模具設(shè)計(jì)的五金模具

　　下文將介紹模具設(shè)計(jì)的五金模具及設(shè)計(jì)準(zhǔn)備。大家可以參考一下。

　　1. 必需的圖紙、金型仕樣書的內(nèi)容等的確認(rèn)：

　　在正式的金型設(shè)計(jì)之前，下列圖紙或文件通常要具備：

　　① 部品圖;②金型設(shè)計(jì)制作仕樣書;③設(shè)計(jì)制作契約書;④其他

　　并且要對(duì)上述資料完全理解，不明確處要得到客戶的確認(rèn)。

　　2. 把握?qǐng)D面的概要

　　部品圖決定了金型設(shè)計(jì)的最終目的，必須透徹地理解。日本客戶提供的部品圖是按照J(rèn)IS制圖規(guī)定采用三角法繪制的，通常由以下部分構(gòu)成：

　　正面圖、平面圖、側(cè)面圖、斷面圖、詳細(xì)圖、參考圖、注記、公差一覽、仕上記號(hào)一覽、標(biāo)題欄、其他

　　在視圖過程中要注意以下方面：

　�、� 公差要求較嚴(yán)格處;②對(duì)金型構(gòu)造有影響的部位;

　�、� 現(xiàn)有圖面無法理解的部分;④注記中特別突出的事項(xiàng)

　�、萏厥獾牟牧虾蜔崽幚硪�求;⑥部品壁厚較薄處(t<0.6mm)

　�、卟科繁诤褫^厚處;⑧外觀上有無特別仕樣要求

　　⑨三維曲面部分;⑩設(shè)計(jì)者、日期、納期、價(jià)格等

　　3. 部品立體形狀的理解

　　五金模具設(shè)計(jì)

　　部品圖是二維繪制的，要通過視圖轉(zhuǎn)換成設(shè)計(jì)者頭腦中的三維形狀，而手繪立體圖對(duì)此很有幫助。

　　準(zhǔn)備好紙和鉛筆。

　　首先繪制出制品的大致外形輪廓，然后再根據(jù)自己對(duì)部品圖的理解，繪制出部品各部位的斷面圖。

　　上述這些對(duì)將來分型面的確定、入子的分割非常重要。如果條件允許，使用粘土等輔助物來幫助理解會(huì)更好。

　　4.標(biāo)題欄的檢討

　　部品圖的標(biāo)題欄一般注明了圖面中的公差、部品的材料等一些內(nèi)容，必須要認(rèn)真研讀。

　�、俨科访�;②圖名;③圖番;④材質(zhì)(包括收縮率);⑤仕樣，指材質(zhì)的詳細(xì)仕樣，如生產(chǎn)廠家、商品名、樹脂代號(hào);⑥尺度;⑦設(shè)計(jì)者;⑧變更欄;

　　5.注記部分的檢討

　�、贊部诜N類、位置、數(shù)量

　　如無特殊要求，則金型設(shè)計(jì)者在自行決定后需征得客戶的同意。

　　②入子分割線的要求

　　由于入子分隔線會(huì)在制品表面形成接痕，影響外觀，尤其對(duì)折疊部位有害，所以設(shè)計(jì)者應(yīng)遵守部品圖的規(guī)定。

　�、鄢尚推繁砻鎰潅�等缺陷的規(guī)定

　　金型設(shè)計(jì)者應(yīng)避免可能發(fā)生上述缺陷的金型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

　�、芪醋⒐�差的要求。

　�、莩尚推沸螤罴俺叽缟系淖兏�需征得客戶的同意，作為金型設(shè)計(jì)者來說，不可自行決斷。

　　⑥主視圖的檢討

　　主視圖是圖面中尺寸較集中的地方，確認(rèn)兩側(cè)公差及片側(cè)公差，并標(biāo)記其中較嚴(yán)格者。

　　⑦其他各視圖的檢討。方法同上

　�、啾匾�型締力的檢討

　　⑨熔融樹脂在注射時(shí)，會(huì)在金型分型面上產(chǎn)生一個(gè)相當(dāng)大的注射壓力。如注射機(jī)最大型締力小于注射壓力，則模板之間就會(huì)產(chǎn)生縫隙，發(fā)生溢邊現(xiàn)象。必要型締力的計(jì)算如下：

