多年的注塑模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

2017-08-06 by:CAE仿真在線(xiàn) 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

模具工業(yè)制造技術(shù)

首先我們拿到了一個(gè)產(chǎn)品后,先不要急著分模,最重要的一件事就是先檢查產(chǎn)品結(jié)構(gòu),包括拔模,厚度等模塑型問(wèn)題。

當(dāng)然這些對(duì)于一個(gè)剛剛從事模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人來(lái)說(shuō),可能是比較困難的。因?yàn)樗麄兛赡懿恢廊绾尾攀潜容^適合模具設(shè)計(jì)用的產(chǎn)品,這些沒(méi)關(guān)系,只是自己日常積累的一個(gè)過(guò)程。當(dāng)你分析完產(chǎn)品的拔模,壁厚,以及在出模方向有倒扣的地方后,你基本上已經(jīng)知道了模具分型面的走向,以及澆口的位置,當(dāng)然這些最終還是要跟客戶(hù)確認(rèn)的。

有人說(shuō),是不是我分析好了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)后,就可以開(kāi)始設(shè)計(jì)模具了呢,答案當(dāng)然是NO。要想在設(shè)計(jì)時(shí)少走彎路,一些關(guān)于影響模具結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目是一定要確認(rèn)好的。

具體內(nèi)容如下:

1,客戶(hù)用來(lái)生產(chǎn)的注塑機(jī)的噸位及型號(hào)類(lèi)型,這個(gè)確認(rèn)不好,你就沒(méi)法確認(rèn)你模具的澆口套的入口直徑以及定位圈的直徑,頂出孔的大小跟位置,還有注塑機(jī)能伸進(jìn)模具內(nèi)的深度,甚至模架的大小,閉合高度等等。你辛辛苦苦的設(shè)計(jì)好了一套用油缸抽芯的模具結(jié)構(gòu),你也頗有成就感,可模具到了客戶(hù)那里沒(méi)法生產(chǎn),因?yàn)榭蛻?hù)那里只有電動(dòng)注塑機(jī),而且沒(méi)另外加中子,估計(jì)那時(shí)你會(huì)有種欲哭無(wú)淚的感覺(jué)。

2,客戶(hù)注塑機(jī)的碼模方式,一般常用的是壓板碼模,螺絲碼模,液壓碼模,磁力碼模等等。這個(gè)確認(rèn)好了,你才知道你設(shè)計(jì)模具時(shí),到底需不需要設(shè)計(jì)碼模螺絲過(guò)孔或者碼模槽。

3,剛才我們分析后的產(chǎn)品的問(wèn)題點(diǎn),以及產(chǎn)品夾線(xiàn),產(chǎn)品材料及收縮率。不要想當(dāng)然的認(rèn)為PP的塑料收縮率就一定是1.5%,這個(gè)一定要跟客戶(hù)確認(rèn)好,要知道他們最終用于生產(chǎn)的材料是什么牌號(hào)的,有沒(méi)有添加什么改性材料等等。

有條件時(shí),最好能熟知產(chǎn)品的裝配關(guān)系以及產(chǎn)品的用途等等,這些信息對(duì)于將來(lái)的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常有幫助的。因?yàn)榱私饬诉@些,你就知道哪些是外觀面,哪些是非外觀,哪些地方的拔模角度是可以隨便加大的,哪些地方是不能改的。

甚至包括一些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),如果你了解了產(chǎn)品的實(shí)際裝配關(guān)系以及用途,你就知道哪些倒扣結(jié)構(gòu)是可以取消或改成另外一種簡(jiǎn)單形式的。一定要牢記,做模具的過(guò)程就是把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化的過(guò)程。

?？吹揭恍┤艘宰隽艘惶锥嗝炊嗝磸?fù)雜的結(jié)構(gòu)而感到驕傲自豪,我覺(jué)得那是非常的無(wú)知。因?yàn)楹芏喈a(chǎn)品工程師可能會(huì)由于自身的經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一些不太合理的結(jié)構(gòu),如果作為下游工序,不能幫他們指正的話(huà),他們可能永遠(yuǎn)都覺(jué)得那樣設(shè)計(jì)是沒(méi)問(wèn)題的。那我們產(chǎn)品工程師的進(jìn)步就會(huì)非常的緩慢。

4,模具水路外接參數(shù),油路外接參數(shù),電路外接參數(shù),氣路外接參數(shù)。只有在設(shè)計(jì)之前了解了客戶(hù)這些要求之后,你才能有預(yù)見(jiàn)性的設(shè)計(jì)水路油路氣路,別到時(shí)辛辛苦苦設(shè)計(jì)好了模具,后來(lái)發(fā)現(xiàn)客戶(hù)需要在模具內(nèi)部串聯(lián)油路,那時(shí)你再改動(dòng),估計(jì)會(huì)累個(gè)半死,因?yàn)槟闼?頂桿,螺釘什么的都好不容易排好了位。

