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文档简介

模具设计手册编制:李茂君目录第一章模具设计培训的目的和步骤----------3-第二章设计步骤--------------------------4-第三章设计前的准备工作------------------10-第四章模具设计--------------------------11-第五章模具结构--------------------------29-第六章公差及工艺------------------------48-第七章技术图纸控制----------------------52-第八章电子文件控制----------------------55-第九章PGCD设计基本标准------------------56-第十章设计更改---------------------------58-第十一章客户设计标准汇总-------------------59-第十二章材料基本介绍-----------------------62-另附:

1,PGCD的PRO/E快捷键.2,PGCD内部生产订单编号规则.3,Polygon(CD)设计过程控制文件.4,Polygon(CD)模具概览.5,Polygon(CD)模具辅助外观.6,Pro/EConfig文件设置.第四章模具设计

4.1浇口和流道设计.4.1.1.浇口位置的选择.

浇口是塑料流入产品的最后通道,浇口位置的选择决定了这个产品的优劣,通常情况下,浇口应在产品壁较厚或成型的区域,以便于在不损失压力的情况下能迅速充满产品,然后再通过保压消除缺料、缩痕等缺陷。但要注意客户是否有特殊要求。

浇口应选在不影响使用的部位,对外观件来说,浇口应放在装配后看不见的部位。对内部结构件来说,不应在基准面或尺寸要求较高的部位,必要时,为了不影响使用。可在设计前适当改动产品。如:在浇口一凹坑或做一沉台,以避免浇口拉断后毛刺突出产品,影响使用。但这一措施须征得客户同意。

一个产品有相对多的大孔或极不规则的形状时可选择多个浇口,并应通过MOLDFLOW验证后,或经项目工程师,试模工程师计论确定后,方可开始设计。对于多个浇口要考虑到材料性能和熔接痕,排气等问题。

浇口位置及类型应再充分考虑材料的性能,并在此基础上做具体设计,以适应材料的特性。

在设计之前要进行模流分析(moldflow),要确保排气顺畅,熔接线是否可靠,产品质量是否OK等问题进行分析。4.1.2浇口类型主要分为下列四种:潜伏式浇口(SubGate)、点浇口、侧浇口(扇形浇口、SideGate)、香蕉式潜伏浇口;对于大产品还有一种直浇口。

.浇口应优先选择能自动切断浇口的潜伏式浇口和点浇口,以便于自动生产和提高产品品质。

.潜伏式浇口:运用最为广泛的一种进料方式,潜伏式优点是适用性强,开模后产品与浇口自动脱落,加工简单,缺点是由于拉断浇口由insert完成,所以对浇口处的insert磨损和所受的力都较大,对于含有金属粉或玻纤的,塑料产品,其更易损坏。因此当产品产量较大时应将浇口单独分出,如有特别要求须考虑使用更耐磨的材料(如:ASP-23),浇口底部到产品底部应至少有0.5mm,以免切断浇口时拉坏产品。潜伏式浇口常用尺寸:DIM’A’=Φ0.6~Φ1.5mm;DIM’B’=40℃~50℃;DIM’C’=20℃~30℃;Y=1.5X~3X(见附图)。如果是通过“PIN”二次潜入的话,要注意潜伏的深度不要太深,要考虑方顶针或圆顶针的强度。

.点浇口:是三板模的专用浇口,其优点是在产品上部进料,适用于一些对产品周围有要求的产品,缺点是加工较二板模困难,流道较长,对注塑机开合模的行程要求也较大(注意事项:由于三板模的第一次分模,将浇口从产品上拉断;第二次分模,把流道从SPRUEBUSH中拉出,实现自动落料;第三次,主分型面打开)点浇口:DIM’A’=Φ0.6~Φ1.5mm;DIM’B’=20℃~30℃;DIM’C’=SR1.25~SR1.5(见附图)。如果是点在流道上,则浇口可以适当大些:DIM‘A’

=Φ1.2~Φ2.5mm。浇口形状可以考虑使用标准件,如PUNCH:PPGBA。.侧浇口:适用于一些薄件产品上,由侧浇口演变出各种类型的浇品,如扇形浇口。侧浇口的优点是容易加工,成型简单,缺点是在注塑成型后必须加一道加工步骤,将浇口从产品上分离。侧浇口:DIM‘A’=0.3-1mm;DIM‘B’=10℃~30℃;DIM’C’=0℃~30℃(见附图),一般选用‘A’型,当用于大片透明件时(如手机窗口等)可选用扇形。进料口处应根据塑料性能及和产品要求确定是否要加凹坑来辅助进料。.香蕉式浇口:用于浇口位置在动模一侧的塑件,且材料应有较好的韧性。这种浇口可以使产品外观不留下任何浇口痕迹。.扇形浇口:是侧浇口的特例,用于成型宽而薄的塑件,尤其是透明件,如:透镜等。这种浇口进料均匀,平稳,可得到较高的表面要求,但浇口宽,不易去除(见附图)。.注意当浇口尺寸小于Φ0.5mm时,需要向项目工程师确认后才可以继续设计。

4.1.4拉料杆

.拉料杆用于将流道等固定在需要的位置以方便脱料。共分为‘Z’字形拉料杆,磨茹头形拉料杆(如PUNCH:RRLR,RRLRB),和拉料井(见附图5.2.5)三种。.‘Z’字形拉料杆开口方向应与地面平行(在注塑机上时),当模具中‘Z’字形拉料杆有多根时,应保持开口方向一致,当大于3根时应选用拉料井。‘Z’字形PIN在模具中应定位。一套模具中,最好与PIN相配的孔,一般要尽量在一块INSERT上,最好不做成HALFHOLE。.磨茹头拉料杆应和推板配合使用,主要用于三板模或推板顶出。三板模中,蘑菇头拉料杆在CAVITY侧,用于拉出流道。推板装置中是靠推板把流道从蘑菇头上刮出,推板完全移动后应仍与拉料杆保持接触,当必须分离时应有斜面导向,以免防碍合模。

