1） 模具的基本結構及相關概念

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構。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，已標準化，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、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。因為塑膠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構部件。因為有些產(chǎn)品結構特殊，如有側邊有空，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構部件。

6、還有一些與模具有關的名詞：分模線（P/L）、模具基準、縮水率（Shrinkage）、排位（Layout）、鋼料、銅公（電極，其材質有銅、石墨等）、倒扣、運水、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)、復位系統(tǒng)。

2）分類

1、按結構分為兩大類：大水口模具及細水口模具，又稱單分型面模具、雙（多）分型面模具；

3）細水口模具

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構、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。

從模具造價方面來說雖然貴很多，但從長遠生產(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的手機模具，在開發(fā)階段時就會先開軟模，正式生產(chǎn)用的必是硬模。

硬模除單價高外，其使用壽命高，啤件質量穩(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，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材料。在1996年公布的新國標（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----人工合成的有機高分子化合物，其結構單元主要由碳原子、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，若再次加熱則又會變成熔融的狀態(tài)，而可進行再次的塑化成型。

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；如改變某些分子結構、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「可以做為構造用及機械零件用之高性能塑膠，耐熱性在100℃以上，主要運用在工業(yè)上」。

其性能包括：

a、 熱性質：玻璃轉移溫度(Tg)及熔點(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、 機械性質：高強度、高機械模數(shù)、潛變性低、耐磨損、耐疲勞性。

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

2） 常見塑膠原料在實際應用中的經(jīng)驗談

1、 ABS料：最常用的塑膠料，很多家電產(chǎn)品的外殼均用它。具有較高的機械強度、耐熱、耐化學腐蝕性及高光澤。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的熱變性溫度不會超過88℃。

2、 PC料：俗稱百折膠，力學性能優(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，電動工具外殼，電器配件等。

但最大的缺點是吸水性大，而吸水的增加使其拉伸強度急劇下降。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。膠件啤出來后應盡快使用，以免放置時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） 常用加工工具及機器

1、 測量工具：卡尺、千分尺、千分表、標準量塊、標準角塊、轉盤、角規(guī)、投影儀、抄數(shù)機等；

2、 加工機器及設備：鑼床、車床、磨床、鉆床、CNC（電腦鑼）、火花機、線切割機等。

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。

按模具設計圖紙，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，但要付給相應的費用；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、線切割機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

火機加工型腔（EMD） 鉗工加工（FIT模） 拋光（省模） 裝模 試模。

實際制造中，幾種加工工藝交織在一起，需要模具設計人員與模具師傅安排好各個環(huán)節(jié)，一步出錯，滿盆皆負！

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

各加工機械設備的功能簡介：

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；精度可達較高的要求。

3、 磨床, 主要用于鋼料磨平，磨基準等，可滿足大部精度要求。

4、 鉆床，主要用于鉆空、攻牙、打運水孔等。

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

其特點是精度高、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。

電腦鑼由計算機程式控制，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，還要對模具結構及加工方法有深入的了解。一個光懂加工軟件而不懂模具結構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年的實踐才可達成，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，用于電蝕工件。把電極（銅公）裝在機頭上，通過機器的內(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。工模術語：EMD加工。

7、 線切割機，用于工件外形的切割。

它把一根極細的鉬絲穿過預先在工件上打的孔，依照電腦內(nèi)的數(shù)據(jù)，控制鉬絲放電及運行，在工件上割出設定的形狀。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。單價為快走絲3~5倍。有個細節(jié)需提一提，即慢走絲使用的水是純凈水。當然，它也是數(shù)控的，需編寫計算機程式來控制。

1）模具報價

在接到客戶樣板或圖紙詢價后，應組織相關工程師進行圖紙評審及初步報價。

1、 客戶圖紙評審

要注意以下幾點：

產(chǎn)品的材質、尺寸、結構，客戶對模具材料的要求及熱處理工藝。材料越好價格越高。 特別還要從模具角度分析其結構，是否需三板模、模出數(shù)、入水形式、抽芯結構（斜頂、行位構造）、冷卻系統(tǒng)、開&合模系統(tǒng)、頂出結構等。結構越復雜模具造價越高。另，從簡化模具結構，節(jié)約成本、提高模具生產(chǎn)效率、模具壽命方面，針對產(chǎn)品的結構，模具設計師有義務建議客戶對某些結構細節(jié)進行變更。

2、 模具報價分析

圖紙評審完成后，下一步可進行報價。

a、首先要看客戶的要求，因為要求決定材料的選擇以及熱處理工藝；

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

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

d、風險費用是以上總價的10%；

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