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模具設(shè)計原則和核心是什么?搞清再做模!
一、 開模方向和分型線
每個注塑產(chǎn)品在開始設(shè)計時首先要確定其開模方向和分型線,以保證盡可能減少抽芯滑塊機(jī)構(gòu)和消除分型線對外觀的影響。
1、 開模方向確定后,產(chǎn)品的加強(qiáng)筋、卡扣、凸起等結(jié)構(gòu)盡可能設(shè)計成與開模方向一致,以避免抽芯減少拼縫線,延長模具壽命。
2、 開模方向確定后,可選擇適當(dāng)?shù)姆中途€,避免開模方向存在倒扣,以改善外觀及性能。
二 、脫模斜度
1 、適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍瓤杀苊猱a(chǎn)品拉毛(拉花)。光滑表面的脫模斜度應(yīng)≥度,細(xì)皮紋(砂面)表面大于1度,粗皮紋表面大于度。
2 、適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍瓤杀苊猱a(chǎn)品頂傷,如頂白、頂變形、頂破。
3、 深腔結(jié)構(gòu)產(chǎn)品設(shè)計時外表面斜度盡量要求大于內(nèi)表面斜度,以保證注塑時模具型芯不偏位,得到均勻的產(chǎn)品壁厚,并保證產(chǎn)品開口部位的材料強(qiáng)度。
三、 產(chǎn)品壁厚
1 、各種塑料均有一定的壁厚范圍,一般～4mm,當(dāng)壁厚超過4mm時,將引起冷卻時間過長,產(chǎn)生縮印等問題,應(yīng)考慮改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
2 、壁厚不均會引起表面縮水。
3 、壁厚不均會引起氣孔和熔接痕。
四、 加強(qiáng)筋
1、 加強(qiáng)筋的合理應(yīng)用,可增加產(chǎn)品剛性,減少變形。
2、 加強(qiáng)筋的厚度必須≤ (～)T產(chǎn)品壁厚,否則引起表面縮水。
3、 加強(qiáng)筋的單面斜度應(yīng)大于°,以避免頂傷。
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五、圓角
1、 圓角太小可能引起產(chǎn)品應(yīng)力集中,導(dǎo)致產(chǎn)品開裂。
2、圓角太小可能引起模具型腔應(yīng)力集中,導(dǎo)致型腔開裂。
3、 設(shè)置合理的圓角,還可以改善模具的加工工藝,如型腔可直接用R刀銑加工,而避免低效率的電加工。
4 、不同的圓角可能會引起分型線的移動,應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選擇不同的圓角或清角。
六、 孔
1 、孔的形狀應(yīng)盡量簡單,一般取圓形。
2 、孔的軸向和開模方向一致,可以避免抽芯。
3 、當(dāng)孔的長徑比大于2時,應(yīng)設(shè)置脫模斜度。此時孔的直徑應(yīng)按小徑尺寸(大實(shí)體尺寸)計算。
4 、盲孔的長徑比一般不超過4。防孔針沖彎
5 、孔與產(chǎn)品邊緣的距離一般大于孔徑尺寸。
七、 注塑模的抽芯、滑塊機(jī)構(gòu)及避免
1、 當(dāng)塑件按開模方向不能順利脫模時,應(yīng)設(shè)計抽芯滑塊機(jī)構(gòu)。抽芯機(jī)構(gòu)滑塊能成型復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu),但易引起產(chǎn)品拼縫線、縮水等缺陷,并增加模具成本縮短模具壽命。
2、設(shè)計注塑產(chǎn)品時,如無特殊要求,盡量避免抽芯結(jié)構(gòu)。如孔軸向和筋的方向改為開模方向,利用型腔型芯碰穿等方法。
八、 一體鉸鏈
1 、利用PP料的韌性,可將鉸鏈設(shè)計成和產(chǎn)品一體。
2 、作為鉸鏈的薄膜尺寸應(yīng)小于,且保持均勻,
3 、注塑一體鉸鏈時,澆口只能設(shè)計在鉸鏈的某一側(cè)。
九、 嵌件
1 、在注塑產(chǎn)品中鑲?cè)肭都稍黾泳植繌?qiáng)度、硬度、尺寸精度和設(shè)置小螺紋孔(軸),滿足各種特殊需求。同時會增加產(chǎn)品成本。
2 、嵌件一般為銅,也可以是其它金屬或塑料件。
3 、嵌件在嵌入塑料中的部分應(yīng)設(shè)計止轉(zhuǎn)和防拔出結(jié)構(gòu)。如:滾花、孔、折彎、壓扁、軸肩等。
4 、嵌件周圍塑料應(yīng)適當(dāng)加厚,以防止塑件應(yīng)力開裂。
5 、設(shè)計嵌件時,應(yīng)充分考慮其在模具中的定位方式(孔、銷、磁性)
十、 標(biāo)識
產(chǎn)品標(biāo)識一般設(shè)置在產(chǎn)品內(nèi)表面較平坦處,并采用凸起形式,選擇法向與開模方向尺可能一致的面處設(shè)置標(biāo)識,可以避免拉傷。
十一、 注塑件精度
