产品模具设计及试作要求细则.doc

注塑成型品是产品设计的生产终端产物，在没有生产出来之前历经了诸多方面的研究和改进，就算是投产之后，仍然因为产品组装的问题有设计变更的需要，因此如何保证所要生产的产品一开始就能考虑到其在各生产环节中的将要发生的问题，并着手准备和至力解决，预防为主，彻底解决产品的设计问题，唯有如此方能顺利进行投产。这里忽略市场接单问题，直接讨论产品的开发和生产的注意事项。 一、产品的设计开发 1、工程部门依客人提供的样品或图纸作出模具开发分析，主要内容为做模流分析，分析产品的成型特点、装配特点，勾画出产品的模具设计方案。 2、依moldflow效果画出模具图。 3、召集模具制作工程、跟模工程、品质工程、注塑成型工艺工程等相关部门评审模具制作的相关注意意向，初步确定和解决PFMEA. 4、评审时围绕以下议题展开研讨： 1）模具的浇道结构是否和理，是否有利于走胶的平衡、有利于加工和调机，是否有利于节约原材料，是否与其他结构相冲突，排气是否合理，等等！ 2）P/L面的分布，包括主分型面和镶件孔位等分型面的评审。 3）模具的运水是否足够，如何和合理的均匀分布模具温度。 4）顶出、滑块、抽芯、绞牙机构的评审，顶针的排布是否合理，滑块、抽芯、等活动镶件是否合理，是否有利于加工和生产。 5）排气的开设是否合理，主要表面排气、镶件排气、孔排气等。 6）导向、定位、撑头等机构的评审 7）蚀纹、电镀、雕刻等标识的评审 8）重要外观、功能、尺寸、等品质的评审，如预测不能做到，要考虑与客人审请让步放宽的必要。 上述的工作内容只有具备一定规模的配套公司才可做得到，小公司一般很难执行。一般有以下情况：1、 大公司有评审动作和过程，但由于分工得过于细致，或单样工种的技术单一，在跟踪上会打折扣或跟不到位，产生脱节现象。发生问题后相互推诿，踢皮球，结果大大延缓交期。1） 项目工程与设计开发的矛盾。在开发初期，很多未定型的设计方案没有公开讨论，出图或决定后评审时多次更改，浪费人力及时间。( 应小范围内公开讨论，以最短时间确定方案，推进设计时间)2） 设计评审完成后，将设计方案付之使施时项目工程与工模制造的矛盾。在工模拆分制造的过程中，会因会这样那样的原因造成误时，有出图遗误、机加工失误等原因，此类原因较大的一般肉眼可识别，但较精密的东西往往在试模之后才能发现。而发现后维修的沟通直接影响了模具的质量和进度。（项目工程要有一个能准确的判断和清楚地指出模具修改方案的工程师，这是个复合型的人才，要有一定的实际操作经验和变通的思想。）3） 其实很多工厂将试模这一块划为生产，进而在模具的试做过程中产生了很多无谓沟通摩擦。A 首先是跨部门的作业，在程序上无论是作试模的报告还是简单的样板递交，都缓迟了一步。如果是本部门，试做直接由项目工程管理，则在运作的时间和模具状况的知情上都优越于其它情况。B 试模作业交由生产部门管，生产部门成立生产技术组织，专门处理生产的技术性问题。在此情况下，需要生技部门确立正确的模具试做标准和方向，以确保模具开发能有保证的质量。这种情况如果工程部不能很好的处理模具试做中存在的问题，则该部的试做质量和效果将不能体现。C 试模的工作直接给生产部管理，没有专门的技术人员，由生产领班直接试做。由于生产领班的技术和知识面的原因，往往导致模具的试做不能真实的反映模具的状况。因而最终模具的质量不能得到很好的保证，大量投产时模具问题突现，最终影响了成本。 模具的质量好坏不是靠试模来决定的，但通过试模可以确定一套模具是否符合设计的要求，模具的制作到试做这一阶段广义上来讲已经算完成，剩下的是如何通过验证的结果来进行进一步的改进和微修，以达到产品的要求。