UG注射模模具设计（精选10篇）
UG注射模模具设计 篇1
1 引言
UG是Unigraphics的缩写, 这是一个交互式CAD CAM系统, 其功能强大, 可以轻松实现各种复杂实体及造型造型的构建。在汽车覆盖件中, 特别是轿车覆盖件, 批量大、个性明显、表面精度要求高, 且更新换代周期越来越短, 因而对汽车覆盖件模具的设计和制造的要求也越来越高。为此利用UG的建模功能对汽车前围板内侧加强板的拉延模进行结构设计, 以提高汽车覆盖件模具的设计效率, 如图1所示。
2 汽车覆盖件的拉延模结构概述
2.1 拉延模的结构
拉延模是拉深模的一种, 它是把毛坯拉成空心体而料厚没有明显变化的一种冷冲模。主要由三部分构成:凸模、凹模和压边圈。由于汽车覆盖件拉延模的尺寸和形状很复杂, 凸凹模和压边圈通常采用铸件[1]。其所用的材料应该满足耐磨、不易拉毛 (粘着) 和易加工的要求, 并能进行局部表面火焰淬火 (主要是凸凹模工作面部分) 。由于该汽车覆盖件零件为大批量生产, 因此, 选用合金铸铁作为铸件材料。
2.2 拉延模的外形尺寸及采用的压力源
根据设计使用的压力机的型号, 设计模具尺寸:模具闭合高度800mm, 模具总长2100mm, 总宽1400mm。
3 上模座结构设计
3.1 凹模结构设计
用调入的零件通过裁减外形的方法, 完成凹模型腔的造型。为了保证凹模在冲压过程中的安全, 凹模型腔的最上端距凹模顶的距离至少保证60mm的安全厚度, 凹模壁厚同时也要保证60mm的安全厚度, 凹模顶要做出一圈至少50mm厚的墙, 其与上模座顶端相平, 用于分担凹模承受的压力, 通过布尔操作使凹模与上模座成为一体。在凹模下面铣出2~6个直径为10~20mm通气槽与通气孔接通, 使空气排出。
3.2 加强筋设计
加强筋的使用不仅减少模具的总质量, 同时也降低了模具的成本, 对于模具的运输、安装、调试都有很大的益处, 该拉延模上模座的加强筋采用十字形, 如图2所示。
3.3 导向机构设计
由于导柱、导套的导向方式所能承受的侧向力较小, 汽车覆盖件冲模中经常采用导板导向、导块导向、背靠块导向及组合导向等导向方式。本设计采用的导板结构如图3所示, 采用六角螺钉固定, 填充石墨来起润滑作用。
由于压边圈上固定毛坯的零件具有一定的高度, 所以在上模座上要为其留出足够的空间, 使上模座与压边圈闭合时不产生干涉。最终完成的上模座如图4所示。
4 上模座结构设计
4.1 凸模结构设计
由于凸模比较大, 所以将凸模与下模座分开铸造, 然后通过键槽和螺钉将其定位固定在下模座上, 如图5所示。为了保证凸模在冲压过程中的安全, 凸模型腔的最上端距凸模顶的距离至少保证60mm的安全厚度, 凸模壁厚同时也要保证60mm的安全厚度。为了减轻重量采用了空心结构, 并添加了加强筋以保证其结构强度和刚度, 下模座加强筋布置方法与上模加强筋布置方法相同。
4.2 导向机构设计
导向板主要作用是在压边圈与下模座接触前起导向作用及润滑作用, 导向板对于保护模具安全及减少摩擦都有很重要的作用。对于导向板的选用, 主要是根据压边圈与下模座接触前, 导向板至少接触5~10mm的原则, 故本次设计选用导向板型号是LSP-100-150型导向板, 采用内六角盘头螺钉固定。
上模座和下模座必须固定在冲床上, 由于冲床工作台板上用于固定模具的夹具之间是以间隔300mm分布, 据此布置紧固件, 最终完成的下模座如图6所示。
5 压边圈结构设计
压边圈是模具三大主要结构之一, 压边圈可以对拉延坯料施加压边力, 从而防止坯料在切向压力作用下拱起而形成皱褶。压边圈要有足够的刚度和强度[1]。压边圈与凸模有3mm左右的间隙, 在压边圈上表面由于要安装大量的标准件, 因此, 在压边圈的设计过程中要注意把握大局, 使零件之间不致于干涉, 零件与上模座及下模座不存在干涉。最终完成压边圈如图7所示。拉延模装配图如图8所示。
6 结语
通过UG对汽车覆盖件进行模具设计, 缩短了设计时间, 提高了生产效率, 对促进汽车工业的发展具有一定指导意义。
参考文献
[1]梁炳文.冷冲压工艺手册[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2004.
