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模具设计资料

标准设计流程精神:设计同步化人员分组将现有设计人员分为3D组以及2D组。

模具设计时,3D组负责绘制组立图以及3D拆模,2D组人员则协助3D组人员完成2D图面。

基本上采取一位3D人员与两位2D人员编组模式(非固定编组),以达到人员使用率提升之目的。

试模结束后,CAE Team必须根据试模样品完成分析结案报告,将报告与实际成品照片等相关数据整理进入知识管理数据库。

设计人员确认数据(一)产品1、材料2、材料颜色3、材料缩水率4、保证模数5、脱模角表一、材料缩水率一览表考虑重点1. 材料颜色为黑色、深蓝色、透明者,成型时容易出现外观缺陷,设计人员于组立图完成后必须经由CAE确认(检查材料剪切速率及剪切率)。

2. 保证模数高时,进浇处的模具设计必须考虑材料的磨耗。

例如如果采用PC加玻纤的材料,如果采用针点进浇,保证模数高时则浇口处需改用热处理钢材做入子。

3•脱模角度与成型品表面的咬花有关,在3D Model拆模时必须确认脱模角度, 避免加工后再做脱模角变更。

產品投影長设计人员确认数据(二)模座大小及相关资料1、 产品投影面积2、 模穴数目及配置3、 射出机吨数及最小模厚4、 模座大小5、 滑块设计产品投影面积产品投影长度及投影宽度会决定射出机 吨数以及模座尺寸。

如果客户有指定射出机,可以得知最小模 厚。

如果没有指定,必须先预估射出机大 小,以决定最小模厚。

模穴数目模穴数目由客户决定。

对传统射出成型而言,模穴配置要求流动平衡。

以下为一 些流动平衡的模穴配置方式,设计时尽量采用这些设计方法。

■ 口 •口■最小模厚模具放置于射出机上时,料管与锁模机构间会有一最小距离,模具总厚度必须大于这个距离,才可以用这台射出机做生产动作。

::最小模厚表二、射出机吨数VS最小模厚做完组立图设计时,除非客户有特殊尺寸指定,否则必须再次检查模座总厚度在要求范围内模座大小要决定模座大小,必须先决定模仁尺寸。

一般而言,产品投影面积(包括模穴)决定后,投影宽度单边加25mm ~ 50mm 为模仁建议尺寸;得知模仁大小后,模仁宽度+ 10mm后的宽度大约是模脚间距,依此决定模座的大小。

模座大小的考虑重点在于成型过程中模座是否会因为射出压力过大而导致结构变形。

因此当产品较薄、模穴数较多时,模仁大小宜取较大(如投影单边取50mm),产品较厚,单穴时,模仁可取较接近产品大小(如投影单边取25mm)。

若模座有滑块或斜梢等机构,必须将滑块及斜梢的尺寸考虑进去。

1、公差重点: 模仁长宽模仁孔长宽0 ~ -0.02mm 0~ +0.02mm模仁厚土 0.01 mm 模仁孔深土 0.01 mm模穴偏心八曲釀“S.H.C.S.2D 图面重点2、如果产品不在模具中心的话(偏心模具),在真正模具中心的位置必须用红色虚线标注,以避免铣床人员加工错误Support Pun— —丄1. I竖浇道长射出机喷嘴直径 竖浇道入口直径 ::产品最大肉厚竖浇道底部直径/ 2 /竖浇道长度设计人员确认数据(三) 浇注系统设计浇注系统包括竖浇道、流道、支流道、浇口 设计端重点在于1、 竖浇道尺寸设计2、 溢料井尺寸设计3、 流道尺寸及分支流道尺寸计算4、 三板模支流道设计5、 流道平衡(传统射出成型制程)6、 浇口尺寸设计端完成组立图设计后必须由 CAE 验证其充填是否完善,以确保设计没有问 题。

