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      詳細版 | 注塑模具制造流程及基本加工工藝解析

      來源:合肥精密模塑 時間:2020/06/22 瀏覽:0

      注塑模具制作過程主要包括:


      接受任務;

      模具設計;

      模具制造;

      模具檢驗及試模;

      改模及修模;

      模具保養。


      一、接受任務


      塑料模具的制作,首先是由客戶工程人員提供產品圖紙給到模具制造商,制造商通過成型塑料制作的任務要求,收集、分析、消化產品數據的過程,此為接受任務。


      1.塑件制作要求


      了解制件的用途、工藝性、尺寸精度等技術要求。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么,塑件的幾何結構、斜度、嵌件等情況是否合理,熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度,有無涂裝、電鍍、絲印、鉆孔等后加工。


      估計成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出合乎要求的塑料制件。此外,還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。


      2.工藝資料


      了解進膠方式、啤機型號、塑料材料性能、模具結構類型等要求。


      成型材料應當滿足塑料制件的強度要求,具有好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩定性。根據塑料制件的用途和是否后加工,成型材料應滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者反射性能、膠接性(如超聲)或者焊接性等要求。


      3.選擇成型設備


      注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等。


      4.模具具體結構方案


      兩板模,三板模。模具結構是否可靠,是否滿足塑料制件的工藝技術(如幾何形狀、表明光潔度和尺寸精度等)和生產經濟要求(制件成本低,生產效率高,模具能連續工作,使用壽命長,節省勞動力等)。



      二、模具設計


      1.膠件排位


      膠件排位是指據客戶要求,將所需的一種或多種膠件按合理注塑工藝、模具結構進行排列。


      膠件排位與模具結構、塑膠工藝性相輔相成,并直接影響著后期的注塑工藝,排位時必須考慮相應的模具結構,在滿足模具結構的條件下調整排位。


      從注塑工藝角度排位需考慮以下幾點:


      a、流道長度;

      b、流道廢料;

      c、澆口位置;

      d、進膠平衡;

      e、型腔壓力平衡。

      從模具結構角度需考慮一下幾點:


      a、滿足封膠要求

      b、滿足模具結構空間要求:鏟基,行位,斜頂等空間要求,模具結構件是否足夠強度,多個運動件是否干涉,司筒位置要避開頂棍孔位置等。

      c、充分考慮螺釘、冷卻水及頂出裝置:排位需注意螺絲、頂針對冷卻水孔的影響。

      d、模具長寬比例是否協調:模具盡量緊湊,長寬比例適當,同時要考慮注射機安裝要求。

      2.報價圖的繪制及訂料


      a、報價圖是模具的最初設計方案,也為模具訂料提供參考說明。報價圖是在原來排模的基礎上,對模具模胚及其結構和模肉料大小作的一個相對詳細的標識。



      b、訂料是在報價圖的基礎上,繪制模坯簡圖,填寫訂料單。



      訂料需注意要根據模具的各種要求,要適當選擇各種模具材料。


      3.模具結構設計


      模具結構是由注射機類型和膠件特點所決定。設計時著重從以下方面考慮:


      (1)注塑機的技術規格;

      (2)塑膠的工藝性能;

      (3)澆注系統,包括流道、澆口等;

      (4)成型零部件;

      (5)常用結構零部件;

      (6)行位機構;

      (7)頂出機構;

      (8)模具溫度控制;

      (9)排氣;

      (10)模具材料。

      模具設計需綜合考慮各種因素,選擇合理結構形式,滿足模具成形目的。


      a、膠件排位


      在3D設計階段,此時排位根據設計開始的2D排位做更深入的設計。


      b、分模


      選擇正確的分型面,考慮封膠距離,構建基準平面,平衡側向壓力,平坦唧嘴碰面,細小孔的碰插穿處理,避免產生尖鋼,綜合考慮產品外觀等等需考慮好。


      c、模具強度的校核與提高


      為滿足模具能夠正常工作,不僅要校核模具的整體性強度,也要校核模具局部結構的強度。


      針對具體機構作某些改進,提高局部強度:




      d、模具零件的設計


      模具零件按其作用可分為成型零件和結構



      零件。成形零件是指直接參與形成型腔空間的結構件,如凹模(型腔)、凸模(型芯)、鑲件、行位等;結構零件是指用于安裝、定位、導向、頂出以及成形時完成各種動作的零件,如定位圈、唧咀、螺釘、拉料桿、頂針、密封圈、定距拉板、拉勾等等。


      鑲件的拆分,主要考慮以下方面:


      (1)不能產生尖鋼,薄鋼

      (2)易于加工

      (3)易于修整尺寸及維修

      (4)保證成型零件強度

      (5)易于裝配

      (6)不能影響外觀

      (7)綜合考慮冷卻(做鑲件后局部冷卻困難,要考慮其冷卻情況)



