注射模具的设计可按照以下几个步骤进行。
1.制品分析
(1)明确制品设计要求 仔细阅读制品零件图。从制品的塑料品种、形状、尺寸精度、表面粗糙度等方面考虑注射成型工艺的可行性和经济性,必要时,要与产品设计者探讨制品的材料种类与结构修改的可能性。
(2)明确制品的生产批量 小批量生产时,为降低成本,模具尽可能简单;大批量生产时,在保证制品质量的前提下,尽量采用一模多腔或高速自动化生产,以缩短生产周期,提高生产率,因此对模具的推出机构以及制品和流道凝料的自动脱模机构提出严格要求。
(3)计算制品的体积和质量 计算制品的体积和质量是为了选择注射机,提高设备利用率,确定模具型腔数。
2.选择注射机
根据制品的体积或质量大致确定模具结构,初步确定注射机型号,了解所使用的注射机与模具设计有关的技术参数,如注射机定位圈的直径、喷嘴前端孔径及球面半径、最大注射量、锁模力、注射压力、固定模板和移动模板面积大小及安装螺孔位置、拉杆间距、模具最大厚度和最小厚度、开模行程、顶出行程等。
3.模具设计的有关计算
1)凹、凸模零件工作尺寸的计算。
2)型腔壁厚,底板厚度的确定。
3)模具加热,冷却系统的确定。
4.模具结构设计
1)制品成型位置及分型面选择。
2)确定模具型腔数量及排列方式。
3)确定流道布局以及浇口位置设置。
4)确定主要成型零件,结构件的结构形式。
5)侧分型与抽芯机构的设计。
6)顶出机构设计。
7)拉料杆的形式选择。
8)排气方式设计。
9)决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。
5.模具总体尺寸的确定
模架已逐渐标准化,根据生产厂家提供的模架图册,选定模架。
以上这些问题如果解决了,模具的结构形式自然就解决了,这时就应该着手绘制模具结构草图,为正式绘图做好准备。
6.注射机参数的校核
1)最大注射量的校核
2)注射压力的校核
3)锁模力的校核
4)模具与注射机安装部分相关尺寸校核,包括闭合高度,开模行程,模座安装尺寸等相关尺寸的校核。
7.绘制模具总装结构图和零件工作图(https://www.xing528.com)
模具图的绘制必须符合机械制图国家标准,但是也要结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。模具图的绘制方法与一般机械图画法原则上没有区别,只是为了更清楚地表达模具中成型制品的形状,浇口位置的设置,在模具总图的俯视图上,可将定模拿掉,而只画动模部分的俯视图。
(1)绘制总装结构图 绘制总装图尽量采用1∶1的比例,先由型腔开始绘制,主视图与其他视图同时画出。
模具总装图包括的内容:
1)模具成型部分结构。
2)浇注系统、排气系统的结构形式。
3)分型面及分模取件方式。
4)外形结构及所有连接件,定位、导向件的位置。
5)标注型腔高度尺寸(不强求,根据需要)及模具总体尺寸。
6)按顺序将全部零件序号编出,并填写明细表。
7)标注技术要求和使用说明。
模具总装图的技术要求:
1)对于模具某些系统的性能要求。如对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求。
2)对模具装配工艺的要求。如模具装配后分型面的贴合间隙应不大于0.05mm,模具上、下面的平行度要求等。
3)模具使用,装拆方法。
4)防氧化处理、模具编号、刻字、标记、保管等要求。
5)有关试模及检验方面的要求。
(2)绘制全部零件图 由模具总装图拆画零件图的顺序为:先内后外,先复杂后简单,先成型零件,后结构零件。
1)图形要求。一定要按比例画,允许放大或缩小。视图选择合理,投影正确,布置得当。为了便于装配,图形尽可能与总装图一致,图形要清晰。
2)标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为:先标注主要零件尺寸和脱模斜度,再标注配合尺寸,然后标注全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸,后标注全部尺寸。
3)表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角,如标注“其余3.2”,其他粗糙度符号在零件各表面分别标出。
4)其他内容。例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求,表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。
通常主要工作零件加工周期较长,加工精度较高,因此应首先认真绘制,其余零部件应尽量采用标准件。
(3)全面审核投产制造 包括校对、审图、描图、送晒、编写工艺卡等。
8.试模及修模
虽然是在选定成型材料、成型设备和预想的工艺条件下进行模具设计,但是人们的认识往往是不完善的,因此必须在模具加工完成以后,进行试模试验,看成型的制品质量如何。发现问题以后,进行修模。
制品出现不良现象的种类较多,原因也很复杂,有模具方面的原因,也有工艺条件方面的原因,二者往往交织在一起。在修模前,应当根据制品出现不良现象的实际情况,进行细致的分析研究,找出造成制品缺陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变,所以一般的做法是先变更成型条件,当变更成型条件不能解决问题时,才考虑修理模具。
9.整理资料进行归档
模具经试验后,若暂不使用,应该擦除脱模渣滓、灰尘、油污等,涂上黄油或其他防锈油或防锈剂,送到保管场所保管。
把模具设计期间(从开始设计到加工成功和检验合格为止)所产生的技术资料,例如任务书、制品图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、检验记录表、试模修模记录等,按规定加以系统整理、装订、编号进行归档。以便以后修理模具或设计新模具时参考。
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