标准设计流程

精神：设计同步化

人员分组

将现有设计人员分为 3D组以及 2D组。

模具设计时，3D组负责绘制组立图以及3D拆模，2D组人员则协助3D组人员完成2D图面。基本上采取一位3D人员与两位2D人员编组模式（非固定编组），以达到人员使用率提升之目的。

试模结束后，CAE Team必须根据试模样品完成分析结案报告，将报告与实际成品照片等相关资料整理进入知识管理资料库。

设计人员确认资料（一）

产品

1. 材料

2. 材料颜色

3. 材料缩水率

4. 保证模数

   5、脱模角

    

表一、材料缩水率一览表

考量重点

1. 材料颜色为黑色、深蓝色、透明者，成型时容易出现外观缺陷，设计人员于组立图完成后必须经由CAE确认（检查材料剪切速率及剪切率）。

    

2. 保证模数高时，进浇处的模具设计必须考量材料的磨耗。例如如果采用PC加玻纤的材料，如果采用针点进浇，保证模数高时则浇口处需改用热处理钢材做入子。

    

3. 脱模角度与成型品表面的咬花有关，在3D Model 拆模时必须确认脱模角度，避免加工后再做脱模角变更。

设计人员确认资料（二）

模座大小及相关资料

1. 产品投影面积

2. 模穴数目及配置

3. 射出机吨数及最小模厚

4. 模座大小

   5、滑块设计

    

    

    

   产品投影面积

    

   	产品投影长度及投影宽度会决定射出机吨数以及模座尺寸。 如果客户有指定射出机，可以得知最小模厚。如果没有指定，必须先预估射出机大小，以决定最小模厚。

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

模穴数目

模穴数目由客户决定。对传统射出成型而言，模穴配置要求流动平衡。以下为一些流动平衡的模穴配置方式，设计时尽量采用这些设计方法。

最小模厚

模具放置于射出机上时，料管与锁模机构间会有一最小距离，模具总厚度必须大于这个距离，才可以用这台射出机做生产动作。

表二、射出机吨数 VS 最小模厚

做完组立图设计时，除非客户有特殊尺寸指定，否则必须再次检查模座总厚度在要求范围内。

模座大小

要决定模座大小，必须先决定模仁尺寸。

一般而言，产品投影面积（包括模穴）决定后，投影宽度单边加 25mm ~ 50mm为模仁建议尺寸；得知模仁大小后，模仁宽度 + 10mm 后的宽度大约是模脚间距， 依此决定模座的大小。

模座大小的考量重点在于成型过程中模座是否会因为射出压力过大而导致结构变形。因此当产品较薄、模穴数较多时，模仁大小宜取较大（如投影单边取 50mm），产品较厚，单穴时，模仁可取较接近产品大小（如投影单边取25mm）。

若模座有滑块或斜梢等机构，必须将滑块及斜梢的尺寸考虑进去。

2D 图面重点

1、公差重点： 模仁长宽    0 ~ -0.02mm              模仁厚 ± 0.01 mm

                 模仁孔长宽    0~ +0.02mm            模仁孔深 ± 0.01 mm

2、如果产品不在模具中心的话（偏心模具），在真正模具中心的位置必须用红色虚线标注，以避免铣床人员加工错误。

设计人员确认资料（三）

浇注系统设计

浇注系统包括竖浇道、流道、支流道、浇口

设计端重点在于

1. 竖浇道尺寸设计

2. 溢料井尺寸设计

3. 流道尺寸及分支流道尺寸计算

4. 三板模支流道设计

5. 流道平衡（传统射出成型制程）

6. 浇口尺寸

    

   设计端完成组立图设计后必须由CAE验证其充填是否完善，以确保设计没有问题。

    

