制约我国模具业的发展的三大原因

    模具是国民经济的基础工业,模具工业的发展水平从某种意义上来说代表着一个国家的工业发展水平。我国重点发展的汽车、电子、通讯、航空航天等行业的产品有80%以上的零部件是由模具加工成型的。由于模具自身的特点,现代模具企业大多体现出技术密集、资金密集和高素质劳动力密集以及高社会效益的特点,模具制造业已成为高新技术制造产业的一部分。

1、模具行业发展迅猛

    在当今制造业快速发展的前提下,随着中国成为制造大国,成为模具制造大国,国内模具业得到迅猛发展。中国模具产业已接近1000亿元的大关,已经形成了巨大的生产规模。以北京地区的模具企业为例,北京现有模具企业达到200多家,每年可以生产几十万套模具。据北京模协的一位领导介绍,目前北京地区重点发展的汽车、电子、节能环保等行业都需要大量的模具工业的支持,当然,这样也会促进北京地区模具制造业的快速发展。尽管北京地区模具企业的发展良莠不齐,但还是涌现出了比亚迪汽车冲压模具、长城牡丹塑料挤出模具、康迪普瑞精密多工位级进模具等代表性企业和产品。

从2009年我国模具发展的水平来看,模具行业发展的表现有:大型级进模长度已超过3m,精密级进模已可与2000次/min高速冲床匹配;热流道模具和气辅模具有的已达国际水平;在CAD/CAM技术得到普及的同时,CAE技术应用越来越广,CAD/CAE/CAM一体化技术得到发展,并取得较好成果;模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现,专利数量增多。

    多工位级进模和精冲模代表了冲压模具的发展方向,精度要求和寿命要求极高,主要为IT电子信息产业、半导体精密组件、端子连接器、手机外壳等配套。据北京一家IT模具企业负责人介绍,IT模具在国内已有相当的基础,并已引进了国外先进的技术和设备,个别企业生产的产品已达到世界水平,但大部分企业仍有较大差距,总量也供不应求,进口较多。对于为超大规模集成电路配套、为引线脚100以上及间隙0.2mm以下的引线框架配套、为精度5mm以上的精密微型连接件配套、为直径1.6mm以下的微型马达铁芯配套及为显像管和电子等配套的精密模具是发展的重中之重。

    有关专家预测,今后模具产业发展的重点是既能满足大量需要,又有较高技术含量,特别是目前国内尚不能自给、需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势,因此对于出口前景好的模具产品也将成为发展的重点。

2、人才成为制约模具产业发展的瓶颈

    在北京模协的一位领导看来,中国模具产业的设备、材料以及软件等都能从国外进口,这些和国外并没有差距,只要愿意投入,这些都可以上是世界上最好的。业界普遍认为,我国模具产业和发达国家的模具产业相比,真正缺的是人才,是工艺,是管理。就拿管理来说,国外先进的管理,一个人可以同时操作三四台机床,最多的可以达到8台,管理水平高,人员素质高,基本可以实现无人化作业。但中国的模具产业还不能,因为中国这样的人才还比较少。北京一家IT模具企业的负责人认为,现在的年轻人大都不愿意深入现场,不愿意吃苦。在模具加工行业,尤其需要经验丰富的工程技术人员,需要他们大量的实践经验。在模具加工业,有一个很普遍的现象,就是一些老师傅、老专家,已经六七十岁了还忙碌在第一线,因为企业需要他们宝贵的经验。

    很多人迷信先进的生产设备,认为只要有了大量的进口设备,就能生产出高端、精密的模具。尽管事实也确实是如此,我们还需要从国外引进大量的电火花机、线切割机、精密磨床、加工中心等高端、精密的加工设备。但并不是只要有先进的设备和软件,我们就能一下子变成模具制造强国。国外的合格的人才,不仅能够操作各种机床,还能进行模具设计,编写加工程序,在加工过程中能及时发现不妥之处并进行完善和修改,可以说,这样的人才才是模具产业最需要的人才。

    目前,模具设计人才和CNC数控加工人才,已成为人才市场上的紧缺。就广东省东莞市而言,“东莞市万名模具设计人才培养工程”已为东莞培养各类技能型人才19563人。据智通人才市场统计,近年来模具企业在大量采购数控设备的同时,更迫切需要大量的模具设计、数控编程、数控机床操作和维护的技术人员。然而,人才市场上的这类人才储备并不大,企业要在人才市场上寻觅合适的人才显得比较困难。有统计数据显示,仅东莞的模具人才需要缺口就在50000名以上。

