shè)計(jì)時(shí)須考慮產(chǎn)品尺寸，截面積尺寸，模具結(jié)構(gòu)，成型條件及塑料性能有關(guān)．澆口盡量短小，與產(chǎn)品分離容易，不造成明顯痕跡，其類型多種多樣，主要有：

澆口的種類及其特微

設(shè)計(jì)要點(diǎn):

１.膠口應(yīng)開設(shè)在產(chǎn)品肉厚部分，保證充模順利和完全．

２.位置應(yīng)選在使塑料充模流程最短處，以減少壓力損失，有利于模具排氣．

３.通過模流分析或經(jīng)驗(yàn)，判斷產(chǎn)品因澆口位置而產(chǎn)生之結(jié)合線處，是否影響產(chǎn)品外觀和功能，可加設(shè)冷料穴加以解決．

４.細(xì)長(zhǎng)型芯附近避免開設(shè)澆口，以免料流直接沖擊型芯，產(chǎn)生變形錯(cuò)位或彎曲．

５.型或扁平產(chǎn)品，建議采用多點(diǎn)進(jìn)澆，可防止產(chǎn)品翹曲變形和缺料．

６.量開設(shè)在不影響產(chǎn)品外觀和功能處，可在邊緣或底部處．

７.澆口尺寸由產(chǎn)品大小，幾何形狀，結(jié)構(gòu)和塑料種類決定，可先取小尺寸再根據(jù)試模狀況進(jìn)行修正．

８.模多穴時(shí)，相同的產(chǎn)品采用對(duì)稱進(jìn)澆方式，對(duì)于不\同產(chǎn)品在同一模具中成型時(shí)，優(yōu)先將最大產(chǎn)品放在靠近主流道的位置．

９.澆口附近之冷料穴，盡端常設(shè)置拉料桿，以利于澆道脫模．

3.4熱流道

目前澆注系統(tǒng)發(fā)展和改進(jìn)的一個(gè)重要方向，就是開發(fā)熱流道模具．它與一般注射模具的主要區(qū)別就是注射成型過程中，澆注系統(tǒng)內(nèi)之塑料不會(huì)冷卻擬固，也不會(huì)形成澆道與產(chǎn)品一起脫模．因此也稱無流道模具，在大型和精密模具設(shè)計(jì)中，應(yīng)用已越來越廣泛．

它有以下優(yōu)點(diǎn):

1.短成型周期，省去剪澆口，修整產(chǎn)品，破碎回收等工序，節(jié)約人力，物力，提高生產(chǎn)效率．

2.無冷膠，可減少材料消耗．

3.生產(chǎn)中溫度嚴(yán)格控制，顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低次品產(chǎn)生．

4.注系統(tǒng)中塑料始終處于融熔狀態(tài)，有利于壓力傳遞，可降低注射壓力，利于成型．

5.無澆道產(chǎn)生，所以可縮短開模行程，有利于模具和機(jī)臺(tái)壽命．

但熱流道模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，溫度控制要求嚴(yán)格，需要精密的溫控系統(tǒng)，制造成本較高，不適合小批量生產(chǎn)．

根據(jù)不同塑料特性，對(duì)熱流道模具有不同要求，見下表:

產(chǎn)品完成一個(gè)成形周期后開模，產(chǎn)品會(huì)包裹在模具的一邊，必須將其從模具上取下來，此工作必須由頂出系統(tǒng)來完成．它是整套模具結(jié)構(gòu)中重要組成部分，一般由頂出，復(fù)位和頂出導(dǎo)向等三部分組成．

4.1 按動(dòng)力來分

1.手動(dòng)頂出: 當(dāng)模具開模后，由人工操縱頂出系統(tǒng)頂出產(chǎn)品．它可使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，脫模平穩(wěn)，產(chǎn)品不易變形．但工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低，適用范圍不廣．一般在手動(dòng)旋出螺紋型芯時(shí)使用．　

