(经典模具)一托四延迟抽芯模具结构设计 附模具设计中常见问题

在模具设计中，有些结构是非常有代表性的，摸透了很容易做到触类

旁通，以下一例就是如此，其中包括了双节变向、延迟抽芯，及类似于哈

夫的抽块结构，供学习参考。

产品名称:LowerFinishPanel

胶料:PC/ABS

缩水率:1.006

型腔数:1

模具寿命：50万次

产品外形尺寸：9631x245.72x134.15

产品上有多个柱位和孔位，因此把柱位和孔位的轴向方向作为出模方

向。如上图所示，紫色面为产品的定模一侧的胶位面，蓝色面为动模一侧

的胶位面。根据产品的出模方向来分析产品在模具上的结构，可以看到，

产品两侧需要做两个滑块，其中一侧的产品形状如图所示（两侧形状一样）

在圆孔下方有一圈骨位，与出模方向成两个角度，具体如图所示。蓝

色面为后模面，紫色面为倒扣面，两侧还有两个方孔，因此需要设计特殊

抽芯机构来成型此处胶位。

♦1OOCfl

03抽芯结构原理分析

此抽芯机构的名称可称为一托四延迟抽芯滑块。

产品周圈骨位两侧的两个孔由两个活动小行位成型。

小滑块和外面的活动套筒和侧边的7字形耳位形成滑动配合，小滑决

可以沿着7型导滑槽的方向与套筒相互滑动。

小滑块下端成J字形，与中心镶件上的矩形孔配合，并且可以做相对

滑动。

因此，两个小行位与活动套筒之间，小行位与中心镶件之间，中心镶

件和活动套筒之间都有相对运动。它们的动力和运动顺序控制都来源于底

下的大行位，大行位靠油缸带动。

04动作顺序说明

活动套筒下滑，小滑块脱倒扣，中心镶件不动。紫色的活动套筒下端

和大滑块通过斜度的T型槽连接，台阶以上部分为直身面和后模肉滑动配

合，大滑块后端和油缸螺纹连接。

开模后油缸向后抽动，拉动大滑块一同后退，活动套筒在斜面T型槽

的作用下沿着抽芯方向下落后退。大滑块和中心镶件有一段平面接触，用

来控制延迟抽芯。在油缸带动大滑块后退的开始一段距离内，由于平面垃

置的作用，中心镶件相对模肉和产品静止不立，活动套筒在模肉和中心镶

件之间滑动。

头上两个小滑块和套筒之间通过7型槽配合，7型槽的方向相对于套

筒的运动方向成一定角度，小滑块下端成J型，截面为矩形，两个滑块都

同中心镶件滑动配合。在滑动套筒向下抽动时，小滑块在7型槽和中心溟

件孔的作用下，向外抽芯，脱出倒扣。

小滑块，中心镶件和活动套筒一同后退推芯，抽出所有倒扣面。当小

滑块抽开一个安全距离之后，中心镶件走完大滑块上的水平距离，此时中

心镶通过下段的台阶面，被套筒带动一同沿着模肉套筒孔的方向与大滑决

的T槽斜面做相对运动。

2

O

z

两个小滑块也被套筒和中心镶件带着一起向下运动，直到所有运动件

都完全脱开产品胶位倒扣面，抽芯动作完成。抽芯完成之后的小滑块，活

动套筒和中心镶件的相对位置图如下：

抽芯动作全部完成后，产品由顶针顶出。

05运动行程计算

小滑块的行程计算

如上图所示，A为产品倒扣距离，小滑块行程为C,由于空间的限制，

小滑块的行程约等于产品倒扣加0.5mm,即C=A+0.5,B为活动套筒在第

一次抽芯的行程，C为小滑块的行程即抽芯距离，M为7形槽和活动套筒

运动方向之间的角度。B,C,L三条边组成一个直角三角形，在确定行程

的时候直接画出以上的直角三角形，根据已知条件即可得出所需的各个长

度了。

中心镶件延迟距离计算

如下图所示，B为中心镶件的延迟距离即活动套筒第一次抽芯的抽芯

距离，，D为中心镶件在大滑块的平面上的滑动距离,D=F,E为活动

套筒在大滑块的斜度T槽中滑动的距离。B,E,F三条边组成一个三角形，

我们可以根据已知条件B和角度G,可求出F和E的数值。

中心镶件抽芯行程计算

下图中H为产品倒扣J为中心镶件抽芯行程J大于或等于H+2mm,