3、管理制度亟待完善

    人员精简,“瘦”型管理,已经-成为模具制造发达国家的人员管理模式。欧美等发达国家的模具企业大多数规模不大,员工人数超过百人的较少,模具企业人数一般都在20~50人。企业各类人员的配置十分精简,一专多能,一人多职,企业内部看不到闲人。精益生产、“瘦”型管理的思想得到了较好的体现。而国内大多数模具企业,在人员管理、人员素质方面,都还存在严重不足,这也是中国模具企业和发达国家相比差距的真正根源。

    欧美的模具企业,大多数都是围绕汽车、电子等产业对各类模具的需求,确定自己的产品定位和市场定位。为了在市场竞争中求生存、求发展,每个模具厂家都有自己的优势技术和产品,并都采取专业化的生产方式。欧美大多数模具企业既有一批长期合作的模具用户,在大型模具公司周围又有一批模具生产制作厂家。这种互惠、互利、共赢、共存的合作伙伴关系,有的已持续了30~40年。

采用先进的管理信息系统,实现集成化管理,已成为模具企业发展的趋势。欧美的模具企业,特别是规模较大的模具企业,基本上实现了计算机管理。从生产计划、工艺制定,到质检、库存、统计等,普遍使用了计算机,公司内各部门可通过计算机网络共享信息。在中国,也早就有专家呼吁要加强信息化和信息化管理,但时至今日,还有大多数企业生产管理手段落后,和信息化、自动化还相距甚远。

    可喜的是,在中国很多模具企业里,研发、创新能力已经有了很大的提高,很多新技术也得到了广泛的应用。如三维设计技术的研发和应用、信息化管理技术的研发应用、双料(色)注塑技术的研发与应用、等厚焊接板的冲压成形技术、高强板热压成形技术等。随着模具企业对人才和管理的重视,随着各种新技术在模具产业的应用,模具产业必将迎来蓬勃的发展时期。

欧美模具设计制造要求

整体要求:

1.
模胚:采用“LKM”模架。

2.
导柱倒装(前模导柱,后模导套)。

3.
面板和A板之间必须有两枚管钉作管位。

4.
顶针板必须要有导柱(即中托司)。

5.
钢材:常用加硬材料:LKM2083、LKM2344、LKM2767.一般加硬至52~54HRC。

6.
定位环:定位环要高出面板4mm,若有隔热板时定位环要高出隔热板4mm。
常用定位环直径:?90、?100、?110、?120、?125、?150、?160。

7.
唧嘴圆弧:常用FLAT(即平的)和R15.5
两种。唧嘴圆弧的开口最小保证:?3.5mm。

8.
顶针、司筒采有“DME”“HASCO”标准。

9.
水口:常用潜水和热流道(常用DME、MasterFlow)

10.
滑块:
滑块要做定位、限位.(常用波珠螺丝、弹簧定位,杯头螺丝限位)。

11.
压块:压块螺丝常用杯头螺丝和平头螺丝。

12.
斜顶:斜顶要做导滑块和耐磨块,材料采用青铜。

13.
连接块:见图示。

14.
运水塞:采有“HASCO”的1/4”BRS和1/8”BRS两种。

15.
运水内接孔:模具上下要加工,
模具左右不要加工.常用规格:?20×20、?25×20.。

16.
标识:常有零件名称、零件号、公司名称、型腔标识、材料标识、可回收标识、日期章。

17.
模具表面要求:Sparkerusion(火花纹)、Polished(省模)、Photoetched(蚀纹)。

18.
模胚A、B板之间要有锁模块(两个)。

19.
模具包装采用黄油、透明塑胶袋、消毒木箱。

20.
模具标签:模具号、零件号、产品名称、制造日期、模具重量。

(模架图例)

模具设计之滑块设计实例

模具设计之滑块设计实例

浇注系统:

1.
所有水口都必须自动切断,自动掉落.浇口一般采用”潜水”或热流道,如采用顶针位进胶,必须如图例.

