第1章 模具设计实训概述
4) 确定浇注系统
浇注系统中的主流道、分流道、浇口和冷料穴的设计详见前面的有关章节。其中浇注系统的平衡、浇口位置及尺寸是浇注系统的设计重点。另外需要强调的是浇注系统往往决定了模具的类型，如采用侧浇口则一般选用二板式注射模，如采用点浇口则需选用三板式注射模，以便从不同分型面分别脱出浇注系统凝料和塑料件。
5) 确定脱模机构
在确定脱模方式时，首先要确定塑料件和浇注系统凝料的留模方向，即滞留在动、定模的哪一侧，必要时要设计强迫滞留机构(如拉料杆、双推出机构中的定模辅助推出机构等)，然后再决定采用推杆结构还是推件板结构；同时还要注意考虑是否需要设计复位机构。
6) 确定侧抽芯方式
对于塑料件侧壁上带有与开模方向不同的内、外侧孔或侧凹槽，为了成型后不妨碍塑料件从模具中取出，需要考虑设计侧向抽芯机构；侧向抽芯机构将使模板尺寸加大，因此，有侧向分型与抽芯机构的注射模，在布置型腔时要注意留出抽芯机构的位置。
7) 确定冷却系统
冷却系统的设计参照前面有关章节的内容，当冷却管道的布置与推出孔等发生干涉时，为了协调好二者的关系，以防止冷却管道漏水，通常冷却系统的设计与推出机构的设计同时进行。
8) 确定凹模和型芯的结构与固定方式
当采用镶块式组合凹模或型芯结构时，应合理地划分镶块并同时考虑这些镶块的强度、可加工性及其安装固定。
9) 确定排气方式
由于在一般的注射模中，注射成型时的气体可以通过模具结构(如分型面、推杆孔间隙等)自然排气，因此不必考虑排气系统的设计；但对于大型和高速成型的注射模，则必须考虑排气方式。
5. 利用三维设计软件创建模具的三维模型
随着CAD技术的普及，传统的平面设计逐步被三维建模技术所取代。目前，在实际的设计工作中，几乎全部采用三维设计软件进行辅助设计，如Pro/E、UG NX等。因此，模具的方案和机构确定后，就可利用诸如Pro/E、UG NX等进行型腔、型芯的创建(俗称分模)，再通过相关的外挂软件包如EMX等，调用标准模架模型，再逐步创建出整副模具的三维模型。
6. 相关参数与强度的校核
1) 校核模具与注射机有关的参数
因为每副模具只能安装在与其相适应的注射机上使用，因此当模具总体结构设计完成后，必须对初选的注射机有关工艺参数进行校核，以保证模具在注射机上的正常使用。
2) 校核模具有关零件的强度和刚度
计算成型零件工作尺寸，并对主要受力的零部件进行强度及刚度的校核，一般而言，
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模具设计实训指导书
注射模的刚度问题比强度问题显得更重要。
7. 绘制模具工程图(出图)
1) 绘制装配图
通过三维模型可以快速创建出模具的装配图。装配图应尽量按国家制图标准绘制，装配图中应清楚地表明各个零件的装配关系，以指导装配。当凹模与型芯镶块很多时，为了便于测绘各个镶块零件，还有必要先绘制动模和定模部装图，在部装图的基础上再绘制总装图。装配图上应包括必要的尺寸：如外形尺寸、定位尺寸、安装尺寸、极限尺寸(如活动零件移动的起止点)，并附有技术要求、使用说明和零件明细表等。
一般装配图上技术要求的内容如下。
(1) 对模具某些结构性能的要求，如对推出机构、抽芯机构的装配要求。
(2) 对模具装配工艺的要求，如分型面的贴合间隙、模具上下面的平行度要求。 (3) 模具的使用说明、拆装方法等。
(4) 防氧化处理、模具编号、刻字、油封及保管等要求。 (5) 有关试模及检查方面的要求。 2) 绘制零件图
根据模具的具体结构，将需要加工的零件，如型腔、型芯、镶块、定模板、动模板等零件，逐一将其三维模型生成工程图，出图的一般顺序为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件后结构零件。零件图上应标出必要的尺寸、表面粗糙度、形位公差，并注明零件材料、热处理要求和必要的技术条件等。
1.5 冲模设计的步骤
冲压件的生产过程一般都是从原材料剪切下料开始，经过各种冲压工序和其他必要的辅助工序加工出图纸要求的零件，对于某些组合冲压或精度要求较高的冲压件，还需要经过切削、焊接或铆接等工序才能完成。
冲模的设计就是根据已有的生产条件，综合考虑各方面因素，合理安排零件的生产工序，优化确定各工艺参数的大小和变化范围，合理设计模具结构，正确选择模具加工方法，选用冲压设备等，使零件的整个生产达到优质、高产、低耗和安全的目的。
1. 分析冲压件的工艺性
根据设计题目的要求，分析冲压件成型的结构工艺性，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合冲压工艺要求。如果发现冲压件工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，但要经产品设计者同意。
2. 制定冲压件工艺方案