2.機(jī)動(dòng)頂出: 通過注射機(jī)動(dòng)力或加設(shè)之馬達(dá)來推動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)頂出產(chǎn)品，它可通過機(jī)臺(tái)上的頂桿推頂針板，來達(dá)到脫模目的．也可在公母模板上安裝定距拉桿或鏈條，靠開模力拖動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)頂出產(chǎn)品，調(diào)模時(shí)必須注意控制開模行程，適用于頂出系統(tǒng)在母模側(cè)之模具．

3.液壓頂出: 在模具上安裝專用油缸，由注射機(jī)控制油缸動(dòng)作，其頂出力速度和時(shí)間都可通過液壓系統(tǒng)來調(diào)節(jié)，可在合模之前頂出系統(tǒng)先回位．

4.氣動(dòng)頂出: 利用壓縮空氣在模具上設(shè)置氣道和細(xì)小的頂出氣孔，直接將產(chǎn)品吹出．產(chǎn)品上不留頂出痕跡，適用于薄件或長(zhǎng)筒形產(chǎn)品．

4.2按模具結(jié)構(gòu)分

一次頂出機(jī)構(gòu)，二次頂出機(jī)構(gòu)，母模頂出機(jī)構(gòu)，澆注系統(tǒng)頂出機(jī)構(gòu)，螺紋頂出機(jī)構(gòu)等．

設(shè)計(jì)原則:

1.選擇分模面時(shí)盡量使產(chǎn)品留在有脫模機(jī)構(gòu)的一邊，

2.頂出力和位置平衡，確保產(chǎn)品不變形，不頂破．

3.頂針須設(shè)在不影響產(chǎn)品外觀和功能處．

4.盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件，安全，可靠有利于制造和更換．

頂出系統(tǒng)形式多種多樣，它與產(chǎn)品之形狀，結(jié)構(gòu)和塑料性能有關(guān)，一般有頂桿，頂管，推板，頂出塊，氣壓，復(fù)合式頂出等．

4.3頂桿

它是頂出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單，最常見的一種形式，其截面積形式主要有如下：

1.圓形因圓形制造加工和修配方便，頂出效果好，在生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛．但圓形頂出面積相對(duì)較小，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，頂穿產(chǎn)品，頂變形等不良．在脫模斜度小，阻力大等管形，箱形產(chǎn)品中盡量避免使用．當(dāng)頂桿較細(xì)長(zhǎng)時(shí)，一般設(shè)置成臺(tái)階形的有托頂針，以加強(qiáng)剛度，避免彎曲和折斷．

設(shè)計(jì)要點(diǎn):

1.頂出位置應(yīng)設(shè)置在阻力大處，不可離鑲件或型芯太近，對(duì)于箱形類等深腔模具．側(cè)面阻力最大，應(yīng)采用頂面和側(cè)面同時(shí)頂出方式，以免產(chǎn)品變形頂破．

2.產(chǎn)品阻力均衡時(shí)，頂桿應(yīng)對(duì)稱設(shè)置，使受力平衡．

3.當(dāng)有細(xì)而深之加強(qiáng)筋時(shí)，一般在其底部設(shè)置頂桿．

4.若模具上有鑲件，頂針設(shè)在其上效果更佳．

5.在產(chǎn)品進(jìn)膠口處避免設(shè)置頂針，以免破裂．

6.當(dāng)產(chǎn)品表面不允許有頂出痕跡時(shí)，可設(shè)置頂出耳再剪除．

7.對(duì)于薄肉產(chǎn)品在分流道上設(shè)置頂針，即可將產(chǎn)品帶出．

8.頂針與頂針孔配合，一般為間隙配合．如太松易產(chǎn)生毛邊，太緊易造成卡死．為利于加工和裝配，減少摩擦面，一般在模仁上預(yù)留10—15mm之配合長(zhǎng)度，其余部分?jǐn)U孔0.5—1.0mm成逃孔．

9.為防止頂針在生產(chǎn)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，須將其固定在頂針板上，其形式多種多樣，須根據(jù)頂針大小，形狀，位置來具體確定，在此不一一列舉．

