1） 模具的基本結(jié)構(gòu)及相關(guān)概念

1、模胚即模架：MoldBase。

模胚是整套模具的骨架，所有模具的零部件的制作均需考慮模胚的結(jié)構(gòu)。模胚的成本一般占整套模具的30%左右，模胚由專門的大型模胚廠制造，已標(biāo)準(zhǔn)化，各模具制造廠只需根據(jù)自身的需要向模胚廠定制即可。

模胚分為面板、A板（前模板）、B板（后模板）、C 板（方鐵）、底板、頂針面板、頂針底板、司筒、導(dǎo)柱、回針、頂針、撐頭、限位釘?shù)?。目前珠三角區(qū)域規(guī)模較大的模胚廠商有龍記模胚（LKM）、鴻豐模胚、中華模胚等，其中又以LKM名氣最大，其模胚廣大模具制造廠普遍采用，品質(zhì)、精度均有保障。

2、模仁又稱型腔，即嵌入模胚模板內(nèi)的成型模芯。分為前模仁，后模仁，俗稱前模（Cavity），后模（Core）。

何要在模板內(nèi)嵌入模仁呢？

主要是為節(jié)約成本。因?yàn)樗苣z對模具的鋼材特性有很高的要求，如硬度、耐腐蝕性、耐高溫（熱變形）等；而模胚的模板則無需太高的要求。模仁硬度一般為45~65HRC，模胚的模板硬度30~45HRC；用作模仁的鋼料每公斤可達(dá)RMB 200，而模胚的鋼料一般只需RMB20~30元。

注：HRC為洛氏硬度。

3、唧嘴：Sprue。注塑機(jī)炮筒的射膠嘴通過該裝置將熔融的塑膠原料注入型腔。

4、滑塊又稱行位：Slider。為順利出模而必須使用的結(jié)構(gòu)部件。因?yàn)橛行┊a(chǎn)品結(jié)構(gòu)特殊，如有側(cè)邊有空，有倒扣（勾）等，需用行位才可出模。

5、斜頂：Angle-Lifter。與行位相似，也是為順利出模而必須使用的結(jié)構(gòu)部件。

6、還有一些與模具有關(guān)的名詞：分模線（P/L）、模具基準(zhǔn)、縮水率（Shrinkage）、排位（Layout）、鋼料、銅公（電極，其材質(zhì)有銅、石墨等）、倒扣、運(yùn)水、出模斜度（Draft angle）、冷料井、流道、注塑仿真、分模、出模、開&合模步驟、模號、拋光（省模）、軟模、硬模、模具表明處理、試模（TEST MOLD）、改模、裝模、交模等。

7、從上可看一套模具按其各部件的功能可細(xì)分為：流道系統(tǒng)、成型系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、開合模系統(tǒng)、復(fù)位系統(tǒng)。

2）分類

1、按結(jié)構(gòu)分為兩大類：大水口模具及細(xì)水口模具，又稱單分型面模具、雙（多）分型面模具；

3）細(xì)水口模具

開模步驟說明：

a、第一步P/L-1先開約10mm距離，水口勾將把水口從產(chǎn)品拉開；

b、第二步P/L-2開至少約100mm（此距離很重要，訂模胚一定要參考它。

一般不小于成人拳頭或機(jī)械手的尺寸，且空間大小能保證順利取出水口），水口將從此兩板間取出；

c、第三步P/L-3開，取出產(chǎn)品，同樣，此距離也由產(chǎn)品的尺寸決定。

2、按熱流道分為：普通流道模具及熱流道模具。熱流道模具除能滿足有特殊結(jié)構(gòu)、特大型的制品需要外，其還具有生產(chǎn)效率高、無水口產(chǎn)生的特點(diǎn)。

從模具造價(jià)方面來說雖然貴很多，但從長遠(yuǎn)生產(chǎn)來講還是很節(jié)約成本的。

4、 按注塑的顏色數(shù)量分為：單色模具、雙色模具、三色模具。

5、 按模具鋼料之硬度又可分為軟模、硬模。硬模通常用較硬的鋼材（如LKM8407#鋼材）制成，也有把軟模經(jīng)熱處理得到的。一些大公司，一般都會(huì)先開一套軟模，待模具改好，樣板OK后，再開幾套相同的硬模。比如NOKIA的手機(jī)模具，在開發(fā)階段時(shí)就會(huì)先開軟模，正式生產(chǎn)用的必是硬模。