由于注塑時收縮率的不均勻性和不確定性,注塑件精度明顯低于金屬件,不能簡單地套用機(jī)械零件的尺寸公差應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選擇適當(dāng)?shù)墓钜?/span>.我國也于1993年發(fā)布了GB/T14486-93 《工程塑料模塑塑料件尺寸公差》,設(shè)計者可根據(jù)所用的塑料原料和制件使用要求,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定確定制件的尺寸公差。同時要根據(jù)工廠綜合實(shí)力,同行的產(chǎn)品的設(shè)計精度來確定適合的設(shè)計公差精度。
十二、 注塑件的變形
提高注塑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的剛性,減少變形。盡量避免平板結(jié)構(gòu),合理設(shè)置翻邊,凹凸結(jié)構(gòu)。設(shè)置合理的加強(qiáng)筋。
十三、扣位
1、將扣位裝置設(shè)計成多個扣位同時共用,使整體的裝置不會因?yàn)閭€別扣位的損壞而不能運(yùn)作,從而增加其使用壽命,再是多考濾加圓角,增加強(qiáng)度。
2、是扣位相關(guān)尺寸的公差要求十分嚴(yán)謹(jǐn),倒扣位置過多容易形成扣位損壞;相反,倒扣位置過少則裝配位置難於控制或組合部份出現(xiàn)過松的現(xiàn)象。解決辦法是要預(yù)留改模容易加膠的方式來實(shí)現(xiàn)。
十四、 焊接(熱板焊、超聲波焊、振動焊)
1、 采用焊接,可提高聯(lián)接強(qiáng)度。
2 、采用焊接,可簡化產(chǎn)品設(shè)計。
十五、 合理考慮工藝和產(chǎn)品性能之間的矛盾
1 設(shè)計注塑產(chǎn)品時必須綜合考慮產(chǎn)品外觀、性能和工藝之間的矛盾。有時犧牲部分工藝性,可得到很好的外觀或性能。
2 結(jié)構(gòu)設(shè)計實(shí)在無法避免注塑缺陷時,盡可能讓缺陷發(fā)生在產(chǎn)品的隱蔽部位。
十六、螺絲柱孔徑與自攻螺絲直徑的關(guān)系
自攻螺絲 螺絲柱孔徑
M2
M3
十七、BOSS的設(shè)計原則:
1、 支柱盡量不要單獨(dú)使用,應(yīng)盡量連接至外壁或與加強(qiáng)筋一同使用,目的是加強(qiáng)支柱的強(qiáng)度及使膠料流動更順暢。
2、 支柱高度一般是不會超過支柱直徑的兩倍半。因過高的支柱會導(dǎo)致塑膠部件成型時困氣(長度太長時會引起氣孔﹐燒焦﹐充填不足等)。
3、 支柱高度若超過支柱直徑的兩倍半,尤其是遠(yuǎn)離外壁的支柱,加強(qiáng)支柱的強(qiáng)度的方法是使用加強(qiáng)筋
4、 BOSS的形狀以圓形為主﹐其它形狀則加工不易
5、 BOSS的位置不能太接近轉(zhuǎn)角或外側(cè)壁,應(yīng)與產(chǎn)品外壁保持一段距離
6)、BOSS周圍可用除去部分肉厚(即開火山口)來防收縮下陷
7)、BOSS的撥模角度:通常外取°,內(nèi)取°或1
分模的目的,是讓產(chǎn)品能順利從模具中拿出來,因此,我們可以得出一個結(jié)論,為了保證產(chǎn)品能順利脫模,產(chǎn)品分模線的選擇,應(yīng)在開模方向的大投影邊處。
投影,在*時候的數(shù)學(xué)老師有講過,有些同學(xué)說,我早忘了,好,略補(bǔ)一下。
平行光從產(chǎn)品開模方向照射過來,在垂直平面上,形成一個陰影(黃色線條),陰影的大邊就是產(chǎn)品的大投影邊。
分型線選擇的原則比較多,這是基本的一條。有了這一條,簡單的平板模,分模是完全夠用了
這里還有個重要的知識點(diǎn),即產(chǎn)品的開模方向。所有的一切,都基于這個展開的。
大部份產(chǎn)品的開模方向比較容易選擇,即產(chǎn)品的大投影面的垂直方向?yàn)楫a(chǎn)品的開模方向。
根據(jù)三視圖原理,任何產(chǎn)品我們都能找出它的三個投影面,投影面積的大小各不相同,找出大的投影面即可。
鑒于后面的分模課程中,會遇到不少有倒扣的產(chǎn)品,這里,我們把分型面選擇的幾個原則全都講一下:
1:保證產(chǎn)品能從模具中拿出,分模面位置應(yīng)選擇在產(chǎn)品脫模方向大的投影邊影位置。
2:對于外觀件,模具分型不能影響外觀,需保證外觀質(zhì)量和精度。
3:保證開模后產(chǎn)品能留在后模,有利于脫模,和側(cè)向抽芯。
4:保證產(chǎn)品的質(zhì)量和成型時零件的強(qiáng)度,剛性。
5:考慮模具的鎖模力,將產(chǎn)品投影面積大的方向,放在前、后模的合模方向上。
理論知識到這里結(jié)束,接下來,解釋幾個本課中出現(xiàn)的模具詞語
1:倒扣是指模具上對產(chǎn)品脫模造成阻擋的部份,使得產(chǎn)品不能順利的拿出。
2:分型線由于構(gòu)成模腔的幾個零件相拼合,其拼合處在產(chǎn)品上形成的線條。
3:分型面構(gòu)成模腔的幾個零件拼合處的相互接觸面。
4:膠位面在模具上,產(chǎn)品跟模具的接觸面統(tǒng)稱為膠位面
5:脫模產(chǎn)品從模具中順利拿出的這一動作
6:脫模方向使產(chǎn)品能從模具中順利拿出的方向。
7:外觀面產(chǎn)品的外表面,裝配好之后能直接看到的面。
8:鎖
