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1、设计事例研究 一.设计准备 1.必需的图纸、金型仕样书的内容等确实认：在正式的金型设计之前，以下图纸或文件通常要具备：部品图；金型设计制作仕样书；设计制作契约书；其他 并且要对上述资料完全理解，不明确处要得到客户确实认。2.把握图面的概要 部品图决定了金型设计的最终目的，必须透彻地理解。日本客户提供的部品图是按照 JIS制图规定采用三角法绘制的，通常由以下局部构成：正面图、平面图、侧面图、断面图、详细图、参考图、注记、公差一览、仕上记号一览、标题栏、其他 在视图过程中要注意以下方面：公差要求较严格处；对金型构造有影响的部位；现有图面无法理解的局部；注记中特别突出的事项 特殊的材料和热处理要求；
2、部品壁厚较薄处t 部品壁厚较厚处；外观上有无特别仕样要求 三维曲面局部；设计者、日期、纳期、价格等 3.部品立体形状的理解 部品图是二维绘制的，要通过视图转换成设计者头脑中的三维形状，而手绘立体图对此很有帮助。准备好纸和铅笔。首先绘制出制品的大致外形轮廓，然后再根据自己对部品图的理解，绘制出部品各部位的断面图。上述这些对将来分型面确实定、入子的分割非常重要。如果条件允许，使用粘土等辅助物来帮助理解会更好。4.标题栏的检讨 部品图的标题栏一般注明了图面中的公差、部品的材料等一些内容，必须要认真研读。部品名；图名；图番；材质包括收缩率；仕样，指材质的详细仕样，如生产厂家、商品名、树脂代号；尺度；设
3、计者；变更栏；5.注记局部的检讨 浇口种类、位置、数量 如无特殊要求，那么金型设计者在自行决定后需征得客户的同意。入子分割线的要求 由于入子分隔线会在制品外表形成接痕，影响外观，尤其对折叠部位有害，所以设计者应遵守部品图的规定。成型品外表划伤等缺陷的规定 金型设计者应防止可能发生上述缺陷的金型构造设计。未注公差的要求。成型品形状及尺寸上的变更需征得客户的同意，作为金型设计者来说，不可自行决断。主视图的检讨 主视图是图面中尺寸较集中的地方，确认两侧公差及片侧公差，并标记其中较严格者。其他各视图的检讨。方法同上 必要型缔力的检讨 熔融树脂在注射时，会在金型分型面上产生一个相当大的注射压力。如注射机
4、最大型缔力小于注射压力，那么模板之间就会产生缝隙，发生溢边现象。必要型缔力的计算如下：F=PA F：必要型缔力Kg P：注射压力Kg/cm2，取 300500，视成型条件而定 A：制品在注射方向上的投影面积 cm2 必要射出体积的检讨 在选择注射机时，要进展射出体积的检讨。包括聊吧、制品在内的体积总和要小于注射机最大注射量的 1/22/3 其他事项 如客户提供的资料不全，需跟客户联系，取得全部资料。使用彩笔标记出自己认为较重要的，以利于下一步的设计。二.成型品根本图的设计 以下图是金型设计工作的大致流程：初期检讨成型品根本图设计金型构造设计部品图设计检图出图 塑料注射金型的设计从成型品根本图的
5、设计入手，其正确与否决定了成型制品的好坏。下面就成型品根本图的设计手法进展讲解：1.了解成型材料的特性 最关键的是流动性能的好坏和收缩率的大小 2.可充填性的检讨 应全面考虑以下几个方面:型腔可否完全填充；溶接痕的位置；气泡的发生；成型品的变形；点浇口的切断痕；其他 在设计工作中，根据工作条件，采用下述方法来分析验证：类似金型的比拟；流动比L/T的计算；CAD、CAE 3.浇口位置确实定 4.浇口形状确实定 5.分型面确实定 应参照下述原那么:尽量采用平面;易于加工;无离型不良发生;外观上分割线无影响处.6.金型制作寸法的决定 由于塑料冷却以后的收缩性，故金型制作寸法要考虑“成型收缩率，方法如
