一.設計準備
1. 必需的圖紙深七、金型仕樣書的內(nèi)容等的確認:
在正式的金型設計之前秸应,下列圖紙或文件通常要具備:
∑俳埂① 部品圖荆针;
〕ㄎ恕②金型設計制作仕樣書;
『奖场③設計制作契約書喉悴;
④其他
并且要對上述資料完全理解玖媚,不明確處要得到客戶的確認箕肃。
2. 把握圖面的概要
部品圖決定了金型設計的最終目的,必須透徹地理解今魔。日本客戶提供的部品圖是按照JIS制圖規(guī)定采用三角法繪制的勺像,通常由以下部分構成:
正面圖、平面圖错森、側(cè)面圖痛但、斷面圖厨杆、詳細圖、參考圖乖靠、注記翎郭、公差一覽、仕上記號一覽萤忘、標題欄蔽掀、其他 。
在視圖過程中要注意以下方面:
』谘① 公差要求較嚴格處循抱;
②對金型構造有影響的部位丰扁;
×贝铩③ 現(xiàn)有圖面無法理解的部分;
∨蕖④注記中特別突出的事項
±蛤⑤特殊的材料和熱處理要求;
〔显蟆⑥部品壁厚較薄處(t<0.6mm)
∩卫妗⑦部品壁厚較厚處;
⌒肫蕖⑧外觀上有無特別仕樣要求
∽序颉⑨三維曲面部分;
』睦簟⑩設計者敛惊、日期、納期绰更、價格等
3. 部品立體形狀的理解
部品圖是二維繪制的瞧挤,要通過視圖轉(zhuǎn)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儡湾。
準備好紙和鉛筆特恬。
首先繪制出制品的大致外形輪廓,然后再根據(jù)自己對部品圖的理解徐钠,繪制出部品各部位的斷面圖癌刽。
上述這些對將來分型面的確定、入子的分割非常重要寥伍。如果條件允許虑治,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注明了圖面中的公差撼腹、部品的材料等一些內(nèi)容前茧,必須要認真研讀玄饶。
①部品名丰浙;
±罡②圖名;
“烙场③圖番憎苦;
④材質(zhì)(包括收縮率)泽姨;
∪稹⑤仕樣,指材質(zhì)的詳細仕樣敲坏,如生產(chǎn)廠家窘问、商品名、樹脂代號宜咒;
』莺铡⑥尺度即钞;
≈郧蟆⑦設計者;
⌒灾谩⑧變更欄场晶;
5.注記部分的檢討
』觳骸⑴澆口種類、位置诗轻、數(shù)量
如無特殊要求钳宪,則金型設計者在自行決定后需征得客戶的同意。
“饩妗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使套,影響外觀,尤其對折疊部位有害鞠柄,所以設計者應遵守部品圖的規(guī)定。
〕叨帷⑶成型品表面劃傷等缺陷的規(guī)定
金型設計者應避免可能發(fā)生上述缺陷的金型結(jié)構設計烧论。
⑷未注公差的要求舒叨。
⌒Α⑸成型品形狀及尺寸上的變更需征得客戶的同意,作為金型設計者來說滔测,不可自行決斷责爹。
∫晖洹⑹主視圖的檢討
主視圖是圖面中尺寸較集中的地方,確認兩側(cè)公差及片側(cè)公差牧僻,并標記其中較嚴格者霍鹿。
⑺其他各視圖的檢討臊整。方法同上
≌侠臁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(chǎn)生一個相當大的注射壓力蛔琅。如注射機最大型締力小于注射壓力胎许,則模板之間就會產(chǎn)生縫隙,發(fā)生溢邊現(xiàn)象罗售。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)辜窑,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
≌辍⑽必要射出體積的檢討
在選擇注射機時穆碎,要進行射出體積的檢討。
包括聊吧朽缎、制品在內(nèi)的體積總和要小于注射機最大注射量的1/2~2/3
〔以丁⑾其他事項
如客戶提供的資料不全,需跟客戶聯(lián)系话肖,取得全部資料北秽。
使用彩筆標記出自己認為較重要的,以利于下一步的設計最筒。
二.成型品基本圖的設計
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贺氓,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:
〈仓① 型腔可否完全填充猫单;
②溶接痕的位置玛呐;
±什③氣泡的發(fā)生;
《撑亍④ 成型品的變形殿膏;
⑤點澆口的切斷痕炮家;
〕倔铩⑥其他
在設計工作中,根據(jù)工作條件,采用下述方法來分析驗證:
∏河① 類似金型的比較虱忙;
②流動比(L/T)的計算嘲谚;
±切ā③CAD、CAE
3. 澆口位置的確定
4. 澆口形狀的確定
5. 分型面的確定
應參照下述原則:
¢艽骸① 盡量采用平面;
÷咛省②易于加工;
③無離型不良發(fā)生;
∨迸④外觀上分割線無影響處.
