第1章 塑料模具的常规设计

1.1 塑料模具设计的地位及作用

塑料模具设计是一个非常重要且非常特殊的职业，在塑料模具制造业中举足轻重。塑料模具设计负责决定整套模具的结构、技术定位、主要加工方法、加工设备和加工工艺；负责决定整套模具的制造成本、质量、制造速度和使用寿命。塑料模具设计水平的高低，直接影响到塑料模具制造企业的行业形象和声誉，也影响到企业发展的速度。

在塑料模具制造业，塑料模具设计是第一个技术的制定者，也是最后完成的确认者。当塑料模具的制造订单下发后，塑料模具设计师必须去和产品设计师讨论所有相关的设计技术问题，然后才可以确定模具的结构设计。所以说，如果一旦塑料模具设计师结构设计出错，对公司来说，损失是最大的，而且往往是无法挽救的。也正是因为这个原因，使得塑料模具设计师的地位非常特殊，也非常重要。

塑料模具设计的作用非常大，它能够让决策者在模具还没有加工之前就能清楚地看到模具的成本、质量、加工速度和使用寿命等各个方面。能够使各种加工实现数据化管理与控制，减少失败率、错误率，使很多技术隐患在还没有加工之前就能给予排除。所以说，设计“是看不见的效益，也是看不见的损失”。其中利害是由模具设计师的水平来决定的。一般而言，塑料模具制造厂必须要有塑料模具设计师，而且是有较高水平且技术全面的塑料模具设计师。近年来，随着计算机2D、3D辅助设计的飞速发展，塑料模具设计显得更为重要了，特别是3D设计（Pro/E、UG）的发展，就像一套模具摆在你面前一样，这一成绩也得到了业界的认可。

1.2 塑料模具的生产要求与生产循环

在学习塑胶模具的生产要求之前，我们必须要先了解什么是塑料模具。所谓的模具，其实就是为了进行同样尺寸、性能等产品大批量生产的工具。而用于生产塑料制品的就称为塑料模具。先举个最简单的例子——蜡烛产品及其模具，如图1.1和图1.2所示。

图1.1是我们日常生活中所常见到的蜡烛，在蜡烛的中间位置上有一条线，见图上的A线，这是分模线。

图1.2中的前模板和后模板通过两支导柱是可以合起来的，因为前模和后模上都分别有半支蜡烛的形状，合起来后，就形成一支完整的蜡烛形状，而且里面是空的，此时，我们穿过一根芯线，再倒入蜡液，经冷却后，蜡液会凝结。把前模板打开，取出凝结后的蜡块，就生产出一支完整的蜡烛了。这就是蜡烛最简单的生产过程。而前模板、后模板和导柱就是一副最简单的模具，如果把蜡液改成塑料液，则此套模具就变成一套最简单的塑料模具了。

如果是塑料液，从图1.2可以见到：

（1）塑料液只能是用手工浇进去的，在现代化的今天，肯定是不符合生产需要的，必须要加以改进，要想办法改成机器浇的。

（2）提起前模板的动作是由人工完成的，也是必须加以改进的，要改成用机器来完成的才行。

（3）取出产品时，只能用人工取出来，这对简单易取的产品尚可，一旦产品复杂了，留模力大了，只用人工是取不出来的，必须要设法改成是用机器顶出的，方可适应自动化生产的要求。

（4）料液是热的，温度较高，这样不停地生产、不停地浇料，前模板、后模板会热到手根本就不敢去碰，在这么热的情况下，料液又怎么会凝固呢？所以要对前、后模板进行冷却是必需的，非要改进不可。

以上所提出的四点改进，其实就是简单塑料模具里的最基本的五大系统。即

（1）浇注系统，又包含有流道系统和入水系统。

（2）模具的标准模架（也称模胚），以便装夹在注塑机上。

（3）顶出系统，以便顶出产品。

（4）冷却系统，以便使模具能够不间断且长久地连续生产。

（5）抽芯系统，对较复杂的模具，要配备抽芯系统。

五大系统都是塑料模具的基本系统。

图1.3是标准模架3D图，图1.4是比较简单的塑胶模具的分视图。

其中：

①前模板和面板要用螺钉锁紧，可看成是一个部分，统称为前模部分。

②后模板、模脚、底板、顶针面板、顶针底板等可以看成是一个部分，统称为后模部分。而顶针面板和顶针底板是用螺钉紧固的，可以看成后模部分里的另一个独立部分。相对于后模部分，顶针面板和顶针底板是可以进行相对运动的，其导向和定位通过固定在顶针面板上的回程杆来完成。

只有模具还是无法进行注塑生产的，还必须有注塑机才行。注塑机是实现注塑生产的主要设备，按外形分类，可分为立式、卧式、直角式三种。其中以卧式注塑机为最常用，如图1.5所示。

在注塑生产时，要把塑料模具吊装并夹紧在注塑机上，前模部分夹紧在定模板上，后模部分夹紧在动模板上，用注塑机的射咀对准浇口套后即可对塑料原料进行加温，加温是通过电热升温的，当温度升到了注塑的要求后即可进行试生产，此时，由注塑机的锁模装置合模并锁紧模具，由注射装置将熔融状态下的塑料注入型腔内，注塑完毕后通过模具前后模的循环冷却水对型腔内的塑料进行冷却。完成后即可通过锁模装置打开动模板（即后模部分），使前后模部分分开（第一次分型），最后由顶出装置通过顶棍带动顶针板再带动顶针顶出产品，顶出来的产品在重力的作用下掉到了地上的料框内，完成了一个生产循环。本节比较抽象，要想清楚地了解注塑机的整个详细的动作，可到注塑机旁去看它生产，并由专业人士讲解，或看注塑机的生产过程录像并由专人讲解。因为本书主要是讲解塑料模具的设计，所以在此对注塑部分就不做详细讲解了。

1.3 模架结构类型的功能和选用方法

不同的产品有不同的模具结构，不同的模具结构要用不同的模架来制造。模架的结构与类型有很多种，确定模架的类型是塑料模具设计的第一关。模架类型的选择关系到产品的质量、生产的快慢、模具制造的难易、模具的寿命和成本，等等，所以它是非常重要的。要用心去想、去分析、去比较、去总结，方可真正地学会，再辅以具备实战经验专业人员的引导，才是最理想的。在塑料模具里共有三大类的模具，即大水口系统模具、细水口系统模具和简化细水口系统模具，相应的模架也就分为三大类，即大水口模架、细水口模架和简化细水口模架。不管是什么类型的模架，我们都要全部并且全面地了解和精通，以便将来设计时不至于选错。

下面分别就大水口模架、细水口模架和简化细水口模架进行详细的解说。

1.3.1 大水口模架

大水口模架的结构及各部位名称如图1.6所示。

大水口模架又分为三大类，共12种类型。

（1）工字型模架，即AI型、BI型、CI型、DI型共4种，如图1.7所示。

（2）无面板的直身型模架，即AH型、BH型、CH型、DH型共4种，如图1.8所示。

（3）有面板的直身型模架，即AT型、BT型、CT型、DT型共4种，如图1.9所示。

以上所有模架类型的前模板、后模板都可以按标准自行选择，请参阅标准大水口模架资料书，推板、垫板及方铁高度也可以按标准自行选择，它们都属于标准模架。如果自行改变面板、底板、顶针面板、顶针底板等的厚度，则属于非标准模架，再者，自行另加入各功能模板，或改变导柱直径、导柱孔位置，回程杆直径、回程杆位置等，也属于非标准模架。通常非标准模架的价格要比标准模架的价格要高得多，所以，不要轻易使用非标准模架。

