制品设计与模具设计的重点

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制品设计与模具设计的重点
/ l& I; |3 c- t, N. ?  i1制品设计
1制品设计与模具设计的顺序的顺序
(1) 制品之规划
# v) u1 I5 Z6 N" i( G+ |) [在制作规划之阶段,事实上由对决定采用塑料,在此一阶段有关人员对于有关塑料之性能的意见都是重要的资料.
(2) 制品的构想
" c. J* H- _) P' ?! V由描绘第一条线开始以致能否制出完美的成型品都会有问题存在.图形设计者最好能与塑料技术者紧密的联系才能减少问题发生.
2 v8 ?2 F) i, ]5 ]3 \* }* k7 d* Q; l8 J(3) 制品的设计 由于制品设计者一定要精通塑料,所以自设计之初期阶段开始即应与成型`模具之负责人配合.至少模线`凹穴(UNDER CUT )`顶出(KNOCK OUT)`浇口`心子等与制品设计有关的都必须能踪合运用.
) O6 t( V# D' X- [3 g# B(4) 成型品详细设计
A 明示成型品之使用条件及使用目的 首先尽可能将使用条件详细列出.尤其是温度`荷重`环境更不可忽略.
; f7 w$ V* d) p2 tB 列出必要之特性 详细列出外观`精度`耐热性`耐药品性`刚性`冲击强度等.如果有特性不明确的部分可能会增加问题的发生,所以所列者愈清愈好
: A& {4 [/ Z" G% X! \7 e( v9 qC 树脂选择 所选择之树脂应以自己所要求者为中心,综合各项因素而求可以平衡者 选择树脂要注意的重点是透明度`色调`外观`使用温度`使用荷重`使用环境`要求寿命,`尺寸精度`加工方法,重量`成型之难易.
0 i' S, c/ Z% q, |4 v0 wD 成刑法２次加工法
有外观.尺寸精度`材料和形状的限制`数量`交货期`成本之限制等来决定 . 与是否靠近优秀的成型工厂亦有关系
4 R9 n! Z( E+ Q( x5 f2 v4 VE 分模线 相当于分模面四周拔模斜度,分模线较单纯
F 凹穴(死角)之去除 凹穴之去除方法是尽可能使制品构造单纯而坚固.自设计成型品之阶段开始即应与专家讨论引出构想减少问题发生,如斜导销式即是良法之一
% o$ V# C& w  i/ v& x1 mG 顶出方法与位置 决定在成型品之表面或里边顶出,而且最重要者为顶出后应不影响成型品外观.而为易于进行自动化.亦应事先于成型品设计阶段即拟出构想.
H 浇口位置及种类 浇口虽对树脂之流动极为重要, 但浇口之切断.精加工不可影响制品成型后之外观亦是问题关键所在,而亦应考虑融合线之位置`强度(配向)
I 模具之心子构造 无法将模具一起加工时(有细而深之情形等),即有心子之构造.因心子的警界线复制于成型品上,对于外观上会有影响,必须特别加以注意.警界线常于精加工时以段差方式设法去除.于成型品之阶段即应先作计划.
5 Y9 D2 f& S! L0 o" |2 I4 a+ bJ 拔模斜度 为求成型作业的高能率化,必须使离模简单方便.拔模斜度通常为1/40
' {2 H1 h7 {3 ?; p6 ?9 v1 Vk 厚度 厚度应均匀.厚度较厚的部分,会发生内部裂痕,厚度薄者则在强度上较弱.厚度最厚处因冷却关系而易使成型周期拖长,所以厚度尽可能薄.
! m3 m2 q2 P- l- qL 转角之R
1 G8 P3 v' X* G6 w3 M2 u6 w- d, E在转角的地方都应该有r,他可以避免应力集中并加快胶料的流动性 2 在成型上已引起问题之设计 (1)拔模斜度不大时不易拔模且妨碍自动化,而且使用离模剂会使涂装`热印度等之表面处理难以进行. 通常之拔模斜度,在箱形构造情形下模穴方面最低为1度(深度50~100mm为1.5度,100mm以上为1度) 肋(底部之 肋)约为0.5度壁上直的肋约为0.25度
若为格子时,其格子之间距离为3MM以上,格子部全体长度较长者拔模度大.通常约为5度,格子高时(8MM以上)格子作成台形状.
(2)厚度部均一时
较厚的部分应设法省去一部分.补强用的肋亦是使厚度不均匀的原因之一,厚度的变化大约在+20%以内. 肋之根部应为壁厚的1/2以下,(像聚丙烯之类,成型收缩率大者应在1/3以下).
) M+ E2 I# l# g' i  X+ |(3)成型品或模具形成锐角(SHARP EDGE)时 转角部分有R时,若宽度为T,转角(内侧)之半径为R时应使 R/T>=0.25
R/T为0.25时,应力集中系数为2.0,低于0.25,则急剧增加.0.75以上变化不大, 由于尖锐转角而时成型品裂碎者格子`肋居多.自攻牙用壳部可将之去掉或在根部附加R,但若R过大则表面亦生缺陷. 模具上制造大的角穴之模穴时壁厚不够大,反复使用几次后即会产生无法补救的裂痕.
. G# I9 j  l1 ~) y2模具设计之顺序 (1) 模具之规模(大小`构造) 模具之大小是模具设计之最大重点.模具小与刚性不足都会使成型困难,而大模具则成本增加.
0 m6 E7 ]* D/ [(2) 模具之材质
: ?2 e3 `' ?7 P. g模具之材质大都使用机械构造用钢,可能的话希望使用塑料模具专用钢。预先淬火硬化后的特殊钢难以切削而且较贵，但用于成型相当理想。
（３）取料之尺寸
绘制模具之概略设计图，准备主要部分的模具材料，大型的模具材料必须特别锻造。
（４）分模线之位置与形状
通常分模线是取做尺寸之基准。最好是非倾斜之直线。
( B* C- I! s6 J7 P（５）凹穴之消除方法
消除凹穴的机构事实上是故障最多之处，所以应尽可能简化。
（６）顶出之方法及位置
. I; v3 B3 x2 Z  R顶出机构设计应位于事实具有良好平面效果之处
+ w- l  x( u" \9 [6 w/ V（７）浇口之位置及种类
引浇口种类之不同，会造成２段竖浇口模具，而使成型作业稍感困难。简化构造较理想。
- X2 o" i  l% A（８）模具之心子构造
因为有些制品之设计者不了解心子构造,所以模具设计者亦必须主动提供质料及意见以利制品设计.
2 B& M* E3 n8 e+ `) r(9)冷却水孔之位置于形状
为使成型品无应变发生,而且能快速成型,必须供应大量的冷却水(温度或冷冻水)给模具.冷却水孔必须于设计模具之初即做决定,否则会有较大麻烦.
. q$ }  w7 B" l! p% V9 H$ h. s, O0 X+ @(10)成行机安装相关尺寸
# U5 w8 v2 t# Z  C# Y2 n1 H模具最好是由专属的成型机使用,但若要在相关企业工场中互相交换使用时，则应预先标准化。 (11)模具构造细部设计
做成模具之详细组立图 (12)成型品细部设计
决定模型之详细尺寸，通常模具之尺寸都是完成品之尺寸加上成型收缩率的量。 ()制图包含模具图及零件表已式,大体上至此模具材料之取料也已完成.

