㈠ 模具设计需要注意什么问题
1 .搜集必要的资料
设计冷冲模时,需搜集的资料包括产品图、样品、设计任务书和参考图等,并相应了解如下问题:
l )了解提供的产品视图是否完备,技术要求是否明确,有无特殊要求的地方。
2 )了解制件的生产性质是试制还是批量或大量生产,以确定模具的结构性质。
3 )了解制件的材料性质(软、硬还是半硬)、尺寸和供应方式(如条料、卷料还是废料利用等),以便确定冲裁的合理间隙及冲压的送料方法。
4 )了解适用的压力机情况和有关技术规格,根据所选用的设备确定与之相适应的模具及有关参数,如模架大小、模柄尺寸、模具闭合高度和送料机构等。
5 )了解模具制造的技术力量、设备条件和加工技巧,为确定模具结构提供依据。
6 )了解最大限度采用标准件的可能性,以缩短模具制造周期。
2 .冲压工艺性分析
冲压工艺性是指零件冲压加工的难易程度。在技术方面,主要分析该零件的形状特点、尺寸大小(最小孔边距、孔径、材料厚度、最大外形)、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。如果发现冲压工艺性差,则需要对冲压件产品提出修改意见,经产品设计者同意后方可修改。
3 .确定合理的冲压工艺方案
确定方法如下:
l )根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求进行工艺分析,确定基本工序的性质,即落料、冲孔、弯曲等基本工序。一般情况下可以由图样要求直接确定。
2 )根据工艺计算,确定工序数目,如拉深次数等。
3 )根据各工序的变形特点、尺寸要求确定工序排列的顺序,例如,是先冲孔后弯曲还是先弯曲后冲孔等。
4 ) 根据生产批量和条件,确定工序的组合,如复合冲压工序、连续冲压工序等。
5 ) 最后从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度、模具寿命、工艺成本、操作方便和安全程度等方面进行综合分析、比较,在满足冲件质量要求的前提下,确定适合具体生产条件的最经济合理的冲压工艺方案,并填写冲压工艺过程卡片(内容包括工序名称、工序数目、工序草图(半成品形状和尺寸)、所用模具、所选设备、工序检验要求、板料规格和性能、毛坯形状和尺寸等): ;
4 确定模具结构形式
确定工序的性质、顺序及工序的组合后,即确定了冲压工艺方案也就决定了各工序模具的结构形式。冲模的种类很多,必须根据冲件的生产批量、尺寸、精度、形状复杂程度和生产条件等多方面因素选择,其选原则如下:
l )根据制件的生产批量确定采用简易模还是复合模结构。一般来说简易模寿命低,成本低;而复合模寿命长,成本高。
2 )根据制件的尺寸要求确定冲模类型。
若制件的尺寸精度及断面质量要求较高,应采用精密冲模结构;对于一般精度要求的制件,可采用普通冲模。复合模冲出的制件精度高于级进模,而级进模又高于单工序模。
3 )根据设备类型确定冲模结构。
拉深加工时有双动压力机的情况下,选用双动冲模结构比选用单动冲模结构好很多
4 )根据制件的形状大小和复杂程度选择冲模结构形式。一般情况下,大型制件,为便于制造模具并简化模具结构,采用单工序模;小型制件,而且形状复杂时,为便于生产,常用复合模或级进模。像半导体晶体管外壳这类产量很大而外形尺寸又很小的筒形件,应采用连续拉深的级进模。
5 )根据模具制造力量和经济性选择模具类型。在没有能力制造高水平模具时,应尽量设计切实可行的比较简单的模具结构;而在有相当设备和技术力量的条件下,为了提高模具寿命和适应大量生产的需要,则应选择较为复杂的精密冲模结构。
总之,在选择冲模结构类型时,应从多方面考虑,经过全面分析和比较,尽可能使所选择的模具结构合理。有关各类模具的特点比较见表1-3。
5 .进行必要的工艺计算
主要工艺计算包括以下几方面:
l )坯料展开计算:主要是对弯曲件和拉深件确定其坯料的形状和展开尺寸,以便在最经济的原则下进行排样,合理确定适用材料。
2 )冲压力计算及冲压设备的初选:计算冲裁力、弯曲力、拉深力及有关的辅助力、卸料力、推料力、压边力等,必要时还需计算冲压功和功率,以便选用压力机。根据排样图和所选模具的结构形式,可以方便地计算出总冲压力,根据计算出的总冲压力,初选冲压设备的型号和规格,待模具总图设计好后,校核设备的装模尺寸(如闭合高度、工作台板尺寸、漏料孔尺寸等)是否符合要求,最终确定压力机型号和规格
3 )压力中心计算:计算压力中心,并在设计模具时保证模具压力中心与模柄中心线重合,目的是避免模具受偏心负荷作用而影响模具质量。
4 )进行排样及材料利用率的计算.以便为材料消耗定额提供依据。
排样图的设计方法和步骤:一般是先从排样的角度考虑并计算材料的利用率,对于复杂的零件通常用厚纸剪成3 一5 个样件.排出各种可能的方案,选择最优方案.现在常用计算机排样后再综台考虑模具尺寸的大小、结构的难易程度、模具寿命、材料利用率等几个方面的问题.选择一个合理的排样方案。确定出搭边,计算步距和料宽.根据标准板(带)料的规格确定料宽及料宽公差。再将选定的排样画成排样图,按模具类型和冲裁顺序打上适当的剖面线,并标注尺寸和公差。
5 )凸、凹模间隙和工作部分尺寸计算。
6 )对于拉深工序,确定拉深模是否采用压边圈,并进行拉深次数、各中间工序模具尺寸分配,以及半成品尺寸计算等。
7 )其他方面的特殊计算。
6 .模具总体设计
在上述分析、计算的基础上,即可进行模具结构的总体设计,并勾画草图,初步算出模具闭合高度,概略地定出模具外形尺寸,凹模的结构形式及固定方法。同时考虑如下内容:
1 )凸、凹模结构形式及固定方法;
2 )制件或毛坯的定位方式。
3 )卸料和出件装置。
4 )模具的导向方式以及必要的辅助装置。
5 )送料方式。
6 )模架形式的确定及冲模的安装。
