对于任何工程项目来说,3D建模、原型制作和优化设计都需要花费大量的时间。通常,最后一步是准备注塑工艺的设计,但从哪里开始呢?

从最初的零件设计到你的第一个成型零件需要多长时间?这是一个漫长而复杂的过程,会让很多工程师感到害怕。

在本文中,我们将带您一步一步地了解注塑过程从开始到结束,并与您分享我们与客户使用的策略,以帮助节省时间,避免这种复杂的制造过程中常见的潜在陷阱。

自由工具:注塑甘特图

我们在VirtualTV的技术项目经理用来保持注塑项目正常运行的关键工具之一是详细的甘特图。

本文将深入研究每一个甘特图步骤,以帮助您理解该过程。另外,我们会把模板提供给你在这里免费下载,你可以用它来规划你自己的程序。

免费下载注塑甘特图

甘特图中的示例时间线基于以下使用单型腔模具的示例零件。总零件尺寸为95.520 x 55.541 x 16.500 mm,由通用塑料制成PC / ABS塑料它是黑色的,表面是磨砂的SPI-B1。工具将由P20钢,带有冷流道和自动一边行动

Fictiv,您可以在12个工作日内获得像这样的注塑零件的T1样品,这是我们将围绕本文的目的确定的时间轴。

如果您与传统的注塑供应商合作,则该时间线通常为两倍长(这包含在可下载模板中,供您参考)。

现在,让我们深入这个过程!

第一步:模具设计

注塑工艺甘特图

流程的第一步是完成注塑成型的设计,包括零件和模具设计。

尽早获得DFM反馈,以加快成型过程

在模具行业中,通常的做法是,模具供应商将设计可制造性(DFM)反馈保留到下订单之后。但这是项目中浪费时间最多的地方。

通常情况下,一旦下了订单,设计工程师就会转移到新项目上,如果存在问题或担忧(这是常见的),就会为任何注塑设计修正留下有限的资源。

此外,您在进行设计调整时等待的时间越长,您的团队根据组装中的其他部分进行更改的灵活性就越有可能受到限制。

这就是为什么我们建议客户在流程的早期就开始优化他们的注塑设计,这可能需要大量的时间。想了解更多小贴士,请点击我们的注射成型设计指南

模具布置和材料准备

模具设计的初始阶段包括布局零件,并决定当它成型时它将如何定位。这种布局提供了有关模具尺寸和创建模具所需的相应钢块的有用信息。

知道钢块的尺寸尤其重要,因为这样你的供应商就可以在工具设计完成之前订购和运输钢材。

例子注塑模具
例子注塑模具

购买预制钢材可以节省2-3天

一旦钢材到达,就开始准备加工钢材的初始工作。钢块需要面对,使所有的边缘互相垂直,并有一个光滑的表面开始加工。这一步可能需要2-3天,需要在数控加工可以开始了。

在VirtualTV,我们的合作伙伴购买的钢材可以加工,价格更高,但可以节省几天的准备时间。

最终确定设计和组件材料

模具设计的下一个阶段是充实细节,如完成型芯和型腔的设计,并用所有所需的小零件和其他组件构建完整的BOM(物料清单)。创建模具的3D CAD模型后(根据零件的尺寸和复杂程度,需要一到两天),2D图纸将在另一天或两天内完成。

通过在模具的不同方面并行工作,模具创建过程变得非常高效- 5或6天-当与更线性的方法相比。

最后,一旦确定了零件设计,就开始数控编程,同时钻出冷却线和顶针孔。一个CAM(计算机辅助制造)程序被用来开发G-code将运行机器来制造模具零件。这个铣削过程大约需要两天时间,一旦DFM通过并开始3D CAD建模,就可以开始了。

第二步:材料采购

注塑工艺甘特图

随着模具设计的完成和CNC编程的进行,是时候开始准备其他材料了。如果您正在使用Fictiv,此时用于模具底座的核心和腔插入的钢材已经订购,通常在几天内到达。

刀片和电火花加工电极

在这一步,这是一个好主意,花一点额外的核心和腔插入,已经是确切的尺寸,你需要-它节省时间,否则将花费研磨下来,以得到正确的适合。当你的开发周期处于紧迫的截止日期时,你可能需要花费数天的时间进行调整。

一旦完成CNC编程,就可以为设计所需的任何EDM(电火花加工)订购铜材料。这种铜将用于制作沉降片EDM的电极。

一个青色的注塑机和钢模具。
安装注塑模具和压力机

模架

下一个要准备的材料是模具底座。模具底座将模具本身的核心和腔体部分封闭起来,有助于吸收注射过程中的压力。模座通常是由比芯和腔体更软的钢制成的,因为它比用于那些镶件的更硬的钢便宜。

当我们谈到模架的时候,让我们谈谈可互换的种类。模架通常采用标准尺寸制造,可容纳多个不同的模芯和型腔。如果您有一个可用于其他项目的模架,则无需花费时间或人力来制作一个新模架。可能需要对现有基础进行一些小的调整,但总的来说,使用可互换的基础可以节省大量时间。

