一.設(shè)計(jì)準(zhǔn)備
1. 必需的圖紙乔胆、金型仕樣書(shū)的內(nèi)容等的確認(rèn):
在正式的金型設(shè)計(jì)之前鳖建,下列圖紙或文件通常要具備:
① 部品圖济季;②金型設(shè)計(jì)制作仕樣書(shū)淌窄;③設(shè)計(jì)制作契約書(shū);④其他
并且要對(duì)上述資料完全理解韭购,不明確處要得到客戶(hù)的確認(rèn)权炫。
2. 把握?qǐng)D面的概要
部品圖決定了金型設(shè)計(jì)的最終目的,必須透徹地理解膜狈。日本客戶(hù)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岁且,通常由以下部分構(gòu)成:
正面圖、平面圖缺沿、側(cè)面圖乃楣、斷面圖、詳細(xì)圖童叠、參考圖框喳、注記、公差一覽厦坛、仕上記號(hào)一覽五垮、標(biāo)題欄、其他
在視圖過(guò)程中要注意以下方面:
① 公差要求較嚴(yán)格處放仗;②對(duì)金型構(gòu)造有影響的部位污桦; ② 現(xiàn)有圖面無(wú)法理解的部分;④注記中特別突出的事項(xiàng) ⑤特殊的材料和熱處理要求匙监;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(wú)特別仕樣要求 ⑨三維曲面部分小作;⑩設(shè)計(jì)者亭姥、日期、納期顾稀、價(jià)格等
3. 部品立體形狀的理解
部品圖是二維繪制的达罗,要通過(guò)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(duì)此很有幫助陋沫。
準(zhǔn)備好紙和鉛筆放干。
首先繪制出制品的大致外形輪廓,然后再根據(jù)自己對(duì)部品圖的理解岁之,繪制出部品各部位的斷面圖闹彩。
上述這些對(duì)將來(lái)分型面的確定、入子的分割非常重要估宏。如果條件允許投充,使用粘土等輔助物來(lái)幫助理解會(huì)更好。
4.標(biāo)題欄的檢討
部品圖的標(biāo)題欄一般注明了圖面中的公差芙卸、部品的材料等一些內(nèi)容敷液,必須要認(rèn)真研讀。
『蟠荨①部品名粱祟;②圖名;③圖番咙驾;④材質(zhì)(包括收縮率)持偏;⑤仕樣,指材質(zhì)的詳細(xì)仕樣豺鼻,如生產(chǎn)廠家综液、商品名、樹(shù)脂代號(hào)儒飒;⑥尺度谬莹;⑦設(shè)計(jì)者;⑧變更欄桩了;
5.注記部分的檢討
「矫薄⑴澆口種類(lèi)、位置、數(shù)量
如無(wú)特殊要求蕉扮,則金型設(shè)計(jì)者在自行決定后需征得客戶(hù)的同意整胃。
⑵入子分割線(xiàn)的要求
由于入子分隔線(xiàn)會(huì)在制品表面形成接痕喳钟,影響外觀屁使,尤其對(duì)折疊部位有害,所以設(shè)計(jì)者應(yīng)遵守部品圖的規(guī)定奔则。
≌筇拧⑶成型品表面劃傷等缺陷的規(guī)定
金型設(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)。
⌒诖选⑷未注公差的要求哩晕。
⑸成型品形狀及尺寸上的變更需征得客戶(hù)的同意陡料,作為金型設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)冯爷,不可自行決斷。
∨愫薄⑹主視圖的檢討
主視圖是圖面中尺寸較集中的地方昆畜,確認(rèn)兩側(cè)公差及片側(cè)公差,并標(biāo)記其中較嚴(yán)格者灰铅。
【魏⑺其他各視圖的檢討。方法同上
「爬酢⑻必要型締力的檢討