7 )模具标准件的应用。
8 )冲压设备的选用。
9 )模具的安全操作等。
㈡ 模具设计有哪些基本的要点
模具设计的要点
1.模具设计的要点
(1)模具材料的选用:模芯材料的选择以资源、成本、寿命要求为基本原则,以及耐热、耐磨、耐蚀性要好,易于切削加工、熔焊、不生锈等。被用来做模具(模芯、模套)的材料主要有:碳素结构钢(45 钢应用最广);合金结构钢(如12CrMo、38CrMoAl等);合金工具钢等。而对于挤管式模芯的结构特点,其长嘴定径区是一个薄壁圆管,一般不易进行热处理,其耐磨性要求较严,尤其是用于绝缘挤出的模芯,多用耐磨的合金钢(如30CrMoAl)制成。模套材料的耐磨要求可以降低,而加工精度必须提高,往往模套以45 钢制成,内表面镀铬抛光达▽7。
(2)挤压式模芯(无嘴)的结构尺寸如下图:
1-d 2-d 3-L 4-L 5-D
6-M 7-B 8-D 9-φ 10-φ
在材料确定后,以工艺的合理性,兼顾加工的可能性恰当设计各部尺寸,应注意的要点如下:
1)外锥角φ :根据机头结构和塑料流动特性设计,锥角控制在45°以下,角度越小,流道越平滑,突变小,对塑料层结构有益。在挤出聚乙烯等结晶性高聚物时,对突变而导致的预留内应力的避免尤其重要,只有充分予以注意才能有效的提高制品的耐龟裂性能。角度的大小往往根据机头内部结果特点决定。
2)模芯外锥最大直径D :该尺寸是由模芯支持器(或模芯座)的尺寸决定的,要求严格吻合,不得出现“前台”,也不可出现“后台”,否则将造成存胶死角,直接影响塑料层组织和表面质量。
3)内锥最大直径D :该尺寸主要决定于加工条件和模芯螺柱的壁厚,在保证螺纹强度和壁厚的前提下,D 越大越好,便于穿线。
4)模芯孔径d :这是对挤出质量影响最大的结构尺寸,按线芯结构特性及其尺寸设计。一般情况下,单线取d =线芯直径+(0.05~0.15)mm;绞合线芯取d=线芯外径+(0.1~0.25)mm。既不能太大,也不能太小。因为过大了,一则形成线芯的摆动而造成挤出偏芯,再则会出现倒胶,既有害挤包层质量,又有可能造成断线。而过小,则易刮伤线芯,也使模具寿命降低;对绞线而言,由于线径不均,模孔d 过小时,则是断线的主要原因。通常为加工便利,且模芯孔径尺寸系列化,则多取模芯孔径d 为整数。
5)模芯外锥最小直径d :d 实际上是决定模芯出线端口厚度的尺寸,端口厚度△=1/2(d -d )不能太薄,否则影响使用寿命;也不宜太厚,否则塑料熔体流道发生突变,并且形成涡流区,引发挤出压力的波动,而且易形成死角,影响塑料层质量,一般模芯出线端口的壁厚控制再0.5~1mm为宜。
6)模芯定径区长度L :L 决定线芯通过模芯的稳定性,但也不能设计的太长,否则将造成加工困难,工艺上的必要性也不大,一般L =(0.5~1.5)d ,且模芯孔径d 较大时选下限,否则,反之。
7)模芯锥体长度L :这往往是设计给出的参考尺寸,从上图不难看出,
tgφ ∕2=(D -d )∕2 L ,亦即L =(D -d )∕【2(tgφ ∕2)】。
所以L 可以依据上述决定的尺寸确定,经计算确定L 的长度,如果太长或太短,与机头内部结构配合不当,可回过头来修正锥角φ ,然后再计算L 直至合适。
(3)挤压式模套的结构尺寸如下图:
1-d 2-d′ 3-l 4-a 5-b
6-L 7-D 8-D′ 9-φ
1)模套压座外径D:根据模套座(或机头结构内筒直径)设计,一般小于筒径内孔0.5~1.5mm,此间隙是工艺调整偏芯、确保同心度的必要因素,间隙不能太小,否则满足不了调偏的需要;间隙太大也不行,因为太大影响模套的稳固性,甚至在挤出过程中发生自行偏斜。
2)内锥最大直径D′:这是模套设计的精密尺寸之一。其大小必须严格与模套座(或机头内锥)末端内径一致,否则组装模套后将产生阶梯死角,这是工艺所不允许的。
3)模套定径区直径d:这又是模套设计的精密尺寸之一。要根据产品直径、各挤出工艺参数及挤制塑料特性来严格设计。一般d=成品标称直径+(0.05~0.15)mm。
4)模套内锥角φ:角φ是由D′、d及模套长度制约的,角φ又同时受到与其配套的模芯的外锥角的制约,角φ必须大于模芯外锥角3~10°,若没有这个角度差,便保证不了挤出压力,当然挤出压力也不能太大,因为这样会影响挤出产量,因此角度差也不能太大。角φ和D′、d一样都不能按参考尺寸设计,因此三个尺寸必须同时精密计算,相互修正,并在加工中依照尺寸l和L进行调整。
5)模套定径区长度l:一般取l=(1~3)d为宜,长一些对定型有利,但越长阻力越大,影响产量。所以,当d较大时,不能取上限。
6)模套压座厚度b:按模套座深度(或机头内筒出口处深度)设计,一般要大0.3~0.5mm。
7)模套外径d′:根据模套压盖内孔设计一般要小于压盖内孔2~3mm,但也不宜过小,否则间隙过大将造成散热不均匀。
8)模套总长L:这是设计给出的参考尺寸,由b和可调整的长度a来确定。
(4)挤管式模芯(长嘴)的结构尺寸如下图所示:
1-d 2-d′ 3-δ 4-l 5-l′
6-L 7-D 8-M 9-D′
挤管式长嘴模芯的结构尺寸除定径区外,其余外形尺寸与挤压式模芯设计基本相同,现对挤管式模芯定径部分的尺寸设计做一简述。
1)模芯定径区内径d:又叫模芯孔径。该尺寸根据选用材料的耐磨性、半制品尺寸大小及其材质与外径规整程度等设计,一般设计为d=d +(0.5~2)mm或d=d +(3~6)mm,主要因为线芯尺寸较小且规则,而缆芯较大且外径尺寸不规则的缘故。为了模具系列化,通常将模芯孔径加工成整数尺寸。