2.
唧嘴必须用加硬材如SKD62,硬度必须HRC52左右,
唧嘴圆弧有”平”
; “
R15.5”等,公差为(+1.0,-0.5),
唧嘴圆弧的开口大小最小应保证:3.5mm.(离端面的参考尺寸为3mm)

3.
唧嘴如自己制作,请用加硬材料如”
ASSAB8407, LKM2767,LKM2083”等,硬度必须HRC52左右,并且内孔一定要抛光,

4.
定位环尺寸有“?90”;”?110”
; “?125”
;”?160”
,离码模板高度一般为:
4.0mm,公差为(+/-0.5),
详情请见”技术要求”,最大倒角为1
X1mm

5.
浇口离零件胶位的最小距离应保证:1.5mm

6.
如用可旋转浇口,分流道形状请用“梯形”

7.
胶口设计请注意布局合理,顶出平衡.

 模具设计之滑块设计实例

顶出系统:

  1.     顶针应采用HASCO标准,
    顶针孔应有避空位,
    前端配合位长度可设计为15mm.在顶针板内每边至少须避空0.25mm,见图例.
    顶针必须能用手轻松可推动.顶针离型芯边缘的距离最小为:1mm

  2.     特别是”扁顶”需要加避空位.

  3.     顶针板必须有四根导柱,不需用弹簧.
    并且在顶针板上固定一个如”M16”
    的连接块,
    见图,螺纹孔一定要顶针板垂直.
    如模具比较大,必须采用球轴承,如HASCO
    Z系列.

  4.     顶针顶出时不能有变形或翘起.即整个零件需平衡顶出.

  5.     顶针痕所形成的阶梯通常必须控制在0.10mm以内.

模具设计之滑块设计实例

(顶针避空图例)

模具设计之滑块设计实例

(连接块图例)

高速冲压防冲孔废料回跳方法

    在高速冲压中,既要防止冲孔废料向下落料不畅的问题,也要预防冲孔废料向上回跳问题。冲孔废料回跳到凹模表面上来,会对冲压件表面产生不良压痕,或随条料进给到后道工序,引发叠片冲压的碰刃口事故,加快模具刃口的磨损速度,影响模具总体寿命。
    高速冲模设计要首先预防考虑废料回跳的问题,等模具试冲后发现存在废料回跳问题,那时再考虑办法解决问题就麻烦了,轻者要报废一批模具零部件,重者拖延模具交货期损失更大。

1 造成冲孔废料回跳的原因分析
    造成高速冲压冲孔废料回跳的主要原因,细分析不外乎有:
1.1  油膜粘连
    为让凸、凹模在高速冲压过程中具有良好的润滑性,减少凸、凹模与被冲压材料因高速摩擦产生金属粘连,常采取在冲模滑动部分以及被冲条料上涂加润滑油的措施。润滑油可以带来很好的润滑效果,但也会在冲头顶端和冲孔废料间产生一种油膜粘附的作用,尤其对软薄材料的冲压加工,常会因油膜粘连而引起废料回跳的现象。
1.2  真空吸附
    在冲压软质材料时,紫铜、铝等材料在冲压过程中产生挤压塑性变形,常会使冲头顶端和废料间挤压成一个真空状态,这种真空状态具有一定的吸附力,也常将冲孔废料带出凹模表面,形成废料回跳现象。
1.3  冲头钝化引发的废料包裹
    当冲压达到一定的冲次后,冲头刃口会产生钝化现象,刃口不再锋利,而变成一个很小的R圆角,与冲孔废料就会产生挤压拉深变形的废料包裹现象,形成废料对已钝口的冲头形成一种包裹夹紧力,冲孔废料也会随冲头带出凹模表面,形成废料回跳现象。
  1.4  磁性吸附
  冲模上模刃磨后,由于没有进行反复多次的退磁操作程序,使冲模上模带有很强的磁性吸附力,当被冲压对象是硅钢片等易磁性吸附材料时,就会因冲模上模的磁性吸附力带出冲孔废料,形成废料回跳现象。