10.頂出系統(tǒng)托模以后在進(jìn)行下一周期生產(chǎn)時(shí)，必須退回原處，其形式主要有強(qiáng)制回位，拉桿回位，彈簧回位，油缸等．

4.4頂管

又叫司筒或套筒頂針，它適用于環(huán)形筒形或帶中心孔之產(chǎn)品頂出．由于它是全周接觸，受力均勻，不會(huì)使產(chǎn)品變形，也不易留下明顯頂出痕跡，可提高產(chǎn)品同心度．但對(duì)于周邊肉厚較薄之產(chǎn)品避免使用，以免加工困難和強(qiáng)度減弱，造成損壞．

4.5推板

此形式適用于各種容器，箱形，筒形和細(xì)長(zhǎng)帶中心孔之薄件產(chǎn)品．它頂出平穩(wěn)均勻，頂出力大，不留頂出痕．一般會(huì)有固定連接，以免生產(chǎn)中或托模時(shí)將推板推落．但只要導(dǎo)柱足夠長(zhǎng)，嚴(yán)格控制托模行程，推板也可不固定．

推板與型芯之間的配合須順暢，防止摩擦或卡死，也必須防止塑料滲入間隙中，當(dāng)產(chǎn)品為盲孔時(shí)，會(huì)因真空吸附造成脫模困難和產(chǎn)品變形，一般會(huì)在公模上設(shè)置一菌形閥，在頂出時(shí)菌形閥打開，進(jìn)入空氣，使脫模順暢．它可用彈簧回位，也可跟頂出裝置連在一起兼作頂桿作用．

4.6頂出塊

有些帶突緣或尺寸較大之產(chǎn)品，為便于加工和脫模，常設(shè)計(jì)成頂出塊形式頂出．大多其平面為分模面，下面有兩支或數(shù)支較大直徑頂桿連接，頂出面積較大，平穩(wěn)．在有成形面和尺寸較大之模具中應(yīng)用較廣泛．

4.7氣壓頂出

當(dāng)產(chǎn)品為深腔薄肉件時(shí)，用壓縮空氣頂出，簡(jiǎn)單而有效．可在公模仁上設(shè)置一些細(xì)小進(jìn)氣孔，也可設(shè)置菌形桿，開模后通入5—6個(gè)大氣壓之壓縮空氣，使彈簧壓縮開啟閥門，高壓空氣進(jìn)入產(chǎn)品與公模仁之間，使產(chǎn)品脫模．但對(duì)于箱形產(chǎn)品，因氣體進(jìn)入會(huì)使側(cè)壁橫向摳張，而使空氣漏掉，這時(shí)應(yīng)配與推板配合使用．

4.8.復(fù)合頂出

受產(chǎn)品形狀影響，多數(shù)模具采用兩種以上頂出方式，以便達(dá)到理想的頂出效果，具體形式須根據(jù)產(chǎn)品和模具結(jié)構(gòu)來定，在此不作具體敘述．

4.9其它頂出方式

4.9.1點(diǎn)狀進(jìn)膠澆道自動(dòng)脫落

點(diǎn)澆口在母模一邊，為取出膠道，須加設(shè)一分型面．開模后一般由人工取出膠道，造成操作麻煩，生產(chǎn)率降低，為適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)，最好設(shè)計(jì)成自動(dòng)脫落裝置，使膠道在頂出時(shí)自動(dòng)脫落．

a.側(cè)凹拉斷  在分流道盡頭鉆一斜孔，開模后拉出膠道，由中心頂桿頂出．

b.拉料桿拉斷  由拉料桿拉出膠道，開模一定行程后限位桿帶動(dòng)推板將膠道推落．

c.母模推板推脫  開模時(shí)母模板與母模推板先分型，膠道留在母模板與母模一起移動(dòng)一定行程后，限位桿限制推板移動(dòng)，推板與模板分開，膠道被拉斷而自動(dòng)脫落．

d.頂針拉斷  對(duì)于細(xì)長(zhǎng)深腔模具，可在母模設(shè)置一頂出系統(tǒng)，開模后以限位桿行程使頂針反向頂出膠道，產(chǎn)品由推板推出，此方式與開模行程有關(guān)，應(yīng)用較特殊．