1.3.2 细水口模架

细水口模架是所有标准模架里最复杂的模架，动作控制最多，同时也是最贵的模架，应慎重选用。细水口系统模架的结构及各部位名称，如图1.10所示。

细水口系统模架又分为四大类共16种型号。

（1）有水口板的工字型模架，即DAI型、DBI型、DCI型、DDI型，如图1.11所示。

（2）有水口板的直身型模架，即DAH型、DBH型、DCH型、DDH型，如图1.12所示。

（3）没有水口板的工字型模架，即EAI型、EBI型、ECI型、EDI型，如图1.13所示。

（4）没有水口板的直身型模架，即EAH型、EBH型、ECH型、EDH型，如图1.14所示。在细水口模架里，以D型（即“D”字头）的模架为最常用，若无特殊情况，一般不使用E型（即“E”字头）的模架。所以希望大家一定要把D型细水口模架的结构及用法学好。

1.3.3 简化细水口模架

简化细水口模架是由细水口模架变过来的。简化细水口模架拥有与细水口模架一样的功能（有推板的除外），但因为简化细水口模架只有四根导柱，这四根导柱肩负着面板、水口推板、前模板和后模板的导向对位的重任。导柱在力量上比细水口模架要小，因为细水口模架有八根导柱，长的四根，短的四根，导柱的承载能力无疑强大得多，但也正因为细水口模架有了八根导柱，导柱所占用的空间也就大得多。而塑料模具上常会设计有滑块抽芯，也就是说，滑块抽芯与导柱常会发生冲突，在无论怎样排位都无法避开的情况下，往往会考虑使用简化细水口模架来解决这些冲突问题，这也是简化细水口模架的最大优势之一。再者，简化细水口模架要比细水口模架的价格便宜，也是简化细水口模架的优势之一。但简化细水口模架的强度、寿命和持久性精度要差些，所以，当产品产量较大、精度要求较高、质量要求较高且模具结构没有冲突的情况下，优先选用细水口模架。而当产品产量较小，质量、精度要求较低且模具结构有冲突的情况下，则选用简化细水口模架。

简化细水口模架的结构及各部位名称如图1.15所示。

简化细水口系统模架又分为四大类共8种型号。

（1）有水口板的工字型模架，即FAI型、FCI型，如图1.16所示。

（2）有水口板的直身型模架，即FAH型、FCH型，如图1.17所示。

（3）没有水口板的工字型模架，即GAI型、GCI型，如图1.18所示。

（4）没有水口板的直身型模架，即GAH型、GCH型，如图1.19所示。

1.4 注塑机各主要参数之间的关系

本节主要讲解注塑机大小、容模大小、电量大小、注塑成本高低、注塑量、最大开模距、最小锁模距的关系。

塑料模具制造完成后要拿给注塑成型机（也称注塑机或啤机）进行批量生产，而注塑机的型号很多，每一种注塑机都有各自的条件及参数，塑料模具及成型条件必须要符合对应注塑机条件的要求，否则，无法进行生产的，注塑机的设计参数很多，但最主要的是以下几项。

（1）注塑量。

（2）锁模力。

（3）拉杆内距（容模宽度）。

（4）容模厚度。

（5）模板最大开距。

（6）顶针行程。

（7）耗电总功率。

注塑机的主要参数是与模具直接相关的，下面就详细讲解这几种参数与模具的关系。

1.4.1 注塑量

注塑量是注塑机的最主要参数之一，它是注塑机在生产时一次能射出胶料的最大重量值（或容积值），代表了这种型号注塑机的最大注塑能力。塑料模具一模所用胶料的重量必须要小于注塑机的注塑量，也就是说，注塑机在进行注塑生产时必须确保一次射出能完全让塑料模具填满。否则，无法进行生产，这也是塑料模具设计师所必须要计算、比较的。

1.4.2 锁模力

锁模力是在模具闭合时加在塑料模具前、后模板上的最大压紧力。因为在注塑时，注塑力是很大的，以DX—120T为例，可达到1550kgf/cm2，相当于一个大拇指头大小的面积上要承受约1.5t重量。力量是相当大的，而模具的前模部分和后模部分又是可以分离松开的，如果前、后模板之间没有一个力来压紧，可想而知，注射力足以让后模射退，使得胶料流出模外，即无法生产。所以必须用力压紧前后模板，使胶料无法从前后模板的压紧面间流出，确保注塑的进行，这个力就是锁模力。锁模力越大，毛边（溢边、披锋）越小，产品越漂亮。但锁模力越大，通常注射力也是越大的，则模具的寿命就越短。所以应选择适中的锁模力，这是由注塑工程师来完成的。作为塑料模具设计师可以不必去计算，只做了解即可。

1.4.3 拉杆内距（容模宽度）

这一项参数是与塑料模具设计师关系最密切的、也是最重要的一项参数之一，在设计时，一不小心，就会造成很大的损失。注塑机的拉杆内距、注塑机容模部位示意图如图1.20所示。

图1.20中的参数说明如下：

M——注塑机的拉杆内距（容模宽度）；

N——注塑机的拉杆侧向内距。一般情况下设计时不用考虑；

B——塑料模具的最大宽度。

B值必须要小于M值。否则模具将无法吊装进注塑机，更谈不上生产了。不同型号的注塑机有不同的M值。通常注塑机越大，M值也越大。而注塑机越大，其耗电量也就越大，注塑成本也就越高。从成本的角度去考虑，当然希望注塑机越小越好。B 值，这是模具的最大宽度，B值的大小是直接由塑料模具设计师决定的。通常影响B值大小的因素有以下几方面。

（1）产品的大小。

（2）模穴数的多少。

（3）模具结构里是否有滑块抽芯机构和斜顶机构。

（4）“工”字模架和直身模架的选择。

（5）镶件与不镶件之间的选择，通常不做镶件的模具B值较小。

（6）多穴数时，设计师排位的技术水平高低。

所有以上六点因素，将在后面章节中详细讲解，希望大家能时时刻刻地留意，并加以计算、比较、平衡。否则，出错或设计不合理是经常有的事，这也是一个塑料模具设计师水平高低的体现。

1.4.4 容模厚度

容模厚度是指某机型的最小锁模厚度和最大锁模厚度。不同的机型有不同的参数。以DX—120T为例，这种机型的容模厚度为180～420mm。也就是说，只要模具的总厚度在180mm以上且在420mm以下，都可以放到DX—120T这种机型上去生产。总厚度在180～420mm之外的模具则不能用DX—120T这种机型来生产的。作为一名塑料模具设计师，这是必须要计算的。

1.4.5 模板最大开距

模板最大开距是指注塑机的动模板打开到最大时，动模板与定模板之间的最大内侧距离，如图1.21所示。

图1.21中各参数说明如下：

L1——模板最大开距；

L2——模具后模部分的厚度；

L3——模具前模部分的厚度；

L4——模芯到分模面即后模板面的高度；

L5——产品的总高；

L6——推板顶出的距离；

S——产品与前模板之间的距离；

ΔA——取出产品时，产品与模芯顶部的余量值。

从图1.21可以知道，L1=L2+L4+L5+S+L3+ΔA。否则产品将无法取出。作为塑料模具设计师，这是必须要计算的。千万不能偷懒，否则，一旦出错，损失惨重。最好是留有一定的余量ΔA值（ΔA≥30mm）。这样在取出产品时，空间较大，工作起来方便，也不会碰伤产品。

