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注塑模具設(shè)計(jì)基本方法
在注塑模具開(kāi)發(fā)過(guò)程中，設(shè)計(jì)工作在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中將起到至關(guān)重要的作用，模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將直接影響到模具的成本、精度、質(zhì)量、制作周期、壽命以及試模成功率。今天小編就給大家講講注塑模具設(shè)計(jì)基本方法，一起來(lái)看看吧！
注塑模具設(shè)計(jì)基本方法1
任何工作的開(kāi)展離不開(kāi)好的工作方法;同樣，一套優(yōu)良的設(shè)計(jì)流程、高效的設(shè)計(jì)方法，也是注塑模具收獲一個(gè)成功設(shè)計(jì)方案的有力保證。
一、概述
模具設(shè)計(jì)工作，主要包括：
1.客戶的模具開(kāi)發(fā)資料收集整理：客戶提供的對(duì)模具開(kāi)發(fā)有意義的各項(xiàng)資料、數(shù)據(jù)及樣品。
2.塑料產(chǎn)品前期分析：針對(duì)塑料產(chǎn)品所開(kāi)展的各項(xiàng)分析工作。
3.制定《模具設(shè)計(jì)任務(wù)書》：整合各項(xiàng)資料和標(biāo)準(zhǔn)而制定的模具開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)技術(shù)要求。
4.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：模具裝配圖和3D造型的設(shè)計(jì)。
5.設(shè)計(jì)評(píng)審與確認(rèn)：評(píng)審團(tuán)隊(duì)進(jìn)模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)行討論和評(píng)審，確定最優(yōu)方案。
6.原材料和重要部件采購(gòu)：對(duì)制作周期有影響的原材料、熱流道、模架等下采購(gòu)訂單。
7.零件圖設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)模具零件圖，完成所有設(shè)計(jì)工作。
8.修模改模：試模后對(duì)于尺寸不符、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等提供設(shè)計(jì)圖。
9.設(shè)計(jì)總結(jié)：模具開(kāi)發(fā)過(guò)程中，所有與設(shè)計(jì)有關(guān)的數(shù)據(jù)、資料、經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行分析、總結(jié)。
下面就各項(xiàng)工作展開(kāi)具體詳細(xì)的介紹。
二、客戶的模具開(kāi)發(fā)資料
一般來(lái)說(shuō)，客戶在下達(dá)模具開(kāi)發(fā)任務(wù)時(shí)，均會(huì)提供如下之相關(guān)資料：
1.模具標(biāo)準(zhǔn)(通用標(biāo)準(zhǔn))
2.模具具體要求(壽命、制作周期和成型周期、機(jī)臺(tái)、模穴數(shù)……)
3.塑料產(chǎn)品數(shù)據(jù)(2D&3D)
4.塑料產(chǎn)品圖紙
5.參考樣件
6.注塑機(jī)資料
7.模具設(shè)計(jì)加工進(jìn)度(T1、PPAP、合格……)
8.模具生產(chǎn)自動(dòng)化程度
9.其它特殊要求
三、塑料產(chǎn)品前期分析
針對(duì)客戶提供的塑料產(chǎn)品信息，如2D圖紙、3D造型、塑料產(chǎn)品裝配要求、模具標(biāo)準(zhǔn)等，就塑料產(chǎn)品和模具進(jìn)行分析，主要需要關(guān)注的問(wèn)題有以下內(nèi)容：
1.塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否合理，如壁厚、形狀……
2.塑料產(chǎn)品尺寸是否合理，精度是否太高，能否保證尺寸精度;
3.塑料產(chǎn)品成型工藝性是否太差，如進(jìn)膠點(diǎn)的選擇、分型面的選擇、模具結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化、模具零件加工工藝、模具成本……
4.客戶的模具標(biāo)準(zhǔn)和要求是否有不適合的地方;
5.注塑機(jī)的選擇是否合理，尤其是注塑成本的考慮;
6.模具的設(shè)計(jì)制造周期的安排是否合理;
按照國(guó)內(nèi)外先進(jìn)模具企業(yè)的成功管理經(jīng)驗(yàn)，均是在訂單下達(dá)之前，模具供應(yīng)商就已經(jīng)開(kāi)始參與到客戶的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，以求產(chǎn)品開(kāi)發(fā)更加的合理優(yōu)化。因?yàn)楫a(chǎn)品前期分析(DFEMA)既能優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，更為重要的是可以減少產(chǎn)品在以后的修改設(shè)變而導(dǎo)致的模具的修改，縮短模具的整個(gè)加工制造合格周期，簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，提高模具的使用壽命。