硬模除單價(jià)高外，其使用壽命高，啤件質(zhì)量穩(wěn)定，外觀優(yōu)良。有些硬模保養(yǎng)好的話，歷經(jīng)二十幾年幾百萬次啤塑后，其啤件仍很漂亮，幾乎像新模時(shí)剛啤出的一樣?。?！

4）常用塑膠原料的特性

1） 分類

1、定義：

塑膠即塑料是一種以合成的或天然的高分子為主要成分的物質(zhì)，通常含有添加劑等的輔助成分，廣義地說，他是一種在一定溫度及壓力下可塑造成一定形狀的高分子有機(jī)材料。在1996年公布的新國標(biāo)（GB/T 2035-1996）對塑料重新定義為：以高聚物為主要成分，并在加工為成品的某各階段可流動(dòng)成型的材料。

2、塑料的組成：

塑料的主要成分是合成樹脂，再加上一些添加劑及填充材料。

a、合成樹脂----人工合成的有機(jī)高分子化合物，其結(jié)構(gòu)單元主要由碳原子、氫原子、氧原子及其它如硫原子、硅原子等通過化學(xué)鍵等連接組成。

b、填充材料-----常用有玻璃纖維、碳素纖維、碳酸鈣（CaCO3）、二氧化硅（SiO2）、金屬粉、木粉、棉布、石棉、云母、石粉等。

c、添加劑---------常用有增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、抗靜電劑、阻燃劑、抗UV劑等。

3、一般而言，塑膠原料可大分為兩大類：「熱塑性塑膠」（Thermoplastic）及「熱固性塑膠」(Thermosetting)。熱塑性塑膠在常溫下通常為顆粒狀，加熱到一定溫度后變成熔融的狀態(tài)，將其冷卻后則固化成型，若再次加熱則又會(huì)變成熔融的狀態(tài)，而可進(jìn)行再次的塑化成型。

因此，熱塑性塑膠可經(jīng)由加熱熔融而反覆固化成型，所以熱塑性塑膠的廢料通?？苫厥赵倮?，亦即有所謂的「二次料」。

相反的，熱固性塑膠則是加熱到一定溫度后變成固化狀態(tài)，即使繼續(xù)加熱也無法改變其狀態(tài)。因此，熱固性塑膠無法經(jīng)由再加熱來反覆成型，所以熱固性塑膠的廢料通常是不可回收再利用的。其分類方式如下圖所示。

4、塑膠按應(yīng)用的范圍也可分為通用塑膠、工程塑膠、特種塑膠；

通用塑膠常見的有： PP、PVC、PE、PS、等；

工程塑膠常見的有：ABS、PC、PMMA、POM、PA6、PA66、PET、PBT、SAN等； 

特種塑膠常見的有：PPS、PEI等；

工程塑膠往往由一些通用塑膠改性得到；如改變某些分子結(jié)構(gòu)、添加其它成分如玻璃纖維等； 工程塑膠就是被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑膠，其強(qiáng)度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優(yōu)的塑膠。日本業(yè)界的定義為「可以做為構(gòu)造用及機(jī)械零件用之高性能塑膠，耐熱性在100℃以上，主要運(yùn)用在工業(yè)上」。

其性能包括：

a、 熱性質(zhì)：玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)及熔點(diǎn)(Tm)高、熱變形溫度(HDT)高、長期使用溫度高(UL-746B)、使用溫度范圍大、熱膨脹系數(shù)小。

b、 機(jī)械性質(zhì)：高強(qiáng)度、高機(jī)械模數(shù)、潛變性低、耐磨損、耐疲勞性。

c、 其他：耐化學(xué)藥品性、優(yōu)良的抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。

