第一步:对制品2D图及3D图的分析和消化
在进行模具设计之前,首先对制品2D图及3D进行详细的分析和消化,其内容包括以下几个方面:
1、制品的几何形状。
2、制品的尺寸、公差及设计基准。
3、制品的技术要求(即技术条件)。
4、制品所用塑料名称、缩水及颜色。
5、制品的表面要求。
第二部:注射剂型号的确定
注射剂规格的确定主要是根据塑料制品的大小及生产批量。设设计人员在选择注射机时,主要考虑其塑化率、注射量、锁模力、安装模具的有效面积(注射机拉杆内间距)、容模量、顶顶出形式及定出长度。倘若客户已提供所用注射剂的型号或规格,设计人员必须对其参数进行校核,若满足不了要求,则必须与客户商量更换。
第三部:型腔数量的确定及型腔排列
模具型腔数量的确定主要是根据制品的
投影面积、几何形状(有无侧抽芯)、制品精度、批量以及经济效益来确定。
型腔数量主要依据以下因素进行确定:
1、制品的生产批量(月批量或年批量)。
2、制品有无侧抽芯及其处理方法。
3、模具外形尺寸与注射剂安装模具的有效面积(或注射机拉杆内间距)。
4、制品重量与注射机的注射量。
5、制品的投影面积与锁模力。
6、制品精度。
7、制品颜色。
8、经济效益(每套模的生产值)。
以上这些因素有时是相互制约的,因此在确定设计方案时,必须进行协调,以保证满足其主要条件。
性强数量确定之后,便进行型腔的排列,以及型腔位置的布局。型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯(滑块)机构的设计、镶件型芯的设计以及热流道系统的设计。以上这些问题由于分型面及浇口位置的选择有关,所以在具体设计过程中,要进行必要的调整,以达到最完美的设计。
第四步:分型面的确定
分型面,在一些国外的制品图中已作具体规定,但在很多的模具设计中要由模具人员来确定,一般来讲,在平面上的分型面比较容易处理,有时碰到立体形式的分型面就应当特别注意。其分型面的选择应遵照以下原则:
1、不影响制品的外观,尤其是对外观有明确要求的制品,更应注意分型面对外观的影响。
2、利于保证制品的精度。
3,、利于模具加工,特别是型腔的加工。先复机构。
4、利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计。
5、利于制品的脱模,确保在开模时使制品留于动模一侧。
6、便于金属嵌件。
在设计侧向分型机构时,应确保其安全可靠,尽量避免与定出机构发生干扰,否则在模具上应设置先复机构。
第五步:模架的确定和标准件的选用
以上内容全部确定之后,便根据所定内容设计模架。在设计模架时,尽可能地选用便准模架,确定出标准模架的形式、规格及A、B板厚度。标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件、二次分型机构及精密定位用标准组件等。
需要强调的是,设计模具时,尽可能地选用标准模架和标准件,因为标准件有很大一部分已经商品化,随时可以在市场上买到,这对缩短制造周期、降低制造成本是极其有利的。
买家尺寸确定之后,对模具有关零件要进行必要的强度和刚性计算,以校核所选模架是否适当,尤其是对大型模具,这一点尤为重要。
第六步:浇注系统的设计
浇注系统的设计包括主流道的选择、分流道截面形状及尺寸的确定。
如采用点浇口时,为确保分流道的脱落,还应注意脱浇口装置的设计。
在设计浇注系统是,首先是选择浇口的位置。浇浇口位置选择的适当与否,将直接关系到制品成型质量及注射过程是否能顺利进行,浇口位置的选择应遵循以下原则:
1、浇口位置应尽量选择在分型面上,以便于模具加工及使用浇口的清理。
2、浇浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致,并使其流程为最短(一般大水口很难做到)。
3、浇口位置应保证塑料注入型腔时对着型腔中宽敞、厚壁部位,以便于塑料流入。
4、避免塑料在流入型腔时直冲到型腔壁、型芯或嵌件,是塑料能尽快流入型腔各部位,并避免型芯或嵌件变形。
5、尽量避免制品产生熔接痕,若要产生,使其溶解痕产生在制品不重要的地方。
6、浇口位置及其塑料注入方向,应是塑料在注入型腔时能沿着型腔平行方向均匀地流入,并有利于型腔内气体的排出。
7、浇口应设计在制品上最容易清除的部位,同时尽可能不影响制品的外观。
第八步:顶出系统的设计
制品的顶出形式,归纳起来可分为机械顶出、液压顶出、气动顶出三大类。
在机械顶出是注射成型过程中最后一个环节,顶出质量的好坏将最后决定制品的质量,因此,制品顶出是不可忽视。在设计顶出系统时应遵守下列原则.
1、为使制品不致因顶出产生变形,推力点应尽量靠近型芯或难于脱模的部位,如制品上细长的中空圆柱,多采用推管顶出。推力点的布置应尽量平衡。
2、推力点应作用在制品能承受力最大的部位,及刚性好的部位,如筋部、突缘、壳体型制品的壁缘等处。
3、尽量避免推力点作用在制品较薄平面上,防止制品顶白、顶高等,如壳体形制品及筒形制品多采用推板顶出。
4、尽量避免顶出痕迹影响制品外观,顶出装置应设在制品的隐蔽面或非装饰表面。于透明制品尤其要注意定出位置及顶出形式的选择。
5、为使制品在顶出时受力均匀,同时避免因真空吸附而使制品产生变形,往往采用复合顶出或特殊形式的顶出系统,如推杆、推板或推杆、推管复合顶出,或者采用进气事推杆、推块等定出装置,必要时还应设置进气阀。