6. 金型制作寸法的決定
由于塑料冷卻以后的收縮性卡儒,故金型制作寸法要考慮“成型收縮率”,方法如下:(以收縮率0.2%為例)
±汀①兩側(cè)公差: L=25±0.05 →L0=1.02×25=25.5
」峭②片側(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:
⌒蓝妗① 金型制作上可修改性的補正擎鸠。
② 奇數(shù)寸法的偶數(shù)化缘圈。
7. 拔模斜度的決定(固定側(cè))
為防止離型不良劣光,有必要在固定側(cè)型芯處設置拔模斜度,但要在成型品公差范圍內(nèi)糟把,一般以30’~3°為宜绢涡。
8. 拔模斜度的決定(可動側(cè))
如有必要,可動側(cè)也可加拔模斜度堡雁,但一般可不加搀尊。如有頂出不良,可通過加裝頂桿的方法來解決淹疙。
9. 頂桿的配置
按照以下原則:
≌肴荨① 頂出面積盡可能大,因細小的頂桿孔難以加工柴哈。
〔沟啊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)冶巴。
∥③ 頂桿要配置在型芯附近。
∏锒臁④ 頂桿孔周圍最小1mm壁厚保證。
10. 生產(chǎn)數(shù)的記入
三.金型構造設計
成型品基本圖完成以后,即可開展最重要的工作-金型構造圖面的設計析崎。這部分工作占金型設計全部研討工作的80%仁热。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勾哩,通常要留20mm以上的安全距離抗蠢。
② 最小型厚的確認
金型的型厚要大于注射機的最小型厚
∷祭汀③ 最大開模行程的確認
⊙该④ 最大鎖模力的確認
⑤ 理論射出容量的確認
∏迸选⑥ 定位圈直徑的確認(以選擇定位圈型號)
』喟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
對于多型腔模具而言威兜,要妥善安排型腔位置销斟,使之投影中心完全位于模架中心上,并使流道最短地達到均衡進料椒舵。
3. 型腔壁厚度的確定
4. 模架的選擇
對于塑料注射模具而言蚂踊,模架均已標準化。我公司均采用日本FUTABA(雙葉)的模架笔宿。在選擇模架時犁钟,除了大小規(guī)格外,應確認以下方面:
♂懵印① 導柱導套的位置恃葫,有的導柱在固定側(cè),而有的在可動側(cè)眼栽。根據(jù)需要來選擇俱菜。
② 對于各模板的厚度贸渐,應結(jié)合成型品基本圖來確認恕琅。一般來說,要使鑲件非成形部分的長度在30mm左右為宜当盘。
5. 分型動作的決定
在模板厚度確定后接窍,進行分型動作的檢討。
⊥砸蕖① 固定側(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
〈ㄏ肌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
③ 止動螺栓長度決定
L=固定側(cè)型板厚+S1
⌒臁④ 止動螺栓頭部長度決定
∮露狻⑤ 支撐導柱長度決定
L=固定側(cè)型板厚+S1+流道板厚+S2+固定側(cè)座板厚
〔蹦浮⑥ 拉料勾長度決定
⑦ 流道頂出裝置決定
∠泄隆⑧ 澆口套周邊機構決定
∽患丁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,并采用相應機構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:
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,必須開設冷卻水孔讼积,通以冷卻用水肥照。
冷卻水孔的大小與冷卻效率關系不大,中等大小的模具一般采用ф8.5的水孔即可勤众,接口處采用PT1/8的管螺紋舆绎。
冷卻水孔的位置與數(shù)量與冷卻效果有密切關系,在確定時们颜,應盡可能地靠近型腔和盡可能地多吕朵,但不要發(fā)生干涉。
11. 頂出部分的配置
結(jié)合成形品基本圖掌桩,合理配置頂桿位置边锁,注意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
澆口套頭部SR寸法要比注射機噴嘴的SR寸法大1mm左右波岛。
澆口套開口處ф寸法要比注射機噴嘴的ф寸法大0.5mm左右乾哆。
對于錐度來說,采用片側(cè)1°比較好锅吝。
13. 定位圈的配置
結(jié)合成形機仕樣
14. 排氣道的配置
為了使型腔內(nèi)空氣順利排出翩愧,有時需設排氣道。不過一般設計中不予考慮询晦,生產(chǎn)中如發(fā)現(xiàn)有排氣不良坑箭,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捉泣,從而延長頂桿弹臂、型芯壽命,防止頂桿拉傷舵素,可設計頂出導柱與頂出導套梨伸。
16. 部品番號的確定
有金型用部品番號的命名規(guī)則,按此規(guī)則進行確定弥容。
