??精密塑膠模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

??1. 為了規(guī)范本部門的精密塑膠模具設(shè)計(jì)工作,統(tǒng)一設(shè)計(jì)風(fēng)格和完善設(shè)計(jì)工藝,真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)指導(dǎo)生產(chǎn)并為生產(chǎn)服務(wù)這一宗旨;

??2. 為了實(shí)現(xiàn)飛速的模具質(zhì)量上一個(gè)新的臺(tái)階,結(jié)合本部門的實(shí)際情況,特別制定精密塑膠模具計(jì)標(biāo)準(zhǔn).

??首先,對(duì)產(chǎn)品圖的分析:

??工程師接到工作指令后,首先必須認(rèn)真閱讀用于開(kāi)模的產(chǎn)品圖和客戶所提供的相關(guān)資料,對(duì)產(chǎn)品的材料,膠位的厚度及均勻情況,出模方向和拔模角度進(jìn)行分析,結(jié)合客戶所提供的相關(guān)資料和主管的具體要求,草擬一個(gè)簡(jiǎn)短的報(bào)告,內(nèi)容兇手:產(chǎn)品能否開(kāi)模,開(kāi)模后有無(wú)不良現(xiàn)象產(chǎn)生,產(chǎn)品能否滿足客戶的要求等等,并將此報(bào)告于第一時(shí)間發(fā)送給主管.

??一、 精密塑膠模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

??澆注系統(tǒng)是注射模具熔體填充模具型腔的通道和入口，由主流道、分流道、澆口和冷料部分組成。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理與否，對(duì)制品的質(zhì)量、精度和生產(chǎn)時(shí)的效率有直接的影響。

??在模具設(shè)計(jì)中，構(gòu)成澆注系統(tǒng)的零件主要有定位圈(法蘭)、唧嘴、唧嘴衫套、水口套、拉料桿等。根據(jù)本部的習(xí)慣和風(fēng)格結(jié)合客戶要求對(duì)這些零件選用作如下規(guī)定：

??1. 設(shè)計(jì)美國(guó)公司的模具時(shí)，定位圈選用英制φ3.99，內(nèi)孔徑為φ2的DME NO.6501系列和DME英制NO6502系列(φ4.99)兩個(gè)系列(如客戶有指定的標(biāo)準(zhǔn)和型號(hào)時(shí)則按客戶的要求設(shè)計(jì))，，唧嘴用英制DME.B-6600 SR=1/2" B-6600 SR=3/4" D-6600 SR=1/2" V-6600 SR=3/4"這兩個(gè)系列

??2. 對(duì)于歐洲客戶的精密塑膠模具：

??定位圈用φ125或φ100，公制標(biāo)準(zhǔn)，唧嘴用φ2、φ16、φ20、SR=20的公制標(biāo)準(zhǔn)

??不論是哪個(gè)客戶，如果對(duì)上述零件有指定使用的標(biāo)準(zhǔn)和型號(hào)時(shí)，則按客戶的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)

??精密塑膠模具設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面：

??1. 流道截面首選圓形，其次是半圓形和梯形，大小根據(jù)產(chǎn)品的大小和材質(zhì)的性能等確定，通常選用φ4、φ5、φ6、φ8、φ10或相當(dāng)尺寸，如果產(chǎn)品不大，材料的流動(dòng)性較好時(shí)，(如POM、PP、軟PVC等)流道大小首選φ4、φ5等，如ABS、PS、AS等，流動(dòng)性中等到的材料首選φ5、φ6等，如PC、硬PVC、PA加纖等流動(dòng)性較差的材料，可將流道設(shè)計(jì)略大些。

??2. 設(shè)計(jì)流道時(shí)，必須考慮熔體均勻填充型腔。和保證制品的精度和外觀

??3. 水口的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)水口時(shí)，首先考慮水口能否與產(chǎn)品自動(dòng)分離，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn);其次水口位置盡可能不對(duì)產(chǎn)品的外觀造成影響，再次水口位置最好是選擇膠位較厚和有利于熔體填充型腔的位置，水口最好是避口正沖鑲針和較弱的鑲件。如果是潛水時(shí)，潛水的角度最好取40°~50°之間，潛水口的頂針與水口入口的距離為10~15mm為宜

