1. 模具的設計重點在那些方面
模具設計步驟一、接受任務書 成型塑料製件的任務書通常由製件設計者提出,其內容如下: ⑴經過審簽的正規制製件圖紙,並註明採用塑料的牌號、透明度等。 ⑵塑料製件說明書或技術要求。 ⑶生產產量。 ⑷塑料製件樣品。 通常模具設計任務書由塑料製件工藝員根據成型塑料製件的任務書提出,模具設計人員以成型塑料製件任務書、模具設計任務書為依據來設計模具。二、收集、分析、消化原始資料 收集整理有關製件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工資料,以備設計模具時使用。 ⑴消化塑料製件圖,了解製件的用途,分析塑料製件的工藝性,尺寸精度等技術要求。例如塑料製件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什麼,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,有無塗裝、電鍍、膠接、鑽孔等後加工。選擇塑料製件尺寸精度最高的尺寸進行分析,看看估計成型公差是否低於塑料製件的公差,能否成型出合乎要求的塑料製件來。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,分析工藝任務書所提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結構類型等要求是否恰當,能否落實。 成型材料應當滿足塑料製件的強度要求,具有好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩定性。根據塑料製件的用途,成型材料應滿足染色、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 採用直壓法、鑄壓法還是注射法。四、選擇成型設備 根據成型設備的種類來進行模具,因此必須熟知各種成型設備的性能、規格、特點。例如對於注射機來說,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,具體見相關參數。 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確定模具類型 如壓制模(敞開式、半閉合式、閉合式)、鑄壓模、注射模等。 ⑵確定模具類型的主要結構 選擇理想的模具結構在於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足該塑料製件的工藝技術和生產經濟的要求。對塑料製件的工藝技術要求是要保證塑料製件的幾何形狀,表面光潔度和尺寸精度。生產經濟要求是要使塑料製件的成本低,生產效率高,模具能連續地工作,使用壽命長,節省勞動力。 影響模具結構及模具個別系統的因素很多,很復雜: ①型腔布置。根據塑件的幾何結構特點、尺寸精度要求、批量大小、模具製造難易、模具成本等確定型腔數量及其排列方式。 對於注射模來說,塑料製件精度為3級和3a級,重量為5克,採用硬化澆注系統,型腔數取4-6個;塑料製件為一般精度(4-5級),成型材料為局部結晶材料,型腔數可取 16-20個;塑料製件重量為12-16克,型腔數取8-12個;而重量為50-100克的塑料製件,型腔數取4-8個。對於無定型的塑料製件建議型腔數為24-48個,16-32個和6-10個。當再繼續增加塑料製件重量時,就很少採用多腔模具。7-9級精度的塑料製件,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於模具加工,排氣、脫模及成型操作,塑料製件的表面質量等。 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。 以上這些問題如果解決了,模具的結構形式自然就解決了。這時,就應該著手繪制模具結構草圖,為正式繪圖作好准備。 ⑨繪制模具圖 要求按照國家制圖標准繪制,但是也要求結合本廠標准和國家未規定的工廠習慣畫法。 在畫模具總裝圖之前,應繪制工序圖,並要符合製件圖和工藝資料的要求。由下道工序保證的尺寸,應在圖上標寫註明"工藝尺寸"字樣。如果成型後除了修理毛刺之外,再不進行其他機械加工,那麼工序圖就與製件圖完全相同。 在工序圖下面最好標出製件編號、名稱、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常就把工序圖畫在模具總裝圖上。 