1、2023-4-291塑胶模具知识介绍塑胶模具知识介绍一一.模具概述模具概述二二.塑胶模具制作流程及加工方法塑胶模具制作流程及加工方法三三.塑胶模具的基本结构塑胶模具的基本结构四四.塑胶开模前的检讨注意事项塑胶开模前的检讨注意事项五五.塑胶模具修改注意事项塑胶模具修改注意事项六六.塑胶模具成本构成塑胶模具成本构成 2023-4-292一一.模具概述模具概述 一一).什么是模具？什么是模具？模具，是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型通过一定方式使材料成型的一种工业产品，同时也是能成批生产能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。用模具生产制件能够实现高精度、高一致性、高
2、生产率高精度、高一致性、高生产率是任何其它加工方法所不能比拟的。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品开发能力。模具是国民经济的基础工业，它反映了一个国家的生产力水平，发达国家有“模具是进入富裕社会的源动力”之说，可见其重视程度。所以模具又有“工业之母”的荣誉称号。大到飞机、汽车，小到茶杯、钉子，几乎所有的工业产品都必须依靠模具成型。2023-4-293二二).塑料模具分类（动画演示）塑料模具分类（动画演示）1.吹塑模具（如塑料瓶）吹塑模具（如塑料瓶）2.挤塑模具（如塑料管道）挤塑模具（如塑料管道）3.压塑成型模具压塑成型模具 4.注塑成型模具注塑成型模具 2023-4-294二注塑模
3、具制作流程及加工方法注塑模具制作流程及加工方法 一一).模具设计阶段：模具设计阶段：1.模具排位图（包含了模架类型和规格/模穴数/分型方案 /流道等内容）-根据此图来采购模架/钢材）2.模具装配图(总体方案包含了装配及加工要求)3.模具零件图（如：模仁/滑块/斜顶/镶件/等）。4.模具线割图(如:斜顶孔/斜顶/司筒孔/镶件孔等)5.模具顶针/运水路图.二二).分模及分模及CNC编程阶段：编程阶段：略 2023-4-295模具图纸输出要求模具图纸输出要求 1.标识模具设计时的基准类型。2.明确胶件基准线与模具基准线的距离，并于其外围加一粗方框以做警示。3.清楚表示典型截面的装配结构，分模面形状，
4、外形尺寸。4.标明前、后模料等的最大外形尺寸。5.标识枕位、镶件等的形状尺寸、装配方式。6.注明紧固螺钉的位置、大小。7.标注滑块机构装配的详细尺寸。8.标注流道、浇口详细尺寸，并做剖面。9.如实反应顶针布置情况，如有顶针图时，装配图中顶针排布、标明需钳工制作 的各柱位的详细尺寸 10.绘制模具运水排布，注明各组运水的入水口、出水口，并使用IN1、IN2 OUT1、OUT2等表示。11.标注回位弹簧排布尺寸、大小及装配尺寸。12.在一模多件的模具中，需注明各胶件的模穴号。13.如无前、后模图时，装配图中应标注重要尺寸及公差，尺寸旁边做序号标记 并记录在图框栏中，以便钳工检测。有前、后模图时，重
5、要尺寸及公差的标 识放在前、后模图中。重要尺寸包括成品图中有公差要求的尺寸、模具中需 要控制的尺寸等。14.不论图纸为何种版本，应在图框栏右上角“简要说明”栏中对版本进行简单 描述。模具图升版时，更改内容旁需有升版标记，如 三角形 等。2023-4-296 三三)制作阶段制作阶段(九个工序)：1.六面加工開料型磨.(即配框阶段)2.鑽孔頂針線切割引线孔等 3.線切割(斜顶及斜顶孔/镶件及镶件孔/司筒孔/高精度的曲面分型面/部分电极如筋条等)4.CNC加工(母模型腔/铜工/公模)5.放電加工(母模型腔/公模上的碰穿位/较复杂的分型面/筋条/潜胶口等)6.合模(配模)7.省模（拋光）8.組立試模