在跟进处理模具的方法上没有统一的标准，只有大致的方向，缩小沟通或过渡的范围，统一跟进，制定出统一可行的作业标准，要注塑部门傻瓜式作业，由指定品保人员监督完成即可。那这样的效果就是管理者的成功，同时也是经营者的成功。 工程部：跟进模具制作，试做、订证、样板确认，并定制工程资料、作业标准。（成型方向（成型基本叁数），作业方法及作业要求，包装要求） 品质部：依工程提供的标准监督和查验，过程控制。同时与客户保持连络，保证统一的标准。 生产部: 依标准作业，同时为保证产品的质量认真的维护机器设备和模具保养，认真培训工人的操作技能。 上述的作业内容在不同的公司有着不同的处理方式，一般而言，大的有一定规模的公司都会有详细的分工。详细分工的优点在于各司其职，能在近短的时间内完成预定的任务。其潜在的问题是沟通上由于过细的区分产生知识或技术断层，令到跨部门沟通时不太畅顺。同时加大了人力物力的投入。一定程度上增加了成本的投入。 小企业一般是少数的几个人包办，这样的效果会很直接，更多的时候会很顺畅的推进项目的进度，但承担该项目的人会很大的压力，因此在操作的过程中需配备一定的人员才能更好的保证产品的质量。 我个人认为，在模具设计和模具制造这一块，设计工程师和制作师傅配合跟踪直至完成是最快捷最有成效的办法。设计-项目跟踪-制模-项目跟踪，三位一体，运作的效果会更明显。二、模具试做检验。 一）.目的:1.考核模具的性能和注塑件的质量。2.及时发现并找出成型过程中的问题,保障生产过程顺利进行，以免造成无谓浪费。3.找出最佳的成型工艺参数范围,为以后批量生产奠定成型基础。确保产品的质量达到设计目的或客户的要求.二）试模前的准备工作:1. 了解有关资料：最好能取得模具的设计图面，详予分析，并要求模具技师和项目工程师参加试模工作。2. 检查机械配合动作：要注意模具外观有否刮伤，缺件及松动等现象;滑板动作是否顺畅;水道及气管接头有无泄漏;模具结构特殊的话要有顶针保护开关、或限位装置、模具的定位装置、电热插头等是否完整。3. 选择适合的试模机器:3.0.锁模力：產品透影面的最低要求鎖模力，以機器鎖模力的70% 为基准。长宽（cm）0.155（平方英寸in2）各塑料锁模力系数（ton/in2）常用：ABS、PMMA、 2.5-4.0 ton/in2 HIPS 、P S 1.0-2.0 ton/in2 P C、POM 、 3.0-5.0 ton/in2 GPPS(薄壁) 3.0-4.0 ton/in2 TPU、PP、PE、1.5-2.5 ton/in2 POM 2.0-5.0 ton/in23.1.射胶量:产品重量的30%75%最合适.3.2.导柱的宽度:装上模具并能安全的锁紧.3.3.最大的开模行程:能方便取出产品和水口。4. 原料准备:4.1 依不同原料特性做正确的烘烤。4.2 试模与将来量产尽可能采用同样的原料。三）安装模具:1 装模时注意在锁上所有夹模板及开模前吊钩不要取下，以免夹模板松动或断裂导致模具掉落。2 模具装妥后应再仔细检查模具各部份的机械动作，如滑块、顶针、绞牙结构及限制开关等之动作是否确实。3 注意检查射嘴与模具是否对准。4 检查合模动作，此时应将关模压力调低，在手动及低速的合模动作中注意看及听是否有任何不顺畅动作及异常声音等现象。5 参照模具运水图接通运水,注意检查运水的组数要与产品的结构一致,防止产品部分过热影响试模效果.6 依据要求所用原料性能及模具大小选用适当的模温机将模具温度提高至生产时所须的温度。待模温提高后再次检视各部份的动作.因钢材因热膨胀之后可能会引起卡模现象，故须注意各部的滑动，以免有拉伤及烧伤的情况产生。