模具射的案例
射出模具數字化設計與智能制造技術研究
電極全檢是唯一一個可保證模具精度達到標準的方法，但需要加大工作人員檢測工作來保證模具的精準度。智能制造技術的出現不僅能克服上述問題，還能夠提高電極檢測效率。在信息化日益發展的今天，推薦使用智能制造技術完成相應的工作。
模具制造發展狀況
對于一些經濟發展較快的先進國家來說，模具制造技術正處于快速研究和開發的階段，越來越多的先進技術以及設備被投入到模具制造業來提高模具開發質量。在模具開發質量提高的情況下，整個國家的經濟和社會飛速發展。射出模具包含各種各樣的模具，其中有疊層模具、倒裝射出模具、三板模具、普通射出模具、高光射出模具以及模內轉印射出模具等。中國常用的是從外國進口來的糖塑模具和陰模吸塑模具，但是目前這兩種模具無法滿足中國生產的需求。為了能夠不斷促進中國模具制造業的發展，必須重視制造技術的深化和研究工作。
射出模具制造產品的市場基礎
射出模具產品存在需求
在實際設計和加工射出模具產品的過程中，需要綜合考慮以下幾個方面。首先，要注重模具的安全性，這點極其重要。無論從防水、消防，還是站在安全防范方面，都需要嚴格按照國家的標準規范嚴格進行。其次，在保證安全性的情況下，可以保證產品更具環保性、經濟性和美觀性。再次，產品的整體布局以及它們之間的相互聯系關系需要進行合理搭配，同時要詳細思考分析加工的可靠性和加工難易程度。最后，在實際射出模具產品設計過程中，要通過相關的科學方法選擇構建規格和類型，不可隨意選擇和生產。在滿足以上要求后，相關設計人員可以結合自身需求進行合理延伸，使得相關類型的射出模具產品更加多樣化和新穎。
射出模具產品的經濟性能好
射出模具產品的基本性能與生產效率之間有著密切聯系。在實際設計工作中，除了要在基本設計元素和準則上進行考慮之外，產品設計的經濟效益也極其重要。
展開 射出模具數字化設計與智能制造技術分析
就當前中國制造行業的實際情況而言，模具制造往往要充分融入數字化設計與智能制造技術，不斷結合當前日新月異發展的高新技術，實現數字化模具設計與智能制造系統平臺的打造，改變傳統設計方法帶來的弊端問題，使得中國射出模具設計與制造能夠朝著高效、集成的方向發展，進一步推動模具設計制造行業的進步與創新。
射出模具數字化設計與智能制造技術概述
在中國制造行業高速發展過程中，射出模具數字化設計與智能制造逐漸成為當前制造行業中的主流，被現階段世界各個發達國家所推廣。近年來，中國模具制造行業積極推動射出模具數字化與智能制造技術，能夠有效地滿足模具制造行業的發展需求，是保證模具制造行業朝著智能化、數字化轉型的關鍵。此外，模具數字化設計與智能制造技術，主要包括智能產線與數字化技術，針對模具設計的相關要求完成設計與制造，其中主要內容包含結合模具實際要求提供設計方案、利用3D可視化技術進行模具設計、在仿真技術下進行制造流程設計，在這些流程都完成后，通過虛擬化技術進行模具前期配置、模具零件制造、模具整體成型以及模具質量檢測，并通過數控機床與智能化技術進行智能生產，隨即對模具進行制造過程中的程序化設計與加工工作。在當前新時期背景下，通過大數據分析、云計算以及人工智能為代表的智能化技術得到了高速發展和進步，使得中國射出模具設計與制造行業看見了發展方向。因此，智能制造應充分汲取傳統制造技術中的優勢，并與高速發展的科學技術加以融合，使射出模具的設計與制造變得越來越智能。
射出模具數字化設計
手表零部件制造對模具的精度要求十分高，然而現階段中國的模具設計方式依然呈現傳統落后的情況，很多企業所使用的技術只是單純的二維繪圖技術以及3D/CAD等系統，然而這些系統技術其數字化的水平略低，并不能滿足人們的正常需求。
展開 T 零量產的成功實踐
包含652套新模具開發以及超過1000多套舊模具的維護；
模具T零量產率：58.8%。652套模具，共384套模具T零量產；
設備稼動率：平均88.5%。每周設備工作6天，24小時；