4.9.2母模側(cè)頂出方式

一般的產(chǎn)品都會(huì)留在公模側(cè)頂出，但有些產(chǎn)品因形狀特殊或產(chǎn)品特殊要求，頂出裝置必須設(shè)在母模．因母模是固定的機(jī)臺(tái)，頂桿無法作用在頂板上，必須借助開模力或外力來完成．常見的有油缸，電動(dòng)，拉勾等．

4.9.3螺紋頂出

因螺紋與一般產(chǎn)品形狀特殊，必須旋轉(zhuǎn)頂出或側(cè)向脫模，根據(jù)產(chǎn)品復(fù)雜程度和產(chǎn)量，一般有采用手動(dòng)和機(jī)動(dòng)兩種方式．

1）強(qiáng)制脫螺紋

a. 對(duì)于本身彈性強(qiáng)之塑料(PP . PE)，可利用其彈性進(jìn)行強(qiáng)制脫模而不會(huì)損壞螺牙．

b. 用具有彈性的珪橡膠做成螺紋型芯，開模時(shí)用彈簧先退出型芯中頂桿，使橡膠型芯產(chǎn)生向內(nèi)收縮，再用頂針將產(chǎn)品脫出．此方式能簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，但橡膠型芯壽命較短，只適用于小批量生產(chǎn)．

c. 有些螺紋可通過半圓滑塊或型環(huán)成形，用兩個(gè)對(duì)半滑塊合起來組成完整螺紋或產(chǎn)品頂出后用手，

2）電機(jī)將螺紋旋出．

螺紋脫出時(shí)必須作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，模具上必須要有止轉(zhuǎn)裝置來保證．

a. 外部止動(dòng)  模具母模設(shè)有止轉(zhuǎn)花紋，公模仁回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)品可自動(dòng)脫落．

b. 內(nèi)部止動(dòng)  有內(nèi)螺紋之產(chǎn)品在公模仁頂面設(shè)置止轉(zhuǎn)形式，脫模時(shí)止動(dòng)模仁旋轉(zhuǎn)并軸向頂出螺紋可脫出，注意止動(dòng)模仁螺距必須與產(chǎn)品螺距一致．

c. 產(chǎn)品端面止動(dòng)  在產(chǎn)品端面設(shè)置止動(dòng)小凸點(diǎn)，型芯旋轉(zhuǎn)時(shí)推板將產(chǎn)品頂出．

小型產(chǎn)品有側(cè)澆口時(shí)，只頂出膠道也可將產(chǎn)品帶出，但對(duì)于軟性塑料則避免使用．

型芯旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方式  常用的有人工，電動(dòng)，油缸，氣缸，液壓馬達(dá)及大螺距絲桿螺母驅(qū)動(dòng)等方式，一般來講，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)，產(chǎn)品有幾扣螺紋，螺紋型芯就必須轉(zhuǎn)幾圈．

冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則 設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當(dāng)而有效率的冷卻。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方便加工與組裝。設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，模具設(shè)計(jì)者必須根據(jù)塑件的肉厚與體積決定下列設(shè)計(jì)參數(shù)：冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長(zhǎng)度、孔道的種類、孔道的配置與冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則。

設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的目的在于維持適當(dāng)而有效率的冷卻。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方便加工與組裝。設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，模具設(shè)計(jì)者必須根據(jù)塑件的肉厚與體積決定下列設(shè)計(jì)參數(shù)：冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長(zhǎng)度、孔道的種類、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動(dòng)速率與熱傳性質(zhì)。 

5.1冷卻管路的位置與尺寸
要維持經(jīng)濟(jì)有效的冷卻時(shí)間，就應(yīng)避免塑件肉厚過大。塑件所需的冷卻時(shí)間隨其肉厚增加而急速增長(zhǎng)。塑件肉厚應(yīng)該盡可能維持均勻，例如圖6-56的設(shè)計(jì)。冷卻孔道最好設(shè)置是在公模塊與母模塊內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。

