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塑料模具设计的过程
塑料模具设计一般程序:
一.注射模塑工艺设计
1.材料性能分析
(1)了解塑件所用的塑料种类及其性能
通常用户已规定了塑料的品种,设计人员必须充分掌握材料的种类及其成型特性;
(2)所用材料是热塑性还是热固性以及其他的一些相关性质;
(3)所用塑料的成型工艺性能。(流动性、收缩率、吸湿性、比容、热敏性、腐蚀性等);
2.塑件的结构工艺性分析
(1)塑件的用途,使用和外观要求,各部位的尺寸和公差、精度和装配要求。
(2)根据塑件的几何形状(壁厚、孔、加强筋、嵌件、螺纹等)、尺寸精度、表面粗糙度,分析是否满足成型工艺的要求。
(3)如发现塑件某些部位结构工艺性差,可提出修改意见,在取得设计人员的同意后方可修改。
(4)初步考虑成型工艺方案,分型面、浇口形式及模具结构。
3.成型设备的规格和型号确定
(1)根据塑件所用塑料的类型和重量、塑件的生产批量、成型面积大小,粗选成型设备的型号和规格。由于模具用户厂所拥有的注射机规格和性能不完全相同,所以必须掌握模具用户厂成型设备的以下内容:
①与模具安装有关的尺寸规格,其中有模具安装台的尺寸、模具的最小闭合高度、开模距离、拉杆之间的距离、推出装置的形式、模具的装夹方法和喷嘴规格等。
②与成型能力有关的技术规格,其中有锁模力、注射压力、注射容量、塑化能力和注射率。
③附属装置,其中有取件装置、调温装置、液压或空气压力装置等。
(2)待模具结构的形式确定后,根据模具与设备的关系,进行必要的校核。
二.塑料模具设计
1.可行性分析
根据塑件技术要求和塑料模塑成型工艺文件技术参数,进行模具设计与制造可行性分析。
(1)保证达到塑件要求
为保证达到塑件形状、精度、表面质量等要求,对分型面的设置方法、拼缝的位置、侧抽芯的措施、脱模斜度的数值、熔接痕的位置、防止出现气孔和型芯偏斜的方法及型腔、型芯的加工方法等进行分析。
(2)合理的确定型腔数
为提高塑件生产的经济效益,在注射机容量能满足要求的前提下,应计算出较合理的型腔数。随型腔的数量增多,每一只塑件的模具费用有所降低。型腔数的确定一般与塑件的产量、成型周期、塑件价格、塑件重量、成型设备、成型费用等因素有关。
(3)浇道和浇口设置
由于浇口对塑件的形式、尺寸精度、熔接痕位置、二次加工和商品价格等有很大影响,因而必须首先对浇道和浇口对具体塑件的成型关系进行分析。以往是凭借设计人员的经验来确定浇道和浇口系统。现在可以用注射模CAE的流动分析软件对浇道和浇口系统进行优化。这对保证模具成功的进行设计有很大的作用。
(4)模具制造成本估算
在最合理型腔数的基础上,设计人员根据塑件的总生产量对模具成本作出估算,并从选用材料、加工难易程度等方面提出降低模具生产成本的措施。
同时,对所需的标准件及所需采用特制加工方法的种类进行选择。
2.确定模具主要结构
(1)型腔布置
根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排布方式。
(2)确定分型面
分型面的位置要有利于模具加工、排气、脱模及成型操作,保证塑件表面质量等。
(3)确定浇注系统和排气系统
包括确定主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小以及排气方法、排气槽的位置、大小。
(4)选择推出方式,决定侧凹处理方法、抽芯方式。
(5)决定冷却、加热的方式及加热、冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安放位置。
(6)根据模具材料、强度计算或者经验数据,确定模具零件厚度及外形尺寸,外形结构及所有连接、定位、导向件位置。
(7)确定主要成型零件、结构件的结构形式。
(8)计算成型零件工作尺寸。
在确定模具结构示意图时,应提出两种以上结构方案,进行分析比较,选择最佳方案。
3.模具材料及热处理的确定
(1)根据模具产品批量、复杂程度、精度要求、工作条件及制造方法,合理选用模具材料。
(2)根据模具零件的工作位置、受力情况决定零件的热处理要求。
(3)根据所有塑料的特性、填料类型,确定表面处理要求。
三.绘制图纸
1.绘制模具装配图的要求
(1)布置图面及选定比例
A.遵守国家标准的机械制图规定。
B.可按照模具设计中习惯或特殊规定的绘制方法作图。
C.绘图比例最好采用标准比例。
(2)模具设计绘图顺序
A.主视图:绘制总装图时先里后外,由上而下,即先绘制产品零件图、凸模、凹模….
B.俯视图:将模具沿注射方向打开,绘制俯视图。
(3)模具装配图的布置
(4)模具装配图的绘图要求
A.用主视图或俯视图表示模具结构。主视图上尽可能将模具的所有零件画出,可采用全剖视或阶梯剖视。
B.俯视图可只绘出动模,或动模定模各半的视图。需要时再绘制一侧视图以及其他剖视图和部分视图。
(5)模具装配图上的塑件
A.一般画在总图右上角,并注明材料名称,塑料牌号等。
B.塑件图的比例一般与模具
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