12、审核时也要注意审核图纸中所要求的公差是否合理,我们能否达到,若公差太小,则要与客户协商。
13、随改模订单来的图纸要认真审核客户所需修改的内容,用色笔作记号以示注意。
14、审核中要注意新旧图纸的审核与整理,旧的图纸要即时消案,以防再开第二套模子时出差错。
二、LAYOUT图KEY形图设计
全面审核完图纸或磁盘图形后即进行LAYOUT图设计。
产品在模板上排布的区域化是整套模具至关重要的因素之一,区域化若设计得好,则整套模具较不易变形,弹性亦会相对稳定,能使模具顺利通过而缩短制造周期。
模具的LAYOUT图设计要考虑好以下几个方面。
1、产品大小及片数,若能用小模则尽量用小模板,因为模板越小,越不易变形,一般不小于150×150。
2、产品较大,片数较多时,尽量区域化,大约在100×180mm2的面积就要分成一个区域,区域与区域之间的距离能加大则尽量加大到40mm,特别是对于倒盖模结构。
3、设计LAYOUT图时要充分考虑到所排布的产品是否适合试模时产品的排料。
4、对于模具中有较高pin或其它结构,排布时要使其远离基准,以便合模时不易咬模。
必须在模具上安装导柱,加装弹簧,弹簧外露的高度要过PIN,才能起防止模具碰伤的作用。
5、设计LAYOUT图时,对于较大的模板,能在模具上安装弹簧,则尽量加弹簧孔,这样对模具有良性影响。
这种结构的弹簧只需高出模面4-5mm予可,不必装导柱。
6、现在移印和印刷都经多片,联片生产加工为目标,所以在设计LAYOUT图应考虑好产品适合连片,移印和印刷,特别是对于较小的产品,在大区域范围内可适当再分小区域。
7、设计LAYOUT图时特别要注意弄清产品的正视图与背视图,以免把模具开反而造成报废,图纸上的正视图是模具公模上的位置图,图纸上的背视图是模具母模上的位置图,模具起点为图纸正视图上的右下角或背视图的左下角,设计员也要审核客户的产品正视图与背视图的关系是否正确,以免错误。
8、设计导向定位孔尺寸应为x向间距比模板长少70mm,Y向间距比模板宽少60mm,这样撬模位置即安排在模具的最外两角。
9、在模板上安排客户所需的片数,要做到分布均匀的基础上,以导向定位孔中心到第一片起点的距离X、Y均大于20mm为标准,如果单边差一点到20,则另一边则相应加大。
具体见图
(1)。
10、在LAYOUT图上,必须标注好模板大小尺寸,定位孔之间距离,CAV之间距离,CAV的大小,起点到第一个定位孔之间距离,CAV号码排布及CAV号码打法的具体要求等尺寸,便于更方便的进行设计,CAV号如果太长及太多或是客户的名字很长的,则要考虑设计编程上CAV用弹性壁刀尖刻。
下面是一个具体LAYOUT图排布的例子。
(图
(1))
11、要喷漆的产品片间距应大于6mm,以好压毛边。
插第八、九页的图
※在进行LAYOUT图设计过程中,要考虑产品的缩水率和KEY的缩水率的确定,缩水率的确定一般为:
1、根据正常结构的模子,一般产品模选用0.967。
2、缩水率与厚度有关系,一般正常厚度1.0用0.967,厚度2.0用0.97,大约厚度为1.4用0.968,厚度为1.7用0.969,厚度0.8用0.966等。
3、边框处有凸缘的要考虑增大缩水率,具体看凸缘高度和凸缘宽度来确定。
4、长些的产品为方便生产控制尺寸,缩水率应考虑小些,如大于200mm的产品用0.966,大于350mm的产品用0.965等。
5、看KEY的大小和密集程度如何,如果KEY很大且安排很多很密的话,产品较难收缩,一般缩水率可以选大些。
6、和原料有关系,设计时一般考虑硬度为50°时为正常,小于50°时容易收缩,缩水率要小于0.967,大于50°时难收缩,考虑大于0.967,如60°原料用0.968等。
7、样品模按经验是较难收缩的,一般选用0.97的缩水率,但由于原料可以调节缩水情况,且做了降10丝排料槽后,产品会易收缩一些,故视产品情况一般选用0.968,以便生产模可以使用。
8、KEY的缩水率一般选用0.97算出数值,再用原则上KEY大小只可小不可大,KEY高只可高不可低适当调整。
