塑膠模具設(shè)計(jì)心得

發(fā)布時間：2012-10-30
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作者: admin

塑膠模具設(shè)計(jì)心得

　　一．　設(shè)計(jì)準(zhǔn)備
　　1．必需的圖紙、模型字樣書的內(nèi)容等的確認(rèn)：在正式的模型設(shè)計(jì)之前，下列圖紙或文件通常要具備：
　�、佼a(chǎn)品圖；
　�、谀Ｐ驮O(shè)計(jì)制作字樣書；
　　③設(shè)計(jì)制作契約書；
　　④其他并且要對上述資料完全理解，不明確處要得到客戶的確認(rèn)。
　　2．把握圖面的概要
　　產(chǎn)品圖決定了模型設(shè)計(jì)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J(rèn)IS制圖規(guī)定采用三角法繪制的，通常由以下部分構(gòu)成：正面圖、平面圖、側(cè)面圖、斷面圖、詳細(xì)圖、參考圖、注記、公差一覽、仕上記號一覽、標(biāo)題欄、其他在視圖過程中要注意以下方面：
　�、俟钜筝^嚴(yán)格處；
　�、趯δＰ蜆�(gòu)造有影響的部位；
　�、诂F(xiàn)有圖面無法理解的部分；
　�、茏⒂浿刑貏e突出的事項(xiàng)；
　　⑤特殊的材料和熱處理要求；
　�、蕻a(chǎn)品壁厚較薄處（t<0．6mm）；
　�、弋a(chǎn)品壁厚較厚處；
　�、嗤庥^上有無特別仕樣要求；
　�、崛S曲面部分；
　�、庠O(shè)計(jì)者、日期、納期、價格等
　　3．產(chǎn)品立體形狀的理解
　　產(chǎn)品圖是二維繪制的，要通過視圖轉(zhuǎn)換成設(shè)計(jì)者頭腦中的三維形狀，而手繪立體圖對此很有幫助。準(zhǔn)備好紙和鉛筆。首先繪制出制品的大致外形輪廓，然后再根據(jù)自己?a target='_blank'>圓吠嫉睦斫�，粙咂出部品疙^課壞畝廈嬙�。甚r穌廡┒越捶中兔嫻娜范�、入讚砟分割窚\Ｖ匾�。染J跫市恚褂謎懲戀雀ㄖ錮窗鎦斫饣岣謾?/span>
　　4．標(biāo)題欄的檢討：產(chǎn)品圖的標(biāo)題欄一般注明了圖面中的公差、產(chǎn)品的材料等一些內(nèi)容，必須要認(rèn)真研讀。
　�、佼a(chǎn)品名；�、趫D名；�、蹐D番；�、懿馁|(zhì)（包括收縮率）；�、菔藰�，指材質(zhì)的詳細(xì)仕樣，如生產(chǎn)廠家、商品名、樹脂代號；�、蕹叨龋弧、咴O(shè)計(jì)者；�、嘧兏鼨冢�
　　5．注記部分的檢討
　�、艥部诜N類、位置、數(shù)量，如無特殊要求，則模型設(shè)計(jì)者在自行決定后需征得客戶的同意。
　　⑵入子分割線的要求：由于入子分隔線會在制品表面形成接痕，影響外觀，尤其對折疊部位有害，所以設(shè)計(jì)者應(yīng)遵守產(chǎn)品圖的規(guī)定。
　�、浅尚推繁砻鎰潅热毕莸囊�(guī)定：模型設(shè)計(jì)者應(yīng)避免可能發(fā)生上述缺陷的金型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　�、任醋⒐畹囊�。
　　⑸成型品形狀及尺寸上的變更需征得客戶的同意，作為金型設(shè)計(jì)者來說，不可自行決斷。
　�、手饕晥D的檢討：主視圖是圖面中尺寸較集中的地方，確認(rèn)兩側(cè)公差及片側(cè)公差，并標(biāo)記其中較嚴(yán)格者。
　�、似渌饕晥D的檢討。方法同上
　�、瘫匾蛪毫Φ臋z討
　　熔融樹脂在注射時，會在模型分型面上產(chǎn)生一個相當(dāng)大的注射壓力。如注射機(jī)最大型壓力小于注射壓力，則模板之間就會產(chǎn)生縫隙，發(fā)生溢邊現(xiàn)象。必要型壓力的計(jì)算如下：
　　F=P×AF：必要型壓力（Kg）P：注射壓力（Kg/cm2）取300~500，視成型條件而定
　　A：制品在注射方向上的投影面積cm2
　�、伪匾涑鲶w積的檢討：在選擇注射機(jī)時，要進(jìn)行射出體積的檢討。包括聊吧、制品在內(nèi)的體積總和要小于注射機(jī)最大注射量的1/2~2/3。
