模具設(shè)計(jì)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)序第一章前言1.2產(chǎn)品介紹2.1塑料分類(lèi)2.2.2相關(guān)的基本概念2.3聚乙烯2.3.1基本性能2.3.2模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意2.4聚丙烯2.4.3模具設(shè)計(jì)2.5聚苯乙烯2.5.4模具設(shè)計(jì)2.6.1主要優(yōu)點(diǎn)2.6.2主要缺點(diǎn)2.6.3ABS的改性2.6.4模具設(shè)計(jì)2.7聚碳酸酯2.7.3模具設(shè)計(jì)2.8聚甲醛2.8.1主要優(yōu)點(diǎn)2.8.2主要缺點(diǎn)2.8.3模具設(shè)計(jì)機(jī)預(yù)頂功能介紹2.9.1模具和注塑機(jī)的關(guān)系第三章膠件結(jié)構(gòu)3.1.1壁厚3.1.2(筋)骨位3.1.3澆口3.2模具對(duì)膠件結(jié)構(gòu)的要求3.2.1脫模斜度3.2.2擦、碰面3.2.3行位、斜頂3.2.4分模面模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)3.2.5尖、薄鋼位5.3模具強(qiáng)度3.2.6膠件出模5.3.1強(qiáng)度校核5.3.3加強(qiáng)組件強(qiáng)度5.4成型零件設(shè)計(jì)5.4.1膠料的成形收縮率5.3.3加強(qiáng)組件強(qiáng)度5.4成型零件設(shè)計(jì)5.4.1膠料的成形收縮率5.4.2脫模斜度5.4.3成形零件的工藝性5.5常用結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)5.5.1定位圈5.5.2唧咀5.5.3緊固螺釘5.5.4頂針5.5.5司筒5.5.6密封圈5.5.7拉料桿5.5.8垃圾釘5.5.9彈簧5.5.10定距拉板5.6.1視圖格式5.6.2圖紙編號(hào)5.6.3基準(zhǔn)角標(biāo)識(shí)5.6.4圖紙輸出要求3.3.1裝配干涉分析3.3.2裝配間隙3.3.3柱位、扣位連接3.4表面要求3.4.1文字、圖案和浮雕3.4.2膠件外形3.4.3表面紋理附錄1客戶(hù)資料的轉(zhuǎn)換與處理1.1資料處理1.2文件轉(zhuǎn)換第四章模具報(bào)價(jià)4.1模具類(lèi)型4.1.1二板模(大水口模)4.1.2三板模(細(xì)水口模)4.2報(bào)價(jià)圖的繪制及訂料4.2.1繪制報(bào)價(jià)圖4.2.2訂料4.2.3模具材料選用第五章模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1膠件排位5.2分模面的確定5.2.1分模面選擇原則5.2.2分模面注意事項(xiàng)及要求07/17/12模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)8.6先復(fù)位機(jī)構(gòu)8.6先復(fù)位機(jī)構(gòu)9.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則9.2流道設(shè)計(jì)9.3澆口設(shè)計(jì)9.4流動(dòng)平衡分析9.5流道脫落機(jī)構(gòu)9.6排氣第十章模溫控制10.1.1模具溫度控制的原則具溫度10.2.1冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則10.2.3冷卻實(shí)例第十一章雕刻模具11.2雕刻模具設(shè)計(jì)11.3雕刻模加工放樣雕刻、模具雕刻、電極雕刻6.2文件管理第七章行位設(shè)計(jì)7.1常用行位機(jī)構(gòu)類(lèi)型7.2行位設(shè)計(jì)要求7.3前模行位機(jī)構(gòu)7.4后模行位機(jī)構(gòu)7.5內(nèi)行位機(jī)構(gòu)7.6哈呋模7.7斜頂、擺桿機(jī)構(gòu)7.8液壓(氣壓)行位機(jī)構(gòu)第八章脫模機(jī)構(gòu)8.1頂針、扁頂針脫模8.1.1頂針、扁頂針配合間隙8.1.2頂針固定8.2司筒脫模8.2.1司筒配合要求8.2.2大司筒針固定8.3推板脫模8.3.1機(jī)構(gòu)要點(diǎn)8.3.2推板機(jī)構(gòu)示例8.4推塊脫模8.4.1機(jī)構(gòu)要點(diǎn)8.4.2推塊機(jī)構(gòu)示例07/17/12模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)第十二章雙色模具12.1.1設(shè)備技術(shù)規(guī)格12.1.2回轉(zhuǎn)板尺寸12.1.3設(shè)備頂出結(jié)構(gòu)12.2模具結(jié)構(gòu)12.2.1一般結(jié)構(gòu)12.2.2注意要點(diǎn)12.2.3后模冷卻方式12.3模具示例第十三章無(wú)流道凝料模具13.3熱唧咀的選用第十四章模具CAE應(yīng)用14.2流動(dòng)平衡14.3冷卻控制14.4收縮模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)序《工模部模具設(shè)計(jì)指引》是我們多年來(lái)在模具設(shè)計(jì)與制造中的心得體會(huì)。該指引也可作為模具設(shè)計(jì)新同事的培訓(xùn)教材，使他們能在最短時(shí)間內(nèi)熟悉業(yè)務(wù)而達(dá)到我們的要求.希望工模部的全體員工繼續(xù)把自己在工作中的成功經(jīng)驗(yàn)不斷地充實(shí)到此指引中，讓我們共享成功的經(jīng)驗(yàn),避免重犯過(guò)去的錯(cuò)誤。在此對(duì)編寫(xiě)指引以及為編寫(xiě)此指引給予幫助的同事表達(dá)衷心的感謝。工模部模具設(shè)計(jì)指引編寫(xiě)小組模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)第一章前言1.1.工模部簡(jiǎn)介VT-PL工模部建于1988年，以生產(chǎn)塑膠硅膠模為主。在模具制造與設(shè)計(jì)中，采用了CAD/CAM/CAE的技術(shù)，并裝備了一批先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備。其中有高速切削加工中心、石墨電極加工中心、慢走絲線(xiàn)切割、NC火花機(jī)、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等。應(yīng)用了工模部目前有四個(gè)模具生產(chǎn)組，其功能包括了模具CAD/CAM、EDM與裝配，除此還有模具工程組與技術(shù)支援組、模具維修組，共有員工140余人。其中工程師近30人，年產(chǎn)約400套模具。工模部以教育玩具與電話(huà)二大產(chǎn)品的塑膠模為主。1.2.產(chǎn)品介紹塑膠件以安全性為特點(diǎn)，能觸摸部分都為圓角，要經(jīng)受一定的摔機(jī)試驗(yàn)，在強(qiáng)度上也有較高的要求，雕刻件占了一定比例，外表面多為拋光面。1.2.2.電話(huà)產(chǎn)品外觀以電火花紋為主，注塑條件為高溫、高壓，故對(duì)模具有較高強(qiáng)度要求。07/17/12page6of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)第二章常用塑料的性能和注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)、功能的介紹2.1塑料的分類(lèi)2.2熱塑性塑料的分類(lèi)和相關(guān)概念2.3聚乙烯2.4聚丙烯2.5聚苯乙烯2.7聚碳酸酯2.8聚甲醛2.9常用注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)和電動(dòng)注塑機(jī)預(yù)頂功能介紹在注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，模具材料的選擇、流道系統(tǒng)的布置、冷卻方案和頂出方案的設(shè)計(jì)，都和塑料本身的性質(zhì)密切相關(guān)。