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注塑模具制造流程及工藝

作者:管理員 發表時間:2018-11-03 閱讀:

 注塑模具開發流程及加工工藝

 


(注塑模具)制作過程主要有:
 
♦ 接受任務
♦ 模具設計
♦ 模具制造
♦ 加工工序表
♦ 模具檢驗及試模
♦ 改模及修模
♦ 模具保養
 
一、接受任務
  塑膠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、消化產品資料的過程,就是接受任務。
1.塑件制作要求
2.工藝資料
3.成型設備的選擇
4.模具具體結構方案
    
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,排位時必需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,膠口位置
   d,進澆平衡
   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
   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、頂針油封及冷卻水孔的影響。
  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.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。
3.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、機嘴、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)
 
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。
                                                                                                                                     
 
由于刀具的長度和直徑問題,對于較深的凹槽,其不能直接用較大刀具成型,只能做電極EDM成型

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。
        1、CNC加工,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。
        2、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。
        3、線切割應用于尖角位的加工。
        4、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、加工工序表
工序  工序代號  工序名  所用設備  部門  經濟精度  最高精度(mm)  應用情形  加工限制  工序描述  相關夾具  可能前面工序  可能后面工序 
A1  CE01  普通車  普通車床  車床  0.03 0.02 車圓鑲件,形狀規則沒有曲面的工件,加工外圓和內孔  直徑800以下的圓形工件,普通車床不可以加工淬火件  能保證圓度和同心度要求  三(四)抓盤,法蘭盤,同心頂  銑床,鉆孔  磨床,CNC 
A2  CE02  數控車  數控車床  車床  0.02 0.01 車圓鑲件,形狀不規則有曲面的工件,加工外圓和內孔  直徑200以下的圓形工件,小于直徑8的工件也難加工  能保證圓度和同心度,高精度要求  三抓盤,同心頂  車床  磨床,CNC 
A3  XI01  銑  臺式銑床  銑床  0.05 0.02 下料開粗,銑正方料,鑼基準角,倒R,管位開粗  長不能超過1米,前后寬度500以下,厚度500以下  適合平面加工  磁盤,批士,壓塊  車床,磨床  磨床,鉆孔 
A4  MO01   磨  臥式磨床,萬圓磨床   磨床  0.01 0.005 磨正方料打直角,磨平面模分型面,磨軸外圓,孔內圓,磨配鑲件,內模入框  只能磨規則的平面或者圓形工件,異形工件不能加工  能保證光潔度,平面度,圓度要求  磁盤,批士  銑床,車床  鉆孔,CNC,銑床 
A5  ZN01  鉆孔  臺式銑床,立式鉆床  鉆床  0.05 0.02 鉆攻螺絲孔,穿絲孔,鉆鉸各類針孔,司筒孔,鉆鉸入水孔,精鏜直身唧嘴孔或開粗唧嘴孔  模具長度不能超過1米,鉆孔深度不能超過150,模具材料是非淬火料  垂直方向,一般深度的加工  批士,壓塊  銑 床,磨床,車床  線割,CNC 
A6  ZN02  鉆運水  搖臂鉆,深孔鉆  鉆運水  0.1 0.05 鉆運水孔,鉆攻運水喉塞螺絲孔  模具長度超過1米,鉆孔深度超過150,搖臂鉆孔直徑小于2",深孔鉆孔直徑小于1",模具材料是非淬火料  垂直方向,長深孔位的加工  批士,壓塊  銑 床,磨床,車床  線割,CNC 
A7  RE01  熱處理  //  外協  //  //  高精度工業模,精品玩具維京模,合金模具  //  淬火至HRC***,氮化至HV***  //  車床,銑磨,鉆孔,CNC  磨床,車床 
