【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 化的保證，是適應(yīng)模具交貨期短，縮短模具設(shè)計(jì)時(shí)間的必由之路。 塑料注射模計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造流程:塑件三維建模 模流分析一塑料產(chǎn)品裝配一 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)生成模具工程圖一模具關(guān)鍵零件數(shù)控加工一關(guān)鍵零件數(shù)控電加工一模具裝配調(diào)式3 / 33 客戶要求（1）接到客戶的執(zhí)行單 從客戶的模具執(zhí)行單上審查客戶對(duì)產(chǎn)品的所有要求，其中包括: ①客戶所傳產(chǎn)品圖。 ②客戶要求產(chǎn)品的模穴數(shù)。 ③塑料材質(zhì)。 (2)接到客戶產(chǎn)品對(duì)客戶的 2D 和 3D 產(chǎn)品圖處理，包括: ①如果接到客戶傳的產(chǎn)品圖是 2D 圖，則要必須先請(qǐng)客戶的 2D 圖轉(zhuǎn)化為 3D 圖(用 Pro/E 或UG 軟件)，即根據(jù)客戶產(chǎn)品的 2D 圖建構(gòu)產(chǎn)品的 3D 模型圖。 ②如果有了客戶產(chǎn)品的 3D 模型圖，模具 3D 設(shè)計(jì)人員必須檢查 3D 模型圖的外觀, 成品的平均肉厚是否有肉厚不均的地方會(huì)產(chǎn)生縮水，成品的拔模角是 有利于開 模，成品的結(jié)構(gòu)是否有利于產(chǎn)品成型。 ③如果客戶產(chǎn)品的 3D 模型圖有以上的問題存在，要通知客戶修改成品的問題。 塑料模具設(shè)計(jì)經(jīng)過以上的客戶產(chǎn)品圖處理之后轉(zhuǎn)入模具設(shè)計(jì)階段，包括: (1)產(chǎn)品成型分析 MoldFlow (CAE )。 (2)2D 模具結(jié)構(gòu)圖繪制(AutoCAD )。 (3)3D 模仁成型部分拆制(Pro/E )。 (4)模具零件圖的拆制: 模具零件圖也就是所說的模具加工圖，是根據(jù)模具 2D 圖和 3D 圖拆制的模具零件圖。包括模板圖、滑塊座圖、斜撐銷圖、模仁圖、滑塊入子圖、斜銷圖、入子 圖 等，還有頂針備料明細(xì)表、五金零件備料明細(xì)表、出圖明細(xì)表等。其中前三部分工作同時(shí)進(jìn)行。 試模分析產(chǎn)品缺陷的產(chǎn)生和解決方案 要預(yù)知將產(chǎn)生的缺陷，及補(bǔ)救方案，不能在產(chǎn)生缺陷后無法修改模具。手機(jī)外殼屬薄殼件，薄殼件加工成型的質(zhì)量缺陷主要表現(xiàn)在塑件的翹曲變形、表面縮痕和流痕等問題上，對(duì)于這些問題，合理地設(shè)置工藝參數(shù)起著決定性的作用。以翹曲變形為例進(jìn)行分析: 影響塑件變形的因素(工藝參數(shù))主要有:模具溫度、熔體溫度、澆口尺寸、注射速率、保壓壓力、保壓時(shí)間，同時(shí)還要考慮模具溫度和熔體溫度的交叉因素、熔體溫度和澆口尺寸的交叉因素對(duì)翹曲變形的影響。通過 cAE 模擬分析，找出上述這些因素最佳工藝參數(shù)的組合，以改善和消除塑件的翹曲變形，提高塑件的質(zhì)量。 手機(jī)模具設(shè)計(jì)思路 手機(jī)產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的關(guān)鍵，這不僅需要與產(chǎn)品外觀相協(xié)調(diào)，更要考慮后4 / 33序的生產(chǎn)裝配、噴涂、噴繪、模具設(shè)計(jì)制造等各方面。 手機(jī)產(chǎn)品的形體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 牽扯知識(shí)范圍十分廣泛，主要有材料的選用、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、表面處理、加工手段、包裝裝演幾個(gè)方面，這此因素的運(yùn)用直接影響著手機(jī)產(chǎn)品的生命和外觀形象的變化。可以說設(shè)計(jì)者的水平高低決定了產(chǎn)品的生命力和產(chǎn)品檔次高低，高檔次產(chǎn)品不一定是高造價(jià)，運(yùn)用低造價(jià)設(shè)計(jì)出高檔次的產(chǎn)品是設(shè)計(jì)者水平高素質(zhì)的體現(xiàn)。 手機(jī)產(chǎn)品的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析 (1)要審查造型設(shè)計(jì)是否合理可靠，包括制造方法、塑件的出模方向、出模斜度、抽芯、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、電路安裝(和電子工程人員配合)等是否合理。 (2)根據(jù)造型要求確定制造工藝是否能實(shí)現(xiàn)，包括模具制造、產(chǎn)品裝配、外觀的噴涂、絲印、材質(zhì)選擇、需采購的零件供應(yīng)等。 (3)確定產(chǎn)品功能是否能實(shí)現(xiàn)，用戶使用是否最佳。 (4)進(jìn)行具體的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定每個(gè)零件的制造工藝，要注意塑件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、安裝定位、筋骨方式、產(chǎn)品變形、元器件的安裝定位、安裝要求、確定最佳裝配路線。 (5)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要盡量考慮模具設(shè)計(jì)和制造的難度，提高注射生產(chǎn)的效率，最大限度地減低模具成本和生產(chǎn)成本。 (6)確定整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，檢測(cè)手段，保證產(chǎn)品的可靠性。 手機(jī)產(chǎn)品的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 對(duì)以上所需要清楚的東西，做好工藝排序，然后進(jìn)入模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一裝配圖的設(shè)計(jì)。 (1)3D 轉(zhuǎn) 2D 的 DWG 圖(CAD 圖)。 (2)成品的開模分析，確定凸、凹模分模面。 (3)成品的結(jié)構(gòu)分析，確定機(jī)構(gòu)，如有倒扣的，用斜銷成型或側(cè)滑塊成型。 (4)成品的進(jìn)澆點(diǎn)的分析，借助 MoldFlow 軟件，確定澆口的形狀、位置等，及注射機(jī)的選用。 (5)確定模具的結(jié)構(gòu)(兩板模、三板模、及熱澆道)，有時(shí)候根據(jù)客戶需求而確定。 (6)成品的收縮率的確定(未加收縮的，給產(chǎn)品在 3D 圖中放收縮)。 (7)確定成品的開模腔數(shù)(一模多腔，要注意注射模均衡)。 (8)成品放縮及鏡射成品圖。 (9)確定成品的擺放位置(模腔的排配)。 (10)確定模仁的大小(由于手機(jī)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模仁(模腔)需要單獨(dú)加工)。 (11)畫流道及澆口。 (12)確定模座大小，調(diào)用模座(同一產(chǎn)品在不同的公司有不同的做法，不同的公司有自己規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，以減輕模具設(shè)計(jì)人員重復(fù)作業(yè)時(shí)間，提高生產(chǎn)率。)。5 / 33 (13)勻?qū)⒛Ｈ史湃肽Ｗ械倪m當(dāng)位置。 (14)畫定位圈及注射澆口套。 (15)畫滑塊及斜銷等機(jī)構(gòu)。 (16}畫頂出機(jī)構(gòu)。 (17)畫冷卻水路。 (18)畫模座其它周邊的結(jié)構(gòu)。 (19)標(biāo)注模座的尺寸。1. 2 手機(jī)外殼使用塑料要求、外殼分析及注射機(jī)的選用 殼體常用材料手機(jī)中殼體的作用:是整個(gè)手機(jī)的支承骨架:對(duì)電子元器件定位及固定:承載其他所有非殼體零部件并限位。殼體通常由工程塑料注塑成型。 (1)ABS 由丙烯睛、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。ABS 的特性主要取決于三種單體的比率及分子結(jié)構(gòu)，這在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有較大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上多種不同品質(zhì)的 ABS 材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。 (2) PC(聚碳酸脂) PC 是一種非晶體工程材料，具有特別好的抗擊強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、光澤度、抑制細(xì)菌特性、阻燃特性以及抗污染性，PC 的缺口沖擊強(qiáng)度非常高，并且收縮率很低。 PC 有良好的機(jī)械性，但流動(dòng)性較差，注射過程較困難。因此，如果塑件要求有較高的抗沖擊性，那么選低流動(dòng)率的 PC 材料。反之，可以使用高流動(dòng)率的 PC 材料，這樣可以優(yōu)化注射過程。