图解塑胶模具百科大全.ppt

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1、1,注塑模具百科,葉崑鈺 著,嘉聯精密五金工業公司技術副總經理,知,模具為工業之母。為了製作我們日常生活中各類品質優良、價格低廉的產品，模具扮演了十分吃重的角色。沒有了模具，我們的生活大概一天也不能夠繼續下去。,2,前言,我們常說模具是工業之母。模具在現代工業的發展史上佔有非常重要的地位。在閱讀這本書以後，你將會發覺，如果沒有模具的話，我們今天的世界可能將會就不會有汽車、電視等帶來我們生活富裕、方便與提升的各類產品。一般人能夠接觸到模具的機會不多。沒見過的人可能也不少。有專門教授模具科系的學校可能也不多。坊間也沒有很多的專門知識書籍可以用來參考。模具的理解以及技術，幾乎要視個人的經歷及理解程度

2、、反應力和思考邏輯。製作模具的技術更是被蒙上一層神秘面紗，完全仰賴師傅與學徒間的個人經驗指導與傳承。在這個社會上的確有不少人為了模具製作技術而貢獻他們的心血與精力。然而這些人士不是在學術界以及股票上市上櫃等名大企業。模具技術的精髓與寶藏，往往是被隱藏在充滿活力的各個中小企業裡等待發掘！模具業的發展是圍繞著中小企業為中心在進步的。在亞洲的日本曾經是如此，台灣、香港、中國的模具業也是按著同樣的路徑在進化。現在的模具製作需要更精密的機械設備投資與操作。經驗累積更是一個重要的關鍵！在電腦技術不斷進步下，模具開發製作也獲得了相當技術上的助力！今天，已經沒有一套模具的製作能夠缺少CAD（Computer

3、Aided Design 電腦輔助設計），沒有一個零件的加工能夠缺少 CNC 數控工作機和 EDM 火花放電機的相互配合。整個模具業界正朝著電腦輔助製造 CAM 的方向在升級。當然，從事參與模具設計、製作組合的整個流程也不再局限於男性的專利！我個人經驗裡，有很多模具加工、製造等工序，女性模具作業員表現往往比男性同事的表現更為優秀！個人從事模具工業接近三十年，我一直將模具製作當作是一門藝術。模具與任何藝術作品一樣，講究創意與創新；但是模具工程師更勝於藝術家的一點是，我們還需要突破成本經濟效益、形狀、加工、機械設備與時間等等的挑戰與限制！模具行業是一門充滿挑戰與驚奇的行業。在此同時，從事模具行業的

4、回饋、成就感與待遇可能也是最多、最豐富的。我希望藉著該本書深入淺出的說明介紹，將能夠指引正在決定學校科系同學們以及初入社會的社會新鮮人們對於模具行業的興趣及理解！這個世界的進步，人類工業文明的發展，需要更多更精密、更高品質的模具來支持。朋友們！讓我們以一套一套有創意的模具來改變這個世界！,2009 年 4 月,3,1.如果沒有模具的話?,幾乎我們周遭生活中的各類產品都是透過模具來製作的。我們現代生活中的各項便利產品例如電視、電腦、手機等都是透過模具來大量製作，在提供穩定品質的同時，也將製作成本大幅度的降低。汽車、3C（電腦、手機通訊、消費性電子產品）都是大量使用模具的行業。食品類，例如蛋糕、西

5、餅、各類包裝容器 PET 瓶罐都是需要模具來製作成品的,各類的包裝容器,你可以想像再回到缺少模具的生活嗎？,各類的西點麵包,印鑑也是模具的一種應用,小朋友喜愛的果凍布丁,4,2.模具的歷史,1920年代透過流水線組裝生產的美國福特T型車，是模具應用於現代工業的最佳典範,鑄造日本謙倉大佛的翻砂式（一次性）模具（西元1252年）,高13.35M重：95噸,錢幣鑄造是最早大量使用模具生產的一種應用,約18世紀,至今最早所被發現的模具約是屬於四千多年前米索波塔米亞(Mesopotamia 今日的中亞、伊拉克一帶)文明的產物。那是一個以水晶或蛇紋石所雕刻出來的圓形印章，當圓形印章滾壓過軟的黏土後，印章上

6、面所雕刻的文字及圖形就轉印在黏土上。中古世紀的版畫也是類似模具的一種應用。,5,3.注塑模具與其他模具的不同,隨著塑膠工業材料的發展以及石化原料被廣泛地運用在我們的日常生活中，將塑膠原料顆粒以高溫溶解，注入模具然後製成成品的注塑成形模具在提供品質優良、價格低廉的產品、汽車過程中所扮演的角色就更凸顯重要！注塑模具雖然是模具的一個種類，但是有下列與眾不同的特徵：模具材質的要求：由於一個注塑模具必須通過幾百萬次的反覆開模合模，動作，而在注塑過程裡，模具需要承受巨大的注塑壓力、溫度和耗損，因此注塑模具對於材質的要求特別嚴格！NAK80,STAVAX 均為常用的特殊鋼材的編號和名稱。必須使用精密的加工設