如果KEY大小大于9×9时,就要考虑缩水率用大些,如0.927之类。
如果KEY大于20×20时,就要考虑用0.98的缩水率。
9、产品的加硫时间影响产品的长度极大,但80%是在加硫的第一小时缩短的,两小时后尺寸缩小很慢,这是由于加热时产品的原料中的低份子挥发所致。
10、收缩率的确定还要考虑该模具是国内客户或是国外客户,一般产品厚度为1mm时,如果是国内客户收缩率取0.966,因国内客户产品在制造时选用国内原料收缩较大,对于产品越大,例如电脑按键的产品就用较小的收缩率0.965,对于厚度较小也要选用较小的收缩率。
而国外客户一般选用国外原料,稳定性较好,收缩率用得较大,普通厚度为1mm时,收缩率0.967,厚度越大时,收缩率也要越大,具体见前面几条。
而KEY的收缩率一般用0.97,当KEY形较大时,收缩率要加大,以满足KEY的尺寸要求,当原料硬度较高时,收缩率也要加大,使尺寸满足要求,相反当原料硬度低时收缩率要小。
11、按照确定好的收缩率将客户产品的尺寸换算成模具的尺寸进行LAYOUT图排布,确定好的缩水率应明确写在图纸右边的表格中,换算的尺寸字迹应清楚,尺寸应完整,便于设计模具。
12、产品如果实在太长了,一般可在原料中加入D3,(一种低份子挥发性物质)这样产品做出时就易收缩多了。
但一般设计时尽量做到不用D3物质就可以达到尺寸。
(D3原料成本较高)
13、在设计完LAYOUT图,对CAV标记有特殊要求的,需要在LAYOUT图中标明清楚。
按照上面几点排布好模板大小,设计完LAYOUT图后经工程部审核,即可进行KEY形设计,弹性壁设计是一套模具顺利通过的重要因素,影响弹性的因素很多。
这需要KEY形设计者不断的模索,研究和总结经验,力求一次性的通过或达到弹性范围的低限,将感觉设计在0.3-0.6,并争取达到0.4-0.5为目标。
弹性壁的设计应尽量设计厚,可通过选择合适的角度,增加壁高,公模KEY加大等途径达到这一要求。
14、为节省原料,生产线鼓励产品厚度做在低限,故模具设计时缩水率考虑用小些,目前最常用的应选用0.966。
缩水率选小些也便于生产线换用较低价的原料。
15、KEY模缩水率的确定,一般KEY的缩水率要比本模KEY的缩水率大0.002,例如本模该KEY的缩水率用0.97,此KEY在做KT模时缩水率就用0.927,但如果硬度提高,则相应的收水率也要相应加大一点。
16、在设计LAYOUT时,有些产品由于结构特殊,需加装弹簧、导向柱,这时设计员要注意模具上的溢料槽,不能与定位孔、导向孔、弹簧孔相通,以免在试模时料流走,引起产品缺料。
如果模板规格较小,这些孔跟产品距离很近,按常规的制作方法会产生相通的现象,这时在设计溢料槽时要让开这些孔位以免相通。
在设计LAYOUT图,缩水率在确定,以及KEY形设计的过程中还要考虑好以下几个方面:
1、在排LAYOUT图时,若有移印和印刷,要考虑连片。
连片一行上的片数以偶数为宜,以方便加工或以对称的两部份印刷。
连片的所有片的宽度不宜超出250mm。
2、缩水率确定时还要考虑客户所要求采用的原料种类,若采用普通的硅胶,如KE900系列和NPC900系列,那么缩水率可以按常规来定,但如果客户要求采用低份子原料,如B6600系列和KE900系列,这种原料低份子含量较多,产品会较难收缩,则缩水率就要适当选择大些。
3、若客户有要求进行特殊工艺,如UCP处理和喷漆处理的产品,就要考虑适当调整尺寸。
喷漆处理的产品,在设计前,必须先了解产品需进行多少道喷漆工艺,在设计时,必须减去漆厚度,如厚度、高度、KEY周围长及宽以及被覆盖到的定位孔等。
4、在设计KEY弹性壁时,首先要考虑一下所要求的弹性峰值,比例,回弹三者之间是否有相互矛盾,若有相互矛盾应与客户协商更改要求。
5、一般设计的弹性壁厚度要求>0.2mm,因为弹性壁太溥容易偏心,而且弹性不平。
这可以通过改变弹性壁角度和弹性壁高来达到。
但同时要考虑满足比例和回弹要求。