.U型流道可以在动模,也可以在定模。在定模时应用‘Z’字型拉料杆或拉料井将之留在动模,方便顶出。Polygon常用“Z”字型拉料杆,拉料井主要用于:TPE/TPU;PMMA等特别硬或特别软的塑料或客户要求,DIM‘A’=10℃;DIM‘B’=R1、1.25、1.5、1.75、2、2.25、2.5、3.25mm---;DIM‘C’=2xDIM‘B’..圆型流道由于要由两个半圆流道合并而成,故加工相对困难。DIM‘A’=Φ1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5mm以此类推,每一级分流道都要比上一级分流道小一号(起点为Spruebush),以保持料流速平衡。.当冷流道很长或模具生产寿命很长或塑料价格较贵时应考虑使用热流道系统(一般由客户和项目工程师来决定是否使用热流道),热流道供应商有:HUSKY、MoldMasters、HEITEK等。PGCD一般用MoldMasters热流道,使用时应严格根据供应商手册和技术参数设计。.流道表面应保持光洁,必要时需抛光,以免影响材料流动。流道拐弯处应设计圆角过渡且要加冷料井(但如果材料是TPE需注意流道不能抛光,否则可能粘模,表面加工到CH27)。4.1.3流道的形式与设计.冷流道一般分为:U型和圆型两种,考虑到加工难易程度,一般应选用U型流道,当材料对热量流失非常敏感时才选用圆型流道。ROUNDTRAPEZOIDRUNNER“U”型流道ROUNDRUNNER圆型流道[例图:4.1.3]

A).B).

4.2分型面的选择与设计4.2.1.分型面应选择在最方便顶出、产品最大、斜滑块最少的方向。重点是:必须将较复杂的一面设计在动模,以防止产品粘定模。当由于浇口位置、表面要求、顶针排布等因素,导致产品较复杂的一侧必须设计在定模时,预计产品可能会粘在定模时,设计员必须采取以下设计补救措施:考虑是否可借由动模斜滑块将产品留在动模;增加定模顶出设计;在产品动模侧设计倒拉(此点方案必须得到客户或项目工程师批准)等方式。4.2.2.分型面在设计时应尽量设计成平面、规则的斜面、规则的曲面;只有当产品不允许时才能设计成曲面。分型面的设计应尽量简单化采用普通加工方式实现,必须用电加工的面,在保证配合良好的情况下,形状也应尽量简单,同时尽量减小电加工面积。4.2.3.垂直于分模面(与运动方向平行的面)的分型面称为SHUT-OFF面,水平配合面称为KISS-OFF面,SHUT-OFF面的断差应当≧0.06MM,当由于其他因素设计小于0.06mm时,必须与上级确定设计可行性;当SHUT-OFF面须经由产品面时,可以借用产品公差带做SHUT-OFF面设计,但必须注意借用公差时不要超出公差范围1/2左右,同时如果为产品重要功能面时,借用公差带(因会改变产品)必须经过客户批准后方能执行。4.2.4.当INSERT相对易损坏,加工量较大,加工困难,同时模具结构和产品都允许时,可适当将INSERT分为多个号码。当排气不良时,也必须拆分出一些简单的INSERT增加排气。4.2.5.分型面设计应注意产品上有无特殊要求的表面(如有抛光、皮纹、麻面等),对这些特殊的面尽量不要设计成与KISS面在同一面上,可将分型面抬高0.02~0.05mm,以方便特殊表面加工。4.2.6.分型面确定后应考虑产品的脱模斜度,表面越粗糙,脱模越困难,相应的脱模斜度也越大,因此,除了产品有垂直度要求的面,只要公差允许就要加上适当的脱模斜度。PGCD的EDM表面粗糙度常用“CHxx”(见附表:4.2.6)表示,所以客户的表面要求须转换成“CHxx”标准。4.2.7.抛光要求用“SPI/SPE”标准(见附表:4.2.7),一般为了脱模方便可要求抛光至“SPI/SPE:B3-B1”,产品要求镜面(如透明件)要抛光至“SPI/SPE:A1”,产品要光面喷漆,应抛光至“SPI/SPE:A2-A1”。4.2.8.如图纸上不注明表面要求,EDM将加工至CH21左右(包括KISS-OFF&SHUT-OFF面),所以要求所有INSERT图纸必须注明,EDM表面要求:CH18。4.3顶出设计.4.3.1.顶杆作用:顶杆的主要目的是将产品从型腔中顶出,同时有型腔内排气的功能。.顶杆位置设计原则一:首先应设计在模具上包紧力最大的地方;其次是产品上深坑等粘附力较大的地方;易产生排气不良的地方也可放置顶杆。.顶杆位置设计原则二:顶杆的排布必须分布均匀,否则可能会导致顶出不平衡。在顶出设计时,应先把产品划分成小的区域来设计,局部区域设计平衡后,再做整个产品顶出和排气的综合考虑。.顶杆位置设计原则三:放置顶杆处产品应有一定厚度。当产品较薄时可能会在产品无顶针侧表面上出现顶针印痕,如果是外观件,客户又不能接受时、或导致产品尺寸超差时,此时可以考虑顶出截面积尽可能做大或采用成型顶杆(即:顶杆截面与产品顶出区域相同或相似)。.顶杆位置设计原则四:

