仪表盖注射模具设计（通用3篇）
仪表盖注射模具设计 篇1
1 塑料的工艺性设计
如图1所示为塑料仪表盖。技术要求: (1) 塑件不允许有裂纹、变形缺陷; (2) 脱模斜度30”; (3) 未注圆角R1。材料为PP。
该塑件为回转体, 顶部设有孔设计时不仅要注意材料的各项性能, 还要注意浇注系统的设计, 并且推出件要设计严谨。壁厚相对均匀, 设计合理, 且符合最小壁厚的要求, 末端有3mm的台阶, 做型心应注意设计间隙要求, 该塑件结构较典型。
2 注射成型机的选择
通过计算得到塑件的体积为:
V塑件=39601m m3。PP材料ρ=0.90-0.91g/cm3, 根据塑件形状及尺寸, 采用一模两件的模具结构。
又有V塑件=0.8V
初步计算选螺杆式注射机XS-ZY-250。
注射机XS-ZY-250主要技术参数如表1所示
3 浇注系统的设计
注射模具浇注系统是指熔体从注射机的喷嘴开始到型腔截止流经的通道, 他们主要由主流道、分流道、浇口、冷料穴等几部分组成。主流道为圆锥形, 上部直径与注射机喷嘴配合, 查表得知XS-ZY-250型注射机的喷嘴有关尺寸为: (1) 喷嘴孔直径d0=Φ6m m。 (2) 喷嘴球半径R0=18m m。 (3) 模具浇口套主流道小端直径为:d=d0+0.5=6.5m m。 (4) 模具浇口套主流道球面半径为:R=R0+1=18+1=19m m。
侧浇口开设在分型面上, 塑料熔体于型腔的侧面充模, 其截面形状多为矩形狭缝, 调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上。端部为Z字形和拉料杆的形式, 开模时主流道凝料被拉杆拉出, 具体数据如图2和3所示:
4 成型零部件设计
型腔是成型塑件外表面主要零件, 主型芯是成型其主体部分内表面零件。主型芯设计成整体嵌入式凹模, 结构制造, 加工效率高, 装拆方便, 能节省贵重模具材料。成形其他小孔的型芯称为小型芯, 设计中考虑了保证型芯强度, 防止热处理时变形, 且避免了尖角与壁厚突变。
根据塑件材料, 该塑件平均收缩率为Scp= (1.0+2.5) %/2=0.0175
型腔径向尺寸
型腔径向尺寸φ63.850+0.05
型腔轴向尺寸
型芯轴向尺寸36.90+0.22.810+0.38
根据塑件的形状特点, 确定模具型腔的定模部分, 模具型芯在动模部分。塑件成型开模后, 塑件与型芯一起留在动模一侧。该塑件结构简单, 含有很多圆形内孔, 可用推板推出机构。推板推出塑件的运动方式与推杆推出的运动方式基本相同, 只是增加推板, 使模具的闭合高度加大, 但结构可靠, 推板推出机构动作均匀可靠, 且在塑件上不留任何推出痕迹。
为满足模具在不同温度条件下的使用, 可在适当的位置布置直径d为8mm的管道来调节温度, 冷却水通过外部的塑料软管循环, 调节冷却水的流速和温度, 可在一定温度范围内调节冷却效果。
5 注射机有关参数的校核
由于XS—YZ—250型注射机所允许的模具最小厚度为200mm, 最大厚度为350mm, 如图4所示, 本模具中闭合高都H=294mm, 所以满足要求。该模具的最大外形尺寸为200mm*400mm, XS-ZY-250型注射机模板最大安装尺寸为589mm*520mm, 故能够满足模具安装的要求。
XS-ZY-250型注射机的最大开模行程Sm ax=500m m。为了使塑件成型后能够顺利脱模, 确定该模具的开模行程S应满足下式要求:Smax>H1+H2+ (5-10) mm其中H1-塑件所用的脱模距离, H2-塑件高度。
H1+H2+10=55+50+10=115m m。故该注射机的开模行程满足要求。
根据上述设计计算, 综合应用Pro/E, AutoCAD设计的模具二维装配图如图4所示:
6 结语
综合应用Pro/E和AutoCAD进行设计, 提高了设计精度和设计效率, 模具采用推板推出顺利脱模, 生产实践表明, 模具结构合理, 塑件质量符合要求。
参考文献
[1]杨占尧.最新模具标准应用手册.北京:机械工业出版社.2011, 4.
