如何成为一名合格的塑胶模具师

　　人们为满足生产及生活的需要，按必定的请求而制作的生产工具。模具即生产工具，一般均可重复应用。工业中常见的有塑胶模、五金冲压模、压铸模、吹塑模、挤塑模等；广义来讲，一些日常生活中的刀模、纸模、石膏模、甚至拍月饼的木板模等都可称为模具。塑胶模具就是注塑成型生产中应用的模具。塑胶模具重要是装在塑胶注塑机上啤塑胶产品时应用的，如无特别注明，以下文章中提到的模具均指塑胶模具。三、必备的知识1、基础知识：三角函数、平面&立体几何、解析几何、工程制图、画法几何、机械基础、五金&化学基础等；2、基础实践经验；3、软件知识：三维软件：PROE利用最广、UG次之，SolidWorks、CATIA较少；二维软件AutoCAD；加工软件MasterCAM、CIMATRON；模流分析软件MOLDFLOW等；四、塑胶模具结构及分类1）模具的基础结构及相干概念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虑模胚的结构。模胚的成本一般占整套模具的30%左右，模胚由专门的大型模胚厂制作，已标准化，各模具制作厂只需根据自身的需要向模胚厂定制即可。模胚分为面板、A板（前模板）、B板（后模板）、C板（方铁）、底板、顶针面板、顶针底板、司筒、导柱、回针、顶针、撑头、限位钉等。目前珠三角区域规模较大的模胚厂商有龙记模胚（LKM）、鸿丰模胚、中华模胚等，其中又以LKM名气最大，其模胚宽大模具制作厂广泛采用，品德、精度均有保障。2、模仁又称型腔，即嵌入模胚模板内的成型模芯。分为前模仁，后模仁，俗称前模（Cavity），后模（Core）。为何要在模板内嵌入模仁呢？重要是为节俭成本。因为塑胶对模具的钢材特征有很高的请求，如硬度、耐腐化性、耐高温（热变形）等；而模胚的模板则无需太高的请求。模仁硬度一般为45~65HRC，模胚的模板硬度30~45HRC；用作模仁的钢料每公斤可达RMB200，而模胚的钢料一般只需RMB20~30元。注：HRC为洛氏硬度。3、唧嘴：Sprue。注塑机炮筒的射胶嘴通过该装置将熔融的塑胶原料注入型腔。4、滑块又称行位：Slider。为顺利出模而必须应用的结构部件。因为有些产品结构特别，如有侧边有空，有倒扣（勾）等，需用行位才可出模。5、斜顶：Angle-Lifter。与行位类似，也是为顺利出模而必须应用的结构部件。6、还有一些与模具有关的名词：分模线（P/L）、模具基准、缩水率（Shrinkage）、排位（Layout）、钢料、铜公（电极，其材质有铜、石墨等）、倒扣、运水、出模斜度（Draftangle）、冷料井、流道、注塑仿真、分模、出模、开&合模步骤、模号、抛光（省模）、软模、硬模、模具表明处理、试模（TESTMOLD）、改模、装模、交模等。以下为一套有前模行位的模具结构图：7、从上可看一套模具按其各部件的功效可细分为：流道系统、成型系统、温度调节系统、排气系统、顶出系统、开合模系统、复位系统。2）分类1、按结构分为两大类：大水口模具及细水口模具，又称单分型面模具、双（多）分型面模具；（三）细水口模具开模步骤阐明：a、第一步P/L-1先开约10mm距离，水口勾将把水口从产品拉开；c、第三步P/L-3开，取出产品，同样，此距离也由产品的尺寸决定。2、按热流道分为：普通流道模具及热流道模具。热流道模具除能满足有特别结构、特大型的制品需要外，其还具有生产效率高、无水口产生的特点。从模具造价方面来说虽然贵很多，但从长远生产来讲还是很节俭成本的。图（四）热流道模具4、按注塑的色彩数量分为：单色模具、双色模具、三色模具。5、按模具钢料之硬度又可分为软模、硬模。硬模通常用较硬的钢材（如LKM8407#钢材）制成，也有把软模经热处理得到的。