制品設計與模具設計的重點
1制品設計
1制品設計與模具設計的順序的順序
(1) 制品之規劃
在制作規劃之階段,事實上由對決定采用塑料,在此一階段有關人員對于有關塑料之性能的意見都是重要的資料。
(2) 制品的構想
由描繪第一條線開始以致能否制出完美的成型品都會有問題存在.圖形設計者最好能與塑料技術者緊密的聯系才能減少問題發生.
(3) 制品的設計 由于制品設計者一定要精通塑料,所以自設計之初期階段開始即應與成型`模具之負責人配合.
至少模線`凹穴(UNDER CUT )`頂出(KNOCK OUT)`澆口`心子等與制品設計有關的都必須能蹤合運用.
(4) 成型品詳細設計
A 明示成型品之使用條件及使用目的 首先盡可能將使用條件詳細列出.尤其是溫度`荷重`環境更不可忽略.
B 列出必要之特性 詳細列出外觀`精度`耐熱性`耐藥品性`剛性`沖擊強度等.如果有特性不明確的部分可能會
增加問題的發生,所以所列者愈清愈好
C 樹脂選擇 所選擇之樹脂應以自己所要求者為中心,綜合各項因素而求可以平衡者 選擇樹脂要注意的重點是透明度`色調`外觀`使用溫度`使用荷重`使用環境`要求壽命,`尺寸精度`加工方法,重量`成型之難易.
D 成刑法2次加工法有外觀.尺寸精度`材料和形狀的限制`數量`交貨期`成本之限制等來決定 . 與是否靠近優秀的成型工廠亦有關系
E 分模線 相當于分模面四周拔模斜度,分模線較單純
F 凹穴(死角)之去除 凹穴之去除方法是盡可能使制品構造單純而堅固.自設計成型品之階段開始即應與專家討論引出構想減少問題發生,如斜導銷式即是良法之一
G 頂出方法與位置 決定在成型品之表面或里邊頂出,而且最重要者為頂出后應不影響成型品外觀.而為易于進行自動化.亦應事先于成型品設計階段即擬出構想.
H 澆口位置及種類 澆口雖對樹脂之流動極為重要, 但澆口之切斷.精加工不可影響制品成型后之外觀亦是問題關鍵所在,而亦應考慮融合線之位置`強度(配向)
I 模具之心子構造 無法將模具一起加工時(有細而深之情形等),即有心子之構造.因心子的警界線復制于成型品上,對于外觀上會有影響,必須特別加以注意.警界線常于精加工時以段差方式設法去除.于成型品之階段即應先作計劃.
J 拔模斜度 為求成型作業的高能率化,必須使離模簡單方便.拔模斜度通常為1/40
k 厚度 厚度應均勻.厚度較厚的部分,會發生內部裂痕,厚度薄者則在強度上較弱.厚度最厚處因冷卻關系而易使成型周期拖長,所以厚度盡可能薄.
L 轉角之R在轉角的地方都應該有r,他可以避免應力集中并加快膠料的流動性 2 在成型上已引起問題之設計 (1)拔模斜度不大時不易拔模且妨礙自動化,而且使用離模劑會使涂裝`熱印度等之表面處理難以進行. 通常之拔模斜度,在箱形構造情形下模穴方面最低為1度(深度50~100mm為1.5度,100mm以上為1度) 肋(底部之 肋)約為0.5度壁上直的肋約為0.25度若為格子時,其格子之間距離為3MM以上,格子部全體長度較長者拔模度大.通常約為5度,格子高時(8MM以上)格子作成臺形狀.
(2)厚度部均一時
較厚的部分應設法省去一部分.補強用的肋亦是使厚度不均勻的原因之一,厚度的變化大約在 20%以內. 肋之根部應為壁厚的1/2以下,(像聚丙烯之類,成型收縮率大者應在1/3以下).