K为大滑块运动距离，I为为活动套筒和中心镶件一起在大滑块的斜度T

槽中滑动的距离，N为T型槽和大滑块运动方向之间的角度。图中I,J,

K共同组成一个三角形，我们可以根据已知条件H和角度N,求出K和I

的数值。

油缸行程计算

我们在选择油缸型号的时候必须知道油缸的工作行程，在本案中，油

缸的工作行程即大滑块的总运动距离：K+F,然后根据计算结果加上10

到20MM的余量选择油缸。

06模具大致结构

总结：今天介绍了一个比较巧妙的联合抽芯动作，使最初认为不可能

实现的产品设计成了现实，完全实现了产品设计意图，是一个比较经典的

注塑模具抽芯结构。

1、模具分为哪几大系统？

浇注一顶出一冷却一成型f排气。

2、在做模具设计过程中应注意哪些问题？

(D壁厚应尽量均匀一致，脱模斜度要足够大；

(2)过渡部分应逐步，圆滑过渡、防止有尖角；

(3)浇口：流道尽可能宽大，粗短，且应根据收缩冷凝过程

设置浇口位置，必要时应加冷料井;

(4)模具表面应光洁，粗糙度低(最好低0.8)；

(5)排气孔，槽必须足够，以及时排出空气和熔体中的气体;

(6)除PET外,壁厚不要太薄，一般不得小于1mm。

3、塑胶件常出现的瘤疵？

缺胶一披风一气泡一缩水一熔接痕一黑点一条纹一翘起一

分层一脱皮。

・4、模架有哪些结构？

面板fA板一B板方铁导柱顶针板f顶针固定板f底

板。

5、分型面的基本形式有哪些？

平直f倾斜f曲面f垂直f弧面。

6、模具加工机械设备有哪些？

电脑锣一车床一铳床一磨床一钻床。

7、什么是碰穿，什么是插穿？

与PL面平行的公母模贴合面叫碰穿面，与PL面不平行的公

母模贴合面叫插面。

8、枕位是什么？

外壳类塑件的边缘常开有缺口，用于安装各类配件，此处形

成的枕壮分型部分称为枕位。

9、火山口是什么？

BOOS柱根部减胶部分反映在模具上的类型于火山爆发后的

形状叫做模具火山口。

10、什么叫排位？

模具上的产品布局称为排位。

11、什么叫胶位？

模具上的产品的空穴称为：胶位。

12、什么叫骨位？

产品上的筋称为：骨位。

13、什么叫柱位？

产品上的BOSS的柱称为：柱位。

14、什么叫虚位？

模具上的间隙称为：虚位。

15、什么叫扣位？

产品上连接月的钩称为：扣位。

16、料位是什么？

塑胶产品的壁厚，也称肉厚。

17、熔接痕是什么？

两股塑胶相遇所形成的线称为熔接痕。

18、喷流是什么？

塑胶从进胶口进入型腔后形成弯曲折叠似蛇的流痕称为喷

流。

19、什么叫倒扣？

产品中前后模无法直接脱模的部分称为倒扣。

20、什么叫顶白？

顶出时所需模力较大，顶针不够力，使产品局部被顶坏，从

产品正面看，有明显的白色为顶白，又叫顶高水口。

21、工厂的模具设计流程是什么？

客户提供产品图f分析产品f确认塑料品种f确认模具材

质一转工程图一乘缩水作镜相f完善组立图f订模胚一订模仁

料一拔模一3D分模一确定流道/浇口方式一参照排位图进行结构

设计一拆镶件一更正3D一工程出图《包括：模仁/镶件/模胚/散

件》f做BOM表f校对审核。

22、进胶方式有哪些？

直接进胶一搭接进胶一侧胶一环行进胶一薄片进胶一潜伏

式一点进胶一牛角式进胶一扇形进胶。

23、模具的分类？

模具一般可分为塑胶模具及非塑胶模具，非塑胶模具有：铸

造模、锻造模、冲压模、压铸模；塑胶模具根据生产工艺和生产

产品的不同又分为：注射成型模、吹气模、压缩成型模、转移成

型模、挤压成型模、热成型模、旋转成型模；根据浇注系统型制

的不同可将模具分为三类：大水口模具、细水口模具、热流道模

具。

24、什么叫浇注系统？

从注射机嘴到型腔为止的塑胶流动通道称为浇注系统，浇注

系统包括：主流道、分流道、浇口和冷料井。

25、什么叫弹性变形?什么叫塑性变形?

