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模具百科

塑料模具设计的十五个步骤及重点注意事项

作者: 海川模塑 浏览: 发布时间:2019-11-28
模具是通过特定结构将材料成形为特定结构的工业产品,并且还是能够大量生产具有特定形状和尺寸要求的工业产品零件的生产工具。大到飞机,汽车,小杯子,钉子,几乎所有工业产品都必须依靠成型。模具生产的零件的高精度,高一致性和高生产率是其他任何加工方法所无法比拟的。模具很大程度上决定着产品的质量,效率和新产品开发能力。因此,模具具有“工业之母”的荣誉称号。
模具设计人员是指从事企业模具数字化设计的人员,包括型腔模具和冷冲压模具,并在传统成型设计的基础上充分利用数字化设计工具来提高成型设计质量并缩短成型设计周期。模具设计师可用于CNC编程,模具3D设计和产品开发3D设计领域。
造型设计
步骤1:产品的2D / 3D工程图的分析和消化,内容包括以下几个方面:
1.产品的几何形状。
2,产品的尺寸,公差和设计依据。
3.产品的技术要求(即技术条件)。
4.产品所用塑料的名称,收缩率和颜色。
5.产品表面要求。
产品开发
步骤2:确定注塑机类型
注射规格主要取决于塑料产品的尺寸和产量。设计注射机时,设计人员主要考虑塑化率,注射量,锁模力,安装模具的有效面积(注射杆内部的间距),模量,顶部弹出形式和确定的长度。如果客户提供了注射剂的类型或规格,则设计者必须检查参数,如果不符合要求,则必须与客户协商。
步骤3:确定型腔的数量和布局
模腔数量的确定主要取决于产品的投影面积,几何形状(带或不带侧芯),产品的精度,批量大小和经济效益。
模腔数量主要取决于以下因素:
1.产品的生产批次(每月或每年)。
2.产品是否有侧芯及其处理方法。
3.模具的外形尺寸和注塑的有效面积(或注塑杆内部的间距)。
4.产品重量和注射机注射量。
5.产品的投影面积和夹紧力。
6,产品准确性。
7,产品颜色。
8.经济效益(每套模具的产值)。
这些因素有时会相互制约,因此在设计设计时,必须进行协调以确保满足主要条件。
在确定腔的数量之后,执行腔的布置和腔位置的布置。型腔的布置涉及模具的尺寸,浇口系统的设计,浇口系统的平衡,型芯(滑块)机构的设计,嵌件型芯的设计以及热流道系统的设计。这些问题与分型面和浇口位置的选择有关,因此在特定的设计过程中,必须进行必要的调整以实现最完美的设计。
模腔
步骤4:确定分型面
在某些国外产品图纸中已经指定了分型面,但是在许多造型设计中,分型面是由模具人员确定的。一般来说,平面上的分型面更易于处理。有时您应特别注意三维分型面。分型面的选择应遵循以下原则:
1,不影响产品外观,特别是对外观有明确要求的产品,应注意形状对外观的影响。
2,保证产品的准确性。
3,有利于成型工艺,特别是型腔的加工。
4.有利于选通系统,排气系统和冷却系统的设计。
5.开模时,确保产品留在可动模具侧,对产品脱模是有益的。
6,易于金属插入。
设计侧向分离机构时,应确保其安全可靠,并尽量避免与固定机构干涉。否则,应在模具上设置预恢复机制。
分型面
步骤5:确定模座和选择标准零件
确定以上所有内容后,根据指定内容设计模架。设计模板时,请尽可能使用标准模板来确定标准模板的A / B板的形式,规格和厚度。标准零件包括两种类型:通用标准零件和模具标准零件。通用标准零件,如紧固件。模具的标准零件,例如定位环,浇道衬套,推杆,推管,导柱,导套,模具专用弹簧,冷却和加热元件,辅助分模机构以及用于精确定位的标准零件。
应当强调的是,在设计模具时,尽可能多地使用标准模架和标准件,因为大部分标准件已经商品化并且可以随时购买,这对于缩短制造周期和减少制造成本是非常有利的。制造成本。
确定购买者的尺寸后,将对与模具相关的零件进行必要的强度和刚度计算,以检查所选的模板是否合适,尤其是对于大型模具。
模架
步骤6:门控系统设计
浇口系统的设计包括主流路的选择,流道横截面的形状以及尺寸的确定。
如果使用点浇口,为了确保流道分离,还应注意脱气机的设计。