??4. 于流道的最末端設(shè)計(jì)冷料井，冷料井深度或長(zhǎng)度為6-10mm(圖1)

??5. 流道表現(xiàn)必須注明有光，分流道處必須設(shè)計(jì)R(圖2)

??6. 唧嘴球表面半徑的選擇塬則是略大于客戶所提供的注塑機(jī)射嘴的球面半徑

??7. 細(xì)水口模具在設(shè)計(jì)時(shí)，從減少水口料著想，首選深唧嘴，設(shè)計(jì)深唧嘴時(shí)要著重參考客戶所提供的注塑機(jī)資料，參考注塑機(jī)射嘴的直徑和長(zhǎng)度來(lái)設(shè)計(jì)唧嘴的內(nèi)直徑和深度

??8. 細(xì)水口模的流道截面一般設(shè)計(jì)成梯形，兩側(cè)斜度取5°~15°，并在適當(dāng)位置加水口扣針和流道推塊，以保證水口被拉斷定和被彈出

??9. 精密塑膠模具熱流道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

??為了保證制品的質(zhì)量，縮短注塑時(shí)間和減少水口料，有些模具必須選擇熱流道系統(tǒng)。設(shè)計(jì)熱流道結(jié)構(gòu)時(shí)，我們盡可能的選用標(biāo)準(zhǔn)的熱唧嘴，熱流道系板和其標(biāo)準(zhǔn)件配件，以縮短訂購(gòu)周期和節(jié)約成本;一些特殊情況下需要訂制此類零件的非標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)，必須充分考慮其裝配尺寸，加熱均勻性，以及其良好的散熱性等等。同時(shí)，對(duì)其電源引線和感應(yīng)器的引線布置也要美觀合理，切不可讓此等線像蜘蛛網(wǎng)一樣分散于模具之間(如客戶有指定的標(biāo)準(zhǔn)和型號(hào)時(shí)則按客戶的要求設(shè)計(jì))

??二、 精密塑膠模具成形零件的設(shè)計(jì)

??成形零件通常指那些參與封膠的零件，如前后模仁，內(nèi)模中的鑲件，鑲針及側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)中的行位、斜頂?shù)鹊?，這些零件對(duì)保證制品的外觀精度都起著決定性作用。設(shè)計(jì)這些零件時(shí)要特別注意以下幾點(diǎn)：

??1. 分模線(面)的選擇：首先分模線會(huì)直接在制品的外觀上留下痕跡，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前必須仔細(xì)閱讀客戶的資料，了解客戶對(duì)產(chǎn)品外表面的要求;其次，分模面的合理設(shè)計(jì)與否會(huì)直接影響產(chǎn)品的形成和排氣;再次，分模成將直接關(guān)系到模具的加工成本，合理選擇分模面，就要求工程對(duì)精密塑膠模具的設(shè)計(jì)工藝有較豐富的經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)產(chǎn)品也許有數(shù)種設(shè)計(jì)方案，但真正全面合理的方案只有一種，通常選擇模具的分型面要從以下幾個(gè)方面考慮：在滿足客戶要求的前提下，分型面有利于制品的質(zhì)量，簡(jiǎn)單，易于加工和降低模具成本為塬則。

??2. 鑲件和鑲針：模具上之所以要設(shè)計(jì)鑲件(針)主要有兩個(gè)塬因：有利于加工和熔膠填充型腔以及易損零件更換和減少加工成本等等，但鑲件(針) 的設(shè)計(jì)往往會(huì)降低模具的強(qiáng)度和剛度，并會(huì)造成局部應(yīng)力集中。所以于模具上設(shè)計(jì)鑲件時(shí)要遵從以下幾點(diǎn)：首先，滿足客戶對(duì)外觀的要求，其次，考慮模具的整體使用壽命，盡可能避免局部應(yīng)力集中，對(duì)可鑲可不鑲 的地方盡量不鑲

