模具是工业生产的基础工艺装备,近期疫情严重,复工迟缓。为打赢未来,我们采访了深圳市中广瑞达实业总经理肖韬先生,分享了他20年注塑模具加工的经验中,作为一个优秀的模具注塑设计师对模具需求与加工中的一些宝贵经验:
模具设计人员在收到设计任务时,除了产品的2D,3D档,还需要了解的信息有:产品的胶料属性,模具的出模数量,注塑周期,注塑机的详细信息,产品如何使用,是否与其他零件有装配,拔模角,进胶方式,进胶位置,产品的表面要求,刻字信息,产品的取件方式,设计时间等等。这些信息可能有一部分已经与订单一起确认好了,有些需要设计人员与客户沟通解决。
一般模具在客户有下单意向时,由报价人员进行价格估计。他们常常基于自己的经验,或根据类似模具的记录,或设计大致的草图,在加上一个安全系数或“不定因数”。当然,即使所有的因素都考虑进去了。这样下来仍会存在模具报价比实际低的风险。比如有些产品的特征需要多次铜公进行电火花加工,产品测量需要辅助的测量夹具,产品尺寸精度要求高多次修模导致试模次数增加,模具周期影响着零件的选择等等,还要考虑的是价格高了没有竞争力,低了公司亏钱。
所以模具设计人员在设计时应该了解清楚报价人员的大概模具结构意图,否则有可能大大超出报价。也不能为了降低成本而减低模具的质量。
报价人员的模具结构意图不一定是最佳方案,在设计过程中可能会发现较好的方案,为避免新方案会超出报价,设计人员应该要与报价人员协商权衡,并找出弥补方法。
下面介绍模具设计时应该考虑的与产品相关的问题,产品胶料的性能,这里只考虑与模具设计有直接影响的性能。
1、流动性
流动性好的没有问题,但是差流动性的则需要更高的注塑压力,因而需要更坚固的模具结构,零件的强度,模具的精度等相应也要更好。
2、熔融温度
胶料的熔融温度越高,模具需要更好的冷却系统。如果有加热部件,那它们的隔热也更重要了。
3、腐蚀性
有些塑料比如POM,在加热时会放出有毒或有腐蚀性的气体。所以流道,内模等需要选择耐腐蚀的材料以及做表面处理。当塑料的颜色出现发黄或褐色时,表面已经降解,这些胶料是不能使用的。
4、注塑周期
尽可能短的注塑周期是设计人员的值得做的。缩短冷却通道间距,增加冷却回路,采用特殊的模具材料和润滑剂,特殊的冷却方法如吹气等,但是会影响到模具的成本。
5、评估产品
一般客户会提供2D.3D图档,或者样板。首先设计人员要核对产品2D.3D的图档包含样板是否一致,产品2D图是否清晰地表达各个尺寸线,数值,产品特征,视图的投影,比例尺等。此外设计人员还要熟悉和消化产品的各项要求。包含以下内容:
6、产品的尺寸公差
这是非常重要的检查项目,包括前期报价都要评估本司加工设备和检测设备能否达到要求。往往很多模具就是因为前期没有足够的重视这些尺寸公差要求高的导致后续多次修改,试模,测量,直接导致人力物力财力的浪费,还造成其他模具的生产排期。
当设计人员熟透产品的尺寸,功能,装配,使用等等之后,可以检查评估客户提供的产品2D图所标注的一些尺寸公差是否合理,可以与客户协商能否调大些。因为在实际中,往往就是相差0.01~0.02的导致多次修改无果。尺寸公差要求高的产品,模具自然也需要更高的精度要求,即使是相差0.02,对于加工工艺,加工时间,制造成本都会有很大的影响。
对于这类产品尺寸精度要求高的,需要在模具设计好之后,预留好相应尺寸位置的安全钢料,确定安全钢料余量时还有考虑产品的缩水,尺寸大小,相关尺寸,产品变形,产品的特征等。这些修改过后的尺寸,必须记录在表格中,并且把这份表格与其余后续部门共享,以免造成误判。尺寸精度要求高的部位尽量设计成镶件,最好是能够通过磨床加工出来。
预留安全钢料的目的不是为了后续试模之后不用烧焊有余量来修改调整,理想的目标应该是一次试模尺寸就能达到要求。当然这需要设计人员已经工厂长时间的摸索和经验积累总结。
在试模时,需要调试出一个最合理的注塑参数,模具温度,车间温度等并记录好,后续试模或客户生产都以这份数据进行。
优秀的设计人员会与测量部门讨论评估产品的测量方法,如果需要测量夹具的则提前做好。一些汽车模需要制作辅助夹具校正产品变形的也提前做好。还有一些产品需要进行跌落测试,折弯测试等等的,也要准备好。
7、产品的使用
包括装配效果等。充分了解这些可以在设计时避免一些夹线后顶针印出现在产品装配后的外观面上。并且可以对一些不太合理的地方提出修改建议,比如一些转角处可以设计成圆角,不仅利于模具强度,胶料流动,还提高产品的强度。一些需要做滑块的侧面孔位能否简化为前后模碰穿。壁厚均匀可以避免很多产品外观缺陷和提升产品的强度。
8、图纸的注释
很多设计人员容易忽略产品图上的注释内容,客户通常会把产品的分型线(PL)位置,刻字信息,顶针位置,拔模角,表面处理,形位公差要求等这些备注在图纸的边上。
