壓鑄模具設計流程
摘要(yao):在(zai)壓鑄模具(ju)設計(ji)過程中(zhong)不斷論證、相互(hu)協調,涉及模具(ju)結構(gou)方(fang)面(mian)的內容,往往要(yao)做幾(ji)個(ge)方(fang)案(an)同時考慮,對每(mei)一(yi)種結構(gou)盡可能列出(chu)各方(fang)面(mian)的優缺點,在(zai)逐一(yi)分析,進(jin)行優化。模具(ju)設計(ji)是保證模具(ju)質...
第(di)一(yi)步:對制(zhi)品2D圖(tu)及3D圖(tu)的分析和消化,其內容包括(kuo)以下(xia)幾個方面:
1、制品的(de)幾何形狀(zhuang)。
2、制(zhi)品的尺寸、公差及設計基準(zhun)。
3、制品的技術要(yao)求(即技術條件)。
4、制品所用鋁(lv)材(cai)名稱、縮水。
5、制品(pin)的表面要求。
第二步:注射劑型號的確定
注(zhu)射(she)劑規(gui)格(ge)的(de)確(que)定主(zhu)要是根(gen)據塑料制(zhi)品的(de)大(da)小及生產批(pi)量(liang)。設設計(ji)人(ren)員在(zai)選擇注(zhu)射(she)機時,主(zhu)要考慮(lv)其塑化率(lv)、注(zhu)射(she)量(liang)、鎖(suo)模力、安(an)裝模具的(de)有效面積(注(zhu)射(she)機拉桿內間距)、容(rong)模量(liang)、頂(ding)頂(ding)出形式及定出長度。倘若客戶已提供所用注(zhu)射(she)劑的(de)型號或規(gui)格(ge),設計(ji)人(ren)員必須對其參(can)數進行校核(he),若滿(man)足不了要求(qiu),則必須與(yu)客戶商量(liang)更(geng)換。
第(di)三步:型腔數量的確定及型腔排列
模具型腔數量(liang)的(de)確(que)定主要是根據制品(pin)(pin)的(de)投影(ying)面(mian)積(ji)、幾何形狀(zhuang)(有無側抽芯)、制品(pin)(pin)精度、批量(liang)以(yi)及經濟效益(yi)來確(que)定。
型腔數量(liang)主(zhu)要依據(ju)以下(xia)因素進(jin)行確定:
1、制品的生產批量(月(yue)批量或年(nian)批量)。
2、制品(pin)有無側抽芯及其處理方(fang)法。
3、模具(ju)外形尺寸與(yu)注射劑安裝模具(ju)的有效面(mian)積(ji)(或(huo)注射機(ji)拉桿內間距(ju))。
4、制品重量與注(zhu)射機的注(zhu)射量。
5、制(zhi)品的投影面積與(yu)鎖模力(li)。
6、制品精度。
7、制品顏色。
8、經濟效益(每(mei)套(tao)模的生產值)。
以(yi)上(shang)這(zhe)些因素(su)有(you)(you)時是相互制(zhi)約(yue)的(de)(de),因此在確定設(she)(she)計方案時,必須進行(xing)協調,以(yi)保(bao)證滿足其主要條件。性強數量確定之(zhi)后(hou),便進行(xing)型(xing)腔(qiang)(qiang)的(de)(de)排(pai)列(lie),以(yi)及型(xing)腔(qiang)(qiang)位(wei)置(zhi)的(de)(de)布局。型(xing)腔(qiang)(qiang)的(de)(de)排(pai)列(lie)涉(she)及模具尺寸、澆(jiao)注(zhu)系統(tong)的(de)(de)設(she)(she)計、澆(jiao)注(zhu)系統(tong)的(de)(de)平衡、抽芯(xin)(滑塊(kuai))機構(gou)的(de)(de)設(she)(she)計、鑲件型(xing)芯(xin)的(de)(de)設(she)(she)計以(yi)及熱流道系統(tong)的(de)(de)設(she)(she)計。以(yi)上(shang)這(zhe)些問題由于分型(xing)面(mian)及澆(jiao)口位(wei)置(zhi)的(de)(de)選擇有(you)(you)關(guan),所以(yi)在具體設(she)(she)計過程(cheng)中(zhong),要進行(xing)必要的(de)(de)調整,以(yi)達到最完美的(de)(de)設(she)(she)計。
第四步:分(fen)型面的(de)確定
分型(xing)(xing)面,在(zai)一(yi)些國外的(de)(de)制品圖中(zhong)已作具體規定,但在(zai)很多的(de)(de)模(mo)具設計(ji)中(zhong)要由模(mo)具人員來(lai)確(que)定,一(yi)般來(lai)講(jiang),在(zai)平面上(shang)的(de)(de)分型(xing)(xing)面比較容(rong)易(yi)處理,有(you)時碰到(dao)立體形式的(de)(de)分型(xing)(xing)面就應(ying)當特別(bie)注(zhu)意。其(qi)分型(xing)(xing)面的(de)(de)選擇應(ying)遵(zun)照以下原則:
1、不影響制品的(de)外(wai)(wai)(wai)觀(guan),尤其是對外(wai)(wai)(wai)觀(guan)有明確要求的(de)制品,更應注意分型面(mian)對外(wai)(wai)(wai)觀(guan)的(de)影響。
2、利于(yu)保證(zheng)制(zhi)品的(de)精度。
3、利于(yu)模具加工(gong),特別是型腔的加工(gong)。先復機構(gou)。
4、利于澆注系(xi)統、排(pai)氣系(xi)統、冷卻系(xi)統的設計。
5、利于(yu)制品的脫(tuo)模(mo),確保在開模(mo)時使(shi)制品留(liu)于(yu)動模(mo)一側(ce)。
6、便(bian)于金屬(shu)嵌件(jian)。
在(zai)設計側向分(fen)型機構(gou)時(shi),應確保其(qi)安全可靠,盡量避免與定出機構(gou)發生干擾(rao),否則在(zai)模具(ju)上應設置先(xian)復機構(gou)。
第(di)六步(bu):模架(jia)的(de)確定和標準件的(de)選(xuan)用
以(yi)上內容(rong)全部確(que)定(ding)之后(hou),便根據所定(ding)內容(rong)設(she)(she)計(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)架(jia)(jia)。在(zai)設(she)(she)計(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)架(jia)(jia)時(shi),盡可(ke)能地(di)選用(yong)便準(zhun)模(mo)(mo)(mo)(mo)架(jia)(jia),確(que)定(ding)出標(biao)(biao)準(zhun)模(mo)(mo)(mo)(mo)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)形(xing)式、規格(ge)及A、B板厚(hou)度。標(biao)(biao)準(zhun)件(jian)(jian)包括通用(yong)標(biao)(biao)準(zhun)件(jian)(jian)及模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)專(zhuan)用(yong)標(biao)(biao)準(zhun)件(jian)(jian)兩大類。通用(yong)標(biao)(biao)準(zhun)件(jian)(jian)如緊(jin)固件(jian)(jian)等。模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)專(zhuan)用(yong)標(biao)(biao)準(zhun)件(jian)(jian)如定(ding)位(wei)(wei)圈、澆口套、推桿、推管、導柱、導套、模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)專(zhuan)用(yong)彈簧、冷卻及加熱元件(jian)(jian)、二次分型機構(gou)及精密(mi)定(ding)位(wei)(wei)用(yong)標(biao)(biao)準(zhun)組件(jian)(jian)等。需(xu)要強調的(de)(de)(de)是(shi),設(she)(she)計(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)時(shi),盡可(ke)能地(di)選用(yong)標(biao)(biao)準(zhun)模(mo)(mo)(mo)(mo)架(jia)(jia)和(he)標(biao)(biao)準(zhun)件(jian)(jian),因為(wei)標(biao)(biao)準(zhun)件(jian)(jian)有很大一(yi)部分已經商品化,隨時(shi)可(ke)以(yi)在(zai)市(shi)場上買到,這(zhe)對縮短(duan)制造周期、降低(di)制造成本是(shi)極其有利的(de)(de)(de)。買家(jia)尺寸確(que)定(ding)之后(hou),對模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)有關零件(jian)(jian)要進行必(bi)要的(de)(de)(de)強度和(he)剛性計(ji)算,以(yi)校核所選模(mo)(mo)(mo)(mo)架(jia)(jia)是(shi)否適當,尤其是(shi)對大型模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju),這(zhe)一(yi)點尤為(wei)重要。
第七(qi)步:澆注系(xi)統的(de)設計
澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)系統的(de)設計(ji)包括主流道的(de)選(xuan)擇(ze)、分(fen)流道截面形狀及(ji)尺寸(cun)的(de)確定(ding)。如采用點澆(jiao)(jiao)(jiao)口(kou)(kou)時,為確保分(fen)流道的(de)脫(tuo)落,還應(ying)注(zhu)意(yi)脫(tuo)澆(jiao)(jiao)(jiao)口(kou)(kou)裝(zhuang)置的(de)設計(ji)。在(zai)設計(ji)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)系統是,首先(xian)是選(xuan)擇(ze)澆(jiao)(jiao)(jiao)口(kou)(kou)的(de)位置。澆(jiao)(jiao)(jiao)澆(jiao)(jiao)(jiao)口(kou)(kou)位置選(xuan)擇(ze)的(de)適當與否,將直接關系到制品成型質量及(ji)注(zhu)射過程是否能(neng)順利進(jin)行,澆(jiao)(jiao)(jiao)口(kou)(kou)位置的(de)選(xuan)擇(ze)應(ying)遵循以下(xia)原則:
1、澆口(kou)位置應(ying)盡量選擇在分型面上,以便(bian)于模具加工及使用澆口(kou)的清理。
2、澆澆口位(wei)置距型腔各(ge)個部位(wei)的距離應盡量一(yi)(yi)致,并使(shi)其(qi)流程為最短(一(yi)(yi)般大水(shui)口很難做到)。
3、澆口位(wei)置應保證塑(su)料注入型腔時對(dui)著(zhu)型腔中(zhong)寬敞(chang)、厚壁部位(wei),以便(bian)于塑(su)料流入。
4、避免塑料(liao)在流入(ru)型(xing)(xing)腔時直沖到型(xing)(xing)腔壁、型(xing)(xing)芯或嵌件,是塑料(liao)能盡快流入(ru)型(xing)(xing)腔各部(bu)位,并(bing)避免型(xing)(xing)芯或嵌件變(bian)形。
5、盡(jin)量(liang)避免(mian)制(zhi)品產生熔接痕(hen),若要產生,使其溶解痕(hen)產生在制(zhi)品不重要的(de)地方。
6、澆口(kou)位(wei)置及其塑料(liao)注(zhu)入方向,應是塑料(liao)在注(zhu)入型腔時能(neng)沿(yan)著型腔平行方向均勻地流(liu)入,并有利于(yu)型腔內(nei)氣體(ti)的排出(chu)。
7、澆口應設(she)計在(zai)制品(pin)上最容易清除(chu)的部位,同時(shi)盡可能不影響制品(pin)的外(wai)觀。
第八步(bu):頂出系統的設(she)計(ji)
制品的(de)頂(ding)出(chu)(chu)(chu)形(xing)式,歸納起(qi)來可(ke)分為(wei)機械頂(ding)出(chu)(chu)(chu)、液壓頂(ding)出(chu)(chu)(chu)、氣動頂(ding)出(chu)(chu)(chu)三(san)大類。在(zai)機械頂(ding)出(chu)(chu)(chu)是注(zhu)射成(cheng)型過程中最后(hou)(hou)一(yi)個環節,頂(ding)出(chu)(chu)(chu)質量的(de)好壞將最后(hou)(hou)決(jue)定制品的(de)質量,因此(ci),制品頂(ding)出(chu)(chu)(chu)是不可(ke)忽視。在(zai)設計頂(ding)出(chu)(chu)(chu)系統時應遵(zun)守下列原則:
1、為使制(zhi)品不致因頂出(chu)產(chan)生變形,推(tui)力點應(ying)盡量靠近型(xing)芯或(huo)難于(yu)脫模的部(bu)位,如制(zhi)品上細長的中空圓柱,多采用推(tui)管頂出(chu)。推(tui)力點的布置應(ying)盡量平衡。
2、推力(li)點應作(zuo)用(yong)在制品(pin)能承受(shou)力(li)最大的部位,及剛性好的部位,如筋(jin)部、突緣、殼(ke)體型制品(pin)的壁緣等(deng)處。
3、盡(jin)量(liang)避免(mian)推(tui)力點作用在制(zhi)品(pin)較薄(bo)平面上,防(fang)止(zhi)制(zhi)品(pin)頂白、頂高等,如殼體(ti)形(xing)制(zhi)品(pin)及筒形(xing)制(zhi)品(pin)多采用推(tui)板頂出。
4、盡(jin)量(liang)避(bi)免頂(ding)出(chu)痕(hen)跡影響制品外觀,頂(ding)出(chu)裝置應(ying)設在制品的隱蔽面或(huo)非(fei)裝飾表面。于透明(ming)制品尤其要注(zhu)意(yi)定(ding)出(chu)位置及頂(ding)出(chu)形(xing)式的選(xuan)擇。
5、為使制品(pin)(pin)在頂(ding)出(chu)時(shi)受力均勻(yun),同(tong)時(shi)避免(mian)因真空(kong)吸附而(er)使制品(pin)(pin)產生變(bian)形,往往采用復合(he)頂(ding)出(chu)或(huo)(huo)特殊形式的(de)頂(ding)出(chu)系統,如(ru)推桿、推板或(huo)(huo)推桿、推管復合(he)頂(ding)出(chu),或(huo)(huo)者采用進氣(qi)事(shi)推桿、推塊(kuai)等(deng)定出(chu)裝置,必要時(shi)還應(ying)設(she)置進氣(qi)閥。