2)模芯定径区外圆柱(长嘴)直径d′:从上图可看出d′决定于尺寸d及其壁厚δ,即d′=d+2δ。壁厚的设计既要考虑模芯的寿命,又要考虑塑料的拉伸特性及电线电缆塑料层的挤包紧密程度,一般设计为d′=d+2(0.5~1.5)mm,即模芯嘴壁厚为0.5~1.5mm。这个数值不能太大,否则拉伸比就大,塑料层拉伸后强度提高,而延伸率下降,影响电线电缆的弯曲性能;但也不能太小,太小因过薄使其使用寿命降低。
3)定径区外圆柱(模芯嘴)长度l:该尺寸依据尺寸d考虑挤出塑料成型特性设计,一般设计为l=(0.5~2)d,d值大取下限,d值小取上限,用于挤护套的模芯取下限,挤绝缘时取上限。
4)定径区内圆柱(承线)长度l′:该尺寸由加工条件,半制品结构特性决定。无论如何l′必须比l长度大2~4mm,这是确保模芯强度的必需,所以l′实际是参考l决定的。
(5)挤管式模套的结构型式与挤压式模套基本相同。所不同之处是其结构尺寸中的模套定径区的直径及其长度,必须按与其配合的挤管式模芯来设计。
1)模套定径区直径d :该尺寸按挤管式模芯嘴外圆直径d′、线芯或缆芯外径、挤包绝缘或护套厚度等设计。一般设计为d =d′+2倍挤包厚度,并视绝缘(护套)厚度、产品结构要求及塑料的拉伸特性而定。
2)模套定径区长度l :该尺寸往往根据塑料的成型特性和模芯定径区外圆柱(模芯嘴)的长度l 而定,一般设计为l =l -(1~6)mm,而且挤包绝缘(护套)厚度小时取下限(即减去值取上限);否则,反之。
总之设计模具时,除考虑材料、加工、使用寿命外,还应满足下列条件:1)增加模具的压力,使塑料从机筒进入模具后,压力增大且均匀稳定,从而增加塑料的塑化和致密性,提高产品的质量;2)增长模具配合部分的塑料流动通道,使流动中的塑料进一步塑化,从而提高塑料塑化的程度;3)消除模具配合中产生的流动死角,使流道形成流线型,利于塑化好的塑料挤出;4)抽真空挤塑的模具,模芯的承线径一般应在20~40mm,模套的承线径一般在15~30mm。
二、工艺配模
配模是否合理,直接影响挤塑的质量和产量,故配模是重要操作技能之一。由于塑料熔体离模后的变化,使得挤出线径并不等于模套的孔径,一方面由于牵引、冷却使制品挤包层截面收缩,外径减少;另一方面又由于离模后压力降至零,塑料弹性回复而胀大,离模后塑料层的形状尺寸的变化与物料性质、挤出温度及模具尺寸和挤出压力有关。模具的具体尺寸是由制品的规格和挤塑工艺参数决定的,选配好适当的模具,是生产高质量、低消耗产品的关键。
1.模具的选配依据
挤压式模具选配主要是依线芯选配模芯,依成品(挤包后)的外径选配模套,并根据塑料工艺特性,决定模芯和模套角度及角度差、定径区(即承线径)长度等模具的结构尺寸,使之配合得当、挤管式模具配模的依据主要是挤出速俩的拉伸比,所谓拉伸比就是塑料在模口处的圆环面积与包覆与电线电缆上的圆环面积之比,即模芯模套所形成的间隙截面积与制品标称厚度截面积之比值,拉伸比:
K=(D -D )/(d -d )
其中 D ――为模套孔径(mm);
D ――为模芯出口处外径(mm);
d ――为挤包后制品外径(mm);
d ――为挤包前制品直径(mm)。
不同塑料的拉伸比K也不一样,如聚氯乙稀K=1.2~1.8、聚乙烯K=1.3~2.0,由此可确定模套孔径。但此方法计算较为繁琐,一般多用经验公式配模。
2.模具的选配方法
(1)测量半制品直径:对绝缘线芯,圆形导电线芯要测量直径,扇形或瓦形导电线芯要测量宽度;对护套缆芯,铠装电缆要测量缆芯的最大直径,对非铠装电缆要测量缆芯直径。
(2)检查修正模具:检查模芯、模套内外表面是否光滑、圆整,尤其是出线处(承线)有无裂纹、缺口、划痕、碰伤、凹凸等现象。特别是模套的定径区和挤管式模芯的管状长嘴要圆整光滑,发现粗糙时可以用细纱布圆周式摩擦,直到光滑为止。
(3)选配模具时,铠装电缆模具要大些,因为这里有钢带接头存在,模具太小,易造成模芯刮钢带,电缆会挤裂挤坏。绝缘线芯选配的模具不易过大,要适可而止,即导电线芯穿过时,不要过松或过紧。。
(4)选配模具要以工艺规定的标称厚度为准,模芯选配要按线芯或缆芯的最大直径加放大值;模套按模芯直径加塑料层标称厚度加放大值。
3.配模的理论公式
(1)模芯 D =d+e
(2)模套 D =D +2δ+2△+e
式中:D ――模芯出线口内径(mm);
D ――模套出线口内径(mm);
d ――生产前半制品最大直径(mm);
δ――模芯嘴壁厚(mm);
△――工艺规定的产品塑料层厚度(mm);
e ――模芯放大值(mm);
e ――模套放大值(mm)。
(3)放大值e 或e 的说明。
1)绝缘线芯模芯e 的放大值为0.5~3mm;
2)绝缘线芯模套e 的放大值为1~3mm;
3)生产外护套电缆用模芯e 的放大值、铠装电缆为2~6mm,非铠装为2~4mm;
4)生产外护套电缆用模套e 的放大值为2~5mm。
4.举例说明模具的选配
1)生产绝缘线芯3×185mm 的实心铝导体扇形电缆,其扇形(标称)宽度为21.97mm(其最大宽度允许值22.07mm),绝缘层标称厚度为2.0mm。(其最小厚度允许值为2.0×90%-0.1=1.7mm,模芯嘴壁厚为1.0mm,选用模具。
模芯D =d+e =21.97+1.5=23.47(mm)考虑到实体扇形及最大宽度,选取D =24mm。
模套孔径D =D +2δ+2△+e
=24+2×1+2×2+3=33(mm)
2)生产电缆外护套,其型号为VLV,规格为1×240mm ,电压为0.6/1kV,
选用模具。该电缆成缆后直径为23.6mm,护套标称厚度为2.0mm,取模芯嘴壁厚为1.5mm。
模芯孔径 D =d+e =23.6+3=26.2≈27mm
模套孔径 D =D +2δ+2△+e
=27+2×1.5+2×2+4=38mm
3)在实际生产过程中,模具的选配往往在操作规程或生产工艺卡中给出一定的经验公式,如某厂φ65挤塑机给出的模具选配公式(△为塑料挤包层的标称厚度)。
挤压式 模芯(mm) 模套(mm)