   竖浇道尺寸设计

   竖浇道尺寸攸关产品成型的优劣。尺寸不足则成型不易；尺寸过大则浪费材料。

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

竖浇道入口直径 = 射出机喷嘴直径 + 1mm

竖浇道底部直径 = 产品最大肉厚 + 1.5mm

tanα = （竖浇道底部直径－竖浇道入口直径）/ 2 / 竖浇道长度

如果依据上述公式计算，竖浇道底部直径小于竖浇道入口直径，则直接取

α=1.5°

溢料井尺寸设计

溢料井的目的在于捕捉成型过程中喷嘴于间隔时间凝固的冷料。冷料会导致产品外观上的缺陷。溢料井的位置位于：

1. 竖浇道底部

2. 流道底部

   一般而言，冷料井长度至少要与流道直径相同才能顺利发挥作用。

   如果材料颜色为透明，黑色，或是需喷亮面漆者，冷料井长度增加为1.5D。

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

流道尺寸

一般材料常用之流道尺寸如下：

表三、材料与流道直径一览表

分支流道尺寸计算

在多模穴系统，流道必须一再分支。主流道与分支流道的计算公式如下

d _main ：主流道直径

d _branch ：分支流道直径

N：分支数目

三板模支流道设计

三板模的支流道

支流道设计固定采用两段式设计

图中蓝色流道为一段式设计，红色流道为两段式设计。在流动上并没有甚么差别，但是在制造过程以及合模上却有不同。

采用一段式设计时，如果模仁钻孔与模板钻孔只要有些许偏位，在开模时流道就可能被拉断；同时，如果模板较厚时，采用一段式设计在固定拔模角的状况下针点进浇处的尺寸不容易能够照着设计理念完成设计。采用两段式设计则可以避免上述缺点。为了模具品质，在三板模设计时固定采用两段式设计会较好。

流动平衡

多模穴系统设计时，由于成型条件的差异，容易造成模穴充填速度不一，每一个模穴的体积收缩率不同，而导致产品尺寸出现差异。为了避免这种情形的发生，在流道尺寸设计时就必须考虑进去。靠近浇口的流道尺寸较小，远离浇口的尺寸较大。可用CAE软体加以验证。

浇口尺寸设计

浇口形式

• 自动切除式浇口

• 热浇道（此处不列入）

• 针点浇口

• 潜伏式浇口

• 香蕉型浇口（此处不列入）

• 手动切除式浇口

• 侧浇口（标准浇口）

• 重迭浇口

• 突片浇口

• 扇型浇口（此处不列入）

• 竖浇口

• 环状浇口（此处不列入）

• 碟状浇口（此处不列入）

   

自动切除式浇口

针点浇口

潜伏式浇口

手动切除式浇口

标准浇口（侧浇口）

重迭浇口

突片浇口

竖浇口

表四、塑胶材料与竖浇道尺寸对应表

表五、材料与密度对应表

设计人员确认资料（四）

冷却设计

冷却系统设计首重均匀冷却。

水管配置依据 1: 3 : 5 原则

考量重点：

1. 除非客户特殊要求或者是较大组的模具，否则水管一律以ψ径 8mm 为设计标准。

2. 在均匀冷却的原则下，公模水管距离分模面距离需等于母模水管距离分模面距离。

3. 喷泉管、障板管等设计根据客户要求决定。

4. 如果有特别难以冷却的地方，可以利用铍铜入子替换掉。（如营幕后壳天地侧的四个角落）

5. 精密产品（要求变形量）必须经过CAE分析验证。

    

   2D 标注重点

   1、当分模面非平面时，水管的尺寸标注基准必须改为由模板底侧标注

    

   一般来说，水管位置会从分模面标起（目的在于避免加工错误，因为从分模面标起，加工时可以确保分模面与水管间的距离）。但是当分模面不是平面，而是如上图的曲面时，会有下列两种状况发生：

6. 先做NC加工，再做铣床钻孔：铣床加工人员不容易量取正确的距离，加工容易造成误差。

7. 先做铣床钻孔，再做NC加工：铣床人员必须再花时间量取确实的分模面位置，浪费时间又容易做错。

   为了避免上面状况发生，设计人员在标注尺寸时就必须从分模面的另一侧标注尺寸，如下图。

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

如果分模面上有一段平面的话，则水管的位置还是由分模线位置标注。

设计人员确认资料（五）

顶出设计

顶针尺寸定义：

1. ψ径 3mm以上者（包含3mm）采用单节顶针，小于3mm者采用双截顶针

2. 当顶出面不是平面（斜面或者是曲面），同时采用圆形顶针设计的时候，圆形顶针底部需定位，如下列图示：

    

    

    

    

    

    

    