2 解决冲孔废料回跳的三条思路
    解决冲孔废料回跳现象,在模具设计上有三条思路可以采用,即1、在冲头凸模设计上巧加考虑。  2、在冲头、凸模端考虑附加顶出装置。3、在凹模刃口的设计形式上,采取毛糙面等有效措施。
2.1 冲头凸模设计上的有效措施
    为防止冲孔废料回跳,在冲头、凸模的设计上有三项措施可以考虑,即——最小间隙防跳法、加长冲头推入法、以及采取斜刀口的废料回弹撑紧法。
2.1.1 冲头采用最小间隙法防回跳
    最小间隙法防废料回跳,应用于具有一定厚度的冲压件比较有效。一般冲压材料间隙取值范围如表1所示,为防废料回跳,可将凸、凹模配合间隙选取间隙范围的最小下限值,使冲件断面有两次光亮带,冲孔废料留在凹模孔内的张紧力相对更大,不会轻易产生废料回跳现象。

被加工材料  间隙范围为材料厚度 ﹪
  铁      5—10 
  不锈钢       7—11
  铜      3—9 
  黄铜      4—9
  磷青铜      5—10
  铝      4—8

  表1 常用冲件材料的间隙取值范围
2.1.2 加长冲头推入法
    对大间隙的模具,采用加长冲头的长度,相比其他凸模更深进入凹模孔内,将废料推入凹模孔内更深的位置,同样是防止废料回跳的简单有效方法。但,冲头进入凹模刃口过深,对小间隙模具来讲,就容易增大刃口碰伤的发生概率,对模具的装配和每次磨刃口,也会带来很大操作上的不便。如冲头尺寸大的话,应尽可能采用安装顶料销,靠顶料销将废料推入凹模的更深位置。
2.1.3 斜刀口废料回弹撑紧法
    凸模采用斜刀口的形式防止废料回跳,见图1,适用于磷青铜等弹性系数好的材质,废料随斜刀口的角度弯曲冲裁分离后,有一个弯曲弹性回跳的变形,正好在凹模孔内形成一个回弹撑紧的作用力,将废料撑紧在凹模孔内,有效阻止废料向上回跳。见图1
2.2 防废料回跳的冲头凸模顶出装置
    防废料回跳的冲头凸模顶出装置常见有二种;微型的硅橡胶块顶出和借助弹簧力的顶料销顶出。
2.2.1 硅橡胶块顶出
    见图2,硅橡胶块顶出常用于冲头直径小于¢6mm以下,在无法安装弹簧顶出销装置时选用,可在小冲头顶端打一盲孔,并加工成有一定的倒退拔斜度,用以防止孔内安装的硅橡胶块脱落。硅橡胶块顶出设置,主要针对防润滑油粘连、防真空吸附等因素造成的废料回跳,适用于薄型冲压材料。见图2

模具设计之滑块设计实例

2.2.2 弹簧顶料销装置 
    弹簧顶料销装置可用于¢6mm以上的冲头内安装,具有更大的顶出力。在完成冲裁分离后,顶料销会把冲孔废料推进在更深的凹模部位,防止废料回跳,结构为在冲头内安装顶料销,顶料销后安装弹簧,弹簧后为闷头螺丝。

2.3  防废料回跳的凹模刃口设计
    在凹模刃口设计上,也有三种防废料回跳的方法,即——凹模直刀口法、凹模刃口壁毛糙面法、凹模刃口端倒退拔法。2.3.1 凹模直刃口
    凹模采用直刀口法,能增加冲件废料在直刃口中的摩擦系数,防止废料向上回跳。但直刀口的尺寸如太宽,又会增加废料向下排出的阻力,要统筹兼顾。
2.3.2凹模刃口壁毛糙面法
    为防冲孔废料的回跳,有时特意设计凹模刃口壁的毛糙面加工,见图3,我们知道各加工工艺的毛糙度效果,线切割加工要比磨削加工毛糙、电火花加工要比线切割加工毛糙,为防废料回跳,我们可以尽量选择毛糙度大的加工工艺手段,在凹模刃口壁上形成毛糙度大的摩擦阻力效果,防止废料回跳。
    现已有采用超硬合金的放电涂层工艺,使凹模刃口壁溶有一层增加摩擦系数的耐磨涂层麻点,能有效防止冲孔废料的向上回跳。见图3

