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给初学者:注塑模具的基础知识

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发表于 2016-4-5 21:22:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 feigoo 于 2016-4-5 21:22 编辑

本人原来一直从事电子行业。做点单片机控制器什么的。也顺道做点PLC项目。后来阴差阳错到现在公司。公司主要做各种减速电机。
包括同步的、异步的、罩极的、有刷的、无刷的等等。原以为做电机应该跟电子差不了很远。后来才发现,尼玛上当了哇。什么电机
设计,根本就是机械设计嘛,设计外壳、齿轮配置、材料属性、表面处理、热处理、配合公差...无底洞哇。。
没办法,既然入坑了,就一点点学吧。我始终认为,要设计好一件产品,首先你必须非常了解它是怎么做出来的。于是跟车间师傅请教,
学车床,学磨刀。去外协厂参观,请教他们的师傅。跟模具师傅探讨、学习。这些师傅,只要你虚心,他们其实都很愿意教你的。但是
越学越发现这里面水深啊。没个十年八年学不出来啊。
慢慢学了几年,想起以前还经常跟一些师傅、跟外协厂争论。这怎么就车不出来呢,那个都车的出? 就加一个孔,凭什么要加这么多钱?
现在想想,实在可笑。

论坛里网友多数都是做电子的。平常跟机械打交道最多的可能就是结构工程师。主要涉及的还是产品外壳。我希望站在一个电子工程师
的角度,把塑料外壳模具的基础知识介绍给初学者。让他们在面对结构工程师时,更容易沟通,也不会被结构工程师的一些名词唬住。

1.模具基本结构
模具原理说起来非常简单,一个上模,一个下模,两边一扣,就做成一个产品了。如下图:

先合模,然后注入材料,加压冷却。脱模时,先移开上模,工件留在下模。再由顶杆把工件顶出。
再来个动态图:


产品出来后,会有进料口痕迹,顶杆痕迹等




Q: 有没有可能工件跑到上模去了?
A: 有,如果上模形状非常复杂,模具师傅考虑不到位,试模时很有可能工件就在上模脱不下来。模具师傅必须避免这种情况。
比如把上模表面弄光滑一点,增大脱模斜度。增加下模表面摩擦力等等。正式生产时,不允许工件粘在上模的情况。
还有些模具,产品做久了,也会脱不出来。有些师傅图省事就会这么干:


Q: 这样的话,我一开始就把下模表面摩擦力做得很大不就得了?
A: 不行,还得考虑下模顶出呢,如果下模很难脱,顶杆把工件顶烂了或顶变形了还没出来。

Q: 那脱模斜度该怎么设计?
A: 按书上说的,塑料的脱模斜度一般考虑1-1.5度,以分型面为基准,上模的脱模斜度朝上,下模脱模斜度朝下。
有时候很长的工件,如果按1度的脱模斜度,下端很粗,上端很细。一来不好看,二来有可能影响其它结构。
我这边的模具师傅给我的说法是只要保证下端比上端大30-50丝,基本就能保证脱模(这点需要具体产品具体分析,请勿随意套用,
保证1-1.5度的脱模斜度很有好处)。






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 楼主| 发表于 2016-4-5 21:25:25 | 显示全部楼层
2.多加一个孔,凭什么加我那么多钱?
有时候,外壳形状会比较复杂。需要做暗扣,侧面开孔什么的。比如下面这样:


这种结构,单纯上下模就脱不出来了,需要增加滑块。脱模时,上模移开同时,滑块也移开。再由顶杆顶出。就像下面这样:


再来两个个动态图。 图中红色机构就是滑块机构。可见增加一个滑块,模具会复杂很多。当然模具费用也就上去了。而且模具
寿命还不长。




所以结构设计时,应尽量避免要用到滑块的地方。比如有的地方必须做倒钩。那底部是否可以开个孔,让模具可以可以伸上来,
就可以避免滑块。比如这样:


或者,外壳的暗扣是否可以做成明扣,做在外面。也可以避免使用滑块。比如这样。

当然这样对整体外观不好看,慎用之。总而言之就是要想办法尽量少使用滑块。

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发表于 2016-4-5 21:33:26 | 显示全部楼层
学习一下,楼主辛苦了
(134615999)

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发表于 2016-4-5 21:34:41 | 显示全部楼层
不错不错,学习了,以前不知道类似的东西是怎么做出来的,先在明白了,嘿嘿
(134615878)

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发表于 2016-4-5 21:36:42 | 显示全部楼层
学习了,通俗易懂,谢谢
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 楼主| 发表于 2016-4-5 21:43:32 | 显示全部楼层
塑料因为容易变形。模具比较难开。设计的时候,需要考虑的点很多。一是要尽量保证各处的壁厚差不多。这样收缩比例大致相等。不会出现变形。
我设计第一个外壳的时候,不懂,把螺丝安装柱跟外壁贴在了一起:


后来可想而知:

因为这块料厚,收缩更严重。外表面就缩水了。
处理办法就是把这块隔开:

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发表于 2016-4-5 21:47:08 | 显示全部楼层
真是非常不错的文章,要是能继续多写点 就更好了
(134615234)

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发表于 2016-4-5 21:47:26 | 显示全部楼层
非常好的文章,赞一个
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发表于 2016-4-5 21:54:22 | 显示全部楼层
感谢lz分享
(134614529)

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发表于 2016-4-5 21:59:11 | 显示全部楼层
学习了   
(134614477)

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发表于 2016-4-5 22:00:03 | 显示全部楼层
学习了,原来量产开模这么多讲究
(134614057)

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发表于 2016-4-5 22:07:03 | 显示全部楼层
学习了,感谢楼主分享
(134613949)

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发表于 2016-4-5 22:08:51 | 显示全部楼层
非常好的文章,赞一个
(134613617)

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 楼主| 发表于 2016-4-5 22:14:23 | 显示全部楼层
这个就是缩水。缩水原因主要是设计的关系。有时候注塑压力不够,也容易缩水。

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发表于 2016-4-5 22:15:18 | 显示全部楼层
谢谢~
LZ能讲讲开模的大致流程么~
(134613226)

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发表于 2016-4-5 22:20:54 | 显示全部楼层
好文,楼主辛苦了,学习!
(134613142)

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发表于 2016-4-5 22:22:18 | 显示全部楼层
好文。。。
(134612942)

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发表于 2016-4-5 22:25:38 | 显示全部楼层
楼主讲的知识,很有用,受益匪浅!支持楼主!
(134612508)

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 楼主| 发表于 2016-4-5 22:32:52 | 显示全部楼层
dhbighead 发表于 2016-4-5 22:15
谢谢~
LZ能讲讲开模的大致流程么~

开模流程?
开模有专门模具师傅的啦。

一般是你设计好3D文件。然后再拉一份2D图纸,2D图纸主要是约束公差,告诉模具师傅哪些是重要尺寸,哪些是配合尺寸。
尽量详细地跟模具师傅讲明,你这个产品是干什么用,要跟哪些东西配合。要紧配、松配还是过应配合。你讲得越详细。
模具出问题越少。因为模具师傅经验肯定比你多。模具上一根5mm的轴,做出来的孔肯定不是5mm的。
这些完了以后你就等着试模就可以了。

模具师傅拿到你的图纸,选好模架,定好模具结构。如果产品结构比较简单,可能雕刻机就雕出来了。有的雕不出来,就雕一个产品外形。
这个是用铜雕的。雕好以后,用这个铜对着模具,用电火花打。再就是顶杆啦什么的。 最后就是装好以后试模。模具很少有一次成功的。
试模哪里有点小问题,这里改一下那里改一下。
(134612127)

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发表于 2016-4-5 22:39:13 | 显示全部楼层
很值得学习,mark一下
(134611855)

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发表于 2016-4-5 22:43:45 来自手机 | 显示全部楼层
feigoo 发表于 2016-4-5 22:14
这个就是缩水。缩水原因主要是设计的关系。有时候注塑压力不够,也容易缩水。
...