營收表現軌跡((RMB)：2016年：3000萬?2017年：1.2億?2018年：2.5億?2019年：3億?2020年：2.5億?2021年：3.5億。
成果案例
藉由「T零量產」的能力建設與顧問輔導，OPPLE集團公司的模具工廠脫胎換骨成一家卓越的模具與射出成型企業，不僅將集團公司的產品高質量完成，也獲得外部高端客戶的信任，為其承擔更為挑戰的任務。
以下是以歐洲某著名品牌之電動剃須刀的精密機芯零件為案例，運用「T零量產」的能力元素，以卓越的精度與速度，完成客戶的委托任務。透過下面簡要的重點說明，描述「T零量產成功」的成果。
圖6：歐洲某著名品牌之電動剃須刀的精密機芯零件
運用短射之流動波前對比是模流分析在模具試模的重要技巧。若相似度越高代表模具設計與實際試模的預測能力是越好。
在此案例中，運用材料數據量測、模具設計、模流分析、射出機臺性能響應數據，加上模具制造過程的精準質量，我們可以看到模流分析流動波前與試模樣品流動波前的比對，二者的高度相似是令人驚訝。
圖7：流動波前對比，相似度達95%
在樣品的上部波前比對是相似之外，微察樣品的下半部波前的比對，可以看到有二個小小凸點，其外型幾乎是一模一樣。
圖8：平整度對比，相對誤差僅0.01mm
運用數字孿生技術的支持，模流分析軟件──Moldex3D可以產生相對應之射出射出成型機控制器面板與工藝參數，協助工程師進行調機與試模。
展開 Moldex3D模流分析之機械設備產業解決方案
在射出現場中，模具、射出機、射出環境都影響著產品品質。制造商更會在開發期時，透過不斷的試模、修改模具設計，確保最后批次生產的產品能夠達到設計需求。而不同的模具及開發商需求，也會導致供應商選用不同的射出成型機以及成型設定條件。
隨產品制程的復雜度提高，原油價格上漲、關鍵原料不足及廠商低價競爭，塑膠制程從模具的開發、原料的選定或是加工設備參數的設定及環節息息相關，相互影響的過程猶如黑盒子般無法直接用肉眼透視，導致如何確定最佳化的模具、射出機及成型參數，達到有效率的生產時間與成本的節省，并提升產業競爭力與附加價值，將成為生產過程中最復雜卻又重要的問題。
Moldex3D優勢
Moldex3D成功地搭起模擬與實際制造間構通的橋梁。透過模擬，開發者能夠透視整個射出機生產的過程；透過最佳化的模擬結果，進而討論是否修正模具設計或是射出機成型條件等。因此，「電腦試模」的方式可以更快速且有效的協助開發者達到需求，避免重復制造過多的試驗品造成浪費，以降低開發及生產成本。
Moldex3D的專案可以承接多次不同的設計與成型參數的調整與分析，比較各分析組別間的差異，取得最佳化的結果。除了一般射出外，特殊成型的模具與多螺桿組合的射出機都也能夠透過模擬分析，在開發設計期完整的評估模具、射出機，甚至聚合材料的最佳化選用后才提供給制造商生產，大大提升了整體的開發效益。
問題挑戰與Moldex3D解決方案
模具設計與制造商等相關
挑戰 1
模具制造的預算將影響整體設計的細致度，產品設計倘若無法使用加工條件達到需求下，會改以修正模具設計以符合產品要求。但往往多次修模后，會花費大量的時間與人力成本；甚至為了要符合預算內，轉而舍棄產品部份品質。
展開 
Moldex3D模流分析之機械設備解決方案
在射出現場中，模具、射出機、射出環境都影響著產品品質。制造商更會在開發期時，透過不斷的試模、修改模具設計，確保最后批次生產的產品能夠達到設計需求。而不同的模具及開發商需求，也會導致供應商選用不同的射出成型機以及成型設定條件。
隨產品制程的復雜度提高，原油價格上漲、關鍵原料不足及廠商低價競爭，塑膠制程從模具的開發、原料的選定或是加工設備參數的設定及環節息息相關，相互影響的過程猶如黑盒子般無法直接用肉眼透視，導致如何確定最佳化的模具、射出機及成型參數，達到有效率的生產時間與成本的節省，并提升產業競爭力與附加價值，將成為生產過程中最復雜卻又重要的問題。
Moldex3D優勢