      結構零件設計中,頂針的布置和運水的布局一般遵循的原則是先布頂針,然后布運水,再調頂針。但實際制作過程中,往往要考慮改模的情況,模具制作完成后沒有馬上開始運水,只能在改模完成一定后再根據改后情況來開。




      司筒的布置:


      司筒一般應用于成型柱位,另外對于較深的骨位頂針頂出時容易頂白,也可用司筒加骨來輔助頂出。一般情況下,司筒的壁厚>=1mm,定購時司筒和司筒針一起配套定購。


      在結構設計中,柱子的高度盡量不要太高,不然司筒針容易沖彎,難以頂出,如下圖。




      對于其它結構零件,如定位圈、唧咀、螺釘、拉料桿、密封圈、定距拉板、拉勾、彈簧等的設計及選用,有興趣的可找些資料自行了解下。


      e、模具圖紙的制作


      模具圖紙是將設計意圖轉化為模具制作的重要文件,一般需按照國家標準繪制,另外也需結合各工廠的習慣畫法。


      模具圖紙包括總裝配結構圖及其技術要求,另外還有全部零件包括各種鑲件的零件圖。


      三、模具制造


      1、編程序,拆電極


      模具設計完成后,必須根據各零部件的加工情況是否編制CNC程序以及是否需拆電極EDM加工。




      2、機械加工


      模具的機械加工包括CNC加工,EDM加工,線切割加工,深孔鉆加工等等。模具在模胚及材料定購回來后只是粗加工狀態或者只是鋼料,這時必須根據模具的設計意圖,進行一系列的機械加工,制成各種零部件。


      CNC加工,computernumericalcontrol,也就是數控加工中心,其要求包括了各種加工程序,刀具的選用,加工參數等等要求,有興趣的可找相關資料學習。


      EDM加工,是電火花加工,其是利用放電腐蝕材料達到所要求尺寸的加工過程,因而只能加工可導電材料。其所用的電極一般為銅和石墨。


      線切割應用于尖角位的加工。


      深孔鉆一般應用于大模運水孔的加工及頂針司筒孔的加工。


      3.鉗工裝配


      鉗工在模具的制作過程中起著相當重要的作用,工作需貫穿整個模具的制造流程。鉗工的工作,fit模組裝,車銑磨鉆樣樣精通。


      4.省模、拋光


      省模、拋光是模具在CNC、EDM、鉗工加工后,模具組裝前對模具利用砂紙,油石,鉆石膏等工具材料對模具零件的加工。


      四、模具檢驗及試模


      1.模具的檢驗


      fit模和裝配的過程其實算是模具的檢驗過程,在fit模裝配中,可檢查紅丹是否到位,頂針司筒是否順暢,模具有沒有做錯干涉等。


      2.試模


      模具制造完成后,為了檢測模具的情況和膠件結構是否做好,需上注射機進行試模。通過試??梢粤私饽>咴谄∽鬟^程中出現的情況以及膠件結構是否做好等。


      有關試模的要求及膠件缺陷的改善可以參考其它資料。


      五、改模及修模


      模具在試模后,根據試模的情況做出相應的更改,另外在工程師確認膠件后,膠件的結構也要做相應的更改。


      由于模具已經制作完成,故所有的更改都比較麻煩,甚至有時比重做更困難,必須根據具體情況,找到最好的更改辦法。


      對于結構設計來說,結構的更改必須盡量了解模具情況,是否碰運水、頂針,怎樣更改最容易等,可在結合相關信息的情況下再作出相關的改模,必要時可咨詢模具組同事。


      冷卻系統的加工:


      冷卻系統的加工(鉆運水),產品一般要求前模運水在發第一次改模資料時需加工,后模運水在發第二次改模資料后需加工,但對于運水開啟與否對啤作影響較大的情況,如PC料的啤作(需打熱油啤作情況),盡量在第一次試模前開啟。


      故結構設計圖紙階段考慮好各種情況,盡量減少改模的工作量,使得運水的開啟能正常運行,啤作尺寸盡快確定。


      產品結構的改模:


      加骨,加柱子,結構大改重做鑲件。


      原生骨加減膠,柱子移位,螺絲柱加大減小,高度加高降低,批鋒修整等等。


      六、模具保養


      由于模具在高溫高壓的情況下工作,并且長期和空氣接觸,極易產生生銹現象,故需對模具做好保養,在不啤作時需打上防銹油,涂上黃油等。


      另外,由于模具鋼材有一定的使用壽命,以及模具結構設計的不合理,有些尖薄鋼結構或者司筒頂針等會出現崩裂和折斷等情況,在后期保養中就必須不斷的去維護,修整。


       
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