这个缩水是壁厚突增引起的。
(134610579)

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发表于 2016-4-5 23:05:01 | 显示全部楼层
学习了,刚开始的时候很不理解模具师傅的建议。像缩水,还有立面做斜面,做过一次后,基本的懂了。
(134609331)

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发表于 2016-4-5 23:25:49 | 显示全部楼层
好文,感谢楼主分享!
(134608842)

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发表于 2016-4-5 23:33:58 | 显示全部楼层
感谢楼主分享啊,好人!
(134608829)

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发表于 2016-4-5 23:34:11 | 显示全部楼层
学习学习,谢谢分享
(134608697)

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发表于 2016-4-5 23:36:23 | 显示全部楼层
学习了,之前连3D的文件我都不会看,现在要负责搞外观设计,真是为难电工
(134608423)

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发表于 2016-4-5 23:40:57 | 显示全部楼层
楼主好文!
(134608230)

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发表于 2016-4-5 23:44:10 | 显示全部楼层
请教几个问题。
内螺纹是如何做出来的呢?比如饮料瓶盖。
为什么很多塑料凳子中间要有一个圆洞。
(134607946)

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发表于 2016-4-5 23:48:54 | 显示全部楼层
科普一下各种材料的区别吧。
(134605547)

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发表于 2016-4-6 00:28:53 | 显示全部楼层
这个贴可以让大家大开眼界,好贴!!
(134598624)

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发表于 2016-4-6 02:24:16 来自手机 | 显示全部楼层
好帖,楼主好人,一生平安
(134596787)

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发表于 2016-4-6 02:54:53 | 显示全部楼层
turf456 发表于 2016-4-5 23:44
请教几个问题。
内螺纹是如何做出来的呢?比如饮料瓶盖。
为什么很多塑料凳子中间要有一个圆洞。 ...

那个圆洞难道不是防止放屁把人蹦起来的?
(134593925)

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发表于 2016-4-6 03:42:35 | 显示全部楼层
turf456 发表于 2016-4-5 23:44
请教几个问题。
内螺纹是如何做出来的呢?比如饮料瓶盖。
为什么很多塑料凳子中间要有一个圆洞。 ...


瓶盖是旋转脱模的。有个马达带动齿轮。你想一下就想出来了。
塑料凳子中间洞不是因为注塑工艺的原因,而是中间有洞的凳子是设计成可以套着摞起来的,如果没有洞,很有可能抽不开。防止形成密闭空间用的
(134584508)

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发表于 2016-4-6 06:19:32 | 显示全部楼层
lz写的好,虚心学习,过几天也要第一次尝试开模,
(134579978)

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发表于 2016-4-6 07:35:02 | 显示全部楼层
支持一下,如果能系统化,形成一个教程就更好了
(134578991)

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 楼主| 发表于 2016-4-6 07:51:29 | 显示全部楼层
lengshuicha 发表于 2016-4-5 23:48
科普一下各种材料的区别吧。

材料我感觉水太深了。我自己接触的也不多。做外壳什么的都是常用材料。没什么特殊。
自己平常在测试、评估的是做塑料齿轮的材料。这个要求就高了。然而这属于公司机密,牌号不能乱说。
所以,对于材料,我没什么可以拿来说的。

(134578873)

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 楼主| 发表于 2016-4-6 07:53:27 | 显示全部楼层
今天起来发现有好几位网友打赏了,第一次收到打赏哦。谢谢各位的肯定!
(134578664)

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 楼主| 发表于 2016-4-6 07:56:56 | 显示全部楼层
hl1200aa 发表于 2016-4-5 22:43
这个缩水是壁厚突增引起的。

是的,因为结构的关系,那里必须很厚。我已经在另外一面开孔去了一部分材料。但还是有缩水。不过这个缩水可以通过注塑时调整注塑压力和时间减轻。
(134577726)

