100條模具設計經驗,珍貴的乾貨,初學設計必備

2022-01-29 UG模具設計

1.滑塊導軌的高至少要為滑塊高的1/3,以保証滑塊穩定以及滑動順暢。

2.有滑動摩擦的位置注意開設潤滑槽,為了防止潤滑油外流,不宜把槽開成「開式」,而應該為「封閉式」,一般可以用單片刀在銑床上直接銑出。

3.固定模仁的型腔,對小模一般用線割,這樣可以提高模具的精度;而較大模的模腔一般銑削的形式加工出來,加工時注意其垂直度,並且為了防止裝配時,模仁不到位,模框的四周應該用銑刀銑深0.2。

4.入子與模仁,模仁與模仁,模仁與模框的相互穿插一般要加1°的斜度,以防裝配時碰傷。

5.入子的靠位部分長度公差為-0.02,大小公差為-0.10,模仁相對應的靠位公差為+0.02。

6.有C 角的入子最底端到C 角部位的公差為+0.01,以防跑毛邊。

7. 本體模具的主體部分用NAK80 的材料,入子、梢等用SKH9、SKH51(材料處理:室化處理,也可以不要)的材料,必要時可以使用VIKING 材料。

8.畫好部品之後,應先定滑塊的位置、大小,防止發生幹涉、及強度不夠的現象,然後才定模仁寸法。

9.入子大小公差設為-0.01,模仁上入子孔對應的公差為+0.01。

10.模仁上的線割方孔尖角部分用R0.20 過度,對應的入子部分也為R0.20,以對應線切割時的線徑影響,同時可以防止尖角部分磨損,而產生益邊。

11.與定位珠相對應的小凹坑寸法一般為底徑φ3 夾角90°-120°的圓錐孔。

12.固定側的拔模角應該大於可動側,以便離型留在可動側;而且可以防止部品變形,尤其是壁薄,件長容易變形的零件,固定側對它的拉力不均容易使部品翹曲,或留在固定側。

13.對於側面抽芯力大而部品精度要求又嚴的零件,最好採用二次抽芯結構。

14.斜梢的斜度+2°=壓緊塊的斜度(一般為18°或20°或22°).

15.模具組立時,應該養成如下習慣:

a.用空氣槍清理模仁、模腔、入子、流道板、分模面的表面。

b.裝配前用油石打光模仁、模腔、入子、分模面的表面,以便裝配時順tang。

c.注意清角,以防幹涉、碰傷。

d.裝配前應該考慮後面的工作如何進行。

16.大模具模仁的側面壓緊塊應該設計成鎖緊後底於分模面0.5-1.0mm,以防幹涉。

17. PC+GF20 收縮率3/1000

18.POM 收縮率正常為20/1000,但有時局部會達30/1000。

19.為防止潛伏式澆口在部品頂出時刮傷部品,在流道離潛伏式澆口2-4mm 處增加一鍥形塊,高約為流道一半,夾角為單邊10°,供頂出時折斷澆口。

20.主流道拉料井,採用深8-10mm,夾角為單邊10°,頂徑為流道寬的倒圓錐;這樣的好處是可防止單邊磨成鍥形的拉料在頂出時勾住流道,造成離型不良。

21.開閉器有兩種:

1.橡膠製成,靠中心的螺杆調節變形量,來調節拉力。

2.用彈簧鋼製成。其作用都為:延遲可動側與固定側的開模時間,應用於小水口模。

22.為了確保模具的頂針和斜銷是否復位,有些模具安裝了早回機構(母的裝在108 板上,公的裝在102 板上,公的類似於頂針,底部用無頭螺釘堵住,一般布置兩個)或微動開關(在108 和109 板[裝電器元件]之間)。

23.考慮注塑機裝夾模具時的螺杆長度,需要注意上下固定板的厚度,必要時四個角應該銑低一些,同時,為了提高安全性,上下固定板上可以根據注塑機上孔的位置,鑽四個螺栓孔。

