17个模具设计注意事项、设计要点
一、3D与2D分析1、3D结构的分析。
2、2D图面公差、外观、材质分析。
二、开模方向和分型线
每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线,以保证尽可能减少抽芯滑块机构和消除分型线对外观的影响。
1、 开模方向确定后,产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一致,以避免抽芯减少拼缝线,延长模具寿命。
2、 开模方向确定后,可选择适当的分型线,避免开模方向存在倒扣,以改善外观及性能。
三 、拔模角度
1 、适当的脱模斜度可避免产品拉毛(拉花)。光滑表面的脱模斜度应≥0.5度,细皮纹(砂面)表面大于2度,粗皮纹表面大于3度。
2 、适当的脱模斜度可避免产品顶伤,如顶白、顶变形、顶破。
3、 深腔结构产品设计时外表面斜度尽量要求大于内表面斜度,以保证注塑时模具型芯不偏位,得到均匀的产品壁厚,并保证产品开口部位的材料强度。
4、在进行做拔模的时候,注意2D图面公差尺寸的要求,拔模控制在公差范围以内。
四、 产品壁厚
1 、各种塑料均有一定的壁厚范围,一般0.5~4mm,当壁厚超过4mm时,将引起冷却时间过长,产生缩印等问题,应考虑改变产品结构。
2 、壁厚不均会引起表面缩水。
3 、壁厚不均会引起气孔和熔接痕。
4、产品壁厚不均匀的情况下,结构上需要做分化,防止表面产品应力痕。
五、 加强筋
1、 加强筋的合理应用,可增加产品刚性,减少变形。
2、 加强筋的厚度必须≤ (0.5~0.7)T产品壁厚,否则引起表面缩水。
3、 加强筋的单面斜度应大于0.5°,以避免顶伤。
4、正常情况下,为了排气,加强筋在做镶件处理,如果加强筋高度在15MM以上的情况下,在镶件上面加强位,如果能用磨床加工的情况下,可以不做脱模斜度,但模仁一侧的斜度可以做大一点。
六、圆角
1、 圆角太小可能引起产品应力集中,导致产品开裂。
2、圆角太小可能引起模具型腔应力集中,导致型腔开裂。
3、 设置合理的圆角,还可以改善模具的加工工艺,如型腔可直接用R刀铣加工,而避免低效率的电加工。
4 、不同的圆角可能会引起分型线的移动,应结合实际情况选择不同的圆角或清角。
5、产品有装配变形的卡扣位区域时,根部可以追加0.2~0.3MM的R角,防止在装配过程中,卡扣断裂。
七、 孔
1 、孔的形状应尽量简单,一般取圆形。
2 、孔的轴向和开模方向一致,可以避免抽芯。
3 、当孔的长径比大于2时,应设置脱模斜度。此时孔的直径应按小径尺寸(最大实体尺寸)计算。
4 、盲孔的长径比超过10MM,的情况上,控制有效的装配与定位长度,其它的长度追加斜度来增加强度,而以尽量避免,进胶直接充填。
5 、孔与产品边缘的距离一般大于孔径尺寸,防止模具上存在尖铁与薄铁。
6、直径大于10MM的通孔情况下,最好做排气孔。
7、有孔的区域都会存在一个结合线,在条件允许的情况下,做镶件,增加气。
八、 注塑模的抽芯、滑块机构及避免
1、 当塑件按开模方向不能顺利脱模时,应设计抽芯滑块机构。抽芯机构滑块能成型复杂产品结构,但易引起产品拼缝线、缩水等缺陷,并增加模具成本缩短模具寿命。
2、设计注塑产品时,如无特殊要求,尽量避免抽芯结构。如孔轴向和筋的方向改为开模方向,利用型腔型芯碰穿等方法。
九、 嵌件
1 、在注塑产品中镶入嵌件可增加局部强度、硬度、尺寸精度和设置小螺纹孔(轴),满足各种特殊需求。同时会增加产品成本。
2 、嵌件一般为铜,也可以是其它金属或塑料件。
3 、嵌件在嵌入塑料中的部分应设计止转和防拔出结构。
如:滚花、孔、折弯、压扁、轴肩等。
4 、嵌件周围塑料应适当加厚,以防止塑件应力开裂。
5 、设计嵌件时,应充分考虑其在模具中的定位方式(孔、销、磁性)
十、 标识
1、产品标识一般设置在产品内表面较平坦处,并采用凸起形式,选择法向与开模方向尺可能一致的面处设置标识,可以避免拉伤。
2、年月章最好是独立,方便每年更换。
十一、 注塑件精度
由于注塑时收缩率的不均匀性和不确定性,注塑件精度明显低于金属件,不能简单地套用机械零件的尺寸公差应按标准选择适当的公差要求.我国也于1993年发布了GB/T14486-93 《工程塑料模塑塑料件尺寸公差》,设计者可根据所用的塑料原料和制件使用要求,根据标准中的规定确定制件的尺寸公差。
同时要根据工厂综合实力,同行的产品的设计精度来确定适合的设计公差精度。
十二、 注塑件的变形
1、提高注塑产品结构的刚性,减少变形。
2、尽量避免平板结构,合理设置翻边,凹凸结构。
3、设置合理的加强筋。
十三、扣位
1、将扣位装置设计成多个扣位同时共用,使整体的装置不会因为个别扣位的损坏而不能运作,从而增加其使用寿命,再是多考滤加圆角,增加强度。
2、是扣位相关尺寸的公差要求十分严谨,倒扣位置过多容易形成扣位损坏;相反,倒扣位置过少则装配位置难於控制或组合部份出现过松的现象。解决办法是要预留改模容易加胶的方式来实现。
十四、 焊接(热板焊、超声波焊、振动焊)
1、 采用焊接,可提高联接强度。
2 、采用焊接,可简化产品设计。
3、外观件超声波焊接的情况下,防止上下面的段差,以及超声波溢胶,设计时单边做好预留0.25MM以上平面。
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十五、 合理考虑工艺和产品性能之间的矛盾
1 设计注塑产品时必须综合考虑产品外观、性能和工艺之间的矛盾。有时牺牲部分工艺性,可得到很好的外观或性能。
2 结构设计实在无法避免注塑缺陷时,尽可能让缺陷发生在产品的隐蔽部位。
十六、螺丝柱孔径与自攻螺丝直径的关系
自攻螺丝 螺丝柱孔径
M2 1.7mm
M2.3 2.0mm
M2.6 2.2mm
M3 2.5mm
十七、BOSS的设计原则:
1、 支柱尽量不要单独使用,应尽量连接至外壁或与加强筋一同使用,目的是加强支柱的强度及使胶料流动更顺畅。
2、 支柱高度一般是不会超过支柱直径的两倍半。因过高的支柱会导致塑胶部件成型时困气(长度太长的情况下,易变形,充填不满、在装配时易开裂)。
3、 支柱高度若超过支柱直径的两倍半,尤其是远离外壁的支柱,加强支柱的强度的方法是使用加强筋
4、 BOSS的形狀以圆形为主﹐其它形狀則加工不易
5、 BOSS的位置不能太接近轉角或外側壁,应与产品外壁保持一段距离
6、BOSS周圍可用除去部分肉厚(即开火山口)來防收縮下陷
7、BOSS的拨模角度:外径尽量控制在0.5~1°,内径有效装配面尽量为零度。
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