盡管塑料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，系統(tǒng)地掌握其性能也比較困難，然而，對(duì)于一般的模具設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)，對(duì)塑料特性作一些基本的了解和認(rèn)識(shí)，比如：流動(dòng)性、機(jī)械性能、物理性能、化學(xué)性能及成型工藝等2.1塑料的分類(lèi)我們常說(shuō)的塑料，是對(duì)所有塑料品種的統(tǒng)稱(chēng)，它的應(yīng)用很廣泛，因此，分類(lèi)方法也各有不同。按用途大體可以分為通用塑料和工程塑料兩大類(lèi)。通用塑料如聚乙烯等，這些是日常使用最廣泛的材料，性能要求不高，成本低。工程塑料指一些具有機(jī)械零件或工程結(jié)構(gòu)材料等工業(yè)品質(zhì)的塑料。其機(jī)械性能、電氣性能、對(duì)化學(xué)環(huán)境的耐受性、對(duì)高溫、低溫的耐受性等方面都具有較優(yōu)越的特點(diǎn)，在工程技術(shù)上甚至能取代某些金屬或其它材料。常見(jiàn)的有ABS、聚酰胺(簡(jiǎn)稱(chēng)PA,俗稱(chēng)尼龍)、聚碳酸酯(PC)、按加熱時(shí)的工藝性能，塑料又可以分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩大類(lèi)。熱固性塑料在受熱后分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成網(wǎng)狀或體型而固化成型，變硬后即使加熱也不能使它再軟化。這種材料的特點(diǎn)是質(zhì)地堅(jiān)硬，耐熱性好，尺寸比較穩(wěn)定，不溶于溶劑。常見(jiàn)的化熔融，冷卻后定型，并可多次反復(fù)而始終具有可塑性，加工時(shí)所起的是物理變化。07/17/12page7of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)07/17/12page8of常見(jiàn)的有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)及其改性品種、定塑化溫度及適當(dāng)壓力下成型過(guò)程比較簡(jiǎn)單，其塑料制品具有不同的物理性能和機(jī)械2.2熱塑性塑料的分類(lèi)及相關(guān)基本概念2.2.1.熱塑性材料的分類(lèi)我們現(xiàn)在接觸的都是熱塑性塑料，熱塑性塑料可分為兩大類(lèi)：結(jié)晶形塑料和無(wú)定形塑料。所謂結(jié)晶，就是聚合物由熔融態(tài)分子的無(wú)次序狀態(tài)到凝固態(tài)有規(guī)則地進(jìn)行重排的性質(zhì)。具有這種性質(zhì)的塑料就叫結(jié)晶形塑料。反之，就叫無(wú)定形塑料，或叫非結(jié)晶形塑料。結(jié)晶形材料具有比較明顯的熔點(diǎn)，當(dāng)加工溫度進(jìn)入熔點(diǎn)后即出現(xiàn)粘流態(tài)，聚合物粘度迅速下降，發(fā)生不可逆的塑性形變。而無(wú)定形塑料，由常溫下的固態(tài)加溫直至軟化最后到粘流態(tài)，中間沒(méi)有明顯的熔點(diǎn)。作為判別結(jié)晶形塑料和無(wú)定形塑料方聚甲醛(POM)、聚酰胺、聚酯等，透明的是無(wú)定形塑料，例如聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯2.2.2相關(guān)的基本概念a.流動(dòng)性不同形態(tài)的熱塑性塑料具有不同的工藝性能、收縮性能及物理、機(jī)械性能等。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于結(jié)晶形塑料，當(dāng)加工溫度高于其熔點(diǎn)時(shí)，其流動(dòng)性較好，能很快的充滿(mǎn)型腔，它所需要的注射壓力也可以較小。而無(wú)定形塑料的流動(dòng)性較差，因此，注入型腔的速度較慢，它所需要的注射壓力也要較大。所以，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)塑料的流動(dòng)性來(lái)設(shè)計(jì)合理的流道系統(tǒng)尺寸，一方面可避免流道系統(tǒng)尺寸太大而浪費(fèi)材料，同時(shí)也延長(zhǎng)注塑成型周期，另一方面避免流道系統(tǒng)尺寸太小而導(dǎo)致充填、保壓困難。當(dāng)然，也有例外，比如，聚苯乙烯雖然是無(wú)定形塑料，但它的流動(dòng)性卻很好。在一定的溫度和負(fù)載下，熔體每10min從標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管中流出的質(zhì)量，它的單位是g/10min。對(duì)于高分子聚合物來(lái)講，在通常的注塑成型條件下，它們的流動(dòng)行為大都不服從牛頓流動(dòng)定律，屬于非牛頓流體，它們流動(dòng)剪切應(yīng)力與剪切速率的比值稱(chēng)為表觀模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)粘度。表觀粘度在一定溫度下并不是一個(gè)常數(shù)，可隨剪切應(yīng)力、剪切速率而變化，甚b.收縮性熱塑性塑料由熔融態(tài)到凝固態(tài)，都要發(fā)生不同程度的體積收縮。而結(jié)晶形塑料一般比無(wú)定形塑料表現(xiàn)出更大的收縮率和收縮范圍，且更容易受成型工藝的影響。結(jié)晶形塑料的收縮率一般在1.0%-3.0%,而無(wú)定形塑料的收縮率在0.4%~0.8%。對(duì)于結(jié)晶形塑料，還應(yīng)考慮其后收縮，因?yàn)樗鼈兠撃Ｒ院笤谑覝叵逻€可以后結(jié)晶而繼續(xù)收縮，后附表2-1:常見(jiàn)塑料的成型收縮率塑料名稱(chēng)收縮率(%)塑料名稱(chēng)收縮率(%)0.7~1.5c.流變性高聚物的流變性是指加工過(guò)程中，應(yīng)力、形變、形變速率與粘度之間的關(guān)系。這就涉及到溫度、壓力、時(shí)間及分子結(jié)構(gòu)、分子量大小及其分布對(duì)這些要素的影響。根據(jù)塑料的流變性，塑料又可分為剪敏性材料和熱敏性材料。粘度對(duì)剪切速率的依賴(lài)性越強(qiáng)，粘度隨剪切速率的提高而迅速降低，這種塑料屬于剪敏性塑料。常見(jiàn)的剪敏性塑料升而下降得越快，這種塑料屬于熱敏性塑料。常見(jiàn)的熱敏性塑料PC、PA、PMMA等等。對(duì)于高分子聚合物來(lái)講，剪切速率對(duì)以上兩種材料的粘度都有影響，剪切速率的提高都可以在不同程度上降低熔體的粘度，可以使熔體產(chǎn)生“剪切變稀”現(xiàn)象。所以，在設(shè)計(jì)07/17/12page9of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)流道系統(tǒng)時(shí)，并不是流道尺寸越大，壓力降就越小，適當(dāng)小的流道尺寸可以提高熔體的剪切速率來(lái)降低粘度，進(jìn)一步減少壓力降，這種效果對(duì)剪敏性材料來(lái)得明顯些。較小的澆口尺寸可以使增加熔體的剪切速率，產(chǎn)生大量的摩擦熱，熔體溫度明顯上升，熔體粘度跟著下降，增加流動(dòng)性。所以，小澆口的采用對(duì)于剪敏性塑料往往是成功的。但制品的壁厚較厚時(shí)，應(yīng)該考慮到保壓而適當(dāng)加大澆口尺寸以延長(zhǎng)澆口的凝固時(shí)間。d.取向效應(yīng)影響制品性能的因素還有塑料熔體在流動(dòng)過(guò)程中的取向效應(yīng)。塑料熔體的大分子在外力的作用下被拉伸而順著流動(dòng)方向互相平行排列，這種排列在塑料冷卻凝固之前來(lái)不及消除而凍結(jié)在固態(tài)制品中，便形成了取向效應(yīng)。取向效應(yīng)會(huì)使制品的整體性受到削弱，表現(xiàn)為各個(gè)的方向的物理機(jī)械性能的不一致，也可能導(dǎo)致各個(gè)方向收縮不均勻，從而可能導(dǎo)致制品翹曲變形。按熔體中大分子受力的形式和作用的性質(zhì)可分為剪切應(yīng)力作用下的“流動(dòng)取向”和受拉伸作用下的“拉伸取向”下?？