像這四路的設(shè)計(jì)順序一般是先保證油路,因?yàn)橛吐芬植计胶?特指需要油缸頂出的模具結(jié)構(gòu),如果油路不平衡的話(huà),油缸頂出的動(dòng)作就會(huì)有先后,容易頂出不平衡。當(dāng)然也可以采用齒輪分油器,但那樣就更復(fù)雜了.其次是水路,因?yàn)樗芬ＷC冷卻效果,分布不均會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量及模具壽命。最后才是氣路跟電路。在模具上的放置順序是,最靠近TOP方向的是電路,然后是水路,氣路,最下面的是油路接頭。

5,其它未盡事項(xiàng)。掌握了這些信息后,我們就可以著手設(shè)計(jì)模具了。首先是分模,這個(gè)過(guò)程估計(jì)是大家都比較喜歡的過(guò)程。因?yàn)榉殖瞿?lái)有成就感。分型面的原則就是簡(jiǎn)單即好,能拉伸出來(lái)的堅(jiān)決不掃描,或者用其它高級(jí)命令。

其次拉分型面時(shí)要有大局觀,盡量簡(jiǎn)化分型面,不要搞的七七八八的,如果不是精密模具,那些0.1~0.5的插穿位能避免的就要避免。另外分型面還要遵循一個(gè)原則,就是盡量順著產(chǎn)品趨勢(shì)做。

串插一句題外話(huà),在學(xué)習(xí)三維軟件時(shí),一定要切記,每個(gè)命令的原理都弄明白,那你就知道在什么時(shí)候能用到那個(gè)命令。很多時(shí)候重要的不是你不會(huì)用軟件,而是你不會(huì)活學(xué)活用軟件。同樣一個(gè)命令,有經(jīng)驗(yàn)的人會(huì)有很多種靈活的用法,這點(diǎn)體現(xiàn)在UG上是最明顯的。

一句話(huà),重要的是思路,而不是工具本身。在做分型面的時(shí)候,只需要知道,插穿面的角度能大就大,碰穿面的面積能大就大,拉出來(lái)的枕位能寬就寬。要充分考慮你現(xiàn)在手上拉的這個(gè)分型面將來(lái)實(shí)際模具做出來(lái)后,人家車(chē)間負(fù)責(zé)飛模(飛模就是合模,模具的分模面及滑塊面等經(jīng)過(guò)機(jī)加工或放電加工后,要用紅丹著色來(lái)確認(rèn)面同面的接觸是否良好,如接觸不很理想就加以鉗工修正,這個(gè)過(guò)程就叫飛模,也叫合?；蚺淠?)的師傅會(huì)不會(huì)罵你就行了。

如果你覺(jué)得不會(huì)挨罵,那就OK,繼續(xù)進(jìn)行,當(dāng)將來(lái)你真的被罵了,這些就是你的經(jīng)驗(yàn)。

在做分型面的同時(shí)肯定是要考慮滑塊跟斜頂?shù)呐挪嫉?因?yàn)槟切┮惨婕暗椒中兔娴母膭?dòng)。典型滑塊結(jié)構(gòu)就是三角函數(shù)關(guān)系,這個(gè)沒(méi)事自己多算算就行,但要保證斜導(dǎo)柱的角度不要太大,盡量做到30度以下。斜導(dǎo)柱選用的原則就是能粗就粗,別太小氣,因?yàn)樾睂?dǎo)柱是要受力的。

另外滑塊也分很多變異的結(jié)構(gòu),例如,上坡滑塊,下坡滑塊,內(nèi)抽滑塊,油缸抽,前模滑塊,滑塊帶滑塊,滑塊帶反頂,滑塊帶斜頂,等等,這些特殊結(jié)構(gòu)都是充分利用了三角函數(shù)關(guān)系式,目的就是為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品倒扣的脫模,及模具的正常開(kāi)合模動(dòng)作。滑塊的計(jì)算公式各大論壇都有詳細(xì)的介紹,我就不在此贅述了。

其次是斜頂,斜頂比較靈活,但典型斜頂?shù)慕嵌纫膊灰?盡量不要超過(guò)15度,當(dāng)然你非要做20度也行,但壽命就很難保證了,而且動(dòng)作也會(huì)很不順暢,具體原理參照三角函數(shù)與理論力學(xué)。

斜頂?shù)男螤钣泻芏嘌莼问?例如,上坡斜頂,下坡斜頂,歪脖子斜頂,鑲拼斜頂桿的大斜頂,鑲拼圓桿的大斜頂,鑲拼掛臺(tái)的小斜頂,頂塊下面走斜頂?shù)?滑塊上走斜頂?shù)?斜頂上走斜頂?shù)?斜頂上帶反頂?shù)?等等,這些所有的結(jié)構(gòu)都是一個(gè)目的,利用三角函數(shù)把產(chǎn)品的倒扣做出來(lái)。

