多年的注塑模具設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)

2017-08-06 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

模具工業(yè)制造技術(shù)

首先我們拿到了一個產(chǎn)品后,先不要急著分模,最重要的一件事就是先檢查產(chǎn)品結(jié)構(gòu),包括拔模,厚度等模塑型問題。

當(dāng)然這些對于一個剛剛從事模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的人來說,可能是比較困難的。因為他們可能不知道如何才是比較適合模具設(shè)計用的產(chǎn)品,這些沒關(guān)系,只是自己日常積累的一個過程。當(dāng)你分析完產(chǎn)品的拔模,壁厚,以及在出模方向有倒扣的地方后,你基本上已經(jīng)知道了模具分型面的走向,以及澆口的位置,當(dāng)然這些最終還是要跟客戶確認(rèn)的。

有人說,是不是我分析好了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)后,就可以開始設(shè)計模具了呢,答案當(dāng)然是NO。要想在設(shè)計時少走彎路,一些關(guān)于影響模具結(jié)構(gòu)的項目是一定要確認(rèn)好的。

具體內(nèi)容如下:

1,客戶用來生產(chǎn)的注塑機(jī)的噸位及型號類型,這個確認(rèn)不好,你就沒法確認(rèn)你模具的澆口套的入口直徑以及定位圈的直徑,頂出孔的大小跟位置,還有注塑機(jī)能伸進(jìn)模具內(nèi)的深度,甚至模架的大小,閉合高度等等。你辛辛苦苦的設(shè)計好了一套用油缸抽芯的模具結(jié)構(gòu),你也頗有成就感,可模具到了客戶那里沒法生產(chǎn),因為客戶那里只有電動注塑機(jī),而且沒另外加中子,估計那時你會有種欲哭無淚的感覺。

2,客戶注塑機(jī)的碼模方式,一般常用的是壓板碼模,螺絲碼模,液壓碼模,磁力碼模等等。這個確認(rèn)好了,你才知道你設(shè)計模具時,到底需不需要設(shè)計碼模螺絲過孔或者碼模槽。

3,剛才我們分析后的產(chǎn)品的問題點(diǎn),以及產(chǎn)品夾線,產(chǎn)品材料及收縮率。不要想當(dāng)然的認(rèn)為PP的塑料收縮率就一定是1.5%,這個一定要跟客戶確認(rèn)好,要知道他們最終用于生產(chǎn)的材料是什么牌號的,有沒有添加什么改性材料等等。

有條件時,最好能熟知產(chǎn)品的裝配關(guān)系以及產(chǎn)品的用途等等,這些信息對于將來的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常有幫助的。因為了解了這些,你就知道哪些是外觀面,哪些是非外觀,哪些地方的拔模角度是可以隨便加大的,哪些地方是不能改的。

甚至包括一些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),如果你了解了產(chǎn)品的實際裝配關(guān)系以及用途,你就知道哪些倒扣結(jié)構(gòu)是可以取消或改成另外一種簡單形式的。一定要牢記,做模具的過程就是把復(fù)雜問題簡單化的過程。

常看到一些人以做了一套多么多么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)而感到驕傲自豪,我覺得那是非常的無知。因為很多產(chǎn)品工程師可能會由于自身的經(jīng)驗問題,設(shè)計了一些不太合理的結(jié)構(gòu),如果作為下游工序,不能幫他們指正的話,他們可能永遠(yuǎn)都覺得那樣設(shè)計是沒問題的。那我們產(chǎn)品工程師的進(jìn)步就會非常的緩慢。

4,模具水路外接參數(shù),油路外接參數(shù),電路外接參數(shù),氣路外接參數(shù)。只有在設(shè)計之前了解了客戶這些要求之后,你才能有預(yù)見性的設(shè)計水路油路氣路,別到時辛辛苦苦設(shè)計好了模具,后來發(fā)現(xiàn)客戶需要在模具內(nèi)部串聯(lián)油路,那時你再改動,估計會累個半死,因為你水路,頂桿,螺釘什么的都好不容易排好了位。