??3. 插穿位和枕位：由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多樣性，在精密塑膠模具設(shè)計(jì)中，插穿位與枕位是經(jīng)常涉及的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)這些結(jié)構(gòu)時(shí)，要注意以下幾個(gè)方面：首先，這些結(jié)構(gòu)的插穿面要設(shè)計(jì)3°或以上的斜度，或采用兩硬度不同的材料(HRC5°左右);其次，插穿位深度較大或結(jié)構(gòu)易損壞時(shí)，一般設(shè)計(jì)成鑲拼結(jié)構(gòu);再次，要盡可能在加強(qiáng)這些地方結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。

??4. 行位與斜頂?shù)脑O(shè)計(jì)：行位和斜頂屬于側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，在生產(chǎn)過(guò)程中，這些結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方向與開(kāi)模方向不一致，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)來(lái)約束其運(yùn)動(dòng)，這無(wú)疑增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，對(duì)設(shè)計(jì)和制造都增加了一定的難度。對(duì)這些結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)要注意以下幾個(gè)方面：首先，行位的設(shè)計(jì)：行位分模線的設(shè)計(jì)要考慮客戶對(duì)產(chǎn)品的要;行位的行程要大于扣位最大深度3-5mm;行位的運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)順暢;行位T槽通常設(shè)計(jì)成鑲拼結(jié)構(gòu)，且需淬硬(與行位的硬度差在5HRC左右，這一條為出口模要求);行位T槽的有效配合高度要≥行位高度的2/3(最少不能少于1/2)，行位座與壓條之間的配優(yōu)先選用H7/f6;行位較大時(shí)，要求增加導(dǎo)向槽來(lái)保證其運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性;行位座底部以及鏟機(jī)與行位座接觸面要設(shè)計(jì)硬塊(出口模要求);大面封膠的模具在選料過(guò)程時(shí)要運(yùn)水的布局;Half行位要設(shè)計(jì)咬位;前模行位要設(shè)計(jì)控制開(kāi)合模次序的機(jī)構(gòu);前模Half行位要于后模設(shè)計(jì)輔助開(kāi)行位機(jī)構(gòu);斜導(dǎo)柱的斜度一般在10°~25°之間，大小可選用φ12(φ1/2″)、φ16(φ5/8″)、φ20(φ3/4″)、φ25(φ1″)等等。如行位的動(dòng)力要求較大時(shí)也可采用斜T槽的方式;斜導(dǎo)柱與孔之間一般避空1mm/side;行位座的寬高比≥2/3;用油缸抽忒時(shí)，一般選用標(biāo)準(zhǔn)油缸，且行程要大于最大扣位深度的10~20mm左右，外接的油缸座要定位準(zhǔn)確穩(wěn)定，在油缸軸與行位座之間設(shè)計(jì)一活動(dòng)塊，以便裝配;為保證行徑能承受較大的注射壓力;16、行位鏟機(jī)一般要求設(shè)計(jì)得結(jié)實(shí)些;17、鏟機(jī)定位必須嚴(yán)格(與A板配合選用H>m6)，配合深度≥10mm,配合面與A板邊最薄≥20mm;18、大行位的鏟機(jī)要求設(shè)計(jì)反鏟來(lái)增加其承受力;19、鏟機(jī)與行位的配合面斜度大于斜導(dǎo)住斜度2°~3°，其次，斜頂?shù)脑O(shè)計(jì)：斜頂分模線的設(shè)計(jì)要考慮客戶對(duì)產(chǎn)品的要求;斜頂?shù)男倍纫话闳?°~12°之間;斜頂?shù)拇笮「鶕?jù)扣位的大小確定，如果位置允許兩斜面之間的距離≥8mm;斜頂于扣位側(cè)要設(shè)計(jì)弄真身位，深度為6~10mm，見(jiàn)圖3;斜頂與內(nèi)模配合部分一般要求設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)來(lái)增加斜頂運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。如圖4;斜頂不大時(shí)，一般設(shè)計(jì)成整條，如果較大，可于底部設(shè)計(jì)推桿，此時(shí)斜頂配合高度要大于頂出高度10~15mm;斜頂?shù)男谐桃笥诋a(chǎn)品扣位最大深度1.0mm;斜頂?shù)撞恳O(shè)計(jì)斜頂座，面針板周圍要避空足夠距離,于B板底部與斜頂配合處設(shè)計(jì)的硬塊厚度≥10mm，此硬塊于斜頂斜面的配合選H7/f6(如圖3);斜頂設(shè)計(jì)完成時(shí)，要做干涉檢驗(yàn)和頂出行程分析。

