塑料模具設計流程
塑料模具設計流程
一、接受任務(wù)書(shū)
成型塑料制件的任務(wù)書(shū)通常由制件設計者提出，其內容如下：
⑴經(jīng)過(guò)審簽的正規制制件圖紙，并注明采用塑料的牌號、透明度等。
⑵塑料制件說(shuō)明書(shū)或技術(shù)要求。
⑶生產(chǎn)產(chǎn)量。
⑷塑料制件樣品。
通常模具設計任務(wù)書(shū)由塑料制件工藝員根據成型塑料制件的任務(wù)書(shū)提出，模具設計人員以成型塑料制件任務(wù)書(shū)、模具設計任務(wù)書(shū)為依據來(lái)設
計模具。
二、收集、分析、消化原始資料
收集整理有關(guān)制件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工資料，以備設計模具時(shí)使用。
⑴消化塑料制件圖，了解制件的用途，分析塑料制件的工藝性，尺寸精度等技術(shù)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(wú)涂裝、電鍍、膠接、鉆孔等后
加工。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進(jìn)行分析，看看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來(lái)。此外
，還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。
⑵消化工藝資料，分析工藝任務(wù)書(shū)所提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結構類(lèi)型等要求是否恰當，能否落實(shí)。成型材料應當滿(mǎn)足
塑料制件的強度要求，具有好的流動(dòng)性、均勻性和各向同性、熱穩定性。根據塑料制件的用途，成型材料應滿(mǎn)足染色、鍍金屬的條件、裝飾
性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。
三、確定成型方法
采用直壓法、鑄壓法還是注射法。
四、選擇成型設備
根據成型設備的種類(lèi)來(lái)進(jìn)行模具，因此必須熟知各種成型設備的性能、規格、特點(diǎn)。例如對于注射機來(lái)說(shuō)，在規格方面應當了解以下內容：
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，具體見(jiàn)相關(guān)參數。要初步估計模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。
五、具體結構方案：
⑴確定模具類(lèi)型
如壓制模（敞開(kāi)式、半閉合式、閉合式）、鑄壓模、注射模等。
⑵確定模具類(lèi)型的主要結構
選擇理想的模具結構在于確定必需的成型設備，理想的型腔數，在絕對可靠的條件下能使模具本身的工作滿(mǎn)足該塑料制件的工藝技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)
濟的要求。對塑料制件的工藝技術(shù)要求是要保證塑料制件的幾何形狀，表面光潔度和尺寸精度。生產(chǎn)經(jīng)濟要求是要使塑料制件的成本低，生產(chǎn)
效率高，模具能連續地工作，使用壽命長(cháng)，節省勞動(dòng)力。影響模具結構及模具個(gè)別系統的因素很多，很復雜：
①型腔布置。根據塑件的幾何結構特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數量及其排列方式。對于注射模來(lái)說(shuō)
，塑料制件精度為3級和3a級，重量為5克，采用硬化澆注系統，型腔數取4-6個(gè);塑料制件為一般精度（4-5級），成型材料為局部結晶材料，
型腔數可取 16-20個(gè);塑料制件重量為12-16克，型腔數取8-12個(gè);而重量為50-100克的塑料制件，型腔數取4-8個(gè)。對于無(wú)定型的塑料制件建
議型腔數為24-48個(gè)，16-32個(gè)和6-10個(gè)。當再繼續增加塑料制件重量時(shí)，就很少采用多腔模具。7-9級精度的塑料制件，最多型腔數較之指
出的4-5 級精度的塑料增多至50%。
②確定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排氣、脫模及成型操作，塑料制件的表面質(zhì)量等。
③確定澆注系統（主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小）和排氣系統（排氣的方法、排氣槽位置、大小）。