7、備及專門的知識：注塑模具要求的精密度非常高，如果精密度不高，做出來的成品往往會有很多品質上的瑕疵（我們將會在後面敘述），為了達到這樣的精度，往往又需要更精密的加工設備機械及專門工廠來製作這些模具。複雜的結構：為了要製作各類精密、細薄、複合材料、顏色、效果，有螺絲紋和擁有複雜外型的產品，注塑模具本身需要考慮滑塊、頂針、模仁的設計及作動。難度比其他類型模具更高！,為什麼會要用到模具？更快速的製造相同的東西以大幅降地成本產品可以達到標準化、一致化不需要技巧純熟的作業員也能夠做出高品質的產品經由模具生產的產品可以經過時間的考驗，產品不會因人而異大幅減少因為製作失敗而造成的材料與人工的浪費,成形中的模具

8、,開模中的模具,產品,頂板與頂針的構造,KEY POINT！,模具內的所製作的尺寸與產品的尺寸是不同的，因為考慮到各種材料的縮水以及變化,6,4.注塑模具是如何做成的？,模具製作的流程,CAD(Computer Aided Design)：電腦輔助設計CAM(C.A.Manufacturing)：電腦輔助製造(拆模、編程）Mold Analysis：模流分析,專業鉗工組合,機械加工種類及工藝CNC 數控加工中心EDM 火花放電線切割（快、慢）鑽床洗床磨床,模具多為特定產品所特定製作的，不會透過一般的銷售通路販賣發售。多數是由需求者或使用者直接向模具廠訂購、不透過通路展示或介紹給消費者，而是直接

9、交貨至工廠。,設計 加工 組合,模具的精度是以 0.001mm（毛髮的1/10 為計算單位）,7,5.汽車裡模具的應用,車體各部位的鋼板及裝飾,各類齒輪、傳動零件,由注塑形成的燈罩及照明部分零件,橡膠輪胎,汽車內裝的各類零組件,汽車安全玻璃,有超過一萬個以上的零組件幾乎沒有零件不是透過模具制作出來的,8,6.日常生活裡模具的應用,抽油煙機的各部零組件,食品容器,塑膠餐具、瓶罐,金屬沖壓成形的洗碗槽,因為模具，使得我們在生產量提高的同時，也將價格與成本大幅降低,一出12的原子筆筆桿模具,抽屜,多數為沖壓成形的瓦斯爐台,9,7.模具製作者必要的技術和技能,模具的製作由於需要兼備專門的知識、豐富的經

10、驗、準確的判斷以及解決問題的能力，故模具製作者在職場和社會上都可以獲得很高的評價與待遇。在模具製作的專業分野領域裡，初心者大概可以從成四個方向做為起點，慢慢地累積自己本身的技術與專業知識，期望有一日，成為一個博學多才，全方位的模具製作者！四個開始模具製作職業生涯規劃的起點：生產技術：傾聽客戶需求，規劃整個模具的製作，並提供解決方案（含生產）模具設計（包含產品設計、模具設計、模流分析）機械加工：各類模具製作及加工機台的原理及操作組合鉗工（日文：仕上(Shiage)組立(Kumitate)）：將模具最後的零件作組合並且作一些微妙的修正與調整,葉老師提醒：好的模具製作者不單要按圖施工，更要懂得學習思

11、考並解決問題！,模具製作者的職場生涯規劃,形式一同時累積個人經驗與技術,10,8.最常看到的注塑模具：鯛魚燒,有沒有看了也想嚐一口看看？鯛魚燒的模具與製作方式其實很像，我們可以由鯛魚燒的製作過程中學習到很多注塑射出的原理。鯛魚燒模具也分上、下模鯛魚燒模具的表面有一個光滑的表面和微妙的脫膜角度方便脫膜蛋漿和麵糊的材料注入模具的時候就好像溶解的塑膠粒被注入至模具一樣當模具閉合的時候，加熱的溫度在密閉的空間裡產生壓力保壓成形合模不緊時就會有毛邊產生模具要保持乾淨,Blow Injection 吹模成形的模具和原理,在注入塑料的同時充氣成形,吹模成形的設備,11,9.注塑模具的基礎 A B C,母模（

12、模座固定）,公模（可動的模具部分）,產品 part,流道 runner,灌點、進膠口 gate,模仁 core,頂針 ejector pin,大注料口 Sprue,立體 top view,頂針 ejector pin,Hopper 料桶,電控設備,螺桿驅動齒輪,油壓 馬達,模具,加熱柱,壓力與熱氣由模具、模仁、與零組件之間的間隙中排出。鑲塊是一個解決排氣問題的技巧與作法,模具多數有水路設計使模具溫度保持在最佳狀態,12,10.合金與軟膠類的注塑模具,軟膠類的注塑模具與產品,合金是塑膠以外另一種常被應用於注入式模具的材料之一。特別是在於一些功能性、裝飾性、或質感要求高的產品，往往塑膠不能達到相同

