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塑料模具設計流程

發(fā)布時(shí)間:2024/01/10
塑料模具設計流程

塑料模具設計流程

一、接受任務(wù)書(shū)

成型塑料制件的任務(wù)書(shū)通常由制件設計者提出,其內容如下:

⑴經(jīng)過(guò)審簽的正規制制件圖紙,并注明采用塑料的牌號、透明度等。

⑵塑料制件說(shuō)明書(shū)或技術(shù)要求。

⑶生產(chǎn)產(chǎn)量。

⑷塑料制件樣品。

通常模具設計任務(wù)書(shū)由塑料制件工藝員根據成型塑料制件的任務(wù)書(shū)提出,模具設計人員以成型塑料制件任務(wù)書(shū)、模具設計任務(wù)書(shū)為依據來(lái)設

計模具。

二、收集、分析、消化原始資料

收集整理有關(guān)制件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工資料,以備設計模具時(shí)使用。

⑴消化塑料制件圖,了解制件的用途,分析塑料制件的工藝性,尺寸精度等技術(shù)要求。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方

面的要求是什么,塑件的幾何結構、斜度、嵌件等情況是否合理,熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度,有無(wú)涂裝、電鍍、膠接、鉆孔等后

加工。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進(jìn)行分析,看看估計成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出合乎要求的塑料制件來(lái)。此外

,還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。

⑵消化工藝資料,分析工藝任務(wù)書(shū)所提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結構類(lèi)型等要求是否恰當,能否落實(shí)。成型材料應當滿(mǎn)足

塑料制件的強度要求,具有好的流動(dòng)性、均勻性和各向同性、熱穩定性。根據塑料制件的用途,成型材料應滿(mǎn)足染色、鍍金屬的條件、裝飾

性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。

三、確定成型方法

采用直壓法、鑄壓法還是注射法。

四、選擇成型設備

根據成型設備的種類(lèi)來(lái)進(jìn)行模具,因此必須熟知各種成型設備的性能、規格、特點(diǎn)。例如對于注射機來(lái)說(shuō),在規格方面應當了解以下內容:

注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小

厚度、模板行程等,具體見(jiàn)相關(guān)參數。要初步估計模具外形尺寸,判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。

五、具體結構方案:

⑴確定模具類(lèi)型

如壓制模(敞開(kāi)式、半閉合式、閉合式)、鑄壓模、注射模等。

⑵確定模具類(lèi)型的主要結構

選擇理想的模具結構在于確定必需的成型設備,理想的型腔數,在絕對可靠的條件下能使模具本身的工作滿(mǎn)足該塑料制件的工藝技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)

濟的要求。對塑料制件的工藝技術(shù)要求是要保證塑料制件的幾何形狀,表面光潔度和尺寸精度。生產(chǎn)經(jīng)濟要求是要使塑料制件的成本低,生產(chǎn)

效率高,模具能連續地工作,使用壽命長(cháng),節省勞動(dòng)力。影響模具結構及模具個(gè)別系統的因素很多,很復雜:

①型腔布置。根據塑件的幾何結構特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數量及其排列方式。對于注射模來(lái)說(shuō)

,塑料制件精度為3級和3a級,重量為5克,采用硬化澆注系統,型腔數取4-6個(gè);塑料制件為一般精度(4-5級),成型材料為局部結晶材料,

型腔數可取 16-20個(gè);塑料制件重量為12-16克,型腔數取8-12個(gè);而重量為50-100克的塑料制件,型腔數取4-8個(gè)。對于無(wú)定型的塑料制件建

議型腔數為24-48個(gè),16-32個(gè)和6-10個(gè)。當再繼續增加塑料制件重量時(shí),就很少采用多腔模具。7-9級精度的塑料制件,最多型腔數較之指

出的4-5 級精度的塑料增多至50%。

②確定分型面。分型面的位置要有利于模具加工,排氣、脫模及成型操作,塑料制件的表面質(zhì)量等。

③確定澆注系統(主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大?。┖团艢庀到y(排氣的方法、排氣槽位置、大?。?。