A、繪制總裝結構圖 繪制總裝圖盡量採用1:1的比例,先由型腔開始繪制,主視圖與其它視圖同時畫出。 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,並且填寫明細表。 ⑧標注技術要求和使用說明。 B、模具總裝圖的技術要求內容: ①對於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。例如模具裝配後分型面的貼合面的貼合間隙應不大於0.05mm模具上、下面的平行度要求,並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 由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應為:先內後外,先復雜後簡單,先成型零件,後結構零件。 ①圖形要求:一定要按比例畫,允許放大或縮小。視圖選擇合理,投影正確,布置得當。為了使加工專利號易看懂、便於裝配,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,然後標注全部尺寸。在非主要零件圖上先標注配合尺寸,後標注全部尺寸。 ③表面粗糙度。把應用最多的一種粗糙度標於圖紙右上角,如標注"其餘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、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、技術說明等都要正確填寫。 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系,模具及模具零件的材質、硬度、尺寸精度,結構等是否符合塑件圖紙的要求。 ②塑料製件方面 塑料料流的流動、縮孔、熔接痕、裂口,脫模斜度等是否影響塑料製件的使用性能、尺寸精度、表面質量等方面的要求。圖案設計有無不足,加工是否簡單,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、塑料製件的南芯、脫模有無問題,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足需要,會不會發生溢料,開模後是否能保證塑料製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,推板會不會被型芯卡住,會不會造成擦傷成型零件。 c.模具溫度調節方面。加熱器的功率、數量;冷卻介質的流動線路位置、大小、數量是否合適。 d.處理塑料製件制側凹的方法,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,有無遺漏 h.零件圖上的零件編號、名稱,製作數量、零件內制還是外購的,是標准件還是非標准件,零件配合處理精度、成型塑料製件高精度尺寸處的修正加工及餘量,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。尺寸數字應正確無誤,不要使生產者換算。⑥檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置,投影是否正確,畫法是否符合制圖國標,有無遺漏尺寸。⑦校核加工性能:(所有零件的幾何結構、視圖畫法、尺寸標'等是否有利於加工)⑧復算輔助工具的主要工作尺寸專業校對原則上按設計者自我校對項目進行;但是要側重於結構原理、工藝性能及操作安全方面。描圖時要先消化圖形,按國標要求描繪,填寫全部尺寸及技術要求。描後自校並且簽字。把描好的底圖交設計者校對簽字,習慣做法是由工具製造單位有關技術人員審查,會簽、檢查製造工藝性,然後才可送曬。⑨編寫製造工藝卡片由工具製造單位技術人員編寫製造工藝卡片,並且為加工製造做好准備。在模具零件的製造過程中要加強檢驗,把檢驗的重點放在尺寸精度上。模具組裝完成後,由檢驗員根據模具檢驗表進行檢驗,主要的是檢驗模具零件的性能情況是否良好,只有這樣才能俚語模具的製造質量。 ⑶試模及修模 雖然是在選定成型材料、成型設備時,在預想的工藝條件下進行模具設計,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後,進行試模試驗,看成型的製件質量如何。發現總是以後,進行排除錯誤性的修模。 