单线
绞线 导线直径+(0.05~0.10)
绞线外径+(0.10~0.15) 导线直径+2△+(0.05~0.10)
绞线外径+2△+(0.05~0.10)
挤管式 模芯(mm) 模套(mm)
绝缘
护套 线芯外径+(0.1~1.0)
缆芯最大外径+(2~6) 模芯外径+2△+(0.05~0.10)
模套外径+2△+(1.0~4.0)
线芯或缆芯外径不均时,放大值取上限;反之取下限。在保证质量及工艺要求的前提下,要提高产量,一般模套放大值取上限。
5.选配模具的经验
1)16mm 以下的绝缘线芯的配模,要用导线试验模芯,以导线通过模芯为宜。不要过大,否则将产生倒胶现象。
2)抽真空挤塑时,选配模具要合适,不宜过大,若大,绝缘层或护套层容易产生耳朵、起棱、松套现象。
3)挤塑过程中,实际上塑料均有拉伸现象存在,一般塑料的实际拉伸在2.0mm左右。根据拉伸考虑模套的放大值,拉伸比大的塑料模套放大值大于拉伸比小的塑料模套放大值,如聚乙烯大于聚氯乙稀。
4)安装模具时要调整好模芯与模套间的距离,防止堵塞,造成设备事故。
㈢ 在注塑模具设计中,要注意哪些问题,设计的关
1.使用FUTABA标准模座结构组模座。
2. 使用正钢或同规格标准模具零件、配件。
3. 所有导销(GUIDE PIN),衬套(BUSHING)必须在尾端有凸型。
4. 所有模具设计图面纸张尺寸需统一使用全开规格尺寸,并等核准后,才开始制作。
5. 模具上成品部分加工时,应以成品图中尺寸公差的半值来做为加工公差,不得使用 成品图上之公差来加工。
6. 所有度量单位以英制为准,长度使用毫米,重量使用公斤,温度使用摄氏(C)。
7. 压力以英制PSI为单位,1PSI=1磅/平方英寸=14.2公斤/平方公分。
8. 确认模厚,夹模板行程,顶出行程。
9. 公母模四侧面吊模孔位置,“A”“B”板每一相邻两侧最少有一吊模孔,其他模板最少 有一侧面有吊模孔。
10. 四支导销中之任一支,必须做成偏心,即不与其他三支对称,以防止公、母模反向 合模。
11. 打印钢材规格及硬度於模仁底面。
12. 详列材料表并标示材料与表面处理规格,并标示电热器瓦数规格与电压大小。
13. 打印,编号所有模具零件。
14. 模具两侧面,应与装箱前以铁条固定,以免模面分开。
15. 同一成品模穴超过一个穴时,应采用连续编号以便识别模穴。
16. 在模座上需有一吊模孔於模具重心位置,以避免吊模时模具倾斜,并确定螺纹与深 度足够负荷模重。
17. 除模仁有大面积梯阶靠破外,均应装置模面锁定块(PARTING LINE LOCKS)。
18. 肋片深度超过5mm时,需於肋底部加逸气销或以镶件制作,以利塑料充填。
19. 以销子做平面靠破时,应将销子顶端加长伸入钢材内,避免销子顶面压损或变形。
20. 成品重要处,应稍预留尺寸,避免加工尺寸过大而导致补焊。
21. 模仁未经许可不准补焊。
22. 在特殊情况下以补焊修补模具时,应选用模具同材料做焊条,以免材质不同影响成 品之外观及留下痕迹。
23. 各项装配组立均应确实控制公差,不得有敲击之痕迹留下。
24. 所有的模板除分模面外,其余角落应倒角。
25. 使用电热器之模具,均需附电路图以便生产单位正确接线。
26. 模具需咬花处理时,拔模角度至少需要2度以上,咬花深度则每深0.001”需增加1度 拔模角,例如:深度为0.003”时需有5度拔模角度,咬花前模穴表面至少要以#300 砂纸打光。
27. 确认模穴,模座强度足够。
28. 模具设计应符合成品图面附注要求。
29. 提供所有不属于标准规格零件详细图面。
30. 模仁表面经电镀处理后,应加热模仁至500F以1英寸厚度加热1小时计算,以防止模 仁脆化。
31. 电镀件之厚度及附着强度均需特别注意,不得在使用后有剥落的现象。
32. 美式塑胶机顶出杆位置图,主料头末端倒钩设计,及三片模或使用剥料板模具其拉 杆设计须设计倒钩请。 B.模具组立图制作要点
㈣ 塑胶模具结构设计需要注意些什么问题
模具结构设计
1. 滑块导轨的高至少要为滑块高的1/3
2. 有滑动摩擦的位置注意开设润滑槽,为了防止润滑油外流,不宜把槽开成“开式”,而应
该为“封闭式”,一般可以用单片刀在铣床上直接铣出。
3. 固定模仁的型腔,对小模一般用线割,这样可以提高模具的精度;而较大模的模腔一般铣
削的形式加工出来,加工时注意其垂直度,并且为了防止装配时,模仁不到位,模框的四周应该用铣刀铣深0.2。
4. 入子与模仁,模仁与模仁,模仁与模框的相互穿插一般要加1°的斜度,以防装配时碰
伤。
5. 入子的靠位部分长度公差为-0.02,大小公差为-0.10,模仁相对应的靠位公差为+0.02。
6. 有C角的入子最底端到C角部位的公差为+0.01,以防跑毛边。
7. 本体模具的主体部分用NAK80的材料,入子、梢等用SKH9、SKH51(材料处理:室化处
理,也可以不要)的材料,必要时可以使用VIKING材料。
8. 画好部品之后,应先定滑块的位置、大小,防止发生干涉、及强度不够的现象,然后才定
模仁寸法。
9. 入子大小公差设为-0.01,模仁上入子孔对应的公差为+0.01。
10. 模仁上的线割方孔尖角部分用R0.20过度,对应的入子部分也为R0.20,以对应线切割时的
线径影响,同时可以防止尖角部分磨损,而产生益边。
11. 与定位珠相对应的小凹坑寸法一般为底径φ3夹角90°-120°的圆锥孔。
12. 固定侧的拔模角应该大于可动侧,以便离型留在可动侧;而且可以防止部品变形,尤其是
壁薄,件长容易变形的零件,固定侧对它的拉力不均容易使部品翘曲,或留在固定侧。
13. 对于侧面抽芯力大而部品精度要求又严的零件,最好采用二次抽芯结构。
14. 斜梢的斜度+2°=压紧块的斜度(一般为18°或20°或22°).