像這四路的設(shè)計順序一般是先保證油路,因為油路要分布平衡,特指需要油缸頂出的模具結(jié)構(gòu),如果油路不平衡的話,油缸頂出的動作就會有先后,容易頂出不平衡。當(dāng)然也可以采用齒輪分油器,但那樣就更復(fù)雜了.其次是水路,因為水路要保證冷卻效果,分布不均會影響產(chǎn)品質(zhì)量及模具壽命。最后才是氣路跟電路。在模具上的放置順序是,最靠近TOP方向的是電路,然后是水路,氣路,最下面的是油路接頭。

5,其它未盡事項。掌握了這些信息后,我們就可以著手設(shè)計模具了。首先是分模,這個過程估計是大家都比較喜歡的過程。因為分出模來有成就感。分型面的原則就是簡單即好,能拉伸出來的堅決不掃描,或者用其它高級命令。

其次拉分型面時要有大局觀,盡量簡化分型面,不要搞的七七八八的,如果不是精密模具,那些0.1~0.5的插穿位能避免的就要避免。另外分型面還要遵循一個原則,就是盡量順著產(chǎn)品趨勢做。

串插一句題外話,在學(xué)習(xí)三維軟件時,一定要切記,每個命令的原理都弄明白,那你就知道在什么時候能用到那個命令。很多時候重要的不是你不會用軟件,而是你不會活學(xué)活用軟件。同樣一個命令,有經(jīng)驗的人會有很多種靈活的用法,這點(diǎn)體現(xiàn)在UG上是最明顯的。

一句話,重要的是思路,而不是工具本身。在做分型面的時候,只需要知道,插穿面的角度能大就大,碰穿面的面積能大就大,拉出來的枕位能寬就寬。要充分考慮你現(xiàn)在手上拉的這個分型面將來實際模具做出來后,人家車間負(fù)責(zé)飛模(飛模就是合模,模具的分模面及滑塊面等經(jīng)過機(jī)加工或放電加工后,要用紅丹著色來確認(rèn)面同面的接觸是否良好,如接觸不很理想就加以鉗工修正,這個過程就叫飛模,也叫合?；蚺淠?)的師傅會不會罵你就行了。

如果你覺得不會挨罵,那就OK,繼續(xù)進(jìn)行,當(dāng)將來你真的被罵了,這些就是你的經(jīng)驗。

在做分型面的同時肯定是要考慮滑塊跟斜頂?shù)呐挪嫉?因為那些也要涉及到分型面的改動。典型滑塊結(jié)構(gòu)就是三角函數(shù)關(guān)系,這個沒事自己多算算就行,但要保證斜導(dǎo)柱的角度不要太大,盡量做到30度以下。斜導(dǎo)柱選用的原則就是能粗就粗,別太小氣,因為斜導(dǎo)柱是要受力的。

另外滑塊也分很多變異的結(jié)構(gòu),例如,上坡滑塊,下坡滑塊,內(nèi)抽滑塊,油缸抽,前?；瑝K,滑塊帶滑塊,滑塊帶反頂,滑塊帶斜頂,等等,這些特殊結(jié)構(gòu)都是充分利用了三角函數(shù)關(guān)系式,目的就是為了實現(xiàn)產(chǎn)品倒扣的脫模,及模具的正常開合模動作?；瑝K的計算公式各大論壇都有詳細(xì)的介紹,我就不在此贅述了。

其次是斜頂,斜頂比較靈活,但典型斜頂?shù)慕嵌纫膊灰?盡量不要超過15度,當(dāng)然你非要做20度也行,但壽命就很難保證了,而且動作也會很不順暢,具體原理參照三角函數(shù)與理論力學(xué)。

斜頂?shù)男螤钣泻芏嘌莼问?例如,上坡斜頂,下坡斜頂,歪脖子斜頂,鑲拼斜頂桿的大斜頂,鑲拼圓桿的大斜頂,鑲拼掛臺的小斜頂,頂塊下面走斜頂?shù)?滑塊上走斜頂?shù)?斜頂上走斜頂?shù)?斜頂上帶反頂?shù)?等等,這些所有的結(jié)構(gòu)都是一個目的,利用三角函數(shù)把產(chǎn)品的倒扣做出來。