6、9.冷却水路加工(若产品可能改模少时放入第二步)下面将主要针对CNC/线切割/放电加工进行介绍:2023-4-297（俗称电脑锣加工中心）：根椐转速一般分为普通机（普通机（转以下）和高速机（转以高速机（转以上）上）一般转以上的大多为欧洲产或日本产，机床效率高，精度高但不太适合大进刀量的粗加工主要适合加工电极及精加工（导轨转动方式轴承床身刀柄及所用刀具一般不一样）加工成本高（设备折旧维修刀具等因素）2023-4-298的主要工作内容：的主要工作内容：母模型腔的加工（一般分以下几种情况）：母模型腔的加工（一般分以下几种情况）：母模型腔直接，后期不再火花加工母模型腔直接，后期不再火花加工优点：成本低
7、（省去了电极材料及加工费用和放电加工费用，进度快优点：成本低（省去了电极材料及加工费用和放电加工费用，进度快缺点：（这类一般是平面或简单的曲面）缺点：（这类一般是平面或简单的曲面）型腔中的大部分部位直接精铣，局部用电极清角（如后壳）型腔中的大部分部位直接精铣，局部用电极清角（如后壳）整个母模型腔用一整体电极（一般是形状复杂，如后壳）整个母模型腔用一整体电极（一般是形状复杂，如后壳）部分产品的模具只能用部分产品的模具只能用电铸电铸方式来加工型腔方式来加工型腔 电铸法制作模仁的优缺点电铸法制作模仁的优缺点:优点：精度高优点：精度高,可复制（可制作微米以下的金属线）可复制（可制作微米以下的金属线）可
8、实现高的表面光洁度可实现高的表面光洁度缺点：制作时间长成本相对高模仁寿命低母仁无法改模缺点：制作时间长成本相对高模仁寿命低母仁无法改模在模具中的应用对象：带车丝纹或有字符的产品按键（此法制作电镀后在模具中的应用对象：带车丝纹或有字符的产品按键（此法制作电镀后有极高的光亮度，克服了模具抛光难的问题）有极高的光亮度，克服了模具抛光难的问题）高档铭板及车灯反光板高档铭板及车灯反光板电极的加工（一般分粗工和精工）电极的加工（一般分粗工和精工）一般主要有两种：铜电极和石墨电极（加工效率高所用设备需专用或经改装）公模的加工公模的加工滑块的粗加工及流道的加工（部分厂家用一般铣床）滑块的粗加工及流道的加工（部
9、分厂家用一般铣床）要求不高的字符的雕刻要求不高的字符的雕刻2023-4-299火花放电加工（）火花放电加工是脉冲电源產生的一種自激放電，是一種利用電、熱能量進行加工的方法。分为和两种机台火花放电加工的优点优点：1.不受材料硬度不受材料硬度影響，不受熱處理狀況影響。2.便于实现异型盲孔（或通孔）深而窄的缝以及较复杂曲面的精加工，便于清角便于清角。3.加工時，電極與工件材料不接觸電極與工件材料不接觸，兩者之間宏觀作用力極小，不易损坏变形工具電極材料不需比工件材料硬工具電極材料不需比工件材料硬。4.直接利用電能加工，便於實現加工過程的自動化自動化。5.可以降低工人勞動強度降低工人勞動強度。缺点：缺点
10、：仅限于导体的加工加工速度慢成本相对较高仅限于导体的加工加工速度慢成本相对较高2023-4-2910火花加工的一些基本常识：火花加工的一些基本常识：常用电极有铜电极（俗称铜工）和石墨电极：常用电极有铜电极（俗称铜工）和石墨电极：石墨电极加工时的效率高，后期放电加工的效率比铜工高倍石墨电极加工时的效率高，后期放电加工的效率比铜工高倍石墨电极脆性较大，易折断石墨电极脆性较大，易折断石墨电极火花加工时的省工小石墨电极火花加工时的省工小石墨电极的回收需专门机构（环境污染问题）石墨电极的回收需专门机构（环境污染问题）镜面放电：镜面放电：镜面放的优点：镜面放的优点：克服了部分产品模具的抛光困难问题（如字符
11、），省去了抛光克服了部分产品模具的抛光困难问题（如字符），省去了抛光不会因抛光而破坏了产品上的曲面过渡线不会因抛光而破坏了产品上的曲面过渡线可提高喷漆后的油漆附着力可提高喷漆后的油漆附着力缺点：缺点：所能达成的镜面效果只是相对的所能达成的镜面效果只是相对的不能实现大件镜面放电（一般不能超过手机大小的产品模具）不能实现大件镜面放电（一般不能超过手机大小的产品模具）镜面放电时的模仁材质一般需专用材料（如：或），铜工也一般采镜面放电时的模仁材质一般需专用材料（如：或），铜工也一般采用进口的（如日本三宝电极铜）用进口的（如日本三宝电极铜）火花加工一般要求先用粗精工放电，再用第三个铜工打镜面效果（些铜工
