深圳市科翔模具有(yǒu)限公司
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區第(dì)二工業區24棟A區(qū)
一般情況下,在(zài)注塑模具設計之前,企業的生產部門要(yào)下(xià)達模具設計的任務書,模(mó)具設計人員必須首先了(le)解和熟悉任務書(shū)的內容及具體要求。分析產(chǎn)品的結構工藝性、技術要求的合理料(liào)原材料選用的合適性、采用注射成(chéng)型的可(kě)行性,進而針對產品的複雜性考慮模具設計時必須采取的對策(cè)。在此基礎(chǔ)上,注塑模具設計者才能開始設計模具。塑料產品及(jí)成型工藝分析是塑(sù)料模具(jù)設計的基礎,隻有充分了(le)解和熟悉塑料產品結構特技術要求和成型工藝要求,才(cái)能設計出適合於該產品成型的高質量(liàng)塑料模具。
1.塑料產品分析塑料產品及(jí)技術要求分析包括以下幾個方(fāng)麵:
(1)仔細閱讀塑件產品圖(tú),詳細了解塑件(jiàn)產品的幾何形狀(zhuàng)、產品的大小與壁厚、產品的複雜程度、主要的尺(chǐ)寸(cùn)與公(gōng)差、表麵粗糙度等。(2)了解產品所用的塑料原材料的牌號、生產廠家、顏色、收縮率,確認該(gāi)產品所(suǒ)使用(yòng)原材料的合適性。了解(jiě)塑料產品的產(chǎn)量(liàng)、交貨期等信(xìn)息。(3)了解產品的用途、使用場合和使用要求、各部分的作用等。(4)了解產品的其他技術要求,包括允許變形的範圍等。
2.塑件成型的工藝分析
在審讀塑料模具設計任務書即(jí)熟悉產品圖和相(xiàng)關技術要求以後,注塑模具設(shè)計者必須明確如下問題:
(1)注射成型的(de)可(kě)行性:從結構設計方麵考慮,分析產品是否適合於用注射的方(fāng)法成型,如不適合,就要求塑(sù)件產品的設計師更(gèng)改產品圖樣。從尺寸(cùn)公差精度方麵考慮,采用注射(shè)成型方法能否達到,如達不到,則要求修(xiū)改公差。
(2)注射成型可能會產生的缺陷:在注射成型的過程中(zhōng),考慮可能會產生的缺陷和避免產生缺陷的辦法與(yǔ)措施。例(lì)如塑件成(chéng)型(xíng)後是否會產生(shēng)收縮凹陷(xiàn)痕跡,是否會產生翹曲變形,是否會產(chǎn)生充(chōng)填不滿的情況,塑料件(jiàn)的端麵和外表麵是否允許有進料口及推杆(gǎn)的痕(hén)跡等,這些問題如何在模具設計和成型(xíng)工藝的(de)製訂時一一得到解決。
(3)模具(jù)設(shè)計的難點和複(fù)雜性:根據塑料產品的特點,設(shè)計人員要能夠預判注塑模具(jù)設計過程中的難點和(hé)複雜性,並(bìng)且要研究出解決這些問題的辦法。例如采用何(hé)種澆注(zhù)係統,澆口設置在哪裏合適;複雜型腔(qiāng)及型芯是否要鑲拚,采用何種鑲拚方法和加工方法;塑料件側麵的(de)凹凸和側(cè)孔的複雜(zá)程度及采用何種合適的側向(xiàng)抽芯(xīn)機構進行側向抽芯;采用何種推出機構進行脫模,如果采用推杆,推杆位(wèi)置應該選擇在什麽地方等。
二、注塑模具設計的一般步(bù)驟
注塑模具設(shè)計(jì)的一般步驟包括考慮分型麵形式與塑件在模具中位置的確定(dìng)、型腔(qiāng)數量的確定、澆注係統(tǒng)的類型和澆口位置的確定、模具型腔與型芯的基本結構確定、側向抽芯機構的確定、推出機構的確定、排氣方式的確定、冷卻係統的設計、注射機的選擇、注塑模(mó)具有關零件剛度和強度的校核、模(mó)具裝配圖與零(líng)件圖的(de)繪製和設計圖樣的複核等方麵。
