模具設(shè)計完整流程

1、設(shè)計事例研究一.設(shè)計準(zhǔn)備1. 必需的圖紙、金型仕樣書的內(nèi)容等的確認(rèn)：在正式的金型設(shè)計之前，下列圖紙或文件通常要具備： 部品圖；金型設(shè)計 制作仕樣書；設(shè)計制作契約書；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. 把握圖面的概要部品圖決定了金型設(shè)計的最終目的，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(xì)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： 公差要求較嚴(yán)格處；對金型構(gòu)造有影響的部位； 現(xiàn)有圖面無法理解的部分；注記中特別突出的事項特殊的材料和熱處理要

2、求；部品壁厚較薄處(t<0.6mm )部品壁厚較厚處；外觀上有無特別仕樣要求三維曲面部分；設(shè)計者、日期、納期、價格等3. 部品立體形狀的理解部品圖是二維繪制的，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)自己對部品圖的理解，繪制出部品各部位的 斷面圖。上述這些對將來分型面的確定、入子的分割非常重要。如果條件允許，使用粘土等輔助物 來幫助理解會更好。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、部品的材料等一些內(nèi)容，必須要認(rèn)真研讀。部品名；圖名；圖番；材質(zhì)(包括收縮率)；仕樣，指材質(zhì)的詳細(xì)仕樣，如生產(chǎn)

3、廠家、商品名、樹脂代號；尺度；設(shè)計者；變更欄；5. 注記部分的檢討澆口種類、位置、數(shù)量如無特殊要求，則金型設(shè)計者在自行決定后需征得客戶的同意。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，影響外觀，尤其對折疊部位有害，所以設(shè)計者應(yīng) 遵守部品圖的規(guī)定。成型品表面劃傷等缺陷的規(guī)定金型設(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。未注公差的要求。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(shè)計者來說，不可自行決斷。主視圖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。其他各視圖的檢討。 方法同上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(dāng)

4、大的注射壓力。如注射機(jī)最大型締力小于注射壓力，則模板之間就會產(chǎn)生縫隙，發(fā)生溢邊現(xiàn)象。必要型締力的計算如下：F=P X A F:必要型締力（Kg ）P:注射壓力（Kg/cm2 ）,取300500，視成型條件而定A :制品在注射方向上的投影面積 cm2必要射出體積的檢討 在選擇注射機(jī)時，要進(jìn)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(jī)最大注射量的 1/2 2/3（11）其他事項 如客戶提供的資料不全，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 下圖是金型設(shè)計工作的大致流程: 初期檢討f成型品基本圖設(shè)計f金型構(gòu)造設(shè)計f部品圖

5、設(shè)計f檢圖f出圖 塑料注射金型的設(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(jìn)行講解:1. 了解成型材料的特性最關(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 : 型腔可否完全填充；溶接痕的位置；氣泡的發(fā)生； 成型品的變形；點(diǎn)澆口的切斷痕；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: 類似金型的比較；流動比（L/T ）的計算；CAD、CAE3. 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 : 盡量采用平面 ; 易于加工 ; 無離型不良發(fā)生 ; 外觀上分割線無影響處 .6.

6、金型制作寸法的決定由于塑料冷卻以后的收縮性，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） 兩側(cè)公差 : L=25± 0.05 f L0=1.02X 25=25.5 片側(cè)公差 : L=3-0.2 f L0=（3+2.8）/2 X 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(bǔ)正: 金型制作上可修改性的補(bǔ)正 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，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

7、，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： 頂出面積盡可能大，因細(xì)小的頂桿孔難以加工。 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） 頂桿要配置在型芯附近。 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(gòu)造設(shè)計 成型品基本圖完成以后，即可開展最重要的工作 -金型構(gòu)造圖面的設(shè)計。這部分 工作占金型設(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(jī)金型取付仕樣的確認(rèn)： 滑桿間距的確認(rèn) 金型大小不可超過滑桿間距，通常要留 20mm 以上的安全距離。 最小型厚的確認(rèn) 金型的型厚要大于注射機(jī)的最小型

8、厚 最大開模行程的確認(rèn) 最大鎖模力的確認(rèn) 理論射出容量的確認(rèn) 定位圈直徑的確認(rèn)（以選擇定位圈型號） 注射機(jī)噴嘴先端形狀的確認(rèn)（以選擇澆口套型號） 最大型厚的計算T=最小型厚+最大開模距離-S1-S2-S2. 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，并使流道最短地達(dá)到均衡進(jìn)料。3. 型腔壁厚度的確定見P126P131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。我公司均采用日本FUTABA （雙葉）的模架。在選擇模架時，除了大小規(guī)格外，應(yīng)確認(rèn)以下方面： 導(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。 對于各

