模具部门心得报告

1、模具部門心得報告模具部門心得報告 Chpter 1組織 模具廠組織 模具廠 廠務單位現場單位 品保 模具設計 程式編撰 生 管 數 控 CNC 放電 線割 備 料 拋光 鑽床 組立 標準量度室 模具加工流程 客戶產品圖 模具設計 圖形分析 模具規格 問題預判 模具材料 問題對策 成型條件 拆 模 組 立 圖 材料選購 分模面決定 拔模角決定 澆口決定 穴數決定 模 仁 圖 模滑塊圖 入 子 圖 型 板 圖 電 極 圖 出圖 程式編鑽 現場加工 數控加工 CNC 放電 拋光,鑽孔, 組力 標準室 NG OK 試模 模具各部使用鋼材簡介(一) 上 固 定 板 下 固 定 板 母模模仁 公模模仁 母

2、模型板 公模型板 承受板 上頂針板 下頂針板 頂針 線性導銷 使用材料:S50C,S55C,SCM4,SK7,SKD11,SKD61,NAK80 熱處理方式:鍛壓,正常化或淬火,回火 材料特性:抗壓性強,硬度佳,易加工與拋光 使用材料:S50C,S55C,SCM4,SK7,SKD11,SKD61,NAK80 熱處理方式退火,正常化或淬火,回火 材料特性:抗壓性強,硬度佳,易加工與拋光 使用材料:SKD11,SKD61,NAK80 熱處理方式:正常化,退火或淬火,回火 材料特性:抗壓性強,硬度佳,易加工與拋光 使用材料:S50C,S55C,SCM4,SK7,SKD11,SKD61,NAK80 熱

3、處理方式退火,正常化或淬火,回火 材料特性:抗壓性強,硬度佳,易加工與拋光 使用材料:S50C,SKD61,NAK80 熱處理方式:正常化,退火或淬火,回火 材料特性:抗壓性強,硬度佳,易加工與拋光 模具各部使用鋼材簡介(一) 上 固 定 板 下 固 定 板 母模模仁 公模模仁 母模型板 公模型板 承受板 上頂針板 下頂針板 頂針 線性導銷 使用材料:S25C-S55C,SS41,SS50,SKD61,NAK80 熱處理方式:鍛壓,正常化或淬火,回火 材料特性:抗壓性強,硬度佳 使用材料:S25C-S55C,SS41,SS50,SKD61,NAK80 熱處理方式:鍛壓,正常化或淬火,回火 材料

4、特性:抗壓性強,硬度佳 模具基本結構(一) 上 固 定 板 下 固 定 板 母模模仁 公模模仁 母模型板 公模型板 承受板 上頂針板 下頂針板 頂針 線性導銷 固定側移動側 二塊板型模具 冷卻水孔 冷卻水孔 模具基本結構(二) 下 固 定 板 母模模仁 公模模仁 母模型板 公模型板 承受板 上頂針板 下頂針板 頂針 線性導銷 上 固 定 板 固定側移動側 三塊板型模具 撥 料 板 模具設計概念 目的 藉由立體圖面加以分析模具各部件機構,並針對穴數,流道 配置,拔模角度,注口方式等加以研討設計,加上依鋼材性 之考量,以初步決定模仁形狀大小,型模,入子滑塊位置等組 件,成為初步成品之模具 製圖 方

5、法 將客戶端提供之3D圖檔,以PROE軟體進行成品 分析,並配AUTO CAD繪製2D組立,模擬模具各 部件拆圖,針對模具各部件配合成品形狀與成型 考量予以細部設計,並將所完3D圖轉送CNC程 式編撰,各部件2D圖則供各加工部門依尺寸規格 標準,與所需加工方式執行細部加工 流道設計概念 流道種類 標準型H型(分支型)放射型 NOTE: 1.各主流道至各分流道之距離須相等 2.流道平衡亦區分自然平衡與非自然平衡 3.標準型屬非自然平衡,放射與H型屬自然 平衡 冷料井設計概念 冷料井 d D=2d 主流道冷料井 1.冷料井作用在於將最先射出且溫度較低之塑料先行流入該區, 進而將隨後射出溫度較高之塑