在分析了冲压件工艺性之后，通常可以列出几种不同的冲压工艺方案，从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造难易程度和模具寿命高低、工艺成本操作方便和安全程度等方面，进行综合分析、比较，然后确定适合于具体生产条件的最经济、合理的工艺
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方案。
3. 确定毛坯形状、尺寸和下料方式
第1章 模具设计实训概述
在最经济的原则下，确定毛坯的形状、尺寸和下料方式，并确定材料的消耗量。 4. 确定冲压模具类型及结构方式
根据所确定的工艺方案和冲压件的形状特点、精度要求、生成批量、模具制造条件等选定冲模(冲压模具简称冲模，下同)类型及结构形式，绘制模具结构草图。
5. 进行必要的工艺计算
(1) 计算毛坯尺寸，以便在最经济的原则下合理使用材料。 (2) 排样设计与计算并画出排样图。
(3) 计算冲压力(包括冲裁力、弯曲力、拉伸力、推件力及压边力等)，以便选择压力机。
(4) 计算模具压力中心，防止模具因受到负荷作用而影响模具精度和寿命。 (5) 确定凸、凹模的间隙，计算凸、凹模刃口尺寸和各工作部分尺寸。
(6) 计算或估算模具各主要部件(凹模、凸模固定板，垫板，模架等)的外形尺寸，以及卸料橡胶或弹簧的自由高度等。
(7) 对于拉深模，需要计算是否采用压边圈，计算拉深次数、半成品的尺寸和各中间工序模具的尺寸分配等。
(8) 其他零件的计算。
6. 选择压力机
压力机的选择是冲模设计的一项重要内容，设计冲模时，可根据《冲压与塑压成型设备》所学的知识把所选用压力机的类型、型号、规格确定下来。
压力机型号的确定主要取决于冲压工艺的要求和冲模结构情况。选用曲柄压力机时，必须满足以下要求。
(1) 压力机的公称压力必须大于冲压计算的总压力，即：计算总压力＜压力机公称压力。 (2) 压力机的装模高度必须符合模具闭合高度的要求，即：Hmin?10≤h≤Hmax?5，式中，Hmax、Hmin分别为压力机的最大、最小装模高度，mm；h为模具闭合高度，mm。当多副模具联合安装到一台压力机上时，多副模具应有同一个闭合高度。
(3) 压力机的滑块行程必须满足冲压件的成型要求。对于拉深工艺，为了便于放料和取料，其行程必须大于拉深件高度的2～25倍。
(4) 为了便于安装模具，压力机的工作台面尺寸应大于模具尺寸，一般每边大50～70mm。台面上的孔应保证冲压件或废料能漏下。
7. 绘制模具总装配图和模具零件图
根据上述分析、计算，在方案确定后，绘制模具总装配图及零件图。 8. 编写设计说明书
计算说明书页为10～15页。
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模具设计实训指导书 9. 设计总结及答辩 按照院系要求进行。
1.6 设计说明书的编写
1.6.1 设计说明书的内容与要求
设计说明书是整个设计过程的整理和总结，也是图纸设计的理论依据，同时还是审核设计能否满足生产和使用要求的技术文件之一。因此，设计说明书应能反映所设计的模具是否可靠和经济合理。
设计说明书应在全部计算及全部图纸完成之后整理编写。以冲模为例，其主要内容有：冲压件的工艺性分析；毛坯的展开尺寸计算；排样方式及经济性分析；工艺过程的确定；半成品过渡形状的尺寸计算；工艺方案的技术和经济分析比较；模具结构形式的合理性分析；模具主要零件结构形式、材料选择、公差配合和技术要求的说明；凸、凹模工作部分尺寸与公差的计算；冲压力的计算；模具主要零件的强度计算、压力中心的确定；弹性元件的选用与校核等。
不管是塑料模还是冲压模，设计说明书的格式应依次包括以下内容。 (1) 封面。全班应用统一的格式。
(2) 摘要。用200～400个文字简要说明本设计的主要内容，摘要后应列出关键词3～5个。
(3) 目录。一般列至3级目录。
(4) 正文。这是说明书的重点，应包括：设计的任务，制品或制件成型工艺性分析，模具方案的选择，模具各机构、零件的计算与校核等，其中文字叙述不方便的，应当有相应的表格、图形配合说明。所有的表格必须有表号和表名(如“表3-1 常见的工程塑料”，图形必须有图号和图名(如“图3-5 主分型面”)。
(5) 总结与致谢。主要内容是本次实训的经验与收获，顺便对帮助过的老师或同学表达谢意。
(6) 参考文献。本设计中所参考使用过的文献资料，参考文献应按作者、文献名、出版社地址(或网址)、出版社名称、出版时间等顺序列出。
设计说明书应用办公软件如Word、WPS等排版后，统一用A4纸张打印再装订成册。
1.6.2 设计说明书范例
1. 封面范例
封面范例如图1-1所示。
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