1.考慮分型(xíng)麵的形式、塑件在模具中的位置
注塑模具設(shè)計的一般步驟,模具分型麵應該是由其形狀來決定的(de)。絕大部分的塑件采用平直分型(xíng)麵,但是有些塑件(jiàn)的形狀需要采用傾斜分型麵、階梯分型麵或者曲麵分型麵。選(xuǎn)擇分型麵的主要原則為:在塑件外形大(dà)輪廓處分型、有(yǒu)利於塑件的順利脫模、保證不影響塑(sù)件的尺寸精度和表麵質(zhì)量、有利(lì)於注塑模具加工及有利於型腔中氣(qì)體的排出。塑件在(zài)注塑模具中的位置一般情(qíng)況下主要以分型後留(liú)在動模為(wéi)原則,對於平直(zhí)單分型麵模具,通(tōng)常型設置在定模,主型芯設置在動模。
2.確定型腔數量
確定型腔數量的方法有兩種:一種是根據鎖模力、注射量及塑件的精度要求(qiú)、性等確定登數正的足全部條件的型腔數(shù)目為選擇;另一(yī)種是(shì)根據實際(jì)情況采用一方法進行計算,再用其他方法進行校核。由於型腔(qiāng)的排布與澆注係統密切相關,在注塑模具設計時應綜合加以多慮。型腔的排布應盡晝(zhòu)采用(yòng)平衡式布置的形式,從而(ér)使各個型腔的(de)塑(sù)件內在質量均一穩定。
3.確定澆注係統的類型和選(xuǎn)擇澆口的位置
在研讀塑料產品圖樣時,實際上應該已(yǐ)經考慮澆注係(xì)統的設計(jì)了。總結一般的經(jīng)驗,對於小型(xíng)的盒類(lèi)、圓形(xíng)蓋等塑料件(jiàn),如果澆口的(de)痕(hén)跡不(bú)影響其美觀和(hé)使用性能,通常采(cǎi)用點澆(jiāo)口進料,例如各種塑料(liào)瓶蓋;對於大、中型盒類、筒形塑(sù)料件,通常采用直接澆口(kǒu)進料,例如各種臉盆及洗衣機甩幹筒等;對於外表麵及分型麵不允許(xǔ)有澆口(kǒu)痕跡(jì)的塑料件,通常(cháng)采用在推杆開設潛伏澆口進料,例如電視機外殼(ké)及電話機麵板等;對於大多(duō)數各種淺型(xíng)腔或(huò)異形的(de)塑料件,通常采用側澆口進料。澆注係統的設計包括主流(liú)道、分流道、澆口和冷(lěng)料穴的設計,對於多型腔模具而言,澆注係(xì)統的平衡顯得很重要。澆注係統的設計還(hái)涉及模架的選用,如果采用側澆口進料,一般選用(yòng)兩(liǎng)板式(shì)模架;若(ruò)采用點澆口進料,往往選用三板式模架,以便(biàn)分別脫出澆注係統凝料和塑料件。
4.確(què)定模具型腔、型芯的基本結構
根據塑料件的形狀和(hé)尺寸,對模具型(xíng)腔、型芯進行機械加工工藝分析,然後確定是采用整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式、側(cè)壁(bì)鑲拚式還是采用四壁鑲拚式(shì),再確定安裝固定的方法(fǎ)和考慮鑲拚(pīn)結構的強度。
5.確定模具是否要采用側向抽芯機構(gòu)
注塑模(mó)具設(shè)計的一般步驟,塑件上側麵是否有側孔或者側(cè)向凹凸(tū)形狀,是確定是否需(xū)要采用側向抽芯機構的(de)依據。對於抽芯距不是很長的情況,一般采用斜導柱側向抽芯機構抽芯;對於抽芯距較長(zhǎng)的場合,通常采用液壓抽芯(xīn)機構抽芯。如果(guǒ)采用前者,盡量采用斜導柱固定在定模、側型芯滑塊安裝在動模的形式,但此時要考慮是否會產生幹涉現象,若產生,則要設計推杆先複位機構。
6.確定推出機構