④選擇頂出方式（頂桿、頂管、推板、組合式頂出），決定側凹處理方法、抽芯方式。
⑤決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。
⑥根據模具材料、強度計算或者經(jīng)驗數據，確定模具零件厚度及外形尺寸，外形結構及所有連接、定位、導向件位置。
⑦確定主要成型零件，結構件的結構形式。
⑧考慮模具各部分的強度，計算成型零件工作尺寸。
⑨繪制模具圖
要求按照國家制圖標準繪制，但是也要求結合本廠(chǎng)標準和國家未規定的工廠(chǎng)習慣畫(huà)法。在畫(huà)模具總裝圖之前，應繪制工序圖，并要符合制件
圖和工藝資料的要求。由下道工序保證的尺寸，應在圖上標寫(xiě)注明"工藝尺寸"字樣。如果成型后除了修理毛刺之外，再不進(jìn)行其他機械加工，那么工序圖就與制件圖完全相同。在工序圖下面最好標出制件編號、名稱(chēng)、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常就把工序圖畫(huà)在模具總裝圖上。
Ａ、繪制總裝結構圖
繪制總裝圖盡量采用1：1的比例，先由型腔開(kāi)始繪制，主視圖與其它視圖同時(shí)畫(huà)出。模具總裝圖應包括以下內容：
①模具成型部分結構
②澆注系統、排氣系統的結構形式。
③分型面及分模取件方式。
④外形結構及所有連接件，定位、導向件的位置。
⑤標注型腔高度尺寸（不強求，根據需要）及模具總體尺寸。
⑥輔助工具（取件卸模工具，校正工具等）。
⑦按順序將全部零件序號編出，并且填寫(xiě)明細表。
⑧標注技術(shù)要求和使用說(shuō)明。
Ｂ、模具總裝圖的技術(shù)要求內容：
①對于模具某些系統的性能要求。例如對頂出系統、滑塊抽芯結構的裝配要求。
②對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應不大于0、05mm模具上、 下面的平行度要求，并指出由裝配決定
的尺寸和對該尺寸的要求。
③模具使用，裝拆方法。
④防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。
⑤有關(guān)試模及檢驗方面的要求。
Ｃ、繪制全部零件圖
由模具總裝圖拆畫(huà)零件圖的順序應為：先內后外，先復雜后簡(jiǎn)單，先成型零件，后結構零件。
①圖形要求：一定要按比例畫(huà)，允許放大或縮小。視圖選擇合理，投影正確，布置得當。為了使加工專(zhuān)利號易看懂、便于裝配，圖形盡可能
與總裝圖一致，圖形要清晰。
②標注尺寸要求統一、集中、有序、完整。標注尺寸的順序為：先標主要零件尺寸和出模斜度，再標注配合尺寸，然后標注全部尺寸。在非
主要零件圖上先標注配合尺寸，后標注全部尺寸。
③表面粗糙度。把應用最多的一種粗糙度標于圖紙右上角，如標注"其余3、2。"其它粗糙度符號在零件各表面分別標出。
④其它內容，例如零件名稱(chēng)、模具圖號、材料牌號、熱處理和硬度要求，表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術(shù)說(shuō)明等都要正確
填寫(xiě)。
Ｄ、校對、審圖、描圖、送曬
自我校對的內容是：
①模具及其零件與塑件圖紙的關(guān)系，模具及模具零件的材質(zhì)、硬度、尺寸精度，結構等是否符合塑件圖紙的要求。
②塑料制件方面
塑料料流的流動(dòng)、縮孔、熔接痕、裂口，脫模斜度等是否影響塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面質(zhì)量等方面的要求。圖案設計有無(wú)不足
，加工是否簡(jiǎn)單，成型材料的收縮率選用是否正確。
③成型設備方面
注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠，模具的安裝、塑料制件的南芯、脫模有無(wú)問(wèn)題，注射機的噴嘴與嘵口套是否正確地接觸。
④模具結構方面
a、分型面位置及精加工精度是否滿(mǎn)足需要，會(huì )不會(huì )發(fā)生溢料，開(kāi)模后是否能保證塑料制件留在有頂出裝置的模具一邊。
b、脫模方式是否正確，推廣桿、推管的大小、位置、數量是否合適，推板會(huì )不會(huì )被型芯卡住，會(huì )不會(huì )造成擦傷成型零件。
c、模具溫度調節方面。加熱器的功率、數量;冷卻介質(zhì)的流動(dòng)線(xiàn)路位置、大小、數量是否合適。
d、處理塑料制件制側凹的方法，脫側凹的機構是否恰當，例如斜導柱抽芯機構中的滑塊與推桿是否相互干擾。