顶针公差定义

凡顶针加工，仅有接近产品的一段需做滑动配合（H7），其余部分均可逃掉。

不同尺寸的顶针滑动配合段的长度也会有所差异。

此处加以明确定义：

d1：顶针套筒外径

d2：顶针套筒芯子

设计人员确认资料（六）

排气系统设计

排气的目的，在于使模穴内的空气在射出过程中，能够在短时间内顺利排出。排气设计的尺寸与材料有关，不同的材料排气尺寸也会跟着有所不同。

排气设计包括了分模面排气以及流道排气。

分模面排气设计有两种：

1. 沿着产品分模面每隔25mm铣一道排气沟

2. 产品分模面以外整圈铣一道排气沟（全周长排气，薄壳产品建议采用）

    

   材料与排气设计

   非结晶性材料

   排气沟深度：0.025mm

   半结晶性材料

   排气沟深度：0.038mm

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

   半结晶性材料
   POM、PE、PP、PET、PPS、Nylon-6、Nylon-66、LCP、PA、PBT、PP/PMMA、PP/PS、PP/TPO、TPE、TPO

   非结晶性材料
   PS、PC、ABS、PMMA、PPE、PPE/PS、HI-PS、PVC、PC/ABS

    

   流道排气

   流道末端也必须铣排气沟，目的也是在于帮助流道内的空气能够在成型过程中顺利排出。设计方式，则是在流道末端铣一道深 0.08 mm 的排气沟。

设计人员确认资料（七）

模具配件

定位环 Locating Ring

采用正钢 LRA A形 ψ100规格

灌嘴

采用正钢 SBC Sprue Bush C type (16) 规格

支撑柱

由模座尺寸决定支撑柱尺寸

模座宽 < 280mm 不做支撑柱

280mm < 模座宽 < 300mm 支撑柱尺寸取ψ25mm

300mm < 模座宽 < 400mm 支撑柱尺寸取ψ30mm

400mm < 模座宽 < 450mm 支撑柱尺寸取ψ40mm

450mm < 模座宽          支撑柱尺寸取ψ50mm

支撑柱数目至少安装四支，位置则要求对模具中心成对称排列。

顶出导梢

在成型过程中，顶针板的作动顺不顺畅关系到成型效率。当生产模数多时，顶针板会因为射出过程而造成些许变形或位移，尤其是越大的模座越容易发生问题。

另外，如果是小模座但是顶针数目又多又密，规格又多时，必须在设计时将顶出导梢（E.G.P.）设计加入。

顶出导梢规格设定如下：

模座宽小于450mm者一律采用ψ25mm

模座宽大于450mm者则采用ψ30mm

拉料钉

拉料钉在设计上必须特别注意的地方，在于其拉住流道的位置。左图设计中，拉料钉的位置深入流道，后方的冷料井容易失去作用，设计时必须采用右图的设计，将拉料区域往上移动。

KO 孔公差：2 mm

回位梢孔：绘图人员直接单边逃料 0.5mm

导柱辅助器

按照模座宽度大小安装（所有模座都必须安装）

目前有三种规格：

模座宽度 ＜ 350 mm 圆形导柱辅助器（外购）

350 mm ＜ 模座宽度 ＜ 450 mm  100X30规格（厂内自行加工）

模座宽度 ＞ 450 mm  150X40 规格（厂内自行加工）

设计流程检查点 （图面品管）

模具设计审核表

产品名称                                             T1 日期               

设计人员                                        产前会议日期               

倒勾脱模方式

□ 斜梢    □ 滑块    □ 强制脱模     □ 油压缸      □ 齿轮

模具形式

□ 两板模 （ □ 热浇道  □ 冷浇道 ）

□ 三板模 （ □ 热浇道  □ 冷浇道 ）

模座型号                                            

浇口形式

自动去除式（□ 针点浇口  □ 潜伏式浇口  □ 香蕉型浇口）

手动去除式（□ 竖浇口    □ 侧浇口      □ 扇型浇口     □ 盘式浇口      □碟式浇口）

冷却设计

□ 直通管设计（考量冷却平衡） □ 障板管  □ 喷泉管  □ 热管  □ 铍铜入子

顶出设计

□ 单节顶针（ψ3mm含以上之圆形顶针 ） □ 双截顶针 (ψ2.9mm含以下之圆形顶针)

□ 方形顶针  □ 顶针套筒  □ 脱模板顶出  □ 空气顶出

排气设计

□ 分模面排气   □ 入子排气   □ 顶针排气   □ 排气梢排气  

模具处理

□ 热处理       □ 染黑       □ 电镀       □ 镀钛       □ 镀铬      □ 深冷