12、需抛光）火花加工一般要求先用粗精工放电，再用第三个铜工打镜面效果（些铜工需抛光）加工时间长（如一般手机外壳仅镜面加工时间要多达十多个小时加工时间长（如一般手机外壳仅镜面加工时间要多达十多个小时设备一般是专用的镜面火花机，价格昂贵（如阿奇夏米尔，沙迪克，牧野，大韩机）设备一般是专用的镜面火花机，价格昂贵（如阿奇夏米尔，沙迪克，牧野，大韩机）2023-4-2911线切割加工（）线切割加工（）线切割机加工的基本原理同火花机一样线切割加工的最大优点是不受材质硬度影响并可加工异形，但只能加工导体一般分为快走丝和慢走丝：一般分为快走丝和慢走丝：慢走丝的加工精度比快走丝高（注意：慢走丝加工效率高于快走丝）慢
13、走丝的加工精度比快走丝高（注意：慢走丝加工效率高于快走丝）慢走丝的加工成本远比快走丝高（设备折旧高；所用电极铜线是一次性的；机台维护费用高）慢走丝的加工成本远比快走丝高（设备折旧高；所用电极铜线是一次性的；机台维护费用高）慢走丝加工一般需经几次精修，多数采用割一修二或割一修二（相当于火花加工中的粗精工）慢走丝加工一般需经几次精修，多数采用割一修二或割一修二（相当于火花加工中的粗精工）线切割机在注塑模加工中的主要工作内容：线切割机在注塑模加工中的主要工作内容：一些特殊曲面的分型面（同加工的曲面分型面相比线切割相对精确）一些特殊曲面的分型面（同加工的曲面分型面相比线切割相对精确）斜顶及斜顶孔斜顶及
14、斜顶孔扁顶针孔及司筒孔扁顶针孔及司筒孔镶件及镶件孔镶件及镶件孔部分铜工（如筋条铜工）部分铜工（如筋条铜工）2023-4-2912三塑胶模具的基本结构三塑胶模具的基本结构一）模架的类型介绍：一）模架的类型介绍：2023-4-2913大水口模架的命名规则：大水口模架的命名规则：2023-4-29142023-4-2915细水口模架的命名规则细水口模架的命名规则(E型没有水口板型没有水口板)2023-4-2916简化型细水口模架的命名简化型细水口模架的命名（型有水口板，型没有）（型有水口板，型没有）2023-4-2917二二)常用流道種類常用流道種類一般情況下,適合大中用細水口情況下采用,起保壓作用
15、單一流道情況下搭在產品底下采用2023-4-2918进胶方法膠片进胶與胶肉示意图潛頂針方法2023-4-2919进胶方法膠口種類示意圖1.標准型膠口2.直接膠口3.扇型膠口4.薄膜型膠口5.環形膠口6.兩次膠口7.針點膠口8.潛入型膠口9.盤形膠口2023-4-2920三）三）排氣溝排氣溝射出成形時模穴中之空氣滯留在其中不能從分模面排除將會使成形品產生氣泡變色或充填不足故模具在制造過程中設置排氣溝。其方法:1.于PL面磨一溝通至模具外部在模具邊緣溝寬35mm深ABS时0.020.03mmABS+PC時0.010.015mmPP時0.010.02mm.2.在空氣滯留地方設置排氣銷或頂針利用間隙作
16、排氣3.公模采用镶嵌来排气2023-4-2921四）滑块机构四）滑块机构2023-4-2922五）斜顶机构五）斜顶机构2023-4-2923四四.塑胶开模前的检讨注意事项塑胶开模前的检讨注意事项一一).产品图面的检查产品图面的检查:1.干涉分析检查干涉分析检查(要特别注意部分产品的潜在变形可能要特别注意部分产品的潜在变形可能).2.脱模斜度检查要结合产品的咬花纹号看是否足够脱模斜度检查要结合产品的咬花纹号看是否足够(应注意配合部位及重要的外应注意配合部位及重要的外观面须在图上做出观面须在图上做出,不要让模设人员自已定不要让模设人员自已定).机加工行业规定机加工行业规定:未注明脱模斜度的在开模时