6、下：以收缩率 0.2%为例 两侧公差:L=250.05 L0=1.0225=25.5 片侧公差:L=3-0.2 L0=(3+2.8)/21.02=2.96 经过上述方法计算出的寸法，要经过以下两方面的补正：金型制作上可修改性的补正。奇数寸法的偶数化。7.拔模斜度的决定固定侧 为防止离型不良，有必要在固定侧型芯处设置拔模斜度，但要在成型品公差范围内，一般以 303为宜。8.拔模斜度的决定可动侧 如有必要，可动侧也可加拔模斜度，但一般可不加。如有顶出不良，可通过加装顶杆的方法来解决。9.顶杆的配置 按照以下原那么：顶出面积尽可能大，因细小的顶杆孔难以加工。尽量采用圆顶杆，因方顶出孔难以加工但利用镶
7、件分割线做出的较简单。顶杆要配置在型芯附近。顶杆孔周围最小 1mm 壁厚保证。10.生产数的记入 三.金型构造设计 成型品根本图完成以后，即可开展最重要的工作-金型构造图面的设计。这局部工作占金型设计全部研讨工作的 80%。下面就是具体的设计流程：1.成型机金型取付仕样确实认：滑杆间距确实认 金型大小不可超过滑杆间距，通常要留 20mm 以上的平安距离。最小型厚确实认 金型的型厚要大于注射机的最小型厚 最大开模行程确实认 最大锁模力确实认 理论射出容量确实认 定位圈直径确实认以选择定位圈型号 注射机喷嘴先端形状确实认以选择浇口套型号 最大型厚的计算 T=最小型厚+最大开模距离-S1-S2-S
8、2.型腔配置方法的检讨 对于多型腔模具而言，要妥善安排型腔位置，使之投影中心完全位于模架中心上，并使流道最短地到达均衡进料。3.型腔壁厚度确实定 见 P126P131 附录论述 4.模架的选择 对于塑料注射模具而言，模架均已标准化。我公司均采用日本 FUTABA双叶的模架。在选择模架时，除了大小规格外，应确认以下方面：导柱导套的位置，有的导柱在固定侧，而有的在可动侧。根据需要来选择。对于各模板的厚度，应结合成型品根本图来确认。一般来说，要使镶件非成形局部的长度在 30mm 左右为宜。目前我们有 FUTABA 的标准模架 CAD 库，可使用它来快速生成模架图。以下内容需要回复才能看到 5.分型动
9、作的决定 在模板厚度确定后，进展分型动作的检讨。固定侧型板与流道板之间的开模距离 S1 S1=点浇口套长度+浇口套长度+1020 流道板与固定侧座板之间的开模距离 S2 S2=拉料勾勾头长度+3mm 平安距离 止动螺栓长度决定 L=固定侧型板厚+S1 止动螺栓头部长度决定 支撑导柱长度决定 L=固定侧型板厚+S1+流道板厚+S2+固定侧座板厚 拉料勾长度决定 流道顶出装置决定 浇口套周边机构决定 要做到使成形品顶出后自然落下的模具布局 6.浇口套采用 PUNCH 市贩品 7.开模次序确实定,并采用相应机构来确保这种开模次序的实现.8.流道从流道板顺利脱出的方法:采用 RUNNER EJECTI
10、NG SET(MISUMI 市贩品)9.支撑柱配置的检讨 在注射时,注射时机在可动侧型板的底部产生一个瞬间的注射压力,引起型板变形.为防止此种现象发生,可在模架中设置支撑柱,以不阻碍顶杆和力征安排在每个型腔附近为原那么.10.冷却水孔的决定 为了恒定模具温度，必须开设冷却水孔，通以冷却用水。冷却水孔的大小与冷却效率关系不大，中等大小的模具一般采用 8.5 的水孔即可，接口处采用 PT1/8 的管螺纹。冷却水孔的位置与数量与冷却效果有密切关系，在确定时，应尽可能地靠近型腔和尽可能地多，但不要发生干预。11.顶出局部的配置 结合成形品根本图，合理配置顶杆位置，注意不要与冷却水孔及支撑柱等部件发生干