在设计门控系统中,首先是选择门的位置。浇口位置的适当选择将直接影响产品的质量和注塑过程的顺利性。门位置的选择应遵循以下原则:
1.应在分型面上尽量选择浇口位置,以利于模具加工和浇口清洁。
2.浇口位置与型腔各部分之间的距离应尽可能均匀,并且工艺应最短(使用大喷嘴很难做到)。
3.浇口的位置应确保将塑料注入腔体中,使其紧靠腔体的宽壁和厚壁部分,以利于塑料的流入。
4.避免塑料在流入型腔时渗入型腔壁,型芯或嵌件中,以使塑料尽快流入型腔的所有部位,以免型芯或型芯变形。
5,尽量避免产生焊接线。如果要生产,请在产品不重要的地方出现溶解痕迹。
6,浇口位置和注胶方向应正确,注胶时,塑料可沿模腔平行方向均匀流动,有利于模腔内气体的排出。
7.浇口应设计成最容易从产品上卸下的部件,同时尽可能不影响产品的外观。
门控系统
步骤7:弹出系统设计
产品的喷射器形式可分为三类:机械喷射,液压喷射和气动喷射。
机械顶出是注塑过程中的最后环节。弹出质量最终将决定产品的质量。因此,不能忽略产品弹出。设计弹出器系统时,应遵循以下原则:
1.为防止产品因弹出而变形,推力点应尽可能靠近难以脱模的型芯或零件。例如,产品上的细长空心圆柱体大部分由推管推出。推力点的布置应尽可能平衡。
2.推力点应施加到产品承受最大应力的部位和刚性好的部位,例如肋,法兰,壳型产品的壁边缘等。
3,尽量避免在产品较薄的表面上出现推力点,以防止产品发白,顶部高度过高等现象,例如壳状产品和圆柱形产品大多被推板推出。
4,尽量避免产品外观,弹出装置应放置在产品的隐藏或非装饰性表面上。特别要注意透明物品的位置和弹出形式的选择。
5,为了使产品在弹出时受力均匀,并避免产品因真空吸附而变形,建议使用复合推顶或特殊形式的推顶系统,例如推杆,推板或推杆,推管复合物。经常用到。弹出或使用进气推杆,推块等。如有必要,还应提供进气门。
步骤8:冷却系统设计
考虑到冷却效果,冷却的均匀性以及冷却系统对模具整体结构的影响,冷却系统的设计是一项繁琐的任务。冷却系统的设计包括:
1.冷却系统的布置和具体形式。
2.确定冷却系统的特定位置和尺寸。
3.关键部件是动态模型核心或插件的冷却。
4.冷却侧滑块和侧滑块芯。
5.冷却组件的设计和冷却标准组件的选择。
6.密封结构设计。
腔体冷却系统的布局
腔体冷却系统的布局
核心冷却系统的布局
核心冷却系统的布局
步骤9:导向装置的设计
注塑模具的指南已使用标准模具库确定。通常情况下,设计人员仅需要根据模具基础规格进行选择。但是,当根据产品要求需要精密导板时,必须由设计人员根据模具结构进行设计。
一般方向分为:动模与固定模之间的方向;推板和推杆固定板的导向;推板与移动板之间的导向;在固定模具座和推盗版之间进行引导。通常,导向装置受到加工精度的限制,或者在使用一段时间后,匹配的精度会降低,这直接影响到产品的精度。因此,必须针对高精度产品分别设计精密定位组件。一些已经标准化,例如锥形定位销,定位块等,但是一些精确的导向和定位装置必须根据模块的特定结构进行专门设计。
步骤10:选择模具钢
模具成型零件(型腔,型芯)的材料选择主要取决于批量大小和产品的塑料类型。对于具有高光泽或透明度的产品,主要使用马氏体耐腐蚀不锈钢或4Cr13型时效硬化钢。
对于包含玻璃纤维增​​强的塑料产品,应使用具有高耐磨性的淬火钢,例如Cr12MoV。
当产品的材料为PVC,POM或包含阻燃剂时,必须使用耐腐蚀的不锈钢。
步骤11:绘制拟合图
确定模板和相关内容的对齐后,即可绘制装配图。在装配图的过程中,进一步协调和改进选定的浇口系统,冷却系统,抽芯系统,顶出系统,以从结构上实现更完美的设计。
步骤12:模具主要零件图
设计型腔或型芯图纸时,必须协调所需的成型尺寸,公差和拔模角度,并且要根据产品的设计依据来协调设计。同时,还必须考虑加工过程中型腔和型芯的加工性能,使用过程中的机械性能和可靠性。
在设计结构零件图时,当使用标准模板时,可能不会绘制除标准模板以外的大多数结构零件。
步骤13:设计图纸的校对
模具图纸设计完成后,模具设计师将设计图纸和相关原始材料提交给主管进行校对。