17、未注明脱模斜度的在开模时:外形外形-大头依图面尽寸大头依图面尽寸,孔孔-小头依图面尽寸小头依图面尽寸.3.检查配合间隙是否合适检查配合间隙是否合适.固定件之间间隙图.1.1止口间隙图.1.2异形按钮间隙图.1.3活动间隙规则按钮间隙(1)小件固定件之间配合间隙小件固定件之间配合间隙 0.050.1mm(大件要加大大件要加大)，如图，如图.3.1所示；所示；(2)小件面、底壳止口间隙小件面、底壳止口间隙0.050.1mm(大件加大大件加大)，如图，如图.3.2所示；所示；(3)规则按钮规则按钮(直径直径 15)的活动间隙的活动间隙(单边单边)0.10.2mm；规则按钮；规则按钮(直径直径 15)
18、的活动间隙的活动间隙(单边单边)0.150.25mm；异形按钮的活动间隙；异形按钮的活动间隙0.30.35mm,如图如图.3.3所示。所示。2023-4-29244.4.胶厚突变的问题胶厚突变的问题:5.5.尖角易造成产品变形尖角易造成产品变形:OK 胶厚突变易产生表面痕迹胶厚突变易产生表面痕迹图5.1.1尖角位表面易产生变形尖角位表面易产生变形加圆角减轻变形加圆角减轻变形2023-4-29256.6.筋位厚薄不当筋位厚薄不当:筋位筋位:筋位厚度应小于等于筋位厚度应小于等于0.5t(t为胶件壁厚为胶件壁厚),一般一般骨位厚度在骨位厚度在0.81.2mm范围。范围。图6.1.1 当当筋筋深深15
19、mm以上，易产生走胶困难、困气，以上，易产生走胶困难、困气，模具上可制作镶件，也方便省模、排气。模具上可制作镶件，也方便省模、排气。筋筋深深15mm以下，脱模斜度应有以下，脱模斜度应有0.5以上；以上；筋深筋深15mm以上，根部与顶部厚度差不小于以上，根部与顶部厚度差不小于0.2 mm.2023-4-2926二）模具钢材选用二）模具钢材选用寿命不高的模具一般用寿命不高的模具一般用寿命高的非透明件模具用或寿命高的非透明件模具用或透明件用或（）透明件用或（）斜顶料用（淬火处理）斜顶料用（淬火处理）表面质量要求高的模具表面质量要求高的模具(如手机如手机/MP3/相机等相机等)或产量高的或产量高的模具
20、一般最好做热处理或表面氮化模具一般最好做热处理或表面氮化.氮化处理除不锈钢不宜外氮化处理除不锈钢不宜外(如如M310、S136、M300、136H、2316VOD、2316ESR、PAK90)，其它钢料均可氮化，其它钢料均可氮化处理，氮化后表面硬度达处理，氮化后表面硬度达HRC59以上，厚深以上，厚深至至2023-4-2927三）三）.模具排位模具排位：（：（排位是指据客户要求排位是指据客户要求,将所需的一种或多种胶件按合理注塑工艺、模具结构进行排列将所需的一种或多种胶件按合理注塑工艺、模具结构进行排列)1.电镀件及喷油件不可与非电镀件及非喷油件放入同一套模具中电镀件及喷油件不可与非电镀件及非
21、喷油件放入同一套模具中.以防止以防止因电镀或喷油过程中的报廢而造成产量不匹配因电镀或喷油过程中的报廢而造成产量不匹配.2.可能将来用作共用件的产品不要和其它产品开在同一套模具中可能将来用作共用件的产品不要和其它产品开在同一套模具中.3.力求型腔压力平衡型腔压力平衡。型腔压力分两个部分力求型腔压力平衡型腔压力平衡。型腔压力分两个部分,一是指平行于一是指平行于开模方向的轴向压力；二是指垂直于开模方向的侧向压力。排位应力求开模方向的轴向压力；二是指垂直于开模方向的侧向压力。排位应力求轴向压力、侧向压力相对于模具中心平衡，防止溢胶产生批峰轴向压力、侧向压力相对于模具中心平衡，防止溢胶产生批峰。满足压力
22、平衡的方法：满足压力平衡的方法：A A.排位均匀、对称。轴向平衡如图排位均匀、对称。轴向平衡如图.；侧向平衡如图；侧向平衡如图.利用模具结构平衡利用模具结构平衡 如图如图5.1.4 这是一种常用的平衡侧压力的方法这是一种常用的平衡侧压力的方法 图.1.非对称排位不好对称排位较好F左、右对称侧向力平衡图.1.增加斜面锁紧平衡侧向压力图5.1.42023-4-2928四）分型面的确定：四）分型面的确定：细小孔位处分模面的处理A.直接碰穿 如图5.2.9，适用于碰穿位较平坦的结构。但对于“键盘”类的按键孔(如图5.2.10a)，为了改变有可能产生的“批锋”的方向，常采用插穿形式的结构及尺寸，如图5.