通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的1~2倍，經(jīng)驗(yàn)要求，鋼材冷卻孔道要維持1倍直徑的深度，鈹鋼合金要1.5倍直徑的深度，鋁材要2倍直徑的深度。冷卻孔道之間的間距應(yīng)維持3~5倍直徑。冷卻孔道直徑通常為10~14 mm（7/16~9/16英吋），如圖6-57所示。

5.2 流動(dòng)速率與熱傳
塑件兩側(cè)的溫度應(yīng)維持在最小的差異，緊配塑件溫差應(yīng)維持在10℃以內(nèi)。當(dāng)冷卻劑之流動(dòng)從層流轉(zhuǎn)變?yōu)閿_流，熱傳效果變佳。層流在層與層之間僅以熱傳導(dǎo)傳熱；擾流則以徑向方向質(zhì)傳，加上熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流兩種方式傳熱，結(jié)果，熱傳效率顯者增加，如圖6-58所示。應(yīng)注意確保冷卻管路之各部份的冷卻劑都是擾流。

當(dāng)冷卻劑到達(dá)擾流流動(dòng)狀態(tài)后，流速的增加對(duì)于熱傳的改善很有限，所以，當(dāng)雷諾數(shù)超過10,000時(shí)，就不須再增加冷卻劑的流動(dòng)速率，否則，只會(huì)小幅地改善熱傳，卻造成冷卻管路的高壓力，需要更高的幫浦費(fèi)用。圖6-59說明了一旦冷卻劑變成擾流后，更高的冷媒流動(dòng)速率并無法改善熱傳速率或冷卻時(shí)間，但是壓力降與幫浦成本卻顯著提高。

冷卻劑會(huì)向阻力最低的路徑流動(dòng)。有時(shí)候可以嘗試使用限流塞將冷卻劑引導(dǎo)流向熱負(fù)荷較高的冷卻孔道。氣隙會(huì)降低熱傳效率，因此，應(yīng)嘗試消除鑲埋件與模板之間的氣隙，以及冷卻管路內(nèi)的氣泡。 

模流分析軟件的冷卻分析可以協(xié)助發(fā)現(xiàn)與修正靜止冷卻管路和快捷方式冷卻管路，以及冷卻管路的高壓力降。

注塑模的排氣是模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問題，特別是在快速注塑成型中對(duì)注塑模的排氣要求就更加嚴(yán)格。

6.1注塑模中氣體的來源：
    1.澆注系統(tǒng)和模具型腔中存有的空氣。
    2.有些原料含有未被干燥排除的水分，它們?cè)诟邷叵職饣伤魵狻?
    3.由于注塑時(shí)溫度過高，某些性質(zhì)不穩(wěn)定的塑料發(fā)生分解所產(chǎn)生的氣體。
    4.塑料原料中的某些添加劑揮發(fā)或相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體

6.2 注塑模的排氣不良，將會(huì)給塑件的質(zhì)量等諸多方面帶來一系列的危害。主要表現(xiàn)如下： 

1.在注塑過程中，熔體將取代型腔中的氣體，如果氣體排出不及時(shí)，將會(huì)造成熔體充填困難，造成注射量不足而不能充滿型腔。 

2.排除不暢的氣體會(huì)在型腔內(nèi)形成高壓，并在一定的壓縮程度下滲人塑料內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松、空洞、銀紋等質(zhì)量缺陷。 

3.由于氣體被高度壓縮，使得型腔內(nèi)溫度急劇上升，進(jìn)而引起周圍熔體分解、燒灼、使塑件出現(xiàn)局部碳化和燒焦現(xiàn)象。它主要出現(xiàn)在兩股熔體的合流處，死角及澆口凸緣處。 