??5. 前后模仁(精密塑膠模具內(nèi)模的設(shè)計(jì))

??1、 必須充分考慮模仁的強(qiáng)度和剛度，防止其在生產(chǎn)中炸裂和變形

??2、 選擇模具鋼料時(shí)必須參照客戶的要求和產(chǎn)品材料的性能

??3、 選擇材料的規(guī)格時(shí)，要求參考報(bào)價(jià)和LKM公司的標(biāo)準(zhǔn)花式，以避免浪費(fèi)和增加加工條量。一般塬則是：精料單邊留條量0.5mm，硬彎模時(shí)粗料單邊留條量1.5~3mm.除此之外還必須考慮運(yùn)水，螺絲，定位柱等，輔助機(jī)構(gòu)有足夠的安裝位置

??4、 固定螺絲的選用，M8、M10、M12或相當(dāng)?shù)挠⒅埔?guī)格

??5、 模仁四角的R大小參照LKM精框R值的大小即H50時(shí)R=13;H50時(shí)R=16.5

??6、 成形零件設(shè)計(jì)特別注意點(diǎn)：客戶有要求的一律按客戶的要求執(zhí)行;優(yōu)先考慮生產(chǎn)要求，其次是模具加工工藝，再次是模具成本的控制;這些零件的公差一般取產(chǎn)品分差的1/4~1/3，但出口出模取產(chǎn)品公差的1/10(太難);與之相關(guān)的配件的選用，美國(guó)客戶選用DME標(biāo)準(zhǔn)或英制，歐洲客戶選用Aasco 標(biāo)準(zhǔn)(公制)，升寧選用宏達(dá)公制標(biāo)準(zhǔn)

??7、 螺紋抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

??螺紋抽芯機(jī)構(gòu)在塑膠模結(jié)構(gòu)中屬于旋轉(zhuǎn)抽芯機(jī)構(gòu)，常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有齒輪，齒條傳動(dòng)，鏈條鏈輪活動(dòng)和螺旋傳動(dòng)等等。

??設(shè)計(jì)螺紋抽芯結(jié)構(gòu)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面：

??動(dòng)力是否能提供足夠的轉(zhuǎn)距;開(kāi)合模時(shí)具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)且接觸面較大的兩零件選用不同的材料或有足夠的硬度差，(5HRC以上);零件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，并且要有利于加工和拆裝;齒輪磨數(shù)選用第一系列，最好是標(biāo)準(zhǔn)齒輪，通常主動(dòng)齒輪的負(fù)載比從動(dòng)齒輪要大，所以主動(dòng)齒輪磨數(shù)可選大一些;計(jì)算傳動(dòng)比時(shí)要充分考慮有效抽芯長(zhǎng)度，(有效抽芯長(zhǎng)度為產(chǎn)品實(shí)際螺紋圈數(shù)另加1～2圈螺紋所占的軸向長(zhǎng)度);齒輪與軸如手銷或鍵連接時(shí)，必須對(duì)這些零件進(jìn)行可靠性和穩(wěn)定性分析;螺紋軸要設(shè)計(jì)輔助基準(zhǔn)供加工與裝配參考;每次注塑后螺紋軸必須嚴(yán)格定位和復(fù)位。