熔融樹(shù)脂在注射時(shí)枕厅,會(huì)在金型分型面上產(chǎn)生一個(gè)相當(dāng)大的注射壓力。如注射機(jī)最大型締力小于注射壓力犁柜,則模板之間就會(huì)產(chǎn)生縫隙洲鸠,發(fā)生溢邊現(xiàn)象。必要型締力的計(jì)算如下:
F=P×A F:必要型締力(Kg)
P:注射壓力(Kg/cm2)馋缅,取300~500扒腕,視成型條件而定
A:制品在注射方向上的投影面積cm2
⑽必要射出體積的檢討
在選擇注射機(jī)時(shí)萤悴,要進(jìn)行射出體積的檢討瘾腰。
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
「猜摹⑾其他事項(xiàng)
如客戶(hù)提供的資料不全蹋盆,需跟客戶(hù)聯(lián)系,取得全部資料硝全。
使用彩筆標(biāo)記出自己認(rèn)為較重要的栖雾,以利于下一步的設(shè)計(jì)。
二.成型品基本圖的設(shè)計(jì)
下圖是金型設(shè)計(jì)工作的大致流程:
初期檢討→成型品基本圖設(shè)計(jì)→金型構(gòu)造設(shè)計(jì)→部品圖設(shè)計(jì)→檢圖→出圖
塑料注射金型的設(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析藕。
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(dòng)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(gè)方面:
≌偻ⅰ① 型腔可否完全填充;②溶接痕的位置诱紫;③氣泡的發(fā)生二焰;③成型品的變形;⑤點(diǎn)澆口的切斷痕澈越;⑥其他
在設(shè)計(jì)工作中须涕,根據(jù)工作條件,采用下述方法來(lái)分析驗(yàn)證:
×蚀骸① 類(lèi)似金型的比較;②流動(dòng)比(L/T)的計(jì)算引继;③CAD材哺、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:
① 盡量采用平面;②易于加工;③無(wú)離型不良發(fā)生;④外觀上分割線(xiàn)無(wú)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广莉,故金型制作寸法要考慮“成型收縮率”恨摩,方法如下:(以收縮率0.2%為例)
①兩側(cè)公差: L=25±0.05 →L0=1.02×25=25.5
〉录臁②片側(cè)公差: L=3-0.2 →L0=[(3+2.8)/2]×1.02=2.96
經(jīng)過(guò)上述方法計(jì)算出的寸法屋嘉,要經(jīng)過(guò)以下兩方面的補(bǔ)正:
① 金型制作上可修改性的補(bǔ)正澎灸。
≡喝② 奇數(shù)寸法的偶數(shù)化。
7. 拔模斜度的決定(固定側(cè))
為防止離型不良性昭,有必要在固定側(cè)型芯處設(shè)置拔模斜度拦止,但要在成型品公差范圍內(nèi),一般以30’~3°為宜糜颠。
8. 拔模斜度的決定(可動(dòng)側(cè))
如有必要汹族,可動(dòng)側(cè)也可加拔模斜度,但一般可不加其兴。如有頂出不良顶瞒,可通過(guò)加裝頂桿的方法來(lái)解決。
9. 頂桿的配置
按照以下原則:
≡① 頂出面積盡可能大榴徐,因細(xì)小的頂桿孔難以加工。
》唷② 盡量采用圓頂桿箕速,因方頂出孔難以加工(但利用鑲件分割線(xiàn)做出的較簡(jiǎn)單)。
③ 頂桿要配置在型芯附近茵箩。