刂迫∠虻臈l件有以下因素：(1)熔體溫度和模具溫度的下降會(huì)加強(qiáng)取向效應(yīng)；(2)注射壓力增加可提高剪切速率和剪切應(yīng)力而加強(qiáng)取向效應(yīng)；(3)制品厚度越薄，取向效應(yīng)越強(qiáng)；(4)較大的澆口尺寸將加強(qiáng)取向效應(yīng)。有時(shí)采取某些特別的措施增強(qiáng)取向效應(yīng)，使取向方向的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度得到提2.3聚乙烯聚乙烯(Polyethylene,簡(jiǎn)稱(chēng)PE)是塑料中產(chǎn)量最大的、日常生活中使用最普通的一種，特點(diǎn)是質(zhì)軟、無(wú)毒、價(jià)廉、加工方便。注射用料為乳白色顆粒。分子式為：由于主鏈為C-C鍵結(jié)構(gòu)，無(wú)側(cè)基，柔順性好，分子呈規(guī)整的對(duì)稱(chēng)性排列，所以是一種聚乙烯比較容易燃燒，燃燒時(shí)散發(fā)出石蠟燃燒味道，火焰上端黃色、下端藍(lán)色，2.3.1HDPE和LDPE的基本性能模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)07/17/12不透水性、抗化學(xué)藥品性都較好，在60℃下幾乎不溶于任何溶劑；耐低溫性良好，在-70℃時(shí)仍有柔軟性。缺點(diǎn)主要有：耐驟冷驟熱性較差，機(jī)械強(qiáng)度不高，熱變形溫度低。HDPE主要用來(lái)制作吹塑瓶子等中空制品，塞、小載荷齒輪、軸承、電氣元件支架等。0.910g/cm3~0.925g/cm3,結(jié)晶度55%~65%。易于透氣透濕，有優(yōu)良的電絕緣性能和耐化學(xué)性能，柔軟性、伸長(zhǎng)率、耐沖擊性、透光率比HDPE好，機(jī)械強(qiáng)度稍差，耐熱性能較差，不耐光和熱老化。大量用作擠塑包裝薄膜、薄片、包裝容器、電線(xiàn)電纜包皮和軟性注塑、擠塑件。2.聚乙烯為剪敏性材料，粘度受剪切速率的影響更明顯。3.收縮率較大且方向性明顯，制品容易翹曲變形。4.由於聚乙烯是結(jié)晶型聚合物，它的結(jié)晶均勻程度直接影響到製品密度的分布。所以，要求模具的冷卻水佈置儘可能均勻，使密度均勻，保證製品尺寸和形狀精度。2.3.2模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：1).聚乙烯分子有取向現(xiàn)象，這將導(dǎo)致取向方向的收縮率大于垂直方向的收縮率而引起的翹曲、扭曲變形，以及對(duì)制品性能產(chǎn)生的影響。為了避免這種現(xiàn)象，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意澆口位置的確定和收縮率的選擇。2).聚乙烯質(zhì)地柔軟光滑，易脫模，對(duì)于側(cè)壁帶淺凹槽的制品，可采取強(qiáng)行脫模的方式進(jìn)行脫模。3).由于聚乙烯流動(dòng)性較好，排氣槽的深度應(yīng)控制在0.03mm以下。2.4聚丙烯聚丙烯(Polypropylene,簡(jiǎn)稱(chēng)PP,俗稱(chēng)百折軟膠)由丙烯聚合而成，分子式為：屬于結(jié)晶形高聚物，有著質(zhì)輕、無(wú)毒、無(wú)味的特點(diǎn)，而且還具有耐腐蝕、耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度高的特點(diǎn)。注射用的聚丙烯樹(shù)脂為白色、有蠟狀感的顆粒。模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)聚丙烯容易燃燒，火焰上端呈黃色，下端藍(lán)色，冒少量黑煙并熔融滴落，離火后聚丙烯大致分為單一的聚丙烯均聚體和改進(jìn)沖擊性能的乙烯—丙烯共聚體兩種。共聚的聚丙烯制品其耐沖擊性比均聚聚丙烯有所改善。2.4.1PP性能上的主要優(yōu)點(diǎn)：1).由于在熔融溫度下流動(dòng)性好，成型工藝較寬，且各向異性比PE小，故特別適于制作各種形狀簡(jiǎn)單的制品，制品的表面光澤、染色效果、外傷痕留等方面優(yōu)于PE料.2).通用塑料中，PP的耐熱性最好。其制品可在100℃下煮沸消毒，適于制成餐具、水壺等及需要進(jìn)行高溫滅菌處理的醫(yī)療器械。熱變形溫度為100℃~105℃,可在3).屈服強(qiáng)度高，有很高的彎曲疲勞壽命。用PP制作的活動(dòng)鉸鏈，在厚度適當(dāng)?shù)那闆r下(如0.25~0.5mm),能承受7000萬(wàn)次的折疊彎曲而未有大的損壞。4).密度較小，為目前已知的塑料中密度最小的品種之一。常見(jiàn)塑料的密度范圍見(jiàn)表2-2:常見(jiàn)塑料密度范圍塑料名稱(chēng)密度范圍塑料名稱(chēng)密度范圍2.4.2PP性能的主要缺點(diǎn)：尺寸又易受溫度、壓力、冷卻速度的影響，會(huì)出現(xiàn)不同程度的翹曲、變形，厚薄轉(zhuǎn)折處易產(chǎn)生凸陷，因而不適于制造尺寸精度要求高或易出現(xiàn)變形缺陷的產(chǎn)品。模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)2.剛性不足，不宜作受力機(jī)械構(gòu)件。特別是制品上的缺口對(duì)應(yīng)力十分敏感，因而設(shè)計(jì)時(shí)要避免尖角缺口的存在。3.耐候性較差。在陽(yáng)光下易受紫外線(xiàn)輻射而加速塑料老化，使制品變硬開(kāi)裂、染色消退或發(fā)生遷移。2.4.3模具設(shè)計(jì)：1).成型收縮率大，選擇澆口位置時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足熔體以較平衡的流動(dòng)秩序充填型腔，確保制品各個(gè)方向的收縮一致。2).帶鉸鏈的制品應(yīng)注意澆口位置的選擇，要求熔體的流動(dòng)方向垂直于鉸鏈的軸心線(xiàn)。2.5聚苯乙烯聚苯乙烯(Polystyrene,簡(jiǎn)稱(chēng)PS、GPS,俗稱(chēng)通用級(jí)PS或硬膠)是一種無(wú)定形透明的熱塑性塑料，先由苯與乙烯加成得乙苯，再由乙苯制得苯乙烯，最后由苯乙烯加聚反應(yīng)得聚苯乙烯?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)式聚苯乙烯容易燃燒，火焰為橙黃色，濃黑煙炭束，軟化、起泡，散發(fā)出苯乙烯單體味。2.5.1PS性能的主要優(yōu)點(diǎn)：1).光學(xué)性能好。其透光率達(dá)88%~92%,可用作一般透明或?yàn)V光材料器件，如儀表、收錄機(jī)上的刻度盤(pán)、電盤(pán)指示燈、自行車(chē)尾燈的透光外罩等。2).易于成型加工。因其比熱低、熔融粘度低、塑化能力強(qiáng)、加熱成型快，故模塑周期短。而且，成型溫度和分解溫度相距較遠(yuǎn)，可供選擇范圍廣，加之結(jié)晶度低、尺寸穩(wěn)定性好，被認(rèn)為是一種標(biāo)準(zhǔn)的工藝塑料。3).著色性能好。PS表面容易上色、印刷和金屬化處理，染色范圍廣，注射成型溫度可以調(diào)低，能適應(yīng)多種耐溫性差的有機(jī)顏料的著色，制出色彩鮮艷明快的制品。2.5.2PS性能的主要缺點(diǎn)：模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)2.耐熱溫度較低。其制品的最高連續(xù)使用溫度僅為60~80℃,不宜制作盛載開(kāi)水帶來(lái)不少問(wèn)題，例如：2.5.3PS的改性為了改善PS強(qiáng)度較低、不耐熱、性脆易裂的缺點(diǎn)，以PS為基質(zhì)，與不同單體共外2.5.4模具設(shè)計(jì)：模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)俗稱(chēng)超不碎膠，是一種高強(qiáng)度改性PS,由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種組元以一定的比例共聚而成，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：三元結(jié)構(gòu)的ABS兼具各組分的多種固有特性：丙烯腈能使制品有較高的強(qiáng)度和表面硬度，提高耐化學(xué)腐蝕性和耐熱性；丁二烯使聚合物有一定的柔順性，使制件在低溫下具有一定的韌性和彈性、較高的沖擊強(qiáng)度而不易脆折；苯乙烯使分子鏈保持剛性，使材質(zhì)堅(jiān)硬、帶光澤，保留了良好的電性能和熱流動(dòng)性，易于加工成型和染色。