一些大公司，一般都会先开一套软模，待模具改好，样板OK后，再开几套雷同的硬模。比如NOKIA的手机模具，在开发阶段时就会先开软模，正式生产用的必是硬模。硬模除单价高外，其应用寿命高，啤件质量稳固，外观精良。有些硬模保养好的话，历经二十几年几百万次啤塑后，其啤件仍很俏丽，几乎像新模时刚啤出的一样！！！户的订单并不大，对模具材料也无特别请求，时间有35天，也充分，可考虑按惯例模具（软模）报价。因此断定模出数为12，模仁用NAK80钢材，大水口模胚。重要材料费=压铸模流分析软件模胚+前模仁+后模仁=1300+674+758=2732元电极（铜公）材料费=（前模仁+后模仁）40%=（674+758）40%=572元（电极重要用于加工模仁，因此按模仁材料费估计；如产品结构，此比例可前进至50-60%）其他材料费用如斜顶、顶针、撑头等=重要材料费20%=273220%=546元（如有行位，应把行位单独盘算）>>>故，材料费=2732+572+546=￥3850加工费：含CNC费、电极加工费、线切割费、人工费等，约占总模价的30%-50%；》》》模具的报价策略和结算方法模具的报价与结算是模具估价后的延续和。从模具的估价到模具的报价，只是第一步，而模具的最终目标，是通过模具制作交付应用后的结算，形成最终模具的结算价。在这个过程里，人们总是祈望，模具估价=模具价格=模具结算价。而在实际操作中，这四个价并不完整相等，有可能涌现波动误差值。这就是以下所要讨论的问题。当模具估价后，需要进行恰当处理，成模具的报价，为签定模具加工合同做根据。通过重复洽谈，最后形成双方均认可的模具价格，签定了合同。才干正式开端模具的加工。模具估价与报价、报价与模具价格模具估价后，并不能马上直接作为报价。一般说来，还要根据市场行情、客户心理、竞争对手、状态等因素进行综合分析，对估价进行恰当的，在估价的基础上增长10-30%提出第一次报价。经过讨价还价，可根据实际情形调低报价。然，当模具的报价低于估价的10%时，需重新对模具进行改良细化估算，在保本有利的情形下，签定模具加工合同，最后断定模具价格。模具价格是经过双方认可且签定在合同上的价格。这时形成的模具价格，有可能高于估价或低于估价。当的模具价格低于模具的保本价进，需重新提出修正模具请求、前提、方案等，降低一些请求，以期可能降低模具成本，重新估算后，再签定模具价格合同。应当指出，模具是属于科技含量较高的专用产品，不应当用低价，甚至是亏本价去逢迎客户。而是应当做到优质优价，把模具的质量、精度、寿命放在第一位，而不应把模具价格看得过重，否则，容易引起动作。寻求模具低价，就较难模具的质量、精度、寿命。便宜一般不是模具行业之所为。然，当模具的制作与制品开产生产是同一核算单位或是有经济利益关系时，在这种情形下，模具的报价，应以其成本价作为报价。模具的估价仅估算模具的基础成本价部分，其它的成本费用、利润暂不考虑，待以后制品生产的利润再提取模具费附加值来作为补偿。但此时的报价不能作正的模具的价格，只能是作为模具前期开发费用。今后，一旦制品开发成功，产生利润，应提取模具费附加值，返还给模具制作单位，两项合计，才干形成模具的价格。这时形成的模具价格，有可能会高于第一种情形下的模具价格，甚至回报率很高，是原正常模具价格的几十倍，数百倍不等。当然，也有可能回报率等于零。五、常用塑胶原料的特征1）分类1、定义：塑胶即塑料是一种以合成的或天然的高为重要成分的物质，通常含有添加剂等的赞助成分，广说，他是一种在必定温度及压力下可塑造成必定形状的高有机材料。在1996年颁布的新国标（GB/T2035-1996）对塑料重新定义为：以高聚物为重要成分，并在加工为成品的某各阶段可流动成型的材料。2、塑料的组成：塑料的重要成分是合成树脂，再加上一些添加剂及填充材料。