塑件出現不良現象的種類居多,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際情況,進行細致地分析研究,找出造成塑件缺陷的原因後提出補救方法。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題時,才考慮修理模具。 修理模具更應慎重,沒有十分把握不可輕舉妄動。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、整理資料進行歸檔 模具經試驗後,若暫不使用,則應該完全擦除脫模渣滓、灰塵、油污等,塗上黃油或其他防銹油或防銹劑,關到保管場所保管。 把設計模具開始到模具加工成功,檢驗合格為止,在此期間所產生的技術資料,例如任務書、製件圖、技術說明書、模具總裝圖、模具零件圖、底圖、模具設計說明書、檢驗記錄表、試模修模記錄等,按規定加以系統整理、裝訂、編號進行歸檔。這樣做似乎很麻煩,但是對以後修理模具,設計新的模具都是很有用處的
2. 模具設計的流程是怎麼樣的
模具設計流程:
1、接受任務書:
一般有以下三種情況:
A:客戶給定審定的塑件圖樣及其技術要求(二維電子圖檔,如AUTOCAD,WORD等)。此時需要構建三維模型(產品設計工作內容),然後出二維工程圖。
B:客戶給定審定的塑件圖樣及其技術要求(三維電子圖檔,如PROE,UG,SOLIDWORKS等)。只要出二維工程圖。(為常用情況)
C:客戶給定塑件樣品,手板,實物。此時要求測繪塑件抄數處理,然後構建三維模型,再出二維工程圖。
2、收集,分析和消化原始資料:
A:分析塑件
a:明確塑件的設計要求,通過圖樣了解該塑件所用材料,設計要求,對復雜形狀和精度要求高的塑件的使用場合,裝配及外觀要求等。
b:分析塑件的成型工藝的可能性和經濟性
c:明確塑件的生產批量(生產周期,生產效率)一般客戶訂單內有註明。
d:計算塑件的體積和重量。
以上的分析主要是為了選用注射設備,提高設備利用率,確定模具型腔數及模具加料腔尺寸。
B:分析塑料的成型工藝:
成型方法,成型設備,材料型號,模具類別等。
3、掌握廠家實際生產情況:
A:廠家操作工人的技術水平
B:廠家現有設備技術
C:成型設備的技術規范
D:廠家所常用廠商模具材料及配件的訂購和加工處理方法(最好在本廠加工)
4、確定模具結構:
一般理想的模具結構:
A:工藝技術要求:幾何形狀,尺寸公差,表面粗糙度等符合國際化標准。
B:生產經濟要求:成本低,生產率高,模具使用壽命長,加工製造容易。
C:產品質量要求:達到客戶圖樣所有要求。
資料拓展:
1、對所設計模具之產品進行可行性分析,以電腦機箱為例,首先將各組件產品圖紙利用設計軟體進行組立分析,另一方面可以熟悉各組件在整個機箱中的重要性,以確定重點尺寸。
2、對產品進行分析採用什麼樣的模具結構,並對產品進行排工序,確定各工序沖工內容,並利用設計軟體進行產品展開,在產品展開時一般從後續工程向前展開。
3、備料,依產品展開圖進行備料,在圖紙中確定模板尺寸,包括各固定板、卸料板、凸凹模、鑲件等,注意直接在產品展開圖中進行備料,這樣對畫模具圖是有很大好處的。
4.在備料完成後即可全面進入模具圖的繪制,在備料圖紙中再制一份出來,進行各組件的繪制,如加入螺絲孔,導柱孔,定位孔等孔位,並且在沖孔模中各種孔需線切割的穿絲孔,在成型模中,上下模的成型間隙,一定不能忘記,所以這些工作完成後一個產品的模具圖差不多已完成了80%。
另外在繪制模具圖的過程中需注意:各工序,指製作,如鉗工劃線,線切割等到不同的加工工序都有完整製作好圖層,這樣對線切割及圖紙管理有很大的好處,如顏色的區分等,尺寸的標注也是一個非常重要的工作,同時也是一件最麻煩的工作,因為太浪費時間了。
5.在以上圖紙完成之後,其實還不能發行圖紙,還需對模具圖紙進行校對,將所有配件組立,對每一塊不同的模具板製作不同的圖層,並以同一基準如導柱孔等到進行模具組立分析,並將各工序產品展開圖套入組立圖中,確保各模板孔位一致以及折彎位置的上下模間隙配合是否正確。
資料來源:網路模具設計
3. 討教下,造型設計,結構設計,模具設計中的模具設計具體是做些什麼樣的工作
造型設計主要就是外觀的設計,機構設計主要就是結構方面的,模具主要就是車床啊,機械等的一些零部件的模型設計
裁床用的刀模就是屬於模具設計的范疇!
塑膠注射主要是利用塑膠注射的方式來製作模具 一般來說,外觀設計是固定的,死的(指定外觀,無法改變的)。而結構設計,則是會對成型產品的外觀起決定性作用的一環。如果結構設計有誤,則很可能直接導致產品外觀不良的結果。