1.4.6 顶针行程

顶针行程是指某种机型的最大顶出距离。一般情况下模具设计师不用去考虑，只作为一项了解内容即可。

1.4.7 耗电总功率

耗电总功率是指某种机型在正常工作状态下的所有设备耗电功率的总和。这是一项重要的参数指标，虽然耗电量与模具设计无关，但是模具设计的结果会决定注塑的机型。如果模具设计得不好，就只能用大型的注塑机来生产，耗电量也就大，无疑增加了注塑成本。如果模具设计得合理，就可以用小型的注塑机来生产，耗电量也就小，降低成本，在满足生产要求的情况下，尽量降低模具制造成本，降低注塑成本是模具设计师的职责，而且是第一要责。

但要注意，不同品牌的注塑机其参数不尽相同，在实际工作中要多加查阅。

1.5 大水口系统模具的生产动作过程

1．大水口系统模具

大水口系统模具的合模状态如图1.22所示，其中塑料已注满。

2．前后模板（也称AB板）开模

前后板打开时，一般要求产品和流道留在后模上，以便在下一个动作让顶针顶出产品，反之，如果产品留在了前模，由于前模并没有顶出系统，从而导致产品无法取出。前后模板开模状态如图1.23所示。

因为在B处有一个环形R形的反扣凸料。它会产生一个很大的拉力，使水口流道在A点处断开，留在了后模，而产品后模上骨位较多，粘模力大，大过前模粘模力，从而使产品留在了后模，这样就达到了预想的设计目的。

3．顶出产品状态

如图1.24所示为顶出产品状态。

1.6 细水口系统模具的生产动作过程

细水口模具的注塑生产过程，其中模具本身要完成的动作、要求和功能有：拉断细水口入水点→拉断浇口套入胶点→打开前模→顶出产品→取出产品→取出水口流道→前后模板合模→到下一个循环。

细水口系统模具的生产动作过程如图1.25所示，顺序为（a）→（b）→（c）→（d）→（e）→（f）→（g）→（h）。

下面对图1.25所示过程进行说明。

图1.25（a）中各处标注如图1.26所示，图1.26（a）为模具注满胶的状态，图1.26上所注的各点、距离等将在后面一一加以说明其功能和作用。

在解说之前，先说明注塑机的生产示意图，如图1.27所示。

细水口模具在生产过程中，一般要打开3个地方，即01处、02处、03处（见图1.26）。

模具设计的思维是：01处先打开；然后02处才打开；最后03处打开。只有这样才能完成注塑的生产过程。一旦打开次序出错，模具将无法生产。

然而，怎样设计才能让模具的打开动作按我们的设想次序来进行呢？下面一一说明模具备组成部分的功能和作用。

图1.25（b）的标注如图1.28所示。

当注塑机动模板向后运动时，会带动模具后模向后运动，此时，模具有可能打开的地方有3处：01、02、03。

①因拉料针扣住水口流道，同时也扣住了水口板，让图1.28中的02处打不开，即要打开02位处，必须强行使C点与c点分开。

②01处打开，则必须强行拉断A点与a点的连接。

③03处打开，则必须强行拉开G点与g点的连接。

由上①、②、③点得出，要使打开次序按：01→02→03进行，则必须使G点的力大过C+B点的力，而C +B点的力又要大过A点的力，才能确保开模次序的正常动作。

A点的拉力大小直接与入水点大小相关，这是由产品设计和模具设计来决定的。

C+B点的拉力，其中C点的拉力大小直接与拉料的扣环大小有关，可阅读水口拉料针的设计要求一节。

G点的拉力大小是通过膨胀胶与孔的摩擦力大小来决定的，它是可调节的，即在注塑机上一样可以调。

图1.25（c）的各处标注如图1.29所示。

在图1.29的动作时，水口板和前模板分开，当E点碰到e点，这时水口板和前模板不能再分开了，除非把拉杆拉断；可想而知，凭C点的扣力是拉不断拉杆的。到此C点或G点将被强行拉开，而G点的力比C点的力大，所以C点将被强行拉开，同时也拉断了B点；即水口流道松落了，只要用手或机械手一夹即可夹出水口流道。

水口板和面板再次分开，当行程达到N值时，即D点碰到了d点，这时水口板和面板不能再分开了，除非把限位杆拉断；而限位杆是和拉杆一样大的，凭G点的摩擦力是拉不断限位杆的。此时，将执行下一个动作。

图1.25（d）的标注如图1.30所示。水口流道已经落下，只要用手或机械手一夹即可夹出水口流道。

图1.25（e）的标注如图1.31所示。在图1.29动作时，D点已经碰到了d点，即要通过限位杆的拉力传给拉杆的拉力，再传到G点，而G点仅仅是通过胶膨胀而产生的摩擦力，要想拉断限位杆和拉杆是不可能的。这时，前模板和后模板被强行分开，即第三步开模03处打开。产品的前模部分将展示在面前。

图1.25（f）的各标注如图1.32所示。在图1.31的动作完成之后，此时顶棍向上推进，顶住顶针底板的底部，带动顶针、斜顶、直顶、顶块等向上运动，把产品顶出后模镶件，用手或机械手取出产品即可。顶针面板和顶针底板向上运动的导向是靠回程杆或中托司来导向的，同时复位弹簧受压缩。至此，图1.32的动作完成。

图1.25（g）的各标注如图1.33所示。在图1.32的动作完成后，因为有顶针挂住产品，这时，产品是不会自动落下的，而有的产品希望能自动落下；此时，顶棍必须后移，同时，复位弹簧上的压缩力没有了；弹簧会顶住顶针板回弹，带动顶针回弹，这样挂住产品的顶针缩回去后，产品就自动掉到了地上，在注塑机的下面放一个箱接住产品即可。

在图1.32或图1.33完成后，模具就会合模，如图1.34所示。

到这里，细水口模具的一个完整的生产过程完成了，接下去就是另一个周期的循环。这样不停地重复上述从图1.25（a）～图1.25（h）（图1.26～图1.34）的过程，注塑机即可进行不间断的生产。

上述动作过程现总结如下：

①限位杆和拉杆的拉力＞G点的摩擦力＞C+B点的扣力＞A点的连接力。

②L＞N+M+5mm其中M=H+(10～15)mm N=8～12mm（见图1.26）

然后圆整长导柱的总长，向大方向圆整，在订模架时，设计师要把长导柱的总长报给模架厂。

1.7 简化细水口系统模具的生产动作过程

简化细水口系统模具的生产动作过程和细水口系统模具的生产动作过程是一样的，在此不再重复说明。

1.8 塑料的性能表

塑料的性能表是较常用塑料的主要性能参数表，若要了解更多的塑料方面的性能资料，请查阅其他专业资料。此表对于塑料模具设计师来说，最为重要的是“简称”、“俗称”、“密度”、“缩水率”。特别是缩水率，尤为重要。如果缩水率不了解或者取错了数，则整套模具所有的加工都将出错。整套模具将只能报废，损失最为惨重。

在现实工作中，最常用到的塑料有ABS（ABS胶）、ABS+PC（要定做调配）、PP（百折胶）、PVC（PVC粗、幼粉）、PMMA（亚克力，透明料）、POM（赛钢、也称塑钢）、PA66 （尼龙66）、PC（防弹胶）、PS（硬胶）。

以上9种塑料最为常用，要多加了解，包括缩水率、性能、应用场合、化学特性、对模具钢材的要求、对模具钢材硬度的要求，等等。如果对以上内容不了解，在将来的设计中可能不懂得如何选择模具钢材，以及如何节约成本。

各种塑胶原料名称、性能及注塑参数如表1.1所示。

1.9 模具材料的选择与应用

塑料模具材料的选择与应用在塑料模具设计中占有着十分重要的地位，模具材料选择的好坏直接关系到模具的制造成本、制造时间长短、模具的质量和模具的使用寿命。塑料产品包罗万象，而各行各业对各种性能的塑料都有着各自不同的需求。