15. 模具组立时,应该养成如下习惯:
a. 用空气枪清理模仁、模腔、入子、流道板、分模面的表面。
b. 装配前用油石打光模仁、模腔、入子、分模面的表面,以便装配时顺tang。
c. 注意清角,以防干涉、碰伤。
d. 装配前应该考虑后面的工作如何进行。
16. 大模具模仁的侧面压紧块应该设计成锁紧后底于分模面0.5-1.0mm,以防干涉。
17. PC+GF20收缩率3/1000
18. POM收缩率正常为20/1000,但有时局部会达30/1000。
19. 为防止潜伏式浇口在部品顶出时刮伤部品,在流道离潜伏式浇口2-4mm处增加一锲形块,
高约为流道一半,夹角为单边10°,供顶出时折断浇口。
20. 主流道拉料井,采用深8-10mm,夹角为单边10°,顶径为流道宽的倒圆锥;这样的好处是
可防止单边磨成锲形的拉料在顶出时勾住流道,造成离型不良。
21. 开闭器有两种:1.橡胶制成,靠中心的螺杆调节变形量,来调节拉力。2.用弹簧钢制成。
其作用都为:延迟可动侧与固定侧的开模时间,应用于小水口模。
22. 为了确保模具的顶针和斜销是否复位,有些模具安装了早回机构(母的装在108板上,公
的装在102板上,公的类似于顶针,底部用无头螺钉堵住,一般布置两个)或微动开关(在108和109板[装电器元件]之间)。
23. 考虑注塑机装夹模具时的螺杆长度,需要注意上下固定板的厚度,必要时四个角应该铣低
一些,同时,为了提高安全性,上下固定板上可以根据注塑机上孔的位置,钻四个螺栓孔。
24. 斜销的成型端有一段直面,一般长4-6mm,为了在顶出时斜销在107与108板间滑动顺烫
底部应该倒0.5mm-1mm的R角。
25. 需要咬花的外观品,拔模斜度的设计需要考虑咬花的程度,以免造成外观拉伤。有些突出
部位,考虑咬花后截面会变大,实际加工时应该单边小0.02-0.03。
26. 考虑固定侧与可动侧合模会形成断差,固定侧比可动侧单边小0.03-0.05。
27. 有滑块的模具中,有时需要在滑块上的滑块与压紧块相靠的斜面开设油沟;此外,如果不
影响成形的前提下,在模板上表面开设油沟比在滑块底部开设油沟加工效率更高。
28. 不应该把分型面选在表面有要求的位置。
29. 加纤的收缩率为流动方向小千分之1-2,垂直于流动方向大;不加纤的则正好相反。
30. 齿顶圆的收缩率比齿根圆的收缩率小千分之1-2。
31. 模具在使用一段时间后,需要进行型修,修模仁的过程中,尽量不要用油石,因为多次使
用油石会使模具变形;最好用削好的软木或软竹筷。
32. 有滑块的模具中,#102与#103板之间应该加四个支撑拄。
33. 成形里面夹有入子外面包有模仁的部品时,要考虑二次抽芯机构,以免脱 模困难,造成部
品损伤;如果入子在固定侧或滑块上,常常先抽入子;如果入子在可动侧,又与固定侧靠破,可以把入子的沉孔做深些,顶出时先把部品顶出,再脱出入子。如不靠破,则应先脱入子,则应该变更相应的模具结构。
34. 固定侧与可动侧之间的靠破面如果为非垂直开模方向的平面,则应该设计成斜面,以减少
因摩损而形成飞边的可能,同时也使靠破时形成预压,加强两个面的贴合,设计时长度方向应该设计成+0.02的正公差,但是应该注意的是当固定侧与可动侧有脱模斜度时,要小心考虑因固定侧与可动侧脱模斜度方向相反,在靠破的斜面处会形成与部品设计原图不符的接痕,考虑不周还会形成难以消除的毛边或断插。
35. 当固定侧需要咬花时,固定侧的外形尺寸应该根据咬花程度,设计时单边小0.03-0.05mm。
36. 电极的抛光一般用1000的砂纸精抛,但外观电极需要用1200以上的砂纸精抛;模仁的抛
光用1500,但要求有镜面的则要用3000的砂纸,最后用钻石膏和脱脂棉来精抛。配入子时,先用400的砂纸,再用800的砂纸,不过,日本模具中入子好象用了1000-1200的砂纸进行抛光过。
37. 塑胶齿轮成形后,对齿轮参数的测量主要齿顶圆和跨齿厚,如果两齿轮靠得太紧,或太松
都会影响到传动性;跨齿厚的测量有专门的测量仪器。
38. 模具设计中,如果部品的肉厚不均匀,而部品的浇口均匀分布,则容易产生浇注不均的现
象。比如,田晶东的0004模具。
39. 用PC+30GF制造的齿轮,虽然在成形的尺寸方面比较好,一般可以一模四件,但是其刚
性,耐磨性等不如PBT+GF30,因此,虽然PBT在成形方面尺寸不易控制,只能一模两件,但是象Olympus这样注重品质的厂家,在品质与成本面前,还是选择了品质。
40. 模具设计中,为了不影响部品的使用,常需在部品表面凹进一块,让浇口剪断残余低于部
品表面,内凹深度以满足浇口残余低于部品表面的前提下越浅越好,一般为0.3-0.5mm,太深则会影想成形时的尺寸,比如田晶东的0004模具和易湘成的0026模具。
41. 为了改善部品距离浇口较远端的填充性能,可以在这些部位开设逃气槽,增加入子;这一