　　⑾其他事項(xiàng)：如客戶提供的資料不全，需跟客戶聯(lián)系，取得全部資料。使用彩筆標(biāo)記出自己認(rèn)為較重要的，以利于下一步的設(shè)計(jì)。
　　二．成型品基本圖的設(shè)計(jì)
　　下圖是模型設(shè)計(jì)工作的大致流程：
　　初期檢討→成型品基本圖設(shè)計(jì)→模型構(gòu)造設(shè)計(jì)→產(chǎn)品圖設(shè)計(jì)→檢圖→出圖
　　塑料注射模型的設(shè)計(jì)從成型品基本圖的設(shè)計(jì)入手，其正確與否決定了成型制品的好壞。
　　下面就成型品基本圖的設(shè)計(jì)手法進(jìn)行講解：
　　1．了解成型材料的特性：最關(guān)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(yīng)全面考慮以下幾個方面：
　�、傩颓豢煞裢耆畛洌�
　�、谌芙雍鄣奈恢茫�
　�、蹥馀莸陌l(fā)生；
　�、鄢尚推返淖冃�；
　�、蔹c(diǎn)澆口的切斷痕；
　　⑥其他
　　在設(shè)計(jì)工作中，根據(jù)工作條件，采用下述方法來分析驗(yàn)證：
　　①類似模型的比較；
　　②流動比（L/T）的計(jì)算；
　�、跜AD、CAE
　　3．澆口位置的確定
　　4．澆口形狀的確定
　　5．分型面的確定，應(yīng)參照下述原則：
　�、俦M量采用平面；
　�、谝子诩庸ぃ�
　�、蹮o脫模不良發(fā)生；
　�、芡庥^上分割線無影響處。
　　6．模型制作手法的決定：由于塑料冷卻以后的收縮性，故模型制作手法要考慮“成型收縮率”，方法如下：（以收縮率0．2%為例）
　�、賰蓚�(cè)公差：L=25±0．05→L0=1．02×25=25．5�、谄瑐�(cè)公差：L=3-0．2→L0=[（3+2．8）/2]×1．02=2．96
　　經(jīng)過上述方法計(jì)算出的寸法，要經(jīng)過以下兩方面的補(bǔ)正：
　　①模型制作上可修改性的補(bǔ)正。
　　②奇數(shù)寸法的偶數(shù)化。
　　7．拔模斜度的決定（固定側(cè)）為防止脫模不良，有必要在固定側(cè)型芯處設(shè)置拔模斜度，但要在成型品公差范圍內(nèi)，一般以30°~3°為宜。
　　8．拔模斜度的決定（可動側(cè)）如有必要，可動側(cè)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：
　�、夙敵雒娣e盡可能大，因細(xì)小的頂桿孔難以加工。
　　②盡量采用圓頂桿，因方頂出孔難以加工（但利用鑲件分割線做出的較簡單）。
　�、垌敆U要配置在型芯附近。
　�、茼敆U孔周圍最小1mm壁厚保證。
　　10．生產(chǎn)數(shù)的記入
　　三．模型構(gòu)造設(shè)計(jì)
　　成型品基本圖完成以后，即可開展最重要的工作-模型構(gòu)造圖面的設(shè)計(jì)。這部分工作占模型設(shè)計(jì)全部研討工作的80%。下面就是具體的設(shè)計(jì)流程：
　　1．成型機(jī)模型取付仕樣的確認(rèn)：
　�、倩瑮U間距的確認(rèn)：模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(rèn)：模型的型厚要大于注射機(jī)的最小型厚。
　　③最大開模行程的確認(rèn)。
　�、茏畲箧i模力的確認(rèn)。
　�、堇碚撋涑鋈萘康拇_認(rèn)�！、薅ㄎ蝗χ睆降拇_認(rèn)（以選擇定位圈型號）。
　�、咦⑸錂C(jī)噴嘴先端形狀的確認(rèn)（以選擇澆口套型號）。
　�、嘧畲笮秃竦挠�(jì)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：對于多型腔模具而言，要妥善安排型腔位置，使之投影中心完全位于模架中心上，并使流道最短地達(dá)到均衡進(jìn)料。
　　3．型腔壁厚度的確定：見P126~P131附錄論述
　　4．模架的選擇：對于塑料注射模具而言，模架均已標(biāo)準(zhǔn)化。在選擇模架時，除了大小規(guī)格外，應(yīng)確認(rèn)以下方面：
　�、賹�(dǎo)柱導(dǎo)套的位置，有的導(dǎo)柱在固定側(cè)，而有的在可動側(cè)。根據(jù)需要來選擇。
　�、趯τ诟髂０宓暮穸龋瑧�(yīng)結(jié)合成型品基本圖確認(rèn)。一般要使鑲件非成形部分的長度在30mm左右為宜。
