一.設計準備
1.必需的圖紙、金型仕樣書的內容等的確認:
在正式的金型設計之前,下列圖紙或檔案通常要具備:
①部品圖;②金型設計製作仕樣書;③設計製作契約書;④其他並且要對上述資料完全理解,不明確處要得到客戶的確認。
2.把握圖面的概要
部品圖決定了金型設計的最終目的,必須透徹地理解。日本客戶提供的部品圖是按照jis製圖規定採用三角法繪製的,通常由以下部分構成:
正面圖、平面圖、側面圖、斷面圖、詳細圖、參考圖、註記、公差一覽、仕上記號一覽、標題欄、其他
在檢視過程中要注意以下方面:
①公差要求較嚴格處;②對金型構造有影響的部位;②現有圖面無法理解的部分;④註記中特別突出的事項
⑤特殊的材料和熱處理要求;⑥部品壁厚較薄處(t<0.6mm)⑦部品壁厚較厚處;⑧外觀上有無特別仕樣要求⑨三維曲面部分;⑩設計者、日期、納期、**等
3.部品立體形狀的理解
部品圖是二維繪製的,要通過檢視轉換成設計者頭腦中的三維形狀,而手繪立體圖對此很有幫助。準備好紙和鉛筆。
首先繪製出製品的大致外形輪廓,然後再根據自己對部品圖的理解,繪製出部品各部位的斷面圖。
上述這些對將來分型面的確定、入子的分割非常重要。如果條件允許,使用粘土等輔助物來幫助理解會更好。
4.標題欄的檢討
部品圖的標題欄一般註明了圖面中的公差、部品的材料等一些內容,必須要認真研讀。
①部品名;②圖名;③圖番;④材質(包括收縮率);⑤仕樣,指材質的詳細仕樣,如生產廠家、商品名、樹脂代號;⑥尺度;⑦設計者;⑧變更欄;
5.註記部分的檢討
⑴澆口種類、位置、數量
如無特殊要求,則金型設計者在自行決定後需徵得客戶的同意。⑵入子分割線的要求
由於入子分隔線會在製品表面形成接痕,影響外觀,尤其對摺疊部位有害,所以設計者應遵守部品圖的規定。
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⑶成型品表面劃傷等缺陷的規定
金型設計者應避免可能發生上述缺陷的金型結構設計。⑷未注公差的要求。
⑸成型品形狀及尺寸上的變更需徵得客戶的同意,作為金型設計者來說,不可自行決斷。⑹主檢視的檢討
主檢視是圖面中尺寸較集中的地方,確認兩側公差及片側公差,並標記其中較嚴格者。
⑺其他各檢視的檢討。方法同上⑻必要型締力的檢討
熔融樹脂在注射時,會在金型分型面上產生乙個相當大的注射壓力。如注射機最大型締力小於注射壓力,則模板之間就會產生縫隙,發生溢邊現象。必要型締力的計算如下:
f=p×a f:必要型締力(kg)
p:注射壓力(kg/cm2),取300~500,視成型條件而定a:製品在注射方向上的投影面積cm2⑽必要射出體積的檢討
在選擇注射機時,要進行射出體積的檢討。
包括聊吧、製品在內的體積總和要小於注射機最大注射量的1/2~2/3⑾其他事項
如客戶提供的資料不全,需跟客戶聯絡,取得全部資料。使用彩筆標記出自己認為較重要的,以利於下一步的設計。
二.成型品基本圖的設計
下圖是金型設計工作的大致流程:
初期檢討→成型品基本圖設計→金型構造設計→部品圖設計→檢圖→出圖塑料注射金型的設計從成型品基本圖的設計入手,其正確與否決定了成型製品的好壞。
下面就成型品基本圖的設計手法進行講解:1.了解成型材料的特性
最關鍵的是流動性能的好壞和收縮率的大小
2.可充填性的檢討
應全面考慮以下幾個方面:
①型腔可否完全填充;②溶接痕的位置;③氣泡的發生;③成型品的變形;⑤點澆口的切斷痕;⑥其他
在設計工作中,根據工作條件,採用下述方法來分析驗證:①類似金型的比較;②流動比(l/t)的計算;③cad、cae
3.澆口位置的確定
4.澆口形狀的確定
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5.分型面的確定應參照下述原則:
①盡量採用平面;②易於加工;③無離型不良發生;④外觀上分割線無影響處.