4.氣體的排除不暢，使得進(jìn)入各型腔的熔體速度不同，因此，易形成流動(dòng)痕和熔合痕，并使塑件的力學(xué)性能降低。 

5.由于型腔中氣體的阻礙，會(huì)降低充模速度，影響成型周期，降低生產(chǎn)效率。

6.3排氣槽設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

1.排氣槽盡量放在分型面的凹模一邊，方便模具的制造與清理；

2.盡量設(shè)在料流末端和塑件壁厚較大部分；

3.排氣方向不應(yīng)朝向操作人員，并應(yīng)加工成曲線或折彎狀態(tài)，以免氣體噴射時(shí)燙傷工人；

4.排氣槽寬度常取1.5-6mm，槽深0.02-0.05mm，以塑料不進(jìn)入排氣槽為宜。

6.4排氣系統(tǒng)的方式：

1.開設(shè)排氣槽

排氣槽通常開設(shè)在型腔一側(cè)，圍繞型腔開設(shè)或在熔體最后充滿部位。

排氣通道尺寸：排氣道A 深：0.01~0.02mm  寬：3~5mm  長(zhǎng)：一般3~5mm

排氣道B 深：0.05~0.08mm 寬：3~5mm或更大  長(zhǎng)：根據(jù)需要而定

排氣道C 深：可取1mm  寬：可大于5mm  長(zhǎng)：連通至模板邊界

分型面排氣

模具流道排氣

2 抽真空排氣

     這種方式要求模具的分型面溫和要好，通過氣孔將模腔內(nèi)放入氣體抽凈。但需要配備抽真空設(shè)備，增加模具成本，一般不采用。

3 利用間隙排氣

1）鑲拼零件的配合面間隙，如型腔、型芯鑲塊。

2）側(cè)向抽芯零件間隙

3）頂出零件配合間隙（推桿、塊）

4）分型面間隙（粗糙度一般）利用間隙排氣時(shí)，使用時(shí)間長(zhǎng)了，間隙可能堵塞，應(yīng)定期清理，保持暢通。

4 利用多孔金屬排氣

近年來新發(fā)展的一種內(nèi)部具有均勻的相互連通的孔隙結(jié)構(gòu)的金屬材料---多孔金屬，對(duì)模具型腔的排氣具有很好的效果。當(dāng)型腔某些部位排氣困難時(shí)，可循用多孔金屬制作型腔鑲塊，排氣效果十分明顯。模具使用時(shí)應(yīng)注意維護(hù)與清理，保持氣孔暢通。

5 混合排氣

通常是開設(shè)排氣通道和間隙排氣混用。

塑料的溢邊值與排氣間隙，排氣系統(tǒng)應(yīng)保證氣體順利逸出，塑料熔體不能流出。

塑料材料的溢邊值可分為如下三種：

低粘度材料不產(chǎn)生醫(yī)療的間隙為：0.01~0.03mm

中粘度材料不產(chǎn)生醫(yī)療的間隙為：0.03~0.05mm

高粘度材料不產(chǎn)生醫(yī)療的間隙為：0.05~0.08mm

常用材料的模具排氣間隙如下：

當(dāng)塑料制品側(cè)壁帶有通孔凹槽，凸臺(tái)時(shí)，塑料制品不能直接從模具內(nèi)脫出，必須將成型孔，凹槽及凸臺(tái)的成型零件做成活動(dòng)的，稱為活動(dòng)型芯。完成活動(dòng)型抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)叫做抽苡機(jī)構(gòu)。

7.1抽芯機(jī)構(gòu)的分類

1.機(jī)動(dòng)抽芯  

開模時(shí)，依靠注射檢的開模動(dòng)作，通過抽芯機(jī)來帶活動(dòng)型芯，把型芯抽出。機(jī)動(dòng)抽芯具有脫模力大，勞動(dòng)強(qiáng)度小，生產(chǎn)率高和操作方便等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)中廣泛采用。按其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為以下幾種：斜導(dǎo)柱抽芯，斜滑塊抽芯，齒輪齒條抽芯等。