Moldex3D成功地搭起模擬與實際制造間構通的橋梁。透過模擬，開發者能夠透視整個射出機生產的過程；透過最佳化的模擬結果，進而討論是否修正模具設計或是射出機成型條件等。因此，「電腦試模」的方式可以更快速且有效的協助開發者達到需求，避免重復制造過多的試驗品造成浪費，以降低開發及生產成本。
Moldex3D的專案可以承接多次不同的設計與成型參數的調整與分析，比較各分析組別間的差異，取得最佳化的結果。除了一般射出外，特殊成型的模具與多螺桿組合的射出機都也能夠透過模擬分析，在開發設計期完整的評估模具、射出機，甚至聚合材料的最佳化選用后才提供給制造商生產，大大提升了整體的開發效益。
問題挑戰與Moldex3D解決方案
模具設計與制造商等相關
挑戰 1
模具制造的預算將影響整體設計的細致度，產品設計倘若無法使用加工條件達到需求下，會改以修正模具設計以符合產品要求。但往往多次修模后，會花費大量的時間與人力成本；甚至為了要符合預算內，轉而舍棄產品部份品質。
展開 消費后回收材料(PCR)的高附加值應用開發
因此，我們需要借助實驗室分析資源，對于PCR材料的不穩定性做出有效評估，并將此不穩定性納入模具設計和成型工藝的考量之中，通過Moldex3D模流仿真分析，搭建材料不穩定性與射出成型的關系。
結語
如何評估和使用PCR材料，提升PCR材料應用的附加價值，是實現產業綠色發展的重要一步。未來，誠模精密的模具和射出產品將圍繞可持續發展，協助相關材料環保解決方案（PCR材料、免噴涂材料、輕量化材料等）落地。同時，整合材料解析數據、模流分析、模具設計、射出平臺和智能制造，形成一整套數字化解決方案，為消費電子、汽車、醫療等各行業的各類產品建立全套解決方案庫，推動整個模具和射出行業技術變革。
此文章摘錄自ACMT- SmartMolding雜志-(2023/5月刊)
更多技術內容請掃碼觀看
掃碼觀看線上電子月刊
未經同意，請勿轉載！
展開 Moldex3D模流分析之Linear AMS借助Moldex3D異型水路分析縮短69%冷卻時間
這項突破讓客戶將來能夠在不必增加模具與射出機的支出成本下，大幅提高產能。
圖五 本案例成功縮短了69%的冷卻時間，進而節省生產成本
結果
Moldex3D的模擬技術和高準確度，讓Linear AMS可以向客戶呈現預期縮短的周期帶來的效益，(圖六)，也讓Linear AMS具備更充足的信心，協助客戶減少生產周期。
圖六 每次射出可節省77秒，一整年下來可省下的費用相當可觀
注塑壓力與速度的關系
理論上講，若不考慮產品表面缺陷，模具因素的話應該是填充速度越快越好。
但由于熱料流在流動的過程中必然要產生阻力（模腔內壓力），之所以有了這個模腔的內壓阻力的存在，機器必須需提供一個大于或等于這個阻力的動力（注射時的液壓力）才能將熱料流填充到模腔，也就是說注射的動作也是在克服阻力的動作。
有人會問，這個壓力從注射一開始到結束是一成不變的嗎？肯定不是，即使是勻速注射（或稱一段速度）。
因為隨著料流填入模腔的多少其接觸面是不斷在擴充，也就是說它的受力面積在不斷擴大，因此勻速注射時注射壓力是在變化的。而非單段速度注射時注射壓力肯定也是在不斷變化，因為除了受力面積在變外，料流填充的速度也在變化。
相信會有人會迷惑，這個注射壓力我到底怎么設為好呀？其實，設定注射壓力就是設定模腔內壓力(理論上)，到底設多大，不知道！你知道模腔內壓到底多大嗎，相信也是不知道的，怎么辦？
先來個假定的條件，機器畫面中不可以設定注射壓力，只有一個減壓閥可用來調注射的壓力，注射速度是可調的。在這種情況下，肯定我們會說，安全第一先將減壓閥調到不至于將模具射暴就行（這個力的大小有模具設計極限值可查），因為調得太低怕料填不滿。
而實際注射時模腔阻力（理論上此時它等于液壓注射力）小于減壓閥極限時減壓閥不工作，若超出減壓閥極限時則被減壓閥強行降低其輸入值。
在模腔阻力低于減壓閥極限壓力時料流完全按照設定的速度填充模腔，而在阻力大于設定的減壓閥的極限時，由于減壓閥的作用必然導致料流填充速度自然慢下來以求尋找模腔內壓阻力與注射液壓力的新平衡點。
展開 老師傅講解注塑中的壓力、流量控制有什么區別?