校对人员应根据有关设计依据和客户要求,对模具的整体结构,工作原理和可行性进行系统校对。
tep 14:设计图纸
模具设计图完成后,必须将其提交给客户以供批准。只有在客户同意后,模具才能投入生产。当客户有很大的意见需要重大更改时,必须对其进行重新设计,然后移交给客户批准,直到客户满意为止。
步骤15:设计排气系统
排气系统在确保产品质量方面起着至关重要的作用。排气方法如下:
1.使用排气槽。排气槽通常位于腔体最终被填充的部分。排气槽的深度因塑料而异,主要取决于塑料不产生飞边时允许的最大间隙。
2.使用芯,插入件,推杆或专用排气塞的合适间隙进行排气。
3,有时为了防止产品顶部真空变形,有必要设计排气插件。
造型设计
结论
结合上面的成型设计程序,其中一些可以一起考虑,而某些内容应重复考虑。由于因素通常是矛盾的,因此必须在设计过程中不断对其进行论证和协调,以得到更好的处理。特别是,必须认真考虑与模具结构有关的内容,并且通常应同时考虑多种解决方案。对于每种结构,请尽可能列出各个方面的优缺点,并逐一分析以进行优化。结构原因将直接影响模具的制造和使用,严重后果甚至会导致整个模具报废。因此,模具设计是保证模具质量的关键步骤,其设计过程是一项系统工程。
模具设计要点:
1.模具总体布局合理。
2,分型面的选择
3,流道布置,浇口选择
4,顶出装置
5,配水
6,排气选择
7.分模时要注意拔模角度,嵌件的拔出,磨擦角的处理和材料的收缩。
8,加工图要详细,但要简单。
我们如何最大程度地简化模具结构?
一方面,在与客户评审产品时,有必要强调产品在开模时带来的脱模问题,是否要改进产品:另一方面,在模具设计之前是否在公司开会,征求各种可行的结构从客户需求的角度确定最终计划的建议。
1.设计模具产品的可行性分析。以电脑机箱为例,首先,通过设计软件对每个组件的装配图进行分析,即在工作中提到的一组图纸,以确保成型设计前每个产品的图纸正确。另一方面,您可以熟悉整个机箱中每个组件的重要性来确定键的大小,这在模具设计中非常有用。
2.产品分析后,使用模具结构分析产品,执行产品过程,确定每个过程的内容,并使用设计软件进行产品开发。启动产品时,通常从下一个项目开始,例如,一个产品需要五个过程,从产品图纸到第四个,第三个,第二个和第一个项目完成冲压,复制图形,然后执行上一个项目。即,完成了五个项目的产品,然后进行了详细的工作。请注意,此步骤非常重要,需要非常小心。如果这一步骤完成得很好,它将在绘制模具图中节省大量时间。确定每个项目的冲压内容后,包括在成型模具中,保留产品材料厚度的内外线,以确定凹凸模的尺寸。
3.准备材料。根据产品开发图,确定图纸中模板的尺寸,包括固定板,卸料板,凹凸模具,嵌件等,注意直接在产品开发图中进行准备,这对于模具图的绘制非常有帮助。我已经看到一些模具设计师直接计算产品图纸来准备材料。此方法效率太低,无法直接在图形上绘制模板大小,并以组图的形式表示。另一方面,就材料的准备而言,在模具的各个部分的工作中节省了很多工作,因为在绘制每个部件的工作中,仅需在准备工作中增加定位,销,导柱和螺孔。画画。
4.准备完成后,可以完全进入模具图,并且可以在准备图中进行复制以绘制零件,例如添加螺丝孔,导柱孔,定位孔等。以及在冲模中。每个孔的孔都需要用电线切割。在成型模具中,切勿忘记上下模具的成型间隙,因此完成这些工作后一种产品的模具拉拔几乎完成了80%,此外,在设计模具拉拔的过程中,必须注意:每个过程,指的是生产,例如钳工划片,线切割等。在不同的加工步骤中都有完整的生产层,这对线切割和绘图管理(例如颜色区分)等有很大的好处。这也是一项非常重要的工作,也是最麻烦的一项工作,因为这太浪费时间了。
5.完成以上图纸后,将无法发布图纸。还必须校对模具图纸,组装所有配件,为每个不同的模板制作不同的层,并使用相同的基础作为导向柱孔来执行模具。将产品开发图插入组图中,以确保模板的孔位置一致,并且弯曲位置的上下模具之间的间隙正确。




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