a、合成树脂----人工合成的有机高化合物，其结构单元重要由碳原子、氢原子、氧原子及其它如硫原子、硅原子等通过化学键等连接组成。b、填充材料-----常用有玻璃纤维、碳素纤维、碳酸钙（CaCO3）、二氧化硅（SiO2）、金属粉、木粉、棉布、石棉、云母、石粉等。c、添加剂---------常用有增塑剂、稳固剂、润滑剂、着色剂、抗静电剂、阻燃剂、抗UV剂等。3、一般而言，塑胶原料可大分为两大类：「热塑性塑胶」（Thermoplastic）及「热固性塑胶」(Thermosetting)。热塑性塑胶在常温下通常为颗粒状，加热到必定温度后变成熔融的状态，将其冷却后则固化成型，若再次加热则又会变成熔融的状态，而可进行再次的塑化成型。因此，热塑性塑胶可经由加热熔融而反覆固化成型，所以热塑性塑胶的废料通常可回收再利用，亦即有所谓的「二次料」。相反的，热固性塑胶则是加热到必定温度后变成固化状态，即使持续加热也无法转变其状态。因此，热固性塑胶无法经由再加热来反覆成型，所以热固性塑胶的废料通常是不可回收再利用的。其分类方法如下图所示。通用塑胶常见的有：PP、PVC、PE、PS、等；工程塑胶常见的有：ABS、PC、PMMA、POM、PA6、PA66、PET、PBT、SAN等；特种塑胶常见的有：PPS、PEI等；工程塑胶往往由一些通用塑胶改性得到；如转变某些结构、添加其它成分如玻璃纤维等；工程塑胶就是被用做工业零件或外壳材料的工业用塑胶，其强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑胶。曰本业界的定义为「可以做为结构用及机械零件用之高性能塑胶，耐热性在100℃以上，重要运用在工业上」。其性能包含：a、热性质：玻璃转移温度(Tg)及熔点(Tm)高、热变形温度(HDT)高、长期应用温度高(UL-746B)、应用温度领域大、热膨胀系数小。b、机械性质：高强度、高机械模数、潜变性低、耐磨损、耐疲劳性。c、其他：耐化学药品性、精良的抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸清闲性佳。2）常用塑胶原料的特征：略。3）常见塑胶原料在实际利用中的经验谈1、ABS料：最常用的塑胶料，很多家电产品的外壳均用它。具有较高的机械强度、耐热、耐化学腐化性及高光泽。常见的有奇美、国乔产的ABS。如奇美：ABSPA757通用级，良好的高光泽性；ABSPA727电镀级；ABSPA777D耐热级。通常ABS的热变性温度不会超过88℃。2、PC料：俗称百折胶，力学性能精良。有良好的热稳固性（-100~126℃可稳固应用）及透光性。常见有拜尔PC-2805、美国通用PC-241R、141R等。3、尼龙：PA6、PA66。尼龙（Nylon）最大优点是韧性大，耐疲劳性极佳、摩擦系数低。常用于造纤维，牙刷毛，鱼丝，轴套，包装胶膜，齿轮，电动工具外壳，电器配件等。但最大的毛病是吸水性大，而吸水的增长使其拉伸强度急剧降落。如添加玻璃纤维可大大前进其耐温性能，即PA66+GF15%、PA66+GF30%耐温达180~210℃。因此，没有加玻璃纤维的尼龙不得用于有耐高温请求的部件上。胶件啤出来后应尽快应用，以免放置时间过长使得尼龙吸水后产生不良变更。六、塑胶模具的加工方法及工艺1）常用加工工具及机器1、测量工具：卡尺、一般模胚直接从模胚厂订回，其加工方法这里略去。按模具设计图纸，订回模胚、模仁、行位、斜顶、镶件等钢料即可开端安排加工。按加工工艺大概分为粗加工及精加工两块。模胚开框，由锣床或电脑锣先开粗、后精框（也可由模胚厂代为加工，但要付给相应的费用；一些小型模房为节俭成本往往自己加工，但效率低，精度不高），其它部件同样也是先粗加工成粗胚，后经电脑锣、火化机、线切割机精加工的到契合图纸精度请求的零件，最后装配入模胚成为一套完整的模具。