（1）产品的表面要求很高，如计算机面板壳、数码相机壳、手机壳、MP3壳、微波炉壳等。

（2）对产品的功能要求很高，如各种电器、电子类产品的支架、主壳、食品类胶件、医用类胶件等。

（3）对产品的强度要求很高，如汽车车灯壳、各种镜片、名牌产品胶件等。

（4）对产品的耐磨度要求很高，如各种齿轮、转轴、滑配胶件，转动类胶件等。

（5）对产品的抛光要求很高，如光学镜片、手机镜片、MP3镜片、手机侧键、按键、旋钮等。

（6）对产品的注塑产量要求很大，如电话机壳、耳塞主体、存储器壳、玩具、生活日用品等。

（7）对产品的价格要求价格越低越好，而对质量要求却很一般，如杯子类、盘类、桶类、玩具类、低档笔类，工艺类胶件等。

（8）对产品尺寸的精度要求有高低，如摄像机、数码相机、接插件、名牌产品胶件等。

因为塑料产品的要求不同，其价格也就大不相同，产量也不同等，这些都会影响到模具材料的选择；另外，客户给出的模具价格高低也会直接影响到模具材料的选择；无论条件怎样变化，作为塑料模具设计师，必须清楚其中的利害关系，否则就很难选好模具材料；此外，作为设计师还必须清楚钢材的热处理和表面处理，弄清楚其用途和功能，钢材的热处理和表面处理的知识请参阅《金属工艺学》、《电镀》等书籍。在塑料模具中常用到的钢材分有三大层面：

1．对要求不高的模具——第一层面

通常用在相对要求不高的模具上的材料有以下几种。

（1）S5OC，也称王牌钢，与45#钢同级硬度为HB170～220，不耐磨且易变形，会生锈、它几乎是塑料模具里最低等的模具材料，常用在不和塑料直接接触的地方；如锁紧块、定位环、限位块、压块、挤模块、复位机构、垃圾钉、限位块、封水块、锁模片等；如果模具属于很低档次的，也可以直接用做模芯，滑块镶件等。

（2）进口P20料、进口618料、738料、2311料、2312料、638料、MUP料、P×88料；这些材料同属一个档次，硬度为HB270～330，硬度稍差，抛光性能一般，不能抛到镜面要求，不耐磨且会生锈。这种材料的应用要分为两种场合。

①当模具属于高要求、高精度、高产量的模具时，这些材料只能当副料来使用，通常用在滑块座、滑块压板、锁紧块、没有插碰穿的小镶件、复位机构、压块、挤模块、非标浇口套等。

②当模具属于中低档要求的模具时，这些材料可以当做主钢料来使用；通常用在滑块、前后模镶件、前后模模芯、斜顶等，此时模具的总使用寿命在10万～30万次以下，如油桶、水桶、菜篮、低档水杯、产品内部件、玩具、低档收录机、遥控器、电器开关、电器壳等。

2．对要求较高的模具——第二层面

通常用在要求较高、表面要求较高、产量较大的模具上作为主要模具钢材来使用的有：

（1）进口718料、进口718H料、NAK55料、NAK80料、DC53料、SKD61料、2083H料、2316料、2316H料、2510料、DF2料等。这些材料同属一个档次，硬度为HRC35°～42°之间，如果出厂材料硬度不够，多数都要求进行淬硬处理，淬硬后的硬度为HRC48°～53°之间，这些材料硬度够，材料晶粒较细，可以达到除光学镜面要求之外的镜面要求。在一般环境下不会生锈且耐磨。这些材料都可以作为模具的主要材料来使用，通常用于制作前模镶件、后模镶件、后模模芯件、前模模芯件、斜顶件、滑块主件、有插碰要求的镶件，等等。它们是应用得最为广泛的材料，在目前，这些材料在模具主要材料的应用上占有70%～80%的分量，应了解和认识这些材料的具体性能特点、价格、寿命等。这些材料作为主材料的情况下，模具使用寿命通常可以保证在30万～100万次之间，具体的情况要视具体的模具结构而定。通常小位插穿、斜顶、滑块、小件碰穿是影响模具寿命的主要原因。在没有小位插穿、小件碰穿、小斜顶、小滑块的情况下，模具使用寿命甚至可以达到200万次。

（2）进口S136料、进口S136H料、PAK90料、8407料、S336料、236H料等。这些材料同属一个档次，硬度为HB290～330之间，这些材料通常都要进行淬硬处理，淬硬后的硬度为HRC48°～56°之间，这些材料都属于特种材料，晶粒特细，可以达到光学镜面的要求，而且都是可以耐蚀的、耐磨的，且不会生锈。对那些酸性高、腐蚀性强的塑胶料如PVC、POM等的应用，效果较理想；对高镜面要求的PMMA、透明ABS、PS、PP等也是非常适用的；但因为其材料价格较贵，所以设计和选择时要倍加小心，所有这些材料都可以作为塑料模具的主要材料来用，寿命通常可以保证在30万～100万次之间，在没有小位插穿、小件碰穿、小斜顶、小滑块的情况下，甚至可以达到200万次。

3．对特殊要求的模具——第三层面

通常用在较特殊的场合，属特种要求的模具钢材料的有V10料、PORCERAX11PM-35料、MOLDMAXMM40料、HIT75 MOD料等。这些材料同属一个档次，而且都属于超特种模具材料，是高硬度合金铍铜、透气钢。铍铜能快速冷却且可以长尺寸件自身传热，适合于较难冷却的超长模芯及镶件，透气钢可以在难以排气的模具上使用，但价格较高，达到每公斤数百元甚至上千元，应慎用。

1.10 前后模镶件大小与模架的关系

前后模镶件大小与模架的关系见表1.2的示例说明。

1.11 前后模镶件大小与紧固螺钉的关系

前后模镶件大小与紧固螺钉的关系见表1.3的示例说明。

1.12 模架大小与复位弹簧的关系

模架大小与复位弹簧的关系见表1.4的示例说明。

（1）复位弹簧一般用扁弹簧，如图1.38所示。

扁弹簧按载荷用不同的颜色区分开，见表1.5。

（2）弹簧压缩比的计算，压缩比是指弹簧自由状态的长度和弹簧被压缩长度之间的比值，如图1.39所示。

则此弹簧的压缩比计算为：压缩比=90∶30=3∶1=3∶1。

（3）压缩比与弹簧的寿命关系，见表1.6。

压缩比一般选择3∶1～4∶1较理想，最小为2.5∶1。2∶1以下则弹簧寿命太短，5∶1以上则弹簧力量太小，二者都不合理。

（4）弹簧安装在复位杆上（常称做内置弹簧）：通常装4支复位弹簧，如图1.37、图1.40所示。

如果模具很大时，复位弹簧无法放进回程杆，则要外置，如图1.37所示的Ⅰ、Ⅱ处。外置弹簧设计如图1.40所示。图中A是复位弹簧顶部到后模板面的距离。

注：外置复位弹簧须加上芯棒，预防弹簧受压缩时弯曲变形而断裂；当压缩量很小时（一般是指小模小于20mm，大模小于25mm）也可以不用加上芯棒。

1.13 模具大小与中托司的关系

模具大小与中托司的关系见表1.7的示例说明。

图1.41中的h、g对应的模架有其标准的中托司距离，在标准模架资料里（只有实际的工厂里才有）可以查阅得到。如果中托司的位置与模具结构有冲突，可以移动中托司的位置，移动位置后的中托司位置要与模具中心平衡分中，否则，会在顶出时因不平衡而使注塑生产不顺，移动位置后的中托司位置尺寸要在订模架时在图纸上标出并传真给模架厂。