顶杆应尽量将顶出截面积设计大,既保证顶杆强度(不易断),同时也能使产品顶出容易。.顶杆一般分为:圆顶针、台阶形圆顶针、方顶针、顶管等。第一点:一般情况下优先选择圆顶针(因为圆顶针价格便宜,易加工),当圆顶针直径<1.2mm时:应选用台阶形圆顶针,同时尽量将圆顶针台阶段设计到最长以增强顶针强度;顶针直径一般使用≥0.6mm,当顶针直径必须小于0.6mm时,须与上级讨论方案并得到使用批准。第二点:方顶针用于顶深槽、窄槽等形状。第三点:顶管用于成型孔的顶出。第四点:Insert上在顶针位置必须设计顶针过孔,顶针与Insert配合段长度一般为:10~15mm;圆顶针过孔设计原则:圆顶针=ΦAmm,圆顶针过孔=ΦA+0.5mm。第五点:为方便方顶针的装配,当在Insert上有圆孔过度到方孔位置,方孔必须设计导向段一般为:5mmX3°或3mmX5°;当在Insert上没有圆孔过度时,方顶针孔导向段可以使用:(3~A)mmX3°注:A=Insert高度减(10~15)mm。同时,设计时须注意顶杆不能与冷却水路小于4mm或干涉。4.3.2.动模分型或两次顶出:当只用顶杆顶出不足以顶出产品,或顶出会导致产品损坏时,可以用动模分型、动模INSERT浮动或两次顶出方式来顶出。当定模有粘模趋势而产品又允许时,定模也要增加顶出设计;当产品不允许时,则要在动模改动产品,加倒拉或修改分型面等措施,以确保产品留在动模。4.3.3.顶板顶出(STRIPPERPLATE):主要用于大平面产品,或深型腔壳体及体积小,不易放置顶针的产品顶出。顶板顶出可节约顶针的数量,但本身顶出机构较大,有时需要加两次顶出。4.3.4.Insert浮动:主要用于产品复杂局部包紧力很大,顶针或其他顶出设计难达到良好的顶出效果,通过浮动INSERT减少包紧力实现顺利顶出产品的目的。浮动设计分:动模浮动与定模浮动。4.4.4.水管在模具中应尽量保持有一定壁厚(≧4mm)以免加工时打破导致零件报废,当水管穿过两个零件时:在连接处必须设计密封圈,在密封圈附近须设计有连接螺丝避免水的压力撑开两个零件导致漏水。水管孔直径一般为:Φ6mm、Φ8mm或Φ10mm。当模具结构不允许放水管时,可以用导热率较高的铍铜或热管(DME标准件:WL、WM、WH)来冷却。当模具零件中没有足够的空间来设计循环水路时,可用BAFFLE或喷泉分水片。4.4.5.水管螺纹分公制与英制两种,英制一般分为NPT与BSP两种,NPT带锥度(锥度为1:16),BSP有带锥度(锥度为1:16,这种比较少用)与不带锥度的。PGCD水管螺纹标准为:PT(MISUMI标准)(见附表4.4.5);PGCD水管接口模具设计标准:为HASCO标准(见例图4.4.6)。适用水孔LDa4.4冷却系统设计.4.4.1.冷却系统的作用:是为了使模具在注塑时保持塑料材料成形所需温度,以保证成形条件,并使模具处于某一稳定温度。因此,冷却系统相对于型腔应:排布平衡、尽量不造成盲区。冷却的方式:可通过模板也可通过INSERT。在设计时,应该尽可能考虑在相互有运动的零件上加冷却水道。4.4.2.冷却系统通常使用水或油这两种介质:模温≤90º时用水、>90º时用油。4.4.3.冷却系统的接口位置:1--先考虑设计在模具的非操作侧或下面(相对于机台上位置)。这样有利于操作,必须避免将接口设计在模具上方,避免模具接水时万一出项漏水现象,水容易渗进型腔,造成型心工件锈蚀。2--要尽可能避免在模具多个方向设计冷却接口,以方便注塑部门生产操作。[附表:4.4.5]4.5.排气设计.

4.5.1流道的排气设计:在多穴模具中流道排布会出项“T”型拐角端,此处须设计流道排气。在流道端部排气槽深度为:0.02~0.03mm(具体参考材料性能),长:1.0~1.5mm;引气槽深度为:0.2mm(见附图4.5.1)。

4.5.2Insert排气设计:目的是导出型腔中的空气,让塑料顺利注入型腔,使注塑成型更容易生产更顺利。排气设计原则:最后成型区域须设计排气;薄壁与深槽产品区域须设计排气,如有必要须拆分出专门的排气零件;由于顶针附近有间隙具有一定排气作用,所以在顶针处不加排气设计,否则容易出现飞边。排气详细设计方式与尺寸标注规范(见附图4.5.2)。4.6.螺栓设计

零件之间的连接,一般用CAPSCREW(内六角螺钉);板厚不够时,可以考虑用C‘SUNKSCREW(伞型内六角螺钉)。为方便模具装配特别注意:1>.COREPLATE与COREBACKPLATE必须有单独螺丝连接;2>.模脚(SUPPORTBLOCK)与模具底板(BOTTOMCLAMPINGPLATE)也须设计单独螺丝连接。螺栓连接的长度应该大约是螺纹直径:1~1.5倍,螺纹孔的深度为螺纹直径:1.5~2倍。螺纹与螺纹孔的标注规范(见附图4.6)。

4.7.定位设计4.7.1.INTERLOCK与GUIDEPIN/BUSH都是起导向作用,但GUIDEPIN/BUSH是粗定位,其导向长度至少比精定位要长10MM左右,INTERLOCK是精定位,对于INSERT要求定位很高的模具,还要加上INSERTGUIDEPIN作为INSERT的精定位,INTERLOCK或INSERTGUIDEPIN的导向长度应该大于SHUT-OFF的高度,以免INSERT被撞伤。见下图例说明。4.7.2.INSERT间的定位设计:当成型INSERT为细长工件,注塑时受模具压力影响可能出现飞边、错位等状况。因此须在INSERT上增加对插设计(INTERLOCK),设计案例(见附图4.7.2)。

ABC定位原则:A>B>C>DD=shut-offlengthbetweencoreandcavityinserts.4.8.刻字设计.