点,设计前尤其应该考虑的,定结构时,应该有这样一种观念:尽量让流体在模腔内流动时各个部分的压力,温度均恒。
42. 部品肉薄,成形困难的模具,如王锋的0001与0002,通过加大点浇口可提高其成形性能,
但是并非越大越好,如果过大,浇口剪断时会从部品上撕下一些肉,形成一个凹坑,同时,部品的取向作用会增大,易变形。因此点浇口以¢0.5-1.2mm为宜。
43. 电火花加工中,放电间隙和加工精度有直接联系(一般认为为3:1)。
44. 大模仁的压紧块斜度为1°、3°、5°
45. 为了便于斜销顶出,设计时应该把斜销设计得比正常短0.1-0.3mm,即该部份肉比正常厚
0.1-0.3mm。
46. 设计模具时首先应该考虑零件的加工工艺,尽量避免使用放电与线割,而要尽量考虑使用
铣床和磨床的方式,因为从加工成本、加工精度与加工时间来说,前者都比不上后者,虽然慢走丝线切割的精度不错。
47. 设计时应该避免形状简单,但又需大面积的平面放电,既费时,精度又难保证,而且加重
钳工的钳配工作量。
48. 设计时应该尽量避免阶梯形的又需要面与面相互贴合的上下模仁设计,这样常常难以加
工。
49. 超声波打磨的缺点为容易因为手感把握不准确,而使模具表面形状失真。
50. 模具的量产要求为10000-15000/月时,模仁材料为NAK55。
51. 好的注塑机可以通过调整参数,进行5段以上的分段注射,如可以设为第一段为填满流
道;第二段为填满部品的三分之一;第三段为填满部品的二分之一??等等。从而可以通过分析这几种情况下的部品填充情况,来解决注塑中所存在的问题。
52. 对一些部品成型困难,或表面有要求,或有些部位精度在前几次试模中尺寸难达要求的模
具,试模时考虑使用多级注射成型。
53. 注塑机中日本与台湾机都可以进行多级注射成型,但一般来说,台湾机除了能改变注射速
度和。。。。。之外,还能改变注射压力。
54. 模具的cavity number的确定因数有:单件部品的成形费用,平均每件部品的模具制作费
用,部品精度要求,模具制作难易程度等决定。
55. 成型有腐蚀性树脂是模具材料要选择耐腐蚀材料,或在模具表面作防腐处理;成型含玻璃
纤维等高强度填充材料的树脂时,模具零件必须有相应的硬度。
56. 水管离模仁的距离应大于4mm。
57. 如果预估部品成型困难,需要增加成型压力,则设计时要考虑模具的强度,加大模仁的强
度,增加支撑柱,并要注意贴合面之间的公差。
58. 精密模具设计中不应该考虑强制脱模机构,否则对模具的量产性、部品精度、甚至部品表
面有很大的影响。
59. 模具设计中,从成本和制造角度来说,尽量避免滑块和斜梢机构。
60. 如果铣床加工完后的模仁余量只剩15-20条,一模两到四件,则即使是清尖角的电极一般
一粗一精就可。
61. 复杂曲面电极粗电极放时应该X、Y向预留0。06,Z向预留0。07以上,最后再用精电极
来加工。
62. 尖角、半圆及半球电极的放电需要特别注意。
63. 小水口模具的开模行程的确定如下:A.101A板与102板脱流道行程计算为:流道长+机械
手(40-60mm);B.102板与103板脱部品行程计算为:部品+机械手(70mm)
64. 象压块、小水口的流道板、模仁等等在模具装配时难以取出的零件,必需钻起吊螺丝孔;
不过,有时为了简便起见,可以把对角上的两个锁模螺丝孔钻穿,攻牙攻穿来拧起吊螺钉。
65. 要求同心度很好但又不能同时做在固定侧或可动侧的模具,如果模仁的大小允许,固定侧
与可动侧应设计有一公一母的圆锥形导向机构,以保证成型时该位置的同心度。如9018、9026、0004、0032辊筒模具上都加有#251入子。
66. 成型数量大的模具,在模架的选材(可考虑用P20)、滑块的选材(P20)上考虑,同时可
以在侧猾块上安装耐模板。
67. 用磨床或铣床加工厚度小于5mm,长度大于50,即长厚比大于10,比如斜梢之类的模
具零件时,应该注意加工时的变形问题。
68. 有时用于放置模仁的模腔太深,而又必需开设冷却环时,如果直接用刀去加工模腔中的冷
却槽则刀往往不够长,那么,可以考虑把冷却槽开在模仁的底部,但需要注意的一点是,冷却槽中间的圆柱应比冷却环内径略大,让冷却环不易从冷却槽中掉出。(注意,因为,冷却水是从里面过,设计时应该让冷却环内径和贴紧模壁;如果冷却水是从外面过,设计时应该让冷却环外径和贴紧模壁,这一点千万不要搞反了,否则会造成漏油)
69. 冷却水的出、入口温度应尽量小,一般模具控制在5°C以内,精密模具控制在2°C以
内。
70. 水道之间的中心距离一般为水道直径的3~5倍,水道的外周离模具型腔表面的距离一般为
10-15mm。
71. 对聚乙烯(PE)等收缩率较大的成型树脂,必需制品收缩大的方向设置冷却回路。
72. 模具上有数组冷却回路时,冷却水应首先通入接近主流道的部位。(怎么理解?)