理論上講，若不考慮產品表面缺陷，模具因素的話應該是填充速度越快越好。但由于熱料流在流動的過程中必然要產生阻力(模腔內壓力)，之所以有了這個模腔的內壓阻力的存在，機器必須需提供一個大于或等于這個阻力的動力(注射時的液壓力)才能將熱料流填充到模腔，也就是說注射的動作也是在克服阻力的動作。
有人會問，這個壓力從注射一開始到結束是一成不變的嗎？
肯定不是，即使是勻速注射(或稱一段速度)。因為隨著料流填入模腔的多少其接觸面是不斷在擴充，也就是說它的受力面積在不斷擴大，因此勻速注射時注射壓力是在變化的。而非單段速度注射時注射壓力肯定也是在不斷變化，因為除了受力面積在變外，料流填充的速度也在變化。
相信會有人會迷惑，這個注射壓力我到底怎么設為好?
其實，設定注射壓力就是設定模腔內壓力(理論上)，到底設多大，不知道! 你知道模腔內壓到底多大嗎，相信也是不知道的，怎么辦?先來個假定的條件，機器畫面中不可以設定注射壓力，只有一個減壓閥可用來調注射的壓力，注射速度是可調的。
在這種情況下，肯定我們會說，安全第一先將減壓閥調到不至于將模具射暴就行(這個力的大小有模具設計極限值可查)，因為調得太低怕料填不滿。而實際注射時模腔阻力(理論上此時它等于液壓注射力)小于減壓閥極限時減壓閥不工作，若超出減壓閥極限時則被減壓閥強行降低其輸入值。
在模腔阻力低于減壓閥極限壓力時料流完全按照設定的速度填充模腔，而在阻力大于設定的減壓閥的極限時，由于減壓閥的作用必然導致料流填充速度自然慢下來以求尋找模腔內壓阻力與注射液壓力的新平衡點。
展開 Moldex3D模流分析之利用模流分析減少3D打印的開發過程
當估計模具壽命為50次射出，但制程開發需要20次試射才能獲得無缺陷的零件時，你在獲得具有代表性的零件之前已經使用了模具近50%的壽命。這不僅影響了可成型的零件數量，還占用了制程工程師寶貴的時間來開發制程。
圖1 使用Moldex3D觀察零件壁厚分布
通過利用數字模具（Digital Tooling ,DT）和樹脂的特性，Moldex3D可以針對尼龍66模擬出無缺陷的制程。這使得制程開發時間從10-20次試射縮短到1次試射，這意味著可在3D打印模具有限的生命周期，獲得更多的產品。
圖2 比較不同條件下膜腔內的應力
Moldex3D是一個高質量的模流軟件，它可以準確地仿真零件的射出過程并提供使用者成型條件、澆口位置、模具材料…等相關數據。
雖然模流軟件很常用于確定模具設計、潛在缺陷、出氣孔、澆口位置和成型條件，但它在原型制作的初期階段不常被使用。因此，Fortify決定利用模流軟件最大化軟模的生命周期。
Moldex3D能夠輸入成型材料、模具材料、射出機數據和能產生完整零件的成型條件。藉由使用Moldex3D，Fortify的模具團隊能夠直接提供操作員制程表，并能在第一次射出即產生無缺陷的零件。
結果
Fortify成型團隊利用Moldex3D模擬結果，提供詳細的成型條件，包含射出壓力、冷卻時間、充填時間、保壓壓力及保壓時間。
這些信息被統整成一張制程表并交給Fortify總部的制程技師，這不僅節省模具生命周期里將近25次射出和兩小時的開發時間，使模具技術人員能夠產出良好的零件，也讓工程師有時間投入其它項目，對降低人力、物力及時間成本，有莫大的幫助。
