深圳市科(kē)翔模具有限(xiàn)公司
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一般情況(kuàng)下,在注塑模具設計之前,企業的生產部門要下(xià)達模具(jù)設(shè)計的任務書,模具設計人員必須首先了解和熟悉任務(wù)書的內容及具體要求。分析產品的結構工藝性、技術要求的合理料原材料(liào)選用的合適(shì)性(xìng)、采用注射成型的可行(háng)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。在此基(jī)礎上,注塑(sù)模具設計者才(cái)能(néng)開始設計模具(jù)。塑料產品及成型工藝分析是塑料模具設計的基礎(chǔ),隻有充分了解和熟悉塑料產品結構特技術要求和成型工藝要(yào)求,才能設計出適合於該產品成型的(de)高質量塑料模具。
1.塑料產品分析塑(sù)料產品及技術要求分析包括以下幾個方麵:
(1)仔細閱(yuè)讀塑件(jiàn)產品圖,詳細了解塑件產品的幾何(hé)形狀、產品的大小與壁厚(hòu)、產品的複雜(zá)程度、主要的尺寸與公差(chà)、表麵粗(cū)糙度等。(2)了解(jiě)產(chǎn)品所用的塑(sù)料原材料的牌號、生產廠家、顏色、收縮率,確認該產品所使用原材(cái)料(liào)的合適性。了解塑料(liào)產品的產量、交貨期等信息。(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(jì)術要求,包括允許變(biàn)形(xíng)的(de)範圍等。
2.塑件成型的工藝分析(xī)
在審(shěn)讀塑(sù)料模(mó)具設(shè)計任務(wù)書即熟悉產品圖和相關(guān)技術要求以後,注塑模(mó)具設計(jì)者必須(xū)明確如下問題:
(1)注射(shè)成型的可行性:從結構設計方麵考慮,分析產品是否適合(hé)於用注射的方法成型,如不適合,就要求塑件產品的設計師更改產品圖樣。從尺寸公差精度方麵考慮,采用注射成型方(fāng)法能否達到,如達不到,則要求(qiú)修改公差。
(2)注射成型可能會產生(shēng)的缺陷:在注(zhù)射成型的過程中(zhōng),考慮可能會產生的缺(quē)陷和避免產生缺陷的辦法與措施。例如塑件(jiàn)成型後是否會產生收縮凹(āo)陷痕跡,是否會產生翹曲變形,是否會(huì)產生充填不滿的情況,塑料件的端麵和外表麵是否允許有進料口及推杆的(de)痕跡等(děng),這些問題如何在模具設(shè)計和成(chéng)型工藝的製訂時一一得到解決。
(3)模具設計的(de)難點和複雜性:根(gēn)據塑料產品的特點,設計人員要能夠預判注塑模具設計過程中(zhōng)的難點和複雜性,並(bìng)且要(yào)研究出解決(jué)這些問題的辦法。例如采(cǎi)用何種澆注係統,澆口設(shè)置在哪裏合適;複雜型腔(qiāng)及型芯是否(fǒu)要鑲拚,采(cǎi)用何種鑲拚方法和加工方法(fǎ);塑(sù)料件側麵的凹凸(tū)和側孔的複(fù)雜(zá)程度及采用何種合適的側向抽芯(xīn)機構進行側向抽芯;采用(yòng)何種推出機構進(jìn)行脫模,如果采用推杆,推(tuī)杆位置應(yīng)該選擇在什麽地方等。
二、注塑模具設計的一般步驟
注塑模具設(shè)計的一般步驟包括考慮分(fèn)型麵形式(shì)與塑件在模具中位置的確定、型腔數量的確定、澆注係統的類(lèi)型和澆口位置的確定、模具型腔(qiāng)與型芯的(de)基本結構確定(dìng)、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、注塑模具有關零件剛度和強度的(de)校核、模具(jù)裝配圖與零(líng)件(jiàn)圖(tú)的繪製和設計圖樣的(de)複核等方麵。
1.考慮分型(xíng)麵的形式、塑件(jiàn)在模具中的位置