1.14 模具大小与垃圾钉的关系

模具大小与垃圾钉的关系见表1.8的示例说明。

1.15 模架大小与顶棍孔的关系

模架大小与顶棍孔的关系见表1.9的示例说明。

1.16 浇口套的位置确定与模架最大外形的计算关系

浇口套的位置确定与模架最大外形的计算关系见表1.10的示例说明。

1.16.1 浇口套的设计及用法

1．大水口浇口套

常用的大水口浇口套的型号有两种，即A型和B型，见表1.11。

2．细水口浇口套

A型和B型都可以直接使用，但与水口板的配合处不能做成直的，要做斜度配合，斜度通常取3°～5°，见表1.12。

1.16.2 对特殊产品的自制浇口套的设计要求

对特殊产品的自制浇口套的设计要求见表1.13的示例说明。

1.17 水口拉料针的设计要求

水口拉料针的设计要求见表1.14的示例说明。

1.18 限位杆、拉杆的设计及尺寸选择

1.18.1 限位杆、拉杆的设计

拉杆、限位杆的设计有很多种变通方式，见表1.15。在此，只选了最常用的一种方式来讲解，其余的方式也只是换个形式而已，原理并不变。

1.18.2 限位杆、拉杆的位置设计

限位杆的排位：限位杆的位置一般是放在拉杆的附近，但不能与导柱、导套相冲突，虽然面板上空间较大，自由度很大，任由安放；但一般来讲，往往要放在拉杆的附近，而且要均匀对称分布，以使限位杆和拉杆间的力量平衡，设计数量应和拉杆相同。

拉杆的位置一般是放在长短导柱之间（图1.52），并使K值能尽量大，这样在夹出水口流道时就不会挡住手或机械手，同时，这个位置相对来讲空间也比较大，如果没有特殊情况，拉杆的数量为四支，且均匀对称分布，以确保力量的平均，见表1.16。

1.19 拉板的设计

拉板的用途有很多种，通常按功能来分，有以下几种：

（1）在细水口模具中，用于做水口板和前模板之间的力量传递，即水口拉板。

（2）在推板模具中，用于前模板和推板之间的力量传递，即推板拉板。

（3）在水口板和面板之间或后模板和垫板之间用做限位，即限位拉板。

下面对上述三种功能性拉板分别加以说明。

1.19.1 水口拉板的设计

这种拉板的功能与前面讲过的水口拉杆的作用是完全相同的；唯一不同的是水口拉板安装在模具的外侧，而水口拉杆安装在模具内部。一般来讲，在有位置安放水口拉杆的情况下，首选水口拉杆，不选水口拉板；因为水口拉杆结构紧凑，模具外观漂亮。Δy是拉板的设计拉距，它与图1.51中的L2是一样的。Δy=B+(10～15)mm，如图1.53所示。

当没有位置安放水口拉杆时，只能选择水口拉板，水口拉板和水口拉杆的安装位置一样要考虑水口的取出问题。如表1.17所示为水口拉板的设计。

1.19.2 推板拉板的设计

推板拉板的设计见表1.18的示例说明。

1.19.3 限位拉板的设计

（1）限位拉板的结构与水口拉板的结构是一样的。

（2）限位拉板的上下限位螺钉的目标视限位对象不同而不同。

（3）拉距Δx+Δy，就是限位距离，设计师自行设计。

1.20 开闭器（留模胶）的设计及尺寸选择

1．尼龙胶开闭器的排位设计

留模胶的排位常在拉杆附近，而且常常分布在模架的边缘上，这样利于调节，通常情况下它的数目与拉杆的数目一样而且要一一对应，这样利于力量的平衡。

2．尼龙胶开闭器结构设计

尼龙胶开闭器结构设计如图1.56所示。

3．尼龙胶开闭器的调节

当尼龙胶开闭器的摩擦力不足以比（C+B点）（见1.6节图1.28）的合力大时，则要扭紧调节螺钉，如图1.57所示。

1.21 留模锁（开闭器）的设计

留模锁通常是在细水口模、推板模等有二次分模动作以上的模具上使用，它的作用与尼龙胶开闭器的功能相同，都是为了使模具的打开次序能按设计的方案次序设计，如图1.58和图1.59所示。

1.21.1 留模锁的功能动作说明

（1）上件，通过两颗螺钉紧固在前模板上。

（2）下件，通过两颗螺钉紧固在后模板上。

（3）使上、下件的凸位与凹位对齐且都垂直于模架分型面（大平面）。

（4）调好位置，使波子头的中心对正上件凹位的中心，若对不准中心，则留模锁的功能失效。

（5）如果上、下件的扣锁力量太大或太小，可以通过下件的两颗调节螺钉来调节，直至力量适合为止。

（6）压力弹簧容易失效是此类产品的致命弱点。

1.21.2 留模锁的位置设计及选择

留模锁的位置设计及选择见表1.19的示例说明。

1.22 锁模片的设计

锁模片是为了预防模具在运输时前、后模板间振动脱离而设计的，如表1.20所示。

1.23 斜锁的设计及选用方法

斜锁的设计及选用方法见表1.21的示例说明。

1.24 直锁的设计及选用方法

直锁的设计及选用方法见表1.22的示例说明。

1.25 模具铭牌的设计

模具铭牌的作用是为了便于管理，便于查找而设计的。

1．模具铭牌上标注的内容

（1）产品的名称、编号。

（2）产品的模穴数、产品单重。

（3）产品的材质。

（4）产品的颜色。

（5）模具的完成日期。

（6）模具的制造厂商。

（7）模具净重。

2．示例

如表1.23所示为常用的铭牌示例。

3．说明

（1）铭牌材料常用0.8mm的铝板制作或用1.0mm的铝板制作。

（2）铭牌的四个角均打有四个可以通螺钉的定位孔，常用M3.0螺钉。

（3）铭牌位用铣床铣凹下去1.5mm，使铭牌放入后不凸出模脚面。

（4）铭牌在一套模具上至少要放上2个铭牌，并分别放在两侧的模脚板上，方便查找。

（5）铭牌在模具上的安放位置如图1.68所示。

1.26 打字码的位置设计

打字码的位置设计见表1.24的示例说明。

1.27 对位码的设计

对位码，就是使前后模镶件、镶件、滑块、斜顶、压板、拉杆、顶针、司筒等，在装入模具时不至于装反而设计的，通常在以下几类中使用。

（1）前、后模镶件入框，要打上对位码标志，以免在拆装时弄反了，损坏模具。

（2）在前、后模小镶件上要打上对位码标志，以免在拆装时弄反了，损坏模具。

（3）在同一套模具上，有多个相同尺寸的滑块但在不同方位的，要打上对位码标志，以免在装模时装配不进或过松，甚至撞坏模具。

（4）在同一套模具上，有多个相同尺寸的斜顶但在不同方位的，要打上对位码标志，以免在装模时装配不进或过松，甚至撞坏模具。

（5）在同一套模具上，有多个相同尺寸的压板但在不同方位的，要打上对位码标志，以免在装模时装配不进或过松，甚至撞坏模具。

（6）在同一套模具上，有多个拉杆、限位杆、拉板、定位件等具有相同的尺寸，但分布在不同方位的，要打上对位码标志，以免在装模时装配不进或过松，或有定位不准的等影响装配，导致错误的发生。

