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近年來的塑膠模具設(shè)計心得

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2014-08-16 11:12:48點擊率：

　　塑膠模具設(shè)計心得

　　一.　設(shè)計準(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)計制作字樣書;

　?、墼O(shè)計制作契約書;

　　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)計的 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;

　　②對模型構(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;

　?、萏厥獾牟牧虾蜔崽幚硪?

　?、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?圓吠嫉睦斫猓嬤瞥霾科犯韃課壞畝廈嬙肌I鮮穌廡┒越捶中兔嫻娜范?、入讚砟分割窚\V匾H綣跫市?，使又i懲戀雀ㄖ錮窗鎦斫饣岣謾?

　　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。

　　①產(chǎn)品名;?、趫D名;?、蹐D番;?、懿馁|(zhì)(包括收縮率);　⑤仕樣，指材質(zhì)的詳細仕樣，如生產(chǎn)廠家、商品名、樹脂代號;?、蕹叨??、咴O(shè)計者;?、嘧兏鼨?

　　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)計者在自行決定后需征得客戶的同意。

　?、迫胱臃指罹€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)計者應(yīng)避免可能發(fā)生上述缺陷的金型結(jié)構(gòu)設(shè)計。

　?、任醋⒐畹囊蟆?/p>

　?、沙尚推沸螤罴俺叽缟系淖兏枵鞯每蛻舻耐?，作為金型設(shè)計者來說，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。

　　⑺其他各視圖的檢討。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 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：在選擇注射機時，要進行射出體積的檢討。包括聊吧、制品在內(nèi)的體積總和要小于注射機 大注射量的1/2~2/3。

　?、掀渌马棧喝缈蛻籼峁┑馁Y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。

　　二.成型品基本圖的設(shè)計

　　下圖是模型設(shè)計工作的大致流程：

　　初期檢討→成型品基本圖設(shè)計→模型構(gòu)造設(shè)計→產(chǎn)品圖設(shè)計→檢圖→出圖

　　塑料注射模型的設(shè)計從成型品基本圖的設(shè)計入手，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)計手法進行講解：

　　1.了解成型材料的特性： 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?

　?、谌芙雍鄣奈恢?

　?、蹥馀莸陌l(fā)生;

　　③成型品的變形;

　?、蔹c澆口的切斷痕;

　　⑥其他

　　在設(shè)計工作中，根據(jù)工作條件，采用下述方法來分析驗證：

　?、兕愃颇Ｐ偷谋容^;

　?、诹鲃颖?L/T)的計算;

　?、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;

　　②易于加工;

　?、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&pmn;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)過上述方法計算出的寸法，要經(jīng)過以下兩方面的補正：

　?、倌Ｐ椭谱魃峡尚薷男缘难a正。

　?、谄鏀?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，因細小的頂桿孔難以加工。

　?、诒M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)。

　　③頂桿要配置在型芯附近。

　?、茼敆U孔周圍 小1mm壁厚保證。

　　10.生產(chǎn)數(shù)的記入

　　三.模型構(gòu)造設(shè)計

　　成型品基本圖完成以后，即可開展 重要的工作-模型構(gòu)造圖面的設(shè)計。這部分工作占模型設(shè)計全部研討工作的80%。下面就是具體的設(shè)計流程：

　　1.成型機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。

　?、?小型厚的確認(rèn)：模型的型厚要大于注射機的 小型厚。

　?、?大開模行程的確認(rèn)。

　?、?大鎖模力的確認(rèn)。

　　⑤理論射出容量的確認(rèn)。?、薅ㄎ蝗χ睆降拇_認(rèn)(以選擇定位圈型號)。

　?、咦⑸錂C噴嘴先端形狀的確認(rèn)(以選擇澆口套型號)。

　?、?大型厚的計算T= 小型厚+ 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 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?，應(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=點澆口套長度+澆口套長度+10~20)

　　②流道板與固定側(cè)座板之間的開模距離S2(S2=拉料勾勾頭長度+3mm安全距離)

　?、壑箘勇菟ㄩL度決定(L=固定側(cè)型板厚+S1)