11、预。12.浇口套的配置 本公司均采用 PUNCH 公司的标准部品。浇口套头部 SR 寸法要比注射机喷嘴的 SR 寸法大 1mm 左右。浇口套开口处 寸法要比注射机喷嘴的 寸法大左右。对于锥度来说，采用片侧 1比拟好。13.定位圈的配置 结合成形机仕样，采用 PUNCH 市贩品。14.排气道的配置 为了使型腔内空气顺利排出，有时需设排气道。不过一般设计中不予考虑，生产中如发现有排气不良，再予以解决。15.顶出导柱与顶出导套的设计 为了提高顶出部件运动的精度，从而延长顶杆、型芯寿命，防止顶杆拉伤，可设计顶出导柱与顶出导套。16.部品番号确实定 本公司制定有金型用部品番号的命名规那么，按此规那么进展
12、确定。17.其他 至此，金型的构造设计根本完成。四.部品图设计 在进展构造设计完成以后，根据成形品根本图和金型构造图进展金型部品图设计，包括下述内容：设计需加工的部品图面。外构件追加工部品图面。购入部品仕样书。1.型腔局部的设计：从金型构造图中把型腔局部的外形提取出来。X-Y 方向与模板嵌合，注意公差与配合。Z方向采用螺钉或挂钩或键固定均可。成形局部形状与寸法 根据成形品根本图来决定，并考虑以下方面：成形品寸法公差。与别的部品之间的关系配合等。便于金型的修正。机械加工方法所能到达的加工能力。加工费用。其他。型芯均采用挂钩的形式与型腔件配合，X-Y 方向用公差来严格控制。浇口设计 固定方法 材质
13、、硬度的决定 考虑以下方面：成形品的形状、寸法精度维持机能。成形品外表品质决定机能。耐冲击，刚性、强度要足够。耐腐蚀性。耐磨性。机加工性。镜面特性。热传导性。热处理性。材料价格。2.固定侧型芯的设计 形状与寸法根据成形品根本图确定。材质的选择参考上面的内容。可动侧型芯、型腔设计大致与固定侧一样，但多出顶出局部的设计内容。至此，金型部品图中与成形有关的局部已完成，下面进展金型构造局部的部品设计 五.检图 部品图设计完了以后要进展检图，这与设计工作同等重要。在投入生产前发现错误，要比在生产中或完成后才发现要节省大量的金钱与精力。检图工作，可由设计者自身承当，也可由第三者担任。在检图中应把握如下原那
14、么：详细设计、重要设计检查时，最好在精力充分时进展。连续工作 12 小时，应休息 1015 分钟，保持头脑清醒。不要惧怕失败，在失败中取得成长的经历。不要从详细设计着手，应从总体方案开场，这样容易发现大的原那么性的错误。可调查类似金型在使用过程中发生的问题，并与自己的设计工作相对照。检图工作主要内容如下：1.重要的原那么性的工程 根据型芯、型腔明细表，有无遗漏设计的局部。金型取数是否适宜。分型面的设置是否正确？是否满足金型仕样书的要求？型腔可否完全填充？制作费用是否在预算范围内？成形品生产本钱是否在预算范围内？金型纳期可否完成？为保证纳期，是否采取了合理的措施？成形品型腔可否顺利脱出？成形品型
15、芯可否顺利脱出？浇口、流道的配置有无不当？冷却水道有无干预处？支撑柱、顶杆、定出导向柱有无干预？成形收缩率计算是否正确？镶件分割方式是否正确？两侧相互配合的部件设计是否正确？成形机取付仕样是否满足要求？其他特殊要求是否满足？2.金型构造方面的检讨 目前的设计正确与否，有无可以改良之处？树脂流动的预想是否正确？型芯、型腔离型对策正确与否？滑块与滑动型芯的设计是否正确？配合处公差是否正确？排气道是否适宜？配合间隙是否适宜？装配时是否困难？拆卸是否方便？对白化现象有无预防？两侧各部件之间有无干预？3.进展详细检讨的局部：有无尺寸相互不一致处？断面形状正确与否？部品个数是否正确？部品材质是否正确？型板刚性是否满足要求？型腔刚性、强度是否满足要求？浇口形状是否适宜？加工方法是否经过妥善考虑？电极设计是否正确？标准部品发注书是否有误？客户仕样变更局部是否已全部变更？废旧图面是否已被替换？寸法公差、外表粗糙度有无过于严格处？机械加工性是否适当？