[2]张正修.模具产业的现状及发展对策[J].五金科技.2005, 8.
[3]郭庆梁.模具设计.北京:中国轻工业出版社.2012, 1.
仪表盖注射模具设计 篇2
汽车轮盖的主体作用是起外观作用, 安装在车轮外部。图1为汽车轮盖的零件图, 图2为其三维造型图。从图中可知以下结构特点: (1) 外形尺寸为塑件的Φ394 mm×35 mm, 技术要求壁厚为1.6±0.2mm, 拔模斜度1~2°, 表面粗糙度0.8µm (2) 该塑件表面要求无毛刺、划伤、擦伤、裂纹、缩松等缺陷。 (3) 该零件属于大批量生产。
2 成型材料选择
本设计选用PA66 (聚己二酸己二胺) 塑料成型。PA66呈半透明或不透明乳白色结晶形聚合物, 熔点252℃。脆化温度-30℃。热分解温度大于350℃。连续耐热80~120℃, 平衡吸水率2.5%。模具温度:110~120℃;注射压力:通常在80~130/Mpa;注射速度:高速;流道和浇口:浇口孔径不要小于0.8 mm。化学和物理特性:PA66在聚酰胺材料中有较高的熔点, 在较高温度也能保持较强的强度和刚度。
3 成型工艺参数
本次采用一模一腔, PA66材料的密度为1.15g/cm³, 使用UG软件能自动计算出所画图形浇道凝料和塑件的体积。塑件体积=230562mm³, 质量=1.8kg, 重量=17.71N;预置浇道凝料体积=17943mm³, 质量=0.14kg, 重量=1.38N。初选注塑机型为TT1-288F1V, 技术参数如下:
注塑机最大注塑量:1089cm3;注塑压力:100/Mpa;注塑速率:254 (cm3/s) ;塑化能力:106 (Kg/h) ;锁模力:288 Ton;射胶压力:123Mpa;注塑机拉行间距:590×520mm;顶出行程:520mm;射胶行程:283mm;最小模厚:200mm;最大模厚:640mm;模板行程:230mm;注塑机定位孔直径:60 mm;喷嘴球半径:SR10;螺杆直径:70mm;螺杆转速:30r/min;容模量:200-640mm。进行最大注塑量、锁模力校核、模具闭合高度、开模行程的相关工艺参数校核, 满足设计条件。
4 模具的结构设计
4.1 型腔数量及排列方式
由于本塑件体积较大, 且结构较复杂, 故采用一模一腔结构。
4.2 分型面的选择
分型面是注塑模具设计中的重点, 本塑件的分型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件留动模部分, 由于推出机构通常设置在动模的一侧, 将型芯设置在动模部分, 塑件冷却收缩后包紧型芯, 使塑件留在动模, 这样有利于脱模。
4.3 浇注系统的设计及模流分析
浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节, 它对注塑成型周期和塑件质量都有直接的影响。普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成, 本次采用模流分析技术结合工作中实际生产经验, 对浇注系统进行分析和设计。本模具中主流道设计为圆锥形, 单独设计成主流道套镶入定模板内, 其锥度取5度, 分流道设计为U形截面, 浇口采用侧浇口。浇注系统结构和尺寸如图3所示。
浇注系统设计完成后为检验其合理性, 使用Moldflow软件对该浇注系统进行填充分析, 相关参数根据实际生产情况设定, 由图4可发现填充时间为1.07秒, 注射过程未发现欠注或迟滞等缺陷, 图5为熔接痕分布情况, 在塑件边缘和交线处有少量熔接痕, 对制品产品的外观质量和强度影响不大。总体来说, 该浇注系统方案是可行的。
