數(shù)控模具設(shè)計模具設(shè)計概述精編

1、（數(shù)控模具設(shè)計）模具設(shè)計概述20XX年XX月峯年的企業(yè)咨詢咸問經(jīng)驗.經(jīng)過實戰(zhàn)驗證可以藩地執(zhí)行的卓越萱理方案.值得您下載擁有壹塑膠模具定義 人們?yōu)闈M足生產(chǎn)及生活的需要，按壹定的要求而制造的生產(chǎn)工具。模具即生產(chǎn)工具，壹般均可重復(fù)使用。工 業(yè)中常見的有塑膠模、 五金沖壓模、 壓鑄模、 吹塑模、擠塑模等； 廣義來講，壹些日常生活中的刀模、 紙模、 石膏模、甚至拍月餅的木板模等都可稱為模具。塑膠模具就是注塑成型生產(chǎn)中使用的模具。 塑膠模具主要是 裝在塑膠注塑機上啤塑膠產(chǎn)品時使用的，如無特別注明，以下文章中提到的模具均指塑膠模二、必備1、基礎(chǔ)知識：三角函數(shù)、平面 &立體幾何、解析幾何、工程制圖、畫

2、法幾何、機械基礎(chǔ)、五金 & 化學(xué)基礎(chǔ) 等；2 、基礎(chǔ)實踐經(jīng)驗；3 、軟件知識： AutoCAD 、PRO-E 、 UG、SilodWorks 、CATIA 、 MasterCAM 、 CIMATRONIT 、MOLDF LOW 等；三、塑膠模具結(jié)構(gòu)及分類1 ）模具的基本結(jié)構(gòu)及相關(guān)概念1 、模胚即模架： MoldBase 。模胚是整套模具的骨架， 所有模具的零部件的制作均需考慮模胚的結(jié)構(gòu)。 模胚的成本壹般占整套模具的 30% 左右，模胚由專門的大型模胚廠制造，已標準化，各模具制造廠只需根據(jù)自身的需要向模胚廠定制即可。模 胚分為面板、 A 板（前模板）、 B 板（后模板）、 C 板（方鐵）

3、、底板、頂針面板、頂針底板、司筒、導(dǎo)柱、 回針、頂針、撐頭、限位釘?shù)取Ｄ壳爸槿菂^(qū)域規(guī)模較大的模胚廠商有龍記模胚（ LKM ）、鴻豐模胚、中 華模胚等，其中又以 LKM 名氣最大，其模胚廣大模具制造廠普遍采用，品質(zhì)、精度均有保障。2 、模仁又稱型腔，即嵌入模胚模板內(nèi)的成型模芯。分為前模仁，后模仁，俗稱前模（Cavity ），后模（ Core ）。為何要在模板內(nèi)嵌入模仁呢？主要是為節(jié)約成本。 因為塑膠對模具的鋼材特性有很高的要求， 如硬度、 耐腐蝕性、耐高溫（熱變形）等；而模胚的模板則無需太高的要求。模仁硬度壹般為4565HRC ，模胚的模板硬度 3045HRC ；用作模仁的鋼料每公斤可達 RM

4、B200 ，而模胚的鋼料壹般只需 RMB2030 元。 注： HRC 為洛氏硬度。3 、唧嘴： Sprue 。注塑機炮筒的射膠嘴通過該裝置將熔融的塑膠原料注入型腔。4 、滑塊又稱行位： Slider 。為順利出模而必須使用的結(jié)構(gòu)部件。因為有些產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特殊，如有側(cè)邊有空， 有倒扣（勾）等，需用行位才可出模。5 、斜頂： Angle-Lifter 。和行位相似，也是為順利出模而必須使用的結(jié)構(gòu)部件。 6、仍有壹些和模具有關(guān)的名詞：分模線（ P/L ）、模具基準、縮水率（ Shrinkage ）、排位（ Layout ）、鋼 料、銅公（電極，其材質(zhì)有銅、石墨等）、倒扣、運水、出模斜度（ Draftan