2.手動(dòng)抽芯

開模時(shí)，依靠人力直接或通過傳遞零件的作用抽出活動(dòng)型芯。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且由于受到限制，故難以得到大的抽芯力、其優(yōu)點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，制造模具周期短，適用于塑料制品試制和小批量生產(chǎn)。因塑料制品特點(diǎn)的限制，在無法采用機(jī)動(dòng)抽芯時(shí)，就必須采用手動(dòng)抽芯。手動(dòng)抽芯按其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又可分為以下幾種：螺紋機(jī)構(gòu)抽芯，齒輪齒條抽芯，活動(dòng)鑲塊芯，其他抽芯等。

3．液壓抽芯

活動(dòng)型芯的，依靠液壓筒進(jìn)行，其優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)脫模力的大小和抽芯距的長(zhǎng)短可更換芯液壓裝置，因此能得到較大的脫模力和較長(zhǎng)的抽芯距，由于使用高壓液體為動(dòng)力，傳遞平穩(wěn)。其缺點(diǎn)是增加了操作工序，同時(shí)還要有整套的抽芯液壓裝置，因此，它的使用范圍受到限制，一般很小采用。

7.2 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則：

1.活動(dòng)型芯一般比較小，應(yīng)牢固裝在滑塊上，防止在抽芯進(jìn)松動(dòng)滑脫。型芯與滑塊連接有一定的強(qiáng)度和剛度。

2.滑塊在導(dǎo)滑槽中滑動(dòng)要平穩(wěn)，不要發(fā)生卡住，跳動(dòng)等現(xiàn)象。

3.滑塊限位裝裝置要可靠，保證開模后滑塊停止在一定而不任意滑動(dòng)。

4.鎖緊塊要能承受注射時(shí)向壓力，應(yīng)選用可靠的連接方式與模板連接。鎖緊塊和模板可做成一體。鎖緊塊的斜角θ，一般取θ1-θ>2°-3°,否則斜導(dǎo)柱無法帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)。

5.滑塊完成抽芯運(yùn)動(dòng)后，仍停留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于滑塊全長(zhǎng)的-4、3，否財(cái)，滑塊在開始復(fù)位時(shí)容易傾斜而損壞模具。

6.防止滑塊設(shè)在定模的情況下，為保證塑料制品留在定模上，開模前必須先抽出側(cè)向型芯，最好采取定向定距拉緊裝置。

7.3斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

塑料制品側(cè)面的凹穴或凸臺(tái)較淺，所需的抽芯距不大，但所需的脫模力較大時(shí)，可選用斜滑塊抽芯結(jié)構(gòu)。這種斜滑塊抽芯結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：當(dāng)推桿推動(dòng)斜滑塊時(shí)，推桿及抽芯（或分型）動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行。

因斜滑塊剛性好，能承受較大的脫模力，因此，斜滑塊的斜角比斜導(dǎo)柱的斜角稍大，一般斜塊的斜角不能大于30°，否則易發(fā)生故障。斜滑塊推出長(zhǎng)度一般不超過導(dǎo)長(zhǎng)度的2/3,如果太長(zhǎng)，會(huì)影響斜滑塊的導(dǎo)滑。  因?yàn)樾眽K抽芯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，制造比較方便。因此，在塑料射模具中應(yīng)用廣泛。

1.斜滑塊的導(dǎo)滑及組合形式。按導(dǎo)滑部分形狀可分為矩形，半圓形和燕尾形。

2.斜滑塊的組合形式  斜滑塊的組合，應(yīng)考慮抽芯方向，并盡量保持塑料制品的外觀美不使塑料制品表面留有明顯的痕跡。同時(shí)還要考慮滑塊的組合部分有足夠的強(qiáng)度。如果塑料制品外形有轉(zhuǎn)折處，則斜滑塊的拼縫線應(yīng)與塑料制品的折線重合。

上述僅對(duì)模具設(shè)計(jì)時(shí)各個(gè)系統(tǒng)的注意事項(xiàng)做簡(jiǎn)要的匯總說明，內(nèi)容不是很全面，未涉及到設(shè)計(jì)計(jì)算的具體細(xì)節(jié)，僅給初學(xué)者一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，希望對(duì)大家有所幫助。