要進行模具檢討的事項滿多的,因為不同的產品會有不同的要求以及一些難搞的結構設計,這些難搞的設計,就會衍伸出不同的模具機構出來。
模具設計裡我覺得最花時間學的就是不同模具的機構,例如母模滑塊,母模內滑塊,母模斜銷,公模內滑塊,雙色模,三段頂出等複雜結構,基本上我認為模具設計其實算是機構工程師了,不過是模具的機構工程師,以下的檢討內容是常見的模具檢討內容,提供給各位參考。

目錄
1.尺寸公差確認
2. 組裝間隙確認
3.Boss柱火山口設計
4.薄鋼尖角位置
5. 圓角(R角)設計
6.分模線(面)
7.進澆點位置
8. 總結

 

1.尺寸公差確認
在開模前,分析2D圖面的公差以及技術要求,如果認為尺寸公差在成形條件上有困難的情況下,模具就要先做預留,等試模後根據零件的實際的尺寸狀況再來做調整(圖1) (圖2)。
如果再開模前,客戶(工程師)無法提供完整的2D圖檔,那麼就請對方提供重點尺寸位置,其他公差比較大或是比較不重要的尺寸可以先不用提供,因為有時工程師雜事多,很少在開模前就標註完整的2D圖檔,很多都是開模中期後比較空閒有時間了,才會標註完整的2D尺寸,但是這個時候模具廠發現到尺寸有問題的部分,要調整也就來不及了,所以在開模前請客戶提供重點尺寸即可,讓模具廠有時間能夠先做預留,我自己是在報價階段,就將重點尺寸要求提供給廠商報價了(圖3)。

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2. 組裝間隙確認
如果收到的3D圖檔是組裝配套的部件時,同步分析裝配要求以及裝配間隙(圖4),在模具加工時,是否需要提前做加鐵預留,後續試模,射出條件穩定下來後,確認尺寸的差異性,組配效果等等,再去做修改調整,因為有時候要求了尺寸,卻管控不了變形度;管控了變形度,尺寸卻跑掉,有時設計就是在取捨之間,想要兩個都要有也不是不行,就看公司有沒有那個錢跟那個時間給你這樣搞。當工程師(或是模具廠)拿到試模後的樣品,確認整個組裝效果狀況再去做取捨調整,但是要預留修改空間,不可做死,不然要在修改時,工程就會變得浩大,這部分也有點類似第1項的尺寸公差確認,但是像這一類的組裝間隙,就必須開3D組立圖才能確認。 
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3.Boss柱火山口設計
Boss柱先做火山口設計(圖5),防止外觀收縮,做火山口設計是減膠修改,如果是試模後有其他的問題點產生,可以磨鐵處理,直接在機台上面一邊試模一邊確認(圖6);總之,火山口是有做有保險,沒做到想要做的時候就是要花錢。

 

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4.薄鋼尖角位置
模具中的尖角或是薄鐵,是一個潛在的問題源,在模具製作和射出生產中會引起斷裂(圖7)。通過一些修改設計,可以顯著提高模具的抗衝擊強度,這會令模具更強韌以及承受更高的射出衝擊力和保壓壓力,進而提高模具壽命。
當薄鋼斷裂時,外觀就會產生一個很明顯的縮水痕,因為原本偷膠的結構,變成一塊很厚的塑膠部位。

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5. 圓角(R角)設計
塑膠產品除特殊要求指定要銳邊的地方外,在棱邊處通常都要導R角,以便減小應力集中、利於塑膠的流動和容易脫模,但是要注意到導R角會不會因為肉厚差的影響導致外觀縮水以及分模面好不好拆模,網路上面可以找到很多圓角(R角)設計說明的文章,這裡就不多說明,各位可以直接看下圖(圖8),銳邊與R角的應力影響,這是透明件(PC塑料)用偏光儀去看應力分布,上面可以看到尖角位置應力明顯,但是R角位置應力就比較輕微。
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6.分模線(面)
在DFM報告裡面,廠商會將產品的分模線畫在成品圖上面(圖9),然後提供給工程師確認這樣的分模方式是否可行,如果分模的位置有碰到一些修改,也會寫在報告上面,工程師與模具廠討論大部分還是以外觀表面要求以及分模線位置為主,除非有特別的外觀要求,否則基本上都是發落模具廠的建議。

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7.進澆點位置
通常檢討的內容都是進澆點的形式以及使用熱流道還是冷流道,以下所提的注意事項是偏向工程師與模具廠的檢討,如果是以模具廠的立場去檢討,則要有更多的考量。
1.外觀要求,有時會因為外觀的要求,會將澆口設計安排在不重要的位置上,結果造成剪切速度大而且澆口壓力降也大,造成產品收縮不均,導致產品品質不穩定,這種狀況能避免則盡量避免,此外還有外觀結合線等相關注意事項。
2.產品功能要求,進澆點的位置會不會影響到對手件組裝,會不會有干涉等相關問題。
3.產品的翹曲變形及尺寸要求,由於塑料流動方向與垂直於流動方向上的收縮不盡相同,所以應考慮到變形和收縮的方向性,但這會因為產品結構以及造型不同而有所影響。

 

8.總結
以上是比較常見的檢討內容,其他還包括undercut等討論,不過要細說的話,每一項都可寫出一篇文章出來。
DFM檢討過程其實就是一個跟客戶或是廠商技術談判的過程,而且還是要非常的有耐心,曾經有個案子,因為要修改到客戶的外觀結構,然後公司的PM、機構、模具工程師和客戶的機構跟ID一起開會,因為若是依照客戶的要求去做,公司會增加成本甚至有可能賠錢,所以跟客戶開會討論能否修改調整,結果就是整整耗了兩個多小時,雙方舌劍脣槍你來我往,最後才找到一個折衷點放寬標準修改圖面,所以毫不誇張的說,好的談判結果不僅是為公司節約成本,並且也提高生產品質,因為真的沒辦法,找了三家廠商評估都指出相同的問題點,然後都報出天價的報價。

 

以下檔案是以前在網路上下載收集的模具資料,有興趣的人可以下載了解….

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檔案下載位置:https://drive.google.com/file/d/1damVvqWR5hrI_GtK3-OSK54SzHOJZ8IG/view?usp=sharing

解壓縮密碼:DFM0520211106

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