24.斜銷的成型端有一段直面,一般長4-6mm,為了在頂出時斜銷在107 與108板間滑動順燙底部應該倒0.5mm-1mm 的R 角。

25.需要咬花的外觀品,拔模斜度的設計需要考慮咬花的程度,以免造成外觀拉傷。有些突出部位,考慮咬花後截面會變大,實際加工時應該單邊小0.02-0.03。

26.考慮固定側與可動側合模會形成斷差,固定側比可動側單邊小0.03-0.05。

27.有滑塊的模具中,有時需要在滑塊上的滑塊與壓緊塊相靠的斜面開設油溝;此外,如果不影響成形的前提下,在模板上表面開設油溝比在滑塊底部開設油溝加工效率更高。

28.不應該把分型面選在表面有要求的位置。

29.加纖的收縮率為流動方向小千分之1-2,垂直於流動方向大;不加纖的則正好相反。

30.齒頂圓的收縮率比齒根圓的收縮率小千分之1-2。

31.模具在使用一段時間後,需要進行型修,修模仁的過程中,儘量不要用油石,因為多次使用油石會使模具變形;最好用削好的軟木或軟竹筷。

32.有滑塊的模具中,#102 與#103 板之間應該加四個支撐拄。

33.成形裡面夾有入子外面包有模仁的部品時,要考慮二次抽芯機構,以免脫模困難,造成部品損傷;如果入子在固定側或滑塊上,常常先抽入子;如果入子在可動側,又與固定側靠破,可以把入子的沉孔做深些,頂出時先把部品頂出,再脫出入子。如不靠破,則應先脫入子,則應該變更相應的模具結構。

34.固定側與可動側之間的靠破面如果為非垂直開模方向的平面,則應該設計成斜面,以減少因摩損而形成飛邊的可能,同時也使靠破時形成預壓,加強兩個面的貼合,設計時長度方向應該設計成+0.02 的正公差,但是應該注意的是當固定側與可動側有脫模斜度時,要小心考慮因固定側與可動側脫模斜度方向相反,在靠破的斜面處會形成與部品設計原圖不符的接痕,考慮不周還會形成難以消除的毛邊或斷插。

35.當固定側需要咬花時,固定側的外形尺寸應該根據咬花程度,設計時單邊小0.03-0.05mm。

36. 電極的拋光一般用1000 的砂紙精拋,但外觀電極需要用1200 以上的砂紙精拋;模仁的拋光用1500,但要求有鏡面的則要用3000 的砂紙,最後用鑽石膏和脫脂棉來精拋。配入子時,先用400 的砂紙,再用800 的砂紙,不過,日本模具中入子好象用了1000-1200 的砂紙進行拋光過。

37.塑膠齒輪成形後,對齒輪參數的測量主要齒頂圓和跨齒厚,如果兩齒輪靠得太緊,或太松都會影響到傳動性;跨齒厚的測量有專門的測量儀器。

38.模具設計中,如果部品的肉厚不均勻,而部品的澆口均勻分布,則容易產生澆注不均的現象。比如,田晶東的0004 模具。

39.用PC+30GF 製造的齒輪,雖然在成形的尺寸方面比較好,一般可以一模四件,但是其剛性,耐磨性等不如PBT+GF30,因此,雖然PBT 在成形方面尺寸不易控制,只能一模兩件,但是象Olympus 這樣注重品質的廠家,在品質與成本面前,還是選擇了品質。

40.模具設計中,為了不影響部品的使用,常需在部品表面凹進一塊,讓澆口剪斷殘餘低於部品表面,內凹深度以滿足澆口殘餘低於部品表面的前提下越淺越好,一般為0.3-0.5mm,太深則會影響成形時的尺寸,比如田晶東的0004 模具和易湘成的0026 模具。

41.為了改善部品距離澆口較遠端的填充性能,可以在這些部位開設逃氣槽,增加入子;這一點,設計前尤其應該考慮的,定結構時,應該有這樣一種觀念:儘量讓流體在模腔內流動時各個部分的壓力,溫度均衡。

42.部品肉薄,成形困難的模具,如王鋒的0001 與0002,通過加大點澆口可提高其成形性能,但是並非越大越好,如果過大,澆口剪斷時會從部品上撕下一些肉,形成一個凹坑,同時,部品的取向作用會增大,易變形。因此點澆口以¢0.5-1.2mm 為宜。

43.電火花加工中,放電間隙和加工精度有直接聯繫(一般認為為3:1)。

44. 大模仁的壓緊塊斜度為1°、3°、5°

45.為了便於斜銷頂出,設計時應該把斜銷設計得比正常短0.1-0.3mm,即該部份肉比正常厚0.1-0.3mm。

46.設計模具時首先應該考慮零件的加工工藝,儘量避免使用放電與線割,而要儘量考慮使用銑床和磨床的方式,因為從加工成本、加工精度與加工時間來說,前者都比不上後者,雖然慢走絲線切割的精度不錯。

47.設計時應該避免形狀簡單,但又需大面積的平面放電,既費時,精度又難保證,而且加重鉗工的鉗配工作量。

48.設計時應該儘量避免階梯形的又需要面與面相互貼合的上下模仁設計,這樣常常難以加工。模具達人微信公眾號都是乾貨!