ABS本色為淺象牙色，不透明，無(wú)毒無(wú)味，屬于無(wú)定形塑料。粘度適中，它的熔體流動(dòng)性和溫度、壓力都有關(guān)系，其中壓力的影響要大一些。ABS樹(shù)脂是一種緩慢燃燒的材料，燃燒時(shí)火焰呈黃色，冒黑煙，氣味特殊，在繼2.6.1主要優(yōu)點(diǎn)：1.綜合性能比較好：機(jī)械強(qiáng)度高；抗沖擊能力強(qiáng)，低溫時(shí)也不會(huì)迅速下降；缺口敏感性較好；抗蠕變性好，溫度升高時(shí)也不會(huì)迅速下降；有一定的表面硬度，抗抓3.耐低溫達(dá)-40℃;5.可以用涂漆、印刷、電鍍等方法對(duì)制品進(jìn)行表面裝6.較小的收縮率，較寬的成型工藝范圍。2.6.2主要缺點(diǎn)：1.不耐有機(jī)溶劑，會(huì)被溶脹，也會(huì)被極性溶劑所溶解；2.耐候性較差，特別是耐紫外線(xiàn)性能不好；3.耐熱性不夠好。普通ABS的熱變形溫度僅為95℃~98℃。2.6.3ABS的改性ABS能與其他許多熱塑性或熱塑性塑料共混，改進(jìn)這些塑料的加工和使用性能。如將ABS加入PVC中，可提高其沖擊韌性、耐燃性、抗老化和抗寒能力，并改善其加工性能；將ABS與PC共混，可提高抗沖擊強(qiáng)度和耐熱性；以甲基丙烯酸甲酯替代ABS想的工程塑料，為各行業(yè)所廣為采用。航空、造船、機(jī)械、電氣、紡織、汽車(chē)、建筑等制造業(yè)都將ABS作為首選非金屬材料。2.6.4模具設(shè)計(jì)為防止在充模過(guò)程中出現(xiàn)排氣不良、灼傷、熔接縫等缺陷，要求開(kāi)設(shè)深度不大于2.7聚碳酸酯聚碳酸酯(Polycarbonate,簡(jiǎn)稱(chēng)PC,俗稱(chēng)防彈玻璃膠)常指雙酚A型聚碳酸酯，它性能優(yōu)越，不僅透明度高，沖擊韌性極好，而且耐蠕變，使用溫度范圍寬，電絕緣性、耐候性?xún)?yōu)良，無(wú)毒。是一種有優(yōu)異工程性能的較理想的塑料，外觀透明微黃，剛聚碳酸酯的結(jié)晶傾向較小，沒(méi)有準(zhǔn)確的熔點(diǎn)，一般認(rèn)為屬于無(wú)定形塑料。流動(dòng)性較差，冷卻速度較快，制品易產(chǎn)生應(yīng)力集中。它的流變性很接近牛頓型流體，它的粘聚碳酸酯可緩慢燃燒，火焰呈黃色，黑煙炭束，熔融起泡，散發(fā)出特殊花果臭，離火后慢慢熄滅。2.7.1PC優(yōu)良的綜合性能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.機(jī)械強(qiáng)度高。其沖擊強(qiáng)度是熱塑性塑料中最高的一種，比鋁、鋅還高，號(hào)稱(chēng)“塑料金屬”;彈性模量高，受溫度影響極?。豢谷渥冃阅芡怀觯词乖谳^高溫度、較長(zhǎng)時(shí)間下蠕變量也十分小，優(yōu)于POM;其他如韌性、抗彎強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等亦優(yōu)于PA及其他一般塑料。PC的低溫機(jī)械強(qiáng)度是十分可貴的。所以在較寬的溫度范圍內(nèi)，低溫抗沖擊能力較強(qiáng)，耐寒性好，脆化溫度低達(dá)-100℃;模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)能仍保持不變；直方向的收縮基本一致。在很寬的使用溫度范圍內(nèi)尺寸可靠性高。泡、破裂；和鐳射唱片、鐳射影碟等。2.7.3模具設(shè)計(jì)澆口、扇形澆口、護(hù)耳式澆口；3.熔體的凝固速度較快，流動(dòng)的不平衡對(duì)充填過(guò)程影響明顯。為了防止滯流，型腔應(yīng)該獲得較好的充填秩序；轉(zhuǎn)角處要用圓弧過(guò)渡，圓弧半徑不小于1.5mm。2.8聚甲醛模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)07/17/12聚甲醛(Polyoxymethylene,簡(jiǎn)稱(chēng)POM,俗名賽鋼)是一種沒(méi)有側(cè)鏈、高密度、高結(jié)晶度的線(xiàn)型聚合物，聚有優(yōu)異的綜合性能。這種材料最突出的特性是具有高彈性模率影響，是一種剪敏性材料，按分子鏈化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，聚甲醛可分為均聚和共聚兩種。均聚物的密度、結(jié)晶度、機(jī)械強(qiáng)度等較高，共聚物的熱穩(wěn)定性、成型加工性、耐酸堿性較好。聚甲醛容易燃燒，火焰上端黃色、下端藍(lán)色，并熔融滴落，散發(fā)出強(qiáng)烈的刺激性甲醛味，魚(yú)腥臭，離火后能繼續(xù)燃燒。a.POM具有良好的耐疲勞性和抗沖擊強(qiáng)度，適合制造受周期性循環(huán)載荷的齒輪類(lèi)作密封零件；d.耐熱性較好。在較高溫下長(zhǎng)期使用力學(xué)性能變化不大，均聚POM的工作溫度在e.吸水率低，成型加工時(shí)，對(duì)水分的存在不敏感。2.8.2主要缺點(diǎn)：a.凝固速度快，制品容易產(chǎn)生皺紋、熔接痕等表面缺陷；b.收縮率大，較難控制制品的尺寸精度；c.加工溫度范圍較窄，熱穩(wěn)定性差，即使在正常的加工溫度范圍內(nèi)受熱稍長(zhǎng)，也會(huì)發(fā)生聚合物分解；2.8.3模具設(shè)計(jì)a.在熔融態(tài)時(shí)，凝固速度快，結(jié)晶度高，體積收縮大，為滿(mǎn)足正常的充填和保壓，要求澆口尺寸大一些，且流動(dòng)平衡性好一些；b.剛性好而韌性不足，弧形澆口不適合于POM,以防澆口斷裂而無(wú)法正常脫模；c.為防止POM分解而腐蝕型腔，型腔材料應(yīng)該選用耐腐蝕的材料模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)d.POM熔體流動(dòng)性較好，為防止排氣不良、熔接痕、灼傷變色等缺陷，要求模具開(kāi)設(shè)良好的排氣槽，深度不超過(guò)0.02mm,寬度在3mm左右。2.9常用注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)和電動(dòng)注塑機(jī)預(yù)頂功能介紹2.9.1模具和注塑機(jī)的關(guān)系為了降低注塑生產(chǎn)的成本，我們希望一套模具能在盡可能小的機(jī)型上生產(chǎn)，所以，工程師在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮能否在滿(mǎn)足模具強(qiáng)度的條件下，將模坯尺寸控制在較小機(jī)型的容模范圍。下面是我們常用注塑機(jī)系列日鋼機(jī)、川口機(jī)和法蘭克機(jī)的有關(guān)參數(shù)表：額定鎖模力(噸)機(jī)型螺桿型號(hào)額定射膠量(克)容模尺寸(寬*高*厚度范圍)ABABABA07/17/12模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)BABAABABBBBA07/17/12page20of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)1.正常情況下，鎖模力不應(yīng)超過(guò)額定鎖模力的90%;3.正常使用射膠量(以GPPS為標(biāo)準(zhǔn))范圍：大于是15%額定射膠量，小于85%額定射膠量；4.正常使用容模尺寸，表中給定的寬度和高度尺寸減5mm,最小厚度加5mm,最圖1-1:預(yù)頂機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖07/17/12page2lof模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)2.9.3J850E-C3注射機(jī)的固定墊板尺寸由于J850E-C3注射機(jī)的最小合模厚度為550.0mm,為滿(mǎn)足合模要求，通常給07/17/12page22of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)第三章膠件結(jié)構(gòu)提出改進(jìn)方案，并知會(huì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員，由其確認(rèn)。