(3)成型品或模具形成銳角(SHARP EDGE)時 轉角部分有R時,若寬度為T,轉角(內側)之半徑為R時應使 R/T>=0.25R/T為0.25時,應力集中系數為2.0,低于0.25,則急劇增加.0.75以上變化不大,由于尖銳轉角而時成型品裂碎者格子`肋居多.自攻牙用殼部可將之去掉或在根部附加R,但若R過大則表面亦生缺陷. 模具上制造大的角穴之模穴時壁厚不夠大,反復使用幾次后即會產生無法補救的裂痕.
2模具設計之順序 (1) 模具之規模(大小`構造) 模具之大小是模具設計之最大重點.模具小與剛性不足都會使成型困難,而大模具則成本增加.
(2) 模具之材質模具之材質大都使用機械構造用鋼,可能的話希望使用塑料模具專用鋼。預先淬火硬化后的特殊鋼難以切削而且較貴,但用于成型相當理想。
(3)取料之尺寸
繪制模具之概略設計圖,準備主要部分的模具材料,大型的模具材料必須特別鍛造。
(4)分模線之位置與形狀
通常分模線是取做尺寸之基準。最好是非傾斜之直線。
(5)凹穴之消除方法
消除凹穴的機構事實上是故障最多之處,所以應盡可能簡化。
(6)頂出之方法及位置
頂出機構設計應位于事實具有良好平面效果之處
(7)澆口之位置及種類
引澆口種類之不同,會造成2段豎澆口模具,而使成型作業稍感困難。簡化構造較理想。
(8)模具之心子構造
因為有些制品之設計者不了解心子構造,所以模具設計者亦必須主動提供質料及意見以利制品設計.
(9)冷卻水孔之位置于形狀
為使成型品無應變發生,而且能快速成型,必須供應大量的冷卻水(溫度或冷凍水)給模具.冷卻水孔必須于設計模具之初即做決定,否則會有較大麻煩.
(10)成行機安裝相關尺寸
模具最好是由專屬的成型機使用,但若要在相關企業工場中互相交換使用時,則應預先標準化。
(11)模具構造
細部設計做成模具之詳細組立圖 (12)成型品細部設計包含模具圖及零件表已式,大體上至此模具材料之取料也已完成.試模轉模、洗模守則為節省材料,將膠頭量減至最低,現作出以下工作程序及洗機守則。
一. 啤夠數、轉模前、停機前務必關料斗,把炮筒內的料啤完,直啤到螺桿不能回料為止
二. 換料時務必將料桶的材料挖干凈。
三. 啤黑色或深灰色材料射空膠時要把膠壓小、壓薄,可用的放在水口一起循環再用。
四. 水口、次品與不能循環再用的膠頭務必分開裝。
五. 保持機位衛生干凈,盡量不讓水口及次品掉到機底、地面、混雜、受污染。
六. 開啤前將模面油污、防銹油抹干凈,避免次品受污導致不能循環再用。
七. 洗機前先將料斗內余料塵粉清理干凈,再用洗機料清洗螺桿炮筒,有必要時加入螺桿清洗劑或洗衣粉。清
洗將近完成前續漸調低炮筒溫度避免炮筒螺桿內的料再度燒焦及熔化成液體引至開啤時不能回料。
八. 啤白色及透明PP、PE料后轉任何顏色的材料都不用洗機。
九. 啤任何顏色POM料后轉啤其它高溫料(230℃以上的)要洗機,根據轉料顏色而定洗機的干凈程度。啤任何
顏色的高溫料(240℃以上)后轉啤POM料時,要用低溫料清洗螺桿。
十. 一般情況下啤白色后轉啤灰色、黑色均不用洗機,具體視轉材料而定,若產品有混色采取拆射咀清理或換
射咀解決。
十一. 啤PP、PE、PS、abs等低溫料時,停機不超過15分鐘,再啤時不用射空膠。試啤時將啤機熔膠量調至大約成品用膠量,射空膠三次即可開啤。決定模型之詳細尺寸,通常模具之尺寸都是完成品之尺寸加上成型收縮率的量。