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塑膠模具設計十大步驟

發布時間:2021-10-08

一、接受任務書

成型塑料零件的任務書通常由零件設計者提出,其內容如下:

1. 經過審簽正規零件的批準圖紙,并標明透明塑料制成的品牌等。

2. 塑料零件的說明書或技術要求。

3.生產產量。

4.塑料零件樣品。

通常模具設計任務書由塑件工藝師根據塑件成型任務書提出,模具設計師根據塑件成型任務書、進行模具設計任務書為依據來設計模具。


二、收集、分析、消化原始資料

收集整理相關制件設計、成型工藝、成型設備、機械加工和特殊加工數據,用于模具設計。

1. 消化塑料件圖紙,了解零件用途,分析塑料制件工藝性,尺寸精度等技術要求。

比如外觀造型、顏色透明度、使用性能方面有什么要求,幾何結構、傾斜度、鑲件等是否對塑料件是否合理,熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度,以及是否有后加工如涂層、電鍍、涂膠、鉆孔等。

選擇尺寸精度較高的塑料件尺寸,分析估算的成型公差是否低于塑料制件的公差,塑料制件能否成型滿足要求。此外,我們還應該了解塑料的塑化和成型工藝參數。

2. 消化工藝數據,分析工藝任務書中提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結構類型等要求是否合適,能否實施。

成型材料應滿足塑料件的強度要求,具有良好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩定性。根據塑料件的應用,成型材料應滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明度或相反反射性能、粘合劑或可焊性等要求。

3、確定成型方式——是直壓法、鑄壓法還是注塑法。

4、選擇成型設備

根據成型設備的類型,需要熟悉各種成型設備的性能、規格、特性。例如,對于一臺注塑機,從規格上應該知道以下內容:注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置和尺寸、噴嘴孔直徑和噴嘴球面半徑、澆口套保持架尺寸、模具大厚度和小厚度、模板行程等。

需要對模具外形尺寸進行初步估計,判斷模具是否可以安裝在所選的注射機上使用。

5、具體結構方案

(1)確定模具類型

如壓制模(敞開式、半封閉式、封閉式)、鑄壓模、注射模等。

(2)確定模具類型的主要結構

選擇理想的模具結構在于確定必要的成型設備和理想的型腔數量,使模具本身的工作在可靠的條件下滿足塑料制件的工藝技術和生產經濟要求。塑料制件的工藝技術要求是保證塑料制件的幾何形狀、表面光潔度和尺寸精度。生產的經濟要求是使塑料制件成本低,生產效率高,模具能連續工作,使用壽命長,節省勞動力。


三、影響模具結構和單個模具系統的因素:

1. 型腔布局。根據塑料零件的幾何特征、尺寸精度要求、批量尺寸、模具制造難度、模具成本等確定型腔的數量及其排列方式。

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,塑料制件的表面質量等。

3. 確定澆注系統(主澆道、分澆道和澆口尺寸、形狀、位置)和排氣系統(排氣的方式、排氣槽尺寸、位置)。

4. 選擇頂出方式(頂桿、頂管、推板、組合式頂出),確定側凹處理方式、抽芯方式。

5. 確定冷卻的加熱方式、和加熱冷卻槽的形狀、位置、加熱元件的安裝位置。

6. 根據模具材料、強度計算或經驗數據,確定模具零件的厚度、外部尺寸、外部結構和所有連接、定位、導向件位置。

7. 確定主要成型零件和結構件的結構形式。

8. 考慮模具各部分的強度,計算成型零件的工作尺寸。

這些問題解決了,模具的結構形式自然就解決了。這時,我們應該開始畫模具結構的草圖,為正式繪圖做準備。


四、繪制模具圖

要求按照國家制圖標準進行制圖,但也要求將工廠標準與國家未規定的工廠定制制圖方法相結合。

在繪制模具裝配圖之前,應先繪制工藝圖,并滿足零件圖和工藝數據的要求。下一道工序保證的尺寸應在圖紙上標注“工藝尺寸”字樣。如果成型后,除了毛刺修復外,沒有進行其他加工,那么工藝圖與零件圖完全相同。

在工序圖下最好標注零件編號、名稱、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常,工序圖是在模具裝配圖上繪制的。

繪制總裝結構圖

總裝配圖的繪制應采用1:1的比例,首先繪制型腔,同時繪制主視圖和其他視圖。


五、模具總裝圖應包括以下內容:

1. 模具成型零件的結構。

2. 澆注系統、排氣系統的結構形式。

3. 分型面和分模取件方法。

4. 外形結構和所有連接器,定位、導向件的位置。

5. 標注型腔的高度尺寸(不強求,根據需要)和模具的整體尺寸。

6. 輔助工具(取出和脫模零件的工具、校準工具等)。

7. 按順序編好所有零件的序列號,并填寫詳細清單。

8. 標注技術要求和使用說明。


六、模具總裝圖的技術要求內容

1. 模具某些系統的性能要求。比如對頂出系統、滑塊抽芯結構的裝配要求。

2. 模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后,分型面結合面的結合間隙應不大于0.05mm,要求模具上、下面的平行度要求,并指出由裝配確定的尺寸及對該尺寸的要求。