其流程大概如下：模胚开框实际制作中，几种加工工艺交错在一起，需要模具设计人员与模具师傅安排好各个环节，一步出错，满盆皆负！返工往往造成对模具的侵害，做出来的模就不俏丽了。要补救好的话，只能换料，这将增长时间和成本，而很多时候时间是最重要的。现在模具行业竞争很激烈，客户给模房的时间都很急，不能按时交模，最终将失去客户！各加工机械设备的功效简介：1、锣床，用于人工铣、切较形状较简略、规矩的工件，如直线、斜线；常用来加工精度不是很高的工件，模胚开框、模仁、行位开料等。2、车床，重要用于圆形的工件加工，如唧嘴、定位环、法兰、圆形模呵（CORE）、圆形铜公等；精度可达较高的请求。3、磨床，重要用于钢料磨平，磨基准等，可满足大部精度请求。4、钻床，重要用于钻空、攻牙、打运水孔等。5、CNC（电脑锣），已成为现代化模具工业的标记性设备，重要用于复杂、不规矩曲面的数控加工。其特点是精度高、可靠性好、效率高，基础上任何模具的加工都离不开它。型腔、铜公等工件的加工都由它完成；它几乎可以加工任何形状的工件。电脑锣由盘算机程式把持，因此，其操控人员——CNC编程员除对电脑锣加工把持软件熟悉以外，还要对模具结构及加工方法有深入的懂得。一个光懂加工软件而不懂模具结构及加工方法的编程员只能是纸上谈兵。一名优良的编程员一般都经过3~5年的实践才可达成，其薪金一般都在RMB5.0K以上！目前，珠三角区域常用的加工把持软件是：MasterCAM、CIMATRON6、火花机，用于电蚀工件。把电极（铜公）装在机头上，通过机器的内部电把持电流放电在工件上蚀出和电极形状一样的凹腔。工模术语：EMD加工。7、线切割机，用于工件外形的切割。它把一根极细的钼丝穿过预先在工件上打的孔，按照电脑内的数据，把持钼丝放电及运行，在工件上割出设定的形状。一般钼丝直径为0.07~0.10mm，因此，它加工的精度也很高。线切割分为快走丝、慢走丝。一般模房的线切割机都属快走丝，慢走丝顾名思意即加工速度很慢。它以就义速度换来的是高精度，基础上精密模具、一些五金端子模具都要用它来加工。单价为快走丝3~5倍。有个细节需提一提，即慢走丝应用的水是纯清水。当然，它也是数控的，需编写盘算机程式来把持。七、塑胶模具设计要点本章为全书的重点，起首介绍模具公司整体运作程序，如下图：本章的内容基础缭绕上述流程进行。1）模具报价在接到客户样板或图纸询价后，应组织相干工程师进行图纸评审及初步报价。1、客户图纸评审要注意以下几点：产品的材质、尺寸、结构，客户对模具材料的请求及热处理工艺。材料越好价格越高。特别还要从模具角度分析其结构，是否需三板模、模出数、入水情势、抽芯结构（斜顶、行位结构）、冷却系统、开&合模系统、顶出结构等。结构越复杂模具造价越高。另，从简化模具结构，节俭成本、前进模具生产效率、模具寿命方面，针对产品的结构，模具设计师有任务客户对某些结构细节进行变更。2、模具报价分析图纸评审完成后，下一步可进行报价。a、起首要看客户的请求，因为请求决定材料的选择以及热处理工艺；b、选择好材料，出一个粗略的模具方案图，从中算出模具的重量（盘算出模芯材料和模架材料的价格）和热处理需要的费用。（都是毛胚重量）；c、加工费用，根据模芯的复杂程度，加工费用一般和模芯材料价格是1.5~3：1，模架的加工费用一般是1：1；d、风险费用是以上总价的10%；f、税率；g、设计费用是模具总价的10%；公式：模具价格=材料费+设计费+加工费与利润++试模费+包装运输费各项比例通常为:材料费:材料及标准件占模具总费用的15%-30%;加工费与利润:30%-50%;设计费:模具总费用的10%-15%;试模:大中型模具可把持在3%以内，小型精密模具把持在5%以内;