竖浇道尺寸设计竖浇道尺寸攸关产品成型的优劣。

尺寸不足则成型不易;尺寸过大则浪费材料竖浇道入口直径=射出机喷嘴直径+ 1mm 竖浇道底部直径=产品最大肉厚+ 1.5mm tan a =(竖浇道底部直径—竖浇道入口直径)如果依据上述公式计算,竖浇道底部直径小于竖浇道入口直径,则直接取a =1.5°圆角R = 2mma溢料井的目的在于捕捉成型过程中喷嘴于间隔时间凝固的冷料。

冷料会导致产品外观上的缺陷。

溢料井的位置位于:1、竖浇道底部2、流道底部一般而言,冷料井长度至少要与流道直径相同才能顺利发挥作用。

如果材料颜色为透明,黑色,或是需喷亮面漆者,冷料井长度增加为 1.5D。

竖浇道流道尺寸表三、材料与流道直径一览表d maindbranchT N在多模穴系统,流道必须一再分支。

主流道与分支流道的计算公式如下d main : 主流道直径 d branch : 分支流道直径N :分支数目三板模支流道设计 三板模的支流道支流道设计固定采用两段式设计图中蓝色流道为一段式设计,红色流道为两段式设计。

在流动上并没有甚么差别, 但是在制造过程以及合模上却有不同。

采用一段式设计时,如果模仁钻孔与模板钻孔只要有些许偏位,在开模时流道就 可能被拉断;同时,如果模板较厚时,采用一段式设计在固定拔模角的状况下针 点进浇处的尺寸不容易能够照着设计理念完成设计。

采用两段式设计则可以避免 上述缺点。

为了模具质量,在三板模设计时固定采用两段式设计会较好。

流动平衡多模穴系统设计时,由于成型条件的差异,容易造成模穴充填速度不一,每一个 模穴的体积收缩率不同,而导致产品尺寸出现差异。

为了避免这种情形的发生,在流道尺寸设计时就必须考虑进去。

靠近浇口的流道尺寸较小,远离浇口的尺寸较大。

可用CAE软件加以验证。

浇口尺寸设计浇口形式自动切除式浇口热浇道(此处不列入)针点浇口潜伏式浇口香蕉型浇口(此处不列入)手动切除式浇口侧浇口(标准浇口)重迭浇口突片浇口扇型浇口(此处不列入)竖浇口环状浇口(此处不列入)碟状浇口(此处不列入)d 0.206nJt 4AL = 0.5 〜0.75 mmd =浇口直径(mm)t =零件壁厚(mm)A =型腔表面积(mm )n =材料常数0.6 for PE, PS, ABS0.7 for POM, PC, PP0.8 for C代 PMMA, PA0.9 for PVC针点浇口潜伏式浇口W= w= A= n=30浇口宽度 [mm]型腔表面积[mm 2 ]材料常数 [material constant ]0.6 for PE, PS0.7 for POM, PC, PP0.8 for CA, PMMA, PA0.9 for PVC浇口厚度[gate thick. in mm] = nt t= 零件壁厚[wall thick. in mm ]标准浇口(侧浇口)上视图侧视图n , A30W :浇口宽度A :模穴表面积n :树脂定数L约为0.5 ~ 1mm,常用0.8mm 大型产品,L可达2 ~ 3mmh n th:浇口深度n:树脂定数t:进浇处产品肉厚n =材料常数0.6 for PE, PS, ABS0.7 for POM, PC, PP0.8 for C代 PMMA, PA0.9 for PVC重迭浇口上视图侧视图n J Aw -30h n tL1 : 2 ~ 3 mmL21X = 0.9 X t (t为进浇处产品肉厚)Z 1 D2丫 = D (流道直径)(最小)红色部分可依照普通浇口尺寸设计85 g 以下340 g 以下大型d D d D d D聚苯乙烯PS 2.5 4 3 6 4 8聚乙烯PE 2.5 4 3 6 4 8ABS 2.5 5 4 7 5 8聚碳酸酯PC 3 5 4 8 5 10表四、塑料材料与竖浇道尺寸对应表突片浇口流道直径D竖浇口表五、材料与密度对应表设计人员确认数据(四)冷却设计冷却系统设计首重均匀冷却。

水管配置依据1: 3 : 5 原则D :直径为8至12mm d :深度为D至3DP :节距为3D至5D考虑重点:1、除非客户特殊要求或者是较大组的模具,否则水管一律以书径8mm为设计标准。

