溧水上元UG培訓(xùn)班——如此完整的模具設(shè)計流程

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一 、如此完整的模具設(shè)計流程，不收藏都不行
第一步:對制品2D圖及3D圖的分析和消化，其內(nèi)容包括以下幾個方面：
1、制品的幾何形狀。
2、制品的尺寸、公差及設(shè)計基準(zhǔn)。
3、制品的技術(shù)要求（即技術(shù)條件）。
4、制品所用塑料名稱、縮水及顏色。
5、制品的表面要求。
第二步：注射劑型號的確定
注射劑規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑料制品的大小及生產(chǎn)批量。設(shè)設(shè)計人員在選擇注射機時，主要考慮其塑化率、注射量、鎖模力、安裝模具的有效面積（注射機拉桿內(nèi)間距）、容模量、頂頂出形式及定出長度。倘若客戶已提供所用注射劑的型號或規(guī)格，設(shè)計人員必須對其參數(shù)進(jìn)行校核，若滿足不了要求，則必須與客戶商量更換。
第三步：型腔數(shù)量的確定及型腔排列
模具型腔數(shù)量的確定主要是根據(jù)制品的投影面積、幾何形狀（有無側(cè)抽芯）、制品精度、批量以及經(jīng)濟(jì)效益來確定。
型腔數(shù)量主要依據(jù)以下因素進(jìn)行確定：
1、制品的生產(chǎn)批量（月批量或年批量）。
2、制品有無側(cè)抽芯及其處理方法。
3、模具外形尺寸與注射劑安裝模具的有效面積（或注射機拉桿內(nèi)間距）。
4、制品重量與注射機的注射量。
5、制品的投影面積與鎖模力。
6、制品精度。
7、制品顏色。
8、經(jīng)濟(jì)效益（每套模的生產(chǎn)值）。
以上這些因素有時是相互制約的，因此在確定設(shè)計方案時，必須進(jìn)行協(xié)調(diào)，以保證滿足其主要條件。性強數(shù)量確定之后，便進(jìn)行型腔的排列，以及型腔位置的布局。型腔的排列涉及模具尺寸、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、澆注系統(tǒng)的平衡、抽芯（滑塊）機構(gòu)的設(shè)計、鑲件型芯的設(shè)計以及熱流道系統(tǒng)的設(shè)計。以上這些問題由于分型面及澆口位置的選擇有關(guān)，所以在具體設(shè)計過程中，要進(jìn)行必要的調(diào)整，以達(dá)到 完美的設(shè)計。
第四步：分型面的確定
分型面，在一些國外的制品圖中已作具體規(guī)定，但在很多的模具設(shè)計中要由模具人員來確定，一般來講，在平面上的分型面比較容易處理，有時碰到立體形式的分型面就應(yīng)當(dāng)特別注意。其分型面的選擇應(yīng)遵照以下原則：
1、不影響制品的外觀，尤其是對外觀有明確要求的制品，更應(yīng)注意分型面對外觀的影響。
2、利于保證制品的精度。
3、利于模具加工，特別是型腔的加工。先復(fù)機構(gòu)。
4、利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。
5、利于制品的脫模，確保在開模時使制品留于動模一側(cè)。
6、便于金屬嵌件。
在設(shè)計側(cè)向分型機構(gòu)時，應(yīng)確保其安全可靠，盡量避免與定出機構(gòu)發(fā)生干擾，否則在模具上應(yīng)設(shè)置先復(fù)機構(gòu)。
第六步：模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用
以上內(nèi)容全部確定之后，便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計模架。在設(shè)計模架時，盡可能地選用便準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式、規(guī)格及A、B板厚度。標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件、二次分型機構(gòu)及精密定位用標(biāo)準(zhǔn)組件等。需要強調(diào)的是，設(shè)計模具時，盡可能地選用標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)件，因為標(biāo)準(zhǔn)件有很大一部分已經(jīng)商品化，隨時可以在市場上買到，這對縮短制造周期、降低制造成本是極其有利的。買家尺寸確定之后，對模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強度和剛性計算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其是對大型模具，這一點尤為重要。
