工装治具设计标准.pdf

口口东生高需工装治具设计标准1口 方宪君目录-一、工装治具设计总则 二、工装治具（手机外壳类）的分类-三、工装治具编码规则 四、各种工艺对治具结构的设计要求2011-4-192cjijcj 女方虎彩一、工装治具设计总则令符合人工使用要求结构精巧轻便与简化加工工艺，提高生产效率小分解复杂动作*合并，取消多余动作2011-4-193口 东方/彩二、工装治具（手机外壳类）的分类1.）热熔治具（水口，五金件，装饰件/支撑板，螺母）2.）冲切水口治具（冷切/热切）3.）整形治具（手动/气动）4.）模内装螺母治具5.）印刷类治具（钢板/菲林/铜夹模/硅胶夹模/丝印底座）6.）空压定位治具（泡棉，背胶，防尘网，点胶压合，自动点胶机底座,自动螺母机底座）7.）超声焊接治具8.）检测治具（通/止规，平整度，推/扭力治具）9.）其它杂项2011-4-194口 东方/彩三、工装治具的编码规则：+1.）工装治具编码构成治具类型（属性码）+工序名称（属性扩展码）+机型名称+部件代码+治具上/下模代码+序列号1 2.）治具分类代码2.1：热熔治具（水口，五金件，装饰件，螺母）热熔治具属性代码为数字1开头工序分解：熔水口（代码S）熔五金件（代码W）熔装饰件（代码Z）熔螺母（代码L）22冲切水口治具（冷切/热切）冲切水口治具属性代码为数字2开头工序分解：冷切（代码C）热切（代码H）2011-4-195口 东方/彩三、工装治具的编码规则：N23整形治具（手动/气动）整形治具属性代码为数字3开头工序分解：手动（代码H）气动（代码Q）2.4:模内装螺母治具模内装螺母治具属性代码为数字4开头工序分解：无（统一用数字0代替）2.5:印刷类治具（钢板/菲林/铜夹模/硅胶夹模/丝印底座）印刷类治具属性代码为数字5开头工序分解：钢板（代码G,规格：4*4钢板G1,4*6钢板G2）菲林（代码F）铜夹模（代码T）硅胶夹模（代码J）丝印底座（代码S）2011-4-196口 东方/彩三、工装治具的编码规则：2.6：空压定位治具（泡棉，背胶，点胶压合，自动点胶机底座，自动螺母机 底座）空压定位治具属性代码为数字6开头工序分解：泡棉（代码M）背胶（代码J）点胶压合（代码丫）自动点胶机底 座（代 码D）自动螺母机底座（代码L）防尘网（代码W）2.7：超声焊接治具超声焊接治具属性代码为数字7开头工序分解：无（统一用数字0代替）2.8：检测治具（通止规，平整度，推/扭力治具）检测治具属性代码为数字8开头工序分解：通止规（代码TZ）平整度（代码PZ）推扭力治具（代码NZ）2.9：其它杂项属性代码用数字9开头+物品名称拼音首字母2011-4-197口 东方/彩三、工装治具的编码规则：3.）机型名称的分类用客户指定名称，如欧珀10086酷派9130纳伟仕N55D等4.）部件代码（按手机各部件名称分类）滑盖面壳（翻盖面壳）代码A滑盖底壳（翻盖底壳）代码B主机面壳代码C主机底壳代码D电池盖代码E装饰件代码F5.）治具上，下模代码治具上模代码S,治具下模代码X如同一产品部件上需同时用到2套或2套以上治具（如热熔治具）的，治具的上，下模编码用S1,S2Sn.X1,X2Xn.6.）为方便快速识别，报价，治具复制模不再用数字区分，统一在备注栏 注明第几套复制模即可。2011-4-198ODO/方宪君 炉A附：治具编码示例如：OPPO机型10086面壳热熔五金治具的编码1 W 10086 C S/X-2治具类型（五金件）部件代码（面壳）机型代码治具上 模代码治具下治具序号 模代码2011-4-199口口匚T*方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1 1.）热熔治具（水口，五金件，装饰件，螺母）1.1:热熔水口治具机构组成（如图示）2011-4-1910odd 女万点彩 产四、各种工艺对治具结构的设计要求+1.2.）热熔水口治具各部件设计标准121：上模板-150.00-12.0叶 年15.00卜 予15.00 C H-80,00-H此孔根据进胶点位置设计（图二）2011-4-19口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1.2.2：上模板设计要求上模板根据产品的长宽尺寸和机台上的锁模螺丝孔间距进 行设计。150X70X12mm为基础长，宽，厚，其中厚度12mm 没有特殊要求不能变更。上模板长，宽尺寸根据产品上进胶 点位置进行递增（增量10mm）,一般要求锁热熔柱的压块边 缘距离上模板边缘最少保留5mm以上的安全余量（如下图）上模板上$5.1mm和f 8mm的通孔 位置尺寸不能变更。（图三）2011-4-1912ODO 拿万浇彩四、各种工艺对治具结构的设计要求123:下模板2011-4-1913ODO/方宪君 二”士四、各种工艺对治具结构的设计要求1.2.4:下模板结构设计要求下模板长宽尺寸根据产品外形大小定义，下模板总长尺寸要比产品 的总长尺寸大50mm，总宽尺寸要比产品的总宽尺寸大20mm。