（7）对模具上所有的顶针、司筒、直顶块等运动件上都要打上对位码标志，以免在装模时装错，造成模具的直接损坏或尺寸高度方向的不准确，等等。

（8）斜顶与斜顶座之间要打上对位码标志，以免装配时因装配出错有过紧或过松的现象而造成模具精度的误差，甚至损坏模具。

1.27.1 前模镶件入框的对位码

前模镶件入框的对位码见表1.25的示例说明。

1.27.2 前后模小镶件入框的对位码

前后模小镶件入框的对位码见表1.26的示例说明。

1.27.3 滑块和滑块位上的对位码

滑块和滑块位上的对位码见表1.27的示例说明。

1.27.4 斜顶和斜顶位上的对位码

斜顶和斜顶位上的对位码见表1.28的示例说明。

1.27.5 压板和压板位上的对位码

压板和压板位上的对位码见表1.29的示例说明。

拉杆、限位杆、拉板及定位件上的对位码与表1.27中所述类似，不再重复。

1.27.6 顶针、司筒、直顶等运动件上的对位码

顶针、司筒、直顶等运动件上的对位码见表1.30的示例说明。

斜顶和斜顶座上打对位码与表1.28中所述类似，不再赘述。

1.28 码模槽的设计

码模槽的作用是使模具更好地紧固在注塑机的动定模板上而设计的，见表1.31。

码模槽的设计见表1.32的示例说明。

1.29 顶针板上限位块的设计

顶针板上限位块的设计目的是为了限定顶针板的顶出距离而设计的，通常在以下条件下使用：

（1）模架很大、模脚很高、而产品很薄即顶出距离很短时使用。

（2）模具结构内有斜顶存在、有顶出距离要求时使用。

1.29.1 模脚很高而顶出距离很短时的限位块的设计

有些因为产品很大，模架就大，模脚很高，高达120mm，有效顶出距离也有65mm，而产品总高才20mm，一般而言：

顶出距离=产品最大留模尺寸+5mm（最大10mm）=20mm+5mm=25mm。

调模距离一般留5mm，最小也要留3mm，最大留8mm，本例选5mm。

则顶针板有效顶出距离=顶出距离+调模距离=25mm+5mm=30mm。

本例模架的有效顶出距离为：65mm。

本例限位块的高度设计为：65mm-30mm=35mm，如图1.81所示。

限位块为了限位均匀，一般在顶针面板的两头上各设计有一块，而且限位块是在顶针面板的最外处，主要是为了在注塑调模时，使调模师傅能够一眼就看得到，避免很多不必要的误会和争执，如图1.82所示。

有了限位块的存在，模具在顶出时，顶出距离变短了，其优点如下：

（1）延长了顶针、复位弹簧、司筒等运动件的工作寿命。

（2）使小顶针不易折断。

（3）缩短了顶出时间，提高了效率。

1.29.2 有斜顶存在时的限位块的设计

有斜顶存在时的限位块的设计见表1.33的示例说明。二次顶出时限位块的设计参见第6章相关内容。

1.30 定位环的设计

1.30.1 定位环的作用

定位环的作用是当模具制造完成拿去给注塑厂注塑时，为了能让模具浇口套中心与注塑机注塑嘴中心快速对位而设计的，在注塑机上定模板的正中间有一个孔，这个孔的中心与注塑机的注塑咀中心对齐。所以，我们只要能在模具上设计出一个凸环，并使这个凸环能与定模板上的孔配合对位，就能让模具的浇口套中心与注塑咀中心对齐，达到在吊装模具时快速对位的目的。不同厂家生产的注塑机其定位孔大小不一定是一样的，而且同一厂家不同型号的注塑机，其定位孔大小也不一样。所以，当我们决定要设计定位环时，就必须去询问客户以给出定位孔的大小，然后再根据客户给出的定位环孔大小来设计模具的定位环。这是必须执行的步骤，千万不要自作主张，否则将要有返工的危险。

在目前的模具制造业，一般来说，对出口模都要求要设计出定位环；而对在国内用的模具则不一定要设计，这要看客户的要求，有的工厂（或公司）为了节约成本，缩短模具的制造时间，往往也不设计有定位环；但对于模具设计师来说，则一定要懂得该如何去设计定位环，以防将来有一天碰到要设计定位环时，却不懂得如何下手。

从如图1.84所示的定位环的安装可以看到，只要使模具向右平移，即可让定位环能快速地配入定位环孔；然后再锁紧压板，使模具的位置确定下来，再进行注塑时就不用再对位了，既方便快速又准确，这就是定位环的最大作用。

1.30.2 定位环的形式

1．定位环的一般形式

一般形式定位环的设计见表1.34。

2．定位环的特殊形式

定位环有4种形式，见表1.35。

（1）直身型定位环，如图1.86所示。

（2）带平压位的定位环，如图1.89所示。

（3）直身型浇口套、定位连体的定位环，如图1.90所示。

（4）带平压位的浇口套、定位连体的定位环，如图1.91所示。

1.31 撑头的设计

1.31.1 撑头的作用

撑头是为了防止模具在注塑胶料的瞬间因后模板会弯曲而设计的。它的应用非常广，通常在中等以上大小的模具上都会使用，有了撑头的作用就可以提高后模板的抗弯强度。没有撑头注塑时后模板可能出现变形，如图1.92所示。

从图1.92上可以看到，当模具开始注料时，从注塑咀传过来的注塑力会均匀地通过型腔再传给后模板，而注塑压力是很大的（约500kg/cm2），如果后模板的厚度不够厚时，则后模板会有轻微的弯曲变形（如图1.92后模板上所示的虚线）；就是这个轻微的弯曲变形使得产品在分型面处产生毛边，造成注塑品的不良。

要减小这个弯曲变形量，从模具设计的角度看，通常有两种方法：

（1）加大后模板的厚度。（模具制造成本会增大）

（2）减小S点到T点的距离。（可以增加支撑柱来解决）

方法（1）：虽然可以解决了后模板变形的问题，但因为后模板的总厚度增加了，则模架的价格变高了，所有的司筒变贵了，所有顶针孔、司筒孔、螺丝孔等的加工时间也变长了，等等，所有这些对模具的制造成本来说是非常不利的。一般情况下，不到万不得已不要使用这种方法。

方法（2）：同样可以解决后模板变形的问题，只是多加上几个支撑柱而已，所费的成本是很少的，然而却可以解决非常大的问题。所以在目前的模具制造业，这种方法得到了广泛的应用，这也就是我们所要学习的内容——撑头的设计，如表1.36所示。

1.31.2 撑头的排位

从图1.93上可以看到，撑头是穿过顶针板的，在排位时，就要特别小心，即撑头的设计不能与顶针有冲突，也不能与司筒有冲突，当然更加不能与斜顶有冲突，等等，所有这些都是撑头在排位设计时的原则性问题。

1.32 产品排位的设计

产品的排位设计是一项复杂的工作，相关要考虑的问题也很多，变化非常复杂。大至要考虑的内容有：产品间的封胶要求、产品的入水位置、产品的入水方式、产品的高度、产品的形状、产品的出模结构、产品的顶出方式、产品的分型、产品的排气、模具的冷却，等等，要想很详细地讲解、阐述是非常困难的；再者也没有什么标准可言，大都是依靠设计师的经验来解决的。有时同样一个产品的排位间距，对不同的设计师可能会有成倍的差距，而且都能够正常生产，但在模具使用寿命、模具美观、客户感受度上会有差异。为此，下面仅以常规性、经验性对产品各种情况下的排位进行讲解，以供参考。

