塑料模具設(shè)計需要注意哪些?
/ 2021/6/5 10:41:02
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一、接受任務(wù)書
成型塑料制件的任務(wù)書通常由制件設(shè)計者提出，其內(nèi)容如下：
1. 經(jīng)過審簽的正規(guī)制制件圖紙并注明采用塑料的牌號、透明度等。
2. 塑料制件說明書或技術(shù)要求。
3. 生產(chǎn)產(chǎn)量。
4. 塑料制件樣品。
通常
模具設(shè)計任務(wù)書由塑料制件工藝員根據(jù)成型塑料制件的任務(wù)書提出，模具設(shè)計人員以成型塑料制件任務(wù)書、模具設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)來設(shè)計模具。
二、收集、分析、消化原始資料
收集整理有關(guān)制件設(shè)計、成型工藝、成型設(shè)備、機械加工及特殊加工資料以備設(shè)計模具時使用。
1. 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(jié)構(gòu)、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。此外，還要了解塑料的塑化及成型工藝參數(shù)。
2. 消化工藝資料，分析工藝任務(wù)書所提出的成型方法、設(shè)備型號、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)能否落實。成型材料應(yīng)當(dāng)滿足塑料制件的強度要求，具有好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩(wěn)定性。根據(jù)塑料制件的用途，成型材料應(yīng)滿足染色、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。
3. 確定成型方法
采用直壓法、鑄壓法還是注射法。
4. 選擇成型設(shè)備
根據(jù)成型設(shè)備的種類來進行模具，因此必須熟知各種成型設(shè)備的性能、規(guī)格、特點。例如對于注射機來說，在規(guī)格方面應(yīng)當(dāng)了解以下內(nèi)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、模具違禁詞厚度和最小厚度、模板行程等，具體見相關(guān)參數(shù)。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。
5. 具體結(jié)構(gòu)方案
① 確定模具類型
如壓制模、敞開式、半閉合式、閉合式、鑄壓模、注射模等。
② 確定模具類型的主要結(jié)構(gòu)
選擇理想的模具結(jié)構(gòu)在于確定必需的成型設(shè)備，理想的型腔數(shù)在絕對的條件下能使模具本身的工作滿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(xù)地工作，使用壽命長，節(jié)省勞動力。
三、影響模具結(jié)構(gòu)及模具個別系統(tǒng)的因素很多很復(fù)雜
1. 型腔布置。根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點、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(shù)量及其排列方式。對于注射模來說，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(tǒng)，型腔數(shù)取4-6個，塑料制件為一般精度4-5級，成型材料為局部結(jié)晶材料，型腔數(shù)可取16-20個，塑料制件重量為12-16克，型腔數(shù)取8-12個，而重量為50-100克的塑料制件，型腔數(shù)取4-8個。對于無定型的塑料制件建議型腔數(shù)為24-48個，16-32個和6-10個。當(dāng)再繼續(xù)增加塑料制件重量時就很少采用多腔模具。7-9級精度的塑料制件最多型腔數(shù)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(tǒng)：主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小和排氣系統(tǒng)，排氣的方法、排氣槽位置、大小。
4. 選擇頂出方式：頂桿、頂管、推板、組合式頂出、決定側(cè)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(jù)
模具材料、強度計算或者經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定模具零件厚度及外形尺寸，外形結(jié)構(gòu)及所有連接、定位、導(dǎo)向件位置。
7. 確定主要成型零件，結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式。
8. 考慮模具各部分的強度計算成型零件工作尺寸。 以上這些問題如果解決了模具的結(jié)構(gòu)形式自然就解決了。這時就應(yīng)該著手繪制模具結(jié)構(gòu)草圖為正式繪圖作好準(zhǔn)備。
四、繪制模具圖
要求按照國家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制但是也要求結(jié)合本廠標(biāo)準(zhǔn)和國家未規(guī)定的工廠習(xí)慣畫法。在畫模具總裝圖之前，應(yīng)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(yīng)在圖上標(biāo)寫注明"工藝尺寸"字樣。如果成型后除了修理毛刺之外，再不進行其他機械加工，那么工序圖就與制件圖完全相同。在工序圖下面違禁詞標(biāo)出制件編號、名稱、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常就把工序圖畫在模具總裝圖上。 繪制總裝圖盡量采用1：1的比例，先由型腔開始繪制，主視圖與其它視圖同時畫出。
五、模具總裝圖應(yīng)包括以下內(nèi)容
1. 模具成型部分結(jié)構(gòu)；
