模具設計原則

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'模具設計原則'
模具設計原則 鑄件精度之主要變因Ø 模具製造精度Ø 材料收縮率:與產品形狀、模具設計方案、 成形條件有關Ø 成形條件如模溫、頂出溫度、射出壓力等Ø 模具零件熱變形、磨耗、熔損或移位,以 及毛邊附著在零件上造成製品形狀變動Ø 成形設備硬體剛性及精度Ø 頂出銷尺寸及位置安排不當、滑塊構造不 當等造成產品變形影響壓鑄件尺寸之變因 基本產品設計原則Ø 在滿足功能要求的條件下儘量簡化設計,並考慮降低模具 設計的困難度及成本。Ø 薄而大面積的平面易產生撓曲變形,應儘量避免,如果必 須採用,就應以肋條等方式達到輔助流動及加強結構之效 果,並特別注意製程之溫度控制,避免冷卻不均。Ø 採用漸變、圓角等方式,避免厚度及流動方向的劇烈改變。Ø 設法讓料頭、毛邊等用沖壓模就可輕易的移除。Ø 需後加工處要留足夠的加工餘量,並考慮可伸進加工的方 向及空間。 壁厚設計原則 面 積 (cm 2 ) ≦ 25 25~ 100 100~ 500 > 500 最 小 壁 厚 0.8 1.2 1.8 2.5 正 常 壁 厚 2 2.5 3 3.5以筆記型電腦外殼而言,不同大小的液晶顯示器(LCD)所對應的電腦外殼面積約略如下: 6.1" LCD (A5):230 cm2 10.4" LCD (B5):520 cm2 11.3" LCD:570 cm2 12.1" LCD (A4):660 cm2 13.3" LCD:720 cm2 14.1" LCD:775 cm2目前A5及B5尺寸的筆記型電腦LCD背板外殼壁厚最薄可達0.6~0.8 mm,A4一般約為1.2-1.5 mm,最薄約0.8-1 mm,而13.3"及14.1"最薄可達1-1.2 mm。 線性公差? 同一模仁部分所鑄出形狀之線性公 差﹝圖中E1﹞如下表。? 例:某一線性尺寸100 mm,其標準 及精密級線性公差為: – 標準級:(±0.25) + 3(±0.025) = ±0.325 – 精密級:(±0.05) + 3(±0.025) = ±0.125 標 準 (S-4-1-97) 精 密 級 (P-4-1-97) 基 本 公 差 (0-25.4 mm) ± 0.25 mm ± 0.05 mm >25.4 mm, 每 增 加 25.4 m m 增 加 之 公 差 ± 0.025 mm ± 0.025 mm 分模線公差? 跨越分模線形狀的線性公差﹝圖中E2E1 ﹞是將上述「線性公差」的值加上查 下表所得的「額外公差」來決定。? 下表的數值是在單一模穴的情況下, 由鑄件在分模面的投影面積而定,且 由於此額外公差是由分模線分離所引 起,因此影響的只有'+'的公差。 例:一鑄件投影面積500 cm2,跨 鑄 件 投 影 面 積 (cm 2 ) 標 準 (S-4-2-97) 精 密 級 (P-4-2-97) 越分模線的線性尺寸125 mm 64.5 以 內 +0.14 mm +0.089 mm ,其公差為: 71.0~129.0 +0.165 mm +0.102 mm 標準級:(±0.35) + (+0.30) 135.5~322.6 +0.19 mm +0.153 mm = +0.65/-0.35 329.0~645.2 +0.30 mm +0.203 mm 精密級:(±0.15) + (+0.203) 651.6~1290.3 +0.46 mm +0.305 mm = +0.353/-0.15 1296.8~1935.5 +0.61 mm +0.406 mm 分模線偏移的額外線性公差? 分模線若有模塊因溫度變 化、滑塊鎖定機構內力、 NADCA G-5-2-97 Guidelines 或定位銷間隙過大而產生 鑄 件 投 影 面 積 2 額 外 公 差 偏移,可能造成與分模面 (cm ) (mm) 以 內 ± 平行的前/後/左/右任 322.6 0.102 329.0~645.2 ±0.152 一方向之尺寸變化,影響 ± 跨越分模線的線性尺寸、 651.6~1290.3 0.203 1296.8~1935.5 ±0.279 同心度、以及基準面結構 1941.9~3225.8 ±0.406 。 (datum structure) 3232.3~5161.3 ±0.508? 注意此處包括「正」和 5167.7~7741.9 ±0.635 「負」的影響。 可動模塊公差? 可動模塊構成形狀的線性公差﹝圖中 E3E1﹞是將上述「線性公差」的值加上 查下表所得的「額外公差」來決定。? 下表的數值是由可動模塊所形成的鑄件 部位在分模面的投影面積而定,且由於 此額外公差是由可動模塊的移動或磨損 所引起,因此影響的只有'+'的公差。 例:由可動模塊所形成的鑄件部位 鑄 件 投 影 面 積 (cm 2 ) 標 準 (S-4-3-97) 精 密 級 (P-4-3-97) 在分模面的投影面積500 cm2, 64.5 以 內 +0.20 mm +0.127 mm 線性尺寸125 mm,則公差為: 71.0~129.0 +0.33 mm +0.178 mm 標準級:(±0.35) + (+0.61) = 135.5~322.6 +0.48 mm +0.254 mm +0.96/-0.35 329.0~645.2 +0.61 mm +0.356 mm 精密級:(±0.15) + (+0.356) = 651.6~1290.3 +0.81 mm +0.483 mm +0.506/-0.15 1296.8~1935.5 +0.1 mm +0.61 mm 平面公差鑄 件 表 面 最 大 尺 寸 標 準 (S-4-5-97) 精 密 級 (P-4-5-97)基 本 公 差 (76.2 mm 以 內 ) 0.20 mm 0.13 mm>25.4 mm, 每 增 加 25.4 mm 增 加 之 公 差 0.08 mm 0.05 mm ? 要提昇平面度應注意以下幾點: – 平面週邊及底下的壁、凸圓及凸片都應有夠大的拔模角。 – 避免在平面下設計大凸面或截面,以免發生縮痕(sink mark) 或收縮變形。 – 採用漸進的截面變化,並注意適當的填角,減少應力及收縮 變形的發生。 – 各種不對稱的凸塊及壁高變化都會影響平面度,因此在可能 情況下盡量用對稱形狀。 拔模角? 一般鎂鑄件的拔模角可以較 其他壓鑄材料為小,某些情 況下甚至可以不用斜角,但 是在允許範圍內,一般還是 選用較大拔模角,以減少所 需之頂出力或抽芯力。? 內壁的C值是外壁的一半, 標 準 (S-4-4-97) 精 密 級 (P-4-4-97) 因此內壁的拔模角一般是外 L L 拔 模 斜 度 D(mm ) ? 0.8 C C 壁的兩倍。 ?D / L? ?D / L? 拔 模 角 度? 鑄造字體及裝飾花紋不適用 ( ) 0.01746 0.01746 內 壁 此標準,請參考N
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