由此可見,學(xué)好三角函數(shù)是多麼的重要啊!所以至于各種特殊的結(jié)構(gòu),都是人想出來的,你大可以充分發(fā)揮你的想象力,不管什么樣的結(jié)構(gòu)都可以去隨便想,想好了,就去大膽的設(shè)計,搞不好你就有新發(fā)明呢,但設(shè)計完后,一定要驗證下三角函數(shù)的關(guān)系,就是實際模擬下模具的開合模動作,以及考慮下在注塑時會不會有問題等等。

說著說著,我們分模分好了。接下來就是模具結(jié)構(gòu)的排位了,這些內(nèi)容都是事先要理清頭緒的,根據(jù)產(chǎn)品的實際情況,選用不同類型的模具結(jié)構(gòu),例如,兩板模,三板模,熱流道,IMD,IML,雙色,疊模等等。所有的模具結(jié)構(gòu)類

型都是為了能很好的實現(xiàn)產(chǎn)品的量產(chǎn)而服務(wù)的。在選用模架時,我們就要充分考慮剛才提到的那4點(diǎn)注意事項了。

選好了模架我們就要考慮模具的鑲拼了,鑲拼的原則就是簡化加工,節(jié)省材料,利于產(chǎn)品成型,比如排氣等等。你覺得模具上存在特別薄的地方,一定要單獨(dú)鑲拼出來,易于將來更換。在鑲拼的時候要充分考慮鑲件的強(qiáng)度,加工性,以及將來水路的可設(shè)計性。鑲拼完了后,就要加標(biāo)準(zhǔn)件了。加標(biāo)準(zhǔn)件的原則就是先重點(diǎn)后局部,盡量布置平衡對稱。

一般都是要先加頂桿的,加頂桿時一定要考慮水路的排布。一般情況下,要優(yōu)先考慮頂桿的排布,然后大體設(shè)計水路,然后再根據(jù)實際情況調(diào)整水路頂桿,使兩者達(dá)到平衡。加頂出的原則就是抱緊力大的地方,另外要加在產(chǎn)品的楞,臺,邊等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)比較好的地方,以免頂白或頂出不平衡。

排水路的原則就是加頂出的原則,因為一般來講,產(chǎn)品抱緊力大的地方也就是產(chǎn)品的熱點(diǎn),需要加強(qiáng)冷卻的部位,這個矛盾需要調(diào)節(jié)好。至于到底是用頂桿還是用頂塊或者推板,就需要具體問題具體分析了。

這個要結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來分析,比如產(chǎn)品容易粘前模,就要考慮要不要后模加倒扣,或者前模加頂出,這些都是自然而然的事情,但很多朋友都不會想全面是什么原因呢,那還是因為沒有對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析充分,沒有實際考慮下產(chǎn)品在注塑過程中的狀態(tài)。這是問題的關(guān)鍵。頂桿水路加完了,剩下的就是那些亂七八糟的標(biāo)準(zhǔn)件了,大家在加的時候盡量考慮對稱平衡就是了。

整套模具設(shè)計完成后,一定要做以下幾項檢查,首先是鑲塊的拔模分析,看看有沒有倒扣的地方,其次是模具各零件的干涉檢查,重中之重?，F(xiàn)在的三維軟件都有這項功能,方便的很。然后就是模具開合模動作的模擬,再簡單的模具只要自己不是太清晰,就一定要實際模擬下,另外就是模具各零件的可加工性以及模具的裝配過程,別辛辛苦苦設(shè)計出來了個巧妙的結(jié)構(gòu),理論計算也沒問題,加工完了,結(jié)果裝不進(jìn)去,或者不好裝配。

至此,可以恭喜你了,大體的流程都已經(jīng)結(jié)束了。其實模具設(shè)計是個充滿著矛盾的事情。想設(shè)計完美些,模具費(fèi)用就高了,想設(shè)計簡單一些,可能產(chǎn)品就要改或者模具的強(qiáng)度,使用壽命都會有影響。所以模具設(shè)計沒有絕對的。只要尋好了那個平衡點(diǎn),你設(shè)計的模具就是成功的。所以,別人設(shè)計的結(jié)構(gòu)未必都適合你。只要遵循了以上的模具設(shè)計要點(diǎn),估計大家都能設(shè)計出比較合理的模具結(jié)構(gòu)來。

開放分享：優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才