17. 其他
至此痪罐,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后葫督,根據(jù)成形品基本圖和金型構造圖進行金型部品圖設計竭鞍,包括下述內(nèi)容:
⑴設計需加工的部品圖面橄镜。
≠丝臁⑵外構件追加工部品圖面冯乘。
⑶購入部品仕樣書晒夹。
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方向與模板嵌合惋戏,注意公差與配合。Z方向采用螺釘或掛鉤或鍵固定均可他膳。
∠旆辍⑵成形部分形狀與寸法
根據(jù)成形品基本圖來決定,并考慮以下方面:
∽厮铩① 成形品寸法公差舔亭。
② 與別的部品之間的關系(配合)等椅洗。
∏苫馈③ 便于金型的修正。
∷K酢④ 機械加工方法所能達到的加工能力转甥。
⑤ 加工費用交印。
∠砹ⅰ⑥ 其他。
∏鹚蟆⑶型芯均采用掛鉤的形式與型腔件配合嫂镇,X-Y方向用公差來嚴格控制。
”尽⑷澆口設計
【好⑸固定方法
⑹材質(zhì)漓客、硬度的決定
考慮以下方面:
」谭取① 成形品的形狀、寸法精度維持機能较幌。
∽嵘② 成形品表面品質(zhì)決定機能。
≌③ 耐沖擊绢片,剛性、強度要足夠岛琼。
〉籽④ 耐腐蝕性巢株。
⑤ 耐磨性熙涤。
「蟀⑥ 機加工性。
§舸臁⑦ 鏡面特性那槽。
⑧ 熱傳導性等舔。
∩Ь摹⑨ 熱處理性。
⌒艟鳌⑩ 材料價格热跨。
2. 固定側(cè)型芯的設計
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)容碑肚。
可動側(cè)型芯悍暴、型腔設計大致與固定側(cè)相同,但多出頂出部分的設計內(nèi)容尔芯。
至此汽心,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拓嗽。
五.檢圖
部品圖設計完了以后要進行檢圖束湃,這與設計工作同等重要。在投入生產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)錯誤大愁,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袖共。
檢圖工作,可由設計者自身承擔乎壮,也可由第三者擔任敷矫。在檢圖中應把握如下原則:
⑴詳細設計汉额、重要設計檢查時曹仗,最好在精力充沛時進行。
∪渌选⑵連續(xù)工作1~2小時怎茫,應休息10~15分鐘,保持頭腦清醒妓灌。
」旄颉⑶不要懼怕失敗,在失敗中取得成長的經(jīng)驗虫埂。
∠樯健⑷不要從詳細設計著手圃验,應從總體方案開始,這樣容易發(fā)現(xiàn)大的原則性的錯誤缝呕。
“囊ぁ⑸可調(diào)查類似金型在使用過程中發(fā)生的問題,并與自己的設計工作相對照诚咪。
檢圖工作主要內(nèi)容如下:
1. 重要的原則性的項目
』椤⑴根據(jù)型芯、型腔明細表搭肠,有無遺漏設計的部分说拾。
⑵金型取數(shù)是否合適掘防。
⑶分型面的設置是否正確堡脱?是否滿足金型仕樣書的要求窿茧?
⑷型腔可否完全填充光蜀?
∷愎⑸制作費用是否在預算范圍內(nèi)?
」捞⑹成形品生產(chǎn)成本是否在預算范圍內(nèi)循谨?
⑺金型納期可否完成嗡身?
【笞病⑻為保證納期,是否采取了合理的措施慕趴?
』居⑼成形品型腔可否順利脫出?
∶岱俊⑽成形品型芯可否順利脫出躏啰?
⑾澆口耙册、流道的配置有無不當给僵?
⑿冷卻水道有無干涉處详拙?
〉奂省⒀支撐柱、頂桿饶辙、定出導向柱有無干涉胡本?
∨票⒁成形收縮率計算是否正確?
×付汀⒂鑲件分割方式是否正確粥蜘?
⒃兩側(cè)相互配合的部件設計是否正確刃拼?
∮婷濉⒄成形機取付仕樣是否滿足要求?
《罹А⒅其他特殊要求是否滿足演湘?
2. 金型構造方面的檢討
⑴目前的設計正確與否豌挫,有無可以改進之處窃裙?
⑵樹脂流動的預想是否正確泄艘?
』仑⑶型芯、型腔離型對策正確與否宗商?
∷ブ簟⑷滑塊與滑動型芯的設計是否正確?
≡U铡⑸配合處公差是否正確攒发?
⑹排氣道是否合適晋南?
』菰场⑺配合間隙是否合適?
「杭洹⑻裝配時是否困難紊扬?
⑼拆卸是否方便唉擂?
〔褪骸⑽對白化現(xiàn)象有無預防?
⊥嫠睢⑾兩側(cè)各部件之間有無干涉腹缩?
3. 進行詳細檢討的部分:
⑴有無尺寸相互不一致處空扎?
〔厝怠⑵斷面形狀正確與否?
⑶部品個數(shù)是否正確仅莲?
□似ⅰ⑷部品材質(zhì)是否正確?
』攒睢⑸型板剛性是否滿足要求癣跟?
⑹型腔剛性女骗、強度是否滿足要求景顷?
⑺澆口形狀是否合適镣逃?
∏磕小⑻加工方法是否經(jīng)過妥善考慮?
『匙瘛⑼電極設計是否正確眨仪?
⑽標準部品發(fā)注書是否有誤甜杰?
「贪帧⑾客戶仕樣變更部分是否已全部變更?
∠琢⑿廢舊圖面是否已被替換?
『沃贰⒀寸法公差里逆、表面粗糙度有無過于嚴格處?
∮米Α⒁機械加工性是否適當原押?
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