【文章內(nèi)容簡介】 化的保證，是適應(yīng)模具交貨期短，縮短模具設(shè)計時間的必由之路。 塑料注射模計算機輔助設(shè)計制造流程: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)計經(jīng)過以上的客戶產(chǎn)品圖處理之后轉(zhuǎn)入模具設(shè)計階段，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進行。 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，及補救方案，不能在產(chǎn)生缺陷后無法修改模具。手機外殼屬薄殼件，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、保壓時間，同時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。 手機模具設(shè)計思路 手機產(chǎn)品的機構(gòu)設(shè)計是實現(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)計制造等各方面。 手機產(chǎn)品的形體結(jié)構(gòu)設(shè)計 牽扯知識范圍十分廣泛，主要有材料的選用、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、表面處理、加工手段、包裝裝演幾個方面，這此因素的運用直接影響著手機產(chǎn)品的生命和外觀形象的變化。可以說設(shè)計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，運用低造價設(shè)計出高檔次的產(chǎn)品是設(shè)計者水平高素質(zhì)的體現(xiàn)。 手機產(chǎn)品的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計分析 (1)要審查造型設(shè)計是否合理可靠，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)品功能是否能實現(xiàn)，用戶使用是否最佳。 (4)進行具體的機構(gòu)設(shè)計，確定每個零件的制造工藝，要注意塑件的結(jié)構(gòu)強度、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)計要盡量考慮模具設(shè)計和制造的難度，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)確定整個產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，檢測手段，保證產(chǎn)品的可靠性。 手機產(chǎn)品的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 對以上所需要清楚的東西，做好工藝排序，然后進入模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計一裝配圖的設(shè)計。 (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，確定機構(gòu)，如有倒扣的，用斜銷成型或側(cè)滑塊成型。 (4)成品的進澆點的分析，借助 MoldFlow 軟件，確定澆口的形狀、位置等，及注射機的選用。 (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(由于手機模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模仁(模腔)需要單獨加工)。 (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)計人員重復(fù)作業(yè)時間，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)畫滑塊及斜銷等機構(gòu)。 (16}畫頂出機構(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 手機外殼使用塑料要求、外殼分析及注射機的選用 殼體常用材料手機中殼體的作用:是整個手機的支承骨架:對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)計上具有較大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上多種不同品質(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 的缺口沖擊強度非常高，并且收縮率很低。 PC 有良好的機械性，但流動性較差，注射過程較困難。因此，如果塑件要求有較高的抗沖擊性，那么選低流動率的 PC 材料。反之，可以使用高流動率的 PC 材料，這樣可以優(yōu)化注射過程。避免一味減少強度風(fēng)險，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)。流動性好、強度不錯、價格適中，但容易發(fā)生熔體破裂。適用于絕大多數(shù)的手機外殼，只要結(jié)構(gòu)設(shè)計比較優(yōu)化，強度是有保障的。較常用 GE CYCOLOY C1200HFo 本文手機外殼采用的是 PC+ABS 塑料。 殼體常用材料在應(yīng)用上需要注意事項 (1)避免一味減少強度風(fēng)險，什么部件都用 PC 料而導(dǎo)致成型困難和成本增加。6 / 33 (2)在對強度沒有完全把握的情況下，模具評審檢查時應(yīng)該明確告訴模具供應(yīng)商，可能會先用 PC+ABS 生產(chǎn)的產(chǎn)品，但不排除當(dāng)強度不夠時后續(xù)會改用 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:可進行產(chǎn)品設(shè)計、裝配設(shè)計、模具設(shè)計、NC 加工、仿真等。本例對 3D 圖進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)強度、外觀、成型及成本。設(shè)計階段優(yōu)化的殼體厚度可以降低后續(xù)可靠性測試的風(fēng)險，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。對于塑料件來說，壁厚不均會使其在注射成型時產(chǎn)生縮水現(xiàn)象。因此，當(dāng)拿到客戶樣品時，應(yīng)對其進行壁厚檢查。對于有壁厚不均的部位要及早通知客戶，以及時尋求解決方案。 塑件的厚度不應(yīng)過厚或過薄，對于手機塑件來說，肉厚常取 mm 左右，最厚處應(yīng)小于 2mm(根據(jù)經(jīng)驗)。另外，要查看是否存在薄厚懸殊處，若通過計算在某一部 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、型芯單獨做鑲在模板里)無法加工，且產(chǎn)品也很難成型。因為產(chǎn)品較大，外觀光潔性要求很高，且 4 個側(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)計在虛線處是因為虛線處將在矩形處產(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算出所有切面同塑件模型相交的閉合輪廓線，再提取每個輪廓線上的最左和最右點，連接這些點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，如手機殼表面。 經(jīng)過分析該樣品的分型線在其