展開 注塑成型預塑動作與背壓控制，你知道嗎？
預塑動作選擇：
根據預塑加料前后注座是否后退，即噴嘴是否離開模具，注塑機一般設有三種選擇：
固定加料：預塑前和預塑后噴嘴都始終貼進模具，射座也不移動。
前加料：噴嘴頂著模具進行預塑加料，預塑完畢，注座后退，噴嘴離開模具。
選擇這種方式的目的是：
預塑時利用模具注射孔抵住噴嘴，避免熔料在背壓較高時從噴嘴流出，預塑后可以避免噴嘴和模具長時間接觸而產生熱量傳遞，影響它們各自溫度的相對穩定。
后加料：注射完成后，射座后退，噴嘴離開模具然后預塑，預塑完再注座前進。該動作適用于加工成型溫度特別窄的塑料，由于噴嘴與模具接觸時間短，避免了熱量的流失，也避免了熔料在噴嘴孔內的凝固。
注射結束、冷卻計時器計時完畢后，預塑動作開始。螺桿旋轉將塑料熔融并擠送到螺桿頭前面。由于螺桿前端的止退環所起的單向閥的作用，熔融塑料積存在機筒的前端，將螺桿向后迫退。
當螺桿退到預定的位置時（此位置由行程開關確定，控制螺桿后退的距離，實現定量加料），預塑停止，螺桿停止轉動。緊接著是倒縮動作，倒縮即螺桿作微量的軸向后退，此動作可使聚集在噴嘴處的熔料的壓力得以解除，克服由于機筒內外壓力的不平衡而引起的“留涎”現象。
若不需要倒縮，則應把倒縮停止開關調到適當位置，讓預塑停止開關被壓上的同一時刻，后退停止開關也被壓上。當螺桿作倒縮動作后退到壓上停止開關時，倒縮停止。接著射座開始后退。當射座后退至壓上停止開關時，射座停止后退。若采用固定加料方式，則應注意調整好行程開關的位置。
一般生產多采用固定加料方式以節省注座進退操作時間，加快生產周期。
展開 
溫度、壓力、速度，這些注塑工藝怎么調？
射嘴壓力
射嘴壓力是射嘴里面的壓力。它大約就是引起塑料流動的壓力。它沒有固定的數值，而是隨模具填充的難度加大而增高。射嘴壓力、線壓力和注射壓力之間有直接的關系。
射嘴壓力大約比注射壓力少大約百分之十左右。而在活塞式注塑機時壓力損失可達到百分之十左右。而在活塞式注塑機時壓力損失可達到百分之五十。
注塑速度
這是指螺桿作為沖頭時，模具的填充速度。注塑薄壁制品時，必須采用高射速，以便于熔膠未凝固時完全填充模具，生產較為光滑的表面。填充時使用一系列程序化的射速，避免產生噴射或困氣等缺陷。注射可在開環式或閉環式控制系統下進行。
無論采用那種注射速度，都必須將速度值連同注射時間記錄于記錄表上，注射時間指模具達到預定的首階段射壓所須的時間，是螺桿推進時間的一部分。
展開 最全塑膠模具產品收縮率，整整43種，學模具的的你可要收好咯
在注塑成形過程中，首先將熔融塑料注射入模具型腔內，充填結束后熔料冷卻固化，從模具中取出塑件時即出現收縮，此收縮稱為成形收縮。塑件從模具取出到穩定這一段時間內，尺寸仍會出現微小的變化，一種變化是繼續收縮，此收縮稱為后收縮。
影響收縮率的因素有：材料品種、成型條件、模具結構等，不同材料的收縮率各不相同。收縮率還與塑件的形狀、內部結構的復雜程度、是否有嵌件等有很大的關系。
成型加工溫度，模具溫度及射出成型過程的一般塑膠收縮率及其他參數如下：
更多易學好用的模具設計學習內容，加老師微信：KKLS1206海量學習資料總有你想要的！
展開 決定多模穴射出件的流動平衡性
一模八穴短射樣品的重量平均數據作圖