4.8.1.模板主要有以下刻字要求:模具号码、模板零件号码、水路进出(IN、OUT)、铭牌标示等(见例图4.8.1)。

4.8.2.INSERT主要有以下刻字要求:CAVITYNo(多穴模具必须设计便于区分产品)、客户Logo、产品图纸以及客户提出的其他刻字要求,刻字规格按照客户要求执行。5.1二板模二板模是最基本的模具结构,模具的大小,尺寸设计时首先应选用和参考标准模架,基本参见。在两板模中加上其它的机构,如滑块(SLIDE),斜撑(LIFTER)等,可构成多种模具结构。常见的标准模架有HASCO,FOTABA,龙记等公司。5.2模具零、部件的功能5.2.1.导向系统(GUIDESYS):模具的GUIDESYS是模具标准的一个重要特征。GUIDESYS的PGCD标准和常用为:MISUMI标准(见例图5.2.1)。其他标准还有:HASCO、DME、STRACK等。当使用HASCO、DME、STRACK标准件时,则用3粗1细的GUIDESYS,这样达到防止装反的目的。所有导向系统的间距都应尽量靠边,但要保证模板的强度,因此,GUIDEPIN/BUSH要放在模板的四角,GUIDEPIN一般情况下设计在定模。GUIDESYS除了导向作用外,还有定位、承受模具侧向分力的作用,所以在选择GUIDESYS要考虑到其强度是否足够,一般可参照标准模架上的来设计。而GUIDEPIN与GUIDEBUSH配合段的长度也要注意考虑,主要考虑因素有:GUIDEPIN配合段长度必须大于INSERTLOCK配合段长度、SHUTOFF配合长度、INSERTGUIDEPIN配合段长度(图解见4.7.1)。特别是当设计三板模或浮动模时,GUIDEPIN的配合段长度更应该考虑到模具开模等运动状态下的长度。当ANGLEPIN&ANGLECAM较长时,需注意GUIDEPIN的长度设计,要满足GUIDEPIN与GUIDEBUSH的配合先于ANGLECAM插入SLIDEHOLDER,GUIDEPIN的导向功能设计才有效,设计要求:GUIDEPIN与BUSH配合长度≥ANGLEPIN&CAM与SLIDEHOLDER配合长度+10.0mm。第五章

模具结构

5.2.2.顶出导向系统(EJE.GUIDESYS.):是用于顶出机构的导向,它使得顶针和顶针板能平稳,顺畅的滑动。PGCD标准为:MISUMI标准(见例图5.2.2)。其他标准还有:HASCO。一般包括EJEGUIDEPIN、EJEGUIDEBUSH和其它的附件机构。当顶针板长度小于和等于150mm时,可以考虑仅采用2对顶出导向系统,设计位置处于中心线上。当顶针板长度大于150mm时,必须采用4对顶出导向系统,其分布应靠在顶针板的四角,以确保顶出运动的平稳。5.2.3.回程杆和回程弹簧(RETURNPIN/SPRING):当顶针板顶出时,回程杆与回程弹簧一起,将顶针板压回。回程弹簧应有一定的预压,至少5-10mm,PGCD标准为:MISUMI标准,常用回程弹簧型号(

MISUMI-SWR、SWF)扁截面弹簧);常用回程杆型号(MISUMI-RP4TZ)。回程杆处顶针背板上应加STOPDISC承受复位力。CAVITYPLATE上也可加STOPDISC对碰回程杆强制顶针板复位,此时回程杆长度公差为(+0.015/+0.005),普通设计回程杆长度公差为(+0.1/+0.1)。如果顶针较多或顶出机构较大时,弹簧预压应加大(见例图5.2.3)。5.2.4INTERLOCK:是模具中模板的精定位装置,它一般布置在模具的四个侧面。左右两侧必须有,上下两侧视模具结构和产品要求的情况而定。PGCD的标准为:MISUMI标准(TSSB30、TSSB40、TSSB60)(见附图5.2.4)。[附图:5.2.4]5.2.5.定位圈(LOCATINGRING):是模具与注塑机之间的定位连接零件。其大小要根据注塑机的型号来定。PGCD常用直径有:Φ60、Φ100。材料为:S50C。设计时,注意:1-需要设计起模螺丝;2-内孔设计一般为:Φ60必须大于Φ45.0mm,以完全让开注塑机枪头;3-产品型腔位置尽量不要处于该区域之内,以避免锁模力不够,而跑飞边(见例图5.2.5)。5.2.6.浇口套(SPRUEBUSH):可分为HOTSPRUEBUSH与COOLSPRUEBUSH两种。当材料需要注塑温度较高或有节省材料的要求时,可采用HOTSPRUEBUSH(客户会提出要求),其标准有:Moldmaster、HUSKY、HEITEK等。COOLINGSPRUEBUSH应用在大部分的模具中,为了节省材料和提高注塑温度,其长度应尽量设计短一些,零件材料为:SKD61(HRC48-52)、CALMAX(HRC54-56)(见例图5.2.5)。5.2.7.INSERTGUIDEPIN:用于INSERT或INSERTBLOCK的精定位,可辅助定位INSERT的合模。关于其长度设计要求见(4.7.1),INSERTGUIDEPIN一般需头部倒圆,INSERT上也需将入口倒圆;另有一种设计形式(见例图5.2.7)。5.2.8.支撑柱(SUPPORTPILLAR):承受模具型腔压力,支撑模板防止模板受力变形作用。分为:直身支撑柱与台阶支撑柱两类,又分为圆形或方形;材料常用S50C、618。由于顶针板上加有回程弹簧,台阶式支撑柱一般设计1对处于顶针板长度中心线上,其先装入后压住弹簧可以方便顶针等零件的装配。其它直身式支撑柱可根据模板的大小来布置,原则是:尽可能单个设计足够大、靠近型腔、适当多放一些以加强动模垫板的强度,但要考虑顶针板的强度不能太弱(见例图5.2.8).5.2.9.隔热板:当模具温度>70º时,应在模具固定面外侧加隔热板,以保持模具温度衡定。当使用热流道时,不管模具温度为多少,都需在热流道一侧加隔热板,隔热板应用M5或M6的C’SUNKSCREW沉头螺钉固定在模具上。5.2.10.STOPDISC:应至少有六个,并均匀布置,除在回程杆下面要有STOPDISC外,在型腔下面应尽量考虑多放STOPDISC,以防止顶针板受注塑压力而弯曲。PGCD标准为:MISUMI—STR16orSTR20(见例图5.2.8)。