模具设计之滑块设计实例

2.3.3 凹模刃口倒退拔法
    凹模端口一定尺寸采用加工成倒退拔刃口的形式,适用于一定厚度材料的冲压件,见图4,凹模刃口端的一定尺寸带加工成倒喇叭口斜度的刃口形式,使冲件按凹模喇叭口大一点的尺寸断裂分离后,废料的外形尺寸大于往下推进的凹模刃口带尺寸,废料以一定的过盈量被凸模推入凹模更深位置,与凹模孔形成过渡紧配合,有效防止废料回跳现象。见图4

模具设计之滑块设计实例

    当然,防止冲孔废料回跳除上述三种模具结构上的设计措施外,作为模具外的因素,还可以尽量少用潤滑油,减少因油膜粘连而产生废料回跳的发生概率。认真做好每次刃磨后的退磁工序,减少因磁性吸附造成的废料回跳的发生概率,有条件的话,可采用压缩空气脱料装置,等等。

槽钢缺口的成形落料工艺及模具

1 零件及原工艺分析  
    图1所示零件为我厂产品搅拌机底盘上用的槽钢,加工缺口后搭接锁紧装焊,工艺上要求保证该零件下料时的长度和缺口尺寸以便于下道工序的装焊。我厂生产该零件的原工艺如下:  

模具设计之滑块设计实例
图1 槽钢零件图  

  工艺1 锯床下料,划缺口线手工气割,清渣修磨。
  工艺2 锯床下料,冲床冲制缺口。
  工艺3 冲床下料,冲床冲制缺口。
  以上三种工艺比较,工艺1劳动强度大,生产效率低,产品质量差;工艺2由于冲模是冲单头结构,每次只能冲槽钢一侧缺口,侧向力不能相互平衡,这种冲裁会使凸模受侧向力作用而产生一定的挠度,引起冲裁间隙不均匀,从而会导致凸凹模相撞;又因为在冲裁时侧向力的大小是变化的,使凸模在交变载荷的作用下很容易折断,一般2000次左右就要修磨一次。工艺3采用冲床下料和冲缺口,虽然冲床下料保证了零件的长度尺寸,但冲缺口模具仍是冲单头的结构,并没有改变工艺2受力不均匀的弊端,且工序繁琐,需更换模具分两次冲裁,效率提高不大。本模具就是针对原工艺的不足而设计的一种能冲缺口下料合二为一的一次成形模具。  
2 模具结构及动作原理  
  图2所示为模具结构图,设计成冲双头,把两件合并起来冲,一次完成两端头的缺口冲裁。由于刃口对称分布,冲裁时凸模四周受力平衡,从而消除了侧向力的影响,使模具及冲床滑块受力均衡而平衡工作。另一方面,因冲缺口是非封闭冲裁,卸料力非常小,故可不设计卸料装置,方便操作,模具结构因无侧向装置,对称分布而简单,便于模具加工、制造和调整。  

模具设计之滑块设计实例
图2 模具结构图  

  模具工作过程如下:冲压前先将槽钢通过辊轮18送至定位装置20定位,冲压时滑块下压,凸模1、3与侧模17作用,首先将槽钢两翼板剪开;继续下压剪至槽钢底部圆弧处时,再由凸模1、2、3与凹模15、16作用,作最后冲切,将废料与工件分开,废料从冲模下出料口出料,滑块上升,完成一次冲制过程。送进料定位后再冲制一次,就可得到完整的工件。  
3 主要零件设计  
  由于模具工作时是先剪两翼板,再完成最后分离,因此凸模与侧刃剪切两翼板的作用时间最长,这样就不可避免地造成模具刃口部分局部摩擦严重,从而使模具局部温度升高,我厂生产该槽钢零件的单台数量多,批量较大,而模具寿命不会很长,需经常拆卸修磨和更换,因此,本模具在结构上设计成快换式结构。由于凸、凹模整体结构较为复杂,制造困难,为便于加工和制造,凸、凹模均设计成镶拼结构。
  在图2结构图中凹模15、16与四块侧模17构成了凹模工作部分,凹模的刃口尺寸采用分开加工,将间隙加在凹模上,使用磨损后可直接更换,而不需与凸模相配来调整间隙,方便模具更换和工人操作。为防止凹模在工作时窜动,在凹模拼块上设计一凹槽,与凹模支座13上的凸台相拼合,取小间隙配合H7/h6,这样也解决了凹模磨损后互换的定位问题。
  凸模拼块结构由图2中1、2、3组成,通过螺钉联接起不,然后再用螺钉紧固在凸模固定板7上。凸模便与凸模固定板采用小间隙配合H7/h6,于调整和更换,凸、凹模的间隙均匀性由导柱导套8、9来保证。凸模拼块1、3上的两35°斜面为剪切槽钢翼板的刃口,也是生产中磨损最严重的部位,选用Cr12MoV材料,淬火硬度在HRC58~62范围内,可提高模具刃磨寿命至8000次左右。凸模拼块2为中间切断槽钢的落料凸模,宽度值取25mm为宜,太小则强度不够,太大又浪费槽钢材料,在其底部磨出一定的斜度,高度大概一个板厚左右,使其成为斜刃冲裁,冲制效果更好。
  四件侧模17设计成对称形状,四棱边均可作为刃口,当一边磨损后,可旋转安装,继续使用。这种结构可提高侧模寿命和互换性。

