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    模具设计:注塑模具的排

      发布时间:2018-03-11 03:37

      注塑模的排位设计要注意力求平衡、对称,包括浇口个衡、大小制品对称布置和模具力平衡,使各型腔在相同温度下同时充模。尽可能采用平衡布局,非平衡布局可通过调节浇口尺寸达到平衡。流道尽可能短,以降低废料率、缩短成型周期和减小热损失,一般H型排位优于环形和对称型排位。对于高精度制品,型腔数目尽可能少些。因为每增加一个型腔,制品精度下降4%,精密模具型胜数目一般不超过4个。模具整体做到结构紧凑,节约钢材,多个制品时先大后小,同一制品大近小远,以保证良好的注塑工艺性。

      在模具行业,设计阶段决定了一个制品80%的制造成本,许多质量特性也是在设计时就固定下来,因此在设计过程中考虑制造因素是很重要的。注塑模的结构往往相当复杂,同时存在很多抽芯机构,在开模时,这些机构也许会发生干涉或抽芯不到位等情况。目前普遍的做法是在进行模具制造加工之前,先进行模具设计的排位工作,通过对排位的检查可以消除隐患,减少返工和试模次数,保证所成型的塑料制品质量,降低成本,优化模具整体设计。

      排位就是通过制品图设计出模具结构图,包括浇注系统、脱模机构、抽芯机构、冷却系统等的设计。目前模具排位的做法有2D排位(AutoCAD软件)及3D排位(UG及Pro/E等3D软件)两种。2D排位能快速直观地体现模具结构,便于讨论和修改,是目前常用的一种手段;对于结构比较复杂、很难用几个视图表达清楚的模具,用3D排位是最好的,但3D排位修改不方便、比较费时。对于初学者,一般对模具结构不熟悉,需要不断修改,优化设计,最好用2D排位;对经验丰富的设计师可以直接用3D排位,一般修改不多,讨论后,在排位的基础上进行详细拆模,可以节省很多中间环节。

      制造设计(简称DFM)是研究设计与制造之间的相互关系,将制造系统融合到模具设计进行总体优化,是提高排位质量和效率不可缺少的工作,一般也作为模具报价的重要依据。

      模具DFM是并行设计中的一项重要内容,其目的是在于能够在设计的早期阶段就学虑与制造相关的问题,以减少和尽早发现设计错误,缩短模具开发周期,降低成本。在模具厂的DFM中,设计人员需要考虑模具制造过程中的制造相关性和制造约束。这些约束主要是模具的结构约束,一般包括制品材料、缩水率、模具型腔数、进胶形式及位置、分型线、顶出机构类型和位置,以及抽芯形式或斜顶、制品是否有足够的脱模斜度、是否有倒扣影响成型等。所以DFM也可以理解为排位示意图,不用考虑制品的大小和具休的情况,如图1所示。

      当有滑块时,镶件边至模坯边会相对较大,具体来说,要根据抽芯完毕时滑块还有2/3在模板内计算。定模模板厚度一般等于定模开框深度十25~35mm,当模坯无面板时,定模模板厚度一般等于定模开他深度十强度安全值(安全值可参考模坏面板厚度大小)。动模模板厚度一般等于动模开框深度十强度安全值;垫块的高度必须保证能顺利顶出制品,并且顶针板离支撑板间需要有5~10mm的间隙,不可以当顶针板顶到支撑板上才能顶山制品,所以当制品较高时,要注意加高垫块。

      有推板的模坯,只能做定模导套、动模导柱。当有滑块时,导柱一定要先入导套10~15mm,斜导柱才可以顶入滑块内,当斜导柱特别长时,应做成定模导柱、动模导套,以方便加长导柱;使用顶针板导柱时,必须配置相应的铜质导套;顶针板导柱育径一般与标准模坯的复位杆直径相同,其长度以伸入支撑板或B板10mm为宜。

      流道一般制成U形,这样流动性较好且省料,宽度一般取2~8mm,深度约等于最大宽度的2/3,侧面单边联5~10°的脱模斜度,底侧需制成全圆角。当模具有推板或为细水口模时,流道不可开在推板或流道板上。如果流道有分支,分流道应比主流道细,以利于注塑压力的传递。在个影响注塑前提下,流道应尽可能小一些,因为流道太细而影响到注塑时,加大流道很容易,而改细流道却很难。

      定模冷却水孔尽量靠近胶位,动模冷水孔尽量走外圈,一般走U形、C形或“一”字形,较深时要走隔水片。冷却系统首先要保证冷却均匀,一般水孔直径为6、8、10mm,与顶针、镶针或者镶件间的距离应有5mm以上,水孔到制品的距离保持15mm较为合适,特殊制品如聚乙烯(PE)时,水孔不宜顺着收缩方向设置,以防制品有较大的变形。

      应设在不影响制品外观并且最有利于制品脱模即脱模力最大的地方,同时尽量落在较平的地方,如果分型面斜度较大时,顶针应磨成阶梯状,以增大顶出力。一般来讲,带有柱子、深腔的筋条脱模比较困难,容易顶白或拉伤,要在其底下设置顶针;当确实不能设置时,也要尽量靠近。螺丝柱、定位柱等深孔部位一般要布置顶管或在柱两侧排2根顶针。实心柱底部要排顶针,利于排气;顶针边离制品一般应有1~2mm的距离,当顶针顶端低于周边的模具材料时,顶针边离制品边可以小到0.5mm的距离。

      顶针能大尽量大,在不影响功能的前提下,一般以φ4~φ6mm为常用,制品特别大时可选用φ12mm或更大的顶针。

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