3.1注塑工藝對(duì)膠件結(jié)構(gòu)的要求使膠件表面產(chǎn)生缺陷。膠件大小而定。對(duì)已建3D模型之膠件，應(yīng)用Pro/E進(jìn)行截面分析，可發(fā)現(xiàn)膠件壁厚不題，其步驟：分析起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)，確定分析所對(duì)應(yīng)的平行截面]→所示。圖3.1.10.3mm,易產(chǎn)圖3.1.207/17/12模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)大，則允許最大流程越長(zhǎng)?？衫藐P(guān)系式或圖表(見(jiàn)《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》68～69頁(yè))校核膠件成形的可能性。膠件壁厚為2.5mm,常規(guī)成形條件，其常用料的流程如下：ABS:流程220mm;PC:流程120mm;HDPE:流程280mm;常見(jiàn)壁厚不均會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題：(1)局部厚膠位如圖3.1.1所示，易產(chǎn)生表面收縮凹陷。(2)如圖3.1.2所示，膠件兩邊薄膠位，易產(chǎn)生成形滯流現(xiàn)象。(3)止口位如圖3.1.3所示，膠厚采用漸變方法以消除表面白??；另有膠件內(nèi)部拐角位增加圓角使其壁厚均勻。膠厚突變易產(chǎn)生白線(xiàn)角位增加圓角使其壁厚均勻。膠厚突變易產(chǎn)生白線(xiàn)壁厚不均勻影響流動(dòng)圖3.1.3(4)如圖3.1.4所示，膠件平面中間凹位過(guò)深，實(shí)際成形膠件產(chǎn)生拱形變形；解決變形的方法是減小凹位深度，使壁厚盡量均勻。中間凹位過(guò)深實(shí)際產(chǎn)生拱形變形圖(5)如圖3.1.5所示，尖角位表面易產(chǎn)生烘印，避免烘印的辦法是加圓角過(guò)渡。3.1.2(筋)骨位減小凹位深度，解決變形尖角位表面易產(chǎn)生烘印加圓角避免烘印膠件骨位其作用有增加強(qiáng)度、固定底面殼、支撐架、按鍵導(dǎo)向等。由于骨位與膠件殼體連接處易產(chǎn)生外觀收縮凹陷；所以，要求骨位厚度應(yīng)小于等于0.5t(t為膠件壁如圖3.1.6所示。為改善某些深骨位的流動(dòng)狀況，骨位上增加走圖3.1.6膠米仔；如圖3.1.7所示喇叭骨加走膠米仔，模具制作鑲件。喇叭骨加走膠米仔圖3.1.73.1.3澆口膠件澆口位置和入澆形式的選擇，將直接關(guān)系到膠件成形質(zhì)量和注射過(guò)程能否順利進(jìn)行。膠件的澆口位置和形式，應(yīng)進(jìn)行分析確定；對(duì)客戶(hù)膠件資料中已確定的澆到膠件各個(gè)部到膠件各個(gè)部型腔末端，并使其流程為最短，如圖3.1.8所示；圖3.1.8膠片入澆止口與入澆膠片根部斷開(kāi)，膠片入澆止口與入澆膠片根部斷開(kāi)，圖3.1.9整方便，不影響膠件的外觀，如圖3.1.9所示；面附近；(7)避免澆口處產(chǎn)生氣烘、蛇紋等現(xiàn)象，如圖3.1.10圖3.1.11圖3.1.12所示；止口位膠片潛入澆口，避免圖3.1.10外表面有氣烘圖3.1.11山L三點(diǎn)入澆，減小流動(dòng)的收縮不一致(各向異性),提高膠件精度圖3.1.12圖3.1.13流動(dòng)各向異性，使膠件產(chǎn)生翹曲變形、應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象，如圖3.1.13圖3.1.14所示。對(duì)一些膠料充模流動(dòng)復(fù)雜的膠件，以及，對(duì)一些膠料充模流動(dòng)復(fù)雜的膠件，以及，一模多腔或多種成品的模具如圖3.1.15所示，入澆口位置和尺寸的確定，可申請(qǐng)借助CAE(Moldflow軟件)分析解決。母每由由page26of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)07/17/12page27of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)3.2模具對(duì)膠件結(jié)構(gòu)的要求分析膠件結(jié)構(gòu)是否符合模具成形和出模的要求，可從如下幾方面進(jìn)行：脫模斜度、擦碰位、行位、斜頂、尖薄鋼位、出模。3.2.1脫模斜度膠件必須有足夠的脫模斜度，以避免出現(xiàn)頂白、頂傷和拖白現(xiàn)象。脫模斜度與膠常用膠料最小脫模斜度的推薦值(見(jiàn)《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》67頁(yè))。對(duì)膠件3D文件中沒(méi)有脫模斜度要求的部位，參照技術(shù)說(shuō)明中一般脫模斜度的要求。膠件外觀表面對(duì)已建3D模型之膠件，應(yīng)用Pro/E進(jìn)行脫模斜度檢查，其步驟如下：DraftCheck→[給定最大斜度值，選分析Part或Surface,確定分析所對(duì)應(yīng)的方向應(yīng)注意，在修改膠件脫模斜度時(shí)，還需保證膠件裝配關(guān)系和外觀的要求，如圖3.2.2擦、碰面模具擦、碰面如圖3.2.2所示。模具的模具上擦面預(yù)載模具上擦面(2)減少磨損。分析擦、碰面可從如下幾方面考慮；圖3.2.2(1)保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。如圖3.2.3為避免模具凸出部位變形或折斷，設(shè)計(jì)上B/H之值大于等于1/3較合理。07/17/12page28of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖3.2.3(2)防止產(chǎn)生披峰。如圖3.2.3所示，碰面貼合值E/1.2mm。如圖3.2.4圖3.2.5圖3.2.4圖3.2.5(3)便于模具加工和維修。如圖3.2.6圖3.2.7所示，轉(zhuǎn)軸位模具上制作鑲件。轉(zhuǎn)軸圖3.2.63.2.3行位、斜頂模具制作擦面圖3.2.7—側(cè)孔，芯抽出，此機(jī)構(gòu)稱(chēng)行位。如圖3.2.8所—側(cè)孔，圖3.2.8圖3.2.8page29of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖3.2.9H一圖3.2.10于抽芯距離(B>H)如圖3.2.10所示，防止頂出干涉。圖3.2.11圖3.2.12出模。3.2.4分模面圖3.2.13圖3.2.13所示。(2)將膠件有同軸度要求或易錯(cuò)位的部分， 07/17/12圖3.2.14ge30of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)放置分模面同一側(cè)，如圖3.2.14圖3.2.15所示。膠件內(nèi)小孔與沉孔為同一對(duì)稱(chēng)面，防止臺(tái)階邊錯(cuò)位此分模面在沉孔底面，使小孔與沉孔不在同一側(cè)，易產(chǎn)生模具積累誤差，造成兩孔錯(cuò)位圖3.2.15(3)考慮脫模斜度造成的膠件大、小端尺寸差異，如圖3.2.16所示。按鍵孔，分按鍵孔，分模面放在中間，減小兩端尺寸差異模具分模面膠件圖圖3.2.16以避免采用復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)，如圖3.3.16圖3.3.17所示。行位抽芯結(jié)構(gòu)(容易)圖3.3.16圖3.3.173.2.5尖、薄鋼位避免影響模具強(qiáng)度及使用壽命的尖、薄鋼位。一般尖、薄鋼位在膠件上不易反映出來(lái)，分析它應(yīng)結(jié)合膠件的模具情況。模具上產(chǎn)生尖、薄鋼位的原因有兩方面膠件結(jié)構(gòu)和模具結(jié)構(gòu)。模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)(1)膠件結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的尖、薄鋼位。如圖3.2.18圖3.2.19所示，膠件雙叉骨，模圖3.3.18圖3.3.19圖3.3.18現(xiàn)尖鋼；模具結(jié)構(gòu)如圖3.2.21所示，此方法分模，出現(xiàn)尖鋼；圖3.2.22所示，分模面延圓弧法線(xiàn)方向，可避免尖鋼。