4.4 脱模机构的设计
由于车轮盖为薄壁圆盘形塑件, 所以用顶针脱模机构。这是最常用的一种脱模机构, 这些顶杆一般只起顶出作用。为了缩短顶杆与型芯配合长度以减少磨擦, 可以将顶针配合孔的后半段直径减少, 减少3~5mm。顶杆采用T8AV材料, 头部淬火硬度达50HRC以上, 表面粗糙度取Ra值小于0.8µm, 和顶杆孔呈H8/f8配合。
4.5 温度调节系统的设计
在注射成形过程中, 模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率, 因车轮盖使用的塑料是PA66, 要求模温高, 若模具温度过低则会影响塑料的流动性, 普通的模具通入常温的水进行冷却, 通过调节水的流量就可以调节模具的温度。该模具冷却水孔取4根, 冷却水口口径为6mm。
5 模具的装配
装配模具是模具制造过程中的最后阶段, 装配精度直接影响到模具的质量、寿命和各部分的功能。
在模具装配过程中, 对模具的装配精度应控制在合理的范围内, 模具的装配精度包括相关零件的位置精度, 相关的运动精度, 配合精度及接触只有当各精度要求得到保证, 才能使模具的整体要求得到保证。
根据塑胶件的大小的分析与计算, 选定模架, 模具装配图如图6。模具加工后装配实物如图7所示。
6 结论
设计该模具运用了以往模具设计的一般方法、步骤, 模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。同时结合UG、MOLDFLOW等先进的三维软件技术, 缩短了模具设计与制造的周期, 提高了模具的精度和效率, 减少了劳动的强度, 使得模具结构更加合理, 产品质量得到有力的保证。
参考文献
[1]屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].机械工业出版社, 1998.
[2]唐志玉.模具设计师指南[M].国防工业出版社, 1999.
[3]贾润礼.实用注塑模设计手册[K].中国轻工业出版社, 2000.
机械充电器底座电池盖注射模设计 篇3
随着注射成型产品在日常生活领域的广泛应用, 人们对产品的外观质量要求越来越高, 各种功用的要求使产品结构也日趋复杂。日用品一般外观要求为表面光滑、无飞边, 不伤手, 尽量不在显眼位置留下浇口痕迹, 故浇口形式常采用侧浇口、点浇口, 要求更高的采用潜伏式浇口。而内扣结构的难点主要在于脱模, 应合理选择脱模结构。
2 产品结构工艺分析
产品为一机械充电器底座电池盖, 结构如图1所示。大体尺寸长56.11mm, 宽47.75mm, 高5.42mm, 壁厚约为1.78mm。按图示位置, 产品上下两端有内扣, 需采用侧向成型与抽芯机构;中间有凸起, 靠左端有枕位。产品为充电器外壳, 要求绝缘性能好, 耐腐蚀, 难燃, 材料采用PVC, 收缩率为0.6~1.5%。由于PVC在成型温度下容易分解, 故成型时应严格控制温度及熔料的滞留时间, 模具浇注系统应粗短;不能用一般的注射成型机成型, 而应采用带预塑化装置的螺杆式注射机。
3 模具结构及其工作过程
3.1 模具结构
由于产品上下两端有内扣, 中间有凸起, 为使侧抽芯顺利进行, 避免相互干涉, 而又能尽量提高生产率, 本模具采用一模两腔结构。由于产品有外观质量要求, 为保证制件的外观质量, 采用潜伏式浇口进胶 (如图3中局部放大图A所示) 。为使模具结构尽量简单, 侧抽芯部分采用斜导柱侧向成型与抽芯机构。根据分型面选择的原则和要求, 将分型面选在产品的最大截面上。模具结构如图2所示。为了减小模具型腔表面的粗糙度, 对定模型腔和动模型芯, 均设计成镶件结构。采用抛光性能极好的进口镜面模具钢S136材料, 热处理后其硬度可达到HRC48~52。使成型后制件的表面能满足产品的要求。
