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上海棲備模塑科技有限公司
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行業(yè)新聞

塑模設計流程

塑模設計流程
注塑模具在注射制品成型中起極其重要的作用,除了塑料制品的表面質(zhì)量,成型精度完全由模具決定之外,塑料制品的內在質(zhì)量、成型效率也受模具左右,所以如何高質(zhì)量、簡(jiǎn)明、快捷、規范化地設計注塑模具成為發(fā)揮注塑成型工藝優(yōu)越性,擴大注塑制品應用的首要問(wèn)題。
為了保證注塑模具的設計質(zhì)量,首先必須規范注塑模具的設計流程。
對成品進(jìn)行設計前檢討和分析、消化
(1).制品的幾何形狀;
在進(jìn)行模具設計前,首先要對成品圖,進(jìn)行詳細的分析和消化。其內容包括以下幾個(gè)方面。
根據制品的幾何形狀,來(lái)決定需要用哪些機構成型。
(2).制品的尺寸,公差及設計基準;
(3).制品的技術(shù)要求;
(4).制品所用的塑料名稱(chēng)、牌號;
(5).制品的表面要求。

注射機型號的確定
注射機規格的確定,主要是根據塑料制品的大小及生產(chǎn)批量。設計人員在選擇注射機時(shí)主要考慮其塑化率、注射量、鎖模力、安裝模具的有效面積(注射機拉桿間距)、容模量、頂出形式及項出長(cháng)度。
型腔數量的確定及型腔排列
模具型腔數量的確定,主要根據制品的投影面積、幾何形狀(有無(wú)滑塊)、制品精度、批量以及經(jīng)濟效率來(lái)確定。
型腔數量主要依據以下因素進(jìn)行確定:
(1).制品重量與注射機的注射量;
(2).制品的投影面積與注射機的鎖模力;
(3).模具外形尺寸與注射機安裝模具的有效面積(或注射機拉桿內間距);
(4).制品精度;
(5).制品顏色;
(6).制品有無(wú)滑塊、斜銷(xiāo)及其處理方法;
(7).制品的生產(chǎn)批量;
(8).經(jīng)濟效率。
以上這些因素相互制約的,因此在確定設計方案時(shí),必須進(jìn)行協(xié)調,以保證滿(mǎn)足其主要條件。
通常,型腔數量,若客戶(hù)指定設計人員要對其進(jìn)行綜合衡量,若滿(mǎn)足不了要求,必須與客戶(hù)進(jìn)行一步檢討。
型腔數量確定之后,要進(jìn)行型腔的排列。型腔的排列涉及模具尺寸、澆注系統的設計、澆注系統的平衡和滑塊機構的設計.
分型面的確定
分型面,在一些的制品圖中已作具體規定,但在很多的模具設計中要由模具設計人員來(lái)確定。一般來(lái)講,在平面上的分型面比較容易處理,有時(shí)碰到立體形式的分型面就應當特別注意。
其分型面的選擇應遵照以下原則:
(1).不影響制品的外觀(guān),尤其是對外觀(guān)有明確要求的制品,更應注意分型面對外觀(guān)的影響;
(2).有利于保證制品的精度;
(3).有利于模具加工,特別是型腔的加工;
(4).有利于澆注系統、排氣系統、冷卻系統的設計;
(5).有利于制品的脫模,確保在開(kāi)模時(shí)使制品留于動(dòng)模一側;
(6).便于金屬嵌件的安裝。

