第2讲 模具设计原则.pptVIP

模具新技术 ◆ 在满足功能要求的条件下尽量简化设计，并考虑降低模具设计的困难度及成本。 ◆ 薄而大面积的平面易产生翘曲变形，应尽量避免，如果必須采用，就应以肋条等方式达到辅助流动及加强结构之效果，並特別注意制造的温度控制，避免冷却不均。 ◆ 采用渐变、圆角等方式，避免厚度及流动方向的剧烈改变。 ◆ 设法让料头、毛边等用冲压模就可轻易的移除。 ◆ 需后加工处要留足够的加工余量，并考虑可伸进加工的方向及空间。 ◆同一模芯部分所铸出形状的线性公差﹝图中E1﹞如下表。 跨越分模线形狀的线性公差﹝图中E2E1﹞是将上述「线性公差」的值加上查下表所得的「额外公差」来决定。 下表的数值是在单一模腔的情況下，由铸件在分模面的投影面积而定，且由于此额外公差是由分模线分离所引起，因此影响的只有+的公差。 ◆分模线偏移的额外线性公差 分模线若有模块因温度变化、滑块锁定机构內力、或定位销间隙过大而产生偏移，可能造成与分模面平行的前／后／左／右任一方向的尺寸变化，影响跨越分模线的线性尺寸、同心度、以及基准面结构。 可动模块构成形状的线性公差﹝图中E3E1﹞是将上述「线性公差」的值加上查下表所得的「额外公差」来决定。 下表的数值是由可动模块所形成的铸件部位在分模面的投影面积而定，且由于此额外公差是由可动模块的移动或磨损所引起，因此影响的只有+的公差。 要提升平面度应注意以下几点： 1.平面周边及底下的壁、凸圆及凸片都应有够大的拔模角； 2.避免在平面下设计大凸面或截面，以免发生缩痕或收缩变形。 3.采用渐进的截面变化，并注意适当的填角，减少应力及收縮变形 的发生。 4.各种不对称的凸块及壁高变化都会影响平面度，因此在可能情況 下尽量用对称形状。 一般镁铸件的拔模角可以较其他压铸材料小，某些情況下甚至可以不用斜角，但是在允许范围內，一般还是选用较大拔模角，以减少所需之顶出力或抽芯力。 內壁的C值是外壁的一半，因此內壁的拔模角一般是外壁的两倍。 铸造字体及装饰花纹不适用此标准。 由于充模时间在10-100 msec左右，所有边缘及角落都应尽量使用圆角，以减少紊流产生的机会。使用圆角也可以减缓铸件及模具內的应力集中，延长模具寿命並降低模具维修费用。 加肋的目的是要增加铸件的刚性或强度，降低因铸件变形产生的不良率。然而若设计错误，可能反而在其边缘产生较高应力，或导致应力集中的现象。建议设计方式如右图： 嵌件的用途主要在使铸件局部具有高硬度或耐磨性等特殊性质，或借以改善铸件的工艺性，例如消除局部热点、消除侧凹、细长孔等。使用嵌件时应注意： ◆嵌件表面或端部应滚花，以加强其与铸件的密合。 ◆嵌件周围应包覆有一定厚度之金属层，防止破裂。 ◆嵌件在嵌入前最好先做防蚀保护，避免嵌件与铸件产生电化学反应。 ◆含有嵌件的铸件尽量避免表面处理，以免松动或产生腐蚀。 模具的主体功能 ◆有模芯时： 铸件在模具內无法收缩，但一旦脱模，铸件会瞬间收缩，并自脱模温度持续收缩至室温，因此单位长度的收缩量为： ◆取在铸入位置有最大投影面积的部位 ◆最好采用单纯的平面，注意简化模具构造及制作。 ◆开模时确保铸件留在可动模侧。 ◆铸件的毛边少，且溢流井及毛边容易去除。 ◆使熔液充填平順，空气易于排出。 ◆较精密的尺寸勿橫跨分模面。 ◆注意热平衡，避免模具的热集中，影响铸件品质。 ◆生产时模型內废屑容易清理。 ◆模具拆装后精度恢复容易，嵌块安装方便。 浇口为影响铸件品质的重要因素，若截面积过大，铸件易卷气产生气孔；若截面积太小，浇口附近会产生烧焦，且浇口比铸件先凝固会使铸件內部产生缩孔。 ◆模具內气体及离型剂挥发的气体，順利排到模型外，以免模型內气压上升，阻碍熔融金属的流动。 ◆由于空气排出速度不会超过该温度下的音速，一般保守估计以音速的一半﹝约200 m/s﹞计算，因此所需的逃气道总面积(Av)约为： ◆若模温过高 铸件易发生粘模，增加顶出困难； 成形周期会较长； 铸件易有气孔、氧化膜，或在壁厚处产生表面缩孔； 离型剂易挥发及变质。 ◆若模温过低 模具易产生龟裂； 影响熔液流动性，甚至浇不足； 铸件易有流纹、喷痕等缺陷； 铸件表面精度较差； 易因收缩发生抱住模芯的现象。 思考题 * 第2讲 模具设计原则 * 2.1 基本产品设计原则 第2讲 模具设计原则 以笔记本电脑外壳为例，不同大小的液晶显示器(LCD)所对应的电脑外壳面积如下： 6.1 LCD (A5)：230 cm2 10.4 LCD (B5)：520 cm2 11