第九步:冷(leng)卻系統的設計
冷(leng)(leng)卻系統的(de)(de)設計是一項較繁瑣的(de)(de)工(gong)作,要考慮冷(leng)(leng)卻效果(guo)、冷(leng)(leng)卻的(de)(de)均勻性和冷(leng)(leng)卻系統對模具整體(ti)結構的(de)(de)影響(xiang)。冷(leng)(leng)卻系統的(de)(de)設計包括以(yi)下內容(rong):
1、冷卻(que)系統(tong)(tong)的排列(lie)方(fang)式及冷卻(que)系統(tong)(tong)的具體形式。
2、冷卻系統的具體位置(zhi)及尺寸的確定。
3、重點部位如動模型芯(xin)或鑲件的冷卻。
4、側滑塊及側滑芯的冷卻。
5、冷卻(que)元件的設計(ji)及冷卻(que)標準元件的選(xuan)用。
6、密(mi)封(feng)結構的設計。
第十步:
壓鑄注射模(mo)(mo)(mo)上的(de)(de)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)裝置,在采用(yong)標(biao)準模(mo)(mo)(mo)架時(shi)(shi),已經(jing)(jing)確定下來。一(yi)般(ban)情況下,設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)人員只要按(an)模(mo)(mo)(mo)架規格選(xuan)用(yong)就(jiu)可(ke)以(yi)了(le)。但根(gen)據制(zhi)品要求須(xu)設(she)(she)置精密導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)裝置時(shi)(shi),則(ze)必須(xu)由設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)人員根(gen)據模(mo)(mo)(mo)具結(jie)構(gou)進行(xing)具體(ti)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)。一(yi)般(ban)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)分為:動、定模(mo)(mo)(mo)之間的(de)(de)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang);推(tui)(tui)板(ban)及推(tui)(tui)桿(gan)固定板(ban)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang);推(tui)(tui)板(ban)桿(gan)與(yu)動模(mo)(mo)(mo)板(ban)之間的(de)(de)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang);定模(mo)(mo)(mo)座與(yu)推(tui)(tui)劉盜版之間的(de)(de)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)。一(yi)般(ban)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)裝置由于受加(jia)工精度(du)(du)(du)的(de)(de)限(xian)制(zhi)或使用(yong)一(yi)段(duan)時(shi)(shi)間之后,其配合精度(du)(du)(du)降(jiang)低,會直接影響(xiang)制(zhi)品的(de)(de)精度(du)(du)(du),因此對精度(du)(du)(du)要求較高的(de)(de)制(zhi)品必須(xu)另行(xing)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)精密定位(wei)(wei)元件(jian),有(you)的(de)(de)已經(jing)(jing)標(biao)準化,如錐形定位(wei)(wei)銷、定位(wei)(wei)塊等可(ke)供選(xuan)用(yong),但有(you)些(xie)精密導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)定位(wei)(wei)裝置須(xu)根(gen)據模(mo)(mo)(mo)塊的(de)(de)具體(ti)結(jie)構(gou)進行(xing)專(zhuan)門(men)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)。
第十一步:模具鋼材的選用
模具成型(xing)零件(型(xing)腔、型(xing)芯)材料(liao)的選用,主要根(gen)據鑄件的批(pi)量、壓鑄件材料(liao)來(lai)確定。
十二步(bu):繪制(zhi)配裝圖