??叁、 精密塑膠模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

??冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理與否，直接關(guān)系到制品的形成周期和制品的質(zhì)量等，設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

??1、 分布均勻，既要考慮生產(chǎn)效率，又要考慮其負(fù)面影響

??2、 水道直徑通常取φ6、φ8、φ10、φ12

??3、 水道直徑、間距、與型臉之間的關(guān)系：兩水道之間3d~5d

??水道與型臉之間：1.5d~3d(膠位較厚處加強(qiáng)冷卻)如圖5

??4、 封膠面較大的零件都要求設(shè)計(jì)冷卻水，如前后模仁、行位、鑲件、斜頂?shù)鹊?

??5、 熱嘴四周要求設(shè)計(jì)運(yùn)水

??6、 堵塞與喉嘴選用：φ6、φ8與喉嘴分別用1/8NPS和3/8NPT，φ10的用1/4NPS和1/4NPT;φ12時(shí)用3/8NPS和3/8NPT。出口模堵塞材料一律用青銅

??7、 隔水片厚度一般用2mm，如水井較大時(shí)，(≥φ18)厚度用3mm

??8、 無(wú)法加工運(yùn)水但又必須加強(qiáng)冷卻的地方必須鑲鈹銅冷卻

??9、 膠圈均按DME規(guī)范設(shè)計(jì)

??10、喉嘴不能露出模胚四周，且中心距要≥40mm(或1.5)

??11、冷卻水管壁與其它零件壁之距離≥4mm

??12、每個(gè)冷卻水路要標(biāo)明IN**、OUT**

??13、水路避免循環(huán)太長(zhǎng)，容易加工

??四、 精密塑膠模具頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：在制品注塑完成之后，將制品從型芯上頂脫的機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)，必須注意：

??1、 合理選擇頂出方式，對(duì)客戶不允許有頂針痕跡的產(chǎn)品，(特別是透明產(chǎn)品)，首先考慮推板或推塊頂出

??2、 用頂針頂出時(shí)，頂針大小要合理，不能小產(chǎn)品大頂針，大產(chǎn)品小頂針，頂針布局要合理，產(chǎn)品對(duì)嗬包得較緊的地方著重考慮頂出

??3、 頂出行程要足夠并且首選產(chǎn)品在頂出后自動(dòng)脫落

??4、 用推板或推塊頂出時(shí)，配合面要設(shè)計(jì)足夠斜度(≥5°)

??5、 二次頂出和強(qiáng)脫模結(jié)構(gòu)必須設(shè)計(jì)動(dòng)作分解圖

??6、 精密塑膠模具深柱位(≥12mm)要設(shè)計(jì)司筒，深骨位(≥12mm)要考慮鑲拼或用扁頂針

??7、 頂針與行位有干涉時(shí)，要設(shè)計(jì)先復(fù)位機(jī)構(gòu)

??8、 非平面上的頂針要設(shè)計(jì)止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

??9、 頂針小于φ2時(shí)，用有托頂針

??10、 頂針?lè)饽z位的高度參考如下標(biāo)準(zhǔn)：φ1～φ3的頂針?lè)饽z位8～10m;φ3～φ5時(shí)，12～15m;φ5以上取18～24mm

??11、 非頂針?lè)饽z位頂針周圍要避空，內(nèi)模上單邊避空0.1mm，B板單邊避空0.2mm，更針板單邊避空0.3mm

??12、 頂針板復(fù)位彈簧彈力要足夠

??13、 合模狀態(tài)時(shí)，回針頂面必須與A板緊貼

??14、 K、O孔要按照客戶的要求設(shè)計(jì)

??15、 精密塑膠模具斜頂機(jī)構(gòu)要設(shè)計(jì)頂出行程限制機(jī)構(gòu)