　　F=P×A F：必要型締力(Kg)

　　P：注射壓力(Kg/cm2)，取300～500，視成型條件而定

　　A：制品在注射方向上的投影面積cm2

　�、獗匾�射出體積的檢討

　　在選擇注射機(jī)時(shí)，要進(jìn)行射出體積的檢討。

　　包括聊吧、制品在內(nèi)的體積總和要小于注射機(jī)最大注射量的1/2～2/3

　　其他事項(xiàng)

　　如客戶提供的資料不全，需跟客戶聯(lián)系，取得全部資料。

　　使用彩筆標(biāo)記出自己認(rèn)為較重要的，以利于下一步的設(shè)計(jì)。

　　下面是金型設(shè)計(jì)工作的大致流程：

　　初期檢討→成型品基本圖設(shè)計(jì)→金型構(gòu)造設(shè)計(jì)→部品圖設(shè)計(jì)→檢圖→出圖

　　塑料注射金型的設(shè)計(jì)從成型品基本圖的設(shè)計(jì)入手，其正確與否決定了成型制品的好壞。

　　下面就成型品基本圖的設(shè)計(jì)手法進(jìn)行講解：

　　1. 了解成型材料的特性

　　最關(guān)鍵的是流動(dòng)性能的好壞和收縮率的大小

　　2. 可充填性的檢討

　　應(yīng)全面考慮以下幾個(gè)方面:

　�、� 型腔可否完全填充;②溶接痕的位置;③氣泡的發(fā)生;

　�、鄢尚推返淖冃�;⑤點(diǎn)澆口的切斷痕;⑥其他

　　在設(shè)計(jì)工作中，根據(jù)工作條件，采用下述方法來分析驗(yàn)證：

　　① 類似金型的比較;②流動(dòng)比(L/T)的計(jì)算;③CAD、CAE

　　3. 澆口位置的確定

　　4. 澆口形狀的確定

　　5. 分型面的確定

　　應(yīng)參照下述原則:

　　① 盡量采用平面;②易于加工;③無離型不良發(fā)生;④外觀上分割線無影響處.

　　6. 金型制作寸法的決定

　　由于塑料冷卻以后的收縮性，故金型制作寸法要考慮“成型收縮率”，方法如下：(以收縮率0.2%為例)

　　①兩側(cè)公差: L=25±0.05 →L0=1.02×25=25.5

　�、谄瑐�(cè)公差: L=3-0.2 →L0=[(3+2.8)/2]×1.02=2.96

　　經(jīng)過上述方法計(jì)算出的寸法，要經(jīng)過以下兩方面的補(bǔ)正：

　�、� 金型制作上可修改性的補(bǔ)正。

　�、� 奇數(shù)寸法的偶數(shù)化。

　　7. 拔模斜度的決定(固定側(cè))

　　為防止離型不良，有必要在固定側(cè)型芯處設(shè)置拔模斜度，但要在成型品公差范圍內(nèi)，一般以30’～3°為宜。

　　8. 拔模斜度的決定(可動(dòng)側(cè))

　　如有必要，可動(dòng)側(cè)也可加拔模斜度，但一般可不加。如有頂出不良，可通過加裝頂桿的方法來解決。

　　9. 頂桿的配置

　　按照以下原則：

　　① 頂出面積盡可能大，因細(xì)小的頂桿孔難以加工。

　�、� 盡量采用圓頂桿，因方頂出孔難以加工(但利用鑲件分割線做出的較簡(jiǎn)單)。

　�、� 頂桿要配置在型芯附近。

　�、� 頂桿孔周圍最小1mm壁厚保證。

　　10. 生產(chǎn)數(shù)的記入

　　金型構(gòu)造

　　成型品基本圖完成以后，即可開展最重要的工作-金型構(gòu)造圖面的設(shè)計(jì)。這部分工作占金型設(shè)計(jì)全部研討工作的80%。下面就是具體的設(shè)計(jì)流程：

