模具的開發設計到加工流程一篇看懂

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日常生活中的一切所需,例如吃飯用的餐盤、衣服上的鈕扣、住家門窗、機汽車零件、鍵盤滑鼠…,都是經過不同種類的模具製造出來的,那麼模具是什麼?又是怎麼製造的呢?今天讓喬勝帶你認識模具的製作流程及常見的模具種類!
 

模具是什麼?

模具是一種在製造業、科技業等產業,在製造成品或半成品時會用到的零件,雖然有許多種類但應用原理都是類似的:憑藉著模具本身的形狀去塑造產品,讓每個產品都有固定的樣式;我們可以把模具想像是做餅乾時用來按壓麵團的金屬模子,如果用星星形狀的模子按壓麵團,就會做出一片一片的星星餅乾;藉由模具我們可以快速並且標準的生產產品,這也是模具設計相關產業如此興盛的原因之一
 

模具的種類有哪些?

塑膠模具

塑膠成型的方法有十種以上,每一種成型方式使用的模具都不盡相同,舉例來說:最常見的射出成型,對模具品質要求很高,工程師需要對模具設計有一定的熟練程度。喬勝透過3D建模模擬生產情況,考慮不同材料的流動性與排氣,降低生產時所產生的不良情形。
 

橡膠模具

橡膠普遍有著彈性優良、硬度高的特性,成型方式一共有三種:壓縮成型、轉移成型及射出成型,不同的產品適合使用不一樣的成型方式,例如:可以接受較大公差的輪胎或油封,通常採用壓縮成型,而需要高精度/質量的橡膠零件,則是以射出成型為主要生產方式,隨著產品特性不同,應用到的橡膠模具無論在構造或是設計上也不盡相同。
〈延伸閱讀:油封是什麼?油封種類多應該怎麼選?
 

矽膠模具

最常見的矽膠成型方式有兩個:壓縮成型與液態矽膠射出(LSM),壓縮成型法所製造的產品公差大,產品不良率較高,模具設計成本較低;而液態矽膠的產品製造較為精確,不過由於要求較嚴苛,所以這種矽膠模具在設計及開發的成本也比較高。
 

沖壓模具

沖壓模具主要用來對金屬進行加工,可分為單工程模跟複合模,這兩種模具最大的差別是工序數量多寡,單工程模只能完成單一工序,複合模配合輸送帶可以完成多道流程,雖然成本上複合模比起單工程模高上許多,但節省人力及降低人員受傷風險仍然是許多企業選用的考量。
 

模具設計完整製造過程

雖然不同種類的模具構造不太一樣,但基本上模具設計、製造過程大同小異。
 

溝通需求

根據產品的需求,包括材質、精準程度、成本等條件做考量,並與模具廠溝通需求,雙方對模具的構造有一定共識以後開始進行設計。
 

模具設計

由專業工程師依照產品需求構造設計模具,設計時要顧慮到模具跟產品生產流程的配合狀況,畢竟每次修改模具都是一筆成本及時間,找一位對模具及成型理論有足夠專業知識的工程師以及具有開模能力的公司,就可以替你節省許多麻煩,還可以加快產品整體的生產進程。
 

粗加工

粗加工指的是設計完成以後對模具最初步的加工,為了讓後續工作更簡單,這個步驟中會將模具大部分的金屬材料去除,但不會把產品修得太細緻。

模具設計製作過程
 

精加工

經過粗加工的模具材料成形後,會接著針對模具的表面、尺寸及細節做放電、研磨、拋光等細微處理,此步驟稱為精加工;精加工雖然切削量小,但是是決定產品在品質、功用上是否可以的重要步驟之一。
 

試模

精加工結束後,就可以做第一次試模,也就是把模具搬上機台直接實際生產,在這步驟觀察產出的產品有無瑕疵、能不能正常使用。
 

修模

針對試模的結果決定是不是要修改模具,修改完成後再進行第二次、第三次試模,在試模與修模來回的過程中讓產品更合乎客戶的需求。

模具設計品質確認
 

模具製造完成

等到試模後確定產品達到品質標準,且經過檢查在組裝或使用上沒有問題,模具就算製造完成,可以開始使用了。
 

結論

今天的文章為您介紹各種模具的種類及製造過程,其實產品的好壞跟模具有非常直接的關係,使用品質不好的模具,可能會發生產品有安裝上甚至功能上有缺陷等狀況,喬勝從模具設計開始到試模、修模等步驟都在我們工廠內部由獨立部門完成,透過二十年的油封模具設計經驗,能夠提供專業意見與設計方案,減少模具修改的次數與生產效益最大化;我們有專業的設計人員與模具生產設備,如果您有需要,歡迎聯絡我們,我們會有專人為您服務!


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