49.超聲波打磨的缺點為容易因為手感把握不準確,而使模具表面形狀失真。

50.模具的量產要求為10000-15000/月時,模仁材料為NAK55。

51.好的注塑機可以通過調整參數,進行5 段以上的分段注射,如可以設為第一段為填滿流道;第二段為填滿部品的三分之一;第三段為填滿部品的二分之一……等等。從而可以通過分析這幾種情況下的部品填充情況,來解決注塑中所存在的問題。

52.對一些部品成型困難,或表面有要求,或有些部位精度在前幾次試模中尺寸難達要求的模具,試模時考慮使用多級注射成型。

53.注塑機中日本與臺灣機都可以進行多級注射成型,但一般來說,臺灣機除了能改變注射速度和。。。。。之外,還能改變注射壓力。

54.模具的cavity number 的確定因數有:單件部品的成形費用,平均每件部品的模具製作費用,部品精度要求,模具製作難易程度等決定。

55.成型有腐蝕性樹脂是模具材料要選擇耐腐蝕材料,或在模具表面作防腐處理;成型含玻璃纖維等高強度填充材料的樹脂時,模具零件必須有相應的硬度。

56.水管離模仁的距離應大於4mm。

57.如果預估部品成型困難,需要增加成型壓力,則設計時要考慮模具的強度,加大模仁的強度,增加支撐柱,並要注意貼合面之間的公差。

58.精密模具設計中不應該考慮強制脫模機構,否則對模具的量產性、部品精度、甚至部品表面有很大的影響。

59.模具設計中,從成本和製造角度來說,儘量避免滑塊和斜梢機構。

60.如果銑床加工完後的模仁餘量只剩15-20 條,一模兩到四件,則即使是清尖角的電極一般一粗一精就可。

61.複雜曲面電極粗電極放時應該X、Y 向預留0。06,Z 向預留0。07 以上,最後再用精電極來加工。

62.尖角、半圓及半球電極的放電需要特別注意。

63.小水口模具的開模行程的確定如下:A.101A 板與102 板脫流道行程計算為:流道長+機械手(40-60mm);B.102 板與103 板脫部品行程計算為:部品+機械手(70mm)

64.象壓塊、小水口的流道板、模仁等等在模具裝配時難以取出的零件,必需鑽起吊螺絲孔;不過,有時為了簡便起見,可以把對角上的兩個鎖模螺絲孔鑽穿,攻牙攻穿來擰起吊螺釘。

65.要求同心度很好但又不能同時做在固定側或可動側的模具,如果模仁的大小允許,固定側與可動側應設計有一公一母的圓錐形導向機構,以保證成型時該位置的同心度。如9018、9026、0004、0032 輥筒模具上都加有#251 入子。

66.成型數量大的模具,在模架的選材(可考慮用P20)、滑塊的選材(P20)上考慮,同時可以在側猾塊上安裝耐模板。

67.用磨床或銑床加工厚度小於5mm,長度大於50,即長厚比大於10,比如斜梢之類的模具零件時,應該注意加工時的變形問題。

68.有時用於放置模仁的模腔太深,而又必需開設冷卻環時,如果直接用刀去加工模腔中的冷卻槽則刀往往不夠長,那麼,可以考慮把冷卻槽開在模仁的底部,但需要注意的一點是,冷卻槽中間的圓柱應比冷卻環內徑略大,讓冷卻環不易從冷卻槽中掉出。(注意,因為,冷卻水是從裡面過,設計時應該讓冷卻環內徑和貼緊模壁;如果冷卻水是從外面過,設計時應該讓冷卻環外徑和貼緊模壁,這一點千萬不要搞反了,否則會造成漏油)

69.冷卻水的出、入口溫度應儘量小,一般模具控制在5°C 以內,精密模具控制在2°C 以內。

70.水道之間的中心距離一般為水道直徑的3~5 倍,水道的外周離模具型腔表面的距離一般為10-15mm。

71.對聚乙烯(PE)等收縮率較大的成型樹脂,必需製品收縮大的方向設置冷卻迴路。

72.模具上有數組冷卻迴路時,冷卻水應首先通入接近主流道的部位。(怎麼理解?)

73. 斜梢的材料一般要求比較硬(使用SKH9、或STAVAX),同時為了提高量產性,在斜梢底部(#106 頂針板與#107 頂針固定板)間增加耐磨板(SKS3 材料),厚度與頂針底同厚。模具達人微信公眾號都是乾貨!