多模穴模具在設計上的先決條件是需要設計成幾何平衡，也是在流道的lay-out 設計上，由豎澆道(sprue)到達各模穴的澆口距離，需要設計成流動長度是一樣的，所以幾何平衡在理論上如果各分流的熔膠質量相同，那在射出過程中到達各模穴，甚至到達射出充填結束時，各模穴的射出狀況與條件都應該是相同的。所以流道的幾何平衡設計對于多模穴模具是首要的設計準則。
決定多模穴平衡性的實驗程序
將飽壓壓力條件設定為0
將飽壓作用時間條件設定為0
將螺桿塑化后退延遲時間設定成預估的保壓時間近似值
設定冷卻時間約為此產品足夠冷卻可頂出的時間
將射出速度條件設成由塑料黏度曲線研究上所得到的射出速度值
其余的射出條件設定與另一文件- 黏度研究所使用條件相同，開始進行射出實驗
調整切換VP位置，以得到射出短射樣品，若有不平衡現象則以最大量模穴樣品產生短射件的條件進行樣品射出 取樣
以所決定的條件進行樣品射出 ，取得三模樣品將各模穴樣品重量平均后作成數據表格。
如何使用實驗信息
檢查多模穴充填實驗各模穴樣品的重量偏差值的最大值與最小值，在大部分多模穴模具案例中一般偏差值不會超過5%。對于精度要求較嚴格的產品一般偏差值會要求在3% 以內，但如果成品沒有精度要求那偏差值超過5% 有時也是可以接受的。
下列事項需要加以考慮
非結晶性塑料比結晶性塑料較能忍受流動不平衡性
模具精度越高多模穴的流動不平衡性會越小模穴的排氣溝設計與精度，對塑料充填影響很大，由其對于多模穴充填的平衡性也有很大影響。雖然流道尺寸與澆口大小尺寸精度已達要求，但是若排氣機構的精度有誤差，也會影響到各模穴的流動平衡性，所以也須嚴格檢查各模穴的排氣溝尺寸精確性。
展開 模具設計：雙色模設計的思維及加工工藝，嘔心瀝血整理的這套教程
另第二射要比第一射肉厚薄，最好在1.5mm至0.8mm之間
3.兩定位環外徑精度要求一致，最好為119.90mm，這保証模具更好的定位在成型機上，解決上成型機裝夾困難問題，另建議上固定板與母模板用定位銷進行定位連接
4.兩射模具，公模與公模，母模與母模，厚度必需一致。導向裝置的尺寸和精度一定要一致，模具的閉合高度要一致
5.水路設計要便于機臺的安裝，根據機臺不同來設計
6.分型面盡量設計成平面，方便后續鉗工裝配
7.在設計第一射模具時要考慮產品后續與第二射靠破的尺寸，一般凸出5條。
8.建議模坯導柱做防呆
9.兩副模具的中心應在同一回轉半徑上，且相差180度；
10.脫模機構應在二射結束后才出件，所以在一射位置不要設置脫模機構；
11.第一色澆口應保証被第二色蓋住；第一色最好為熱流道點澆口或三板模；
12.公模水路必須設計在兩模具中間；
13.模具導柱需做防呆
九.經驗分享---鉗工
一、鉗工在組立雙色模最大的不同點，就是合模的順序，步驟如下：
1.第一射公模與第一射的母模合配，修母模。以防公模與第二射母模合模時有成型面。
2.第一射公模與第二射的母模合配，修公模。
3.第二射公模與第二射的母模合配，修公模。
4.第二射公模與第一射的母模合配，看情況修模。
二、鉗工在打模號時，二射基準要統一標準，方便后續試模人員裝機
十.經驗分享---成型
在雙色模試模中，以后可要求試模人員做以下動作，使更好的完成試模樣品
1.一射的塑料要比第二射的塑料硬。以防第二射溶融樹脂融化第一射產品。
2.可要求第一射母模為低溫水或凍水。
展開 