6、在设计弹性壁时要考虑,当峰值在高限时,比例要满足客户要求,在峰值低限时,回弹也要满足要求,这样综合考虑来设计。
7、在同一片产品中,KEY形状大小相差较大,且要求相同的峰值和比例时,这样大小不同的KEY就要设计不同的角度,才能达到客户的弹性要求。
8、KEY母模的弹性壁尽量设计长些,这样设计出来的弹性壁较厚弹性较稳,但是感觉会变差。
9、KEY公模做大些,这样KEY的感觉会比较好,比例大。
且公模黑粒洞厚度要保证大于等于0.8mm,这样才能保证不跑黑粒。
(特别注意黑粒孔的尺寸应选用0.98的收缩率,防止黑粒孔偏大,生产线易跑黑粒。
)
10、特殊工艺处理的产品尺寸弹性的规定。
A、UCP产品
①模具尺寸设计
按一般缩水率使用无需特定,根据实验结果UCP后的产品尺寸伸长率介于0.2%-0.5%之间,而UCP工艺要求产品事先必须加硫6小时。
因此尺寸的变动相互抵消。
②弹性要求
因UCP加模的厚度最厚不超过3micnn,故未UCP前的弹性控制一般分为二类。
B、喷漆产品
①只须一道喷漆的产品,X、Y及Z轴尺寸均扣去0.07mm(一道漆厚度)
②须两道喷漆的产品底厚,KEY高及Z轴部位,须扣去两道漆厚度。
KEY周围、长、宽及有被覆盖的定位孔,只须扣去一道漆的厚度。
③弹性要求
一般一道喷漆能提高30g弹性,但不代表全部。
因KEY间距宽窄、KEY高矮,客户的喷漆复盖要求及喷漆机的条件都会影响弹性的提高比例,故在每次试模时,必须抽一片去喷漆,以断定弹性的提高。
因此对于有经过特殊工艺处理的产品,在设计LAYOUT和KEY形时要考虑工艺的影响因素。
三、模具制作内容工作明细表
《模具制作内容工作明细表》能较完整的反映模具制作过程中所要制作的工艺及该模具的配套置具。
设计员应该认真填好《模具制作内容工作明细表》。
设计员根据业务部所给的TOOLINGORDER及具体的产品结构特点填好《模具制作内容工作明细表》。
一个完整的明细表有利于设计员明了该套模具的设计重点及难点,特别是特殊工艺的制作。
有利于下料的完整,防止出现少下真空置具板的现象,有利于制造课进行安排制作模具及所包含的置具。
同时也有利于资料管理员管理好资料,整理资料时保证资料的完整性。
下面举例说明该明细表内容的填写。
模具制作内容工作明细表
客户:
SANYO帐号:
IAD2BUR0033订单号:
28日期:
97、2、10
项目内容
制作完成记录
母模460×400(填写钢板大小)
97、2、5
公模460×400(填写钢板大小)
97、2、6
铜头母模:
边框电极KEY电极,PIN电极
公模:
黑粒电极
97、2、6
97、2、7
KT母模300×300(填写钢板大小)
97、2、7
KT公模300×300(填写钢板大小)
97、2、7
KT盘YES
97、2、8
KT加工置具/
表面印刷置具YES
97、2、9
移印置具YES
97、2、9
真空置具YES
97、2、12
喷漆置具/
喷漆KEY帽/
雷射置具/
切KEY置具/
丝印置具/
弹性测板YES
97、2、16
特殊工艺
97、2、15
97、2、15
97、2、15
97、2、15
97、2、17
97、2、17
97、2、10
97、2、10
97、2、12
97、2、12
抛光/
注意点:
1、此表是因设计员在不需做真空置具时下真空料,导致报废而专设来审核用,避免出错浪费。
2、尽量以工程部模具审核表内容来填该表所需制作内容,如发现和订单不吻合应去问清楚。
四、下料
在设计完LAYOUT图,KEY形图后,着手进行模具设计前要先下料,因为现由于模板变形而造成弹性不平是最重要的原因,为了清除模板的内应力,模板制作好后需放置一段时间进行时效处理以清除内应力。
1、在下料单上要把所有的钢板,铜头及置具争取一次性完整下完。
2、为了节省原材料,特别是下铜块时,尺寸不宜过大,以免浪费,同时也便于加工制作电极,一般铜块的总长比KEY排布外形大10mm-15mm。
3、置具的下料应该标明种类,以便合理备料。