圖3.2.20圓角尖鋼放大圖尖鋼放大圖-圖3.2.21尖鋼圖3.2.223.2.6膠件出模局部放大圖模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)膠件的出模通常使用頂針、司筒和推板頂出。若膠件上有特殊結(jié)構(gòu)或表面光潔度要求時(shí)，需采用其它方式出模，如頂塊頂出、斜向頂出、螺紋旋轉(zhuǎn)出模、二次頂出等。對(duì)某些透明膠件的頂出，還須注意頂出痕跡不能外露。如圖3.2.23所示，推板頂出。圖3.2.23如圖3.2.24所示，膠件為透明薄片，為避免頂出夾線(xiàn)痕跡，采用頂塊頂出；注意，此類(lèi)膠件底邊不要有圓角，防止頂出痕跡透出。避免頂出夾邊不能有圓底邊有圓角，頂出夾線(xiàn)痕跡易透出如圖3.2.25所示，膠件有內(nèi)圖3.2.24.次頂出機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)膠件出模。膠件內(nèi)169圖3.2.25二次頂出機(jī)構(gòu) page33of3.3產(chǎn)品裝配對(duì)膠件結(jié)構(gòu)的要求3.3.1裝配干涉分析之間的間隙或干涉情況)→[選擇分析的兩個(gè)Part或Surface]→Compute。件與零件之間的干涉情況)→[選擇整個(gè)組合]→Compute(得出整個(gè)組合中，各零3.3.2裝配間隙(1)固定件之間配合間隙0～0.1mm,如圖3.3.1所示；圖3.3.2圖3.3.1圖3.3.2(2)面、底殼止口間隙0.05～0.1mm,如圖3.3.2所示；的活動(dòng)間隙(單邊)0.15～0.25mm;異形按鈕的活動(dòng)間隙0.3～0.35mm,如圖3.3.3所規(guī)則按3.3.3柱位、扣位連接或扣位尺寸更改后，應(yīng)對(duì)其配合膠件尺寸也進(jìn)行更改。圖3.3.4圖3.3.5常見(jiàn)柱位尺寸加火山口數(shù)據(jù)如下表：數(shù)值螺絲規(guī)格高度H頂出方式火山口直徑火山口底膠厚H1吊針底膠厚頂針M2.6同筒頂針1)上述數(shù)據(jù)平均膠厚為2.5,如圖3.3.6所1)上述數(shù)據(jù)平均膠厚為2.5,如圖3.3.6所火箭腳9圖3.3.6模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)07/17/12page36of3)對(duì)有火山口的螺絲柱，原則上都應(yīng)設(shè)置火箭腳，以提高強(qiáng)度及便于膠料流動(dòng)。模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)指各膠件在裝配后，外露部分的狀況；其膠件表面的文字、圖案、紋理、外形及3.4.1文字、圖案和浮雕膠件上直接模塑出的文字、圖案，如客戶(hù)無(wú)要求，可采用凸形文字、圖案。膠件的文字、圖案為凹形時(shí)，模具上則為凸形，模具制作相對(duì)復(fù)若采用電極加工文字、圖案，其膠件上文字(1)膠件上為凸形文字、圖案，凸出的高度0.2～0.4mm為宜，線(xiàn)條寬度不小于(2)膠件上為凹形文字或圖案，凹入的深度為0.2～0.5mm,一般凹入深度取0.3mm為宜；線(xiàn)條寬度不小于0.3mm,兩條線(xiàn)間距離不小于0.4mm,如圖3.4.2所示。黑色位、為凸出黑色位、為凸出面k-0.4黑色位為凹入面圖3.4.1圖3.4.2圖3.4.1膠件表面浮雕的制作，常用雕刻方法加工模具。由于膠件3D文件不會(huì)有浮雕造型，2D文件上浮雕的大小也是不準(zhǔn)確的，其浮雕的形狀是依照樣板為標(biāo)準(zhǔn)。因此，模具設(shè)計(jì)和制造人員，應(yīng)了解雕刻模制作過(guò)程；對(duì)雕刻模的制作配合，如何定位，都應(yīng)在分析中確定。3.4.2膠件外形膠件外形應(yīng)符合各類(lèi)型產(chǎn)品的安全標(biāo)準(zhǔn)要求。膠件上，不應(yīng)出現(xiàn)鋒利邊、尖銳點(diǎn)；對(duì)拐角處的內(nèi)外表面，可用增加圓角來(lái)避免應(yīng)力集中，提高膠件強(qiáng)度，改善膠件的流動(dòng)情況，如圖3.4.3所示。07/17/12page37of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造中修整電極，來(lái)滿(mǎn)足光順曲面的要求，如圖3.4.4所示。圖3.4.3應(yīng)加圓角。圖3.4.3圖3.4.3應(yīng)加圓角。3.4.3表面紋理火花紋兩種。其脫模斜度(見(jiàn)3.2.1節(jié))。當(dāng)膠件表面還需噴油、絲印時(shí)，膠件表面應(yīng)為光面或幼紋面(Ra<6.3),紋面過(guò)粗易產(chǎn)生溢油現(xiàn)象。絲印面選在膠件凸出或平整部位較好；噴油后的表面，會(huì)放大成型時(shí)產(chǎn)生的表面痕跡。模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)附錄1客戶(hù)資料的轉(zhuǎn)換與處理(1)圖紙資料根據(jù)圖紙建成3D膠件模型或2D圖形。(2)樣板資料實(shí)測(cè)樣板，建成3D膠件模型或2D圖形。另外，依據(jù)樣板采用雕刻方法加工模具。(3)電子文件括2D或3D電子文件；常見(jiàn)2D格式為：xxx.prt、xxx.dwg、XXx.dxf1.2文件轉(zhuǎn)換本軟件的文件?？上仍贏utoCAD軟件內(nèi)，輸出一個(gè)低版本的xxx.dwg或xxx.dxf文不兼容高版本軟件的文件。可在高版本Pro/E上輸出xxx.stp或xxx.igs文件，再到即代表這些區(qū)域需要修補(bǔ)。07/17/12圖1-1剝離曲面另一個(gè)曲面。圖1-2所示。(4)曲面丟失，呈現(xiàn)缺面。(5)部分曲面被打亂。(6)一些輔助曲面都被轉(zhuǎn)入，呈亂面。補(bǔ)方式如下：圖1-2圖1-2圖1-3圖1-3面，其步驟；Feature→Redefine→[選轉(zhuǎn)入進(jìn)來(lái)的曲面任意處]→HealGeometry(幾何整修)→Delete→[選預(yù)刪除的多余曲面]。(2)軟件自動(dòng)修補(bǔ)小裂縫，其步驟；Feature→Redefine→[選轉(zhuǎn)入進(jìn)來(lái)的曲面任意處]→HealGeometry→Manual(手動(dòng)修整邊界線(xiàn))→FixBndries(修整邊界線(xiàn))→ZipGaps(修補(bǔ)小裂縫)(3)軟件無(wú)法自動(dòng)修補(bǔ)的裂縫，其修補(bǔ)步驟；Feature→Redefine→[選轉(zhuǎn)入進(jìn)來(lái)的曲面任意處]→HealGeometry→Manual→FixBndries→EditBndry(編輯裂縫面的邊界線(xiàn))→[選需修補(bǔ)曲面]端點(diǎn)移動(dòng)，如圖1-4所示)→Done新端點(diǎn)圖1-4模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)07/17/12page41of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)第四章模具報(bào)價(jià)模具報(bào)價(jià)或模具訂料，系指模具設(shè)計(jì)和制造前的準(zhǔn)備工作。根據(jù)客戶(hù)提供的膠件報(bào)價(jià)(參考)資料或正式膠件資料，確定膠件在模具中的位置和數(shù)量，以及模坯和模料的尺寸、材料。注射模具類(lèi)型依據(jù)模具基本結(jié)構(gòu)分為兩類(lèi)：一類(lèi)是二板模也稱(chēng)大水口模；另一類(lèi)是三板模也稱(chēng)細(xì)水口模。其它特殊結(jié)構(gòu)的模具，也是在上述兩種類(lèi)型的基礎(chǔ)上改變，如哈夫模、熱流道模、雙色模等。所有模具按固定在注射設(shè)備上的需要，又有工字模和直身模之分；通常模具寬度尺寸小于等于300mm,選擇工字模如圖4.1.1所示；寬度尺寸大于300mm,選擇直身模如圖4.1.2所示。圖4.1.1(工字模)圖4.1.2(直身模)07/17/12二板模是指那些能從分模面分開(kāi)成前、后兩半模的模具。