5.2.11.吊模块(TIEBAR):每付模具都须设计单独的吊模块。在模具移动时达到锁住动、定模为一体。材料使用:S50C。应尽量设计小一些。吊模环应尽量靠近模具重心。每块模板四周中心均应有吊模孔(PGCD标准:M8、M10、M12、M16、M20)。对于3板模的TIEBAR,一端应该设计成腰圆的孔,以利于装配。当模板尺寸≥300X400时,可适当增加主要模板上的吊模孔数量。5.2.12.撬模角:每两块模板之间都应有撬模角,设计在模具左右两边,PGCD标准:模板长度≤300mm时设计1对撬模角;模板长度>300mm时设计2对撬模角。撬模角之间应尽量分开,并均匀分布,当有某些零件或结构导致不能做时,可在模具四角做三角型的撬模角,(见例图5.2.12)。

5.2.13.型腔布置应紧凑,合理,要保证模具的平衡。同时要让模具的各种机构有足够的运动空间,使模板有足够的强度。并确保流道平衡,使流道路线最优化,且适应注塑机的要求。

5.2.14.INSERT和INSERTBLOCK一般用勾脚固定。INSERTBLOCK需两边做勾脚,但也可以直接用螺钉绑在模板上。INSERT勾脚可只做一边,脚宽0.8~2mm;高3、4、5、6mm。当INSERT或INSERTBLOCK上有水管从模板上串通上来时,一定要让INSERT或INSERTBLOCK充分压紧密封圈,O-Ring周围须设计螺栓连接确保连接可靠O-Ring不能张开漏水。5.3滑块系统(SLIDE)5.3.1.斜滑块主要用于成型产品上外侧的侧孔或侧壁凹坑(注:当成型可用斜滑块或斜撑(LIFTER)时,优先选用滑块因斜撑容易勾住产品造成生产不顺利)。斜滑块共有:滑块部分,成型部分,驱动部分,锁紧部分,导向部分,定位部分和安全部分等组成,其工作示意图(见例图5.3.1)。PGCD滑块移动距离设计原则:大于产品型心需求脱出距离2~3mm。5.3.2.滑块部分:主要用于夹持成型零件,并带动成型零件运动,具体公差及形式(见例图5.3.2)。其中:DIM‘A’=DIM‘B’+2º~5ºDIM‘B’=5º~25ºDIM‘C’>3MM,以保持足够强度,斜导柱孔应比斜导柱大单边0.5MM,顶部应有R1.0(整圈)圆角,锁紧面(顶部)也应有R1的圆角,以方便锁紧块和斜导柱插入.滑块的高度与宽度应成比例,宽度应大于高度,这样可使滑块运动平稳。当滑块的宽度大于100mm时,应增加设计中间导滑块(CENTERGUIDE)。注意:滑块的顶面必须与模板贴死压紧。并且,SLIDEINSERT要尽量与CAVITY和COREINSERT相配合,滑块头部应尽量做斜度配合(SHUTOFF),以增强模具寿命。

5.3.4.

驱动部分:有ANGLEPIN、ANGLECAM等形式,用于带动滑块运动。.当滑块宽度较宽(长度>100mm)时,可增加斜导柱的数量来增加驱动力,可采用两根ANGLEPIN同时驱动一个滑块。ANGLEPIN运动方向位置公差为±0.05。驱动装置为ANGLECAM时,要注意不要让它与滑块锁死。在三板模上ANGLEPIN后面须增加设计压板(防止开模时ANGLEPIN从CAVITYPLATE上脱落,并要充分考虑其装配是否方便,受力是否合理。CAM一般由设计员设计出图加工,须注意加工可行性、强度等问题。当抽芯距离很长时,可用液压缸等其他形式驱动。.适当修改斜导柱及其配合孔的设计,可实现斜滑块运动顺序及其功能的变化,比如滑块延时运动等。5.3.5.锁紧块:主要用于将滑块在合模时压紧,并承受注塑压力,因此锁紧块应有足够的强度,当锁紧块比较高和薄时,应加反向锁紧块,从而达到锁紧目的。锁紧块与斜滑块之间的接触部分应大于滑块截面的一半,以确保受力均匀、可靠。.当结构要求紧凑时,可以将锁紧块与驱动(ANGLEPIN&CAM)设计为一体满足两种功能,既有锁紧同时驱动滑块运动的功能,但由于加工较为困难,装配不易调整,因此须谨慎使用。5.3.6.滑块导向部分(GUIDESYSTEM).由GUIDERAIL与WEARPLATE组成。.GUIDERAIL上在与SLIDECAM接触的一面要开0.5x90º的油槽,以保持润滑,油槽间距3-15MM,GUIDERAIL必须要用槽或销钉来定位。.WEARPLATE与斜滑块接触面应有油槽。必须选用耐磨,硬度高的材料(XW-10)。.WEARPLATE、GUIDERAIL与SLIDE配合时,尽量不要选用相同的材料,以防材料之间咬合。并且通常SLIDE硬度要高于GUIDERAIL、WEARPLATE的硬度,目的是不磨损复杂工件滑块(SLIDEHOLDER)。5.3.7.滑块系统中定位与安全装置滑块开模后不能向型腔移动,必须有装置保证滑块能停在原位。常用的装置有STOPPER、SPRING、BALLCATCH等。当SLIDE运动方向与重力方向一致时,SPRING与BALLCATCH要同时使用。BALLCATCH要用SETSCREW锁紧。对于大模具要用STRACK公司的BALLCATCH,BALLCATCH常用标准有PUNCH、STRACK。当合模时,SLIDEINSERT下方有顶出机构(如:顶杆、LIFTER等零件)时,应加先复位机构,有要求时还要加SAFETYPIN,确保当顶针板退到位后,斜滑块才能运动,且在EJECTORPLATE上同时使用LIMITSWITCH(MISUMISTANDARD)。5.3.8定模滑块(CAVITYSLIDE)当产品定模侧需要侧向抽芯时,则采用定模滑块机构,定模滑块与动模滑块的运动机构及组成部分是一样的,两者最主要的区别是:动模滑块是在动、定模开模时一起运动;定模滑块则是在动、定模开模之前就要先推出。5.4斜撑(LIFTER)

