塑料模具設計需要注意哪些?
/ 2021/6/5 10:41:02
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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：
1. 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。
2. 塑料制件說(shuō)明書(shū)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。
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。
2. 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。
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、模具違禁詞厚度和最小厚度、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。
5. 具體結構方案
① 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。
② 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。
三、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、大小和排氣系統，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。 以上這些問(wèn)題如果解決了模具的結構形式自然就解決了。這時(shí)就應該著(zhù)手繪制模具結構草圖為正式繪圖作好準備。
四、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。在工序圖下面違禁詞標出制件編號、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。 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。
五、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。
六、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。
七、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)。
八、校對、審圖、描圖、送曬
A. 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
1）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。
2）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。
3）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。
4）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。
5）注、排氣系統的位置、大小是否恰當。
5. 設計圖紙
1) 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。
2) 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。
3) 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。
4) 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。
6. 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。
7. 復算輔助工具的主要工作尺寸
B. 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。
C. 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。
D. 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。
九、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。