〗庖埂④ 頂桿孔周?chē)钚?mm壁厚保證。
10. 生產(chǎn)數(shù)的記入
三.金型構(gòu)造設(shè)計(jì)
成型品基本圖完成以后脾询,即可開(kāi)展最重要的工作-金型構(gòu)造圖面的設(shè)計(jì)李狼。這部分工作占金型設(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)金型取付仕樣的確認(rèn):
「丁① 滑桿間距的確認(rèn)
金型大小不可超過(guò)滑桿間距榆模,通常要留20mm以上的安全距離。
』铡② 最小型厚的確認(rèn)
金型的型厚要大于注射機(jī)的最小型厚
』恰③ 最大開(kāi)模行程的確認(rèn)
④ 最大鎖模力的確認(rèn)
∏鞔蟆⑤ 理論射出容量的確認(rèn)
〔ぢ簟⑥ 定位圈直徑的確認(rèn)(以選擇定位圈型號(hào))
⑦ 注射機(jī)噴嘴先端形狀的確認(rèn)(以選擇澆口套型號(hào))
∠小⑧ 最大型厚的計(jì)算
T=最小型厚+最大開(kāi)模距離-S1-S2-S
2. 型腔配置方法的檢討
對(duì)于多型腔模具而言相种,要妥善安排型腔位置,使之投影中心完全位于模架中心上品姓,并使流道最短地達(dá)到均衡進(jìn)料寝并。
3. 型腔壁厚度的確定
4. 模架的選擇
對(duì)于塑料注射模具而言,模架均已標(biāo)準(zhǔn)化腹备。我公司均采用日本FUTABA(雙葉)的模架衬潦。在選擇模架時(shí),除了大小規(guī)格外植酥,應(yīng)確認(rèn)以下方面:
”鹩妗① 導(dǎo)柱導(dǎo)套的位置,有的導(dǎo)柱在固定側(cè)惧互,而有的在可動(dòng)側(cè)哎媚。根據(jù)需要來(lái)選擇。
『袄堋② 對(duì)于各模板的厚度拨与,應(yīng)結(jié)合成型品基本圖來(lái)確認(rèn)。一般來(lái)說(shuō)艾猜,要使鑲件非成形部分的長(zhǎng)度在30mm左右為宜买喧。
③ 目前我們有FUTABA的標(biāo)準(zhǔn)模架CAD庫(kù)首冒,可使用它來(lái)快速生成模架圖榔屈。
5. 分型動(dòng)作的決定
在模板厚度確定后斑宴,進(jìn)行分型動(dòng)作的檢討。
】髅① 固定側(cè)型板與流道板之間的開(kāi)模距離S1
S1=點(diǎn)澆口套長(zhǎng)度+澆口套長(zhǎng)度+10~20
≈习!② 流道板與固定側(cè)座板之間的開(kāi)模距離S2
S2=拉料勾勾頭長(zhǎng)度+3mm安全距離
③ 止動(dòng)螺栓長(zhǎng)度決定
L=固定側(cè)型板厚+S1
∪蚣汀④ 止動(dòng)螺栓頭部長(zhǎng)度決定
】砜肌⑤ 支撐導(dǎo)柱長(zhǎng)度決定
L=固定側(cè)型板厚+S1+流道板厚+S2+固定側(cè)座板厚
⑥ 拉料勾長(zhǎng)度決定
〕牍稀⑦ 流道頂出裝置決定
】型搿⑧ 澆口套周邊機(jī)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. 開(kāi)模次序的確定,并采用相應(yīng)機(jī)構(gòu)來(lái)確保這種開(kāi)模次序的實(shí)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(shí),注射機(jī)會(huì)在可動(dòng)側(cè)型板的底部產(chǎn)生一個(gè)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(gè)型腔附近為原則.