4、下真空置具时,对于类似于300×360模板,400×460的模板,设计时考虑好真空脚的位置,争取制作真空板时下料能控制在300×300或400×400,以节省材料,但对于细长状的真空置具下料及设计时,需将宽度尺寸适当加大,以使黑粒盘能稳定定位下黑粒。
5、现在电极制作全部采用EROWA夹头,为方便EROWA的装夹,铜块尺寸最小下料为30×30×40mm3。
6、钢板下料,要按以下情况进行合理下料。
①对于国内客户,KEY形不外露的模具,公母模均选用国产钢板。
②对于国内客户,KEY形外露且KEY较高时,母模选用国外钢板,公模选用国内钢板。
③对于国外客户,一般公母模都选用国外模板进行制作。
因为国外钢板比国内钢板价格高很多,故照此下料制作能够
节省成率。
7、由于仓库中的原料有很多种,故设计最好写上真正需要的尺寸,如胶木板,需用面积为350×380,其余部分今后普加要栽掉的,故下400×400料就浪费了,可由备料组在1020×1020板上栽下350×380尺寸。
8、一套模具下料时铜块如需超过10块,必须向课长报告,重新决定可否努力减少铜块数目,因为铜块越多,越易造成制作各环节出错及速度变慢。
五、模具常规结构
1、模具的结构
对于一般模具的常规结构示意及名称如下图所示。
母模示意图
插22页的图
其中:
①模面、即公母模配合面
②空气槽撕线
③母模边框
④底面(产品底面)
⑤PIN
⑥KEY弹性壁
⑦KEY
公模示意图
插23页图
其中①基准(即公母模配合面)
②溢料槽
③降十丝面
④边框撕线
⑤KEY
⑥黑粒孔
⑦空气槽面(产品背面)
2、模具的弹簧结构
对于有较高PIN的模具,或者是有某些特殊结构的模具,需要在模具上安装弹簧,做弹簧孔,防止合模时模具的咬伤。
制作弹簧孔时,弹簧孔位置不宜与定位孔位置距离太长,一般10mm左右,另外对于靠近基准边的弹簧孔,为了使普加装上活页后易于起模,一般弹簧孔与基准之间距离20-25mm为宜,而远离基准的那一边的弹簧孔边要考虑好撬模的位置,一般大于20mm为宜。
具体如下示意图。
设计偏移时定位孔和导向柱孔须同时制作,弹簧孔另编程序做。
插24、25、26页图
六、模具设计的一些基本原则
模具设计有一些基本原则如下:
1、设计公差:
KEY高可高不可低;KEY大小可小不可大;冲程可大不可小;PIN孔可大不可小。
2、设计时,若有样品,要求按样品作;若有第一套,要求完全按第一套设计,若有重开,要求完全按原模,或者客户有要求及更改的按客户。
3、单KEY产品,不做空气槽撕线。
4、禁止公模KEY绕小。
5、设计时要充分考虑好刀具的吃刀量,防止断刀。
一般情况下,一次吃刀量必须小于刀直径,对于片数较多,下Z较深的特殊情况下要考虑用两把刀进行制作,其中第一把刀选用短刃制作,第二把刀再用较长的刀进行制作。
6、设计时选择刀具考虑刃长时,除了参考刀具表格中所列的标准刃长外,最好实际测量刀的实际长度,以合理选择刀具,使CNC制作得更快更好且不易断刀。
7、对于需用钻头制作的,必须先用端铣刀进行引孔,引孔直径必须≤钻头直径,引孔深度≥钻头直径,这样才能防止钻头在模具上位置发生偏斜。
8、为了保证黑粒孔的尺寸,黑粒的粗挖如Ф4的黑粒,一般不用Ф4的刀直接插,而采用Ф3.5刀采用偏刀编程。
9、对于公母模有零对零重叠的部份必须做撕线,撕线的制作要防止出现难加工,易加工或有毛边的现象。
10、程序的编写尽量采用偏刀编写(除挖余料,基准等)
11、所有程序设计人员都必经有电脑中运行确保归零,若有些程序确实太大而无法做到需要CNC人员空跑归零的,必须在排刀表上注明并加以提醒。
12、对于模具订单上要求做真空置具和KT盘的,设计人员在设计完模具后要进行设计KT盘及真空置具并同时转给CNC人员制作。
13、修改旧模也要注意号码问题,栽PIN时若会干涉到号码时,应考虑把号码全栽掉重打号码,或者是栽PIN让开号码。
14、修改旧模一定要去看过模具实体,检查过修改部份才可制作,号码位置是1点,另外还有栽位,如果旧模原是栽的,重栽要考虑如何拔出原塞块,再栽部位是否覆盖原塞块区域?