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发表于 2016-4-6 08:12:34 | 显示全部楼层
非常好的帖子,受教了。
(134577444)

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发表于 2016-4-6 08:17:16 | 显示全部楼层
开一个这个注朔模一般多少钱?
(134577400)

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发表于 2016-4-6 08:18:00 | 显示全部楼层
给初学者:注塑模具的基础知识  mark
(134577225)

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发表于 2016-4-6 08:20:55 | 显示全部楼层
可是有的壳体就是固定孔和外壁连在一起的啊?另外我们的壳体外壁较薄,每一面加了两道加强筋,这样不会引起缩水吗?
(134577204)

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 楼主| 发表于 2016-4-6 08:21:16 | 显示全部楼层
Tliang 发表于 2016-4-6 08:17
开一个这个注朔模一般多少钱?

还是要看产品结构、大小、要求等等。大好几千起吧,
(134576957)

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发表于 2016-4-6 08:25:23 | 显示全部楼层
非常好的分享,希望楼主继续......
(134576765)

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 楼主| 发表于 2016-4-6 08:28:35 | 显示全部楼层
langbaiyue 发表于 2016-4-6 08:20
可是有的壳体就是固定孔和外壁连在一起的啊?另外我们的壳体外壁较薄,每一面加了两道加强筋,这样不会引起 ...

固定孔和外壁最好是用加强筋连接。 加强筋的厚度跟壁厚有个计算公式。

摘自百度文库里面一篇文章,我没有下载券,不然下载下来分享给大家。
度娘:《塑胶产品结构设计注意事项》

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(134576738)

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发表于 2016-4-6 08:29:02 | 显示全部楼层
第一次看到这么直观的注塑工艺
(134576361)

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发表于 2016-4-6 08:35:19 | 显示全部楼层
楼主有心了,谢谢分享,pls go on!
(134576179)

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发表于 2016-4-6 08:38:21 | 显示全部楼层
谢谢楼主
(134576154)

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发表于 2016-4-6 08:38:46 | 显示全部楼层
好贴,电工需要这样的知识,试试看我能打赏不?
(134576067)

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发表于 2016-4-6 08:40:13 | 显示全部楼层
楼主的案例非常好,能多些实际案例就更好了
(134575908)

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发表于 2016-4-6 08:42:52 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享~~~
(134575494)

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发表于 2016-4-6 08:49:46 | 显示全部楼层
非常好,学习一下
(134575232)

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发表于 2016-4-6 08:54:08 | 显示全部楼层
dhbighead 发表于 2016-4-5 22:15
谢谢~
LZ能讲讲开模的大致流程么~

数码之家有个精华帖是讲开模的,最近这几个星期才发出来,不过很复杂 我们看的不太懂
(134575155)

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发表于 2016-4-6 08:55:25 | 显示全部楼层
楼主都是实战经验!不错。支持
(134574967)

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发表于 2016-4-6 08:58:33 | 显示全部楼层
好文,谢楼主了!
(134574741)

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发表于 2016-4-6 09:02:19 | 显示全部楼层
feigoo 发表于 2016-4-6 08:28
固定孔和外壁最好是用加强筋连接。 加强筋的厚度跟壁厚有个计算公式。

摘自百度文库里面一篇文章,我没 ...

多谢指导!
(134574683)

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发表于 2016-4-6 09:03:17 | 显示全部楼层
帮顶,长长见识也是不错的
(134574425)

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发表于 2016-4-6 09:07:35 | 显示全部楼层
很少能见到介绍模具的文章,点个赞
(134573986)

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发表于 2016-4-6 09:14:54 | 显示全部楼层
jcrorxp 发表于 2016-4-6 08:54
数码之家有个精华帖是讲开模的,最近这几个星期才发出来,不过很复杂 我们看的不太懂 ...