2） 常見塑膠原料在實(shí)際應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)談

1、 ABS料：最常用的塑膠料，很多家電產(chǎn)品的外殼均用它。具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱、耐化學(xué)腐蝕性及高光澤。常見的有臺灣奇美、國喬產(chǎn)的ABS。

如奇美：ABS PA757通用級，良好的高光澤性；ABS PA727電鍍級；ABS PA777D耐熱級。通常ABS的熱變性溫度不會(huì)超過88℃。

2、 PC料：俗稱百折膠，力學(xué)性能優(yōu)良。有良好的熱穩(wěn)定性（-100~126℃可穩(wěn)定使用）及透光性。常見有德國拜爾PC-2805、美國通用PC-241R、141R等。

3、 尼龍：PA6、PA66。尼龍（Nylon）最大優(yōu)點(diǎn)是韌性大，耐疲勞性極佳、摩擦系數(shù)低。常用于造纖維，牙刷毛，魚絲，軸套，包裝膠膜，齒輪，電動(dòng)工具外殼，電器配件等。

但最大的缺點(diǎn)是吸水性大，而吸水的增加使其拉伸強(qiáng)度急劇下降。如添加玻璃纖維可大大提高其耐溫性能，即PA66+GF15%、PA66+GF30%耐溫達(dá)180~210℃ 。

因此，沒有加玻璃纖維的尼龍不得用于有耐高溫要求的部件上。膠件啤出來后應(yīng)盡快使用，以免放置時(shí)間過長使得尼龍吸水后發(fā)生不良變化。

5） 塑膠模具的加工方法及工藝

1） 常用加工工具及機(jī)器

1、 測量工具：卡尺、千分尺、千分表、標(biāo)準(zhǔn)量塊、標(biāo)準(zhǔn)角塊、轉(zhuǎn)盤、角規(guī)、投影儀、抄數(shù)機(jī)等；

2、 加工機(jī)器及設(shè)備：鑼床、車床、磨床、鉆床、CNC（電腦鑼）、火花機(jī)、線切割機(jī)等。

2） 加工方法及工藝

一般模胚直接從模胚廠訂回，其加工方法這里略去。

按模具設(shè)計(jì)圖紙，訂回模胚、模仁、行位、斜頂、鑲件等鋼料即可開始安排加工。按加工工藝大概分為粗加工及精加工兩塊。

模胚開框，由鑼床或電腦鑼先開粗、后精框（也可由模胚廠代為加工，但要付給相應(yīng)的費(fèi)用；一些小型模房為節(jié)約成本往往自己加工，但效率低，精度不高），其它部件同樣也是先粗加工成粗胚，后經(jīng)電腦鑼、火化機(jī)、線切割機(jī)精加工的到符合圖紙精度要求的零件，最后裝配入模胚成為一套完整的模具。

其流程大概如下：模胚開框 模仁、行位等CNC加工 銅公加工

火機(jī)加工型腔（EMD） 鉗工加工（FIT模） 拋光（省模） 裝模 試模。

實(shí)際制造中，幾種加工工藝交織在一起，需要模具設(shè)計(jì)人員與模具師傅安排好各個(gè)環(huán)節(jié)，一步出錯(cuò)，滿盆皆負(fù)！

返工往往造成對模具的損害，做出來的模就不漂亮了。要補(bǔ)救好的話，只能換料，這將增加時(shí)間和成本，而很多時(shí)候時(shí)間是最重要的。現(xiàn)在模具行業(yè)競爭很激烈，客戶給模房的時(shí)間都很急，不能按時(shí)交模，最終將失去客戶！

各加工機(jī)械設(shè)備的功能簡介：

1、 鑼床，用于人工銑、切較形狀較簡單、規(guī)則的工件，如直線、斜線；常用來加工精度不是很高的工件，模胚開框、模仁、行位開料等。

2、 車床，主要用于圓形的工件加工，如唧嘴、定位環(huán)、法蘭、圓形模呵（CORE）、圓形銅公等；精度可達(dá)較高的要求。

3、 磨床, 主要用于鋼料磨平，磨基準(zhǔn)等，可滿足大部精度要求。

4、 鉆床，主要用于鉆空、攻牙、打運(yùn)水孔等。

5、 CNC（電腦鑼），已成為現(xiàn)代化模具工業(yè)的標(biāo)志性設(shè)備，主要用于復(fù)雜、不規(guī)則曲面的數(shù)控加工。