6.金型製作寸法的決定
由於塑料冷卻以後的收縮性,故金型製作寸法要考慮「成型收縮率」,方法如下:(以收縮率0.2%為例)
①兩側公差: l=25±0.05→l0=1.02×25=25.5
②片側公差: l=3-0.2→l0=[(3+2.8)/2]×1.02=2.96
經過上述方法計算出的寸法,要經過以下兩方面的補正:①金型製作上可修改性的補正。②奇數寸法的偶數化。
7.拔模斜度的決定(固定側)
為防止離型不良,有必要在固定側型芯處設定拔模斜度,但要在成型品公差範圍內,一般以30』~3°為宜。
8.拔模斜度的決定(可動側)
如有必要,可動側也可加拔模斜度,但一般可不加。如有頂出不良,可通過加裝頂桿的方法來解決。
9.頂桿的配置按照以下原則:
①頂出面積盡可能大,因細小的頂杆孔難以加工。
②盡量採用圓頂杆,因方頂出孔難以加工(但利用鑲件分割線做出的較簡單)。
③頂桿要配置在型芯附近。
④頂桿孔周圍最小1mm壁厚保證。
10.生產數的記入
三.金型構造設計
成型品基本圖完成以後,即可開展最重要的工作-金型構造圖面的設計。這部分工作佔金型設計全部研討工作的80%。下面就是具體的設計流程:
1.成型機金型取付仕樣的確認:①滑桿間距的確認
金型大小不可超過滑桿間距,通常要留20mm以上的安全距離。②最小型厚的確認
金型的型厚要大於注射機的最小型厚③最大開模行程的確認④最大鎖模力的確認⑤理論射出容量的確認
⑥定位圈直徑的確認(以選擇定位圈型號)
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⑦注射機噴嘴先端形狀的確認(以選擇澆口套型號)⑧最大型厚的計算
t=最小型厚+最大開模距離-s1-s2-s
2.型腔配置方法的檢討
對於多型腔模具而言,要妥善安排型腔位置,使之投影中心完全位於模架中心上,並使流道最短地達到均衡進料。
3.型腔壁厚度的確定見p126~p131附錄論述
4.模架的選擇
對於塑料注射模具而言,模架均已標準化。我公司均採用日本futaba(雙葉)的模架。在選擇模架時,除了大小規格外,應確認以下方面:
①導柱導套的位置,有的導柱在固定側,而有的在可動側。根據需要來選擇。②對於各模板的厚度,應結合成型品基本圖來確認。
一般來說,要使鑲件非成形部分的長度在30mm左右為宜。
③目前我們有futaba的標準模架cad庫,可使用它來快速生成模架圖。
5.分型動作的決定
在模板厚度確定後,進行分型動作的檢討。①固定側型板與流道板之間的開模距離s1s1=點澆口套長度+澆口套長度+10~20②流道板與固定側座板之間的開模距離s2s2=拉料勾勾頭長度+3mm安全距離③止動螺栓長度決定l=固定側型板厚+s1
④止動螺栓頭部長度決定⑤支撐導柱長度決定
⑨要做到使成形品頂出後自然落下的模具布局
6.澆口套採用punch市販品
7.開模次序的確定,並採用相應機構來確保這種開模次序的實現.
8.流道從流道板順利脫出的方法:
採用runner ejecting set(misumi市販品)
9.支撐柱配置的檢討
在注射時,注射機會在可動側型板的底部產生乙個瞬間的注射壓力,引起型板
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變形.為防止此種現象發生,可在模架中設定支撐柱,以不妨礙頂桿和力徵安排在每個型腔附近為原則.
10.冷卻水孔的決定
為了恆定模具溫度,必須開設冷卻水孔,通以冷卻用水。
冷卻水孔的大小與冷卻效率關係不大,中等大小的模具一般採用ф8.5的水孔即可,介面處採用pt1/8的管螺紋。
冷卻水孔的位置與數量與冷卻效果有密切關係,在確定時,應盡可能地靠近型腔和盡可能地多,但不要發生干涉。
11.頂出部分的配置
結合成形品基本圖,合理配置頂桿位置,注意不要與冷卻水孔及支撐柱等部件發生干涉。
12.澆口套的配置
本公司均採用punch公司的標準部品。
澆口套頭部sr寸法要比注射機噴嘴的sr寸法大1mm左右。澆口套開口處ф寸法要比注射機噴嘴的ф寸法大0.5mm左右。對於錐度來說,採用片側1°比較好。
13.定位圈的配置
結合成形機仕樣,採用punch市販品。
14.排氣道的配置
為了使型腔內空氣順利排出,有時需設排氣道。不過一般設計中不予考慮,生產中如發現有排氣不良,再予以解決。
15.頂出導柱與頂出導套的設計