下模板长 度方向两端需设计台阶用于锁码仔，台阶高度和宽度尺寸1 0X1 0mm（如 图四所示）。下模板上的两个导柱孔直径需比导柱直径大0.2mm,防止上模热胀 冷缩后与下模错位。注意导柱与产品的间隙，不能影响取件。宽度方 向两侧边需设计抠手位，方便取产品。抠手位宽度不能小于35mm,抠 手位深度以底部到下模板底面有1 0mm高度即可。如非结构特殊，下模板只能用产品的内框和骨位定位，不可用外 形定位。内框和骨位与治具的定位间隙为0.07mm。产品上进胶点的下 方必须有台阶支撑。下模板上所有定位骨和支撑台之间距离至少在 1.0mm以上，方便CNC和精雕机加工。2011-4-1914口 东方/彩四、各种工艺对治具结构的设计要求1.2.5：热熔柱（图五）2011-4-1915口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1.2.6:热熔柱设计要求热熔柱的尺寸及外形依照图五所示设计。尾部注意加做防转位，头 部依产品上进胶点的波仔形状仿形。热熔柱头部直径（图示尺寸A）根据模具上点进胶的波仔大小设计，一般取$0.8-2.0mm图五所示热熔柱高度尺寸（60mm）为基准尺寸可根据产品上进胶点的高低分布进行递增或递减。（图六）2011-4-1916口口匚T*方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1.2.7：压块-36.00-H22.00-1M2.(XH（图七）2011-4-1917口口匚T*方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1.2,8：导柱 129：预压头3.50（图八）（图九）2011-4-1918口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1.3:热熔五金件治具机构组成（如图十，图十一所示）第一类结构2011-4-1919口 东方/彩四、各种工艺对治具结构的设计要求14热熔五金件治具机构组成（如图十，图十一所示）产品（塑胶十五金）导柱（材质:不锈钢）（图十一）第二类结构热熔上模（材质：黄铜）限位柱（材质：镀铭棒）热熔下模（材质：不锈钢/铝）2011-4-1920口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1.5：热熔五金治具结构特殊性及使用设备说明因手机外壳（五金+塑胶）热贴工艺不能由单一工序完成，所以热熔治具也 要分为不同的工序设计结构。热贴工艺流程为：熔胶热压贴合一-吹气 冷却。热熔治具模又根据所用机器设备的不同分为双缸机治具和三缸机治具。双缸机治具由一套熔胶治具（上模+下模）和一个下模，一个热熔上模，一 个冷却上模组成。三缸机治具由一套熔胶治具（上模+下模）和两个下模，两个冷却上模加一个热熔上模组成。一组手机外壳热熔工序需要用到一台单 缸热熔机（熔胶）和一台双缸或三缸热熔机（热压/冷却）来完成。其中冷却治具与其它治具不同的部份为上模开有吹气孔和排气槽用于快速 冷却和固化。熔胶治具下模用机台上的码仔即可固定，热熔治具下模需设计 与机台上相一致的锁模螺丝孔固定。2011-4-1921口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1.6.）热熔五金件治具各部件设计标准1.6.1：治具上模（第一类结构）r-3o.o o-r-3o.o o-1广泣 0(2 30,DS2011-4-1922口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1.6.2：治具上模结构设计和加工要求（第一类结构）根据生产需求，当治具模使用次数超过30万次时，优先选用此类结构。治 具模设计时受力面一定要与产品3D表面完全贴平吻合，上模治具与产品避空 的边尽量倒R角，以免产品刮伤。上，下模合模时依靠四周虎口导向和限位，为防止上模高温加热后膨胀，虎口配合间隙单边0.1 mm。治具最薄处厚度不 能小于20nlm,以免变形。冷却上模需要根据五金件的受热面积加做吹气孔和 排气槽，吹气孔直径排气槽宽度2mm，深度0.2mm。注意治具上用于接 气管的管接头为非标，治具设计时做成直径8.5mm的孔用于攻牙。治具上的 排气管路直径设计为68mm即可。热熔治具要求用CNC先粗加工，再进行二次精加工。加工完成后的成品表 面不得有明显走刀痕，内部R角需光顺，不能有残渣，油污。加工精度误差 需在0.02mm以内，产品与治具互配时需自然顺畅，不能卡件和摆动。