5、gle ）、冷料井、流道、注塑仿 真、分模、出模、開 & 合模步驟、模號、拋光（省模）、軟模、硬模、模具表明處理、試模（TESTMOLD ）、改模、裝模、交模等。以下為壹套有前模行位的模具結(jié)構(gòu)圖：7、從上可見壹套模具按其各部件的功能可細分為：流道系統(tǒng)、成型系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、頂出 系統(tǒng)、開合模系統(tǒng)、復(fù)位系統(tǒng)。2 ）分類1、按結(jié)構(gòu)分為倆大類：大水口模具及細水口模具，又稱單分型面模具、雙（多）分型面模具；（三）細水口模具開模步驟說明：a、第壹步P/L-1先開約10mm距離，水口勾將把水口從產(chǎn)品拉開；b、 第二步P/L-2開至少約100mm （此距離很重要，訂模胚壹定要參考它。壹般

6、不小于成人拳頭或機械手 的尺寸，且空間大小能保證順利取出水口），水口將從此倆板間取出；c、第三步P/L-3開，取出產(chǎn)品，同樣，此距離也由產(chǎn)品的尺寸決定。2、按熱流道分為：普通流道模具及熱流道模具。熱流道模具除能滿足有特殊結(jié)構(gòu)、特大型的制品需要外， 其仍具有生產(chǎn)效率高、 無水口產(chǎn)生的特點。 從模具造價方面來說雖然貴很多， 但從長遠生產(chǎn)來講仍是很節(jié)約 成本的。圖（四）熱流道模具4、按注塑的顏色數(shù)量分為：單色模具、雙色模具、三色模具。5、 按模具鋼料之硬度又可分為軟模、硬模。硬模通常用較硬的鋼材（如LKM8407# 鋼材）制成，也有把軟 模經(jīng)熱處理得到的。壹些大 X 公司，壹般都會先開壹套軟模，待模

7、具改好，樣板 OK 后，再開幾套相同的硬 模。比如 NOKIA 的手機模具，在開發(fā)階段時就會先開軟模，正式生產(chǎn)用的必是硬模。硬模除單價高外，其 使用壽命高，啤件質(zhì)量穩(wěn)定，外觀優(yōu)良。有些硬模保養(yǎng)好的話，歷經(jīng)二十幾年幾百萬次啤塑后，其啤件仍很 漂亮，幾乎像新模時剛啤出的壹樣！五、常用塑膠原料的特性1 ）分類1、定義：塑膠即塑料是壹種以合成的或天然的高分子為主要成分的物質(zhì)，通常含有添加劑等的輔助成分，廣義地說， 他是壹種在壹定溫度及壓力下可塑造成壹定形狀的高分子有機材料。在 1996 年公布的新國標（ GB/T2035 -1996 ）對塑料重新定義為：以高聚物為主要成分，且在加工為成品的某各階段可流

8、動成型的材料。2、塑料的組成：塑料的主要成分是合成樹脂，再加上壹些添加劑及填充材料。a 、合成樹脂 人工合成的有機高分子化合物，其結(jié)構(gòu)單元主要由碳原子、氫原子、氧原子及其它如硫原 子、硅原子等通過化學(xué)鍵等連接組成。b 、填充材料 常用有玻璃纖維、碳素纖維、碳酸鈣（ CaCO3 ）、二氧化硅（ SiO2 ）、金屬粉、木粉、 棉布、石棉、云母、石粉等。c 、添加劑 常用有增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、抗靜電劑、阻燃劑、抗 UV 劑等。3 、壹般而言，塑膠原料可大分為倆大類：熱塑性塑膠（Thermoplastic ）及熱固性塑膠 （Thermosetting） 。熱塑性塑膠在常溫下通常為顆粒狀，加

9、熱到壹定溫度后變成熔融的狀態(tài)，將其冷卻后則固化成型， 若再次加熱則又會變成熔融的狀態(tài)， 而可進行再次的塑化成型。因此， 熱塑性塑膠可經(jīng)由加熱熔融而反覆固 化成型，所以熱塑性塑膠的廢料通常可回收再利用，亦即有所謂的二次料。相反的，熱固性塑膠則是加 熱到壹定溫度后變成固化狀態(tài)， 即使繼續(xù)加熱也無法改變其狀態(tài)。 因此，熱固性塑膠無法經(jīng)由再加熱來反覆 成型，所以熱固性塑膠的廢料通常是不可回收再利用的。其分類方式如下圖所示。4、塑膠按應(yīng)用的范圍也可分為通用塑膠、工程塑膠、特種塑膠；通用塑膠常見的有：PP、PVC、PE、PS、等；工程塑膠常見的有： ABS、 PC、 PMMA 、 POM 、 PA6、 P