几个手机结构设计的注意事项

1、手机之卡勾的设计问题

    卡勾以前是打通的(如图1),这样导致强度不够,容易破裂,ALT(Accelerate Life Test)时无法通过,现在改成封闭式(如图2),加上0.3mm的肉厚,这对于强度有相当大的帮助。

模具设计之滑块设计实例       模具设计之滑块设计实例                           

图1  改进前的卡勾                图2  改进后的卡勾

2、美工线设计问题

    手机上美工线一般有以下两种(图3、图4):

模具设计之滑块设计实例         模具设计之滑块设计实例

         图3  美工线截面图1            图4 美工线截面图2

    图中的(1)、(2)尺寸根据客户的需要给出,一般为0.3~0.5mm。

3、表面效果

    手机外壳UG产品设计时一般会经咬花处理,咬花有深浅之分,如VDI22较浅,VDI27较深,当采用较深咬花时,即使不喷漆,也不会看见结合线,而采用较浅的咬花,不喷漆,就会看见结合线,影响外观。(现在有一种喷砂处理,可以较好地解决塑胶成型过程留下的结合线等瑕疵)

4、按键的设计问题

    手机按键按照材质可以分为以下几种:(1)橡胶按键;(2)塑胶按键;(3)Plastic + Rubber 按键,如图5,两种材料之间用胶水粘合;(4)外层为PC film,内部为橡胶,同样用胶水粘合。

模具设计之滑块设计实例

                图5  Plastic + Rubber 按键

    采用不同类型的按键会带来不同的手感,相对而言,较硬的材质手感更好.

该文章所属专题:手机设计

各种常用塑料件的脱模斜度推荐值

    各种常用塑料件的脱模斜度推荐值

模具设计之滑块设计实例

塑 料 件 种 类

脱模斜度α

热固性塑料压塑成型

1°~1°30′

热固性塑料注射成型

20′~1°

聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯

30′~1°

ABS、改性聚苯乙烯、尼龙、聚甲醛、氯化聚醚、聚苯醚

40′~1°30′

聚碳酸酯、聚砜、硬聚氯乙烯

50′~1°30′

透明聚苯乙烯、改性有机玻璃

1°~2°

 

塑料件中加强筋的形状尺寸及其作用

1.加强筋的作用
  (1) 在不加大制品壁厚的条件下,增强制品的强度和刚性,以节约塑料用量,减轻重量,降低成本。
  (2) 可克服制品壁厚差带来的应力不均所造成的制品歪扭变形。
  (3) 便于塑料熔体的流动,在塑料制品本体某些壁部过薄处为熔体的充满提供通道。
2 .加强筋的形状及尺寸
  塑料制品上加强筋和凸台的形式和应用如下图所示。