滑塊、斜銷(xiāo)機構的確定
滑塊、斜銷(xiāo)機構應的選擇,應根據具體的產(chǎn)品形狀來(lái)確定。在設計滑塊、斜銷(xiāo)機構時(shí),應確保其安全可靠,盡量避免與頂出機構發(fā)生干擾,否則在模具上應設置先復位機構。
澆注系統的設計
澆注系統的設計,包括主流道的選擇,分流道截面形狀及尺寸的確定, 澆口位置的選擇, 澆口形式及澆口截面尺寸的確定。
當采用點(diǎn)澆口時(shí),為了確保分流道的脫落,還應注意脫澆口裝置的設計。
在設計澆注系統時(shí),首先是選擇澆口位置。澆口位置的選擇的適當與否,將直接關(guān)系到制品的成型質(zhì)量及注射過(guò)程是否能順利進(jìn)行。
澆口位置的選擇應遵循以下原則:
(1).澆口位置應盡量選擇在分型面上,以便于模具加工及使用時(shí)澆口的清理;
(2).澆口位置距型各個(gè)部位的距離應盡量一致 ,并便其流程為最短;
(3).澆口位置應保證塑料流入型腔時(shí),對著(zhù)型腔中寬暢,厚壁部位,以便于塑料地流入;
(4).避免塑料在流入型腔時(shí)直沖型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能盡快流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件變形;
(5).盡量避免使制品產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在制品不重要部位;
(6).澆口位置及其塑料流入方向,應使塑料在流入型腔時(shí),能沿著(zhù)型腔平行方向均勻地流入,并有于型腔內氣體的排出;
(7).澆口應設置在制口上最易清除的部位,同時(shí)盡可能不影響制口的外觀(guān)。
排氣系統的設計
排氣系統對于制品成型質(zhì)量起著(zhù)至關(guān)重要的作用,其排氣方式有以下幾種:
(1).利用排氣槽。排氣槽一般設在型腔最后被充滿(mǎn)的部位。 排氣槽的深度因塑料不同而異,基本上是以塑料不產(chǎn)生飛邊時(shí)所允許的最大間隙來(lái)確定。
(2).利用型芯,鑲件,頂針等的配合間隙或專(zhuān)用排氣塞排氣;
(3).有時(shí)為了防止制品在頂出時(shí)造成真空變形,必須設計進(jìn)氣銷(xiāo);
(4).有時(shí)為了防止制品與模具的真空吸附,而設計防真空吸附組件。
冷卻系統的設計
冷卻系統的設計,是一項比較繁瑣的工作,既要考慮冷卻效果及冷卻的均勻性,又要考慮冷卻系統對模具整體結構的影響。
冷卻系統的設計包括以下內容:
(1).冷卻系統的排列方式及冷卻系統的具體形式;
(2).冷卻系統的具體位置及尺寸的確定;
(3).重點(diǎn)部位如動(dòng)模型芯或鑲件的冷卻;
(4).側滑塊及側型芯的冷卻;
(5).冷卻組件的設計及冷卻標準組件的選用;
(6).密封結構的設計。
頂出系統的設計
制品的頂出形式,歸納起來(lái)右分為機械頂出、液壓頂出、氣動(dòng)頂出三大類(lèi)。
在機械頂出中有頂針頂出、頂板頂出、斜銷(xiāo)頂出、頂塊頂出及復合頂出。
制品頂出是注射成型過(guò)程中最后一個(gè)環(huán)節,頂出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量。因此,制品的頂出是不可忽視的。
在設計頂出系統時(shí)應遵守下列原則:
(1).為使制品不致因頂出產(chǎn)生變形,推力點(diǎn)應盡量靠近形芯或難于脫模的部位,如制品上細長(cháng)中空圓柱-多采用頂管頂出,推力點(diǎn)布置應盡量均勻。
(2).推力點(diǎn)應作用在制品能承受力最大的部位,即剛性好的部位,如筋部、突緣、殼體形制品的壁緣等處。
(3).盡量避免推力點(diǎn)作用在制品薄平面上,防止制品破裂、穿孔等,如殼體形制品及筒形制品多采用推板頂出。
(4).為避免頂出痕跡影響制品外觀(guān),頂出裝置應設在制品的隱蔽面或非裝飾表面。對于透明制品尤其要注意頂出位置及頂出形式的選擇。
(5).為使制品在頂出時(shí)受力均勻,同明避免央真空吸附而使制品產(chǎn)生變形,往往采用復合頂出或特殊形式的頂出系統,如推桿、推板或推桿,推管復合頂出,或者采用進(jìn)氣式推桿,推塊等頂出裝置,必要時(shí)還應設置進(jìn)氣閥。
導向裝置的設計
塑料注射模上的導向裝置,在采用標準模架時(shí),已經(jīng)確定下來(lái)。
一般情況下,設計人員只要按模架規格選用就可以了。但根據制品要求須設置精密導向裝置時(shí),則必須由設計人員根據模具結構進(jìn)行具體設計。
一般導向分為動(dòng)、定模之間的導向,推板及推桿固定板的導向,推件板與動(dòng)模板之間的導向,定模座板與堆流道板之間的導向。
一般導向裝置由于受加工精度的限制或使用一段時(shí)間后,其配合精度降低,會(huì )直接影響制品的精度,因此對精度要求較高的制品必須另行設計精密導向定位裝置。
精密定位組件,有的已經(jīng)標準化,如錐形定位銷(xiāo),定位塊等可供選用,但有些精密導向定位裝置須根據模具的具體結構進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設計。