10、A66 、 PET、 PBT、 SAN 等；特種塑膠常見的有： PPS、 PEI 等；工程塑膠往往由壹些通用塑膠改性得到；如改變某些分子結(jié)構(gòu)、添加其它成分如玻璃纖維等；工程塑膠就是被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑膠，其強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優(yōu)的塑膠。日本業(yè)界的定義為能夠做為構(gòu)造用及機械零件用之高性能塑膠，耐熱性在100 'C之上，主要運用在工業(yè)上。其性能包括：a、熱性質(zhì)：玻璃轉(zhuǎn)移溫度 仃g）及熔點仃m）高、熱變形溫度（HDT）高、長期使用溫度高（UL-746B）、使用溫 度范圍大、熱膨脹系數(shù)小。b 、機械性質(zhì)：高強度、高機械模數(shù)、潛變性低、耐磨損、耐疲勞性。c、其他

11、：耐化學(xué)藥品性、優(yōu)良的抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。2）常用塑膠原料的特性:略。3）常見塑膠原料在實際應(yīng)用中的經(jīng)驗談1、ABS料：最常用的塑膠料，很多家電產(chǎn)品的外殼均用它。具有較高的機械強度、耐熱、耐化學(xué)腐蝕性及高光澤。常見的有臺灣奇美、國喬產(chǎn)的ABS。如奇美：ABSPA757通用級，良好的高光澤性；ABSPA727電鍍級；ABSPA777D耐熱級。通常ABS的熱變性溫度不會超過 88 °CO2、 PC料：俗稱百折膠，力學(xué)性能優(yōu)良。有良好的熱穩(wěn)定性（-100126 C可穩(wěn)定使用）及透光性。常見有 德國拜爾 PC-2805、美國通用 PC-241R、141R等。3、尼龍：PA6

12、、PA66。尼龍（Nylon ）最大優(yōu)點是韌性大，耐疲勞性極佳、摩擦系數(shù)低。常用于造纖維，牙刷毛，魚絲，軸套，包裝膠膜，齒輪，電動工具外殼，電器配件等。但最大的缺點是吸水性大，而吸水的 增加使其拉伸強度急劇下降。如添加玻璃纖維可大大提高其耐溫性能，即PA66+GF15%、PA66+GF30%耐溫達180210 Co因此，沒有加玻璃纖維的尼龍不得用于有耐高溫要求的部件上。膠件啤出來后應(yīng)盡快使用，以免放置時間過長使得尼龍吸水后發(fā)生不良變化。六、塑膠模具的加工方法及工藝1）常用加工工具及機器1、 測量工具：卡尺、 千分尺、千分表、標準量塊、標準角塊、轉(zhuǎn)盤、角規(guī)、投影儀、抄數(shù)機等;2、 加工機器及設(shè)備

13、：鑼床、車床、磨床、鉆床、CNC （電腦鑼）、火花機、線切割機等。2 ）加工方法及工藝壹般模胚直接從模胚廠訂回，其加工方法這里略去。按模具設(shè)計圖紙，訂回模胚、模仁、行位、斜頂、鑲件等鋼料即可開始安排加工。按加工工藝大概分為粗加 工及精加工倆塊。模胚開框，由鑼床或電腦鑼先開粗、后精框（也可由模胚廠代為加工，但要付給相應(yīng)的費 用；壹些小型模房為節(jié)約成本往往自己加工，但效率低，精度不高），其它部件同樣也是先粗加工成粗胚， 后經(jīng)電腦鑼、火化機、線切割機精加工的到符合圖紙精度要求的零件，最后裝配入模胚成為壹套完整的模具。其流程大概如下：模胚開框模仁、行位等CNC加工銅公加工火機加工型腔（EMD ）鉗工加

14、工（FIT模）拋光（省模）裝模試模。實際制造中，幾種加工工藝交織在壹起，需要模具設(shè)計人員和模具師傅安排好各個環(huán)節(jié)，壹步岀錯，滿盆皆 負！返工往往造成對模具的損害，做岀來的模就不漂亮了。 要補救好的話，只能換料，這將增加時間和成本， 而很多時候時間是最重要的。當下模具行業(yè)競爭很激烈，客戶給模房的時間都很急，不能按時交模，最終將 失去客戶！各加工機械設(shè)備的功能簡介：1、鑼床，用于人工銑、切較形狀較簡單、規(guī)則的工件，如直線、斜線；常用來加工精度不是很高的工件， 模胚開框、模仁、行位開料等。2、 車床，主要用于圓形的工件加工，如唧嘴、定位環(huán)、法蘭、圓形模呵（CORE）、圓形銅公等；精度可 達較高的要求

