更新时间:作者:小小条
R角,是对模具中直角部位的处理方式中的其中一种,主要起到方便模具加工,或增加强度,减小应力的作用,但“R”角取的合不适合,其实跟你的注塑功能件的品质有关系,有时,还很有关系,今天小维就和大家来聊一聊“R”角这件事。

模具上倒R角,几乎是每个模具设计师都知道的事情,但知道和做得精良是两件事,真正能把R角倒得合适的人,其实并非很多。
如果你的工作是跟注塑模具打交道比较多的话,可能常常会听到这样的话,R角能倒大,绝不倒小。在这里,小维想问的是,什么样的大,才算是大?
如果倒R8,可能有人会问,能不能倒R10?好像也可以。那么,能不能倒R12呢?好像也行。于是,设计与工艺之间的冲突就在这里产生了。每次别人总能说你的R倒得不合适,但这个事情,好像自己也没办法说服人家。
那么,倒R角有没一个参考的标准?不同的位置,取值多少比较合适,我们是怎么去判断的呢?暂时我们先不急着去回答这个问题,我们继续往下走,前面我们有提到过,R角,是对模具中直角部位的处理方式中的其中一种,模具中侧面的直角,常见的处理方式其实有两种,要么,清角,要么,圆角,如下图。
清角的做法有好几种,上图中的清角是最常见的一种。那么,什么时候用清角,什么时候用圆角呢?
可以这样看,若框的侧面带斜度,那么,只做圆角,基本不考虑清角的方式,特殊情况除外。若框的侧面是直身的,无斜度的,那么,既可以做清角,又可以做圆角。
在既可以做清角,又可以做圆角时,就得评判模具上该位置的强度。一般来说,做清角会影响强度时,则只能采用圆角的方式。如下图。
在各类包胶轴承和滑轮的应用上,苏州维本工程塑料Wintone Z33耐磨降噪、耐腐蚀滑轮专用工程塑料,与传统的POM、尼龙和TPU材料相比,Z33材料在保持了良好的承重力的同时,具有更好的耐磨性和静音性能,使滑轮滚动更顺滑,同时可以大幅提升滑轮和包胶轴承的耐磨耐疲劳寿命。另外,Z33材料具有优异的抗形变能力、回弹性和抗冲击性,可以帮助解决POM和尼龙滑轮受到强力冲击时可能会碎裂的问题。除此之外,Z33材料耐酸碱、耐水解、耐盐耐海水、耐油、耐各类有机溶剂等化学物质,具有优异的耐腐蚀性能,可以帮您大幅拓宽滑轮和包胶轴承的应用场景。
Z33材料在各类滑轮和包胶轴承上的应用特点是:承重、顺滑、耐磨、静音、耐腐蚀、耐高低温、防爆抗冲击、强韧且不受水份影响。
同样是开框,左边框采用了清角的方式,右边采用了圆角的方式。明显,左侧的清角处与导套很近,影响导套位置侧面的厚度,而右侧圆角则没有这个问题存在。
若两种方式,对模具的强度均无影响,那么,优先考虑清角。
为啥?清角可以减少加工量。
就拿模框来说,若采用清角的方式,模仁四个角可以不加工圆角,省事。若采用圆角,那模仁四个角必须加工圆角。
上面的内容,是从模具整体出发,针对模具上直角常见的两种处理方式的选择技巧。
那么,R角或清角值的选择有哪些是需要遵循的呢?
这里,咱们需要先来了解一点加工知识,刀具。
数控加工中,无论什么样的刀,它在加工时,是主轴带动刀具旋转切削,旋转所产生的结果是圆。
所以,以切削的方式,加工出来的零件,侧面产生不了直角,会留下圆角。圆角的半径,不会低于刀具的半径。
因此,一个直角位置,倒角半径的最小尺寸,应该是切削该位置,最小所能使用的刀具的半径。
意思就是说,我们必须要先知道不同直径的刀具,所能加工的有效深度是多少。
大多数情况下,刀具的有效加工深度是它直径的5倍。比如,直径6mm的刀,能加工30mm深。
别钻牛角尖,说32mm也行。我们取大部份情况下大家都认可的安全值,不是极限值。
因此,在模具上,凡是直角的位置,需要倒R角时,最低倒角值应该按此标准来确定。
接下来,聊重点。
倒R角有没一个参考的标准?不同的位置,取值多少比较合适,我们是怎么去判断的呢?