　　1. 成型機(jī)金型取付仕樣的確認(rèn)：

　　模具設(shè)計(jì)

　　① 滑桿間距的確認(rèn)

　　金型大小不可超過滑桿間距，通常要留20mm以上的安全距離。

　　② 最小型厚的確認(rèn)

　　金型的型厚要大于注射機(jī)的最小型厚

　�、� 最大開模行程的確認(rèn)

　�、� 最大鎖模力的確認(rèn)

　　⑤ 理論射出容量的確認(rèn)

　�、� 定位圈直徑的確認(rèn)(以選擇定位圈型號(hào))

　�、� 注射機(jī)噴嘴先端形狀的確認(rèn)(以選擇澆口套型號(hào))

　　⑧ 最大型厚的計(jì)算

　　T=最小型厚+最大開模距離-S1-S2-S

　　2. 型腔配置方法的檢討

　　對(duì)于多型腔模具而言，要妥善安排型腔位置，使之投影中心完全位于模架中心上，并使流道最短地達(dá)到均衡進(jìn)料。

　　3. 型腔壁厚度的確定

　　4. 模架的選擇

　　對(duì)于塑料注射模具而言，模架均已標(biāo)準(zhǔn)化。我公司均采用日本FUTABA(雙葉)的模架。在選擇模架時(shí)，除了大小規(guī)格外，應(yīng)確認(rèn)以下方面：

　�、� 導(dǎo)柱導(dǎo)套的位置，有的導(dǎo)柱在固定側(cè)，而有的在可動(dòng)側(cè)。根據(jù)需要來選擇。

　　② 對(duì)于各模板的厚度，應(yīng)結(jié)合成型品基本圖來確認(rèn)。一般來說，要使鑲件非成形部分的長(zhǎng)度在30mm左右為宜。

　�、� 目前我們有FUTABA的標(biāo)準(zhǔn)模架CAD庫(kù)，可使用它來快速生成模架圖。

　　5. 分型動(dòng)作的決定

　　在模板厚度確定后，進(jìn)行分型動(dòng)作的檢討。

　�、� 固定側(cè)型板與流道板之間的開模距離S1

　　S1=點(diǎn)澆口套長(zhǎng)度+澆口套長(zhǎng)度+10～20

　�、� 流道板與固定側(cè)座板之間的開模距離S2

　　S2=拉料勾勾頭長(zhǎng)度+3mm安全距離

　�、� 止動(dòng)螺栓長(zhǎng)度決定

　　L=固定側(cè)型板厚+S1

　�、� 止動(dòng)螺栓頭部長(zhǎng)度決定

　　⑤ 支撐導(dǎo)柱長(zhǎng)度決定

　　L=固定側(cè)型板厚+S1+流道板厚+S2+固定側(cè)座板厚

　�、� 拉料勾長(zhǎng)度決定

　　⑦ 流道頂出裝置決定

　�、� 澆口套周邊機(jī)構(gòu)決定

　�、� 要做到使成形品頂出后自然落下的模具布局

　　6. 澆口套采用PUNCH市販品

　　7. 開模次序的確定,并采用相應(yīng)機(jī)構(gòu)來確保這種開模次序的實(shí)現(xiàn).

　　8. 流道從流道板順利脫出的方法:

　　采用RUNNER EJECTING SET(MISUMI)

　　9. 支撐柱配置的檢討

　　在注射時(shí),注射機(jī)會(huì)在可動(dòng)側(cè)型板的底部產(chǎn)生一個(gè)瞬間的注射壓力,引起型板變形.為防止此種現(xiàn)象發(fā)生,可在模架中設(shè)置支撐柱,以不妨礙頂桿和力征安排在每個(gè)型腔附近為原則.