四）开锁模及低压保护1 将关模速度及关模压力调低，且将安全扣杆及顶出行程定好，再调校正常关模及关模速度.2 在保证合模速度的前提下，低压合模压力应设定尽可能低，只要能可靠抵消合模之磨擦阻力（模板与大柱子之磨擦阻力，动定模接触后导柱导套磨擦阻力，斜导柱滑块之磨擦阻力，还有动模板与支撑部件之磨擦阻力等等）即可。3 要设置充分的低压保护行程（应大于产品的尺寸，有机械手时应大于机械手的夹具尺寸），太大的低压保护行程会影响低压保护压力低压保护时间的准确设置，所以要设置合理。4 要测算低压保护开始结束实际时间后把低压时间设置成略大于实际时间（余量1秒以下，以保证在有异物时及时停止合模动作信号输出），低压保护的原理就是在一定的低压时间内，电脑无法采样到高压信号，电脑则判定模腔内有异物，此时电脑原则上应停止合模信号输出，同时报警并输出开模信号。5 先定下所需锁模力后依比例设置合模高压压力，锁模力不同的机台系统压力是一样的，运用此机理可通过设置高压压力准确预设合模力。6 把高压行程位置先设定偏大，此时依经验逐步减小高压行程位置，直到无法起高压或曲臂无法伸直时（直压力或曲臂机，再略微调大高压行程，使锁模力能够可靠实现。以保证低压保护的可靠实现！（锁模的过程一般分为三段或者说四段,大致是快-慢-高压.） 快速锁模: 根据模具的结构,看是平板的,或者说有滑块的,不同的模具先设定快速锁模时的压力/速度/位置,在不影响效率的情况下,设定合适的压力/速度/位置.要注意既让模具顺畅又能体现是快速锁模为原则。 低压-慢速: 这个部分是最重要的 在点动状态下,将压力设置为0,速度放慢,位置置0,因为机器本身都有一个底压,虽然压力为0,模具还是会合起来,在模具合起来之后,因为位置为0,起不了高压,这时根据主面板显示的模座位置,将低压位置改成面板显示的数值，这就是转高压的锁模位置。 高压: 一般来讲,要根据产品的投影面积和材料的性能来设定锁模高压的.（高压一定意义上就是模具的锁模力，其设定的意义也是为了保护模具，避免模具一开始就受到超高压的锁模压力损伤模具的表面，以延长模具的使用寿命。）设置适当的数值后,需要再次调整低压保护,按上一步,重新更正低压锁模的位置、压力、及速度。以但保证确实有效. 五）在作第一模射出前请再查对以下各项：5.1 加料行程有否过长或不足。5.2 注射压力是否太高或太低;保压力及设置为0;背压压力以手动熔胶有熔胶溢出，同时能够计量为准。5.3 充模速度有否太快或太慢。5.4 加工周期是否太长或太短。注:根据产品形状和模具结构,第一模具不能涨模;同时防止成品短射、断裂、变形、毛边甚至伤及模具。参考同类产品的周期适当延长设定周期,若加工周期太短，顶针将顶穿成品或剥环挤伤成品。这类情况可能会耗费两三个小时才能取出成品。若加工周期太长，则模芯的细弱部位可能因胶料缩紧而断掉。事先做的充份考虑及时的措施可帮助避免严重并昂贵的损失。原则上需先验证产品走胶是否平衡，然后再检查相关的其它问题。5.5 查看料筒内的塑料料是否正确无误，及是否依规定烘烤（试模与生产若用不同的原料很可能得出不同的结果）。5.6 料管的清理务求彻底，以防降解胶料或杂料射入模内，因为降解胶料及杂料可能会将模具卡死。5.7 测试料管的温度及模具的温度是否适合于加工之原料。六）试模的主要步骤:为了避免量产时无谓的浪费时间及困扰，的确有必要付出耐心来调整及控制各种加工条件，并找出最好的温度及压力条件，且拟订标准的试模成型叁数，方便日后的作业。6.1 调整工艺参数: 调整压力及射出量以求生产出外观令人满意的成品，但是不可跑毛边尤其是还有某些模穴成品尚未完全凝固时，在调整各种控制条件之前应思考一下，因为充模率稍微变动，可能会引起甚大的充模变化。