对于模具的温度控制系统, 设计时动定模均采用了模芯循环冷却的结构形式, 以保证足够的冷却速度, 防止PVC在成型温度下分解。
由于塑件结构有内扣, 开模过程中必须首先抽出内扣侧型芯, 才能使塑件取出。因抽芯距较小, 本模具采用了斜导柱侧向分型与抽芯机构。如图2所示, 其主要参数确定如下:
抽芯距S:内扣的深度为S′=16mm, 抽芯距S的取值为:S=S′+3mm=19mm。
斜导柱的倾斜角:一般在设计时取α<25°, 最常用为12°≤α≤22°。可取α=18°。
锁紧块与滑块配合面的角度为:β=α+2~3°取β=20°。以保证斜面能在合模时压紧锁紧块, 而在开模时又能迅速脱离滑块, 从而避免锁紧块影响斜导柱对滑块的驱动。
斜导柱与导柱孔的配合间隙取单边1mm, 以保证运动的灵活性, 同时使滑块的运动滞后于开模动作, 避免相干涉。斜导柱的工作长度由抽芯距S和倾斜角α所决定。即L=S/sinα=19/sin18°。
1-定位圈2-浇口套3-定模板4-型腔镶件5-塑料柱塞6-型芯镶件7-拉料杆8-弹簧9-限位钉10-顶针11-型芯滑块12-斜导柱13-支承柱14-垃圾钉15-模锁
由于产品两侧内均有内扣, 为便于加工和安装, 各采用了一个侧型芯滑块。导滑槽在动模板上开设为T形组合式结构。模具安装时使其向下抽芯, 滑块的定位零用滑块的自重停靠在限位挡块上限位, 结构简单。
3.2 工作过程
合模时, 注射机开合模系统带动动模向定模方向移动, 在分型面处与定模对合, 注射机合模系统提供足够的锁模力锁紧。在一定的注射压力的作用下, 注射机通过喷嘴将塑料熔体沿浇注系统均匀地注入模具的型腔中, 气体从配合间隙中排出, 完成注射过程。保压一段时间后, 在循环冷却系统的作用下, 熔体在型腔中冷却成型。然后开模。
开模时, 注射机开合模系统带动动模向后移动, 动定模沿分型面分开, 塑料制件包紧在动模型芯6上随动模后移。拉料杆7将浇注系统凝料从浇口套2中拉出。同时, 开模力通过斜导柱12作用于侧型芯滑块12, 型芯滑块随着动模的后退在动模板的导滑槽内向外滑移, 直至滑块与塑件完全脱开, 侧抽芯动作完成。动模继续后移。当动模退到一定位置时, 安装在动模内的推出机构在注射机顶出装置的作用下, 使推杆和拉料杆分别将塑件及浇注系统的凝料从型芯和冷料穴中推出, 塑件与浇注系统凝料一起从模具中落下。至此完成一次注射过程。
成型过程中需设置并调整合适的工艺参数, 如注射压力、料筒各段的温度、喷嘴温度及模具温度等, 尤其温度的控制, 防止塑料原料分解, 保证产品获得良好的质量。
4 结束语
该模具结构采用斜导柱侧向分型与抽芯机构解决了内扣问题, 结构紧凑, 动作安全可靠, 加工制造方便。由于浇口采用潜伏式浇口, 保证了产品较好的外观质量。该模具现已投入产品的批量生产, 其产品远销国外, 受到客户的好评
摘要：通过对产品的结构和工艺性进行分析, 确定了采用潜伏式浇口进胶、斜导柱侧抽芯结构脱模的注射模, 保证了产品的表面质量, 同时较好地解决了产品内扣的成型和脱模的问题。模具结构简单合理、动作可靠, 完全符合该产品技术要求, 对同类型的模具设计有一定的参考借鉴作用。
关键词：潜伏式浇口,斜导柱,表面质量,内扣,脱模
参考文献
[1]《塑料模设计手册》编写组.塑料模设计手册.北京, 机械工业出版社.2002.8.
[2]曹宏深, 赵仲治.塑料成型工艺与模具设计.北京, 机械工业出版社.1993.8.