　　10. 冷卻水孔的決定

　　為了恒定模具溫度，必須開設(shè)冷卻水孔，通以冷卻用水。

　　冷卻水孔的大小與冷卻效率關(guān)系不大，中等大小的模具一般采用ф8.5的水孔即可，接口處采用PT1/8的管螺紋。

　　冷卻水孔的位置與數(shù)量與冷卻效果有密切關(guān)系，在確定時(shí)，應(yīng)盡可能地靠近型腔和盡可能地多，但不要發(fā)生干涉。

　　11. 頂出部分的配置

　　結(jié)合成形品基本圖，合理配置頂桿位置，注意不要與冷卻水孔及支撐柱等部件發(fā)生干涉。

　　12. 澆口套的配置

　　模具設(shè)計(jì)

　　澆口套頭部SR寸法要比注射機(jī)噴嘴的SR寸法大1mm左右。

　　澆口套開口處ф寸法要比注射機(jī)噴嘴的ф寸法大0.5mm左右。

　　對(duì)于錐度來說，采用片側(cè)1°比較好。

　　13. 定位圈的配置

　　結(jié)合成形機(jī)仕樣，采用PUNCH市販品。

　　14. 排氣道的配置

　　為了使型腔內(nèi)空氣順利排出，有時(shí)需設(shè)排氣道。不過一般設(shè)計(jì)中不予考慮，生產(chǎn)中如發(fā)現(xiàn)有排氣不良，再予以解決。

　　15. 頂出導(dǎo)柱與頂出導(dǎo)套的設(shè)計(jì)

　　為了提高頂出部件運(yùn)動(dòng)的精度，從而延長(zhǎng)頂桿、型芯壽命，防止頂桿拉傷，可設(shè)計(jì)頂出導(dǎo)柱與頂出導(dǎo)套。

　　16. 部品番號(hào)的確定

　　本公司制定有金型用部品番號(hào)的命名規(guī)則，按此規(guī)則進(jìn)行確定。

　　17. 其他

　　至此，金型的構(gòu)造設(shè)計(jì)基本完成。

　　部品圖

　　在進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)完成以后，根據(jù)成形品基本圖和金型構(gòu)造圖進(jìn)行金型部品圖設(shè)計(jì)，包括下述內(nèi)容：

　�、旁O(shè)計(jì)需加工的部品圖面。

　�、仆鈽�(gòu)件追加工部品圖面。

　�、琴�(gòu)入部品仕樣書。

　　1. 型腔部分的設(shè)計(jì)：

　�、艔慕鹦蜆�(gòu)造圖中把型腔部分的外形提取出來。X-Y方向與模板嵌合，注意公差與配合。Z方向采用螺釘或掛鉤或鍵固定均可。

　�、瞥尚尾糠中螤钆c寸法

　　根據(jù)成形品基本圖來決定，并考慮以下方面：

　　① 成形品寸法公差。

　　② 與別的部品之間的關(guān)系(配合)等。

　�、� 便于金型的修正。

　�、� 機(jī)械加工方法所能達(dá)到的加工能力。

　�、� 加工費(fèi)用。

　�、� 其他。

　　⑶型芯均采用掛鉤的形式與型腔件配合，X-Y方向用公差來嚴(yán)格控制。

　�、葷部谠O(shè)計(jì)

　　⑸固定方法

　�、什馁|(zhì)、硬度的決定

　　考慮以下方面：

　　① 成形品的形狀、寸法精度維持機(jī)能。

　�、� 成形品表面品質(zhì)決定機(jī)能。

　�、� 耐沖擊，剛性、強(qiáng)度要足夠。

　�、� 耐腐蝕性。

　�、� 耐磨性。

　�、� 機(jī)加工性。

　�、� 鏡面特性。

　�、� 熱傳導(dǎo)性。

　�、� 熱處理性。

　�、� 材料價(jià)格。

　　2. 固定側(cè)型芯的設(shè)計(jì)

　　形狀與寸法根據(jù)成形品基本圖確定。

　　材質(zhì)的選擇參考上面的內(nèi)容。

　　可動(dòng)側(cè)型芯、型腔設(shè)計(jì)大致與固定側(cè)相同，但多出頂出部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容。

　　至此，金型部品圖中與成形有關(guān)的部分已完成，下面進(jìn)行金型構(gòu)造部分的部品設(shè)計(jì)。

　　檢圖工作

　　部品圖設(shè)計(jì)完了以后要進(jìn)行檢圖，這與設(shè)計(jì)工作同等重要。在投入生產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，要比在生產(chǎn)中或完成后才發(fā)現(xiàn)要節(jié)省大量的金錢與精力。