了解清楚这些之后,最好是能做成一份表格,在模具设计完成之后,要逐项核对这些要求是否做到。
以上。
模具设计人员在收到设计任务时,除了产品的2D,3D档,还需要了解的信息有:产品的胶料属性,模具的出模数量,注塑周期,注塑机的详细信息,产品如何使用,是否与其他零件有装配,拔模角,进胶方式,进胶位置,产品的表面要求,刻字信息,产品的取件方式,设计时间等等。这些信息可能有一部分已经与订单一起确认好了,有些需要设计人员与客户沟通解决。
一般模具在客户有下单意向时,由报价人员进行价格估计。他们常常基于自己的经验,或根据类似模具的记录,或设计大致的草图,在加上一个安全系数或“不定因数”。当然,即使所有的因素都考虑进去了。这样下来仍会存在模具报价比实际低的风险。比如有些产品的特征需要多次铜公进行电火花加工,产品测量需要辅助的测量夹具,产品尺寸精度要求高多次修模导致试模次数增加,模具周期影响着零件的选择等等,还要考虑的是价格高了没有竞争力,低了公司亏钱。
所以模具设计人员在设计时应该了解清楚报价人员的大概模具结构意图,否则有可能大大超出报价。也不能为了降低成本而减低模具的质量。
报价人员的模具结构意图不一定是最佳方案,在设计过程中可能会发现较好的方案,为避免新方案会超出报价,设计人员应该要与报价人员协商权衡,并找出弥补方法。
下面介绍模具设计时应该考虑的与产品相关的问题,产品胶料的性能,这里只考虑与模具设计有直接影响的性能。
1、流动性
流动性好的没有问题,但是差流动性的则需要更高的注塑压力,因而需要更坚固的模具结构,零件的强度,模具的精度等相应也要更好。
2、熔融温度
胶料的熔融温度越高,模具需要更好的冷却系统。如果有加热部件,那它们的隔热也更重要了。
3、腐蚀性
有些塑料比如POM,在加热时会放出有毒或有腐蚀性的气体。所以流道,内模等需要选择耐腐蚀的材料以及做表面处理。当塑料的颜色出现发黄或褐色时,表面已经降解,这些胶料是不能使用的。
4、注塑周期
尽可能短的注塑周期是设计人员的值得做的。缩短冷却通道间距,增加冷却回路,采用特殊的模具材料和润滑剂,特殊的冷却方法如吹气等,但是会影响到模具的成本。
5、评估产品
一般客户会提供2D.3D图档,或者样板。首先设计人员要核对产品2D.3D的图档包含样板是否一致,产品2D图是否清晰地表达各个尺寸线,数值,产品特征,视图的投影,比例尺等。此外设计人员还要熟悉和消化产品的各项要求。包含以下内容:
6、产品的尺寸公差
这是非常重要的检查项目,包括前期报价都要评估本司加工设备和检测设备能否达到要求。往往很多模具就是因为前期没有足够的重视这些尺寸公差要求高的导致后续多次修改,试模,测量,直接导致人力物力财力的浪费,还造成其他模具的生产排期。
当设计人员熟透产品的尺寸,功能,装配,使用等等之后,可以检查评估客户提供的产品2D图所标注的一些尺寸公差是否合理,可以与客户协商能否调大些。因为在实际中,往往就是相差0.01~0.02的导致多次修改无果。尺寸公差要求高的产品,模具自然也需要更高的精度要求,即使是相差0.02,对于加工工艺,加工时间,制造成本都会有很大的影响。
对于这类产品尺寸精度要求高的,需要在模具设计好之后,预留好相应尺寸位置的安全钢料,确定安全钢料余量时还有考虑产品的缩水,尺寸大小,相关尺寸,产品变形,产品的特征等。这些修改过后的尺寸,必须记录在表格中,并且把这份表格与其余后续部门共享,以免造成误判。尺寸精度要求高的部位尽量设计成镶件,最好是能够通过磨床加工出来。
预留安全钢料的目的不是为了后续试模之后不用烧焊有余量来修改调整,理想的目标应该是一次试模尺寸就能达到要求。当然这需要设计人员已经工厂长时间的摸索和经验积累总结。
在试模时,需要调试出一个最合理的注塑参数,模具温度,车间温度等并记录好,后续试模或客户生产都以这份数据进行。
优秀的设计人员会与测量部门讨论评估产品的测量方法,如果需要测量夹具的则提前做好。一些汽车模需要制作辅助夹具校正产品变形的也提前做好。还有一些产品需要进行跌落测试,折弯测试等等的,也要准备好。
7、产品的使用
包括装配效果等。充分了解这些可以在设计时避免一些夹线后顶针印出现在产品装配后的外观面上。并且可以对一些不太合理的地方提出修改建议,比如一些转角处可以设计成圆角,不仅利于模具强度,胶料流动,还提高产品的强度。一些需要做滑块的侧面孔位能否简化为前后模碰穿。壁厚均匀可以避免很多产品外观缺陷和提升产品的强度。
8、图纸的注释
很多设计人员容易忽略产品图上的注释内容,客户通常会把产品的分型线(PL)位置,刻字信息,顶针位置,拔模角,表面处理,形位公差要求等这些备注在图纸的边上。
了解清楚这些之后,最好是能做成一份表格,在模具设计完成之后,要逐项核对这些要求是否做到。
以上。