还有旧模的EDM或做KT模,要实测旧模KEY大小,而不能仅依图纸计算,因为旧模一般和图纸相差较多,时常超出公差。
七、设计母模
设计员在接到客户图纸,设计好的LAYOUT图,KEY形图,在设计母模之前必须对所画好的图形对照客户图纸进行仔细认真的第二次检查,确保尺寸完全正确无误后,可以接下去进行母模的设计。
母模设计需考虑好以下几点内容。
1、设计母模需有一个全面的概念,即全面的了解哪些部位需用刀挖,对于要放电的模具,哪些部位需要通过放电来达到目的,而且要放电部位应该通过怎样做才更有利于EDM的碰中进行放电,这些都必须有一个整体的概念,对于较复杂的模具,这一步尤其重要,EDM碰中多加利用EROWA中心的定位功能。
2、设计时要根据产品的结构考虑用正盖模,倒盖模或三层模,因为此三种模具分型面不一样,设计时有区别。
三种模具的结构示意图如下图所示(图2)
3、母模降产品厚度刀具的选择,刀最小只能用Ф7的刀,特殊的刀用Ф6,要铣干净并删除重复路径,高度留0.2光刀,且注意调整好刀速度与转速的配比。
4、母模挖KEY所选用的刀具要尽量选大,如果KEY形有多种,且大小相差较大时,要根据KEY形大小,分开几个百号进行粗挖,且尽量挖深。
插30页图
5、如果挖KEY的粗挖直径小于Ф3,则先排弹性壁刀粗挖,可减少挖KEY的余量。
6、母模做边框和PIN时应该考虑计算所能过的最大刀的直径,如果碰到边框与PIN很靠近,只能用Ф1的铣刀,那其它部份要先用较大的刀铣掉,不能过的地方再用小刀跑,这样保证较不易断刀。
而且做边框和PIN的程序要放在底面光刀之前。
另外还应考虑好PIN到底做在公模好还是做在母模便于制作。
为了方便生产线的制作,PIN尽量统一留在公模(母模做撕线)或者统一做在母模(公模做撕线)对于要用雷射的产品,则PIN尽量都做在母模上(公模做撕线)。
7、光KEY必须考虑将底面光平,使底面不留凸点,刀具能选大则尽量选大,光刀应该先光侧面再光底面,注意刀的进刀和收刀以减少刀的接痕,对于要放电的KEY,则光刀侧面留0.1mm不规则KEY留0.15—0.2mm用于放电。
8、在弹性壁的制作中要充分考虑并计算好,弹性壁刀的直径,弹性壁刀需磨掉的数值以及偏刀值,以免弹性壁刀吃到PIN,边框以及刀尖吃到KEY面,这些数值在排刀表上需注明。
9、母模KEY若有盲点要求,设计需编好程序在排刀表上注明对刀高度以及所使用的刀具,便于CNC在放电完后予以制作,且要计算刀所选用的刀具以及盲点高度的计算。
由于EDM高度的误差,故必须强调CNC人员对刀以先碰到KEY面,后再下盲点的实际高度为准确。
10、如果是倒盖模,且产品片数较多时,要考虑产品的连片,边框撕线单边缩0.07—0.08mm。
11、其它若有特殊的结构需要在EDM完后进行再制作的,需要在排刀表中亦以注明以利于CNC的制作。
12、有些母模KEY的顶面若在CNC中能用刀直接跑出来且比放电来得快的话,可考虑编程用CNC跑,这样可以节省较多的时间,提高效率,如“倒角R1”的“球顶R500”的“Ф2”KEY。
13、母模应该考虑好公模十丝面比空气槽低0.05mm,那么相应的母模挖KEY高度(包括放电高度),弹性壁绕KEY高度均应比正常的少下5丝,母模空气槽撕线也留少下5丝。
14、母模KEY需要放电的,需要计算好放电高度,若KEY顶面有修倒角的,放电高度扣除修倒角的那部份高度,KEY顶面是斜向的不同规准电极,EDM高度也应相应扣除。
15、设计程序尽量