當然,總的來說,對於固定外觀的產品模具,結構的設計更重要的是在保證最小程度的影響外觀的情況下來保證產品機構穩定性的作用。
4. 模具設計的設計步驟
模具設計的設計步驟
下面將會介紹模具設計的設計步驟,覺得本文對你有幫助的話就快快收藏起來吧。
1、 對所設計模具之產品進行可行性分析,以電腦機箱為例,首先將各組件產品圖紙利用設計軟體進行組立分析,即我們工作中所說的套圖,確保在模具設計之前各產品圖紙的正確性,另一方面可以熟悉各組件在整個機箱中的重要性,以確定重點尺寸,這樣在模具設計中很有好處的,具體的套圖方法這里就不做詳細的介紹了。
2、 在產品分析之後所要進行的工作,對產品進行分析採用什麼樣的模具結構,並對產品進行排工序,確定各工序沖工內容,並利用設計軟體進行產品展開,在產品展開時一般從後續工程向前展開,例如一產品需要量五個工序,沖壓完成則在產品展開時從產品圖紙開始到四工程、三工程、二工程、一工程,並展開一個圖形後復制一份再進行前一工程的展開工作,即完成了五工程的產品展開工作,然後進行細致的工作,注意,這一步很重要,同時需特別細心,這一步完成的好的話,在繪制模具圖中將節省很多時間,對每一工程所沖壓的內容確定好後,包括在成型模中,產品材料厚度的內外線保留,以確定凸凹模尺寸時使用,對於產品展開的方法在這里不再說明,將在產品展開方法中具體介紹。
3、 模具CAD3、備料,依產品展開圖進行備料,在圖紙中確定模板尺寸,包括各固定板、卸料板、凸凹模、鑲件等,注意直接在產品展開圖中進行備料,這樣對畫模具圖是有很大好處的,我所見到有很多模具設計人員直接對產品展開圖進行手工計算來備料,這種方法效率太低,直接在圖紙上畫出模板規格尺寸,以組立圖的形式表述,一方面可以完成備料,另一方面在模具各配件的工作中省去很多工作,因為在繪制各組件的工作中只需在備料圖紙中加入定位、銷釘、導柱、螺絲孔即可。
4、 在備料完成後即可全面進入模具圖的繪制,在備料圖紙中再制一份出來,進行各組件的'繪制,如加入螺絲孔,導柱孔,定位孔等孔位,並且在沖孔模中各種孔需線切割的穿絲孔,在成型模中,上下模的成型間隙,一定不能忘記,所以這些工作完成後一個產品的模具圖差不多已完成了80%,另外在繪制模具圖的過程中需注意:各工序,指製作,如鉗工劃線,線切割等到不同的加工工序都有完整製作好圖層,這樣對線切割及圖紙管理有很大的好處,如顏色的區分等,尺寸的標注也是一個非常重要的工作,同時也是一件最麻煩的工作,因為太浪費時間了。
5、 在以上圖紙完成之後,其實還不能發行圖紙,還需對模具圖紙進行校對,將所有配件組立,對每一塊不同的模具板製作不同的圖層,並以同一基準如導柱孔等到進行模具組立分析,並將各工序產品展開圖套入組立圖中,確保各模板孔位一致以及折彎位置的上下模間隙配合是否正確。
;5. 模具設計師的工作內容
模具設計師從事的工作主要包括:
1:數字化制圖,將三維產品及模具模型轉換為常規加工中使用的二維工程圖;
2:模具的數字化設計,根據產品模型與設計意圖,建立相關的模具三維實體模型;
3:模具的數字化分析模擬,根據產品成形工藝條件,進行模具零件的結構分析、熱分析、疲勞分析和模具的運動分析;
4:產品成形過程模擬,注塑成形、沖壓成形;定製適合本公司模具設計標准件及標准設計過程;
5:模具的生產以及後期管理維護。
6. 模具設計的流程是怎麼樣的
第一步:產品分析與修改,確定模具結構,縮水圖:
1、產品分析:開模方向,分模線與分模面,外形尺寸,厚度,拔模角度,倒勾及相應抽芯方式,進膠點與進膠方式,模穴數等等。
2、轉工程圖:用三維軟體出圖,一般建立三個視圖:第一個主視圖(後模表面投影),第二個第三個立體示意圖(外表面和內表面)。其他視圖按第三角法或第一角法擺放,剖視圖(X和Y,剖切位置線通過重要位置中心,倒勾,柱位,孔位,枕位等等),保存文件DXF格式,到CAD打開標數處理。
3、縮水圖:將上一步工程圖鏡像一次並且放大一個縮水率的倍數。(標明:MI,縮水率)
第二步:產品排位:在模具內怎樣排列
考慮因素:模具長寬方位,產品模穴數,進膠位置,間隔(強度,放什麼零件放得下)
先排第一個視圖是後模側俯視圖抓主視圖,第二個視圖排前模側俯視圖,先把第一個視圖中心線鏡像到正右方然後抓後視圖,然後排第三個X方向剖視圖放在後模側俯視圖的正下方,第四個視圖Y方向剖視圖排在前模側俯視圖正右方。
第三步:模仁訂購
根據產品的大小,生產批量,模穴數,抽芯機構等.