73. 斜梢的材料一般要求比较硬(使用SKH9、或STAVAX),同时为了提高量产性,在斜梢
底部(#106顶针板与#107顶针固定板)间增加耐磨板(SKS3材料),厚度与顶针底同厚。
74. 一般产品的凹陷量为3%以下,几乎都可以使用强制脱模,如果超过一定范围,在脱模时将
使成品产生刮伤甚至破坏的现象。凹陷量也因材料而易,软质材料如PP、NYLON可达5%,而PC、POM等只能为2.5~3%之间。
75. 滑块的安全距离一般为1.5~5mm。
76. 塑料螺纹的根部或顶端部应有一小平面(0.8mm左右),是为了成型后易脱模,且不易伤
害螺纹部分的表面。
77. 间隔板的公差一般为+0.1mm,如果模具的压力大则需要加支撑柱,支撑柱的公差一般为
+0.02~0.03mm,也就是组立后比间隔板厚0.02~0.03mm,这样考虑的原因是:支撑柱(S45C或S55C)的表面经过淬火比模板硬,使用一段时间后模板会下凹正好补偿该公差。若支撑柱比间隔板薄0.1mm,注塑时的压力使#103板产生的变形会放大的模仁上,产生不止0.1mm的弯曲,从而产生毛边。
78. PD613(较优于SKD11)、PD555(较优于SUS 420 J2)与NAK 101(较优于SKD11)等
热处理的最大变形量为0.065/50,有高耐磨耗性、高耐腐蚀性、高镜面加工性,适合于加工精密模具。
79. 分模面与流道周围常常开设排气槽,对一般模具排气槽的外边一般为0.5mm深,靠部品侧
为0.02mm;而对象相机前后盖本体等精密模具排气槽的外边一般为0.07-0.1mm深,靠部品侧为0.007-0.01mm。
80. 为保证可动侧与固定侧贴合良好,分模面一般比模板高0.02mm;并且常在#103的四个角上
铣C10-20深0。5-1的缺口,以保证#102与#103不干涉。
81. 象聚缩醛(polyacetal)成品尺寸公差是±0.2%左右,模穴数增加1个公差约增大5%.8穴则
增大1.4倍,达±0.28%。
82. 用肯纳¢16小刀片(KCM25)切NAK80材料每刀深0.4mm,宽2/3刀直径,线速度
55m/min, 0.5mm/rev,风冷,较合适。
83. 磨床加工中,0.5mm的沟槽也能磨出。
84. 回位梢的表面只有0.5mm厚左右是硬的,里面是软的。
85. 精加工平面时,STEP一般采取刀具直径的2/3~4/5,和慢走刀方式。
86. 滑块槽的公差为-0.01和+0.01。
87. 设计前,与客户对图面打合(分型面的确定、顶针位置的确定、倒沟的处置方式、浇口位
置与形状、肉厚与缩水的关系、公差大小等的进一步的确认)是非常必要的,这对进一了解客户的设计意图、增加设计命中率是非常必要的,这是设计者首先应该树立的观念,设计者不能自作主张。
88. 热流道一般适用于量产24万件以上的塑料模。
89. 对于象9029、0031等采用潜伏式浇口的模具,进胶口的直端部分常采用圆形或扁形,然
后,采用圆形或扁形的顶针顶出,但因为顶针小进胶口长,如果进胶口处没有脱模斜度,部品顶出时常会发生顶出不良或把顶针折断的现象,因此,该处应开0.5°~1°的脱模斜度,以便顶出。
90. 象Olympus的cg5375f1背盖,PC料、一模一件,一个点浇口的模具,使用住友75吨成型
机注塑时注塑压力达200MPA。
91. 流道比较大的模具,起冷料作用的部位也应该相应加长,如象0039的主流道末端第一次试
模后加长了14mm。
92. 大模具在设计时就应该考虑好排气槽的设计,不应该在试模后再指定,根据经验,一般在
模具的四周用铣刀或磨床(根据模具精度需要而定),加工出一周的浅槽,深度小于塑料的溢边值。
93. 带C角的入子,如果 C角部位正好与 模仁相接,为了防止在部品上出现毛边,其入子底部
到C角处的长度公差应该为+0.05
94. 放电加工中对一般要求的模具面粗度7um即可,精密模具中的一般面粗度为4um,象外观
要求高的模具面粗度要求达2um。
95. 模具材料的订购一般应该比要求的最大尺寸大3~5mm。
96. 拉料梢尽量不要采用背面锁螺丝的固定方式,因为该方式会产生应力会使拉料梢易断,比
较好的方式是拉料梢能够较自由的活动。
97. 线切割一般会在尖角部位产生0.2mm的R角,在模具设计中在碰到要求使用线切割的位置
(入子孔、方型顶针孔等),一定要考虑此R的影响,以免产生飞边、毛刺等问题。
98. 滑块与模仁的贴合部位一般应该设计成单边2-3°的斜度,既可以避免磨损,又便于产生预
压。
99. 涂装的厚度一般为单边0.02~0.03mm,模具的抛光量一般为单边0.02~0.03mm,在产品设计
和模具设计的配合尺寸的选取上一定要考虑这一点。
100. 钳工在配入子时手法非常重要,入子以能缓缓流动为最佳,入子插入腔中1/4深度时不能有
松动的感觉。
101. 在成型镜片、高精度齿轮等精密零件时,为了提高部品的精度,保持模具的高刚性非常重
要,为此,除#102、#103外其它模具零件(材料S45C、S55C)常需热处理到45°HRC;#102、#103之所以不需热处理,是因为模仁部分常比模板高。
102. 成型镜片常需采用YAG-250(粉末冶金钢材、非常纯净、产于大同钢材)的模具材料,热
处理到56±1°HRC。
103. 有时模具的表面有一些小圆凹点需要抛光,在用常规方法难以解决的前提下,有时采用纤
维油石(非常贵),有时采用一种简单的方法,把牙签夹在小摇臂钻上打到6000-10000转/分钟,用手轻托模仁,沾上钻石膏,把需要抛光部分轻轻去碰牙签来抛光。
104. 一般部品的顶针逃肉深为0.1(公差为0~+0.02),精密成形时是0.03(公差为0~+0.01),在这种情
况下对顶针固定板(上顶出板)、顶针垫板(下顶出板)及用于固定顶针的逃孔深度、左右两支撑块、可动侧模板、可动侧模仁、顶针本身靠位的长度及其总长度都有非常严格的要求,必须按设计要求严格执行。
105. 查看已经成形好的部品的顺序为:表面是否有烧焦,流痕,侧壁是否有拉伤,填充是否充
分,分模线、靠破线位置是否有毛边,肉厚处的反面是否有收缩,顶针的反面是否有顶出痕,顶针逃肉深度是否合理。
106. 用推板顶出式模具,如果为一模多件,固定侧与可动侧也不宜分成多块,而以采用整体式
模仁设计为宜,以便于顶出平衡。
107. 对抛光来说#5000~#8000的钻石膏即可以达到镜面效果。
108. 绞刀加工的圆跳动为0.05mm。
109. YKMA-0058(大分佳能前盖)螺牙计算步骤:螺压主参数:M41×0.75(螺距P=0.75、大径
D=41、中径D2=D-0.649519×P、小径D1=D-1.082532×P、作用高度H1=0.541266×P),部品收缩率为S=1.0058,因此,模仁的螺距p1=0.75×S、大径d1=41×S、中径D2=
d1-
0.649519×p1、小径D1= d1-1.082532×p1、作用高度H1=0.541266×p1。
㈤ 模具设计的安全要点有哪些
模具安全的基本要求有哪些?