　�、勰壳皹�(biāo)準(zhǔn)模架CAD庫，可使用它來快速生成模架圖。
　　5．分型動作的決定：在模板厚度確定后，進(jìn)行分型動作的檢討。
　�、俟潭▊�(cè)型板與流道板之間的開模距離S1（S1=點(diǎn)澆口套長度+澆口套長度+10~20）
　�、诹鞯腊迮c固定側(cè)座板之間的開模距離S2（S2=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(cè)型板厚+S1）
　�、苤箘勇菟^部長度決定
　　⑤支撐導(dǎo)柱長度決定（L=固定側(cè)型板厚+S1+流道板厚+S2+固定側(cè)座板厚）
　�、蘩瞎撮L度決定
　�、吡鞯理敵鲅b置決定
　�、酀部谔字苓厵C(jī)構(gòu)決定
　�、嵋龅绞钩尚纹讽敵龊笞匀宦湎碌哪＞卟季�
　　6．澆口套采用PUNCH市販品
　　7．開模次序的確定，并采用相應(yīng)機(jī)構(gòu)來確保這種開模次序的實(shí)現(xiàn)
　　8．流道從流道板順利脫出的方法：采用RUNNEREJECTINGSET（MISUMI市販品）
　　9．支撐柱配置的檢討：在注射時，注射機(jī)會在可動側(cè)型板的底部產(chǎn)生一個瞬間的注射壓力，引起型板變形，為防止此種現(xiàn)象發(fā)生，可在模架中設(shè)置支撐柱，以不妨礙頂桿和力征安排在每個型腔附近為原則。
　　10．冷卻水孔的決定：為了恒定模具溫度，必須開設(shè)冷卻水孔，通以冷卻用水。冷卻水孔的大小與冷卻效率關(guān)系不大，中等大小的模具一般采用ф8．5的水孔即可，接口處采用PT1/8的管螺紋。冷卻水孔的位置與數(shù)量與冷卻效果有密切關(guān)系，在確定時，應(yīng)盡可能地靠近型腔和盡可能地多，但不要發(fā)生干涉。
　　11．頂出部分的配置：結(jié)合成形品基本圖，合理配置頂桿位置，不要與冷卻水孔及支撐柱等部件發(fā)生干涉。
　　12．澆口套的配置：采用標(biāo)準(zhǔn)部品。澆口套頭部SR寸法要比注射機(jī)噴嘴的SR寸法大1mm左右。澆口套開口處ф寸法要比注射機(jī)噴嘴的ф寸法大0．5mm左右。對于錐度來說，采用片側(cè)1°比較好。
　　13．定位圈的配置：結(jié)合成形機(jī)仕樣，采用PUNCH市販品。
　　14．排氣道的配置：為了使型腔內(nèi)空氣順利排出，有時需設(shè)排氣道。不過一般設(shè)計(jì)中不予考慮，生產(chǎn)中如發(fā)現(xiàn)有排氣不良，再予以解決。
　　15．頂出導(dǎo)柱與頂出導(dǎo)套的設(shè)計(jì)：為了提高頂出部件運(yùn)動的精度，從而延長頂桿、型芯壽命，防止頂桿拉傷，可設(shè)計(jì)頂出導(dǎo)柱與頂出導(dǎo)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(guī)則，按此規(guī)則進(jìn)行確定。
　　17．其他：至此，金型的構(gòu)造設(shè)計(jì)基本完成。
　　四．部品圖設(shè)計(jì)
　　在進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)完成以后，根據(jù)成形品基本圖和金型構(gòu)造圖進(jìn)行金型部品圖設(shè)計(jì)，包括下述內(nèi)容：
　�、旁O(shè)計(jì)需加工的部品圖面。
　�、仆鈽�(gòu)件追加工部品圖面。
　�、琴徣氩科肥藰訒�
　　1．型腔部分的設(shè)計(jì)：
　�、艔慕鹦蜆�(gòu)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方向采用螺釘或掛鉤或鍵固定均可。
　�、瞥尚尾糠中螤钆c寸法，根據(jù)成形品基本圖來決定，并考慮以下方面：
　　①成形品寸法公差。
　�、谂c別的部品之間的關(guān)系（配合）等。
　�、郾阌诮鹦偷男拚�
　�、軝C(jī)械加工方法所能達(dá)到的加工能力。
　　⑤加工費(fèi)用。
　�、奁渌�
　�、切托揪捎脪煦^的形式與型腔件配合，X-Y方向用公差來嚴(yán)格控制。
　�、葷部谠O(shè)計(jì)
　�、晒潭ǚ椒�
　�、什馁|(zhì)、硬度的決定：考慮以下方面：