6.2 稳定模温: 要耐心的等到机器及模具的条件稳定下来，即是中型机器可能也要等30分钟左右。可利用这段时间来查看部品连续生产可能发生的问题。6.3 保压压力及时间的设定:螺杆前进的时间不可短于闸口塑料凝固的时间，否则成品重量会降低而损及成品之性能。且当模具被加热时螺杆前进时间亦需酌予加长以便压实成品。6.4 调整周期:根据产品生产情况合理调整总加工周期。6.5 稳定工艺参数及收集样品:把新调出的条件至少运转30分钟以至稳定，然后至少连续生产一打全模样品，在其盛具上标明日期、数量，并按模穴分别放置，以便测试其确实运转之稳定性及导出合理的控制公差。（对多穴模具尤有价值）。6.6 检测产品:将连续的样品测量并记录其重要尺寸（应等样品冷却至室温时再量，精密部件保持231）。6.7 把每模样品量得的尺寸作个比较，应注意：6.7.1 尺寸是否稳定。6.7.2 是否有某些尺寸有增加或降低的趋势而显示机器加工条件仍在变化，如不良的温度控制或油压控制。6.7.3 尺寸之变动是否在公差范围之内。6.7.4 如果成品尺寸不甚变动而加工之条件亦正常，则需观察是否每一模穴之成品其质量都可被接受，其尺寸都能在容许公差之内。把量出连续或大或小于平均值的模穴号记下，以便检查模具之尺寸是否正确。6.8. 分析数据:记录且分析数据以做为修改模具及生产条件之需要，且为未来量产时提供参考依据 。6.9. 稳定生产:使加工运转时间长些，以稳定熔胶温度及液压油温度，让各机器部件和各成型条件更成熟和稳定。七）试模中异常情况的处理：7.1 尺寸问题: 按所有成品尺寸的过大或过小调整机器条件，若缩水率太大及部品显得射胶不足，可考虑增加浇口尺寸。对于多模腔关键尺寸不一致的要通知研发工程部,并在试模报告中明确提出。7.2 充填不均: 充填不均的要及时修正模具浇口大小或改善节流阀.各模穴尺寸的过大或过小予以修正之，若模穴与浇口尺寸正确，应试改机器条件，如充模速率，模具温度及各部压力等，并检视某些模穴是否充模较慢，找出文题所在，有必要的记录在试作报告上，尽量要求在试模阶段从模具方面着手处理根本问题。7.3 表面缺陷:如产品有顶高顶白拉模粘模等现象时,先尝试从工艺上调整,如果工艺上不能解决则通知研发工程部决解模具的问题。7.4 错边及合缝: 依各模穴成品之配合情形或模芯移位，予以个别修正，也可再试调充模速率及模具温度，以便改善其均匀度.如不能从工艺上改善则通知研发工程部解决模具问题7.5机器问题: 检查及修改注塑机之故障，如油泵、油阀、温度控制器等等的不良都会引起加工条件之变动，即使再完善的模具也不能在维护不良的机器发挥良好工作效率。7.6 模具改善跟进:对于试模中出现的问题,试模工程师要及时跟踪采购部或技师的改善结果,以免下次试模时同样的问题又出现从而影响试模效果.模具量产有四个基本的必要的条件，那就是浇道浇口是否合理，运水模温是否平衡，各排气位置是否合理，顶出及其角度是否合理，基于这样几点去发现和评估一套模具，由试模一开始即着手处理，那相信在以后的生过程一定会很顺利的！7.7 在检讨所有的记录数值之后，保留一套样品以便校对比较已修正之后的模具生产出来的样品是否得到改善。八）试模文件及记录要求:8.1.试模通知：转模转色生产通知单是提醒试模组及相关人员做好相应的准备工作以便能够合理的安排试模工作，其中内容包括要求试模部门、模具编号、塑件编码、试模日期、试模用料、试模样板数量、试模类别、试模成本、试模状况、模具资料等信息。8.2.试模报告：试模完成后，需由试模组出具试模报告，试模报告反映试模过程中出现的各种情况，包括模具注塑情况和塑件缺陷情况，并注明试模单号、模具编