第七步:澆注系統(tǒng)的設(shè)計
澆注系統(tǒng)的設(shè)計包括主流道的選擇、分流道截面形狀及尺寸的確定。如采用點澆口時，為確保分流道的脫落，還應(yīng)注意脫澆口裝置的設(shè)計。在設(shè)計澆注系統(tǒng)是，首先是選擇澆口的位置。澆澆口位置選擇的適當(dāng)與否，將直接關(guān)系到制品成型質(zhì)量及注射過程是否能順利進(jìn)行，澆口位置的選擇應(yīng)遵循以下原則：
1、澆口位置應(yīng)盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及使用澆口的清理。
2、澆澆口位置距型腔各個部位的距離應(yīng)盡量一致，并使其流程為 短（一般大水口很難做到）。
3、澆口位置應(yīng)保證塑料注入型腔時對著型腔中寬敞、厚壁部位，以便于塑料流入。
4、避免塑料在流入型腔時直沖到型腔壁、型芯或嵌件，是塑料能盡快流入型腔各部位，并避免型芯或嵌件變形。
5、盡量避免制品產(chǎn)生熔接痕，若要產(chǎn)生，使其溶解痕產(chǎn)生在制品不重要的地方。
6、澆口位置及其塑料注入方向，應(yīng)是塑料在注入型腔時能沿著型腔平行方向均勻地流入，并有利于型腔內(nèi)氣體的排出。
7、澆口應(yīng)設(shè)計在制品上 容易清除的部位，同時盡可能不影響制品的外觀。
第八步：頂出系統(tǒng)的設(shè)計
制品的頂出形式，歸納起來可分為機械頂出、液壓頂出、氣動頂出三大類。在機械頂出是注射成型過程中 后一個環(huán)節(jié)，頂出質(zhì)量的好壞將 后決定制品的質(zhì)量，因此，制品頂出是不可忽視。在設(shè)計頂出系統(tǒng)時應(yīng)遵守下列原則：
1、為使制品不致因頂出產(chǎn)生變形，推力點應(yīng)盡量靠近型芯或難于脫模的部位，如制品上細(xì)長的中空圓柱，多采用推管頂出。推力點的布置應(yīng)盡量平衡。
2、推力點應(yīng)作用在制品能承受力 大的部位，及剛性好的部位，如筋部、突緣、殼體型制品的壁緣等處。
3、盡量避免推力點作用在制品較薄平面上，防止制品頂白、頂高等，如殼體形制品及筒形制品多采用推板頂出。
4、盡量避免頂出痕跡影響制品外觀，頂出裝置應(yīng)設(shè)在制品的隱蔽面或非裝飾表面。于透明制品尤其要注意定出位置及頂出形式的選擇。
5、為使制品在頂出時受力均勻，同時避免因真空吸附而使制品產(chǎn)生變形，往往采用復(fù)合頂出或特殊形式的頂出系統(tǒng)，如推桿、推板或推桿、推管復(fù)合頂出，或者采用進(jìn)氣事推桿、推塊等定出裝置，必要時還應(yīng)設(shè)置進(jìn)氣閥。
第九步：冷卻系統(tǒng)的設(shè)計
冷卻系統(tǒng)的設(shè)計是一項較繁瑣的工作，要考慮冷卻效果、冷卻的均勻性和冷卻系統(tǒng)對模具整體結(jié)構(gòu)的影響。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計包括以下內(nèi)容：
1、冷卻系統(tǒng)的排列方式及冷卻系統(tǒng)的具體形式。
2、冷卻系統(tǒng)的具體位置及尺寸的確定。
3、重點部位如動模型芯或鑲件的冷卻。
4、側(cè)滑塊及側(cè)滑芯的冷卻。
5、冷卻元件的設(shè)計及冷卻標(biāo)準(zhǔn)元件的選用。
6、密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計。
第十步：