2011-4-1923口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1.6.3：治具下模（第一类结构）8.00-|Q8.001耳（图十三）2011-4-1924口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1.6.4：治具下模结构设计和加工要求（第一类结构）当治具模的使用次数超过30万次时，治具下模材质要求选用不锈钢，以 增加治具的耐磨次数。治具用产品上的插穿孔和骨位定位，单边间隙留 0.05mmo在产品受力面的下方必须用治具支撑，不能有虚位。考虑机械加 工的简易性，治具上所有的支撑和定位结构之间的间隙至少要做到LOmm 以上。如图十三所示，所有热熔治具下模锁模螺丝孔在X/Y方向的间距均为 80mm，治具下模与机台用M6螺丝连接，螺丝过孔形状设计成U形槽结构，方便模具调试对位。治具下模注意设计抠手位，方便取产品。2011-4-1925口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1.7：热熔治具各部件设计标准（第二类结构）此类治具结构采用导柱和限位柱进行导向和限位，与第一类结构相比:具有加工方便，调试简单，互换性强的优点。缺点是加工精度和热熔效果不易达到要求。治具设计时注意导柱和限位柱在治具上的排布，不能妨碍 取件作业。其定位设计和加工要求请参照第一类所述。限位柱的尺寸设计参照图十四所示，此为治 具所用限位机构的统一标准件。限位柱材料 为镀铭棒，统一高度尺寸为40mm。如果上,下模之间的限位行程过长时，可以在治具下 模上设计沉台，限位柱高度不能变更。2011-4-1926口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1.8:热熔装饰件（支撑板）治具机构组成（如图十五所示）2011-4-1927ODO/方宪君 炉为四、各种工艺对治具结构的设计要求1.8.1:热熔装饰件（支撑板）治具结构设计要求热熔装饰件治具结构设计同热熔水口治具一样。各螺丝孔间距，大小以及 与产品的配合间隙参照热熔水口治具设计要求。对于热熔较大的部件（如电池盖支撑板），需要将治具上模的预压头改为 压板形式，增大接触面积。预压板在产品上的着力点需要均匀分布，治具上 模下压时装饰件不能有起翘现象。上模热熔柱侧边需与胶件边缘至少保留 0.3mm以上的安全距离，防止治具烫伤产品。热熔柱头部形状一般设计成凹陷 形（磨菇状），以增强热熔点强度。磨菇头凹槽深度及球径计算方法：先计 算出圆柱（或长方体）的体积，再用设计软件画一个半球体（球体体积略小 于圆柱体体积），用此半球体形状切减出热熔针上的凹槽形状。如果热熔针 直径小于0.6mm,热熔针头部做平头。圆柱体体积计算公式=底面积x高 长方体体积计算公式=长乂宽x高通常一个部件上会有两个或两个以上的小件需要热熔的，需要考虑合并工 序，即在一个治具上同时热熔。不能合并的工序，需要仔细分析热熔的先后 顺序，下一工序要完全避开上一工序的热熔位，不能相互干涉，冲突。2011-4-1928口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求L9:热熔螺母治具机构组成（如图十六所示）上模板（材质：黄铜）（材质：黄铜）热熔柱导柱（材质:不锈钢）块（材质:不锈钢）E头（材质:铁弗龙）2011-4-1929口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求191:热熔螺母治具结构设计要求热熔螺母治具结构与热熔水口治具结构基本相同。主要不同之处在于热熔 螺母治具上的热熔柱头部有导向（如图十七所示）。热熔柱头部尺寸根据螺母规格进行设计。目前我司常用螺母规格：M1.4X02.3/0 2.0/。2.1/。2.2/02.35/。2.5（螺牙+外径），ML6x。2.35/。2.4（螺牙+外径）。图十七所示的A/B尺寸需要根据螺牙和螺母外径的变化 而进行调整。如ML4的螺牙内径为0 1.1 mm,则A处尺寸值设计为。0.8mm,乂1.6的螺牙内径为0 1.3皿，则A处尺寸值设计为0 1.0mm。图示B尺寸值与 螺母外径尺寸保持一致。2011-4-1930口口匚T*方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求1.92热熔螺母治具-热熔柱结构图（图十七）Ag源l oom L2011-4-1931口口口 空方度彩口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求2.1.1：冷切水口治具刀口材料的选择目前较常选用的有以下几种刀口材料：SKDH或SLD（冷作 工具钢）,DF-2（冷作工具钢）,8407（模具钢）,2379（特种冷 作工具钢），G0A（特殊钢）。以上几种钢材具有的材料特性：优良的耐冲击和抗龟裂能力,高耐磨性，较好的机械加工性能。