　　檢圖工作，可由設(shè)計(jì)者自身承擔(dān)，也可由第三者擔(dān)任。在檢圖中應(yīng)把握如下原則：

　�、旁敿�(xì)設(shè)計(jì)、重要設(shè)計(jì)檢查時(shí)，最好在精力充沛時(shí)進(jìn)行。

　　模具設(shè)計(jì)

　�、七B續(xù)工作1～2小時(shí)，應(yīng)休息10～15分鐘，保持頭腦清醒。

　�、遣灰獞峙率�敗，在失敗中取得成長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)。

　�、炔灰獜脑敿�(xì)設(shè)計(jì)著手，應(yīng)從總體方案開始，這樣容易發(fā)現(xiàn)大的原則性的錯(cuò)誤。

　�、煽烧{(diào)查類似金型在使用過程中發(fā)生的問題，并與自己的設(shè)計(jì)工作相對(duì)照。

　　檢圖工作主要內(nèi)容如下：

　　1. 重要的原則性的項(xiàng)目

　　⑴根據(jù)型芯、型腔明細(xì)表，有無遺漏設(shè)計(jì)的部分。

　�、平鹦腿�數(shù)是否合適。

　�、欠中兔娴脑O(shè)置是否正確?是否滿足金型仕樣書的要求?

　�、刃颓豢煞裢耆�填充?

　�、芍谱髻M(fèi)用是否在預(yù)算范圍內(nèi)?

　�、食尚纹飞�產(chǎn)成本是否在預(yù)算范圍內(nèi)?

　�、私鹦图{期可否完成?

　　⑻為保證納期，是否采取了合理的措施?

　�、统尚纹沸颓豢煞耥樌�脫出?

　　⑽成形品型芯可否順利脫出?

　�、蠞部凇⒘鞯赖呐渲糜袩o不當(dāng)?

　�、欣鋮s水道有無干涉處?

　�、阎�撐柱、頂桿、定出導(dǎo)向柱有無干涉?

　　⒁成形收縮率計(jì)算是否正確?

　　⒂鑲件分割方式是否正確?

　�、詢蓚�(cè)相互配合的部件設(shè)計(jì)是否正確?

　　⒄成形機(jī)取付仕樣是否滿足要求?

　�、制渌�特殊要求是否滿足?

　　2. 金型構(gòu)造方面的檢討

　　⑴目前的設(shè)計(jì)正確與否，有無可以改進(jìn)之處?

　�、茦渲�流動(dòng)的預(yù)想是否正確?

　�、切托�、型腔離型對(duì)策正確與否?

　�、然瑝K與滑動(dòng)型芯的設(shè)計(jì)是否正確?

　　⑸配合處公差是否正確?

　�、逝艢獾朗欠窈线m?

　　⑺配合間隙是否合適?

　�、萄b配時(shí)是否困難?

　�、筒鹦妒欠穹奖�?

　�、螌�(duì)白化現(xiàn)象有無預(yù)防?

　�、蟽蓚�(cè)各部件之間有無干涉?

　　3. 進(jìn)行詳細(xì)檢討的部分：

　�、庞袩o尺寸相互不一致處?

　�、茢嗝嫘螤钫�確與否?

　�、遣科穫�(gè)數(shù)是否正確?

　�、炔科凡馁|(zhì)是否正確?

　　⑸型板剛性是否滿足要求?

　�、市颓粍傂�、強(qiáng)度是否滿足要求?

　　⑺澆口形狀是否合適?

　�、碳庸し椒ㄊ欠窠�(jīng)過妥善考慮?

　�、碗姌O設(shè)計(jì)是否正確?

　�、螛�(biāo)準(zhǔn)部品發(fā)注書是否有誤?

　　⑾客戶仕樣變更部分是否已全部變更?

　�、袕U舊圖面是否已被替換?

　�、汛绶ü�差、表面粗糙度有無過于嚴(yán)格處?

　�、覚C(jī)械加工性是否適當(dāng)?

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