硬件知識—模具設計加工作者:模具設計 來源:模具設計 日期:2019/10/11 10:06:15 人氣:3247
可能對于沒有接觸過的小伙伴會覺得模具一個是很陌生的事物,其實在我們生活中很容易就可以找到和模具概念相同的東西,比說我們自己做冰棒用的的塑料模型。其實它就算是一種模具,只不過是它是將水冷凍成型,而我們硬件行業常說的模具是將物料熔化注入模具后冷卻成型而已。模具是工業生產上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產品的各種模子和工具。 簡而言之,模具是用來制作成型物品的工具。在硬件行業還有其他的加工方式,不過通常用模具注塑的較多,所以我們本章主要和大家聊一下模具的加工工藝和流程,例如鈑金等其他方式就暫不介紹了。 在模具設計加工的過程中有很多步驟,大致可以分為以下六個方面。因為模具加工的專業性很強,且模具的好壞對最終的產品影響很大,所以本章對其進行詳細介紹,不過在實際工作中除非可以特別的肯定的判斷好與壞,否則請盡量避免外行人指導內行人的情況。 需求分析做任何事情的第一件事都是先分析需求,模具加工也不例外。下面是針對模具行業承接業務時所需要分析的內容,反過來說甲方在設計產品的時候也要根據以下方面分析思考。模具的需求分析主要作用是根據客戶對產品的性能要求、精度要求、材質要求、外觀要求等方面因素確定適合的加工方式、技術指標、模具設計方案等,并對結構設計可行性、客戶要求可行等方面做評估,最后給出模具開發的周期和報價。其分析的方面大致包括以下幾種: 1、制件用途:所制工件的用途,通過用途分析模具的相關要求、特殊性,以及給后續出現選擇性問題提供依據。2、制件工藝性:指零件的形狀、尺寸是否符合對質量、生產率的要求。它是用于評價零件結構設計優劣的重要指標,在保證零件使用性能的前提下,制造該零件的可行性和經濟性。 3、制件材質:不同的材質具備不同的特性,模具設計制造時會根據制件材質考慮相關事宜。 4、尺寸精度:制件的尺寸精度大小對模具所用的鋼料、制造工藝、制造成本有較大的影響,因此在設計制造前需要對制件精度有明確的認識。 5、顏色、透明度:同一個產品中在制造模具的時候會將同一種材質、顏色、透明度的部件盡量放在同一個模具上進行制造,以節省模具制造的成本以及后期注塑時的物料損耗成本、模具調整的時間成本,因此需要明確產品的顏色和透明度要求。 6、使用性能要求:針對不同的使用要會對模具的設計、用料進行特別處理和修改,如運動結構穩定性、抗外力沖擊、使用環境等要求。 7、結構、鑲件合理性:鑲件是指在產品中無法通過模具直接拼合而成的部件,需要通過鑲件的方式進行制造,例如某些圓孔需要通過鑲件的位移來實現,因此結構、鑲件的合理性會直接影響模具設計制造的可行性和質量。 8、外觀后處理:外觀的處理,例如噴油、絲印、曬紋、鐳雕等工藝決定模具的加工處理,因此需要前期明確外觀處理方式和要求。 9、要求公差與物料的匹配度:甲方要求的公差和加工技術、鋼材、物料公差的匹配度,是否可以滿足客戶要求的公差以及需要付出的成本。
模具設計模具設計是將一個產品拆解成不同的部件,然后通過合理的排位、結構設計等方式,設計出可以批量制造相應部件所需模具的過程。在這過程中主要內容包括膠料排位和結構設計兩大部分,下面我們一起來看看這兩個部分的知識點吧! 在一個模具中通常會有復雜的形狀或者多個部件,如何在一個模具中合理的擺放相應的結構及部件就是物料排位所要做的事情。在這個過程中主要考慮以下幾個問題。 1、流道長度:注塑是將熔化的膠料(熔化的原始物料)注入到模具中的過程,在這個過程中膠料所流動經過的通道就叫做流道。流道越短進料的速度就越快,冷凝的過程就越均勻,因此產品的成型效果就越好,同時注塑所用時間就越短,這樣不僅能提高工件的良率還能提高生產的效率。2、澆口:澆口是膠料從流道進入工件型腔最后的一道門,它的大小控制著物料流進型腔的速度,澆口大小和位置會根據物料的特性進行考慮,合理的澆口可以降低表觀粘度使充模更加容易。澆口作為流道至型腔中間最細的一個部分在冷卻過程中是也最快凝固的,因此它在流道泄壓后起到封閉的作用,以免型腔內物料回流。 3、進膠平衡:一個產品上有的部件會復用多個,因此在制作時同樣的一個部件會在一個模具上制造多個,以達到快速生產的目的。因為部件距離主進膠口的位置不同,因此就需要通過流道和澆口的設計實現多個部件的進膠(進料)平衡,從而保證部件生產的一致性。 4、型腔壓力平衡:一個較大工件的型腔需要的進膠量相對是很大的,因此有的時候一個澆口是無法在規定是時間完成進膠的,所以就會設計多個澆口。在多個澆口的型腔中就需要注意型腔內的壓力平衡以免出現某些區域進膠不夠或存在氣泡的問題。 上述是關于膠料排位的知識,下面則是關于模具結構設計方面的內容。 