注塑模具設計的一般步驟,模(mó)具(jù)分型麵(miàn)應該是由其形狀來決定的。絕(jué)大部分的塑件(jiàn)采用平直分型麵,但是有些塑件(jiàn)的形狀需要采用傾(qīng)斜分型麵、階梯分型(xíng)麵或者曲麵分型麵(miàn)。選擇分型麵的主要原則為(wéi):在塑件外形大輪廓處分型、有利於塑(sù)件的順利脫模、保證不影響塑件的尺寸(cùn)精(jīng)度和表麵質量、有利於(yú)注塑模具加工及有利於型腔中氣體的(de)排出。塑件在注塑模(mó)具中的位置一般情(qíng)況下主要以分型後留在動模為原則(zé),對(duì)於平直單分型麵模具,通常型(xíng)設置在定模,主型芯設置在(zài)動模。
2.確定型腔數(shù)量
確定型腔數(shù)量的方法(fǎ)有兩種:一種是根據鎖模(mó)力(lì)、注射量及塑件的精度要求、性等確定登數正的足全部條件的型腔數目為(wéi)選擇;另一(yī)種是根據實際情(qíng)況采用一方法進行計算,再用其他(tā)方法進行校核。由於型腔(qiāng)的排布與澆注係統密切(qiē)相關,在注塑模具設計時應綜合加以多慮。型腔的排(pái)布應盡(jìn)晝采用平衡式布置的形式,從而使(shǐ)各(gè)個型腔的塑(sù)件內在(zài)質量均一穩定。
3.確定澆注係統的類型和選擇澆口的位置
在研讀塑料產品圖樣(yàng)時,實際上應該已經考慮澆注係統的(de)設計了。總(zǒng)結(jié)一般的經驗,對於小型的盒類、圓形蓋(gài)等塑料件,如果澆口(kǒu)的(de)痕跡不影響其美觀和使用性能,通常采用點澆口進料,例如(rú)各種塑料瓶蓋;對(duì)於大、中型(xíng)盒類、筒(tǒng)形塑料件(jiàn),通常采用直接澆口進料(liào),例如各種臉盆及(jí)洗衣(yī)機甩幹筒等;對於外表麵及分(fèn)型(xíng)麵(miàn)不允許有澆口痕跡的塑(sù)料件,通常采用在推杆開設潛伏澆口進料,例如電視機(jī)外殼及(jí)電話機麵板等;對於大多數各(gè)種淺型腔或異形的塑料件,通常采用側澆口進料。澆注係統的(de)設計(jì)包括主流道、分流道、澆口和冷料穴的設計,對於多型(xíng)腔模具而言,澆注係統的平衡顯(xiǎn)得很重要。澆注(zhù)係統的設計還涉(shè)及模架的選用,如果采用側澆口進料,一般選用兩板式模架;若采用點澆口進料,往往選用三板式(shì)模架,以便(biàn)分別脫出澆注係(xì)統凝料和(hé)塑料件。
4.確定模具型腔、型芯的基本結構
根據塑料件的形狀和尺寸,對模具型腔、型芯進行機(jī)械加工工(gōng)藝分析,然後確定(dìng)是采用整體(tǐ)式、整體嵌入式、局部(bù)鑲嵌式、側壁鑲拚(pīn)式還是采用四壁鑲拚式,再確定安裝固定的方法和考慮鑲拚結構的強度。
5.確定模具是否要采用側向抽芯機構(gòu)
注(zhù)塑模具設計的(de)一(yī)般步驟,塑件上側麵是(shì)否有側孔或者側向凹凸(tū)形狀,是(shì)確定是否需要采用側向抽芯機構的依據(jù)。對於抽芯距不是很長的情況,一般(bān)采用斜導柱側向抽芯機構抽芯;對於抽芯距較長的場合,通常采用液壓抽芯機構抽芯。如果采用前者,盡量采用(yòng)斜導柱固定在定模(mó)、側型芯滑塊安(ān)裝在動模(mó)的(de)形(xíng)式,但此時要(yào)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(gòu)。
6.確定推出(chū)機構(gòu)
在實際的生產應用中,常用的是一次推出機(jī)構(gòu)。一次推出機(jī)構有推杆、推管、推件板之分。一般(bān)塑件采用推杆推出機構。當塑件不大(dà)且(qiě)是環形、筒形或者塑(sù)件上帶有(yǒu)孔的(de)凸台部分,則往往需(xū)要采用推管推出機構;如果內腔是一個比較有規則的薄壁塑件,例(lì)如圓形或矩形,此時,就可以采用推件板推出機構。推管和推件板推出的塑料(liào)件,其推出端麵不(bú)易變(biàn)形,不會留下明顯(xiǎn)的推出痕跡。
7.確定排氣方式
