注塑模具设计基本方法
2. 了解塑料产品及模具要求,倘若发现问题及时提出:
塑料产品是什么形状,是圆的还是方的,分型面是平还是斜的或弯的,是否有滑块或斜顶,深的筋位或柱位等。这就是常说的DFEMA,塑料产品前期分析工作。
3. 确定浇注系统方式和浇口位置:
这很重要,因为这直接影响到塑料产品质量和模具结构,所以一般在模具设计开始前就确定下来,最好是咨询客户,同时通过MOLDFLOW来进行认证。还要考虑将来修改浇口位置和形式的余地。很多情况下,一开始可能就必须确定浇口位置,再来考虑其它问题,因为塑料产品有要求。
4. 决定分型面位置:
主要是从模具结构及成型工艺的角度来考虑,先考虑能否做成平的分型面,部分位置可能有夹线(错位),要询问客人是否可接受;如不能做平,才考虑做斜、弯或高低有台阶。选择动定模方向,尤其要注意塑料产品是否会牢定模。
5. 决定哪些位置要做镶件:
如深的筋、或薄片,便于抛光、排气、加工。
6. 选择顶出方式:
即顶杆位置,是否足够和平均分布,顶出方式是何种,如顶杆、顶管 、扁顶杆、推板、推环。
7. 确定冷却位置和冷却方式:
尽量放在塑料产品的底部和旁边,首选为直接钻孔,如不可,可考虑用散热针、隔水片、或BECU 镶件。
8. 确定塑料产品布局及型腔型芯大小:
在上述工作已有一基本的概念后,塑料产品的排布也就有了一基本的样式,在平衡排布的原则上,确定各塑料产品之间的距离,即可确定型芯型腔的.尺寸。同时也要考虑型芯型腔的分割方式。
9. 在上述各步骤中,各项不是孤立的,相互之间实际上是要互相穿插进行的,如在设计冷却系统时,顶杆位置会要做细微调整。
10. 其它相关结构的设计:
包括滑块、热流道系统、油缸、二次顶出等。
11. 决定模架尺寸:
是采用标准的还是定做,如是标准模架,则要严格按照标准来执行。
12. 核对模具尺寸与注塑机相关尺寸:
如格林柱之间的距离、喷嘴球面及中心孔径、定位圈直径、顶出孔位置及直径、开模行程、最大/最小模厚、锁模力、注射量等。
13. 细节设计:
如支撑柱、排气槽、锁模板、刻字、铭牌等。
六、 设计评审与确认
当模具设计初步完成后,可由模具工程师召集设计、模具钳工、编程、技术主管、工艺工程师等对模具结构进行评审,评审内容主要包括:
1. 客户模具标准。
2. 《模具设计任务书》中的内容。
3. 模具结构,如斜顶、滑块、模架、热流道系统、冷却系统等。
4. 注塑机参数匹配。
5. 模具零件加工工艺合理性。
6. 模具寿命和使用方便性。
对于复杂模具,可能要经过多次的评审和修改,才能确定最为合理的设计方案。
多数情况下,模具结构设计需经得客人确认批准方可开始加工制作。
七、 原材料和重要部件件采购
修改完评审时提出的修改内容,并经客户或模具工程师确认后,即可开料和定模架,同时可以采购大的部件,如热流道系统、油缸等。
八、 零件图设计
修改完评审时提出的修改内容后,即可开始出模具零件图。先后顺序为:
1. 出主要成型件如型腔、型芯及大滑块零件图,尤其是加工工作量最多的零件必须先行出图。
2. 出次要成型件的零件图,如小镶件、小滑块、斜顶等。
3. 采购标准件,尤其是要外部采购的零件,如顶杆等。
4. 出结构零件如滑块座、压板、耐磨块、斜顶座、支撑柱等零件图。
5. 出电极图、模板零件图。
6. 设计模具装配图,最好加上明细表,技术要求。
九、 技术服务
1、模具制作过程中,对于所有已下图纸和3D造型进行再次检查和修正。
2、加工过程中的技术支持和设计更改。
十、 修模、改模
虽然是在选定成型材料、成型设备时,在预想的工艺条件下进行模具设计,但是人们的认识往往是不完善的,因此必须在模具加工完成以后,进行试模试验,看成型的塑料产品质量如何。发现问题以后,进行修模。
塑料产品出现不良现象的种类很多,原因也很复杂,有模具方面的原因,也有工艺条件方面的原因,二者往往交织在一起,难以区分而导致注塑与模具相互扯皮。所以,在修模前,应当根据塑料产品出现的不良现象实际情况,进行细致的分析研究,包括开会讨论,找出造成塑料产品缺陷的原因后提出修模方案。因为成型条件容易改变,所以一般的做法是先变更成型条件,当变更成型条件不能解决问题时,才考虑修理模具。当然,成型条件不可为了保证产品的要求而无限制的调整到极限工艺,甚至超出允许的参数范围。同时,也必须保证注塑成型条件的稳定性,尤其要保证塑件的尺寸无太大的变化。
修理模具更应慎重,没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件,就不能再作大的改造和恢复原状。尤其是外观位置,如皮纹面、高光面等。
当模具工程师针对模具试模结果,制定《修模/改模通知单》并下达给设计人员后,设计人员根据要求,作模具图形的修改,包括2D&3D,以及图纸,有时还必须采购相关的零件和材料。
十一、 资料管理和设计总结
模具合格后,设计图形应该整理成与模具实际状况一致的模具数据,包括2D和3D,并将有关资料包括图纸、材料清单、修模/改模通知单等进行整理归档,统一保管。
同时,对于在模具开发过程中,尤其在试模和修模过程中,出现的问题以及最佳的解决方案、以及开发经验等进行分析、总结,形成技术文件,以指导后期的模具开发。
十二、 总结
按照先进的模具设计流程开展工作,选用先进的设计方法设计模具,将会统一团队的模具设计思路,优化模具设计方案,大大降低模具开发风险,也给模具技术人员减少了设计工作的压力。由此带来的是——提升质量,降低成本,增加效益,保证模具企业长远发展。
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