2、在均匀冷却的原则下,公模水管距离分模面距离需等于母模水管距离分模面距离。

3、喷泉管、障板管等设计根据客户要求决定。

4、如果有特别难以冷却的地方,可以利用铍铜入子替换掉。

(如营幕后壳天地侧的四个角落)5、精密产品(要求变形量)必须经过CAE分析验证。

2D标注重点1、当分模面非平面时,水管的尺寸标注基准必须改为由模板底侧标注一般来说,水管位置会从分模面标起(目的在于避免加工错误,因为从分模面标起,加工时可以确保分模面与水管间的距离)。

但是当分模面不是平面,而是如上图的曲面时,会有下列两种状况发生:1、先做NC加工,再做铣床钻孔:铣床加工人员不容易量取正确的距离,加工容易造成误差。

2、先做铣床钻孔,再做NC加工:铣床人员必须再花时间量取确实的分模面位置,浪费时间又容易做错。

为了避免上面状况发生,设计人员在标注尺寸时就必须从分模面的另一侧标注尺寸,如下图。

如果分模面上有一段平面的话,则水管的位置还是由分模线位置标注设计人员确认数据(五)顶出设计 顶针尺寸定义:1、 书径3mm 以上者(包含3mm )采用单节顶针,小于3mm 者采用双截顶针2、 当顶出面不是平面(斜面或者是曲面),同时采用圆形顶针设计的时候,圆形 顶针底部需定位,如下列图示:顶针公差定义凡顶针加工,仅有接近产品的一段需做滑动配合(H7),其余部分均可逃掉 不同尺寸的顶针滑动配合段的长度也会有所差异。

此处加以明确定义:顶针直径孔径公差3~10mm.0.01d o >10mm.0.02d o顶针直径 S 长度 3 ~ 6mm 10 mm 7 ~ 10 mm 15 mm > 10 mm 20 mm单节顶针公差图d顶针尺寸孔径公差直径1 ~ 2.9mm.0.01 d o双截顶针公差图di :顶针套筒外径d2 :顶针套筒芯子套筒外径孔径公差3mm以下(含3mm).0.01 d o4mm以上.0.02 d o顶针直径S长度3mm以下10 mm4~6 mm 15 mm 6~10 mm 20 mm 10以上25 mm设计人员确认数据(六)排气系统设计排气的目的,在于使模穴内的空气在射出过程中,能够在短时间内顺利排出。

排气设计的尺寸与材料有关,不同的材料排气尺寸也会跟着有所不同。

排气设计包括了分模面排气以及流道排气。

分模面排气设计有两种:1、沿着产品分模面每隔25mm铣一道排气沟2、产品分模面以外整圈铣一道排气沟(全周长排气,薄壳产品建议采用)材料与排气设计非结晶性材料排气沟深度:0.025mm半结晶性材料排气沟深度:0.038mm半结晶性材料POM、PE、PP、PET、PPS、Nylon-6、Nylon-66、LCP、PA、PBT、PP/PMMA、PP/PS、PP/TPO、TPE、TPO非结晶性材料PS、PC、ABS、PMMA、PPE、PPE/PS、HI-PS、PVC、PC/ABS流道排气流道末端也必须铣排气沟,目的也是在于帮助流道内的空气能够在成型过程中顺利排出。

设计方式,则是在流道末端铣一道深0.08 mm的排气沟。

设计人员确认数据(七)模具配件拉料钉定位环 Locating Ring 采用正钢LRA A 形书100规格 灌嘴采用正钢 SBC Sprue Bush C type (16) 规格 支撑柱由模座尺寸决定支撑柱尺寸模座宽< 280mm 不做支撑柱280mm <模座宽< 300mm 支撑柱尺寸取书25mm 300mm <模座宽< 400mm 支撑柱尺寸取书30mm 400mm <模座宽< 450mm 支撑柱尺寸取书40mm 450mm <模座宽支撑柱尺寸取书50mm支撑柱数目至少安装四支,位置则要求对模具中心成对称排列。

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