1.32.1 单穴模具的排位情况

虽然，前面讲过了排位的设计与很多的内容有关，但其中影响最大的是封胶尺寸、产品的大小和冷却空间。如表1.37所示，讲解了单穴模具的排位设计方法。

（1）当A3在120mm以下，B3在100mm以下，C1在20mm以下时：

A2最好取18～20mm，最小不应小于15mm，最大也不用大于25mm。

B2最好取18～20mm，最小不应小于15mm，最大也不用大于25mm。

B5最小不应小于10mm。

C2最好取18～22mm，最小不应小于16mm，最大也不用大于25mm。

C3最好取22～25mm，最小不应小于20mm，最大也不用大于28mm。

C4最小不应小于15mm。

C5最小不应小于12mm。

（2）当A3在120mm以下，B3在100mm以下，C1在20～55mm之间时：

A2最好取22～27mm，最小不应小于20mm，最大也不用大于30mm。

B2最好取22～26mm，最小不应小于20mm，最大也不用大于30mm。

B5最小不应小于15mm。

C2最好取20～23mm，最小不应小于18mm，最大也不用大于25mm。

C3最好取25～28mm，最小不应小于23mm，最大也不用大于30mm。

C4最小不应小于15mm。

C5最小不应小于12mm。

（3）当A3在120mm以下，B3在100mm以下，C1在55～100mm之间时：

A2最好取27～38mm，最小不应小于24mm，最大也不用大于42mm。

B2最好取27～38mm，最小不应小于24mm，最大也不用大于42mm。

B5最小不应小于20mm。

C2最好取25～28mm，最小不应小于23mm，最大也不用大于30mm。

C3最好取28～40mm，最小不应小于26mm，最大也不用大于45mm。（镶件结构）

C4最小不应小于18mm。

C5最小不应小于16mm。

（4）当A3在120～220mm，B3在100～200mm，C1在25mm以下时：

A2最好取30～35mm，最小不应小于25mm，最大也不用大于40mm。

B2最好取30～35mm，最小不应小于25mm，最大也不用大于40mm。

B5最小不应小于20mm。

C2最好取25～28mm，最小不应小于23mm，最大也不用大于32mm。

C3最好取32～36mm，最小不应小于30mm，最大也不用大于40mm。（镶件结构）

C4最小不应小于18mm。

C5最小不应小于18mm。

（5）当A3在120～220mm，B3在100～200mm，C1在25～75mm之间时：

A2最好取30～35mm，最小不应小于30mm，最大也不用大于45mm。

B2最好取30～35mm，最小不应小于30mm，最大也不用大于45mm。

B5最小不应小于22mm。

C2最好取27～30mm，最小不应小于25mm，最大也不用大于32mm。

C3最好取35～40mm，最小不应小于32mm，最大也不用大于42mm。（镶件结构）

C4最小不应小于20mm。

C5最小不应小于18mm。

（6）当A3在120～220mm，B3在100～200mm，C1在75～180mm之间时：

A2最好取40～50mm，最小不应小于35mm，最大也不用大于55mm。

B2最好取40～50mm，最小不应小于35mm，最大也不用大于55mm。

B5最小不应小于25mm。

C2最好取30～35mm，最小不应小于28mm，最大也不用大于38mm。

C3最好取40～50mm，最小不应小于35mm，最大也不用大于55mm。（镶件结构）

C4最小不应小于22mm。

C5最小不应小于20mm。

（7）当A3在220～400mm，B3在200～350mm，C1在30mm以下时：

A2最好取40～50mm，最小不应小于35mm，最大也不用大于55mm。

B2最好取40～50mm，最小不应小于35mm，最大也不用大于55mm。

B5最小不应小于28mm。

C2最好取28～32mm，最小不应小于25mm，最大也不用大于35mm。

C3最好取36～42mm，最小不应小于34mm，最大也不用大于45mm。（镶件结构）

C4最小不应小于22mm。

C5最小不应小于20mm。

（8）当A3在220～400mm，B3在200～350mm，C1在30～90mm之间时：

A2最好取45～60mm，最小不应小于40mm，最大也不用大于65mm。

B2最好取45～60mm，最小不应小于40mm，最大也不用大于65mm。

B5最小不应小于25mm。

C2最好取30～32mm，最小不应小于28mm，最大也不用大于36mm。

C3最好取45～50mm，最小不应小于35mm，最大也不用大于55mm。（镶件结构）

C4最小不应小于24mm。

C5最小不应小于22mm。

（9）当A3在220～400mm，B3在200～350mm，C1在90～200mm之间时：

A2最好取50～70mm，最小不应小于45mm，最大也不用大于75mm。

B2最好取50～70mm，最小不应小于45mm，最大也不用大于75mm。

B5最小不应小于25～30mm。

C2最好取32～35mm，最小不应小于30mm，最大也不用大于38mm。

C3最好取50～60mm，最小不应小于45mm，最大也不用大于70mm。（镶件结构）

C4最小不应小于30mm。

C5最小不应小于25mm。

（10）当A3在400～600mm，B3在350～500mm，C1在40mm以下时：

A2最好取50～70mm，最小不应小于45mm，最大也不用大于80mm。

B2最好取50～70mm，最小不应小于45mm，最大也不用大于80mm。

B5最小不应小于30～35mm。

C2最好取35～40mm，最小不应小于32mm，最大也不用大于42mm。

C3最好取45～50mm，最小不应小于40mm，最大也不用大于55mm。（镶件结构）

C4最小不应小于25mm。

C5最小不应小于22mm。

（11）当A3在400～600mm，B3在350～500mm，C1在40～110mm之间时：

A2最好取60～80mm，最小不应小于55mm，最大也不用大于90mm。

B2最好取60～80mm，最小不应小于55mm，最大也不用大于90mm。

B5最小不应小于30～35mm。

C2最好取36～42mm，最小不应小于34mm，最大也不用大于50mm。

C3最好取50～70mm，最小不应小于45mm，最大也不用大于80mm。（镶件结构）

C4最小不应小于28～32mm。

C5最小不应小于25～30mm。

（12）当A3在400～600mm，B3在350～500mm，C1在110～220mm之间时：

A2最好取80～110mm，最小不应小于70mm，最大也不用大于120mm。

B2最好取80～110mm，最小不应小于70mm，最大也不用大于120mm。

B5最小不应小于45～50mm。

C2最好取45～50mm，最小不应小于42mm，最大也不用大于55mm。

C3最好取65～85mm，最小不应小于55mm，最大也不用大于100mm。（镶件结构）

C4最小不应小于35～40mm。

C5最小不应小于30～35mm。

1.32.2 多穴模具的排位情况

多穴模具的设计在现实工作中是经常碰到的，虽然产品形状、大小、深浅、结构各异；与单穴一样，各自间的距离没有绝对的标准，很难用一个固定的模式去要求它，所以给出的各个数据都是经验值，仅供参考。如表1.38所示为多穴模具的排位。