74. 一般產品的凹陷量為3%以下,幾乎都可以使用強制脫模,如果超過一定範圍,在脫模時將使成品產生刮傷甚至破壞的現象。凹陷量也因材料而異,軟質材料如PP、NYLON 可達5%,而PC、POM 等只能為2.5~3%之間。

75.滑塊的安全距離一般為1.5~5mm。

76.塑料螺紋的根部或頂端部應有一小平面(0.8mm 左右),是為了成型後易脫模,且不易傷害螺紋部分的表面。

77.間隔板的公差一般為+0.1mm,如果模具的壓力大則需要加支撐柱,支撐柱的公差一般為+0.02~0.03mm,也就是組立後比間隔板厚0.02~0.03mm,這樣考慮的原因是:支撐柱(S45C或S55C)的表面經過淬火比模板硬,使用一段時間後模板會下凹正好補償該公差。若支撐柱比間隔板薄0.1mm,注塑時的壓力使#103 板產生的變形會放大的模仁上,產生不止0.1mm 的彎曲,從而產生毛邊。

78. PD613(較優於SKD11)、PD555(較優於SUS 420 J2)與NAK 101(較優於SKD11)等熱處理的最大變形量為0.065/50,有高耐磨耗性、高耐腐蝕性、高鏡面加工性,適合於加工精密模具。

79.分模面與流道周圍常常開設排氣槽,對一般模具排氣槽的外邊一般為0.5mm 深,靠部品側為0.02mm;而對象相機前後蓋本體等精密模具排氣槽的外邊一般為0.07-0.1mm 深,靠部品側為0.007-0.01mm。

80.為保證可動側與固定側貼合良好,分模面一般比模板高0.02mm;並且常在#103 的四個角上銑C10-20 深0。5-1 的缺口,以保證#102 與#103 不幹涉。

81.象聚縮醛(polyacetal)成品尺寸公差是±0.2%左右,模穴數增加1 個公差約增大5%.8 穴則增大1.4倍,達±0.28%。

82.用肯納¢16 小刀片(KCM25)切NAK80材料每刀深0.4mm,寬2/3 刀直徑,線速度55m/min,0.5mm/rev,風冷,較合適。

83.磨床加工中,0.5mm 的溝槽也能磨出。

84.回位梢的表面只有0.5mm 厚左右是硬的,裡面是軟的。

85.精加工平面時,STEP 一般採取刀具直徑的2/3~4/5,和慢走刀方式。

86.滑塊槽的公差為-0.01 和+0.01。

87.設計前,與客戶對圖面打合(分型面的確定、頂針位置的確定、倒溝的處置方式、澆口位置與形狀、肉厚與縮水的關係、公差大小等的進一步的確認)是非常必要的,這對進一了解客戶的設計意圖、增加設計命中率是非常必要的,這是設計者首先應該樹立的觀念,設計者不能自作主張。

88.熱流道一般適用於量產24 萬件以上的塑料模。

89.對於象9029、0031 等採用潛伏式澆口的模具,進膠口的直端部分常採用圓形或扁形,然後,採用圓形或扁形的頂針頂出,但因為頂針小進膠口長,如果進膠口處沒有脫模斜度,部品頂出時常會發生頂出不良或把頂針折斷的現象,因此,該處應開0.5°~1°的脫模斜度,以便頂出。

90.象Olympus 的cg5375f1 背蓋,PC 料、一模一件,一個點澆口的模具,使用住友75 噸成型機注塑時注塑壓力達200MPA。

91.流道比較大的模具,起冷料作用的部位也應該相應加長,如象0039 的主流道末端第一次試模後加長了14mm。

92.大模具在設計時就應該考慮好排氣槽的設計,不應該在試模後再指定,根據經驗,一般在模具的四周用銑刀或磨床(根據模具精度需要而定),加工出一周的淺槽,深度小於塑料的溢邊值。

93.帶C 角的入子,如果C 角部位正好與模仁相接,為了防止在部品上出現毛邊,其入子底部到C 角處的長度公差應該為+0.05,如圖所示:]之間)。

94.放電加工中對一般要求的模具面粗度7um 即可,精密模具中的一般面粗度為4um,象外觀要求高的模具面粗度要求達2um。

95.模具材料的訂購一般應該比要求的最大尺寸大3~5mm。

96.拉料梢儘量不要採用背面鎖螺絲的固定方式,因為該方式會產生應力會使拉料梢易斷,比較好的方式是拉料梢能夠較自由的活動。

97.線切割一般會在尖角部位產生0.2mm 的R 角,在模具設計中在碰到要求使用線切割的位置(入子孔、方型頂針孔等),一定要考慮此R 的影響,以免產生飛邊、毛刺等問題。模具達人微信公眾號都是乾貨!

98.滑塊與模仁的貼合部位一般應該設計成單邊2-3°的斜度,既可以避免磨損,又便於產生預壓。

99.塗裝的厚度一般為單邊0.02~0.03mm,模具的拋光量一般為單邊.02~0.03mm,在產品設計和模具設計的配合尺寸的選取上一定要考慮這一點。

100.鉗工在配入子時手法非常重要,入子以能緩緩流動為最佳,入子插入腔中1/4 深度時不能有鬆動的感覺。

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