在一(yī)般情(qíng)況(kuàng)下,注射模在注射成型時的氣體可以通過分(fèn)型麵和推杆處的間隙排出(chū),因此,注射模的排氣問題常常會被忽視(shì)。對於大型和高速成型的注射模,排氣(qì)問題(tí)應該引起足夠的重視(shì)。在充填模具型腔的料達到的地(dì)方,常常要設置溢流槽和排氣槽。不過,排氣槽的設計製造(zào)也可(kě)以在試(shì)模以後進行,以便(biàn)明確找到需要排氣的部位。
8.設計(jì)冷卻(què)係統
注射模通常(cháng)采用水冷卻的方式進行(háng)冷卻。根據模具型(xíng)腔和型芯的大小和複(fù)雜(zá)程度的不(bú)同,首先要考慮是(shì)否要采用水(shuǐ)冷卻的冷卻係(xì)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,冷卻係統在(zài)確定模具凹模、凸模的基(jī)本結構(gòu)和推出機構設計的同時應該加以考慮,這是因為要考慮給冷卻水(shuǐ)道事先留出足夠的位置。
9.選擇合適的注射機
選擇合適(shì)的注射機有兩種方(fāng)法,一種方法是先憑經驗確定注(zhù)射機的型號,然後對參數進行濕項校核,看是否合適,如果(guǒ)不(bú)合(hé)適,則要重新進行選擇;另一(yī)種方法是(shì)進行各項參(cān)數的計算,然後選擇合適的注射(shè)機。各項參數的(de)計算和校核包括:根(gēn)據塑件的重量、在分型麵上的投影麵積、動模座板和定模(mó)座板尺寸、注(zhù)塑模具的(de)推出距離和開模距離,對注射(shè)量(liàng)、鎖模力、注射壓力、模具與注射機安(ān)裝部(bù)分相關(guān)尺寸等進行校核。
10.校核模具有(yǒu)關零件(jiàn)的剛度和強度
對於成(chéng)型零件及主要的零部(bù)件(jiàn)都應該進行強度和剛度的校核,這(zhè)在選擇合(hé)適的模架時就應該(gāi)考慮。一般而言,注射模(mó)的剛度問題比強(qiáng)度問(wèn)題顯得更為重要(yào)。
11.繪製模具的裝配圖
裝配圖(tú)要按照製圖標準繪製,裝(zhuāng)配圖(tú)要(yào)清楚地表明各(gè)個(gè)零件的裝(zhuāng)配(pèi)關(guān)係,以便於裝配,當凹模和型芯(xīn)鑲塊很多時,為了便於測(cè)繪各個鑲塊零(líng)件,必(bì)須先(xiān)繪製動模和定(dìng)模的部件圖,在繪製部件圖的基礎上再繪製裝(zhuāng)配圖。裝配圖上應標出必要的尺(chǐ)寸,如外形尺寸、定位圈直徑、極限尺寸等。在(zài)裝配圖上(shàng)應該將全部零(líng)件按照順序進行編號(hào),並且填寫標(biāo)題欄和明(míng)細表。
12.繪製模具的零件圖
由模(mó)具的裝配圖和部件圖繪製模具(jù)的(de)零件(jiàn)圖。繪(huì)製(zhì)模具的零件圖的一般順序是:先繪製成型零件,後繪製結構零件;先繪製內(nèi)部(bù)零件,後繪製外部(bù)零件;先繪製複雜零件,後繪製簡單零件。零件圖上,對於成型尺寸都應該標注尺寸公差,重要(yào)零件要標注幾何公差,所有(yǒu)加工麵都必須標(biāo)注出表麵粗糙(cāo)度(dù),技術要求中要標(biāo)明某些尺寸必須要進行的配合加工或某些尺寸(cùn)及公差所(suǒ)達到的裝配要求,此外(wài),還(hái)必須標(biāo)明所用(yòng)材料(liào)的熱處理要(yào)求等。
13.注塑模具(jù)設計的一般步驟,複核(hé)設計的樣具結構、成(chéng)型設備、配合(hé)尺寸及零件的可加工性(xìng)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(jiā)注塑模具製造的全過程,包括注塑模具的裝配、試模、修模等,直至(zhì)注塑模具正常生產為止。
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