模架的確定和標準件的選用
以上內容全部確定之后,便根據所定內容設計模架。在設計模架時(shí),盡可能地選用標準模架,確定出標準模架的形式,規格及標準代號。
標準件,包括通用標準件及模具專(zhuān)用標準件兩大類(lèi)。通用標準件如緊固件等。模具專(zhuān)用標準件如定位,澆注套,推桿,推管,導柱,導套,模具專(zhuān)用彈簧,冷卻及加熱組件,二次分型機構及精密定位用標準組件等。
必須指出的是設計模具時(shí),盡可能地選用標準模架和標準件,因為標準件有很大一部分已經(jīng)商品化,隨時(shí)可以在市場(chǎng)上買(mǎi)到,這對縮短制造周期、降低制造成本是極其有利的。
模架尺寸確定之后,對模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強度或剛性計算,以校核所選模架是否適當,尤其是對大型模具,這一點(diǎn)尤為重要。
繪制組立圖
模架及有關(guān)內容確定之后,便可以繪制組立圖。在繪制裝配圖過(guò)程中,對已選定的澆注系統,冷卻系統抽芯機構,頂也系統等做進(jìn)一步的協(xié)調和完善,從結構上達到比較完美的設計
模具主要零件圖的繪制
在繪制型腔或型芯圖時(shí),必須注意所給定的成型尺寸公差及脫模斜度是否相互協(xié)調,其設計基準是否與制品的設計基準相協(xié)調。同時(shí)還要考慮型腔,型芯在加工時(shí)的工藝性及使用時(shí)的力學(xué)性能及其可靠性。
設計圖紙的審核
模具圖設計完成后,模具設計人員將設計圖及有關(guān)原始資料及計算草稿一同交主管進(jìn)行審核。
主管應針對客戶(hù)所提供的有關(guān)設計依據及客戶(hù)所提要求,對模具的總體結構,工作原理操作的可行性等進(jìn)行比較系統的審核。
設計圖紙的會(huì )簽
模具設計圖紙完成之后,必須立即交給客戶(hù)認可,只有客戶(hù)同意后,模具才可以備料投入生產(chǎn),當客戶(hù)有較大意見(jiàn)需做得大修改時(shí),則必須在重新設計后再交客戶(hù)認可,直至客戶(hù)滿(mǎn)意為止。
綜合以上的模具設計程序﹐其中有些內容可以合并考慮,有些內容則要反復考慮。
因為其中有些因素常常相互矛盾,必須在設計過(guò)程中通過(guò)不斷論證﹐互相協(xié)調才能得到較好的處理。特別是涉及模具結構方面的內容﹐一定要認真對待﹐往往要做幾個(gè)方案同時(shí)考慮,對每一種結構可能列出其各方面的優(yōu)缺點(diǎn),再逐一分析,進(jìn)行優(yōu)化。因為結構上的原因,會(huì )直接影響模具的制具和使用﹐甚至造成整套模具報廢。所以﹐模具設計是保證模具質(zhì)量的關(guān)鍵性的一步,其設計過(guò)程就是一項系統工程。
 

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