e、澆注、排氣系統的位置，大小是否恰當。
f、設計圖紙
g、裝配圖上各模具零件安置部位是否恰當，表示得是否清楚，有無(wú)遺漏
h、零件圖上的零件編號、名稱(chēng)，制作數量、零件內制還是外購的，是標準件還是非標準件，零件配合處理精度、成型塑料制件高精度尺寸處
的修正加工及余量，模具零件的材料、熱處理、表面處理、表面精加工程度是否標記、敘述清楚。
⑤零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸數字應正確無(wú)誤，不要使生產(chǎn)者換算。
⑥檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置，投影是否正確，畫(huà)法是否符合制圖國標，有無(wú)遺漏尺寸。
⑦校核加工性能：（所有零件的幾何結構、視圖畫(huà)法、尺寸標等是否有利于加工）
⑧復算輔助工具的主要工作尺寸
專(zhuān)業(yè)校對原則上按設計者自我校對項目進(jìn)行;但是要側重于結構原理、工藝性能及操作安全方面。描圖時(shí)要先消化圖形，按國標要求描繪，填
寫(xiě)全部尺寸及技術(shù)要求。描后自校并且簽字。把描好的底圖交設計者校對簽字，習慣做法是由工具制造單位有關(guān)技術(shù)人員審查，會(huì )簽、檢查
制造工藝性，然后才可送曬。
⑨編寫(xiě)制造工藝卡片
由工具制造單位技術(shù)人員編寫(xiě)制造工藝卡片，并且為加工制造做好準備。在模具零件的制造過(guò)程中要加強檢驗，把檢驗的重點(diǎn)放在尺寸精度
上。模具組裝完成后，由檢驗員根據模具檢驗表進(jìn)行檢驗，主要的是檢驗模具零件的性能情況是否良好，只有這樣才能俚語(yǔ)模具的制造質(zhì)量。
⑶試模及修模
雖然是在選定成型材料、成型設備時(shí)，在預想的工藝條件下進(jìn)行模具設計，但是人們的認識往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以后
，進(jìn)行試模試驗，看成型的制件質(zhì)量如何。發(fā)現總是以后，進(jìn)行排除錯誤性的修模。
塑件出現不良現象的種類(lèi)居多，原因也很復雜，有模具方面的原因，也有工藝條件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，應當根據
塑件出現的不良現象的實(shí)際情況，進(jìn)行細致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出補救方法。因為成型條件容易改變，所以一般的做
法是先變更成型條件，當變更成型條件不能解決問(wèn)題時(shí)，才考慮修理模具。
修理模具更應慎重，沒(méi)有十分把握不可輕舉妄動(dòng)。其原因是一旦變更了模具條件，就不能再作大的改造和恢復原狀。
六、整理資料進(jìn)行歸檔
1、模具經(jīng)試驗后，若暫不使用，則應該完全擦除脫模渣滓、灰塵、油污等，涂上黃油或其他防銹油或防銹劑，關(guān)到保管場(chǎng)所保管。
2、把設計模具開(kāi)始到模具加工成功，檢驗合格為止，在此期間所產(chǎn)生的技術(shù)資料，例如任務(wù)書(shū)、制件圖、技術(shù)說(shuō)明書(shū)、模具總裝圖、模具
零件圖、底圖、模具設計說(shuō)明書(shū)、檢驗記錄表、試模修模記錄等，按規定加以系統整理、裝訂、編號進(jìn)行歸檔。這樣做似乎很麻煩，但是對
以后修理模具，設計新的模具都是很有用處的。
上述是沈陽(yáng)注塑加工為大家介紹的塑料模具結構、分型面的選擇原則及設計流程。在這里，小編要提醒大家，塑料模具的耐熱性能隨著(zhù)高速
成型機械的出現，塑料制品生產(chǎn)速度加快。由于成型溫度一般在160~350℃之間，有的流動(dòng)性不好，成形速度又快，會(huì )使模具部分成型表面
溫度在極短時(shí)間內超過(guò)400℃。當模具的工作溫度較高時(shí)，會(huì )使模具硬度和強度下降，導致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。為保證模
具在使用時(shí)的精度及變形微小，模具鋼應有較高的耐熱性能。為減少溫升，模具鋼應有良好的導熱性及較低的熱膨脹系數。在工作溫度下具
有足夠的溫度模具的工作條件大多十分惡劣，有些常承受較大的負荷，從而導致脆性斷裂。擠出成型壓力較大，一般為10~35MPa。因此，為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷，模具要具有較高的強度和韌性。