2. 澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式；
3. 分型面及分模取件方式；
4. 外形結(jié)構(gòu)及所有連接件、定位、導(dǎo)向件的位置；
5. 標(biāo)注型腔高度尺寸（不強求）根據(jù)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?qū)⑷苛慵蛱柧幊?，并且填寫明?xì)表；
8. 標(biāo)注技術(shù)要求和使用說明。
六、模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容
1. 對于模具某些系統(tǒng)的性能要求。例如對頂出系統(tǒng)、滑塊抽芯結(jié)構(gòu)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(yīng)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(biāo)記、油封、保管等要求。
5. 有關(guān)試模及檢驗方面的要求。
七、繪制全部零件圖
由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應(yīng)為先內(nèi)后外，先復(fù)雜后簡單，先成型零件后結(jié)構(gòu)零件。
1. 圖形要求：一定要按比例畫，允許放大或縮小。視圖選擇合理，投影正確，布置得當(dāng)。為了使加工專利號易看懂、便于裝配圖形盡可能與總裝圖一致，圖形要清晰。
2. 標(biāo)注尺寸要求統(tǒng)一、集中、有序、完整。標(biāo)注尺寸的順序為先標(biāo)主要零件尺寸和出模斜度，再標(biāo)注配合尺寸，然后標(biāo)注全部尺寸。在非主要零件圖上先標(biāo)注配合尺寸，后標(biāo)注全部尺寸。
3. 表面粗糙度：把應(yīng)用最多的一種粗糙度標(biāo)于圖紙右上角，如標(biāo)注"其余3.2。"其它粗糙度符號在零件各表面分別標(biāo)出。
4. 其它內(nèi)容：例如零件名稱、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)說明等都要正確填寫。
八、校對、審圖、描圖、送曬
A. 自我校對的內(nèi)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(jié)構(gòu)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、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(shè)計有無不足、加工是否簡單、成型材料的收縮率選用是否正確。
3. 成型設(shè)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、脫模有無問題、注射機的噴嘴與嘵口套是否正確地接觸。
4. 模具結(jié)構(gòu)方面
1）分型面位置及精加工精度是否滿足需要，會不會發(fā)生溢料，開模后是否能保證塑料制件留在有頂出裝置的模具一邊。
2）脫模方式是否正確、推廣桿、推管的大小、位置、數(shù)量是否合適、推板會不會被型芯卡住、會不會造成擦傷成型零件。
3）模具溫度調(diào)節(jié)方面。加熱器的功率、數(shù)量、冷卻介質(zhì)的流動線路位置、大小、數(shù)量是否合適。
4）處理塑料制件制側(cè)凹的方法、脫側(cè)凹的機構(gòu)是否恰當(dāng)，例如斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)中的滑塊與推桿是否相互干擾。
5）注、排氣系統(tǒng)的位置、大小是否恰當(dāng)。
5. 設(shè)計圖紙
1) 裝配圖上各模具零件安置部位是否恰當(dāng)，表示得是否清楚，有無遺漏。
2) 零件圖上的零件編號、名稱制作數(shù)量、零件內(nèi)制還是外購的，是
標(biāo)準(zhǔn)件還是非標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)記、敘述清楚。
3) 零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸數(shù)字應(yīng)正確無誤，不要使生產(chǎn)者換算。
4) 檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置，投影是否正確，畫法是否符合制圖國標(biāo)，有無遺漏尺寸。
6. 校核加工性能
所有零件的幾何結(jié)構(gòu)、視圖畫法、尺寸標(biāo)等是否有利于加工。
7. 復(fù)算輔助工具的主要工作尺寸
B. 專業(yè)校對原則上按設(shè)計者自我校對項目進行，但是要側(cè)重于結(jié)構(gòu)原理、工藝性能及操作安全方面。描圖時要先消化圖形，按國標(biāo)要求描繪，填寫全部尺寸及技術(shù)要求。描后自校并且簽字。
C. 把描好的底圖交設(shè)計者校對簽字，習(xí)慣做法是由工具制造單位有關(guān)技術(shù)人員審查、會簽、檢查制造工藝性。
D. 編寫制造工藝卡片：由工具制造單位技術(shù)人員編寫制造工藝卡片，并且為加工制造做好準(zhǔn)備。在模具零件的制造過程中要加強檢驗，把檢驗的重點放在尺寸精度上。模具組裝完成后由檢驗員根據(jù)模具檢驗表進行檢驗，主要的是檢驗?zāi)＞吡慵男阅芮闆r是否良好，只有這樣才能俚語模具的制造質(zhì)量。
九、試模及修模
雖然是在選定成型材料、成型設(shè)備時在預(yù)想的工藝條件下進行模具設(shè)計，但是人們的認(rèn)識往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以后進行試模試驗，看成型的制件質(zhì)量如何。發(fā)現(xiàn)總是以后進行排除錯誤性的修模。 塑件出現(xiàn)不良現(xiàn)象的種類居多，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，二者往往交只在一起。在修模前應(yīng)當(dāng)根據(jù)塑件出現(xiàn)的不良現(xiàn)象的實際情況，進行細(xì)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(dāng)變更成型條件不能解決問題時才考慮修理模具。