④選擇頂出方式(頂桿、頂管、推板、組合式頂出),決定側凹處理方法、抽芯方式。

⑤決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。

⑥根據模具材料、強度計算或者經(jīng)驗數據,確定模具零件厚度及外形尺寸,外形結構及所有連接、定位、導向件位置。

⑦確定主要成型零件,結構件的結構形式。

⑧考慮模具各部分的強度,計算成型零件工作尺寸。

⑨繪制模具圖

要求按照國家制圖標準繪制,但是也要求結合本廠(chǎng)標準和國家未規定的工廠(chǎng)習慣畫(huà)法。在畫(huà)模具總裝圖之前,應繪制工序圖,并要符合制件

圖和工藝資料的要求。由下道工序保證的尺寸,應在圖上標寫(xiě)注明"工藝尺寸"字樣。如果成型后除了修理毛刺之外,再不進(jìn)行其他機械加工,那么工序圖就與制件圖完全相同。在工序圖下面最好標出制件編號、名稱(chēng)、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常就把工序圖畫(huà)在模具總裝圖上。

A、繪制總裝結構圖

繪制總裝圖盡量采用1:1的比例,先由型腔開(kāi)始繪制,主視圖與其它視圖同時(shí)畫(huà)出。模具總裝圖應包括以下內容:

①模具成型部分結構

②澆注系統、排氣系統的結構形式。

③分型面及分模取件方式。

④外形結構及所有連接件,定位、導向件的位置。

⑤標注型腔高度尺寸(不強求,根據需要)及模具總體尺寸。

⑥輔助工具(取件卸模工具,校正工具等)。

⑦按順序將全部零件序號編出,并且填寫(xiě)明細表。

⑧標注技術(shù)要求和使用說(shuō)明。

B、模具總裝圖的技術(shù)要求內容:

①對于模具某些系統的性能要求。例如對頂出系統、滑塊抽芯結構的裝配要求。

②對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應不大于0、05mm模具上、 下面的平行度要求,并指出由裝配決定

的尺寸和對該尺寸的要求。

③模具使用,裝拆方法。

④防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。

⑤有關(guān)試模及檢驗方面的要求。

C、繪制全部零件圖

由模具總裝圖拆畫(huà)零件圖的順序應為:先內后外,先復雜后簡(jiǎn)單,先成型零件,后結構零件。

①圖形要求:一定要按比例畫(huà),允許放大或縮小。視圖選擇合理,投影正確,布置得當。為了使加工專(zhuān)利號易看懂、便于裝配,圖形盡可能

與總裝圖一致,圖形要清晰。

②標注尺寸要求統一、集中、有序、完整。標注尺寸的順序為:先標主要零件尺寸和出模斜度,再標注配合尺寸,然后標注全部尺寸。在非

主要零件圖上先標注配合尺寸,后標注全部尺寸。

③表面粗糙度。把應用最多的一種粗糙度標于圖紙右上角,如標注"其余3、2。"其它粗糙度符號在零件各表面分別標出。

④其它內容,例如零件名稱(chēng)、模具圖號、材料牌號、熱處理和硬度要求,表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術(shù)說(shuō)明等都要正確

填寫(xiě)。

D、校對、審圖、描圖、送曬

自我校對的內容是:

①模具及其零件與塑件圖紙的關(guān)系,模具及模具零件的材質(zhì)、硬度、尺寸精度,結構等是否符合塑件圖紙的要求。

②塑料制件方面

塑料料流的流動(dòng)、縮孔、熔接痕、裂口,脫模斜度等是否影響塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面質(zhì)量等方面的要求。圖案設計有無(wú)不足

,加工是否簡(jiǎn)單,成型材料的收縮率選用是否正確。

③成型設備方面

注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠,模具的安裝、塑料制件的南芯、脫模有無(wú)問(wèn)題,注射機的噴嘴與嘵口套是否正確地接觸。

④模具結構方面

a、分型面位置及精加工精度是否滿(mǎn)足需要,會(huì )不會(huì )發(fā)生溢料,開(kāi)模后是否能保證塑料制件留在有頂出裝置的模具一邊。

b、脫模方式是否正確,推廣桿、推管的大小、位置、數量是否合適,推板會(huì )不會(huì )被型芯卡住,會(huì )不會(huì )造成擦傷成型零件。

c、模具溫度調節方面。加熱器的功率、數量;冷卻介質(zhì)的流動(dòng)線(xiàn)路位置、大小、數量是否合適。

d、處理塑料制件制側凹的方法,脫側凹的機構是否恰當,例如斜導柱抽芯機構中的滑塊與推桿是否相互干擾。

e、澆注、排氣系統的位置,大小是否恰當。

f、設計圖紙

g、裝配圖上各模具零件安置部位是否恰當,表示得是否清楚,有無(wú)遺漏

h、零件圖上的零件編號、名稱(chēng),制作數量、零件內制還是外購的,是標準件還是非標準件,零件配合處理精度、成型塑料制件高精度尺寸處

的修正加工及余量,模具零件的材料、熱處理、表面處理、表面精加工程度是否標記、敘述清楚。

⑤零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸數字應正確無(wú)誤,不要使生產(chǎn)者換算。