好的 我去看看~
(134573962)

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发表于 2016-4-6 09:15:18 | 显示全部楼层
好贴,好贴。感谢。
希望楼主继续介绍一些机械方面的实际知识。
(134573849)

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发表于 2016-4-6 09:17:11 | 显示全部楼层
-学习了!
(134573699)

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发表于 2016-4-6 09:19:41 来自手机 | 显示全部楼层
zl文章很好,注塑模如瓶盖等知识普及了一下,请教个问题:吹塑模,如瓶子模具如何设计?
(134572827)

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发表于 2016-4-6 09:34:13 | 显示全部楼层
好贴,讲的很不错。
(134569827)

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发表于 2016-4-6 10:24:13 | 显示全部楼层
学习下 ...
(134569443)

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发表于 2016-4-6 10:30:37 | 显示全部楼层
很形象的讲解,终于知道滑块的作用了,但是要自己设计3D图比较麻烦,又不是专业做这个的
(134568474)

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发表于 2016-4-6 10:46:46 | 显示全部楼层
非常好的科普贴,受教了。谢谢!
(134563813)

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发表于 2016-4-6 12:04:27 | 显示全部楼层
mark关注一下
(134562757)

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发表于 2016-4-6 12:22:03 | 显示全部楼层
顶一个 学习
(134562467)

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发表于 2016-4-6 12:26:53 | 显示全部楼层
学习了.   MARK下,       最近也是和结构在沟通中,  接下来马上做结构样机
(134561178)

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发表于 2016-4-6 12:48:22 | 显示全部楼层
这个不错,学到了不少。
(134560038)

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发表于 2016-4-6 13:07:22 | 显示全部楼层
了解一下
(134558927)

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发表于 2016-4-6 13:25:53 | 显示全部楼层
学习了,要是金属的也是类似的吗?
(134557872)

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发表于 2016-4-6 13:43:28 | 显示全部楼层
顶!d=====( ̄▽ ̄*)b楼主
(134557699)

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 楼主| 发表于 2016-4-6 13:46:21 来自手机 | 显示全部楼层
wiser803 发表于 2016-4-6 09:19
zl文章很好,注塑模如瓶盖等知识普及了一下,请教个问题:吹塑模,如瓶子模具如何设计? ...

吹塑模我也没接触过,也不懂呢!
(134557323)

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发表于 2016-4-6 13:52:37 | 显示全部楼层
电工开了眼界了!
(134557142)

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发表于 2016-4-6 13:55:38 | 显示全部楼层
不错 的总结
(134556460)

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 楼主| 发表于 2016-4-6 14:07:00 来自手机 | 显示全部楼层
feer曼 发表于 2016-4-6 13:25
学习了,要是金属的也是类似的吗?

我工作接触的多是铝合金,锌合金模具,这跟注塑模原理类似。还有粉末冶金模具有些不一样,粉末冶金模具是先把铁粉(铜粉)压成一定形状,再进行烧结。这个模具做不了复杂的形状,也没有滑块。只能直上直下。
(134556281)

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 楼主| 发表于 2016-4-6 14:09:59 来自手机 | 显示全部楼层
dswkl11 发表于 2016-4-6 10:30
很形象的讲解,终于知道滑块的作用了,但是要自己设计3D图比较麻烦,又不是专业做这个的 ...

事实上画3d比画2d图纸简单多了。
(134556224)

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发表于 2016-4-6 14:10:56 | 显示全部楼层
支持一个,学习了
(134556109)

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 楼主| 发表于 2016-4-6 14:12:51 来自手机 | 显示全部楼层
还有一种较新的工艺叫做注塑粉末冶金。surface上的铰链就是用的这种工艺。只听过没接触过。
(134555840)

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发表于 2016-4-6 14:17:20 | 显示全部楼层
这个必须要顶,确实是解惑了很多知识!!感谢!
(134552658)

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发表于 2016-4-6 15:10:22 | 显示全部楼层
了解了一点模具的知识,谢谢楼主
(134551743)

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发表于 2016-4-6 15:25:37 | 显示全部楼层
楼主讲的非常好 谢谢
(134550277)

