按键类模具设计
Ⅱ按键类模具设计总则
一、树立正确的观念
（一）什么是模具：模具就是用来生产某种指定产品的工具。

即然模具只是生产产品的工具。

所以制作模具并不是制模人员的目标。

作业合格的产品才是我们一切努力的最终目标，而模具制作是这一过程中至关重要的环节。

只有得到合格的产品，模具和模具设计才实现其价值。

（二）什么是按键模：按键模就是用来生产按键类产品的工具，按键类产品有如下共同的特点：
1 产品的尺寸相对较小，而尺寸精度要求高
2 产品一般有较高的表面要求
3 产品结构相对简单，但单件产品要求产量高
4 产品有诸如：电镀，印刷等后道工序
相对应于上述按键类产品的特点，按键类模具也有其相对应的特点：
1 模具精度要求高，一般重要尺寸控制为0.02MM
2 型腔、型芯的强度和表面质量要求高：一般型腔都要做到镜面抛光，故我们在选择工件
材料和加工工艺也要相应选用性能好的S136钢材，热处理后硬度为48-52HRC
3 在产品排布设计时，要设计边框和定位柱，以利于注塑工艺调整，以及产品后加工的固
定，产品运输过程中的包装和保护。

（三）按键类产品使用的材料：
1 ABS 用于空心电镀KEY或空心电镀
2 PC 用于空心透明KEY或实心透明KEY
3 PMMA 用于实心透明KEY
4 按键类产品成型后的处理程序以及模具设计时应注意的地方。

（1）表面电镀 1 整个表面都可以被电镀
（2）侧面和顶面可被电镀而底面不可以电镀
针对表面电镀的产品，模具设计时主要要考虑以下几点
1 产品的底面尽量设计成平面
2 LAYOUT 设计时,KEY间距有适当距离
3 流道上要设计挂点,方便电镀时固定产品, 挂点距离为40-50MM
4 在边框及流道上设计一小平面,方便电镀后检测电镀层的厚度
5 定位柱应朝向产品侧,以保护电镀KEY的表面
2 表面印刷:
1 定位柱的设计应朝向KEY的反面,以保证定位柱不刮破印刷丝网
2 流道边框等不能高于产品的KEY 顶面,以免干涉印刷
3 按键KEY与硅胶产品的装配
大多的按键KEY做好之后,都要装配到硅胶产品上, 装配一般是通过用胶水将按键KEY 粘在硅胶上来完成.所以,产品结构设计时必须设计合适的装配间隙和防呆结构.
二、模具设计:
在完成对产品的分析之后,我们要进入正式的模具设计。

因按键类模具属于精度要求较高的模具，故模具设计应从以下几个方面着手分析：
㈠按键类模具的设计精度：
模具精度虽然与加工和年装配密切技术相关，但首先应具有较高的设计精度。

如果在设计时没有提出恰当的技术要求，或模具结果本身设计不合理，则无论加工和装配技术有多高，模具的精度永远不可能得到保证，所以：
1．按键模各零部件的设计精度和技术要求要与产品精度相适应。

按键模型腔、型芯以及分型面的精度相适应。

一般模具的尺寸公差应小于产品公差的三分之一，按公司目前的要求，模具的设计和制造公差应控制在±0.02mm以内。

2．按键模的标准通用零部件，虽然不直接参与注射成型，但其精度却能够间接影响产品精度。

为此，按键类模具的模架使用龙记标准模架，顶针及司筒使用进口顶针及司筒、浇口套、定位圈也可使用标准件。

3．按键模的结构必须要具有足够的刚度，防止它们在注射压力和合模力的作用下，发生大的弹性变形，影响产品的精度，故：
①模架及板模框适当加厚，并适当增加支撑柱，以防止模架变形
②镶块选用优质的S136钢材，粗加工后进行热处理，其硬度达到48-52HRC
③设计合理的结构，比如锥面配合，设计凸块咬合结构类加强整体的刚度。

4．按键模应确保动、定模的对合精度。

一般的注射模主要依靠导柱与导套的机构来保证其对合精度，但由于导柱和导套之间的间隙配合性质决定了两者之间或大或小的间隙，该间隙会影响塑模在注射机上的安装精度。

以及在高温注射条件下，动、定模板的热膨胀也会使二者之间发生错位，从而降低产品的精度。

所以，仅靠导柱和导套的配合来保证动、定模的对合精度是不可能的。

对于按键模来讲，必须设计锥面定位机构或增导柱辅助器的机构，与导柱导套配合使用来保证对合精度。

5．按键模的活动镶件以及侧抽芯镶件要有足够精度
若由于产品结构的特点，需要设计一些活动的成型镶件，或活动的型芯，则必须保证这些活动件可以准确可靠的按指定方式运动，且活动镶件必须热处理，硬度到48-52HRC。

若模具带有侧向抽芯机构，则侧向型芯必须能准确的进行运动，这对滑块与滑槽配合间隙有严格要求，通常滑块与导滑槽之间采用H7/e7配合。

配合间隙将随导滑部分的宽度增加而增大，滑块与压条配合而应做相应的表面淬火，压条用Cr12材料，表面淬火硬度32-38HRC滑块可局部淬火，也可镶嵌淬火件。

㈠按键模的制造误差：
1．经淬火后的镶件要得到较高的加工精度，首先应考虑采用磨床加工，因为磨削加工的精度高。

故产品分型面设计及KEY顶面设计时，应尽量设计成平面。

2．A板型腔及曲面分型面采用EDM加工，因EDM加工精度相对较高，且尺寸方便调整，分型面有利于修配模
3．B板镶块型芯一般情况下采用CNC粗加工。

由于各种原因（工艺安排、机床本身精度、刀具磨损）。

CNC的加工精度较难保证，这是造成按键产品尺寸不符，壁厚不均的主要原因。

这要求CAM编程人员更合理的安排工艺，CNC人员正确操作以及认真作好自检工作。

除此以外，配模人员在修配模时，应以精度较高的A板型腔为准。

㈡设计合理结构来提高产品精度,防止产品变形
1.防止产品的脱模变形
①按键模除应有足够的刚度外，其结构还要适宜塑件脱模。

开模时应尽量留在动模侧，
利用推出机构顶出产品，防止产品粘在定模，靠人工脱出造成产品变形。

②产品结构设计时，型腔脱模斜度应尽量大，型芯脱模斜度取0-1.5°为宜，且型芯脱
模斜度应小于型腔脱模斜度。

型腔应进行镜面抛光，抛光方向应与脱模方向一致。

③对于空心KEY按键模，最好采用推板式脱模机构，以减少产品的脱模变形，同时也
可以不在产品底面留下顶针的痕迹。

2．防止塑模变形和保持产品精度
保持模具精度，防止塑模发生变形，与紧固镶件的模框结构形状密切相关。

3．防止产品精度波动
为了保证模具在生产过程中，产品一直保持其应有精度
①所有的成型件都必须有足够的刚度，并经过热处理
②所有活动件在每次往复运动后都能正确复位，且所有活动件都有足够的刚度和都有
热处理
4．防止产品成型时的收缩率发生波动
尽量保证流道和浇口的平衡，在保证觉口平衡之前，应先保持流道的平衡，若流道为非平衡设计时，浇口的截面积尺寸应做适当调整。

通常流程较短的产品浇口截面应适当取小，流程较长的产品浇口截面应适当增大以达到平衡。

若流道和浇口不平衡，则在各型腔内的注射压力将发生波动，产品的收缩率即不能稳定平衡，从而影响产品精度。