　�、俪尚纹返男螤�、寸法精度維持機(jī)能。
　�、诔尚纹繁砻嫫焚|(zhì)決定機(jī)能。
　　③耐沖擊，剛性、強(qiáng)度要足夠。
　�、苣透g性。
　�、菽湍バ浴�
　�、迿C(jī)加工性。
　�、哏R面特性。
　�、酂醾鲗�(dǎo)性。
　　⑨熱處理性。
　�、獠牧蟽r格。
　　2．固定側(cè)型芯的設(shè)計(jì)：形狀與寸法根據(jù)成形品基本圖確定。材質(zhì)的選擇參考上面的內(nèi)容�？蓜觽�(cè)型芯、型腔設(shè)計(jì)大致與固定側(cè)相同，但多出頂出部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容。至此，金型部品圖中與成形有關(guān)的部分已完成，下面進(jìn)行金型構(gòu)造部分的部品設(shè)計(jì)。
　　五．檢圖
　　部品圖設(shè)計(jì)完了以后要進(jìn)行檢圖，這與設(shè)計(jì)工作同等重要。在投入生產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)錯誤，要比在生產(chǎn)中或完成后才發(fā)現(xiàn)要節(jié)省大量的金錢與精力。檢圖工作，可由設(shè)計(jì)者自身承擔(dān)，也可由第三者擔(dān)任。在檢圖中應(yīng)把握如下原則：
　�、旁敿�(xì)設(shè)計(jì)、重要設(shè)計(jì)檢查時，最好在精力充沛時進(jìn)行。
　�、七B續(xù)工作1~2小時，應(yīng)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(jīng)驗(yàn)。
　�、炔灰獜脑敿�(xì)設(shè)計(jì)著手，應(yīng)從總體方案開始，這樣容易發(fā)現(xiàn)大的原則性的錯誤。
　�、煽烧{(diào)查類似金型在使用過程中發(fā)生的問題，并與自己的設(shè)計(jì)工作相對照。
　　檢圖工作主要內(nèi)容如下：
　　1．重要的原則性的項(xiàng)目
　�、鸥鶕�(jù)型芯、型腔明細(xì)表，有無遺漏設(shè)計(jì)的部分。
　�、平鹦腿�(shù)是否合適。
　�、欠中兔娴脑O(shè)置是否正確?是否滿足金型仕樣書的要求?
　�、刃颓豢煞裢耆畛�?
　　⑸制作費(fèi)用是否在預(yù)算范圍內(nèi)?
　�、食尚纹飞a(chǎn)成本是否在預(yù)算范圍內(nèi)?
　　⑺金型納期可否完成?
　�、虨楸ＷC納期，是否采取了合理的措施?
　�、统尚纹沸颓豢煞耥樌摮�?
　　⑽成形品型芯可否順利脫出?
　�、蠞部�、流道的配置有無不當(dāng)?
　　⑿冷卻水道有無干涉處?
　�、阎沃�、頂桿、定出導(dǎo)向柱有無干涉?
　　⒁成形收縮率計(jì)算是否正確?
　�、予偧指罘绞绞欠裾_?
　�、詢蓚�(cè)相互配合的部件設(shè)計(jì)是否正確?
　　⒄成形機(jī)取付仕樣是否滿足要求?
　�、制渌厥庖笫欠駶M足?
　　2．金型構(gòu)造方面的檢討
　　⑴目前的設(shè)計(jì)正確與否，有無可以改進(jìn)之處?
　�、茦渲鲃拥念A(yù)想是否正確?
　�、切托�、型腔離型對策正確與否?
　�、然瑝K與滑動型芯的設(shè)計(jì)是否正確?
　�、膳浜咸幑钍欠裾_?
　�、逝艢獾朗欠窈线m?
　�、伺浜祥g隙是否合適?
　�、萄b配時是否困難?
　�、筒鹦妒欠穹奖�?
　�、螌Π谆F(xiàn)象有無預(yù)防?
　　⑾兩側(cè)各部件之間有無干涉?
　　3．進(jìn)行詳細(xì)檢討的部分：
　�、庞袩o尺寸相互不一致處?
　�、茢嗝嫘螤钫_與否?
　�、遣科穫€數(shù)是否正確?
　�、炔科凡馁|(zhì)是否正確?
　�、尚桶鍎傂允欠駶M足要求?
　�、市颓粍傂�、強(qiáng)度是否滿足要求?
　�、藵部谛螤钍欠窈线m?
　　⑻加工方法是否經(jīng)過妥善考慮?
　�、碗姌O設(shè)計(jì)是否正確?
　�、螛�(biāo)準(zhǔn)部品發(fā)注書是否有誤?
　　⑾客戶仕樣變更部分是否已全部變更?
　�、袕U舊圖面是否已被替換?
　�、汛绶ü睢⒈砻娲植诙扔袩o過于嚴(yán)格處?
　　⒁機(jī)械加工性是否適當(dāng)?