6、料順利進入型腔。 2.冷料井長度之最佳化為流道直徑2倍。 分模面設計概念(一) 分模面選擇 A B C 1.選擇分型面A,將無法脫模。 2.選擇分型面B,須側向機構輔助。 3.分型面C,為最佳脫模面。 A B 1.選擇分型面A,將無法脫模。 2.分型面B,為最佳脫模面。 分模面設計概念(二) 分模面選擇 1.選擇分型面A,深孔集中於側邊,為不良設計。 2.選擇分型面B及C,將大深孔接至於開模方向, 而小孔使用側向抽芯機構,此設計較為良好 A B C 分模面設計概念(三) 分模面之逃氣與定位 1.此二處將有二點優點如下: (1)有利於定位。 (2)有利於逃氣。 模穴數判定(一) 模穴判定因素 機

7、器性能 成本效益 射膠量 融膠量 鎖模力 螺桿直徑與最大吃料量 成品投影體積 每分鐘射膠量與每單位射膠次數 成品加流道體積 射出機最大鎖模力及型腔內壓 成品鎖在模面之投影面積 生產總批量 生產總成本 每分鐘射出成本 射出循環時間 型腔及模具製造費用 模穴數判定(二) 模穴判定步驟 成品圖面 拆模 判定各部件之投影體積 判定各部件之機構 判定各部件製程總類 預估各部件製程工時 預估各部件製程成本 成型機性能與生產成本 射出成型循環時間 計算機器性 能因素穴數 確定成型機 種類 初步模穴範圍決定 每一機種之模穴數分別 以成本因素計算考量 決定成型機種及模穴數 模穴數判定(三) 機器性能考量公式 以

8、射膠量判定公式 NV/U N:模穴數量 V:射出機最大射量 U:成品體積 V:螺桿直徑最大吃料位置 模穴數判定(四) 機器性能考量公式 以融膠量判定公式 NV/FU N:模穴數量 V:每分鐘射膠量 U:成品含流道體積 F:每批量(單位)須射出幾次 模穴數判定(五) 機器性能考量公式 以融膠量判定公式 NF/PA N:模穴數量 P:模穴內壓(20100) A:成品含流道體積 模穴數判定(六) 成本效益因素公式 A=NYT/N+NC1+C2 以成本效益判定公式 A:生產產品批量總成本 N:生產總件數(批量) Y:射出成型每分鐘之生產費用(元/分) T:成型完成循環時間 C1:每個型腔製造費用 C2

9、:除型腔外之模具費用 N=NYT+C2/A-C1 1. 2. 模穴數判定(六) A=NYT/N+NC1+C2 成本與穴數之關係 1.目的:在於降低生產總成本。 2.一般來說型腔成本及模具其他製造成本較為龐大 故預減少成本A值,須從成本批量、注射成型每分 鐘成本、成型循環時間與模穴數考量，當成本批 量與成型每分鐘生產費用及循環時間之乘積越大 為減少A值亦須將模穴數量增加,方能有效降低總 生產批量成本。 3.一般50000模以下須使用一模12穴，大於50000模 時，使用48穴。 模穴數判定(七) 某客戶預請本廠生產體積為30*20*15之產品計100000,請一下列條件比 較並判定模穴數2,3,

10、4穴成本效益？ 本廠成型機設備 1.DEMAG100:螺桿直徑22(mm) ,最大後退距離420。 2.JSW450:螺桿直徑46(mm) ,最大後退距離349。 3.成型循環時間54(SEC) 4.型腔成本5000(元/個) 5.模具其他費用10000元 6.每分鐘注射生產費用5.45元 模穴數判定例題 一、機械考量因素:DEMAG100 公式:N1000.81.0 一般10Ra1001.01.2 精細1Ra101.21.4 超精細Ra11.41.6 模具成本概念 模穴 C t 及 C d d 之參考值 1.公差範圍t:0.81.4 2.參考依據:公差要求越小Ct大 Ct值 極易加工:0.7