5.4.1

当侧孔或有倒拉形状位于产品内部或模具结构不允许用斜滑块成型时,可用LIFTER结构来成型产品。LIFTER在顶出时,由于其与产品的相对运动方向关系,有可能会带动产品一起运动,从而造成顶出困难(特别是成型复杂、推出距离长的LIFTER),因此往往需要在靠近LIFTER的地方设计1~2根顶针陷入产品(一般陷入0.1mm左右),以抓住产品LIFTER能顺从产品上脱落,但这样有可能导致产品粘在顶针上不能自动脱落,因此,LIFTER可以配合二次顶出一起使用。LIFTER一般较细长,强度较弱,设计时要有辅助零件以保证强度(例图:5.4.1)。

5.4.2注意LIFTER上的成型面要低于产品0.02~0.03MM以防止产品刮坏。PGCD设计LIFTER角度一般在:5~10º。此时应注意GUIDEBLOCK的装配面应不要高出模板面,以确保不与其它零件干涉。当LIFTER的顶端有KISS-OFF时,回程杆应做准与CAVITYPLATE做KISS,以便与上模压紧。5.4.3在设计GUIDEBLOCK和EJECTORBAR时,要考虑到EJECTORBAR是否可装配,特别是抽芯距长的LIFTER。EJECTORBAR的长度不要与顶出距离干涉。5.4.4当使用LIFTER时,EJECTORGUIDEPIN应两端固定或固定在COREBACKPLATE一侧如(例图:5.2.2)所示。同时回程弹簧预压可以考虑加大到≥10mm。5.4.5定模LIFTER:在定模侧加一组顶针板,靠SPRING在动、定模开模的同时,弹出CAVITYLIFTER。5.5推板顶出5.5.1推板顶出常用形式:是顶针顶出的一种设计扩展变化,将部分型心扩展设计为推板,通常需要与两次顶出结合使用。5.5.2当推板回位,要求精度较高时(如配合角度很小且推板顶出后脱离INSERT),推杆可自行设计加工。5.5.4推板与INSERT之间应用斜面配合,以减少磨损,方便合模。推杆用于连接推板与顶出机构。推杆必须有导套。5.6二次顶出

5.6.1二次顶出一般用HASCO-Z174标准件来控制或自行设计机构。5.6定模顶出5.6.1当产品易粘模时,可考虑使用定模顶出机构,定模顶出机构一般由SPRING来实现。由于定模顶出会导致定模变厚或强度减弱,增加流道长度,且增加加工量,故应尽量少用。5.6.2局部顶模定出设计:用于产品中心部分包紧力较大的场合。可在定模中加一层顶针板,靠弹簧推动,复位时靠RETURNPIN压回.若空间不够,顶出导向可用回程杆导向。5.7INSERT浮动5.7.1主要用于INSERT局部抱紧力过大,顶针等普通顶出方式困难时,同时也用于CAVITY侧,防止产品粘在定模侧。5.9热流道(HOTRUNNER)5.9.1热流道是模具上所用到的最复杂和昂贵的零件,所以在设计时应特别小心。其接线盒应设计在模具的上方,具体设计和使用应严格按照供应商的技术手册。由于热流道订货周期长,所以在模具设计的初期,应尽快确定其规格,以保证足够的时间购买。5.9.2热流道上边接型腔的注射喷嘴(NOZZLE)在模具结构允许时应在其外加衬套并加以冷却,尤其是定模有分型时更是如此。5.9.3热流道型号的选择应根据产品的要求来确定。NOZZLE头形式及大小应根据产品塑料材料和产品大小来决定。当NOZZLE直接点在产品上时,可选用带有阀针的类型,确保浇口不会太高而影响产品的美观和使用。5.8三板模5.8.1三板模的作用方式、开模顺序参见(例图5.8.1)。5.8.2三板模在设计时亦应参照标准模架,优先使用标准形式,尽量不要用简化形式。具体布置与结构、开模距及其关系参见(例图5.8.1)。5.8.3三板模的限位机构:小型模具采用MISUMI的PartingLockSet,大一点的模具采用HASCO的Latchlockingdevice(Z174)PGCD可以出图加工。5.8.4三板模在设计时应特别注意缩短流道的长度,因此,应使模板有合理的厚度与结构,同时注意与注塑机相配,不要超出注塑机头的伸出长度和头径大小。三板模中的SPRUEBUSH可自行设计(例图5.8.4)。

5.8.5由于定模有一个分型面,因此当刮板退回时就注意是否会与拉料杆、SPRUEBUSH等零件干涉。应当使拉料杆在刮板打开时仍与刮板配合在一起。DIM‘E’应在注塑机允许的情况下尽量大一些。5.10热浇口(HOTSPRUE)5.10.1热浇口为模具生产时节省材料同时也减少模具开发投入(相对热流道),设计上类似于没有分流板单点的热流道。5.11快装模结构5.11.1主要用于一模成型多个类似产品及有快速装拆要求的场合。具体可参考814、817等Molex模具,注意MOLDBASE材料要尽量选用好一些的,如REMAX等。6.1公差及公差带6.1.1常用公差见示例。配合尺寸:INSERT与INSERT或INSERTBLOCK之间,INTERLOCK与MBASE之间及其他装配,需很精确时采取+0.0/-0.005或+0.005/-0.0单边配合,当产品塑料流动性很好时(如PA、POM等),而飞边要求又很高时则用+0.0/-0.005或+0.005/-0.0(双边)控制。当有很多块INSERT叠加时须收紧公差,或给出累积叠加公差(见例图)。成型尺寸公差原则:INSERT上的公差带取产品公差带1/3;当产品公差很紧时应适当留有余量供试模后修整,但不应超出公差。第六章