　　④止動螺栓頭部長度決定

　?、葜螌?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

　　⑧澆口套周邊機構(gòu)決定

　　⑨要做到使成形品頂出后自然落下的模具布局

　　6.澆口套采用PUNCH市販品

　　7.開模次序的確定，并采用相應(yīng)機構(gòu)來確保這種開模次序的實現(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：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(shè)計頂出導(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)則進行確定。

　　17.其他：至此，金型的構(gòu)造設(shè)計基本完成。

　　四.部品圖設(shè)計

　　在進行構(gòu)造設(shè)計完成以后，根據(jù)成形品基本圖和金型構(gòu)造圖進行金型部品圖設(shè)計，包括下述內(nèi)容：

　?、旁O(shè)計需加工的部品圖面。

　?、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：

　?、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：

　?、俪尚纹反绶ü睢?/p>

　?、谂c別的部品之間的關(guān)系(配合)等。

　?、郾阌诮鹦偷男拚?。

　　④機械加工方法所能達到的加工能力。

　　⑤加工費用。

　　⑥其他。

　?、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。

　　⑷澆口設(shè)計

　?、晒潭ǚ椒?/p>

　?、什馁|(zhì)、硬度的決定：考慮以下方面：

　?、俪尚纹返男螤?、寸法精度維持機能。

　?、诔尚纹繁砻嫫焚|(zhì)決定機能。

　?、勰蜎_擊，剛性、強度要足夠。

　?、苣透g性。

　?、菽湍バ?。

　　⑥機加工性。

　　⑦鏡面特性。

　?、酂醾鲗?dǎo)性。

　?、釤崽幚硇?。

　　⑩材料價格。

　　2.固定側(cè)型芯的設(shè)計：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)計大致與固定側(cè)相同，但多出頂出部分的設(shè)計內(nèi)容。至此，金型部品圖中與成形有關(guān)的部分已完成，下面進行金型構(gòu)造部分的部品設(shè)計。

　　五.檢圖

　　部品圖設(shè)計完了以后要進行檢圖，這與設(shè)計工作同等重要。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：

　?、旁敿氃O(shè)計、重要設(shè)計檢查時， 在精力充沛時進行。

　?、七B續(xù)工作1~2小時，應(yīng)休息10~15分鐘，保持頭腦清醒。

　?、遣灰獞峙率。谑≈腥〉贸砷L的經(jīng)驗。

　　⑷不要從詳細設(shè)計著手，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.重要的原則性的項目

　?、鸥鶕?jù)型芯、型腔明細表，有無遺漏設(shè)計的部分。

　?、平鹦腿?shù)是否合適。

　　⑶分型面的設(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?

　?、芍谱髻M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)?

　?、私鹦图{期可否完成?

　　⑻為保證納期，是否采取了合理的措施?

　?、统尚纹沸颓豢煞耥樌摮?

　?、纬尚纹沸托究煞耥樌摮?

　　⑾澆口、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?

　?、页尚问湛s率計算是否正確?

　　⒂鑲件分割方式是否正確?

　?、詢蓚?cè)相互配合的部件設(shè)計是否正確?

　?、粘尚螜C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)計正確與否，有無可以改進之處?

　　⑵樹脂流動的預(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)計是否正確?

　?、膳浜咸幑钍欠裾_?

　　⑹排氣道是否合適?

　?、伺浜祥g隙是否合適?

　?、萄b配時是否困難?

　　⑼拆卸是否方便?

　?、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.進行詳細檢討的部分：

　?、庞袩o尺寸相互不一致處?

　　⑵斷面形狀正確與否?

　?、遣科穫€數(shù)是否正確?

　　⑷部品材質(zhì)是否正確?

　?、尚桶鍎傂允欠駶M足要求?

　?、市颓粍傂浴姸仁欠駶M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)計是否正確?

　　⑽標(biāo)準(zhǔn)部品發(fā)注書是否有誤?

　?、峡蛻羰藰幼兏糠质欠褚讶孔兏?

　?、袕U舊圖面是否已被替換?

　　⒀寸法公差、表面粗糙度有無

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