（1）当A3在15mm以下，B3在25mm以下，C1在8mm以下时：

A1最好取8～10mm，最小不应小于6mm，最大也不用大于12mm。

A2最好取18～22mm，最小不应小于15mm，最大也不用大于25mm。

B1与入水方式有关。

大水口入水，则B1最好取20～22mm，最小不应小于16mm，最大也不用大于25mm。

潜水入水，则B1最好取26～28mm，最小不应小于24mm，最大也不用大于30mm。

牛角入水，则B1最好取32～35mm，最小不应小于30mm，最大也不用大于38mm。

B2最好取18～22mm，最小不应小于15mm，最大也不用大于25mm。

C2最好取18～22mm，最小不应小于18mm，最大也不用大于25mm。

C3最好取22～25mm，最小不应小于20mm。

（2）当A3在15～25mm，B3在25～50mm，C1在10mm以下时：

A1最好取10～12mm，最小不应小于8mm，最大也不用大于16mm。

A2最好取20～23mm，最小不应小于18mm，最大也不用大于25mm。

B1与入水方式有关。

大水口入水，则B1最好取20～25mm，最小不应小于20mm，最大也不用大于28mm。

潜水入水，则B1最好取28～30mm，最小不应小于25mm，最大也不用大于32mm。

牛角入水，则B1最好取32～35mm，最小不应小于30mm，最大也不用大于38mm。

B2最好取20～23mm，最小不应小于18mm，最大也不用大于26mm。

C2最好取20～22mm，最小不应小于20mm，最大也不用大于25mm。

C3最好取23～26mm，最小不应小于22mm。

（3）当A3在15～25mm，B3在25～50mm，C1在10～25mm之间时：

A1最好取12～15mm，最小不应小于10mm，最大也不用大于18mm。

A2最好取23～26mm，最小不应小于20mm，最大也不用大于28mm。

B1与入水方式有关。

大水口入水，则B1最好取25～28mm，最小不应小于23mm，最大也不用大于30mm。

潜水入水，则B1最好取28～30mm，最小不应小于25mm，最大也不用大于32mm。

牛角入水，则B1最好取32～35mm，最小不应小于30mm，最大也不用大于38mm。

B2最好取23～26mm，最小不应小于20mm，最大也不用大于25mm。

C2最好取20～22mm，最小不应小于20mm，最大也不用大于25mm。

C3最好取25～27mm，最小不应小于23mm。

（4）当A3在25～50mm，B3在50～90mm，C1在15mm以下时：

A1最好取15～18mm，最小不应小于12mm，最大也不用大于20mm。

A2最好取24～26mm，最小不应小于23mm，最大也不用大于28mm。

B1与入水方式有关。

大水口入水，则B1最好取25～28mm，最小不应小于23mm，最大也不用大于30mm。

潜水入水，则B1最好取28～30mm，最小不应小于25mm，最大也不用大于32mm。

牛角入水，则B1最好取32～35mm，最小不应小于30mm，最大也不用大于38mm。

B2最好取24～26mm，最小不应小于23mm，最大也不用大于28mm。

C2最好取20～22mm，最小不应小于20mm，最大也不用大于25mm。

C3最好取25～27mm，最小不应小于25mm。

（5）当A3在25～50mm，B3在50～90mm，C1在15～35mm之间时：

A1最好取16～20mm，最小不应小于15mm，最小不应小于13mm，最大也不用大于22mm。

A2最好取25～27mm，最小不应小于25mm，最大也不用大于30mm。

B1与入水方式有关。

大水口入水，则B1最好取27～30mm，最小不应小于25mm，最大也不用大于32mm。

潜水入水，则B1最好取30～32mm，最小不应小于27mm，最大也不用大于35mm。

牛角入水，则B1最好取32～35mm，最小不应小于30mm，最大也不用大于38mm。

B2最好取25～27mm，最小不应小于25mm，最大也不用大于30mm。

C2最好取22～25mm，最小不应小于22mm，最大也不用大于27mm。

C3最好取27～30mm，最小不应小于27mm。

（6）当A3在50～90mm，B3在90～150mm，C1在22mm以下时：

A1最好取20～25mm，最小不应小于18mm，最大也不用大于28mm。

A2最好取28～32mm，最小不应小于28mm，最大也不用大于35mm。

B1与入水方式有关。

大水口入水，则B1最好取30～35mm，最小不应小于28mm，最大也不用大于40mm。

潜水入水，则B1最好取35～40mm，最小不应小于32mm，最大也不用大于42mm。

牛角入水，则B1最好取35～40mm，最小不应小于32mm，最大也不用大于42mm。

B2最好取28～32mm，最小不应小于28mm，最大也不用大于35mm。

C2最好取24～28mm，最小不应小于24mm，最大也不用大于30mm。

C3最好取30～35mm，最小不应小于28mm。

（7）当A3在50～90mm，B3在90～150mm，C1在22～45mm之间时：

A1最好取25～30mm，最小不应小于22mm，最大也不用大于32mm。

A2最好取32～38mm，最小不应小于30mm，最大也不用大于42mm。

B1与入水方式有关。

大水口入水，则B1最好取32～38mm，最小不应小于30mm，最大也不用大于40mm。

潜水入水，则B1最好取35～40mm，最小不应小于32mm，最大也不用大于42mm。

牛角入水，则B1最好取35～40mm，最小不应小于32mm，最大也不用大于42mm。

B2最好取32～38mm，最小不应小于30mm，最大也不用大于42mm。

C2最好取25～28mm，最小不应小于25mm，最大也不用大于32mm。

C3最好取35～40mm，最小不应小于32mm。

如果产品再大些，则一般不作为多穴的模具设计，按单穴的设计来取数即可，最多能出两穴。

1.33 顶针板强行复位机构的设计

顶针板强行复位机构的设计，通常在侧向运动抽芯件和顶针有相撞可能时，为了确保安全而设计的。机械复位机构有很多种，现在制模行业中，最常用的有两种形式，如图1.96和图1.97所示。

这两种顶针板强行复位机构的动作和功能都是完全一样的，在设计时，两种都可以选择，差异并不大，只要它们不影响其他模具结构即可。

1.33.1 设计顶针板强行复位机构的条件

在说明这两种顶针板强行复位机构之前，有必要先说明需要设计顶针板强行复位机构的条件，如表1.39所示。

从上述可知顶针板强行复位机构就是来解决这个问题的。

1.33.2 顶针板强行复位机构设计的各项数据计算

顶针板强行复位机构在设计前要经过很多数据的计算。

从模具合模过程说明顶针板强行复位机构的作用与功能，即内部结构的尺寸变化和外部结构的尺寸变化之间的关系，如表1.40所示。

1.33.3 插杆

（1）插杆的作用是传递动力，即在模具合模时让动力从前模传递给摆杆，它要承担的力量很大。

（2）常用材料是45#钢、50#钢等，不能用A3钢，因为A3钢的硬度不够。

（3）插杆往往设计得比较粗壮，如表1.41所示。

（4）插杆的固定方式，如表1.42所示。

（5）插杆的定位销通常取2支，大小常取φ6.0mm，最小不能小于φ4.0mm，最大可取φ10.0mm。

（6）插杆的紧固螺钉通常取4支，最少也要2支，最多可以取6支；螺钉大小常取M8，最小取M6，最大可以取M12。

1.33.4 限位块

当插杆压到摆杆，通过摆杆压住支板带动顶针板复位时，力量是非常大的，而插杆又是单边下压，所以对插杆而言，会有一个向左摆动的可能（图1.103（b）箭头Q向所示），设计限位块可防止插杆按Q向摆动，减小插杆紧固螺钉的受力程度。限位块的材料常取45#钢和50#钢，不能用A3钢，如表1.43所示。

1.33.5 摆杆

摆杆的作用是传递动力，从插杆传来的下压力传给支板，再由支板传给顶针板，再由顶针板带动顶针、司筒等复位。

摆杆常用材料是45#钢或50#钢，不能用A3钢，因为A3钢的硬度、强度不够。

摆杆在合模状态下的夹角β角（图1.103（b））常取35°～45°，最小不应小于35°，最大不应大于60°，如表1.44所示。

1.33.6 支板

支板的作用是传递动力，从摆杆传来的下压力传给顶针板，带动顶针板复位。

支板常用材料是45#钢或50#钢，不能用A3钢，因为A3钢的强度不够，如表1.45所示。