(1)在选择压力机的压力、工作台大小、行程长度以及冲压高度,都必须对所要进行的压力加工工作留有充分的余地,并与模具相关参数相适应。
(2)当模具及其零部件损坏或松动时,应确保不会伤人。
(3)应防止修理模具时发生伤害事故,保证模具没有夹手和尖角割手等危险部位。
(4)模具进行工作时,应确保操作使用人员不做身体失去平衡的不合理工作。
(5)操作使用人员双手在正式投入压力加工使用模具时离开工件。
(6)模具结构本身应确保在压力加工过程中不允许操作使用人员把手伸进模具里进行工作。
(7)压力机装有光线式安全装置时,模具设计应尽可能利用光线式安全装置的保护区,保护操作使用人员的安全。
(8)对模具装设安全围栏,使操作使用人员头和手不能进入模具区域内。
(9)模具本身应有两种以上的安全保护机构,以确保提高模具的安全性能。
(10)工件和下脚料从模具里排出,不应该掉落在操作使用人员身旁。
(11)一般用螺栓或定位压板把模具紧固在压力机上,如果不能紧固时,必须改用其他能够可靠固定的措施。
(12)在起吊、收藏和搬运模具时,应保证在安全的状态下进行。一般不允许操作使用人员用手直接操作。
(13)对异常振动和加工油的异(臭)味以及对气吹排出工件的特高噪声等一些有损操作使用人员健康的有害因素,必须采取防护措施加以防范或避免。
(14)在进行送进工件、决定位置,取出工件和清除边角料等操作过程中,如果必须把身体的某一部分伸进模具区内时,模具本身必须有防止和排除触及活动部分的装置,以及防止被夹住进而遭受撞击的装置或机构。
(15)操作使用人员在工作中应不在上下模具间停留。
(16)在模具设计阶段,发现结构本身存在危险的部位,必须改进设计或采用相应的防护措施,保证操作使用人员的生命安全。
㈥ 注塑加工模具设计中应考虑哪些问题
注塑加工模具设计中应考虑的问题,归纳起来大致有以下几个方面:
1、了解塑料熔体的流动行为,考虑塑料在流道和型腔各处流动的阻力、流动速度,校验最大的流动长度。根据塑料在模具内流动方向(即充模顺序),考虑塑料在模具内重新熔合和模腔内原有空气导出的问题。
2、考虑冷却过程中塑料收缩及补缩问题。
3、通过模具设计来控制塑料在模具内结晶、取向和改善塑料制品的内应力。
4、浇口和分型面的选择问题。
5、制件的横向分型抽芯及顶出的问题。
6、模具的冷却或加热问题。
7、华氏模具钢表示,模具有关尺寸与所用注射机的关系,包括与注射机的最大注射量、锁模力、装模部分的尺寸等的关系。
8、模具总体结构和零件形状要简单合理,注塑加工模具应具有适当的精度、表面粗糙度、强度和刚度,易于制造和装配的。
㈦ 模具设计有哪些注意事项
⑴塑件形状及壁厚设计特别应考虑有利于料流畅通填充型腔,尽量避免尖角、缺口。⑵脱模斜度应取大,含玻璃纤维15%的可取1°~2°,含玻璃纤维30%的可取 2°~3°。当不允许有脱模斜度时则应避免强行脱模,宜采用横向分型结构。⑶浇注系统截面宜大,流程平直而短,以利于纤维均匀分散。⑷设计进料口应考虑防止填充不足,异向性变形,玻璃纤维分布不匀,易产生熔接痕等不良后果。进料口宜取薄片,宽薄,扇形,环形及多点形式进料口以使料流乱流,玻璃纤维均匀分散,以减少异向性,最好不采用针状进料口,进料口截面可适当增大,其长度应短。⑸模具型芯、型腔应有足够刚性及强度。⑹模具应淬硬,抛光、选用耐磨钢种,易磨损部位应便于修换。⑺顶出应均匀有力,便于换修。⑻模具应设有排气溢料槽,并宜设于易发生熔接痕部位。
模温的设定
⑴模温影响成型周期及成形品质,在实际操作当中是由使用材质的最低适当模温开始设定,然后根据品质状况来适当调高。
⑵正确的说法,模温是指在成形被进行时的模腔表面的温度,在模具设计及成形工程的条件设定上,重要的是不仅维持适当的温度,还要能让其均匀的分布。
⑶不均匀的模温分布,会导致不均匀的收缩和内应力,因而使成型口易发生变形和翘曲。
⑷提高模温可获得以下效果;①增加成形品结晶度及较均匀的结构。②使成型收缩较充分,后收缩减小。③提高成型品的强度和耐热性。④减少内应力残留、分子配向及变形。⑤减少充填时的流动阻抗,降低压力损失。⑥使成形品外观较具光泽。⑦增加成型品发生毛边的机会。⑧增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会。⑨减少结合线明显的程度⑩增加冷却时间。
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