由此可見(jiàn),學(xué)好三角函數(shù)是多麼的重要啊!所以至于各種特殊的結(jié)構(gòu),都是人想出來(lái)的,你大可以充分發(fā)揮你的想象力,不管什么樣的結(jié)構(gòu)都可以去隨便想,想好了,就去大膽的設(shè)計(jì),搞不好你就有新發(fā)明呢,但設(shè)計(jì)完后,一定要驗(yàn)證下三角函數(shù)的關(guān)系,就是實(shí)際模擬下模具的開(kāi)合模動(dòng)作,以及考慮下在注塑時(shí)會(huì)不會(huì)有問(wèn)題等等。

說(shuō)著說(shuō)著,我們分模分好了。接下來(lái)就是模具結(jié)構(gòu)的排位了,這些內(nèi)容都是事先要理清頭緒的,根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際情況,選用不同類(lèi)型的模具結(jié)構(gòu),例如,兩板模,三板模,熱流道,IMD,IML,雙色,疊模等等。所有的模具結(jié)構(gòu)類(lèi)

型都是為了能很好的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的量產(chǎn)而服務(wù)的。在選用模架時(shí),我們就要充分考慮剛才提到的那4點(diǎn)注意事項(xiàng)了。

選好了模架我們就要考慮模具的鑲拼了,鑲拼的原則就是簡(jiǎn)化加工,節(jié)省材料,利于產(chǎn)品成型,比如排氣等等。你覺(jué)得模具上存在特別薄的地方,一定要單獨(dú)鑲拼出來(lái),易于將來(lái)更換。在鑲拼的時(shí)候要充分考慮鑲件的強(qiáng)度,加工性,以及將來(lái)水路的可設(shè)計(jì)性。鑲拼完了后,就要加標(biāo)準(zhǔn)件了。加標(biāo)準(zhǔn)件的原則就是先重點(diǎn)后局部,盡量布置平衡對(duì)稱(chēng)。

一般都是要先加頂桿的,加頂桿時(shí)一定要考慮水路的排布。一般情況下,要優(yōu)先考慮頂桿的排布,然后大體設(shè)計(jì)水路,然后再根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整水路頂桿,使兩者達(dá)到平衡。加頂出的原則就是抱緊力大的地方,另外要加在產(chǎn)品的楞,臺(tái),邊等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)比較好的地方,以免頂白或頂出不平衡。

排水路的原則就是加頂出的原則,因?yàn)橐话銇?lái)講,產(chǎn)品抱緊力大的地方也就是產(chǎn)品的熱點(diǎn),需要加強(qiáng)冷卻的部位,這個(gè)矛盾需要調(diào)節(jié)好。至于到底是用頂桿還是用頂塊或者推板,就需要具體問(wèn)題具體分析了。

這個(gè)要結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)分析,比如產(chǎn)品容易粘前模,就要考慮要不要后模加倒扣,或者前模加頂出,這些都是自然而然的事情,但很多朋友都不會(huì)想全面是什么原因呢,那還是因?yàn)闆](méi)有對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析充分,沒(méi)有實(shí)際考慮下產(chǎn)品在注塑過(guò)程中的狀態(tài)。這是問(wèn)題的關(guān)鍵。頂桿水路加完了,剩下的就是那些亂七八糟的標(biāo)準(zhǔn)件了,大家在加的時(shí)候盡量考慮對(duì)稱(chēng)平衡就是了。

整套模具設(shè)計(jì)完成后,一定要做以下幾項(xiàng)檢查,首先是鑲塊的拔模分析,看看有沒(méi)有倒扣的地方,其次是模具各零件的干涉檢查,重中之重?，F(xiàn)在的三維軟件都有這項(xiàng)功能,方便的很。然后就是模具開(kāi)合模動(dòng)作的模擬,再簡(jiǎn)單的模具只要自己不是太清晰,就一定要實(shí)際模擬下,另外就是模具各零件的可加工性以及模具的裝配過(guò)程,別辛辛苦苦設(shè)計(jì)出來(lái)了個(gè)巧妙的結(jié)構(gòu),理論計(jì)算也沒(méi)問(wèn)題,加工完了,結(jié)果裝不進(jìn)去,或者不好裝配。

至此,可以恭喜你了,大體的流程都已經(jīng)結(jié)束了。其實(shí)模具設(shè)計(jì)是個(gè)充滿(mǎn)著矛盾的事情。想設(shè)計(jì)完美些,模具費(fèi)用就高了,想設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單一些,可能產(chǎn)品就要改或者模具的強(qiáng)度,使用壽命都會(huì)有影響。所以模具設(shè)計(jì)沒(méi)有絕對(duì)的。只要尋好了那個(gè)平衡點(diǎn),你設(shè)計(jì)的模具就是成功的。所以,別人設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)未必都適合你。只要遵循了以上的模具設(shè)計(jì)要點(diǎn),估計(jì)大家都能設(shè)計(jì)出比較合理的模具結(jié)構(gòu)來(lái)。

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