同時(shí)，為減少塑料產(chǎn)品成型后可能出現(xiàn)注塑缺陷，對(duì)于復(fù)雜塑料產(chǎn)品，均需要在MOLDFLOW中進(jìn)行模流分析，以檢測(cè)出其困氣、熔接線、縮凹、變形等問(wèn)題。然后，根據(jù)模流分析的結(jié)果，給客戶提供優(yōu)化塑料產(chǎn)品的建議。下面即為塑料產(chǎn)品模流分析的例子。
四、制定《模具設(shè)計(jì)任務(wù)書》
為將客戶的模具和塑料產(chǎn)品要求轉(zhuǎn)換成模具設(shè)計(jì)和制作的指導(dǎo)性和指令性文件，由模具工程師或高級(jí)設(shè)計(jì)師或技術(shù)團(tuán)隊(duì)來(lái)制定《模具設(shè)計(jì)任務(wù)書》。
《模具設(shè)計(jì)任務(wù)書》主要包括：
1.客戶塑料產(chǎn)品信息(塑料產(chǎn)品名稱、塑料產(chǎn)品號(hào)、材料、顏色……)
2.塑料產(chǎn)品外觀要求(分型面、光潔度、皮紋位置……)
3.塑料產(chǎn)品測(cè)量方法(基準(zhǔn)、工裝……)
4.塑料產(chǎn)品的裝配關(guān)系
5.客戶模具要求(模穴、壽命、標(biāo)準(zhǔn)件……)
6.模具開(kāi)發(fā)進(jìn)度要求(T1、PPAP……)
7.收縮率
8.澆口形式和位置
9.鋼材要求
10.注塑機(jī)資料
11.其它特殊要求
五、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
當(dāng)塑料產(chǎn)品前期分析工作得到客戶的確認(rèn)后，即為模具的基本的、方向性的內(nèi)容已經(jīng)初步確定下來(lái)。所以整個(gè)模具的設(shè)計(jì)制作風(fēng)險(xiǎn)也大大降低。
此時(shí)，即可開(kāi)始進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
如果設(shè)計(jì)人員在接到設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，模具前期分析工作沒(méi)有完成，那么我們?cè)O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，我們也必須自行針對(duì)前期分析工作的那些項(xiàng)目，逐項(xiàng)去完成。就是先前做過(guò)前期分析工作，我們也必須對(duì)所有相關(guān)問(wèn)題一個(gè)個(gè)再去分析檢查，以求得更加準(zhǔn)確完美。
前期分析工作和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作其實(shí)在很多方面是相同相通的，并且也是同步進(jìn)行的。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，基本可以按照下面的程序和方法來(lái)進(jìn)行：
1.確定模腔數(shù)：
一般根據(jù)生產(chǎn)批量、塑料產(chǎn)品大小、機(jī)床設(shè)備如鎖模力、最大注射量、塑料產(chǎn)品的精度要求以及經(jīng)濟(jì)性等來(lái)確定模腔數(shù)(出模數(shù))。一般客戶啟動(dòng)模具開(kāi)發(fā)時(shí)，基本就已經(jīng)根據(jù)訂單量和設(shè)備產(chǎn)能確定好了模腔數(shù)。
2.了解塑料產(chǎn)品及模具要求，倘若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)提出：
塑料產(chǎn)品是什么形狀，是圓的還是方的，分型面是平還是斜的或彎的，是否有滑塊或斜頂，深的筋位或柱位等。這就是常說(shuō)的DFEMA，塑料產(chǎn)品前期分析工作。
3.確定澆注系統(tǒng)方式和澆口位置：
這很重要，因?yàn)檫@直接影響到塑料產(chǎn)品質(zhì)量和模具結(jié)構(gòu)，所以一般在模具設(shè)計(jì)開(kāi)始前就確定下來(lái)，最好是咨詢客戶，同時(shí)通過(guò)MOLDFLOW來(lái)進(jìn)行認(rèn)證。還要考慮將來(lái)修改澆口位置和形式的余地。很多情況下，一開(kāi)始可能就必須確定澆口位置，再來(lái)考慮其它問(wèn)題，因?yàn)樗芰袭a(chǎn)品有要求。
4.決定分型面位置：
主要是從模具結(jié)構(gòu)及成型工藝的角度來(lái)考慮，先考慮能否做成平的分型面，部分位置可能有夾線(錯(cuò)位)，要詢問(wèn)客人是否可接受;如不能做平，才考慮做斜、彎或高低有臺(tái)階。選擇動(dòng)定模方向，尤其要注意塑料產(chǎn)品是否會(huì)牢定模。
5.決定哪些位置要做鑲件：
如深的筋、或薄片，便于拋光、排氣、加工。
6.選擇頂出方式：
即頂桿位置，是否足夠和平均分布，頂出方式是何種，如頂桿、頂管、扁頂桿、推板、推環(huán)。
7.確定冷卻位置和冷卻方式：
盡量放在塑料產(chǎn)品的底部和旁邊，首選為直接鉆孔，如不可，可考慮用散熱針、隔水片、或BECU鑲件。
8.確定塑料產(chǎn)品布局及型腔型芯大�。�
在上述工作已有一基本的概念后，塑料產(chǎn)品的排布也就有了一基本的樣式，在平衡排布的原則上，確定各塑料產(chǎn)品之間的距離，即可確定型芯型腔的尺寸。同時(shí)也要考慮型芯型腔的分割方式。
9.在上述各步驟中，各項(xiàng)不是孤立的，相互之間實(shí)際上是要互相穿插進(jìn)行的，如在設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，頂桿位置會(huì)要做細(xì)微調(diào)整。
10.其它相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：
包括滑塊、熱流道系統(tǒng)、油缸、二次頂出等。
11.決定模架尺寸：
是采用標(biāo)準(zhǔn)的還是定做，如是標(biāo)準(zhǔn)模架，則要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行。
12.核對(duì)模具尺寸與注塑機(jī)相關(guān)尺寸：
如格林柱之間的距離、噴嘴球面及中心孔徑、定位圈直徑、頂出孔位置及直徑、開(kāi)模行程、最大/最小模厚、鎖模力、注射量等。
13.細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)：
如支撐柱、排氣槽、鎖模板、刻字、銘牌等。
六、設(shè)計(jì)評(píng)審與確認(rèn)
當(dāng)模具設(shè)計(jì)初步完成后，可由模具工程師召集設(shè)計(jì)、模具鉗工、編程、技術(shù)主管、工藝工程師等對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)審，評(píng)審內(nèi)容主要包括：
1.客戶模具標(biāo)準(zhǔn)。
2.《模具設(shè)計(jì)任務(wù)書》中的內(nèi)容。
3.模具結(jié)構(gòu)，如斜頂、滑塊、模架、熱流道系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。
4.注塑機(jī)參數(shù)匹配。
5.模具零件加工工藝合理性。
6.模具壽命和使用方便性。
對(duì)于復(fù)雜模具，可能要經(jīng)過(guò)多次的評(píng)審和修改，才能確定最為合理的設(shè)計(jì)方案。
多數(shù)情況下，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需經(jīng)得客人確認(rèn)批準(zhǔn)方可開(kāi)始加工制作。
七、原材料和重要部件件采購(gòu)
修改完評(píng)審時(shí)提出的修改內(nèi)容，并經(jīng)客戶或模具工程師確認(rèn)后，即可開(kāi)料和定模架，同時(shí)可以采購(gòu)大的部件，如熱流道系統(tǒng)、油缸等。
八、零件圖設(shè)計(jì)
修改完評(píng)審時(shí)提出的修改內(nèi)容后，即可開(kāi)始出模具零件圖。先后順序?yàn)椋?/p>
1.出主要成型件如型腔、型芯及大滑塊零件圖，尤其是加工工作量最多的零件必須先行出圖。
2.出次要成型件的零件圖，如小鑲件、小滑塊、斜頂?shù)取?/p>
3.采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件，尤其是要外部采購(gòu)的零件，如頂桿等。
4.出結(jié)構(gòu)零件如滑塊座、壓板、耐磨塊、斜頂座、支撐柱等零件圖。
5.出電極圖、模板零件圖。
6.設(shè)計(jì)模具裝配圖，最好加上明細(xì)表，技術(shù)要求。
九、技術(shù)服務(wù)
1、模具制作過(guò)程中，對(duì)于所有已下圖紙和3D造型進(jìn)行再次檢查和修正。
2、加工過(guò)程中的技術(shù)支持和設(shè)計(jì)更改。
十、修模、改模
雖然是在選定成型材料、成型設(shè)備時(shí)，在預(yù)想的工藝條件下進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，但是人們的認(rèn)識(shí)往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以后，進(jìn)行試模試驗(yàn)，看成型的塑料產(chǎn)品質(zhì)量如何。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以后，進(jìn)行修模。
塑料產(chǎn)品出現(xiàn)不良現(xiàn)象的種類很多，原因也很復(fù)雜，有模具方面的原因，也有工藝條件方面的原因，二者往往交織在一起，難以區(qū)分而導(dǎo)致注塑與模具相互扯皮。所以，在修模前，應(yīng)當(dāng)根據(jù)塑料產(chǎn)品出現(xiàn)的不良現(xiàn)象實(shí)際情況，進(jìn)行細(xì)致的分析研究，包括開(kāi)會(huì)討論，找出造成塑料產(chǎn)品缺陷的原因后提出修模方案。因?yàn)槌尚蜅l件容易改變，所以一般的做法是先變更成型條件，當(dāng)變更成型條件不能解決問(wèn)題時(shí)，才考慮修理模具。當(dāng)然，成型條件不可為了保證產(chǎn)品的要求而無(wú)限制的調(diào)整到極限工藝，甚至超出允許的參數(shù)范圍。同時(shí)，也必須保證注塑成型條件的穩(wěn)定性，尤其要保證塑件的尺寸無(wú)太大的變化。
修理模具更應(yīng)慎重，沒(méi)有十分把握不可輕舉妄動(dòng)。其原因是一旦變更了模具條件，就不能再作大的改造和恢復(fù)原狀。尤其是外觀位置，如皮紋面、高光面等。