3. 模具的使用、組裝和拆卸方法。

4. 抗氧化處理、模具編號、雕刻、標記、油封、儲存等要求。

5. 模具測試和檢驗要求。


七、零件圖紙的所有部分

從模具總裝圖中繪制零件圖的順序應該是:先內后外,先復雜后簡單,先成型零件,后結構零件。

1. 圖形要求:一定要按比例畫,允許放大或縮小。視圖合理選擇,正確投影,合理安排。為了使加工專利號易于理解和便于裝配,圖形應盡可能與總裝配圖一致和清晰。

2. 尺寸標注要求統一、集中、有序、完整。標注尺寸的順序是:先標注主要零件的尺寸和出模斜度,再標注匹配尺寸,然后標注所有尺寸。在非主要零件的圖紙上,先標注匹配的尺寸,然后標注所有尺寸。

3. 表面粗糙度。在圖紙右上角標記應用很多的粗糙度,如標記“其余3.2”。其他粗糙度符號應標記在零件的每個表面上。

4. 其他內容,如零件名稱、模具圖號、材料等級、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、技術說明等應正確填寫。


八、校對、審圖、描圖、送曬

(一)、自我校對內容為:

1. 模具及其零件與塑料零件圖的關系

模具以及模具零件的材料、硬度、尺寸精度和結構等是否滿足塑件圖紙的要求。

2. 塑料零件方面

塑料材質的流動、縮孔、熔接痕、裂口、脫模斜度等是否會影響塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面質量等方面的要求。圖案設計是否有欠缺,加工是否簡單,成型材料的收縮率選擇是否正確。

3. 成型設備

注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠,模具安裝、塑料制件的模芯、脫模是否有問題,注射機的噴嘴與喉套接觸是否正確地接觸。

4. 模具結構

1)分型面位置和精加工精度是否滿足需要,是否會出現溢料,開模后能否保證塑料制件留在有頂出裝置的模具一面。

2)脫模方式是否正確,推廣桿、推管的大小、位置和數量是否合適,推板是否會被型芯卡住,是否會劃傷成型零件。

3)模具溫度調節方面。加熱器的功率、數量;冷卻介質的流動線路位置、大小、數量是否合適。

4)塑料制件側凹如何處理,去除側凹的機構是否合適,例如斜導柱抽芯機構中的滑塊和推桿是否相互干涉。

5)澆注、排氣系統的位置和尺寸是否恰當。

5. 設計圖紙

1)裝配圖上各模具零件的放置位置是否合適,是否標注清楚,有無遺漏。

2)零件圖上零件編號、名稱,制造數量、零件內制還是外購的,是標準件還是非標準件,零件配合加工精度、成型塑料制件高精度尺寸處的修正加工和余量,模具零件的材料、熱處理、表面處理、表面光潔度是否標注、敘述清楚。

3)主要零件、成型零件的工作尺寸和匹配尺寸。尺寸數字應該是正確的,不要使生產者換算。

4)檢查所有零件圖和總裝圖的視圖位置,投影是否正確,繪制方法是否符合圖紙國家標準,是否有遺漏尺寸。

6. 校核加工性能

(所有零件的幾何結構圖、視圖畫法、尺寸比例等是否有利于加工)

7. 重算輔助工具的主要工作尺寸

(二)專業校對原則上按設計者自校項目進行;但要重點關注結構原理、工藝性能和操作安全方面。

描圖時首先要對圖形進行消化,按照國家標準的要求進行繪制,填寫所有尺寸和技術要求。描后自校并且簽字。

(三)將繪制好的底圖提交設計人員校對簽字,通常由工具制造單位的相關技術人員進行審查,會簽、檢查制造工藝性,然后才可送曬。

(四)編寫制造工藝卡

工具制造單位技術人員編制制造工藝卡,做好加工制造準備。

在模具零件的制造過程中,應加強檢查,檢查重點是尺寸精度。模具組裝好后,檢驗員會根據模具檢驗表進行檢驗,主要是檢查模具零件的性能是否完好,只有這樣才能俚語模具的制造質量。


九、試模及修模

雖然在選擇成型材料、成型設備時,模具設計是在預期的工藝條件下進行的,但人們的理解往往不完善,因此需要在模具加工完成后進行模具試驗,看看成型零件的質量如何??偸窃诎l現后,修復模具以消除錯誤。

塑料制件的缺陷有很多種,產生的原因也很復雜,包括模具原因和工藝條件,這些往往結合在一起。在修模前應根據塑件不良現象的實際情況進行認真分析研究,找出塑件缺陷的原因,然后提出補救措施。由于成型條件容易改變,一般做法是先改變成型條件,當改變成型條件不能解決問題時,只考慮修理模具。

修模更要謹慎,不太確定就不要輕舉妄動。原因是模具條件一旦改變,就不可能進行大的改造以及恢復到原來的狀態。


十、整理資料進行存檔

試模后,如果暫時不用,應徹底擦去脫模殘渣、灰塵、油污等,涂上黃油或其他防銹油或防銹劑,放在存放處存放。

從模具設計開始到模具加工檢驗成功結束,在此期間產生的技術數據,如任務書、制件圖、技術說明書、模具總裝圖、模具零件圖、基礎圖、模具設計說明書、檢驗記錄表、試模修復記錄等。應按規定系統整理、裝訂成冊、編號、存檔。這樣做看起來很麻煩,但是對于以后修模,設計新模具很有用。

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