第四步:模胚訂購
根據模仁大小與抽芯機構(側),進膠方式與位置,前模是否有抽芯(開模動作,油缸),產品材料,頂出方式等等。
第五步:將模仁裝配至模胚內
第六步:模仁與模胚安裝與定位設計
第七步:分模線,枕位,鑲件設計
第八步:如果客戶產品有倒勾要設計抽芯機構如行位或斜頂設計
第九步:設計澆注系統(直接澆口,側澆口,潛水口,牛角式,點澆口,扇形澆口,搭澆口等)
第十步:如果是細水口模具那麼要設計開閉器與塞打螺絲
第十一步:排氣系統設計(排氣槽位置與產品溢邊值大小)
第十二步:頂出系統設計(頂針,斜頂,司筒,頂塊,推板,氣頂等)
第十三步:冷卻系統設計(水路樣式如直通式,階梯式,隔板式,螺旋式等)
第十四步:輔助零件開設(彈簧,垃圾釘,撐頭,中托司,鎖模板,扣機,邊鎖,平衡塊,限位塊,吊模孔,撬模坑等)
第十五步:檢查與修改,視圖補充與位置調整
第十六步:2D轉3D分模或做全3D
第十七步:拆散件圖(3D+2D)
第十八步:圖紙審核,改圖。
第十九步:圖紙合格後列印歸檔
第二十步:圖紙發給模具製造車間加工
以上模具設計從客戶給3D圖開始到設計出模具圖到加工整個流程步驟,希望對你有幫助!
客戶提供的圖紙一般有以下幾種情況:
1)客戶給定審定的塑件圖紙(二維電子圖檔)及技術規范要求(此時需要用三維軟
件構建3D圖)。
(2)給定3D圖檔,處理成2D圖(出工程圖紙)。
(3)給定樣板(手板),此時需要測繪出2D和3D圖。
以上是一般有三種,其中第二種情況最常見,就是客戶產品設計師設計好了3D產品拿給你開模。
希望以上答案會對你有幫助 有需要了解更多模具資料可以私聊
7. 模具設計要做些什麼
模具設計:針對模具設計,就是需要設計出來模具的加工圖紙(cad圖,有模具結構圖,有模具零件加工圖,都標好尺寸的哦)和CNC加工編程的三維圖(有UG或PROE圖),定購材料方面負責等。
8. 模具設計具體是干什麼的
通常的模具是製作物品的器具。
比如我們日常生活中用的塑膠水桶、塑料椅子、電子設備的塑料外殼,這些是都需要模具來實現批量生產的。
而模具設計和製作則是創造這些模具的專業。
個人覺得這個專業是比上不足比下有餘的專業。
已經沒有2000年那麼吃香了。。。
模具設計與製造是指掌握模具設計與製造基礎專業知識,具有較強的實際工作能力,能在生產第一線從事模具設計、工藝設計、模具製造、模具維修、質量管理等工作,適應機械模具行業生產、管理、服務第一線需要的,具有良好職業道德和創新精神的高素質技能型專門人才
9. 模具設計有哪些基本的要點
模具設計的要點
1.模具設計的要點
(1)模具材料的選用:模芯材料的選擇以資源、成本、壽命要求為基本原則,以及耐熱、耐磨、耐蝕性要好,易於切削加工、熔焊、不生銹等。被用來做模具(模芯、模套)的材料主要有:碳素結構鋼(45 鋼應用最廣);合金結構鋼(如12CrMo、38CrMoAl等);合金工具鋼等。而對於擠管式模芯的結構特點,其長嘴定徑區是一個薄壁圓管,一般不易進行熱處理,其耐磨性要求較嚴,尤其是用於絕緣擠出的模芯,多用耐磨的合金鋼(如30CrMoAl)製成。模套材料的耐磨要求可以降低,而加工精度必須提高,往往模套以45 鋼製成,內表面鍍鉻拋光達▽7。
(2)擠壓式模芯(無嘴)的結構尺寸如下圖:
1-d 2-d 3-L 4-L 5-D
6-M 7-B 8-D 9-φ 10-φ
在材料確定後,以工藝的合理性,兼顧加工的可能性恰當設計各部尺寸,應注意的要點如下:
1)外錐角φ :根據機頭結構和塑料流動特性設計,錐角控制在45°以下,角度越小,流道越平滑,突變小,對塑料層結構有益。在擠出聚乙烯等結晶性高聚物時,對突變而導致的預留內應力的避免尤其重要,只有充分予以注意才能有效的提高製品的耐龜裂性能。角度的大小往往根據機頭內部結果特點決定。