11、 困難加工:1.4 簡單加工:0.8 極困難加工:1.25 中等加工:1.01.2 Cdd值 模具成本概念 模穴因素之參考值 Cn參考值 1.N為模穴數 2.Cn=1+0.7*(N-1) 模具成本案例(一) 某公司研發某產品(如下圖),研判 須執行35%CNC12小時加工,30%放電 15小時加工20%鉗工拋光,15%10小 時 研 磨 加 工 , 表 面 粗 度 要 求 R A 為12,另外模穴表面加工工時6小時, 深度加工計6小時,模仁加工須15小 時,研判分模線為曲面一階,要求公 差為85%;本廠現有DEMAG100及J450 成型機,其螺桿直徑與最大後退距 離分別為DEMAG100:螺

12、桿直徑22(mm), 最大後退距離420;J450:螺桿直徑46 (mm) ,最大後退距離349;成型循環時間 54(SEC)成型每分鐘費用5.45試判定 分析最佳穴數及使用機型 20 45 15 註:1.操作CNC須一位員工薪資為900(元/月) 2.操作放電機須一位員工薪資為900 (元/月) 3.鉗工含其他工資合計為3000(元/月) 4.材料費用(含電極,刀具)30000元 5.模具不含模穴成本為20000元 6.水電及其他雜費為15000元 5.設計費用115*6(小時)=690元 7.客戶要求量產200000件 模具成本案例(二) 1.成品體積:45*15*20=13500 2.D

13、EMAG100型:螺桿直徑22,後退最大距離450 22*3.14*450/13500=31086/13500=2.3 3.JSW450型:螺桿直徑46,後退最大距離349 46*3.14*349/13500=3.7 4.ANS:獲得二個方案,一為使用DEMAG100成型機 為一模2穴;另一方案為JSW450成型機為一 模4穴 先計算以成型機器為考量之模穴數 模具成本案例(三) 計算模穴經各製程所須之 Tc值 1.Cm=0.85*0.35+0.3*1.35+0.2*0.8+1.0*0.15 =0.2975+0.405+0.16+0.15=1.0125 2.Tc1=1.0125*(6*60*60

14、+6*60*60)*1.15*1.0+ (6*60*60)*1.2*1.1*1.7=160448.244(秒)=44.57(小時) 3.Tc2=1.0125*(6*60*60+6*60*60)*1.15*1.0+ (6*60*60)*1.2*1.1*3.1=288770.394(秒)=80.21(小時) Tc=Cm*(Td+Ta)*Cp*Cs*+Tc*Ct*Cdd*Cn Cm=F1*a1+F2*a2+Fn*An 下列為各類型加工一般參考係數: (1)铣加工:0.85 (4)研磨:0.81.2 (2)放電加工:1.35 (5)鉗工:0.8 (3)車工:0.4 模具成本案例(四) 計算模穴成本 M

15、c=(Tc+Te)*CW+Mm Tc:模穴切銷時間 Te:模穴放電時間 CW:操作機器工資 Mm:材料,電費,水費等其他費用 方案一:1.Tc1:44.57(小時) 2.Te:15(小時) 3.CW:(900/30/24)+(900/30/24)+(3000/30/24) =1.25+1.25+4.16=10.4(元/小時) 4.Mm:30000+15000=45000 5.Mc=(44.57+15)*10.4+45000=45620.88元 方案二:1.Tc2:80.21(小時) 2.Te:15(小時) 3.CW:(900/30/24)+(900/30/24)+(3000/30/24) =1

16、.25+1.25+4.16=10.4(元/小時) 4.Mm:30000+15000=45000 5.Mc=(80.21+15)*10.4+45000=45990.184元 Answer: 選擇方案一 較為經濟即 選擇一模2穴 模具成本案例(五) 計算模具成本 模具成本=模穴製造成本+除模穴外之製造成本+ 其他雜項費用 1.模穴成本=45620.88*2=91241.76元 2.除模穴外之製造成本=20000元 3.其他雜項(含設計,材料,工資)=690(設計)+30000 元(材料)+(1.25+1.25+4.2)44.57(製程工資) +15000(水電及其他)=45988.619元 Answer:一模二穴模具成