公差及工艺

6.1.2在给公差时,要考虑到零件的几何尺寸,当尺寸值变大时,公差带也应变大,例如:当INSERTBLOCK总宽<150mm时,外形公差为:+0.01/-0.0;总宽≥150mm时,外形公差为:+0.02/-0.0(但涉及型腔时,应谨慎对待)。6.1.3公差带在不影响产品成型,装配使用的情况下应尽量给大,以方便加工。※注:作为设计员必须熟悉公司的加工水平和工艺,了解加工公差标准,测量方法。6.2常规工艺6.2.1当INSERT或INSERTBLOCK在模具中定位要求很高时,可采用WEDGE的固定方式。6.2.2当INSERT有细长的成型部分,且一侧有SHUT-OFFORKISS-OFF时可以用加工INTERLOCK的方法来加强强度(见例图4.7.2)。

※注:从上述两个例子可以看出,当设计精度要求很高时或设计的强度不够时,不应一味提高公差精度或采用高强度的材料,而是要从结构上想办法,降低加工难度。6.2.3退刀槽工件退刀槽见示例(图6.2.3),设计为:(1X0.2DP)即可,当INSERT较小时(比如厚度小于1mm时)可以设计为(1X0.1DP)或不设计退刀槽。

6.2.4倒角和圆角在零件上每一条边都应有倒角,除了与料流经过的流道和产品接触的面或不能铣磨加工的面,一般INSERT倒(0.2~0.5)X45º即可,大INSERT或结构零件的平面方向的四个角则要尽量做大些,以方便加工,但要注意不要漏料或漏水。当零件上有细高的凸台时(不影响成型)则应在根部加圆角以增加强度。

零件上用MILLING或CNC加工的方形沉孔,只要结构允许就应加尽量大的圆角,或圆形的退刀槽(此时与之相配的倒角可相应做小)。主要INSERT上在装配方向应该加导向角(3X5º或5X3º)。主要的模板四周倒角(例图)。6.2.5STANDARDSCREWTHREAD.PGCD标准使用:METRIC.I.S.OCCARSE。6.2.6常用C‘BORESCREW孔的尺寸:平面棱角:模板尺寸≤200X200mm时;倒角设计为:C1(TYP).模板尺寸>200X200mm时;倒角设计为:C2(TYP).立面棱角:模板尺寸≤200X200mm时;倒角设计为:C2(4X).模板尺寸>200X200mm时;倒角设计为:C4(4X).[例图:]6.3加工工艺6.3.1目前PGCD公司的加工手段。车床:内部没有,全部外协,精度:+/-0.1mm。铣床:最大加工范围500MMX250MM,机床从台面到机头为300mm左右(不包括刀具),软铁硬度必须在HRC30以下、硬铁在HRC60以下。.钻头:最小的钻头Φ1.0mm;最大的钻头Φ25mm,总长120mm。Φ6水孔深200mm(MAX)(两面加工),Φ8孔深400mm(MAX)(两面加工)。

铣刀:铣刀:最大Φ30,刃口25mm;最小Φ3,刃口6mm。精度:侧面可达0.05mm,底部可达0.01mm。

镗刀:孔径Φ20-Φ150mm。磨床:最大加工范围340x200x400mm(工作台面到主轴中心,不含砂轮)。精度:可达1UM;光洁度可达:SPI-SPE/B2;开槽极限为0.2X2mm;内尖角可达R0.01mm,外圆弧R5.0±0.1以内可磨。线切割(W/C):线有Φ0.1mm和Φ0.25mm两种。精度:可达5UM;Φ0.1mm的线割出的内圆弧为R0.06-0.08,0.25mm的线割出的内圆弧为R0.15-0.17;斜孔在5º以内可保证尺寸的正确性,最大可割斜度为15º;W/C割的高度越小,加工时间越短,侧面越直,最高可加工120mm以内的工件。快走丝(HW/C):可加工工件外形300x400x200mm;精度:+/-0.05mm.EDM:精度可达0.005mm-0.01mm(根据机床的新旧程度)。0EDB:EDB丝直径有Φ2.5\

Φ2\

Φ1.5\

Φ0.8\

Φ0.5\

Φ0.3\

Φ0.2mm。6.3.2当设计时须从使用角度出发,尽量设计为不采用电加工,同时综合考虑易加工性、装配等因素。另外如需要用到特别的加工工艺或手段时应进过讨论决定并在图纸上特别注明。9.1.

PGCD设计标准使用原则:

当客户有指定设计标准时,设计员必须按照客户指定的标准要求执行.

当客户没有指定设计标准时,按照PGCD设计标准执行。第九章PGCD设计基本标准9.2.

PGCD设计标准-标准件型号(标准件的选用)

9.2.1.

MoldBase.PGCD标准为:FUTABA标准,PartList&GA须填写出型号。

9.2.2.

InterNock.PGCD标准为:简单模具可以不使用,如需使用必须采用“MISUMI”标准。常用型号有:TSSB40、TSSB60---必须出图,方便采购或自行加工。

9.2.3.

GuidePin&GuideBush、EjectorGuidePin&EjectorGuideBush。PGCD标准为:MISUMI---不需要另出图,有修改除外。常用型号:GuidePin(GPHL、GPJL)、GuideBush(GBH)、EjectorGuidePin(GPH)、EjectorGuideBush(EGBZS、EGBL)。

9.2.4.

Spring.(ReturnSpring.SlideSpring.PluckSpring…).PGCD标准为:MISUMI---不需要另出图。常用型号:ReturnSpring(SWR、SWF)、SlideSpring(WLH、WMH)、PluckSpring(WSW)。

9.2.5.SprueBush.PGCD标准为:尽量高度做短、料头做小,以便在中生产节省塑料。--参考MUSIMU标准。

9.2.6.

