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一、3D与2D分析' x4 _; Z+ H ~, e$ C8 \" V: U. X b
1、3D结构的分析。
( G3 h4 d* U1 v5 U6 r' I ]2、2D图面公差、外观、材质分析。! c. ^+ F2 V: g, y; S- C
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二、开模方向和分型线
# E! {# b+ z8 x- K$ d! x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。# J3 m, }; E+ o% t
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。1 o/ G9 }$ {7 d+ T. S" T" O5 O
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。
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三 、拔模角度# q1 c& j3 Y6 j# Z% Y {
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。
- w; w0 a- u# q. w2 、适当的脱模斜度可避免产品顶伤,如顶白、顶变形、顶破。7 ~/ ~' @+ L E4 J P- }4 a# x
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。- [( r9 u0 W2 G# g- G+ [
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。 [. J! _" ]* }- O& {* J$ N
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四、 产品壁厚' y& G+ z* O/ s& v( H" {7 m
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。
* ]' M# f1 D; M0 E2 、壁厚不均会引起表面缩水。
) r" u: ]' B: P; w8 M0 v. L3 、壁厚不均会引起气孔和熔接痕。
! ^8 e @' n ?0 ^6 N4、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。
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" B/ k. c) {7 \# N* W8 [0 v五、 加强筋
; m8 @" ^) u8 v w6 G( F- X) _1、 加强筋的合理应用,可增加产品刚性,减少变形。
& R& V! X1 X' m2、 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。
& x$ r0 W3 C; `/ J9 g! x3、 加强筋的单面斜度应大于0.5°,以避免顶伤。5 D. s6 c! ~9 L3 J6 N1 x0 \
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。
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六、圆角" c/ n2 w3 c7 ?- n# b! U; ~
1、 圆角太小可能引起产品应力集中,导致产品开裂。% u; C" \5 V; F2 G* L9 j, h
2、圆角太小可能引起模具型腔应力集中,导致型腔开裂。
9 f0 s; D8 G, z0 X5 K$ Z; }8 {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。/ u8 x, K0 z% ?, x# U
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。* M3 H; c6 P( }+ \* k, z- T
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。
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' j- f: O) J8 @& E* G" O/ U七、 孔7 Y, x; a( n# n0 d
1 、孔的形状应尽量简单,一般取圆形。8 Q9 [8 i: n7 v. H* A
2 、孔的轴向和开模方向一致,可以避免抽芯。* S4 y2 h) q, M7 n
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。7 m1 B5 b! g7 M# M
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。: R8 O# W& K( y% }1 p8 U( e* E
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 I( V+ Y' T3 T$ X; d5 t5 F. R
6、直径大于10MM的通孔情况下,最好做排气孔。
% Q% c+ O0 h+ c7、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。
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! L6 a1 k9 N8 ~7 p* ?' ^八、 注塑模的抽芯、滑块机构及避免1 B: M. `3 B( v9 {- j, N E! M6 Y: I
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。
& v! f! a, i7 u z/ ^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。
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九、 嵌件9 k F/ K: x9 J% Q# L1 @ R, @
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。
6 ?& [9 c9 T; F2 、嵌件一般为铜,也可以是其它金属或塑料件。
' x, l! N$ R0 L3 、嵌件在嵌入塑料中的部分应设计止转和防拔出结构。" e6 a9 Q6 [2 X% p: h5 B
如:滚花、孔、折弯、压扁、轴肩等。
/ n: O0 F' c+ l/ S4 、嵌件周围塑料应适当加厚,以防止塑件应力开裂。
% F% H. ?; H4 A* k* g3 z! U! o5 、设计嵌件时,应充分考虑其在模具中的定位方式(孔、销、磁性): r, t* Y. p- A) @$ z0 d0 A7 h/ G
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十、 标识+ K$ D& O6 [& g3 r9 n$ P
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。
* k- v; a) Y4 J0 z) \$ d. E( r2、年月章最好是独立,方便每年更换。3 N2 A4 M5 M" N
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十一、 注塑件精度" p4 s/ ?* }& a) a* Z& m
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。& b3 Q3 O. y! G5 x) w9 w0 O* i' |5 S8 w
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。
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十二、 注塑件的变形
' o7 R! v8 @3 u; a1、提高注塑产品结构的刚性,减少变形。
s" b: ]1 O7 u2 x3 V( g2、尽量避免平板结构,合理设置翻边,凹凸结构。# A1 q' _2 Y% H' c
3、设置合理的加强筋。8 N% U/ r% H1 P8 o4 n$ x6 J* V" I0 j
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十三、扣位
; s; b% y8 r* I. I' c4 w1、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 ?9 u) |- k6 S; { F' D! @; Q
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。
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十四、 焊接(热板焊、超声波焊、振动焊)
/ g+ K3 i; |& \3 m7 @0 s3 Z: O1、 采用焊接,可提高联接强度。
" G# E5 V0 x7 v, ~" j2 、采用焊接,可简化产品设计。
- P# N6 J) ^3 ~% o" @0 ]* m4 v3、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。0 ?; N# B5 s; S6 L0 j
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- U* n/ j" B8 {% }$ G 十五、 合理考虑工艺和产品性能之间的矛盾2 q' E; M* [; |9 D+ W9 K9 T
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。. z% n( v' d& L# x
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。
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十六、螺丝柱孔径与自攻螺丝直径的关系
% f& V c( u4 y8 R: z自攻螺丝 螺丝柱孔径
" U/ |6 N% |3 [M2 1.7mm
* F: d) ]8 A3 I d) ^: PM2.3 2.0mm
# c& F' ]' B0 mM2.6 2.2mm
8 S' E% [2 m# C1 CM3 2.5mm6 \# H( W7 j9 _% l
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3 t6 O% |. w/ y, q/ `. z. U7 J$ B9 ^, A十七、BOSS的设计原则:7 r" h1 p. O* j4 u1 V) c/ p
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。
& G% L$ s4 g7 g- t8 o3 q2、 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)。
# a/ S+ f# W: b( T3、 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0 @6 J1 L5 m. s3 c
4、 BOSS的形狀以圆形为主﹐其它形狀則加工不易: ?0 D* u. D/ d4 B l( [: O) h6 F$ Y
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$ V1 B$ }/ J l3 o# _3 Y4 M0 X. w
6、BOSS周圍可用除去部分肉厚(即开火山口)來防收縮下陷9 f" t9 U& z+ x) A
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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