10. 冷卻水孔的決定
為了恒定模具溫度轨充,必須開(kāi)設(shè)冷卻水孔荞看,通以冷卻用水。
冷卻水孔的大小與冷卻效率關(guān)系不大蜂筹,中等大小的模具一般采用ф8.5的水孔即可稠鼻,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)系狂票,在確定時(shí),應(yīng)盡可能地靠近型腔和盡可能地多熙暴,但不要發(fā)生干涉闺属。
11. 頂出部分的配置
結(jié)合成形品基本圖,合理配置頂桿位置周霉,注意不要與冷卻水孔及支撐柱等部件發(fā)生干涉掂器。
12. 澆口套的配置
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(kāi)口處ф寸法要比注射機(jī)噴嘴的ф寸法大0.5mm左右俱箱。
對(duì)于錐度來(lái)說(shuō)国瓮,采用片側(cè)1°比較好。
13. 定位圈的配置
14. 排氣道的配置
為了使型腔內(nèi)空氣順利排出狞谱,有時(shí)需設(shè)排氣道乃摹。不過(guò)一般設(shè)計(jì)中不予考慮,生產(chǎn)中如發(fā)現(xiàn)有排氣不良跟衅,再予以解決踪觉。
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(dòng)的精度,從而延長(zhǎng)頂桿载呢、型芯壽命撕第,防止頂桿拉傷,可設(shè)計(jì)頂出導(dǎo)柱與頂出導(dǎo)套取蓝。
16. 部品番號(hào)的確定
17. 其他
至此抓深,金型的構(gòu)造設(shè)計(jì)基本完成掀尊。
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)斟记,包括下述內(nèi)容:
⊥嬖场⑴設(shè)計(jì)需加工的部品圖面。
〖栋浮⑵外構(gòu)件追加工部品圖面隘吆。
⑶購(gòu)入部品仕樣書(shū)溉贞。
1. 型腔部分的設(shè)計(jì):
≡问⑴從金型構(gòu)造圖中把型腔部分的外形提取出來(lái)。X-Y方向與模板嵌合咒循,注意公差與配合据途。Z方向采用螺釘或掛鉤或鍵固定均可。
⌒鸬椤⑵成形部分形狀與寸法
根據(jù)成形品基本圖來(lái)決定颖医,并考慮以下方面:
① 成形品寸法公差裆蒸。
∪巯簟② 與別的部品之間的關(guān)系(配合)等。
×诺弧③ 便于金型的修正佛致。
④ 機(jī)械加工方法所能達(dá)到的加工能力辙谜。
“秤堋⑤ 加工費(fèi)用。
∽岸摺⑥ 其他罐脊。
⑶型芯均采用掛鉤的形式與型腔件配合昆秩,X-Y方向用公差來(lái)嚴(yán)格控制萎雁。
⑷澆口設(shè)計(jì)
∧糁摹⑸固定方法
∪鋈狻⑹材質(zhì)、硬度的決定
考慮以下方面:
∨枋觥① 成形品的形狀实腹、寸法精度維持機(jī)能。
∷② 成形品表面品質(zhì)決定機(jī)能滥诀。
°蹇鳌③ 耐沖擊,剛性婴可、強(qiáng)度要足夠耸挟。
④ 耐腐蝕性蠕祟。
∏渖印⑤ 耐磨性。
【睹堋⑥ 機(jī)加工性午阵。
⑦ 鏡面特性享扔。
〉坠稹⑧ 熱傳導(dǎo)性。
【迕摺⑨ 熱處理性籽懦。
⑩ 材料價(jià)格氛魁。
2. 固定側(cè)型芯的設(shè)計(jì)
形狀與寸法根據(jù)成形品基本圖確定暮顺。
材質(zhì)的選擇參考上面的內(nèi)容。
可動(dòng)側(cè)型芯秀存、型腔設(shè)計(jì)大致與固定側(cè)相同捶码,但多出頂出部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容。
至此应又,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)石被。
五.檢圖
部品圖設(shè)計(jì)完了以后要進(jìn)行檢圖鲜映,這與設(shè)計(jì)工作同等重要。在投入生產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤低吠,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(qián)與精力袭仲。
檢圖工作,可由設(shè)計(jì)者自身承擔(dān)非淹,也可由第三者擔(dān)任箭基。在檢圖中應(yīng)把握如下原則:
⑴詳細(xì)設(shè)計(jì)周讯、重要設(shè)計(jì)檢查時(shí)芭甚,最好在精力充沛時(shí)進(jìn)行。
”笺濉⑵連續(xù)工作1~2小時(shí)少煮,應(yīng)休息10~15分鐘蜕逾,保持頭腦清醒。
「捅⑶不要懼怕失敗挑庶,在失敗中取得成長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)。
∪砟堋⑷不要從詳細(xì)設(shè)計(jì)著手迎捺,應(yīng)從總體方案開(kāi)始,這樣容易發(fā)現(xiàn)大的原則性的錯(cuò)誤查排。
〉手Α⑸可調(diào)查類(lèi)似金型在使用過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題,并與自己的設(shè)計(jì)工作相對(duì)照雹嗦。
檢圖工作主要內(nèi)容如下:
1. 重要的原則性的項(xiàng)目
》兑ā⑴根據(jù)型芯、型腔明細(xì)表了罪,有無(wú)遺漏設(shè)計(jì)的部分锭环。
⑵金型取數(shù)是否合適泊藕。
「ū纭⑶分型面的設(shè)置是否正確?是否滿(mǎn)足金型仕樣書(shū)的要求娃圆?