13、的效果與要求合金(Die cast)模具的設計與注塑模具類似合金製作的產品受限於很多的毛邊(Flash)這些毛邊要以二次加工的方式去除,軟膠類(PVC,TPU,TPR,PU,Urethene,Hytrel,Rubber)也是常被廣泛應用的軟膠類塑膠原料。由於材料本身的特性，流速很慢，需要多個進膠點，也容易產生毛邊易附著於模具表面，頂針又未能發揮退回的力道，所以往往需要藉助人工的力量將產品由模具內強力拖出軟膠的產品又經常與金屬部品作兩次射出結合,13,11.模具製作流程,RFQ：Request for Quote見積：Mitsumori,客戶向模具廠的業務代表表示希望有物件估價(RFQ)並提供概

14、念或產品圖紙模型進行初步討論。此時必須要能夠確實掌握客戶需要,使用CAD/CAM 電腦軟體，開始模具的設計與初步的模流分析,有些模座零件（模座、頂針、彈簧、墊片、熱澆道需要訂製故需要同時開始材料的購入,零件開始加工，CNC，電擊塊，線切割各主要部件的製作與加工,(Trial Run)精密與細微的調整，檢查成品的外觀、功能看是否模具能夠穩定、簡單地生產出高品質的產品，達到預期的投資效果!,交付給客戶之前切記要檢查！所有的電擊塊完整的模具及加工圖紙堅固牢靠的包裝（多數為煙燻過的外銷型木裝箱）,T1=第一次試模T2第二次試模，T3T4,14,12.模具使用的材料與零件,Pre-hard steel

15、預硬型合金鋼：最常於用於注塑模具！因為已經熱處理過，所以有耐磨、耐耗損、不易變形等的優點，但是相對地加工困難度也提高不少高合金工具鋼材（碳化鎢）多數是用在沖壓模具上面的主要材料,注塑模具常用的SKD11高耐磨高鉻冷作鋼的成分有：82 鐵，13,5鉻，3碳化鎢，1.5碳化素較耐耗損的 SKD61 含碳量較少，較硬，是比較高級的模具材料,程傑 2009 COPY RIGHTS,15,13.模具廠內的各式加工機台,CNC中心加工機,EDM 火花放電機,CNC 雕刻機Engraving,磨床 Grinder,鑽床 Drill,洗床 lathe,線切割 Wire cut,快速成形機Rapid proto

16、typing,CNC用替換式刀具,座標磨床 Jig Grinding,16,14.解讀模具設計圖紙,模具的組合圖顯示了整個模具的構造，並把模具的各個零件尺寸位置標示清楚一般的組合圖會有兩個部分（1）平面圖（2）斷面圖圖紙還會詳細記錄模座模仁的材料要求、公差、零件表.,組合圖同時也會顯示各模具零件之間的組合方式,17,15.模具零件各類加工方法與效果 I,搪孔研磨的原理,削切加工用刀具,各種削切加工效果及技巧,用於模具鑿孔,18,15.模具零件各類加工方法與效果 II,透過CNC中心工作機可以進行的模具各類零件加工,放電加工是在模具製作過程中最被廣泛使用的加工手段與技巧。放電加工有著速度快、經濟

17、、自動化等優點放電加工的原理與打雷一樣，在非常短的時間與距離內，持續不斷以正、負兩極電壓促是兩個物件（電擊塊與模具零件）產生火花，火花於是會一點一點融化模具金屬，按火花機本身的精度，一些精密和複雜的造型也可以經由火發放電重複地製作出來,Wire cut EDM:假設這個正負兩極的電流又有一條銅線作為導引的話，放電的力量可以按著這條銅線穿孔或加工出很精確的圓形零件,19,16.千手觀音來幫忙：仕上,一般鉗工在組立模具時需要作的動作,拋光(Migaki)的後加工處理會按平面、曲面或圓形原件以不同工具和技巧以研磨方式進行加工,敲打合模,鎖螺絲的順序與方向按1,2,3.10鎖住（以對角線固定）,模具零件與零件之間要很完美地平順地組合起來，不能太鬆，也不能太緊,常用工具和測量工具,組立鎖螺絲的順序,20,17.組裝後的確認與試模,確認鑲件位置、方向均為正確，必須也考慮材料本身與環境之間的熱漲冷縮,仔細記入樣品產品製作出來的各項尺寸與結果看符不符合客戶以及生產上的要求,葉老師的提醒！模具鑲件接合的不良是造成產品在注塑壓力下產生毛邊的主要原因!,