15、。3、磨床 ,主要用于鋼料磨平，磨基準等，可滿足大部精度要求。4、鉆床，主要用于鉆空、攻牙、打運水孔等。5、CNC （電腦鑼） ，已成為現(xiàn)代化模具工業(yè)的標志性設(shè)備，主要用于復(fù)雜、不規(guī)則曲面的數(shù)控加工。其特 點是精度高、 可靠性好、 效率高， 基本上任何模具的加工都離不開它。 型腔、 銅公等工件的加工都由它完成； 它幾乎能夠加工任何形狀的工件。電腦鑼由計算機程式控制，因此，其操控人員 CNC 編程員除對電腦鑼加工控制軟件熟悉以外，仍要對 模具結(jié)構(gòu)及加工方法有深入的了解。壹個光懂加工軟件而不懂模具結(jié)構(gòu)及加工方法的編程員只能是紙上談 兵。壹名優(yōu)秀的編程員壹般都經(jīng)過 35 年的實踐才可達成，其薪金壹般

16、都在 RMB5.0K 之上！目前，珠三 角地區(qū)常用的加工控制軟件是： MasterCAM 、 CIMATRONIT 、 UG、 CATIA 。近倆年， UG 以其操作方便、 可靠性好、效率高、仿真性能良好而越來越受模具加工廠家的歡迎，其人才變得更搶手。6、火花機，用于電蝕工件。把電極（銅公）裝在機頭上，通過機器的內(nèi)部電路控制電流放電在工件上蝕出 和電極形狀壹樣的凹腔。工模術(shù)語： EMD 加工。7、線切割機，用于工件外形的切割。它把壹根極細的鉬絲穿過預(yù)先在工件上打的孔，依照電腦內(nèi)的數(shù)據(jù)，控制鉬絲放電及運行，在工件上割出設(shè)定的形狀。壹般鉬絲直徑為0.070.10mm ，因此，它加工的精度也很高。線

17、切割分為快走絲、慢走絲。壹般模房的線切割機都屬快走絲，慢走絲顧名思意即加工速度很慢。 它以犧牲速度換來的是高精度，基本上精密模具、壹些五金端子模具都要 用它來加工。單價為快走絲 35 倍。有個細節(jié)需提壹提，即慢走絲使用的水是純凈水。當然，它也是數(shù)控 的，需編寫計算機程式來控制。七、塑膠模具設(shè)計要點 本章為全書的重點，首先介紹模具 X 公司整體運作程序，如下圖： 本章的內(nèi)容基本圍繞上述流程進行講解。1 ）模具報價在接到客戶樣板或圖紙詢價后，應(yīng)組織相關(guān)工程師進行圖紙評審及初步報價。1、客戶圖紙評審要注意以下幾點：產(chǎn)品的材質(zhì)、尺寸、結(jié)構(gòu)，客戶對模具材料的要求及熱處理工藝。材料越好價格越高。特別仍要從

18、模具角度分析其結(jié)構(gòu)，是否需三板模、模出數(shù)、入水形式、抽芯結(jié)構(gòu)（斜頂、行位構(gòu)造）、冷卻 系統(tǒng)、開 & 合模系統(tǒng)、頂出結(jié)構(gòu)等。結(jié)構(gòu)越復(fù)雜模具造價越高。另，從簡化模具結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本、提高模具 生產(chǎn)效率、模具壽命方面，針對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，模具設(shè)計師有義務(wù)建議客戶對某些結(jié)構(gòu)細節(jié)進行變更。2 、模具報價分析圖紙評審?fù)瓿珊?，下壹步可進行報價。a、首先要見客戶的要求，因為要求決定材料的選擇以及熱處理工藝；b 、選擇好材料，出壹個粗略的模具方案圖，從中算出模具的重量（計算出模芯材料和模架材料的價格）和 熱處理需要的費用。（都是毛胚重量）；c、 加工費用，根據(jù)模芯的復(fù)雜程度，加工費用壹般和模芯材料價格是 1.53 : 1，模架的加工