《站蟆⑷型腔可否完全填充?
」塘场⑸制作費(fèi)用是否在預(yù)算范圍內(nèi)摇皿?
⑹成形品生產(chǎn)成本是否在預(yù)算范圍內(nèi)典患?
∮厩丁⑺金型納期可否完成?
』摇⑻為保證納期膊抄,是否采取了合理的措施?
∶刃 ⑼成形品型腔可否順利脫出膛逞?
⑽成形品型芯可否順利脫出狱心?
⌒丰!⑾澆口、流道的配置有無(wú)不當(dāng)音诫?
÷阄馈⑿冷卻水道有無(wú)干涉處仿贬?
⒀支撐柱墓贿、頂桿茧泪、定出導(dǎo)向柱有無(wú)干涉?
×⒁成形收縮率計(jì)算是否正確队伟?
⒂鑲件分割方式是否正確幽勒?
∈任辍⒃?xún)蓚?cè)相互配合的部件設(shè)計(jì)是否正確?
∩度荨⒄成形機(jī)取付仕樣是否滿(mǎn)足要求锈颗?
⒅其他特殊要求是否滿(mǎn)足咪惠?
2. 金型構(gòu)造方面的檢討
』髦ā⑴目前的設(shè)計(jì)正確與否,有無(wú)可以改進(jìn)之處馁胁?
√搿⑵樹(shù)脂流動(dòng)的預(yù)想是否正確?
×鳌⑶型芯架看、型腔離型對(duì)策正確與否?
±檎啤⑷滑塊與滑動(dòng)型芯的設(shè)計(jì)是否正確锦列?
⑸配合處公差是否正確耿窍?
√茉ぁ⑹排氣道是否合適?
□伺⑺配合間隙是否合適橡吗?
⌒皇小⑻裝配時(shí)是否困難沼币?
⑼拆卸是否方便寞奸?
∏好铡⑽對(duì)白化現(xiàn)象有無(wú)預(yù)防?
∏固选⑾兩側(cè)各部件之間有無(wú)干涉隐岛?
3. 進(jìn)行詳細(xì)檢討的部分:
∶睢⑴有無(wú)尺寸相互不一致處?
【郯肌⑵斷面形狀正確與否割坠?
⑶部品個(gè)數(shù)是否正確妒牙?
”撕摺⑷部品材質(zhì)是否正確?
∠娼瘛⑸型板剛性是否滿(mǎn)足要求敢朱?
⑹型腔剛性摩瞎、強(qiáng)度是否滿(mǎn)足要求拴签?
⑺澆口形狀是否合適磕糙?
〗倌啊⑻加工方法是否經(jīng)過(guò)妥善考慮?
』灰摇⑼電極設(shè)計(jì)是否正確倍熄?
⑽標(biāo)準(zhǔn)部品發(fā)注書(shū)是否有誤膀娱?
』旒臁⑾客戶(hù)仕樣變更部分是否已全部變更?
〖谧ⅰ⑿廢舊圖面是否已被替換写并?
⒀寸法公差栓堕、表面粗糙度有無(wú)過(guò)于嚴(yán)格處于嚼?
⒁機(jī)械加工性是否適當(dāng)裤爆?
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