物体在外力的作用下发生变形，当外力消失后，物体可以恢

复到变形前的变形称为弹性变形，当外力消失后，物体无法恢复

到变形前的变形称为塑性变形。

26、公母模的定位方式有哪些？

前后模的定位方式有两类：一是：模板定位，二是：模仁定

位。

27、模具大小的规划？

每个公司的规划模具大小的标准都不一样，但是常见的标准

划分如下：15—30系类模胚的模具列为小模，30—50系类模胚

的模具列为中模，50以上模胚的模具列为大模。

28、什么叫逆向工程？

逆向工程是日高速三维激光扫描机对已有的样品或模型进

行准确、高速的扫描，得到其三维轮廓数据、配合反求软件进行

曲向重构、并对亘构的曲面进行在线精度分析、评价构造效果、

最终生成IGES或STL数据,据此就能进行快速成型或CNC数控加

工

你应该了解的UG塑胶模具设计知识

首先我们拿到了一个产品后，先不要急着分模，最重要的一

件事就是先检查产品结构，包括拔模，厚度等模塑型问题。当然

这些对于一个刚刚从事模具结构设计的人来说，可能是比较困难

的。

因为他们可能不知道如何才是比较适合模具设计用的产品，

这些没关系，只是自己日常积累的一个过程。当你分析完产品的

拔模，壁厚，以及在出模方向有倒扣的地方后，你基本上已经知

道了模具分型面的走向，以及浇口的位置，当然这些最终还是要

跟客户确认的。

有人说，是不是我分析好了产品结构后，就可以开始设计模

具了呢，答案当然是NO。要想在设计时少走弯路，一些关于影响

模具结构的项目是一定要确认好的。

具体内容如下：

1,客户用来生产的注塑机的吨位及型号类型，这个确认不

好，你就没法确认你模具的浇口套的入口直径以及定位圈的直

径，顶出孔的大个跟位置，还有注塑机能伸进模具内的深度，其

至模架的大小，闭合高度等等。

你辛辛苦苦的设计好了一套用油缸抽芯的模具结构，你也颇

有成就感，可模具到了客户那里没法生产，因为客户那里只有电

动注塑机，而且没另外加中子，估计那时你会有种欲哭无泪的感

觉。

2,客户注塑机的码模方式，一般常用的是压板码模，螺丝

码模，液压码模，磁力码模等等。这个确认好了，你才知道你设

计模具时，到底需不需要设计码模螺丝过孔或者码模槽。

3,刚才我们分析后的产品的问题点，以及产品夹线，产品

材料及收缩率。穴要想当然的认为PP的塑料收缩率就一定是

1.5%,这个一定要跟客户确认好，要知道他们最终用于生产的材

料是什么牌号的，有没有添加什么改性材料等等。

有条件时，最好能熟知产品的装配关系以及产品的用途等

等，这些信息对于将来的模具结构设计是非常有帮助的。因为了

解了这些，你就知道哪些是外观面，哪些是非外观，哪些地方的

拔模角度是可以随便加大的，哪些地方是不能改的。

甚至包括一些产品的结构，如果你了解了产品的实际装配关

系以及用途，你就知道哪些倒扣结构是可以取消或改成另外一种

简单形式的。一定要牢记，做模具的过程就是把复杂问题简单化

的过程。

常看到一些人以做了一套多么多么复杂的结构而感到骄傲

自豪，我觉得那是非常得无知。因为很多产品工程师可能会由于

自身的经验问题，设计了一些不太合理的结构，如果作为下游工

序，不能帮他们指正的话，他们可能永远都觉得那样设计是没问

题的。那我们产品工程师的进步就会非常的缓慢。

4,模具水路外接参数，油路外接参数，电路外接参数，气

路外接参数。

只有在设计之前了解了客户这些要求之后，你才能有预见性

的设计水路油路气路，别到时辛辛苦苦设计好了模具，后来发现

客户需要在模具内部串联油路，那时你再改动，估计会累个半死,

因为你水路，顶杆，螺钉什么的都好不容易排好了位。

像这四路的设计顺序一般是先保证油路，因为油路要分布平