A8  CN01  大CNC  加工中心  CNC  0.02 0.01 各管位,枕位,分型面,料位的開粗和精鑼,精鏜唧嘴孔,鑲件孔,精鑼流道,排氣槽,加工銅公,膠樣  超出刀具極限長度,和有斜角曲面或者R小于0.5的內斜面無法加工,行程超過1.2米,高度800  根據3D文件編寫加工程式,來加工各種曲面  批士,壓塊,3R  銑床,鉆孔,線割, 車床  EDM,雕刻,FIT模 
A8  CN01  大CNC  加工中心  CNC  0.02 0.01 各管位,枕位,分型面,料位的開粗和精鑼,精鏜唧嘴孔,鑲件孔,精鑼流道,排氣槽,加工銅公,膠樣  超出刀具極限長度,和有斜角曲面或者R小于0.5的內斜面無法加工,行程超過1.2米,高度800  根據3D文件編寫加工程式,來加工各種曲面  批士,壓塊,3R  銑床,鉆孔,線割, 車床  EDM,雕刻,FIT模 
A9  CN02  小CNC  加工中心  CNC  0.02 0.01 各管位,枕位,分型面,料位的開粗和精鑼,精鏜唧嘴孔,鑲件孔,精鑼流道,排氣槽,加工銅公,膠樣  超出刀具極限長度,和有斜角曲面或者R小于0.5的內斜面無法加工,行程小于500,高度300  根據3D文件編寫加工程式,來加工各種曲面  批士,壓塊,3R  銑床,鉆孔,線割, 車床  EDM,雕刻,FIT模 
A10  CN03  高速CNC  加工中心  CNC  0.02 0.005 各管位,枕位,分型面,料位的開粗和精鑼,精鏜唧嘴孔,鑲件孔,精鑼流道,排氣槽,高光潔度,高精度模具加工  超出刀具極限長度,和有斜角曲面或者R小于0.5的內斜面無法加工,行程小于300,料位粗糙度達到Ra0.2以上,枕位粗糙度Ra0.4以上  根據3D文件編寫加工程式,來加工各種曲面  批士,壓塊,3R  銑床,鉆孔,線割, 車床  EDM,雕刻,FIT模 
A11  ED01  大EDM  普通火花機  EDM  0.03 0.02 夾口要求在0.05的料位,封料位的枕位,EDM過針孔位,唧嘴孔,很深的啤把孔  長不超過1.5米,高度800以下,放電面積300*300以上  火花放電的電腐蝕加工  磁盤,批士,壓塊  銑磨,車,CNC  FIT模,執模拋光 
A12  ED02  小EDM  普通火花機  EDM  0.03 0.02 夾口要求在0.05的料位,封料位的枕位,EDM過針孔位,唧嘴孔,很深的啤把孔  長小于400,高度300以下,放電面積小于100*100  火花放電的電腐蝕加工  磁盤,批士,壓塊  銑磨,車,CNC  FIT模,執模拋光 
A13  ED02  精密EDM  精密火花機  EDM  0.01 0.005 夾口要求在0.02的料位,封料位的枕位,EDM過精密模針孔位,唧嘴孔,精度要求高的花紋和料位  長小于400,高度300以下,放電面積小于100*100,粗糙度Ra0.2  火花放電的電腐蝕加工  磁盤,批士,壓塊,3R  銑磨,車,CNC  FIT模,執模拋光 
A14  DI01  雕刻  成形雕刻機  雕刻  0.05 0.02 清角和跟順很深的R位,精雕花紋,加工手板倒膠樣的玩具模,精度在0.05左右的加工  長.寬.高均不超過500的中小模具,高度300,不適合有公差要求的工業模  成形縮放比例,跟樣來精雕料位  批士,壓塊  CNC,銑,線割,車床  執模,拋光 
A15  FI01  FIT模  打磨機, FIT模機  FIT模  //  //  為了試模的時候不跑披風,合模上下模分型面間隙小于0.02  枕位 FIT模余量小于0.2,插穿位FIT模余量小于0.1  通過上下模合模互配來完成  弓形夾具  EDM,CNC  EDM,執模,拋光 
A16  ZI01  執模  打磨機,油石  執模  //  //  保證試模時啤件不出夾口  玩具模夾口要求小于0.05,工業精密模夾口要求小于0.02  上下模的料位邊要重合  //  FIT模  FIT模,拋光 
A17  PA01  拋光  打磨機,油石,砂紙  拋光  Ra0.4  Ra0.2以上  使料位能達到比較高的光潔度  對內模材料,硬度有一定的要求  先去毛刺,再用油石砂紙,鉆石膏拋光,  //  執模  裝配 

五、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。通過試模可以了解模具在啤作過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他資料。

六、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生產影響較大的情況,如PC料的生產(需打熱油成型情況),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,生產尺寸盡快確定。
產品結構的改模:
  加筋條,加柱子,結構大改重做鑲件。
  原生筋條加減膠,柱子移位,螺絲柱加大減小,高度加高降低,批鋒修整等等。
 

七、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,在不生產時需打上防銹油,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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