9、模板的厚度，應(yīng)結(jié)合成型品基本圖來確認(rèn)。一般來說，要使鑲件非成 形部分的長度在 30mm 左右為宜。 目前我們有 FUTABA 的標(biāo)準(zhǔn)模架 CAD 庫，可使用它來快速生成模架圖。 以下內(nèi)容需要回復(fù)才能看到5. 分型動作的決定 在模板厚度確定后，進(jìn)行分型動作的檢討。 固定側(cè)型板與流道板之間的開模距離 S1S1= 點(diǎn)澆口套長度 + 澆口套長度 +10 20 流道板與固定側(cè)座板之間的開模距離 S2S2= 拉料勾勾頭長度 +3mm 安全距離 止動螺栓長度決定L= 固定側(cè)型板厚 +S1 止動螺栓頭部長度決定 支撐導(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 拉料勾長度決定 流

10、道頂出裝置決定 澆口套周邊機(jī)構(gòu)決定 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(jī)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 RUNNER EJECTING SET（MISUMI 市販品 ）9. 支撐柱配置的檢討在注射時 ,注射機(jī)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

11、的模具一般采用巾8.5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，注意不要與冷卻水孔及支撐柱等部件 發(fā)生干涉。12. 澆口套的配置本公司均采用 PUNCH 公司的標(biāo)準(zhǔn)部品。澆口套頭部 SR 寸法要比注射機(jī)噴嘴的 SR 寸法大 1mm 左右。 澆口套開口處 巾寸法要比注射機(jī)噴嘴的 巾寸法大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(jī)仕樣，采用 PUNCH 市販品。14. 排氣道的配

12、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(yùn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行金型部品圖設(shè)計，包括下 述內(nèi)容：設(shè)計需加工的部品圖面。外構(gòu)件追加工部品圖面。購入部品仕樣書。1. 型腔部分的設(shè)計：從金型構(gòu)造圖中把型腔部分的外形提取出來。 X-Y 方向

13、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。 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： 成形品寸法公差。 與別的部品之間的關(guān)系（配合）等。 便于金型的修正。 機(jī)械加工方法所能達(dá)到的加工能力。 加工費(fèi)用。 其他。型芯均采用掛鉤的形式與型腔件配合， X-Y 方向用公差來嚴(yán)格控制。 澆口設(shè)計固定方法材質(zhì)、硬度的決定考慮以下方面： 成形品的形狀、寸法精度維持機(jī)能。 成形品表面品質(zhì)決定機(jī)能。 耐沖擊，剛性、強(qiáng)度要足夠。 耐腐蝕性。 耐磨性。 機(jī)加工性。 鏡面特性。 熱傳導(dǎo)性。 熱處理性。 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

14、考上面的內(nèi)容。 可動側(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(jìn)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(jìn)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：詳細(xì)設(shè)計、重要設(shè)計檢查時，最好在精力充沛時進(jìn)行。連續(xù)工作12小時，應(yīng)休息1015分鐘，保持頭腦清醒。不要懼怕失敗，在失敗中取得成長的經(jīng)驗。不要從詳細(xì)設(shè)計著手，應(yīng)從總體方案開始，這樣容易發(fā)現(xiàn)大的原則性的錯誤可調(diào)查類似金型在使用過程中發(fā)生的問

15、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根據(jù)型芯、型腔明細(xì)表，有無遺漏設(shè)計的部分。金型取數(shù)是否合適。分型面的設(shè)置是否正確？是否滿足金型仕樣書的要求？ 型腔可否完全填充？制作費(fèi)用是否在預(yù)算范圍內(nèi)？成形品生產(chǎn)成本是否在預(yù)算范圍內(nèi)？金型納期可否完成？為保證納期，是否采取了合理的措施？成形品型腔可否順利脫出？ 成形品型芯可否順利脫出？(11) 澆口、流道的配置有無不當(dāng)？(12) 冷卻水道有無干涉處？(13) 支撐柱、頂桿、定出導(dǎo)向柱有無干涉？)成形收縮率計算是否正確？(15) 鑲件分割方式是否正確？(16) 兩側(cè)相互配合的部件設(shè)計是否正確？(17) 成形機(jī)取付仕樣是否滿足要求？(18) 其他特殊要求是否滿足？2. 金型構(gòu)造方面的檢討目前的設(shè)計正確與否，有無可以改進(jìn)之處? 樹脂流動的預(yù)想是否正確？型芯、型腔離型對策正確與否？ 滑塊與滑動型芯的設(shè)計是否正確？ 配合處公差是否正確？ 排氣道是否合適？ 配合間隙是否合