在實(shí)際的生產應(yīng)用中,常用的是一次推出機構。一次推出機構有推杆、推管(guǎn)、推件板之分。一般塑件采(cǎi)用推杆推出機構。當塑件不大且是環形、筒形或者(zhě)塑件上帶有孔的凸台部分,則往往需要(yào)采用推管推出機構;如果內腔是一個(gè)比(bǐ)較有規則的薄壁塑件,例如圓形或矩(jǔ)形,此時(shí),就(jiù)可以采(cǎi)用推件(jiàn)板推出機構。推管和(hé)推件(jiàn)板推出的塑料件(jiàn),其推出端麵(miàn)不易變形,不會留下明顯的推出痕跡。
7.確定排氣方式
在一般情況下,注射模在注射成型時的氣體可以通過分型麵和推杆處的間隙排出,因此,注射模(mó)的排氣問題常常會(huì)被忽視。對於大型和高速成型的注射模,排氣問題應該引起足夠的重視。在充填模具(jù)型腔的(de)料達到的地(dì)方,常常要(yào)設置溢流槽和排氣槽。不過,排氣槽(cáo)的設計製(zhì)造也可(kě)以在試(shì)模以後進行,以便明確找到需要排氣的部位。
8.設計冷卻係統
注射模通常采用水冷卻的方式進行冷卻。根據模具型腔和型芯的大小和複雜程度的不(bú)同,首先要考慮是否要采用水冷卻的冷卻係統以及采用何種形式的冷卻回路。接著要進行計算或憑經驗確定冷卻水道的尺寸。實際上,冷卻係統(tǒng)在(zài)確定模具凹模、凸模的基本(běn)結構和推出機構設計的同時應該加(jiā)以考慮,這是因為要考慮(lǜ)給冷卻水道事先留(liú)出(chū)足(zú)夠的位置。
9.選擇合適的注射(shè)機
選(xuǎn)擇合適的注射機有兩種方法,一種方法是先憑經驗確定注射機的型號,然後對參數進行(háng)濕項校核(hé),看是否合(hé)適,如果不合適,則要重新進行選擇;另一種方法是進行各項參數的計算,然後選擇合適的注射機。各項參數的計算(suàn)和校核包括:根據塑件的重量(liàng)、在分型麵上的投影麵積(jī)、動模座板和定模座板尺寸、注塑模具的推出距離和開模距離,對注射量、鎖(suǒ)模力、注射壓力(lì)、模具與(yǔ)注(zhù)射機安裝部分相關尺寸等(děng)進行校核。
10.校核模具有關零件的剛(gāng)度和(hé)強度
對於成型(xíng)零件及主要的零部件都應該進行強度和剛度的校核,這在選擇合適(shì)的模架(jià)時就應該(gāi)考慮。一般而言,注射模的剛度問題比強度問(wèn)題顯得更為(wéi)重要。
11.繪製模具的裝配圖
裝配圖要(yào)按照製圖標準繪製,裝配圖要清楚地表明各(gè)個(gè)零件的裝配關係,以便於裝配,當(dāng)凹模和型芯鑲塊很(hěn)多時,為了便於測繪各個鑲塊零件,必須先繪製動模(mó)和定模的部件圖,在繪製部件圖的基礎上再繪製裝配圖。裝配圖上應標出必要的尺寸(cùn),如外形尺寸、定位圈直徑、極限尺寸等。在(zài)裝配圖上應該將全部零(líng)件按照順序進行(háng)編號,並且填(tián)寫標題欄和明細表。
12.繪製模具的零件圖
由模具的裝配圖和部件圖繪製模具的零件圖。繪製模具的零件(jiàn)圖的(de)一般(bān)順序(xù)是:先繪製成型零(líng)件,後繪製結構零件;先繪製內部零件,後繪製外部零件;先繪製複雜零件,後(hòu)繪製簡單零件。零(líng)件(jiàn)圖上,對於成型尺寸都應該標注(zhù)尺寸公(gōng)差,重要零件要標注幾何公差,所(suǒ)有加工麵都必須標注出表麵粗糙度,技術要求中要標明(míng)某些尺寸必須要(yào)進行的配合加工或某些尺寸及公(gōng)差所(suǒ)達到的裝配要求(qiú),此外,還(hái)必須標明所用材料的熱處理要求等。
13.注塑模具設計的一般步驟,複核設計的樣具(jù)結構、成型設備、配合尺寸及零件的可加(jiā)工性等項目進自和他人審核。對於初學的模具設計人員,能夠參加注塑模具製造的全過程,包括注(zhù)塑模具的裝配、試模、修模等,直至注塑模具正常生產為止。
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