為了提高頂出部件運動的精度,從而延長頂桿、型芯壽命,防止頂桿拉傷,可設計頂出導柱與頂出導套。
16.部品番號的確定
本公司制定有金型用部品番號的命名規則,按此規則進行確定。
17.其他
至此,金型的構造設計基本完成。
四.部品圖設計
在進行構造設計完成以後,根據成形品基本圖和金型構造圖進行金型部品圖設計,包括下述內容:
⑴設計需加工的部品圖面。⑵外構件追加工部品圖面。⑶購入部品仕樣書。
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1.型腔部分的設計:
⑴從金型構造圖中把型腔部分的外形提取出來。x-y方向與模板嵌合,注意公差與配合。z方向採用螺釘或掛鉤或鍵固定均可。⑵成形部分形狀與寸法
根據成形品基本圖來決定,並考慮以下方面:①成形品寸法公差。
②與別的部品之間的關係(配合)等。③便於金型的修正。
④機械加工方法所能達到的加工能力。⑤加工費用。⑥其他。
⑶型芯均採用掛鉤的形式與型腔件配合,x-y方向用公差來嚴格控制。⑷澆口設計⑸固定方法
⑹材質、硬度的決定考慮以下方面:
①成形品的形狀、寸法精度維持機能。②成形品表面品質決定機能。③耐衝擊,剛性、強度要足夠。
④耐腐蝕性。⑤耐磨性。⑥機加工性。
⑦鏡面特性。⑧熱傳導性。⑨熱處理性。
⑩材料**。
2.固定側型芯的設計
形狀與寸法根據成形品基本圖確定。材質的選擇參考上面的內容。
可動側型芯、型腔設計大致與固定側相同,但多出頂出部分的設計內容。至此,金型部品圖中與成形有關的部分已完成,下面進行金型構造部分的部品設計。
五.檢圖
部品圖設計完了以後要進行檢圖,這與設計工作同等重要。在投入生產前發現錯誤,要比在生產中或完成後才發現要節省大量的金錢與精力。
檢圖工作,可由設計者自身承擔,也可由第三者擔任。在檢圖中應把握如下原則:
⑴詳細設計、重要設計檢查時,最好在精力充沛時進行。⑵連續工作1~2小時,應休息10~15分鐘,保持頭腦清醒。⑶不要懼怕失敗,在失敗中取得成長的經驗。
⑷不要從詳細設計著手,應從總體方案開始,這樣容易發現大的原則性的錯
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誤。⑸可調查類似金型在使用過程中發生的問題,並與自己的設計工作相對照。檢圖工作主要內容如下:1.重要的原則性的專案
⑴根據型芯、型腔明細表,有無遺漏設計的部分。⑵金型取數是否合適。
⑶分型面的設定是否正確?是否滿足金型仕樣書的要求?⑷型腔可否完全填充?
⑸製作費用是否在預算範圍內?
⑹成形品生產成本是否在預算範圍內?⑺金型納期可否完成?
⑻為保證納期,是否採取了合理的措施?⑼成形品型腔可否順利脫出?⑽成形品型芯可否順利脫出?⑾澆口、流道的配置有無不當?⑿冷卻水道有無干涉處?
⒀支撐柱、頂桿、定出導向柱有無干涉?⒁成形收縮率計算是否正確?⒂鑲件分割方式是否正確?
⒃兩側相互配合的部件設計是否正確?⒄成形機取付仕樣是否滿足要求?⒅其他特殊要求是否滿足?
2.金型構造方面的檢討
⑴目前的設計正確與否,有無可以改進之處?⑵樹脂流動的預想是否正確?
⑶型芯、型腔離型對策正確與否?⑷滑塊與滑動型芯的設計是否正確?⑸配合處公差是否正確?⑹排氣道是否合適?⑺配合間隙是否合適?⑻裝配時是否困難?⑼拆卸是否方便?
⑽對白化現象有無預防?
⑾兩側各部件之間有無干涉?
3.進行詳細檢討的部分:⑴有無尺寸相互不一致處?⑵斷面形狀正確與否?⑶部品個數是否正確?⑷部品材質是否正確?
⑸型板剛性是否滿足要求?
⑹型腔剛性、強度是否滿足要求?⑺澆口形狀是否合適?
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⑻加工方法是否經過妥善考慮?⑼電極設計是否正確?
⑽標準部品發注書是否有誤?
⑾客戶仕樣變更部分是否已全部變更?⑿廢舊圖面是否已被替換?
⒀寸法公差、表面粗糙度有無過於嚴格處?⒁機械加工性是否適當?
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產品技術分公司塑料模具驗收規範 草案 1.目的 1 1.模具設計製造能體現零件原有的設計要求及使用功能,並能符合成型質量,滿足零件的形狀及尺寸精度要求 1 2.使成型品的後加工工作量減至最低 1 3.模具結構能有良好的成型效率,即模具構造能使充填容易,冷卻均勻而有效 1 4.模具結構堅固耐久且磨耗損...