當(dāng)模具工程師針對(duì)模具試模結(jié)果，制定《修模/改模通知單》并下達(dá)給設(shè)計(jì)人員后，設(shè)計(jì)人員根據(jù)要求，作模具圖形的修改，包括2D&3D，以及圖紙，有時(shí)還必須采購(gòu)相關(guān)的零件和材料。
十一、資料管理和設(shè)計(jì)總結(jié)
模具合格后，設(shè)計(jì)圖形應(yīng)該整理成與模具實(shí)際狀況一致的模具數(shù)據(jù)，包括2D和3D，并將有關(guān)資料包括圖紙、材料清單、修模/改模通知單等進(jìn)行整理歸檔，統(tǒng)一保管。
同時(shí)，對(duì)于在模具開(kāi)發(fā)過(guò)程中，尤其在試模和修模過(guò)程中，出現(xiàn)的問(wèn)題以及最佳的解決方案、以及開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行分析、總結(jié)，形成技術(shù)文件，以指導(dǎo)后期的模具開(kāi)發(fā)。
十二、總結(jié)
按照先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)流程開(kāi)展工作，選用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)模具，將會(huì)統(tǒng)一團(tuán)隊(duì)的模具設(shè)計(jì)思路，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)方案，大大降低模具開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，也給模具技術(shù)人員減少了設(shè)計(jì)工作的壓力。由此帶來(lái)的是——提升質(zhì)量，降低成本，增加效益，保證模具企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
注塑模具設(shè)計(jì)基本方法2
一、新產(chǎn)品的注塑模具開(kāi)發(fā)
1.負(fù)責(zé)注塑模具的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及校對(duì),定期上報(bào)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)展情況,及時(shí)解決新品開(kāi)發(fā)中的部分技術(shù)、質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)無(wú)法解決的問(wèn)題及時(shí)上報(bào)尋求幫助。
2.定期參加注塑模具設(shè)計(jì)評(píng)審,協(xié)助對(duì)工藝工裝設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評(píng)估,與姐妹公司或客戶進(jìn)行圖紙及工藝文件的溝通探討,落實(shí)執(zhí)行最終實(shí)施方案。
3.跟蹤模具的組裝調(diào)試,運(yùn)用質(zhì)量手段(qfd/fmea/spc/doe等)對(duì)不合理或不完善的結(jié)構(gòu)及時(shí)評(píng)估落實(shí)改進(jìn)措施。
4.協(xié)調(diào)并追蹤注塑模具設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)進(jìn)度,追蹤手工樣的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及試制。
5.協(xié)助銷售部對(duì)新品進(jìn)行可行性評(píng)估,優(yōu)化客戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
二、解決生產(chǎn)中的技術(shù)問(wèn)題或提供技術(shù)支持
1.對(duì)公司生產(chǎn)中出現(xiàn)的影響產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備、環(huán)境及人身安全等方面的重大技術(shù)問(wèn)題,協(xié)同相關(guān)部門進(jìn)行不定期的技術(shù)攻關(guān),參與討論解決方案及方案的論證實(shí)施。
2.定期組織技術(shù)人員就目前存在的技術(shù)疑難問(wèn)題召開(kāi)專題會(huì)議,提出具體整改意見(jiàn)及措施的落實(shí)追蹤。
3.對(duì)量產(chǎn)模具定期組織討論,總結(jié)既往經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),根據(jù)apqp/ppap的工作流程,分析統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及后續(xù)改善措施方案的推行。
4.協(xié)助銷售部cft項(xiàng)目小組與姐妹公司或客戶進(jìn)行圖紙及工藝文件的溝通探討。
5.積極參與、指定并推行注塑模具的標(biāo)準(zhǔn)化。
6.對(duì)助理、初級(jí)和中級(jí)注塑模具設(shè)計(jì)師的幫助、指導(dǎo)和培訓(xùn)工作。
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