2)模芯外錐最大直徑D :該尺寸是由模芯支持器(或模芯座)的尺寸決定的,要求嚴格吻合,不得出現「前台」,也不可出現「後台」,否則將造成存膠死角,直接影響塑料層組織和表面質量。
3)內錐最大直徑D :該尺寸主要決定於加工條件和模芯螺柱的壁厚,在保證螺紋強度和壁厚的前提下,D 越大越好,便於穿線。
4)模芯孔徑d :這是對擠出質量影響最大的結構尺寸,按線芯結構特性及其尺寸設計。一般情況下,單線取d =線芯直徑+(0.05~0.15)mm;絞合線芯取d=線芯外徑+(0.1~0.25)mm。既不能太大,也不能太小。因為過大了,一則形成線芯的擺動而造成擠出偏芯,再則會出現倒膠,既有害擠包層質量,又有可能造成斷線。而過小,則易刮傷線芯,也使模具壽命降低;對絞線而言,由於線徑不均,模孔d 過小時,則是斷線的主要原因。通常為加工便利,且模芯孔徑尺寸系列化,則多取模芯孔徑d 為整數。
5)模芯外錐最小直徑d :d 實際上是決定模芯出線埠厚度的尺寸,埠厚度△=1/2(d -d )不能太薄,否則影響使用壽命;也不宜太厚,否則塑料熔體流道發生突變,並且形成渦流區,引發擠出壓力的波動,而且易形成死角,影響塑料層質量,一般模芯出線埠的壁厚控制再0.5~1mm為宜。
6)模芯定徑區長度L :L 決定線芯通過模芯的穩定性,但也不能設計的太長,否則將造成加工困難,工藝上的必要性也不大,一般L =(0.5~1.5)d ,且模芯孔徑d 較大時選下限,否則,反之。
7)模芯錐體長度L :這往往是設計給出的參考尺寸,從上圖不難看出,
tgφ ∕2=(D -d )∕2 L ,亦即L =(D -d )∕【2(tgφ ∕2)】。
所以L 可以依據上述決定的尺寸確定,經計算確定L 的長度,如果太長或太短,與機頭內部結構配合不當,可回過頭來修正錐角φ ,然後再計算L 直至合適。
(3)擠壓式模套的結構尺寸如下圖:
1-d 2-d′ 3-l 4-a 5-b
6-L 7-D 8-D′ 9-φ
1)模套壓座外徑D:根據模套座(或機頭結構內筒直徑)設計,一般小於筒徑內孔0.5~1.5mm,此間隙是工藝調整偏芯、確保同心度的必要因素,間隙不能太小,否則滿足不了調偏的需要;間隙太大也不行,因為太大影響模套的穩固性,甚至在擠出過程中發生自行偏斜。
2)內錐最大直徑D′:這是模套設計的精密尺寸之一。其大小必須嚴格與模套座(或機頭內錐)末端內徑一致,否則組裝模套後將產生階梯死角,這是工藝所不允許的。
3)模套定徑區直徑d:這又是模套設計的精密尺寸之一。要根據產品直徑、各擠出工藝參數及擠制塑料特性來嚴格設計。一般d=成品標稱直徑+(0.05~0.15)mm。
4)模套內錐角φ:角φ是由D′、d及模套長度制約的,角φ又同時受到與其配套的模芯的外錐角的制約,角φ必須大於模芯外錐角3~10°,若沒有這個角度差,便保證不了擠出壓力,當然擠出壓力也不能太大,因為這樣會影響擠出產量,因此角度差也不能太大。角φ和D′、d一樣都不能按參考尺寸設計,因此三個尺寸必須同時精密計算,相互修正,並在加工中依照尺寸l和L進行調整。
5)模套定徑區長度l:一般取l=(1~3)d為宜,長一些對定型有利,但越長阻力越大,影響產量。所以,當d較大時,不能取上限。
6)模套壓座厚度b:按模套座深度(或機頭內筒出口處深度)設計,一般要大0.3~0.5mm。
7)模套外徑d′:根據模套壓蓋內孔設計一般要小於壓蓋內孔2~3mm,但也不宜過小,否則間隙過大將造成散熱不均勻。
8)模套總長L:這是設計給出的參考尺寸,由b和可調整的長度a來確定。
(4)擠管式模芯(長嘴)的結構尺寸如下圖所示:
1-d 2-d′ 3-δ 4-l 5-l′
6-L 7-D 8-M 9-D′