塑料注射模上的導(dǎo)向裝置，在采用標(biāo)準(zhǔn)模架時，已經(jīng)確定下來。一般情況下，設(shè)計人員只要按模架規(guī)格選用就可以了。但根據(jù)制品要求須設(shè)置精密導(dǎo)向裝置時，則必須由設(shè)計人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計。一般導(dǎo)向分為：動、定模之間的導(dǎo)向；推板及推桿固定板導(dǎo)向；推板桿與動模板之間的導(dǎo)向；定模座與推劉盜版之間的導(dǎo)向。一般導(dǎo)向裝置由于受加工精度的限制或使用一段時間之后，其配合精度降低，會直接影響制品的精度，因此對精度要求較高的制品必須另行設(shè)計精密定位元件，有的已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，如錐形定位銷、定位塊等可供選用，但有些精密導(dǎo)向定位裝置須根據(jù)模塊的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行專門設(shè)計。
第十一步：模具鋼材的選用
模具成型零件（型腔、型芯）材料的選用，主要根據(jù)制品的批量、塑料類別來確定。對對于高光澤或透明的制品，主要選用4Cr13等類型的馬氏體耐蝕不銹鋼或時效硬化鋼。含有玻璃纖維增強的塑料制品，則應(yīng)選用Cr12MoV等類型的具有高耐磨性的淬火鋼。當(dāng)制品的材料為PVC、POM或含有阻燃劑時，必須選用耐蝕不銹鋼。
十二步：繪制配裝圖
排位模架及相關(guān)內(nèi)容確定之后，便可以繪制裝配圖。在繪制裝配圖過程中，對已選定的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、抽芯系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)等做出進(jìn)一步的協(xié)調(diào)和完善，從結(jié)構(gòu)上達(dá)到比較完美的設(shè)計。
第十三步：模具主要零件圖的繪制
在繪制型腔或型芯圖時，必須主義所給定的成型尺寸、公差及脫模斜度是否相協(xié)調(diào)，其設(shè)計基準(zhǔn)是否與制品的設(shè)計基準(zhǔn)相協(xié)調(diào)。同時還要考慮型腔、型芯在加工時的工藝性及使用時的力學(xué)性能及其可靠性。結(jié)構(gòu)件圖的繪制，當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時，出標(biāo)準(zhǔn)模架以外的結(jié)構(gòu)件，大部分可以不繪制結(jié)構(gòu)件圖。
第十四步：設(shè)計圖紙的校對
模具圖設(shè)計完成后，模具設(shè)計人員將設(shè)計圖及相關(guān)原始資料一同交主管人員進(jìn)行校對。
校對人員應(yīng)針對客戶所提供的有關(guān)設(shè)計依據(jù)及客戶所提要求，對模具的總體結(jié)構(gòu)、工作原理、操作的可行性等進(jìn)行系統(tǒng)的校對。
第十五步：設(shè)計圖紙的會簽
模具設(shè)計圖紙完成之后，必須立即交給客戶認(rèn)可。只有客戶同意后，模具才可以備料投入生產(chǎn)。當(dāng)客戶有較大意見需要作重大修改時，則必須在再重新設(shè)計后再交給客戶認(rèn)可，直至客戶滿意為止。
第十六步：
排氣系統(tǒng)對確保制品成型質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，其排氣方式有以下幾種：
1、利用排氣槽。排氣槽一般設(shè)在型腔 后被充滿的部位。排氣槽的深度因塑料不同而異，基本上是以塑料不產(chǎn)生飛邊時所允許的 大間隙來確定。
2、利用型芯、鑲件、推桿等的配合間隙或?qū)Ｓ门艢馊艢狻?/font>
3、有時為了防止在制品在頂事造成真空變形，必須設(shè)計排氣鑲針。
結(jié)論：綜合以上的模具設(shè)計程序，其中有些內(nèi)容可以合并考慮，有些內(nèi)容則要反復(fù)你考慮。因為其中因素常常相互矛盾，必須在設(shè)計過程中不斷論證、相互協(xié)調(diào)才能得到較好的處理，特別是涉及模具結(jié)構(gòu)方面的內(nèi)容，一定要認(rèn)真對待，往往要做幾個方案同時考慮，對每一種結(jié)構(gòu)盡可能列出各方面的優(yōu)缺點，在逐一分析，進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)構(gòu)上的原因會直接影響模具的制造和使用，后果嚴(yán)重點甚至?xí)斐烧啄＞邎髲U。所以，模具設(shè)計是保證模具質(zhì)量的關(guān)鍵性的一步，其設(shè)計過程就是一項系統(tǒng)工程。

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