EjectorStd.PGCD标准为:MISUMI---需要出详细图纸并标出准确牌号,便于采购或按图加工。常用型号:EjectorPin(EPH-L.EHSL).EjectorBlade(ERVL).EjectorSleeve(ESVKB-H.ESVBF-H).

9.2.7.

WaterrelationsStd.PGCD标准为:Nipple(HASCO-Z81/orZ90/).Plug(MSWT).MiddlePlug(JWP).Baffle(BFPT).

9.2.10.

0thercomponent.PGCD标准为:TieBar(可以直接吊A01-A04).LocatingRing(¢100.0or¢60.0).Step/SupportPiller(必须有一组为Step).Stopper(必须有).InsulatePlate(HASCO-Z121/)。以上标准件须出图加工。

9.2.11.

OtherStandard.PGCD标准为:DowelPin(MS.MSTM).StopDisk(STR16&STR20).BallCatch(BPJ).LimitSwitch(EGS)。

原则:a,PGCD标准件使用MISUMI标准(以上未注标件公司均为MISUMI),如在模具设计中需使用非MISUMI标准必须特别提出并得到上一级批准。b,标准件是否出图:第一种是仅在PartList显示正确型号无图纸;第二种PartList显示正确型号并出详细图纸,图纸上需标注完整尺寸和型号。

9.2.8.

O-Ring.PGCD标准为:¢6.0mm水管使用(ORP6)、¢8.0mm水管使用(ORP8)、¢10.0mm水管使用(ORP10)(MISUMI-ORP为氟橡胶适合模温-15℃~150℃).

9.2.9.OtherPin.PGCD标准为:MISUMI---需要出详细图纸并标出准确牌号,便于采购或按图加工。常用型号:ReturnPin(RP4TZ).InsertGuidePin(CPHLB).SafePin(EPH-L).AnglePin(AP).

9.3.1.PGCD模具材料标准.

Moldbase:

1.CAVITYPLATE&COREPLATE.常用材料:P20、618HH、718HH,使用硬度:N/A;当因产品因素对模板精度要求很高时,可以使用:M310、RAMAX,使用硬度:N/A。2.COREBACKPLATE&EJECTORBACKPLATE.常用材料:P20,使用硬度:N/A;有一定性能要求时使用:618HH、718HH,使用硬度:N/A。

3.TOP&BOTTOMINSULATIONPLATE.常用材料:GLASSFIBBLE,使用硬度:N/A;4.除1、2&3项外的其他模板,如TOP&BOTTOMCLAMPINGPLATE、EJECOTRPLATE、SUPPORTBOLCK等,常用材料:S50C,使用硬度:N/A;有一定性能要求时使用:P20,使用硬度:N/A。9.3.

PGCD设计标准-模具材料.

9.2.1.

PGCD设计标准的模具材料选用原则:

第一点:材料的选用须满足其在模具中的使用功能;

第二点:在符合第一点的前提下,考虑成本因素结合模具类型选用合适材料。

INSERTBLOCK:

1.INSERTBLOCK.常用材料:1.2083,使用硬度:52-54HRC;当使用性能要求高时可以使用:M310、STAVAX,使用硬度:52-54HRC。

2.INSERTBACKPLATE.常用材料:1.2083,使用硬度:52-54HRC;当使用性能要求不高时可以使用:8402,使用硬度:50-52HRC。

INSERT:

1.参与产品成型的INSERT.普通要求的常用材料:CALMAX,使用硬度:54-56HRC;工件为细长型预计在生产中易断或有对插设计的INSERT.常用:VIKING、W360,使用硬度:56-58HRC,更高要求时或使用:K390,使用硬度:60-62HRC。2.不参与产品成型的INSERT.常用材料:8402,使用硬度:50-52HRC;DUMMYINSERT可以使用PGCD公司现存更便宜的材料替换。

COMPONENT:1.MOULDCOMPONENT.LOCATINGRING常用:S50C,使用硬度:N/A;SPRUEBUSH常用:SKD61,使用硬度:48-52HRC;SUPPORTPILLAR常用:S50C、618,使用硬度:N/A;STOPPER常用:S50C,使用硬度:N/A;2.SLIDECOMPONENT.SLIDECAMHOLD常用:XW-10,使用硬度:58-60HRC;ANGLECAM常用:XW-10(56-58HRC),或使用:8402(50-52HRC);GUIDERAIL&CENTERGUIDE常用:XW-10(56-58HRC),或使用:8402(50-52HRC);PRESSUREPAD常用:XW-10(56-58HRC),或使用:8402(50-52RC);WEARPLATE常用:XW-10(56-58HRC),或使用:8402(50-52HRC);COVERPLATE常用:8402(50-52HRC);材料使用原则:相互有运动关系的零件须采用不同材料。12.1PGCD常用塑料基本性能:

12.1.1聚酰胺俗称尼龙(Nylon)英文名称Polyamide(简称PA),是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中,脂肪族PA品种多,产量大,应用广泛,其命名规则由合成具体的碳原子数而定。

尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66,占绝对主导地位,其次是尼龙11,尼龙12,尼龙610,尼龙612,另外还有尼龙1010,尼龙46,尼龙7,尼龙9,尼龙13,新品种有尼龙6I,特殊尼龙MXD6

(阻隔性树脂)等,尼龙的改性品种数量繁多,如增强尼龙,单体浇铸尼龙(MC尼龙),反应注射成型(RIM)尼龙,芳香族尼龙,透明尼龙,高抗冲(超韧)尼龙,电能尼龙,导电尼龙,阻燃尼龙,尼龙与其他聚合物共混物和合金等,满足不同特殊要求,广泛用作金属,木材等传统材料代用品,作为各种结构材料。

尼龙是最重要的工程塑料,产量在五大通用工程塑料中居首位

性能:尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂,作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万

尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热,磨擦系数低,耐磨损,自润滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和

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