试模转模、洗模守则
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8 W- j0 U$ g) Y/ x8 D0 |! z. D* E8 T为节省材料，将胶头量减至最低，现作出以下工作程序及洗机守则。
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一. 啤够数、转模前、停机前务必关料斗，把炮筒内的料啤完，直啤到螺杆不能回料为止
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二. 换料时务必将料桶的材料挖干净。
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三. 啤黑色或深灰色材料射空胶时要把胶压小、压薄，可用的放在水口一起循环再用。

/ [* V! w; t0 |/ I) m四. 水口、次品与不能循环再用的胶头务必分开装。

8 k( E0 M# t4 O( x; o五. 保持机位卫生干净，尽量不让水口及次品掉到机底、地面、混杂、受污染。

% b, b& C! |0 ~六. 开啤前将模面油污、防锈油抹干净，避免次品受污导致不能循环再用。
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七. 洗机前先将料斗内余料尘粉清理干净，再用洗机料清洗螺杆炮筒，有必要时加入螺杆清洗剂或洗衣粉。清洗将近完成前续渐调低炮筒温度避免炮筒螺杆内的料再度烧焦及熔化成液体引至开啤时不能回料。

八. 啤白色及透明PP、PE料后转任何颜色的材料都不用洗机。
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九. 啤任何颜色POM料后转啤其它高温料（230℃以上的）要洗机,根据转料颜色而定洗机的干净程度。啤任何颜色的高温料（240℃以上）后转啤POM料时，要用低温料清洗螺杆。

: y# u* @- K/ f; c. l0 W; e十. 一般情况下啤白色后转啤灰色、黑色均不用洗机，具体视转材料而定,若产品有混色采取拆射咀清理或换射咀解决。

十一. 啤PP、PE、PS、ABS等低温料时，停机不超过15分钟，再啤时不用射空胶。试啤时将啤机熔胶量调至大约成品用胶量,射空胶三次即可开啤。