2011-4-1933口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求2.2：热切水口治具机构组成（暂无）2011-4-1934口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求3.）整形治具（手动/气动）3.1：手动整形治具机构组成（如图十九，图二十）导柱（不锈钢）底座（电木）（图十九）支架（电木）手柄（铝合金）上模压板（电木）可调节压块（电木或u力胶）第一类结构2011-4-1935口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求3.2：手动整形治具机构组成（如图十九，图二十）座（电木）ODO/方宪君 二”一四、各种工艺对治具结构的设计要求3.3：手动整形治具结构设计要求整形治具在设计之前需要仔细分析产品的变形趋势以及变形量大小。根据 产品的变形状况，变形量大小和产品外形构建治具结构。对于第一类整形治具（图十九），治具上模（凸模）整形部位需要设计在 产品的压力中心，即变形较为明显的区域。下模支撑部位需设计在产品压力 中心的两侧对称点上。如果产品的变形趋势较为一致，上模设计成单体式压 块即可，如果产品的变形趋势和变形量不一致，上模需要设计成活动压块，用螺丝调节位置和压力大小。第二类治具结构（图二十），外向作用力主要依靠燕尾夹夹紧，且下模垫 块不能调节位置，只适用于变形较为均匀的产品。2011-4-1937口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求3.4：气动整形治具机构组成（如图二十一）2011-4-1938口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求3.5：气动整形治具结构设计要求根据机台面板大小和锁模螺丝孔位置，治具下模在长度方向的尺寸不得超 过1 90mm，宽度方向的尺寸不得超过200mm。治具下模两端做沉台（参照热熔 类治具设计）与机台上的码仔固定。其它设计要求参照3.3项手动整形治具结构设计要求。2011-4-1939口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求4.）模内装螺母治具治具手柄4.1:模内装螺母治具机构组成（如图二十二）2011-4-1940口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求4.2：模内装螺母治具结构设计要求模内装螺母治具上的弹针直径需要根据注塑螺母的内径大小设计，常用螺 母规格参见191项（第30页）所述。定位销分布位置需要根据产品模的内模 大小来定。治具总高度尺寸需要小于模具的开模行程。2011-4-1941口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求5.）印刷类治具（钢板/菲林/铜夹模/硅胶夹模/丝印底座）2011-4-1942ODO/方宪君 二四、各种工艺对治具结构的设计要求5.2：丝印底座治具结构设计要求治具设计时优先考虑选用连体印刷工艺即产品带喷涂夹具一起装在丝 印底座上印刷。丝印治具与喷涂夹具的定位间隙设定在0.05mm,只能依靠喷涂 夹具上的定位柱和加强筋定位，不能用喷涂夹具的外形管位（在设计喷涂夹 具时需要考虑丝印工艺）。喷涂夹具上不用定位的结构需要完全避开，包括 喷涂夹具上的潜进胶位置。丝印底座材质一般选用电木，厚度1 5-20mm,治具在长宽两个方向上均需设 计抠手位，方便装拆。治具上容易与产品接触的地方必须倒圆角，避免产品 划伤。另：钢板，菲林，铜夹模，硅胶夹模不需要设计图纸。2011-4-1943ODO/方宪君 力四、各种工艺对治具结构的设计要求6.）空压定位治具（泡棉，背胶，防尘网，点胶压合，自动螺母机底座）6.1：泡棉，背胶，防尘网定位治具（如图二十四）治具底座（材质:铝，铁弗龙）定位柱（不锈钢）（图二十四）2011-4-1944口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求6.2：泡棉，背胶，防尘网定位治具结构设计要求治具材质首选铝，铁弗龙材质因为热胀冷缩原因对装配有影响，一般 不选用，只有产品对外观要求较高时，为防止治具划伤产品表面才使用铁 弗龙。治具与产品的配合间隙单边0.07mm,治具上定位柱与辅料的配合间隙 单边0.03mm。定位柱选用不锈钢镶嵌，以增加耐磨次数且方便更换。因防尘网一般尺寸较小，为防止辅料贴不平整或治具卡产品，通常要求 部份位置在治具上做成活动块，利用压缩弹簧顶出产品（如图二十五）。