衡，特指需要油缸顶出的模具结构，如果油路不平衡的话，油缸

顶出的动作就会有先后，容易顶出不平衡。

当然也可以采用齿轮分油器，但那样就更更杂了.其次是水

路，因为水路要保证冷却效果，分布不均会影响产品质量及模具

寿命。最后才是气路跟电路。在模具上的放置顺序是，最靠近TOP

方向的是电路，然后是水路，气路，最下面的是油路接头。

5,其它未尽事项。掌握了这些信息后，我们就可以着手设

计模具了。

首先是分模，这个过程估计是大家都比较喜欢的过程。因为

分出模来有成就感。拉分型面的原则就是简单即好，能拉伸出来

的坚决不扫描，或者用其它高级命令。

其次拉分型面时要有大局观，尽量简化分型面，不要搞的七

七八八的，如果不是精密模具，那些0.「0.5的插穿位能避免的

就要避免。

另外分型面还要遵循一个原则，就是尽量顺着产品趋势做。

那样做出来的分型而才会beautiful。串插一句题外话，在

学习三维软件时，一定要切记，每个命令的原理都弄明白，那你

就知道在什么时候能用到那个命令。很多时候重要的不是你不会

用软件，而是你不会活学活用软件。同样一个命令，有经验的人

会有很多种灵活的用法，这点体现在UG上是最明显的。

一句话，重要的是思路，而不是工具本身。在做分型面的时

候，只需要知道，插穿面的角度能大就大，碰穿面的面积能大就

大，拉出来的枕位能宽就宽。要充分考虑你现在手上拉的这个分

型面将来实际模具做出来后，人家车间负责飞模的师傅会不会骂

你就行了。如果你觉得不会挨骂，那就0K,继续进行，当将来你

真的被骂了，这些就是你的经验。

在做分型面的同时肯定是要考虑滑块跟斜顶的排布的，因为

那些也要涉及到分型面的改动。典型滑块结构就是三角函数关

系，这个没事自己多算算就行，但要保证斜导柱的角度不要太大,

尽量做到30度以下。

斜导柱选用的原则就是能粗就粗，别太小气，因为斜导柱是

要受力的。另外滑块也分很多变异的结构，

例如，上坡滑块，下坡滑块，内抽滑块，油缸抽，前模滑块,

滑块带滑块，滑块带反顶，滑块带斜顶，等等，这些特殊结构都

是充分利用了三角函数关系式，目的就是为了实现产品倒扣的脱

模，及模具的正常开合模动作。滑块的计算公式都有详细的介绍,

我就不在此赘述了。

其次是斜顶，斜顶比较灵活，但典型斜顶的角度也不要太大,

尽量不要超过15度，当然你非要做20度也行，但寿命就很难保

证了，而且动作也会很不顺畅，具体原理参照三角函数与理论力

学。斜顶的形状有很多演化形式，

例如，上坡斜顶，下坡斜顶，歪脖子斜顶，镶拼斜顶杆的大

斜顶，镶拼圆杆的大斜顶，镶拼挂台的小斜顶，顶块下面走斜顶

的，滑块上走斜顶的，斜顶上走斜顶的，斜顶上带反顶的，等等,

这些所有的结构都是一个目的，利用三角函数把产品的倒和

做出来。由此可见，学好三角函数是多麽的重要啊！所以至于各

种特殊的结构，都是人想出来的，你大可以充分发挥你的想象力,

不管什么样的结构都可以去随便想，想好了，就去大胆的设

计，搞不好你就有新发明呢，但设计完后，一定要验证下三角函

数的关系，就是实际模拟下模具的开合模动作，以及考虑下在注

塑时会不会有问题等等。

说着说着，我们分模分好了。接下来就是模具结构的排位了，

这些内容都是事先要理清头绪的，根据产品的实际情况，选用不

同类型的模具结构，

例如，两板模，三板模，热流道，IMD,IML,双色，叠模等

等。

所有的模具结构类型都是为了能很好的实现产品的量产而

服务的。在选用模架时，我们就要充分考虑刚才提到的那4点注

意事项了。

选好了模架我们就要考虑模具的镶拼了，镶拼的原则就是简

化加工，节省材料，利于产品成型，比如排气等等。你觉得模具

上存在特别薄的地方，一定要单独镶拼出来，易于将来更换。在

镶拼的时候要充分考虑镶件的强