在刀具所能加工的深度下,取合适的“R”值,要放在具体的场景来说,可能会比较合适。
1、虎口类定位处的R角,如下图:
定位的地方,一般来说,以直角处的两相邻边较短边的1/3左右为宜,最小R一般不低于R5。因该位置起定位作用,R过大,会导致侧面的定位面变小,定位面过小,则失去了它本来的作用。
现实中我们往往会看到很多人的模具,虎口的R角过大,导致定位面非常小。
2、前后模框R角取值一般在较短边的1/8至1/12左右,模仁大的,可按小一点的范围取值,模仁小的,可按大一些的范围取值,但最小R不应小于R10。
3、枕位处R的取值
枕位按大小不同,取值不同,小枕位,直接可倒成圆头,大枕位有时后端面要贴死。可按加工刀具的直径来取值,如下图:
4、其它位置R角取值
除上述几个常见的位置之外,其它位置的R角,以最小加工刀具的直径加上0.5-1来取值基本上算是比较合理。比如,某位置最小需要用6mm的刀加工,那么,咱们可直接倒R6.5或R7。实际加工时,可以选择6-12mm的刀加工。
5、特深位置R角取值
模具上,有些位置特别深,若按最小加工刀具来算,R角仍然过大时,可采取分级R的形式,如下图:
图中平面到凸台的侧边高度为81mm左右,最小可加工刀具直径为16mm。因此,红色圈处至少应倒R8.5-R9。然而,实际上该位置没法倒这么大的R,甚至连R4都不行。因此,该位置下半部分采用较大的R角,上半部分使用小R。加工时,下半部分可直接光出来。上半部分R采用火花机加工。
这时有人会问,反正都要放电,为啥不直接到底呢?直接到底也行,无非就是电极做深一些,放电的时间长一点而已。
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好的,关于模具的“R角”这件事,我们来小结。
模具上的最小R角(圆角)取决于多种因素,包括模具的制造工艺、材料、尺寸精度要求以及塑料材料的流动性等,以下是一些影响模具上R角大小的关键因素:
1、模具材料:
模具材料的硬度和韧性影响R角的加工,一些硬质材料可能难以加工出较小的R角。
2、加工技术:
先进的CNC(计算机数控)加工、电火花加工(EDM)或激光加工技术可以制造出较小的R角。
3、模具尺寸:
模具的尺寸限制了R角的大小,较小的模具可能难以实现较大的R角。
4、塑料流动性:
塑料材料的流动性能影响R角的大小,一些流动性较差的材料可能难以填充小R角的模具。
5、模具设计:
模具设计中的拔模角度和其他几何特征也会影响R角的大小。
6、制造成本:
制造极小R角的模具可能需要更高的精度和更复杂的工艺,这可能导致成本增加。
7、行业标准:
不同行业和应用可能有不同的标准和要求,这些标准可能规定了R角的最小尺寸。
8、产品功能:
产品的功能和外观要求可能决定R角的大小,例如,一些需要紧密配合的部件可能需要较小的R角。
在实际生产中,模具制造商通常会根据产品需求和制造能力来确定R角的最小尺寸。随着技术的发展,即使是非常小的R角(例如0.1毫米或更小)也可以通过高精度的加工技术实现。然而,需要注意的是,R角过小可能会增加制造难度和成本,同时也可能影响产品的生产效率和质量。
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在模具制造中,R角(圆角)的大小对产品质量有着直接和显著的影响,以下是一些具体的方面:
1、产品外观:
较小的R角可以使产品边缘更加尖锐,而较大的R角则使边缘更加平滑,影响产品的外观和美观度。
2、产品强度:
R角可以减少产品应力集中的区域,有助于提高产品的耐用性和抗冲击性。
3、成型压力:
较大的R角有助于减少成型过程中的压力,降低材料的填充阻力。
4、拔模性能:
适当的R角可以改善产品的拔模性能,避免在顶出过程中产生损伤或变形。
5、产品装配:
R角的大小影响产品的装配性,较小的R角可能使得装配更加紧密,而较大的R角可能需要更多的调整空间。
6、焊接线:
在某些塑料注塑过程中,R角的大小会影响焊接线的形成,进而影响产品的强度和外观。
7、材料填充:
R角有助于引导材料流动,避免在模具的角落处产生空洞或材料不足。
8、冷却速率:
不同大小的R角会影响模具的冷却速率,进而影响产品的收缩率和尺寸稳定性。
9、生产效率:
适当的R角可以减少生产中的废品率,提高生产效率。
10、模具磨损:
较小的R角可能会增加模具角落的磨损,从而缩短模具的使用寿命。
11、产品应力:
R角有助于减少产品内部的残余应力,降低产品在使用过程中出现裂纹的风险。
12、产品功能:
对于需要特定功能特性的产品,如密封性能,R角的大小可能对产品的功能有重要影响。
13、制造成本:
实现非常小或非常大的R角可能会增加制造的复杂性和成本。
在设计和制造模具时,需要根据产品的具体要求和预期用途来确定合适的R角大小,通过综合考虑上述因素,可以确保产品质量满足设计标准和客户需求。
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