23、2.10b所示。B.中间平面碰穿 如图5.2.11a，适用于碰穿位较陡峭的结构(如曲面上的透气孔)合理结构图5.2.11a不合理结构图5.2.11b产生侧向分力图5.2.9适用于碰穿位较平坦的结构图5.2.10a前模后模图5.2.10b键盘孔局部放大图 合理结构图5.2.11a不合理结构图5.2.11b产生侧向分力易于断裂原碰面较陡峭增加此处刚度2023-4-2929五）文字图案的处理：五）文字图案的处理：模具上文字、图案的制作方法通常有四种：模具上文字、图案的制作方法通常有四种：(1)(1)晒文字、图案晒文字、图案(也称化学腐蚀也称化学腐蚀)；(2)(2)用电极放电（雕刻电极或用电极放电（雕
24、刻电极或CNCCNC加工电极）；（若是凹字须于开模前提出）加工电极）；（若是凹字须于开模前提出）(3)(3)雕刻或雕刻或CNCCNC直接加工模具（要求不高并且简单时）。直接加工模具（要求不高并且简单时）。(4)(4)电铸电铸(一般在按键开模中较常使用一般在按键开模中较常使用,当要求符号电镀后有高光亮效果时当要求符号电镀后有高光亮效果时采用采用,但成本高但成本高,电铸型腔寿命短且生产周期长电铸型腔寿命短且生产周期长(18(18天左右天左右),),同时强度同时强度及硬度差易损坏及硬度差易损坏,所以开模时一定要记住做配品所以开模时一定要记住做配品.电铸型腔定做时须加电铸型腔定做时须加高，防止产品改高
25、而报废高，防止产品改高而报废2023-4-2930五五.塑胶模具修改注意事项塑胶模具修改注意事项母模烧焊问题注意事项母模烧焊问题注意事项：烧焊前须清洁表面油污清洁表面油污,以防止产生气孔.一定要先預熱先預熱.明确补焊接模具的真实材质.使用與模具相同材質料作焊条或是使用張使用與模具相同材質料作焊条或是使用張力強度相等的焊条力強度相等的焊条.施行退火處理退火處理,熔接後母材與熔材一起加熱後自然冷自然冷,忽略這步驟 SUS 系不鏽鋼調質品在熔接後若是不再調質或熱處理,一定會發 生咬花斑點.冷补：冷补：小件产品的母模侧面少量减胶（以下）可采用冷补方式修改小件产品的母模侧面少量减胶（以下）可采用冷补方式修改修改速度快，风险小，但寿命低修改速度快，风险小，但寿命低2023-4-2931六六.塑胶模具成本构成塑胶模具成本构成材料费用（模架钢材电极铜）材料费用（模架钢材电极铜）可根据规格查资料得知可根据规格查资料得知配件费用配件费用所占比重小（一般占至左右）所占比重小（一般占至左右）人工费用人工费用设备折旧设备折旧水电房租水电房租办公费劳保费通迅费差旅费运输费办公费劳保费通迅费差旅费运输费税费税费其中项一般厂家折算到加工费中其中项一般厂家折算到加工费中2023-4-2932