二板模常見(jiàn)類(lèi)型如下前、后模通框圖4.1.3行位模不用通框，導(dǎo)柱加長(zhǎng)(引導(dǎo))圖4.1.5推板模，前模通框圖4.1.4哈夫模圖4.1.6模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)4.1.2三板模(細(xì)水口模)三板模主要由三個(gè)部分或模板組成，開(kāi)模后，各模板之間相隔一段距離，膠件從形成分模面的兩塊模板之空間距離落下，澆道則從另一空間距離落下(這是對(duì)冷流道模具來(lái)講),這種把膠件與澆道分隔開(kāi)的模具稱(chēng)三板模。三板模如圖4.1.7所示，其開(kāi)模間距);呵中鑲件 墊板A水口邊針板邊澆道分開(kāi)面膠件分開(kāi)面邊釘(導(dǎo)柱)Cpo-圖4.1.707/17/12page44of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)07/17/12page45of4.2報(bào)價(jià)圖的繪制及訂料模具報(bào)價(jià)資料有報(bào)價(jià)圖和訂料單；報(bào)價(jià)圖也是模具最初的設(shè)計(jì)方案，它為模具訂料提供參考說(shuō)明。4.2.1繪制報(bào)價(jià)圖非通框模具報(bào)價(jià)圖如圖4.2.1圖4.2.2所示。公母公母—400.00—344.00虧+擊三樂(lè)行位開(kāi)槽邊釘B+4圖4.2.1呵中鑲件線(xiàn)切割用料圖(1)模具因行位或其它特殊結(jié)構(gòu)使得模框呵中鑲件線(xiàn)切割用料圖(2)線(xiàn)切割用料圖中，料邊距離f=30mm,(3)由于行位引導(dǎo)伸長(zhǎng)，所以邊釘需加長(zhǎng)。通框模具報(bào)價(jià)圖如圖4.2.3圖4.2.4所示。針板邊針板邊page46of田違中④07/17/12圖4.2.3模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)呵中鑲件線(xiàn)切割用(1)在模具結(jié)構(gòu)允許的條件下，方鐵寬度加寬料(N值加大),提高托板強(qiáng)度，使C=5～15mm。(2)模具(寬X高)為/450X450mm時(shí)：當(dāng)模寬時(shí)，增加四個(gè)針板邊。(3)因有吊環(huán)螺釘孔，針板邊到邊框距離M/40mm。(4)模具精框角位R值：當(dāng)框深1～50mm,R=13mm;當(dāng)框深51～100mm,R=16.5mm。圖4.2.4(1)依據(jù)模腔數(shù)要求，進(jìn)行膠件排位(詳見(jiàn)5.1節(jié))。(3)繪出模具機(jī)構(gòu)的大體形狀及位置要求，如行位斜度、(4)選定方鐵高度，根據(jù)膠件各部位脫出后模型腔所需最大長(zhǎng)度，使得H/膠件脫模(5)繪出模具前、后模最大料厚要求如圖4.2.3所示，前模厚Q,后模厚K。(6)適當(dāng)調(diào)整模具外形尺寸(寬X高X厚),使模具能在最經(jīng)濟(jì)(較小)的注射設(shè)備上生產(chǎn)。4.2.2訂料訂料是在已有報(bào)價(jià)圖的基礎(chǔ)上，繪制模坯簡(jiǎn)圖，填寫(xiě)訂料單，如圖4.2.5圖4.2.6所示。07/17/12圖4.2.5(模坯簡(jiǎn)圖)page47of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)工模訂料單大水口否細(xì)水口是成品編號(hào)板厚厚桐長(zhǎng)件數(shù)材料邊方向11王21王31王41王精、通銀分中：326X41051王精，通銀分中：326X41061王7t10高2鐵81王91王1王邊釘位置邊釘水口邊邊釘針鎖邊位置零件邊釘HK胚司H農(nóng)水口邊H.K4-中40X355水口邊司HX4--中404中30針板進(jìn)H上針板司H.K碼模坑牧1模爆件：7OX326K410M238H可中銀件：78X240X870王牌方鐵碼樓杭拉金十字公劍胚頭公剛以上鋼料均需鑼操正斷尺。坯簡(jiǎn)圖和訂料單的制作需注意以下幾點(diǎn)：(1)為使模坯簡(jiǎn)圖和訂料單傳送(FAX)清楚，簡(jiǎn)圖和料單中的數(shù)值(除特殊值外)以整數(shù)表示。模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)(3)模具前、后模型腔板(如圖4.2.6所示，板4、板5),須注明開(kāi)精框或粗框，須詳細(xì)繪出注明。度方向兩邊中間位制作吊環(huán)孔。余量，在報(bào)價(jià)圖(如圖4.2.3所示，料厚Q、K值)厚度尺寸上加厚1～2mm;另外，所訂鑲件鋼料需注明“鑼磨正曲尺”。4.2.3模具材料選用現(xiàn)本公司常選擇的鋼材廠(chǎng)家為“利昌五金機(jī)械鋼材”;常用模具材料如下表：材料牌號(hào)出廠(chǎng)硬度適用模具適用塑料熱處理備注需拋光的前模、前模鑲件淬火至HRC54不耐腐蝕火焰加硬至需拋光的前模、前模鑲件預(yù)加硬、不須淬火(大模)前模、后模、鑲件、行位淬火至HRC54退火≤HRC20鏡面模、前模、后模淬火至HRC57耐腐蝕、透明件退火≤HRC18淬火至HRC54鏡面模、前模、后模淬火至HRC48預(yù)加硬、不須淬火模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)黃牌鋼(大模)后模、模板、后模鑲件(含模鑲件、呵鑲件)不耐腐蝕(小模)前模、鑲件、行位預(yù)加硬、不須淬火需拋光的前模、后模、鑲件、行位淬火至HRC48耐腐蝕需紋面的前模、后模、鑲件、行位(大模)前模、后模、鑲件、行位火焰加硬至不耐腐蝕退火≤HRC20淬火至HRC64后模、鑲件、行位預(yù)加硬、不須淬火前模、后模、鑲件、行位預(yù)加硬、不須淬火鏡面模、前模、后模預(yù)加硬、不須淬火耐腐蝕、透明件注：(1)大模指模坯(寬X高)大于250X350mm;PAK90),其它鋼料均可氮化處理，氮化后表面硬度達(dá)HR07/17/12page50of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)由注射機(jī)類(lèi)型和膠件特點(diǎn)所決定，由于膠件千變?nèi)f化及所用注射機(jī)不同，模具結(jié)構(gòu)也各不相同，但無(wú)論怎樣變化，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重從以下幾個(gè)方面(3)澆注系統(tǒng)，包括流道、澆口等(見(jiàn)第九章)(4)成型零部件(6)行位機(jī)構(gòu)(見(jiàn)第七章)的。以下就幾個(gè)其他章節(jié)未加討論的較主要得內(nèi)容加以說(shuō)明。5.1膠件排位構(gòu)進(jìn)行排列。膠件排位與模具結(jié)構(gòu)、塑膠工藝性相輔相成，并直接影響著后期的注塑(1)流動(dòng)長(zhǎng)度。每種膠料的流動(dòng)長(zhǎng)度不同，如果流動(dòng)長(zhǎng)度超出工藝要求，膠件就不會(huì)充滿(mǎn)。(具體參見(jiàn)第二章)(3)澆口位置。當(dāng)澆口位置影響膠件排位時(shí)，需先確定澆口位置，再排位。在一件多腔的情況下，澆口位置應(yīng)統(tǒng)一。(4)進(jìn)膠平衡。進(jìn)膠平衡是指膠料A.按平衡式排位(如圖5.1.1),適合于膠件體積大小基本一致的情況。圖5.1.107/17/12page5lof模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)注意：當(dāng)大小膠件重量之比大于8時(shí)，應(yīng)同產(chǎn)整流道、澆口尺寸很難滿(mǎn)足平衡要求。衡，防止溢膠產(chǎn)生批峰。滿(mǎn)足壓力平衡的方法：A.排位均勻、對(duì)稱(chēng)。軸向平衡如圖5.1.2;側(cè)向平衡如圖5.1.3不好較好圖5.1.2B.利用模具結(jié)構(gòu)平衡如圖5.1.4這是一種常用的平衡側(cè)壓力的方法，具體的技鎖緊平衡圖5.1.3圖5.1.4排位應(yīng)保證流道、唧咀距前模型腔邊緣有一定的距離，以滿(mǎn)足封膠要求。一07/17/12圖5.1.507/17/12圖5.1.5page321模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)07/17/12page53of般要求D1≥5.0mm,D2≥10.0mm,如圖5.1.5所示。排位時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足模具結(jié)構(gòu)件，如鏟雞、行位、斜頂?shù)鹊目臻g要求。