擠管式長嘴模芯的結構尺寸除定徑區外,其餘外形尺寸與擠壓式模芯設計基本相同,現對擠管式模芯定徑部分的尺寸設計做一簡述。
1)模芯定徑區內徑d:又叫模芯孔徑。該尺寸根據選用材料的耐磨性、半製品尺寸大小及其材質與外徑規整程度等設計,一般設計為d=d +(0.5~2)mm或d=d +(3~6)mm,主要因為線芯尺寸較小且規則,而纜芯較大且外徑尺寸不規則的緣故。為了模具系列化,通常將模芯孔徑加工成整數尺寸。
2)模芯定徑區外圓柱(長嘴)直徑d′:從上圖可看出d′決定於尺寸d及其壁厚δ,即d′=d+2δ。壁厚的設計既要考慮模芯的壽命,又要考慮塑料的拉伸特性及電線電纜塑料層的擠包緊密程度,一般設計為d′=d+2(0.5~1.5)mm,即模芯嘴壁厚為0.5~1.5mm。這個數值不能太大,否則拉伸比就大,塑料層拉伸後強度提高,而延伸率下降,影響電線電纜的彎曲性能;但也不能太小,太小因過薄使其使用壽命降低。
3)定徑區外圓柱(模芯嘴)長度l:該尺寸依據尺寸d考慮擠出塑料成型特性設計,一般設計為l=(0.5~2)d,d值大取下限,d值小取上限,用於擠護套的模芯取下限,擠絕緣時取上限。
4)定徑區內圓柱(承線)長度l′:該尺寸由加工條件,半製品結構特性決定。無論如何l′必須比l長度大2~4mm,這是確保模芯強度的必需,所以l′實際是參考l決定的。
(5)擠管式模套的結構型式與擠壓式模套基本相同。所不同之處是其結構尺寸中的模套定徑區的直徑及其長度,必須按與其配合的擠管式模芯來設計。
1)模套定徑區直徑d :該尺寸按擠管式模芯嘴外圓直徑d′、線芯或纜芯外徑、擠包絕緣或護套厚度等設計。一般設計為d =d′+2倍擠包厚度,並視絕緣(護套)厚度、產品結構要求及塑料的拉伸特性而定。
2)模套定徑區長度l :該尺寸往往根據塑料的成型特性和模芯定徑區外圓柱(模芯嘴)的長度l 而定,一般設計為l =l -(1~6)mm,而且擠包絕緣(護套)厚度小時取下限(即減去值取上限);否則,反之。
總之設計模具時,除考慮材料、加工、使用壽命外,還應滿足下列條件:1)增加模具的壓力,使塑料從機筒進入模具後,壓力增大且均勻穩定,從而增加塑料的塑化和緻密性,提高產品的質量;2)增長模具配合部分的塑料流動通道,使流動中的塑料進一步塑化,從而提高塑料塑化的程度;3)消除模具配合中產生的流動死角,使流道形成流線型,利於塑化好的塑料擠出;4)抽真空擠塑的模具,模芯的承線徑一般應在20~40mm,模套的承線徑一般在15~30mm。
二、工藝配模
配模是否合理,直接影響擠塑的質量和產量,故配模是重要操作技能之一。由於塑料熔體離模後的變化,使得擠出線徑並不等於模套的孔徑,一方面由於牽引、冷卻使製品擠包層截面收縮,外徑減少;另一方面又由於離模後壓力降至零,塑料彈性回復而脹大,離模後塑料層的形狀尺寸的變化與物料性質、擠出溫度及模具尺寸和擠出壓力有關。模具的具體尺寸是由製品的規格和擠塑工藝參數決定的,選配好適當的模具,是生產高質量、低消耗產品的關鍵。
1.模具的選配依據
擠壓式模具選配主要是依線芯選配模芯,依成品(擠包後)的外徑選配模套,並根據塑料工藝特性,決定模芯和模套角度及角度差、定徑區(即承線徑)長度等模具的結構尺寸,使之配合得當、擠管式模具配模的依據主要是擠出速倆的拉伸比,所謂拉伸比就是塑料在模口處的圓環面積與包覆與電線電纜上的圓環面積之比,即模芯模套所形成的間隙截面積與製品標稱厚度截面積之比值,拉伸比:
K=(D -D )/(d -d )
其中 D ――為模套孔徑(mm);
D ――為模芯出口處外徑(mm);
d ――為擠包後製品外徑(mm);
d ――為擠包前製品直徑(mm)。
不同塑料的拉伸比K也不一樣,如聚氯乙稀K=1.2~1.8、聚乙烯K=1.3~2.0,由此可確定模套孔徑。但此方法計算較為繁瑣,一般多用經驗公式配模。