下架组件和塑料

要完成模具材料列表,下一步是寻找所有需要的现成组件(如螺钉、螺母和螺栓)以及BOM表中尚未获得的任何其他组件。这也是订购塑料材料的时间。

Fictiv制造合作伙伴储存最常用的通用级别的塑料,并根据需要从批准的供应商获得其他塑料。

如果你需要的塑料是特殊级别的,Fictiv可以为你采购。然而,特殊级别的塑料可能有更长的采购周期,并不是总是可用的。另外,特殊塑料材料到达所用的时间比模具加工所用的时间要长。因此,尽早决定是否要使用特殊级别的塑料,并考虑在零件设计最终确定和模具订单发布之前订购它是至关重要的。

步骤3:数控加工模具

注塑工艺甘特图

一旦材料到达,是时候开始加工模具了。型芯和型腔由准备好的钢块加工而成,加工过程从使用较大的刀具进行粗CNC加工开始,以切割出粗糙的轮廓。

一些制造商在将刀片移动到高精度机器之前,使用精度较低(因此价格较低)的机器进行粗加工。然而,近年来,数控机床已经变得更精确、更便宜,因此使用不同的机床进行粗加工和精加工所节省的成本现在已经微乎其微。

我们的制造合作伙伴将粗加工和精加工结合在一起,并在同一台机器上进行,所以他们可以在短短几天内完成型腔、芯和提升/滑块的加工。

甘特图样品零件不需要太长时间,不到一天。这种方法,再加上我们的项目经理监督进度,也避免了因钢材排队等待加工而损失的时间。

铜块也与钢块同时加工,以确保EDM电极可立即用于完成模具。

步骤4:电火花加工

注塑工艺甘特图

在数控加工后,更精细的细节进入模具组件,最后的润色是几何体。这需要电火花加工(EDM)来实现数控铣床无法创建的特定几何形状。例如,电火花线切割是用来切割尖锐的内角和方孔的齿轮齿。

注塑工艺甘特图

然后,腔体、芯体、升降器、滑块和插入件使用加工过的铜电极进行下沉电火花加工。

伸卡器EDM可创建超精细的细节,如文字或内部特征,这些细节很难或不可能用CNC机器制作。

对于这个样品部分,型腔不需要像芯侧那样多的电火花加工,所以一旦完成,型腔侧可以直接移动到抛光,在芯加工继续进行的同时节省时间。

步骤5:最后步骤

注塑工艺甘特图

模具型腔、型芯和其他零件加工完成后,是时候进行最后加工了,这样我们就可以实际制造一些零件了!

首先,要进行合适的检查。模具的两部分,核心和型腔,被放在一起,以确保它们完美地对齐,因为任何不对中都可能导致闪光或分型线不匹配。同时,对模具零件进行一些精密磨削,以确保一切配合和满足严格的公差要求。

在确认所有零件都配合良好后,下一步是对模具进行正确的表面处理。这通常意味着将其抛光到指定的平滑度,或者在需要时添加不同的纹理。无论最终目标是否为抛光表面光洁度,始终需要进行一些抛光,以去除加工痕迹,并提供一个光滑的表面,在其上添加纹理。

最后,是时候组装模具,把模具的核心和腔,任何滑块,升降机,或插入,和螺母和螺栓连接它的所有。

装配通常在24小时内完成,与精密研磨、模具装配和抛光相同。通常情况下,Fictiv的合作伙伴白天完成装配,晚上抛光。

现在,是时候拍摄一些塑料了!

注塑工艺GIF
来源:pcbway

T0抽样

用模具制造的第一个部件称为T0部件,它们显示了模具和所有压力机参数是如何工作的。

检查T0零件的质量,并指出是否需要对模具进行任何最终调整或修改冲压参数。对于小零件,这些工具调整可以在一天内完成,而对于中型或大型零件,拨入模具需要两天。

用注塑机生产的塑料零件

T1抽样

接下来拍摄的零件是T1零件,通常是第一个与客户分享的零件。

一旦模具加载到压力机中,Fictiv的供应商质量工程师和制造合作伙伴就会持续监控这一过程,以确保交付的质量符合您的需要。

关键的外卖

希望您现在已经更好地理解了创建模具来制造注塑零件的许多步骤!

为了获得最快的交货时间,请记住3个关键策略:

  1. 尽早从供应商处获得可制造性设计(DFM)反馈
  2. 确保你的供应商在不同的模具上同时工作
  3. 使用可互换的模具底座

将这些策略与我们的甘特图模板,你可以为你的下一个注塑项目制定一个有效的生产计划。

用Fictiv开始你的下一个注塑项目

如果你不想自己管理所有这些步骤,我们Fictiv团队可以提供帮助!

每个Fictiv注塑报价都有一个免费的DFM报告和透明的定价。一旦您的订单开始,我们的项目经理和质量工程师团队将确保您得到全面检查,高质量的零件在手中,根据我们的快速生产时间表,按时交付。

你可以了解更多关于我们的注塑能力在这里beplay客户端下载然后创建你的免费虚拟帐户请求报价!