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发表于 2016-4-6 15:50:03 | 显示全部楼层
涨姿势的好帖子,感谢楼主
(134550080)

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发表于 2016-4-6 15:53:20 | 显示全部楼层
感谢楼主,学到新的知识。
(134549497)

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发表于 2016-4-6 16:03:03 | 显示全部楼层
这样开个模还是挺复杂的,样品用3D打印优势会很明显吧?
(134548721)

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发表于 2016-4-6 16:15:59 | 显示全部楼层
feigoo 发表于 2016-4-6 14:09
事实上画3d比画2d图纸简单多了。

主要是3D比2D直观多啦。容易理解。

找准基准,参照,理解点动成线,线动成面,面动成体。
(134548474)

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发表于 2016-4-6 16:20:06 来自手机 | 显示全部楼层
wiser803 发表于 2016-4-6 09:19
zl文章很好,注塑模如瓶盖等知识普及了一下,请教个问题:吹塑模,如瓶子模具如何设计? ...

矿泉水瓶要用注塑机做出瓶坯,再放进吹塑机吹大。
(134548154)

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发表于 2016-4-6 16:25:26 | 显示全部楼层
不错,学习了,顶下
(134547978)

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发表于 2016-4-6 16:28:22 | 显示全部楼层
感谢楼主分享,开眼界了。楼主继续。
(134547807)

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发表于 2016-4-6 16:31:13 | 显示全部楼层
问个问题:一般像做个fluke 15B万用表那样的底壳加面壳,模具费要多少钱?
(134547335)

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 楼主| 发表于 2016-4-6 16:39:05 | 显示全部楼层
p4s5j6 发表于 2016-4-6 16:31
问个问题:一般像做个fluke 15B万用表那样的底壳加面壳,模具费要多少钱?

具体产品具体分析,模具费用差别还是很大的。没看到过里面结构。我估计差不多2-3W起吧
(134547070)

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 楼主| 发表于 2016-4-6 16:43:30 | 显示全部楼层
血影神功 发表于 2016-4-6 16:03
这样开个模还是挺复杂的,样品用3D打印优势会很明显吧?

这个各有优势吧。3D打印的目前来说跟模具出来的产品还是不能比。如果确定产品要开模的,早开晚开是一样的。如果只是试试看。3D打印还是很不错的。
(134546989)

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 楼主| 发表于 2016-4-6 16:44:51 | 显示全部楼层
mcu_c10g16 发表于 2016-4-6 16:28
感谢楼主分享,开眼界了。楼主继续。

发现没什么可以继续的了。还是讨论吧。有疑问发出来大家一起讨论、解答。
(134546873)

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发表于 2016-4-6 16:46:47 来自手机 | 显示全部楼层
hl1200aa 发表于 2016-4-6 16:20
矿泉水瓶要用注塑机做出瓶坯,再放进吹塑机吹大。

两道工序,第二道吹塑才是关键吧,好像对温度的过程控制有一定要求的。
(134545692)

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发表于 2016-4-6 17:06:28 | 显示全部楼层
谢谢分享 !!!
(134544508)

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发表于 2016-4-6 17:26:12 | 显示全部楼层
增加了很多知识!!感谢!
(134525297)

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发表于 2016-4-6 22:46:23 来自手机 | 显示全部楼层
模具应该跟塑料材质有关,不是太懂。
(134524274)

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发表于 2016-4-6 23:03:26 | 显示全部楼层
好资料,,
我这 一年一直跟新产品模具也接触;楼主辛苦了。资料很实在!
(134523644)

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 楼主| 发表于 2016-4-6 23:13:56 来自手机 | 显示全部楼层
minicatcatcn 发表于 2016-4-6 22:46
模具应该跟塑料材质有关,不是太懂。

所谓跟材质有关,是开模前就要确定用什么材料。不同材料收缩不一样,模具师傅根据这个材料收缩率,开模时适当放大模具尺寸。等模具做好打出来产品冷却后,就是你要的尺寸。
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