1、注塑機技術規格:注塑機是利用模具和膠料完成一個產品注塑成型的機器,它的規格直接影響到模具的大小,如果你們產品需要一個很大的模具,那么在選擇模具廠的時候就需要有滿足能產品需求的注塑機。2、塑膠工藝性能:是指采用的塑膠原材料的顆粒大小、流動性、收縮性、硬化速率、壓縮率等性能,模具會根據塑膠的這些性能做相應的處理,所以模具設計前要確定所用物料的類型。 3、澆注系統:是指我們上面說的膠道、澆口等機構的系統稱呼。 4、行位機構:是指側向抽芯或側向分型以及復位動作的鑲件或機構,行位機構設計的好壞會影響到注塑時的效率和模具成型的效果。 5、頂出機構:工件在模具中成型后需要將工件和模具進行分離,一般是通過頂針將工件頂出去,頂出機構設計時需要注意著力點的均勻以免對工件造成傷害。 6、溫度控制:膠料是熔化流進工件型腔后降溫冷凝形成的所造工件,冷凝的速度會影響到工件的質量和生產的效率,因此需要根據模具和工件設計溫度控制系統。一般都是通過水冷控制溫度,所以在模具內會設置水的流道,利用水給模具和工件降溫。 7、模具材料:是指制造模具所用的材料,不同模具材料的硬度、特性和應用場景不同,模具的使用壽命也會受制于材料,在選擇模具材料時需要根據產品的物料、產量和特性進行選擇。 關于模具設計部分主要為上述內容,模具的修改代價是非常大的,因此需要盡量和模具廠明確清楚需求多多討教經驗和建議,盡量避免需求或溝通的不明確導致在模具設計上出現大問題。 模具制造模具制造主要分為模具制造流程和模具加工工藝兩方面。我們首先看下模具制造中的流程部分。在一套模具中主要分為模芯(工件的型腔、流道、水道等部分,一般使用較好的材料)、模框(模芯外圍的固定機構,類似我們電腦保護殼的概念,一般使用略差的材料)、其他部件(各種頂針、滑塊、鑲件等部分)這三個部分。通常加工流程為以下方面,當然不同的產品和加工方式不同也略有差距。(注先后關系并非完全如下所示) 在整個模具加工制造的流程中分別會用到不同的加工藝,下面是常用的加工工藝介紹,作為產品經理能夠了解下述加工工藝已經充分滿足工作中的需求了。 1、銑:利用刀具自轉和移動對鋼材做平面加工,其中CNC就是銑的一種方式。2、CNC:利用可編程的數控系統進行自動化的切削加工, 可控制各種動作。 3、磨:利用砂輪旋轉, 工件在磨床工作臺移動加工工件, 加工進給量較少。一般應用于平面, 有些數控磨床可加工弧面。 4、鉆:利用自轉并上下移動鉆銑工件的加工方法。一般用于螺絲孔或其他孔的加工。 5、電火花:利用電極放電腐蝕工件的加工方法, 只能用于加工導電材料。應用范圍包括紋理加工、骨位電極, CNC 加工不到的地方等。 6、線切割:利用銅絲的高速運動, 沿一定軌跡割取工件的方法, 可加工尖角落。銅絲直徑一般為2mm。比火花加工精度高。 7、化學腐蝕:利用化學藥劑腐蝕工件表面的方法,一般用于表面處理。 8、拋光:成型所需膠的要求, 防止拖膠方便出模。也可用于模具外表的處理。 9、還有很多:比如電鑄、仿形銑, 鉸, 鏜, 刨等,我們就不一一介紹了。 有關模具制造的內容就到這里了,作為一個非常傳統的實體行業,想真正的學習理解模具加工制造還是多多進行實際接觸最有效。如果有機會去模具廠,建議大家多多留心多多觀察。 試模—模具檢驗及調試之前我們說過模具的好壞,直接關系了產品的質量,生產效率及成本,所以我們就需要通過試模來發現問題,解決問題。試模通常分為T0、T1、T2、TN等階段,每個階段都有不同的目的。
試模階段會從全方面的測試分析模具問題,并進行針的調試,以發現模具的最優使用參數或問題原因。下面是試模過程中關注的幾個方面。 1、模具機械結構測試:是指在低壓情況下進行模具的開合測試、頂出機構運行的測試、行位(滑塊)的動作測試,主要目的是測試分析模具各個機構運行是否流暢、無卡頓、無異響。此項測試完畢后方可進入下一步測試。2、模具注塑測試:是指對注塑模具內型腔壓力、膠料填充速度和粘度、鎖模力大小(注塑機給模具的擠壓力)、保壓時間(澆口凍結)、模具冷卻時間進行測試,目的是測試出模具最合理的進料速度、粘度、鎖模力、澆口冷卻時間、模具冷卻時間等,以及模具的設計制造是否合理?是否會出現披風、縮水、缺料等現象。 經過測試后會發現一些問題,接下來就要針對問題進行修復和回歸測試了。在產品測試通過后即可進行逐步投入生產,在模具生產過程中以及模具放置時需要對模具進行防銹等方面的養護,一般這項工作都是模具廠來完成,當模具暫時停產一般也是委托模具廠進行養護的工作。到此關于模具方面的知識便告于段落了,模具方面的知識最好還是可以實際接觸才能剛好的理解。 更多知識分享可登陸:www.majima-dent.com/ 上一個:
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