避免一味減少強(qiáng)度風(fēng)險(xiǎn)，什么部件都用 PC 料而導(dǎo)致成型困難和成本增加。 (3) PC+ABS 綜合了 PC 和 ABS 的性能，具有 ABS 的易加工性和 PC 的優(yōu)良機(jī)械特性和熱穩(wěn)定性(二者的比率將影響 PC+ABS 材料的熱穩(wěn)定性)。流動(dòng)性好、強(qiáng)度不錯(cuò)、價(jià)格適中，但容易發(fā)生熔體破裂。適用于絕大多數(shù)的手機(jī)外殼，只要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較優(yōu)化，強(qiáng)度是有保障的。較常用 GE CYCOLOY C1200HFo 本文手機(jī)外殼采用的是 PC+ABS 塑料。 殼體常用材料在應(yīng)用上需要注意事項(xiàng) (1)避免一味減少強(qiáng)度風(fēng)險(xiǎn)，什么部件都用 PC 料而導(dǎo)致成型困難和成本增加。6 / 33 (2)在對(duì)強(qiáng)度沒有完全把握的情況下，模具評(píng)審檢查時(shí)應(yīng)該明確告訴模具供應(yīng)商，可能會(huì)先用 PC+ABS 生產(chǎn)的產(chǎn)品，但不排除當(dāng)強(qiáng)度不夠時(shí)后續(xù)會(huì)改用 PC 料的可能性。 客戶成品圖 客戶原始資料要求: (1)由 Pro/E 軟件生成 3D 圖。 (2)塑料材質(zhì):PC+ABS； (3)模具腔數(shù):一模兩腔。 (4)模具型式:冷流道模具(三板)。 (5)生產(chǎn)數(shù)量:預(yù)計(jì)生產(chǎn) 50 萬件。 客戶樣品分析 此分析主要是在 Pro/E Pro/E:可進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、NC 加工、仿真等。本例對(duì) 3D 圖進(jìn)行分析看它是否易于成型，主要有壁厚、拔模角、結(jié)構(gòu)等，并大至分好分模面。 Pro/e 分析目的： (1)使產(chǎn)品的品質(zhì)比以往所做的更好。 (2)使產(chǎn)品成本降低。 (3)在相同或更短的時(shí)間內(nèi)制造更多的產(chǎn)品。 樣品壁厚檢查(料厚均勻性分析) 殼體的壁厚對(duì)部件的很多關(guān)鍵特性的影響至關(guān)重要，包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、外觀、成型及成本。設(shè)計(jì)階段優(yōu)化的殼體厚度可以降低后續(xù)可靠性測(cè)試的風(fēng)險(xiǎn)，修模的成本以及成型的困難。 壁厚檢查包括成品壁厚分布、平均壁厚檢查、是否有過薄難以充填或過厚處。對(duì)于塑料件來說，壁厚不均會(huì)使其在注射成型時(shí)產(chǎn)生縮水現(xiàn)象。因此，當(dāng)拿到客戶樣品時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行壁厚檢查。對(duì)于有壁厚不均的部位要及早通知客戶，以及時(shí)尋求解決方案。 塑件的厚度不應(yīng)過厚或過薄，對(duì)于手機(jī)塑件來說，肉厚常取 mm 左右，最厚處應(yīng)小于 2mm(根據(jù)經(jīng)驗(yàn))。另外，要查看是否存在薄厚懸殊處，若通過計(jì)算在某一部 分存在小于 的膠位，應(yīng)建議客戶加膠或自行處理。 樣品分型面的確定(分型面分析) 樣品的分型面應(yīng)有利于產(chǎn)品的成型和脫模，并且分型線不應(yīng)該存在有尖角的地方，否則模仁(指成型部分，型腔、型芯單獨(dú)做鑲在模板里)無法加工，且產(chǎn)品也很難成型。因?yàn)楫a(chǎn)品較大，外觀光潔性要求很高，且 4 個(gè)側(cè)面的外表面都有側(cè)凹，故分型面應(yīng)為曲面，4 面為側(cè)向抽芯，但為了外觀要求，應(yīng)做成整體滑塊。如圖所示粗線即為側(cè)向抽芯7 / 33后在產(chǎn)品上形成的接合線(即夾線，鑲拼痕跡。)，夾線沿著產(chǎn)品上曲面相交的交線和產(chǎn)品的外廓，此處夾線不設(shè)計(jì)在虛線處是因?yàn)樘摼€處將在矩形處產(chǎn)生夾線，影響產(chǎn)品的外觀。模流分析夾線包圍集中在中間小孔處，加小型芯成型以利于排氣，后部已用滑塊成型。 模具分型線設(shè)計(jì)原則一般選在塑件的最大輪廓線上，因此采用切片法尋找最大輪廓線。其具體思想是根據(jù)分型方向形成一系列切面然后計(jì)算出所有切面同塑件模型相交的閉合輪廓線，再提取每個(gè)輪廓線上的最左和最右點(diǎn)，連接這些點(diǎn)形成塑件輪廓的分型線。這種方法適合帶有自由曲面的塑件，如手機(jī)殼表面。 經(jīng)過分析該樣品的分型線在其