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注塑模具 鎖模结構之概念略述

所謂鎖模結構是指當模具閉合後,前後模的相互咬合面,用以確保模具在經高壓射出時模具不會因爲曲面所產生的分力,導致前後模產生位移,明顯問題是飛邊,隱性問題如厚薄不均,嚴重的話會影響後模機構運動,模具壽命減短等問題,所以結構的失效分析是設計模具時的首位考慮要點。

在模具制造上层次上,如果是属于初级品质的模具,毛边/飞边的发生是可以经常看到的。 如果我們排除加工精度問題, 另外一個重要因素是部分模具設計人員對模具結構並無完整之理論基礎, 一般只是認為厚度或是材質好就夠了。

避免模具在高壓狀態下產生位移,其重點在於如何抵抗分力的產生,尤其是在曲面上所產生的分力是很難用直觀方式去判斷的。

結構設計時的思考建議

由於汽車類產品大多是曲面為主,所以仍有相當多的受力面積不在投影面的範圍,這部分的產品面積因注塑時所產生的作用力,會形成不斷的分力,分散作用到 X Y Z 的軸方向上,只要不是平面,就會不斷分解出許多的 X Y Z 方向分力。從造型的最高低面分析,達成結構平衡後, 產生合理之合模面, 能夠達成互鎖之力平衡,取得大概的材料尺寸, X Y 軸方向之模具合理尺寸。Z 方向的所產生的投影面壓力, 應由注塑機的鎖模力獲得抵消。

我們經常聽到模具商與注塑廠因為出飛邊的問題, 相互爭執是合模不確實還是鎖模力不足,我個人從事模具產業多年,少見有較為科學的討論,多年前剛入行時 因為模具產業從業人員, 無學理依據,相互扯皮的情況極為正常,但是目前國內汽車模具的結構看上去該有的結構配件都有,當然, 合模過程與工序順序是否落實,也關聯到後續的產品質量與耐久性。

個人在職涯經營模具公司與教學的過程中的心得,如果不能讓全體員工從設計 加工 合模人員確實了解力與結構的重要性,在現場實作時會因為不充分了解結構的原理而忽略在精度上的要求,導致無法充分發揮結構的重要性,進而使理論無法正確發揮其作用。 模具在最終進行合模時,對於合模機的使用也是至關重要,高度位置,觀察點,修正對策,加工精度問題反饋,都涉及對結構的理解。

經常聽同行提到模具結構,但是未見過訴諸文字描述的設計邏輯描述,在此略表達個人的看法,希望能獲得更多專業夥伴的指正與完善。