2.模具的選配方法
(1)測量半製品直徑:對絕緣線芯,圓形導電線芯要測量直徑,扇形或瓦形導電線芯要測量寬度;對護套纜芯,鎧裝電纜要測量纜芯的最大直徑,對非鎧裝電纜要測量纜芯直徑。
(2)檢查修正模具:檢查模芯、模套內外表面是否光滑、圓整,尤其是出線處(承線)有無裂紋、缺口、劃痕、碰傷、凹凸等現象。特別是模套的定徑區和擠管式模芯的管狀長嘴要圓整光滑,發現粗糙時可以用細紗布圓周式摩擦,直到光滑為止。
(3)選配模具時,鎧裝電纜模具要大些,因為這里有鋼帶接頭存在,模具太小,易造成模芯刮鋼帶,電纜會擠裂擠壞。絕緣線芯選配的模具不易過大,要適可而止,即導電線芯穿過時,不要過松或過緊。。
(4)選配模具要以工藝規定的標稱厚度為准,模芯選配要按線芯或纜芯的最大直徑加放大值;模套按模芯直徑加塑料層標稱厚度加放大值。
3.配模的理論公式
(1)模芯 D =d+e
(2)模套 D =D +2δ+2△+e
式中:D ――模芯出線口內徑(mm);
D ――模套出線口內徑(mm);
d ――生產前半製品最大直徑(mm);
δ――模芯嘴壁厚(mm);
△――工藝規定的產品塑料層厚度(mm);
e ――模芯放大值(mm);
e ――模套放大值(mm)。
(3)放大值e 或e 的說明。
1)絕緣線芯模芯e 的放大值為0.5~3mm;
2)絕緣線芯模套e 的放大值為1~3mm;
3)生產外護套電纜用模芯e 的放大值、鎧裝電纜為2~6mm,非鎧裝為2~4mm;
4)生產外護套電纜用模套e 的放大值為2~5mm。
4.舉例說明模具的選配
1)生產絕緣線芯3×185mm 的實心鋁導體扇形電纜,其扇形(標稱)寬度為21.97mm(其最大寬度允許值22.07mm),絕緣層標稱厚度為2.0mm。(其最小厚度允許值為2.0×90%-0.1=1.7mm,模芯嘴壁厚為1.0mm,選用模具。
模芯D =d+e =21.97+1.5=23.47(mm)考慮到實體扇形及最大寬度,選取D =24mm。
模套孔徑D =D +2δ+2△+e
=24+2×1+2×2+3=33(mm)
2)生產電纜外護套,其型號為VLV,規格為1×240mm ,電壓為0.6/1kV,
選用模具。該電纜成纜後直徑為23.6mm,護套標稱厚度為2.0mm,取模芯嘴壁厚為1.5mm。
模芯孔徑 D =d+e =23.6+3=26.2≈27mm
模套孔徑 D =D +2δ+2△+e
=27+2×1.5+2×2+4=38mm
3)在實際生產過程中,模具的選配往往在操作規程或生產工藝卡中給出一定的經驗公式,如某廠φ65擠塑機給出的模具選配公式(△為塑料擠包層的標稱厚度)。
擠壓式 模芯(mm) 模套(mm)
單線
絞線 導線直徑+(0.05~0.10)
絞線外徑+(0.10~0.15) 導線直徑+2△+(0.05~0.10)
絞線外徑+2△+(0.05~0.10)
擠管式 模芯(mm) 模套(mm)
絕緣
護套 線芯外徑+(0.1~1.0)
纜芯最大外徑+(2~6) 模芯外徑+2△+(0.05~0.10)
模套外徑+2△+(1.0~4.0)
線芯或纜芯外徑不均時,放大值取上限;反之取下限。在保證質量及工藝要求的前提下,要提高產量,一般模套放大值取上限。
5.選配模具的經驗
1)16mm 以下的絕緣線芯的配模,要用導線試驗模芯,以導線通過模芯為宜。不要過大,否則將產生倒膠現象。
2)抽真空擠塑時,選配模具要合適,不宜過大,若大,絕緣層或護套層容易產生耳朵、起棱、松套現象。
3)擠塑過程中,實際上塑料均有拉伸現象存在,一般塑料的實際拉伸在2.0mm左右。根據拉伸考慮模套的放大值,拉伸比大的塑料模套放大值大於拉伸比小的塑料模套放大值,如聚乙烯大於聚氯乙稀。
4)安裝模具時要調整好模芯與模套間的距離,防止堵塞,造成設備事故。