排位(wei)模架及相關內容(rong)確定之后(hou),便可以繪(hui)制(zhi)裝配圖。在繪(hui)制(zhi)裝配圖過程中,對(dui)已(yi)選定的(de)澆注(zhu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、冷卻系(xi)(xi)統(tong)(tong)、抽芯(xin)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、頂出系(xi)(xi)統(tong)(tong)等做出進一步的(de)協(xie)調和完善,從結構上達到比較(jiao)完美的(de)設(she)計。
第十三步:模具主要零件(jian)圖的繪制(zhi)
在繪制(zhi)(zhi)型(xing)腔或型(xing)芯(xin)圖(tu)時(shi),必須主(zhu)義所給(gei)定的成型(xing)尺寸、公差及(ji)脫模斜度(du)是(shi)否相協調,其(qi)設計(ji)基準(zhun)是(shi)否與制(zhi)(zhi)品的設計(ji)基準(zhun)相協調。同時(shi)還(huan)要考慮型(xing)腔、型(xing)芯(xin)在加工時(shi)的工藝性及(ji)使用時(shi)的力學性能及(ji)其(qi)可靠(kao)性。結(jie)(jie)構(gou)件(jian)(jian)圖(tu)的繪制(zhi)(zhi),當采用標(biao)(biao)準(zhun)模架(jia)(jia)時(shi),出標(biao)(biao)準(zhun)模架(jia)(jia)以外的結(jie)(jie)構(gou)件(jian)(jian),大部(bu)分可以不繪制(zhi)(zhi)結(jie)(jie)構(gou)件(jian)(jian)圖(tu)。
第十四步:設(she)計圖紙的(de)校對
模(mo)具圖設計完(wan)成(cheng)后,模(mo)具設計人(ren)員將設計圖及相(xiang)關原始(shi)資料一同交主管人(ren)員進行校(xiao)對。
校對人員應(ying)針對客戶所提供的(de)(de)有關設(she)計(ji)依據及客戶所提要(yao)求,對模具的(de)(de)總體結(jie)構、工作(zuo)(zuo)原理、操作(zuo)(zuo)的(de)(de)可行性(xing)等進行系統的(de)(de)校對。
第十五(wu)步:設計(ji)圖紙的(de)會(hui)簽(qian)
模(mo)具設計(ji)圖紙完成之后,必須(xu)立即交給(gei)客(ke)戶(hu)認可(ke)。只有客(ke)戶(hu)同意(yi)(yi)后,模(mo)具才可(ke)以備料投(tou)入(ru)生(sheng)產。當(dang)客(ke)戶(hu)有較(jiao)大意(yi)(yi)見需要作(zuo)重(zhong)大修改時,則必須(xu)在再重(zhong)新設計(ji)后再交給(gei)客(ke)戶(hu)認可(ke),直(zhi)至客(ke)戶(hu)滿意(yi)(yi)為止。
第十六步:
排氣(qi)系統對確保制品成型質量起著至關重要的作用(yong),其排氣(qi)方式有以下幾種:
1、利(li)用排氣(qi)槽(cao)(cao)。排氣(qi)槽(cao)(cao)一般設在型腔最(zui)后被充滿的(de)部位(wei)。排氣(qi)槽(cao)(cao)的(de)深度因塑(su)料不(bu)同而異,基本上是以塑(su)料不(bu)產生飛邊時所允許的(de)最(zui)大間隙來確(que)定。
2、利(li)用(yong)(yong)型(xing)芯、鑲(xiang)件、推桿等的配(pei)合(he)間隙或專(zhuan)用(yong)(yong)排氣塞排氣。
3、有時為了防止在制品在頂事造成真空變形,必須設計(ji)排氣鑲針(zhen)。
結論:綜合以上(shang)的(de)模(mo)具(ju)(ju)(ju)設(she)(she)計(ji)程序(xu),其中(zhong)有些內(nei)(nei)容可以合并(bing)考(kao)慮,有些內(nei)(nei)容則要反(fan)復你考(kao)慮。因為其中(zhong)因素(su)常常相互矛盾,必須在設(she)(she)計(ji)過程中(zhong)不斷論證、相互協(xie)調才能得到(dao)較好的(de)處(chu)理,特(te)別是涉及模(mo)具(ju)(ju)(ju)結構(gou)(gou)方面的(de)內(nei)(nei)容,一定(ding)要認真(zhen)對(dui)待,往往要做幾個方案(an)同(tong)時考(kao)慮,對(dui)每(mei)一種結構(gou)(gou)盡(jin)可能列出各方面的(de)優(you)缺點,在逐一分析,進行優(you)化(hua)。結構(gou)(gou)上(shang)的(de)原因會直接影響模(mo)具(ju)(ju)(ju)的(de)制造(zao)和使用(yong),后果嚴重點甚至會造(zao)成整(zheng)套(tao)模(mo)具(ju)(ju)(ju)報廢。所以,模(mo)具(ju)(ju)(ju)設(she)(she)計(ji)是保(bao)證模(mo)具(ju)(ju)(ju)質量(liang)的(de)關鍵性的(de)一步(bu),其設(she)(she)計(ji)過程就是一項(xiang)系統工程。