⑥檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置,投影是否正確,畫(huà)法是否符合制圖國標,有無(wú)遺漏尺寸。

⑦校核加工性能:(所有零件的幾何結構、視圖畫(huà)法、尺寸標等是否有利于加工)

⑧復算輔助工具的主要工作尺寸

專(zhuān)業(yè)校對原則上按設計者自我校對項目進(jìn)行;但是要側重于結構原理、工藝性能及操作安全方面。描圖時(shí)要先消化圖形,按國標要求描繪,填

寫(xiě)全部尺寸及技術(shù)要求。描后自校并且簽字。把描好的底圖交設計者校對簽字,習慣做法是由工具制造單位有關(guān)技術(shù)人員審查,會(huì )簽、檢查

制造工藝性,然后才可送曬。

⑨編寫(xiě)制造工藝卡片

由工具制造單位技術(shù)人員編寫(xiě)制造工藝卡片,并且為加工制造做好準備。在模具零件的制造過(guò)程中要加強檢驗,把檢驗的重點(diǎn)放在尺寸精度

上。模具組裝完成后,由檢驗員根據模具檢驗表進(jìn)行檢驗,主要的是檢驗模具零件的性能情況是否良好,只有這樣才能俚語(yǔ)模具的制造質(zhì)量。

⑶試模及修模

雖然是在選定成型材料、成型設備時(shí),在預想的工藝條件下進(jìn)行模具設計,但是人們的認識往往是不完善的,因此必須在模具加工完成以后

,進(jìn)行試模試驗,看成型的制件質(zhì)量如何。發(fā)現總是以后,進(jìn)行排除錯誤性的修模。

塑件出現不良現象的種類(lèi)居多,原因也很復雜,有模具方面的原因,也有工藝條件方面的原因,二者往往交只在一起。在修模前,應當根據

塑件出現的不良現象的實(shí)際情況,進(jìn)行細致地分析研究,找出造成塑件缺陷的原因后提出補救方法。因為成型條件容易改變,所以一般的做

法是先變更成型條件,當變更成型條件不能解決問(wèn)題時(shí),才考慮修理模具。

修理模具更應慎重,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原狀。

六、整理資料進(jìn)行歸檔

1、模具經(jīng)試驗后,若暫不使用,則應該完全擦除脫模渣滓、灰塵、油污等,涂上黃油或其他防銹油或防銹劑,關(guān)到保管場(chǎng)所保管。

2、把設計模具開(kāi)始到模具加工成功,檢驗合格為止,在此期間所產(chǎn)生的技術(shù)資料,例如任務(wù)書(shū)、制件圖、技術(shù)說(shuō)明書(shū)、模具總裝圖、模具

零件圖、底圖、模具設計說(shuō)明書(shū)、檢驗記錄表、試模修模記錄等,按規定加以系統整理、裝訂、編號進(jìn)行歸檔。這樣做似乎很麻煩,但是對

以后修理模具,設計新的模具都是很有用處的。


上述是沈陽(yáng)注塑加工為大家介紹的塑料模具結構、分型面的選擇原則及設計流程。在這里,小編要提醒大家,塑料模具的耐熱性能隨著(zhù)高速

成型機械的出現,塑料制品生產(chǎn)速度加快。由于成型溫度一般在160~350℃之間,有的流動(dòng)性不好,成形速度又快,會(huì )使模具部分成型表面

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具在使用時(shí)的精度及變形微小,模具鋼應有較高的耐熱性能。為減少溫升,模具鋼應有良好的導熱性及較低的熱膨脹系數。在工作溫度下具

有足夠的溫度模具的工作條件大多十分惡劣,有些常承受較大的負荷,從而導致脆性斷裂。擠出成型壓力較大,一般為10~35MPa。因此,為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷,模具要具有較高的強度和韌性。