同時(shí)應(yīng)保證以下幾點(diǎn)：A.模具結(jié)構(gòu)件有足夠強(qiáng)度B.與其它模胚構(gòu)件無(wú)干涉C.有運(yùn)動(dòng)件時(shí)，行程須滿(mǎn)足出模要求.有多個(gè)運(yùn)動(dòng)件時(shí)，無(wú)相互干涉.如圖5.1.6D.需要司筒的位置要避開(kāi)頂棍孔的位置兩個(gè)斜頂之間要避免干涉兩個(gè)斜頂之間要避免干涉O甲0O一頂針板避免距離不足，以免斜頂?shù)撞砍鲰斸槹?，給模具制作造成困難圖5.1.6(4)模具長(zhǎng)寬比例是否協(xié)調(diào)排位時(shí)要盡可能緊湊，以減小模具外形尺寸，且長(zhǎng)寬比例要適當(dāng)，同時(shí)也要考慮注塑機(jī)的安裝要求。模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)5.2分模面的確定5.2.1分模面選擇原則(2)確保膠件留在后模一側(cè)，并利于頂出且頂針痕跡不顯露于外觀面。(3)分模線(xiàn)不影響膠件外觀。分模面應(yīng)盡量不破壞膠件光滑的外表面。(4)確保膠件質(zhì)量，例如，將有同軸度要求的膠件部分放到分模面的同一側(cè)等(6)合理安排澆注系統(tǒng)，特別是澆口位置。(8)有利于模具加工。5.2.2分模面注意事項(xiàng)及要求(1)臺(tái)階型分模面圖5.2.1D≥0.25,如圖5.2.1所示。為保證D的要求，圖5.2.1分模面中有幾個(gè)臺(tái)階面，且H1≥H2≥H3時(shí)，角度“A”應(yīng)滿(mǎn)足Al≤A2≤A3,并盡量取同一角度方便加工。模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)面)特性時(shí)，如圖5.2.2,要求按圖5.2.2a圖5.2.2圖5.2.2a圖5.2.3a圖5.2.3b圖5.2.4a不合理結(jié)構(gòu)圖5.2.4b合理結(jié)構(gòu)07/17/12page55of模具中，要注意保證同一曲面上有效的封膠距離。如圖5.2.3a,5.2.3b所示，一圖5.2.5a圖5.2.5b(4)基準(zhǔn)平面在建構(gòu)分模面時(shí)，若含有臺(tái)階型、曲面型等有高度差異的一個(gè)或多個(gè)分型面時(shí)，必需建構(gòu)一個(gè)基準(zhǔn)平面，如圖5.2.5a,5.2.5b所示?；鶞?zhǔn)平面的目的是為后續(xù)的加工提供放置平面和加工基準(zhǔn)。(5)分模面轉(zhuǎn)折位如圖5.2.6此處的轉(zhuǎn)折位是指不同高度上的分型面為了與基準(zhǔn)平面相接而形成的臺(tái)階面。臺(tái)階面要求盡量平坦，圖示尺寸“A”一般要求大于15°,合模時(shí)允許此面避空。轉(zhuǎn)角R(6)平衡側(cè)向壓力由于型腔產(chǎn)生的側(cè)向壓力不能自身平衡，容易引起前、后模在受力方向上的錯(cuò)動(dòng)，一衡側(cè)向壓力，如圖5.2.7所示，鎖緊斜面在合模時(shí)要求完全貼合。(7)唧嘴碰面處平坦化1—基準(zhǔn)平面2—型腔1圖5.2.6對(duì)應(yīng)鎖緊斜面圖5.2.7模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)07/17/12page57of構(gòu)建分模面時(shí)，如果唧嘴附近的分型面有高度差異，必須用較平坦的面進(jìn)行連接，平坦面的范圍要大于唧嘴直徑，一般有效面積應(yīng)大于018mm,如圖5.2.6所示圖5.2.81--唧嘴2--平坦面3--唧嘴直不論小孔處原身留，還是鑲針，一般采取以下方法，對(duì)孔位進(jìn)行構(gòu)造。為了模具制作簡(jiǎn)單，建議孔位處鑲針，但須經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)者允許。A.直接碰穿如圖5.2.9,適用于碰穿位較平坦的為了改變有可能產(chǎn)生的“批鋒”的方向，常采用圖5.2.9插前模鍵盤(pán)孔后模圖5.2.10a圖5.2.10b局部放大圖B.中間平面碰穿如圖5.2.11a,適用于碰穿位較陡峭的結(jié)構(gòu)采用中間平面碰穿的結(jié)構(gòu)可以有效縮短碰穿孔處鋼位的高度，改善鋼位的受力情況。為避免前、后模偏位，建議采用5.2.11a圖示尺寸及結(jié)構(gòu)。圖5.2.11b所示結(jié)構(gòu)中，由于在碰穿處產(chǎn)生側(cè)向分力，當(dāng)碰穿孔較小時(shí)，在交變應(yīng)力的作用下，碰穿孔處增加此處剛度原碰面較陡峭圖5.2.1la圖5.2.11bC.插穿一般不采用，僅僅用在以下所示的情況。(1)當(dāng)“a”點(diǎn)與“b”的高度差小于0.5mm時(shí)，如圖5.2.12a,采用插穿結(jié)構(gòu)。(2)當(dāng)“a”點(diǎn)高于“b”點(diǎn)時(shí)，如圖5.2.12b,采用插穿結(jié)構(gòu)。圖5.2.12a圖5.2.12b圖5.2.12c當(dāng)采用插穿結(jié)構(gòu)時(shí)，常采用圖5.2.12c所示結(jié)構(gòu)及尺寸。封膠面最小距離須保證 169產(chǎn)生“A”所示位的尖鋼模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)當(dāng)分型線(xiàn)須分割一個(gè)曲面時(shí)，為了避免產(chǎn)生尖鋼，分型面的方向應(yīng)為分型線(xiàn)上任一點(diǎn)的法線(xiàn)方向。如圖5.2.13所示。圖5.2.7d圖5.2.14a成品1成品1成品2一成品3對(duì)齊效果好圖5.2.14c圖5.2.14b位應(yīng)盡量小圖5.2.14d模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)07/17/12page60of模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)5.3.1強(qiáng)度校核模具強(qiáng)度計(jì)算較為復(fù)雜，一般采用簡(jiǎn)化的計(jì)算方法，計(jì)算時(shí)采取保守的做法，充分提高模具強(qiáng)度。的強(qiáng)度。寸并取整。簡(jiǎn)單計(jì)算進(jìn)行校核，校核時(shí)應(yīng)從強(qiáng)度與彎曲兩個(gè)方面分別計(jì)算，選取較大的尺寸。(參見(jiàn)《材料力學(xué)》上冊(cè)p174/p212/p259,高等教育出版社.劉鴻文主編)簡(jiǎn)化模型如圖5.3.1所示強(qiáng)度計(jì)算：彎曲計(jì)算：圖5.3.1圖5.3.107/17/12page6lof35.3.2提高整體強(qiáng)度(1)盡量避免凹腔內(nèi)尖角，如圖5.3.2增加圓較好!不好!圖5.3.2_角度不小于5°一般采用10°圖5.3.3(3)減小方鐵間距，如圖5.3.4腔壓力移向方鐵，盡量保證圖示要求。169圖5.3.4鑲件1鑲件2鑲件1鑲件2鑲件2合理不合理合理圖5.3.5(5)增加撐頭如圖5.3.6需一致。11—方鐵2—螺釘3—撐頭4—底板圖5.3.65.3.3加強(qiáng)組件強(qiáng)度時(shí)，組件結(jié)構(gòu)最大化。下面列舉幾類(lèi)可提高組件強(qiáng)度的方法。(1)修改膠件結(jié)構(gòu)，避免產(chǎn)生尖鋼、簿鋼。由于膠件結(jié)構(gòu)不合理，將引致模具尖鋼、簿鋼時(shí)，應(yīng)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)商解決。鑲件可能產(chǎn)生如右圖所示的彈性變形模具設(shè)計(jì)&產(chǎn)品設(shè)計(jì)(2)增加鎖緊塊，改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)，提高組件(鏟雞)強(qiáng)度。如圖5.3.8角度不小于5°,一般取10°角度不小于5°,一般取10°高強(qiáng)度2—鏟雞3—行位2圖5.3.8(3)利用模胚剛性，提組件(鏟雞)強(qiáng)度。如圖5.3.9此處被挖空，模強(qiáng)度較弱具強(qiáng)度減弱圖5.3.9鎖緊，提高模具強(qiáng)度.圖5.3.10所示中，左圖“W1”較小，易變形；右圖不