其特點(diǎn)是精度高、可靠性好、效率高，基本上任何模具的加工都離不開它。型腔、銅公等工件的加工都由它完成；它幾乎可以加工任何形狀的工件。

電腦鑼由計(jì)算機(jī)程式控制，因此，其操控人員——CNC編程員除對電腦鑼加工控制軟件熟悉以外，還要對模具結(jié)構(gòu)及加工方法有深入的了解。一個(gè)光懂加工軟件而不懂模具結(jié)構(gòu)及加工方法的編程員只能是紙上談兵。

一名優(yōu)秀的編程員一般都經(jīng)過3~5年的實(shí)踐才可達(dá)成，其薪金一般都在RMB5.0K以上！目前，珠三角地區(qū)常用的加工控制軟件是： MasterCAM、CIMATRON IT、UG、CATIA。近兩年，UG以其操作方便、可靠性好、效率高、仿真性能良好而越來越受模具加工廠家的歡迎，其人才變得更搶手。

6、 火花機(jī)，用于電蝕工件。把電極（銅公）裝在機(jī)頭上，通過機(jī)器的內(nèi)部電路控制電流放電在工件上蝕出和電極形狀一樣的凹腔。工模術(shù)語：EMD加工。

7、 線切割機(jī)，用于工件外形的切割。

它把一根極細(xì)的鉬絲穿過預(yù)先在工件上打的孔，依照電腦內(nèi)的數(shù)據(jù)，控制鉬絲放電及運(yùn)行，在工件上割出設(shè)定的形狀。一般鉬絲直徑為0.07~0.10mm，因此，它加工的精度也很高。線切割分為快走絲、慢走絲。一般模房的線切割機(jī)都屬快走絲，慢走絲顧名思意即加工速度很慢。

它以犧牲速度換來的是高精度，基本上精密模具、一些五金端子模具都要用它來加工。單價(jià)為快走絲3~5倍。有個(gè)細(xì)節(jié)需提一提，即慢走絲使用的水是純凈水。當(dāng)然，它也是數(shù)控的，需編寫計(jì)算機(jī)程式來控制。

1）模具報(bào)價(jià)

在接到客戶樣板或圖紙?jiān)儍r(jià)后，應(yīng)組織相關(guān)工程師進(jìn)行圖紙?jiān)u審及初步報(bào)價(jià)。

1、 客戶圖紙?jiān)u審

要注意以下幾點(diǎn)：

產(chǎn)品的材質(zhì)、尺寸、結(jié)構(gòu)，客戶對模具材料的要求及熱處理工藝。材料越好價(jià)格越高。 特別還要從模具角度分析其結(jié)構(gòu)，是否需三板模、模出數(shù)、入水形式、抽芯結(jié)構(gòu)（斜頂、行位構(gòu)造）、冷卻系統(tǒng)、開&合模系統(tǒng)、頂出結(jié)構(gòu)等。結(jié)構(gòu)越復(fù)雜模具造價(jià)越高。另，從簡化模具結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本、提高模具生產(chǎn)效率、模具壽命方面，針對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，模具設(shè)計(jì)師有義務(wù)建議客戶對某些結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)進(jìn)行變更。

2、 模具報(bào)價(jià)分析

圖紙?jiān)u審?fù)瓿珊螅乱徊娇蛇M(jìn)行報(bào)價(jià)。

a、首先要看客戶的要求，因?yàn)橐鬀Q定材料的選擇以及熱處理工藝；

b、選擇好材料，出一個(gè)粗略的模具方案圖，從中算出模具的重量（計(jì)算出模芯材料和模架材料的價(jià)格）和熱處理需要的費(fèi)用。（都是毛胚重量）；

c、加工費(fèi)用，根據(jù)模芯的復(fù)雜程度，加工費(fèi)用一般和模芯材料價(jià)格是1.5~3 ：1，模架的加工費(fèi)用一般是1 ：1；

d、風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)用是以上總價(jià)的10%；

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