2011-4-1945口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求6.3：贴较小尺寸辅料的治具结构活动镶件2011-4-1946君 缜，万求要计)设、一八 沟十 构图 结，具腿 治椀 对结。各解?0叱ODO/方宪制 二a1四、各种工艺对治具结构的设计要求6.5：点胶压合治具结构设计要求点胶压合治具由上模和下模组成，主要作用是在气缸机压力下使五金件（或胶件）与塑胶件之间的液态胶快速均匀扩散。治具上模内表面要完全仿产品外形设计，治具下模需要有足够的支撑和避 空位。治具与产品的定位间隙可设计在0.07mm。治具与机台不用固定，一 般需要4-8套用于互换。在强度足够的前提下，治具模需尽量减轻重量，可 选用铁弗龙+铝的材质。2011-4-1948口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求6.6：自动点胶机底座治具（图二十七）定位孔2011-4-1949口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求6.7：自动点胶机底座治具结构设计要求治具材质一般选用 电木。两个定位孔 的中心距1 40mm,不能变更。治具一 端设计防呆位。其 它避空间隙及定位 要求参照热熔类治 J 具设计。T18.00（图二十八）2011-4-1950ODO 摩方宪君 夕四、各种工艺对治具结构的设计要求”6.8：自动螺母机底座治具（图二十九）治具底座（材质:口口匚T*方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求6.9：自动螺母机底座治具结构设计要求-116,000.00-416.00-尸-60.WSECTION A-A（图三十）2011-4-1952odo/方宪君 二”q四、各种工艺对治具结构的设计要求6.9.1：自动螺母机底座治具结构设计要求自动螺母机底座治具材质选用电木，如果产品是带五金件的，治具上 定位柱需用不锈钢镶嵌。活动压块利用弹簧的伸缩滑动来压紧产品。限于自动螺母机机台螺丝孔位置，治具上的螺丝孔位置和形状不能变 更，具体尺寸参见图三十所示尺寸。其它避空及定位要求参照热熔螺母治 具结构设计要求。另需注意产品上螺母的规格，自动螺母机对螺母的规格 要求：外径：2.2S外径S2.4；高度：2.2 L 2.5o因机台两植入针之的距离 为60mm,且产品之间需要间距，所以产品外围尺寸需要小于56mm以下；植入产品时，每一个冲针只在一个产品上，各植入一颗螺母，产品易出现 起翘现象，因此产品定位方式，一定要精确，且有相应机构压住或吸住产 品，防止产品起翘，变形！2011-4-1953口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求7.）超声焊接治具超声波焊接原理：通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个 焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时 还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定 压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其 凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的。超声焊接治具设计时应注意的问题：需要超声的产品材料，产品在治具 上的摆放和对齐结构，超声部位的形状。上治具设计时需要根据超声部位的形状来设计超声头的形状，利于波长 的传播，减小振幅损耗。下治具定位及配合间隙同其它热熔类治具相同。同 时需要注意制品材料的物料特性，如果塑胶材料是高硬度低熔点时制品上的 焊接线高度应为0.25mm,如果塑胶材料是半结晶体或高熔点非结晶体时，制 品上的焊接线最小高度是0.4mm。2011-4-1954口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求8.）检测治具（通/止规,平整度，推/扭力治具）8.1：通规，止规检具材质不锈钢，通/止 规检具分为外形检 测治具和孔位检测 治具两种。设计时 注意标识出治具的 加工公差，棱线部 份需要倒R角。（图三十一）5100754B1底壳长度检潮治具2011-4-1955口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求8.2：平整度检具材质不锈钢，平整 度检具加工完成后 要求表面不能有明 显走刀痕，加工精 度误差需控制在正/负0.02mm以内。（图三十二）2011-4-1956口 方宪君四、各种工艺对治具结构的设计要求8.3：推/扭力治具外购标准件，结构简图略。2011-4-1957口 东方/彩32011-4-1958