模具设计之滑块设计实例

    加强筋尺寸参数如下图所示。

模具设计之滑块设计实例

塑料制品中加强筋的设计要点

(1) 用高度较低、数量稍多的筋代替高度较高的单一加强筋,避免厚筋底冷却收缩时产生表面凹陷。当筋的背面出现凹陷影响美观时,可采用装饰结构予以遮掩。

模具设计之滑块设计实例
模具设计之滑块设计实例

    (2) 筋的布置方向最好与熔料的充填方向一致。
    (3) 筋的根部用圆弧过渡,以避免外力作用时产生应力集中而破坏。但根部圆角半径过大则会出现凹陷。

    (4) 一般不在筋上安置任何零件。

    (5) 位于制品内壁的凸台不要太靠近内壁,以避免凸台局部熔体充填不足加强筋在防止制品变形、增加制品刚性方面的应用如下图所示。

模具设计之滑块设计实例

模具设计之滑块设计实例

塑料制品壁厚的设计及不同塑料壁厚推荐值

    确定合适的制品壁厚是制品设计的主要内容之一。
1、 制品壁厚的作用
(1) 使制品具有确定的结构和一定的强度、刚度,以满足制品的使用要求。
(2) 成型时具有良好的流动状态(如壁不能过薄)以及充填和冷却效果(如壁不能太厚)
(3) 合理的壁厚使制品能顺利地从模具中顶出。
(4) 满足嵌件固定及零件装配等强度的要求。
(5) 防止制品翘曲变形。

2 制品壁厚的设计
(1)基本原则–均匀壁厚。即:充模、冷却收缩均匀、形状性好、尺寸精度高、生产率高。在满足制品结构和使用要求的条件下,尽可能采用较小的壁厚。
(2) 制品壁厚的设计,要能承受顶出装置等的冲击和振动。
(3) 在制品的连接固紧处、嵌件埋入处、塑料熔体在孔窗的汇合(熔接痕)处,要具有足够的厚度。
(4) 保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚。
(5) 满足成型时熔体充模所需壁厚,既要避免充料不足或易烧焦的薄壁,又要避免熔体破裂或易产生凹陷的厚壁。制品上相邻壁厚差的关系(薄壁:厚壁)为:
  热固性塑料:压制1:3,挤塑1:5
  热塑性塑料:注塑1:1.5
  当无法避免不均匀的壁厚时,制品壁厚设计可采用逐步过渡的形式,或者改制成两个制品然后再装配为一个制品等方法。

模具设计之滑块设计实例

    制品壁厚的设计可参照下表
模具设计之滑块设计实例

模具设计之滑块设计实例

塑料制品中孔的设计

    孔的形式很多,主要可分为圆形孔和非圆形孔两大类。

模具设计之滑块设计实例

  根据孔径与孔深度的不同,孔可用下述方法成型:
(1) 一般孔、浅孔,模塑成型。
(2) 深孔,先模塑出孔的一部分深度,其余孔深用机械加工(如钻孔)获得。
(3) 小径深孔(如孔径d<1.5mm),机械加工。
(4) 小角度倾斜孔、复杂型孔,采用拼合型芯成型,避免用侧抽芯。
(5) 薄壁孔、中心距精度高的孔(孔系),采用模具冲孔,以简化塑模结构。

    塑料制品中孔的设计要点:

(1) 孔与孔的中心距应大于孔径(两者中的小孔)的2 倍,孔中心至边缘的距离为孔径的3 倍。热塑性和热固性塑料制品的孔心距、孔边距还可参见图2-40 和表2-16。

模具设计之滑块设计实例
模具设计之滑块设计实例

(2) 孔周边的壁厚要加大,其值比与之相装配件的外径大20%~40%,以避免收缩应力所造成的不良影响。
(3) 制品壁上的孔(即孔轴线与开模方向相垂直),为避免侧向抽芯,可用图2-41 中的侧壁凹槽代替。但图中的m-n 面的加工难度加大。

模具设计之滑块设计实例

(4) 塑料熔体围绕型芯流动汇合而形成塑料制品孔时,会在孔的边缘熔体汇合处形成熔接痕,熔接痕的存在削弱了制品的强度。解决的措施有:
  1) 孔与孔之间应适当加大距离,以避免熔接痕的重合连接。
  2) 型孔按盲孔设计,留有1/3 壁厚的连皮,以便让熔体从型芯头上越过,使之不出现熔体汇合的熔接痕。最后钻(冲)掉孔的连皮。
  热塑性塑料和层压酚醛塑料的薄壁孔形件(如散热器窗),可用冲裁模冲压出型孔。
(5) 需要钻孔的制品,模塑孔时应做出钻头的定位或导向部分的形状

模具设计之滑块设计实例

模具设计之滑块设计实例

(6) 自攻螺纹孔、沉头螺钉孔的锥面孔,为防止孔表面破裂,锥面始端距表面应不小于0.5mm。

模具设计之滑块设计实例