[2]现代模具技术编委会.汽车覆盖件模具设计与制造[M].北京:国防工业出版社, 1998.
UG注射模模具设计 篇2
随着电子、电信、医疗、汽车等行业的迅速发展，对塑件的精度、性能要求也越来越高、精密注射成型要求塑件不仅具有较高的尺寸精度、较低的翘曲变形，而且还要有优异的光学性能，注射成型是最重要的塑料成型方法之一，如何提高注射成型技术水平，生产出高精度的塑件，创造高附加值的产品，模具设计是重要环节。在精密注射成型模设计中，除了应考虑一般模具设计事项外，还要特别考虑如下事项。
2 适当的模具尺寸精度
2.1 塑件尺寸精度与模具尺寸精度的关联
根据塑件图考虑模具设计、模具制作和塑件成型过程。首先从塑件图面尺寸求得模具图面尺寸，然后按模具图面尺寸制作模具，得到模具实际尺寸，再由模具得到成型塑件。但问题是如何保证塑件实际尺寸在图面所要求尺寸公差内。
2.2适当的收缩率
即使同一树脂收缩率也会因成型条件不同而不同，精密成型要求收缩率变化小，预计收缩率和实际收缩率尽可能无差异。当前收缩率的确定主要是通过整理以往类似塑件的实际收缩率来推定，也有用实验模求实际收缩率，再经修正，设计制作生产模。但完全恰当地推定收缩率几乎是不可能的，不可避免地要在试模后修正模具。为便于模具修正，在设计模具凹部尺寸时应将收缩率取小值，设计凸部尺寸时将收缩率取小值，设计凸部尺寸时将收缩率取大值。
3 防止产生收缩率波动
精密注射成型必须以确定的尺寸作为制怍模具的前提。然而，即使模具尺寸一定，塑件实际尺寸也会因实际收缩率不同而不同，所以在精密注射成型中，收缩率控制十分重要。
3.1 影响收缩率的主要因素
模具尺寸可由塑件尺寸加上收缩率求得，所以在模具设计时需考虑影响收缩率的主要因素。影响收缩率的主要因素有:①注射压力；②树脂温度；③模具温度；④浇口截面积；⑤注射时间；⑥冷却时间；⑦塑件壁厚；⑧增强材料含量；⑨定向性；⑩注射速度。但塑件成型后仍然存在收缩，影响成型后收缩的主要因素有内部应力、结晶度、温度、湿度等。
(1)注射压力的影响。注射压力对收缩率影响很大，注射压力大，收缩率小，塑件实际尺寸较大。在单个模腔内，注射压力内因塑件形状不同而不同，在多模腔内，各模腔内注射压力存在差异，结果各模腔的收缩率也不相同。
(2)模具温度。无论是非结晶树脂还是结晶树脂，模具温度高，收缩率大。精密成型必须将模具温度维持在特定温度，因此在模具设计时，必须注意冷却回路设计。
(3)浇口截面积。改变浇口截面积会使收缩率发生变化，收缩率随浇口尺寸变大而变小，这与树脂的流动性有关。
(4)塑件壁厚。对于非结晶树脂，壁厚大，收缩率大，对于结晶树脂，则必须避免壁厚发生较大变化。多模腔时，如果模腔壁厚有差异，收缩率也将产生差异。
(5)增强材料含量。用玻璃纤维增强树脂时，玻璃纤维含量越多，收缩率越小，流动方向的收缩率比横向收缩率小。为了防止扭曲、翘曲，还必须考虑浇口形状、位置和数量的影响。
(6)定向性。所有树脂都存在定向性，结晶树脂的定向性特别大，并因壁厚和成型条件不同而有差异。
3.2 采取措施
1 引言
随着电子、电信、医疗、汽车等行业的迅速发展，对塑件的精度、性能要求也越来越高、精密注射成型要求塑件不仅具有较高的尺寸精度、较低的翘曲变形，而且还要有优异的光学性能。注射成型是最重要的塑料成型方法之一，如何提高注射成型技术水平，生产出高精度的塑件，创造高附加值的产品，模具设计是重要环节。在精密注射成型模设计中，除了应考虑一般模具设计事项外，还要特别考虑如下事项。
2 适当的模具尺寸精度
2.1 塑件尺寸精度与模具尺寸精度的关联
根据塑件图考虑模具设计、模具制作和塑件成型过程。首先从塑件图面尺寸求得模具图面尺寸，然后按模具图面尺寸制作模具，得到模具实际尺寸，再由模具得到成型塑件。但问题是如何保证塑件实际尺寸在图面所要求尺寸公差内。
2.2适当的收缩率
即使同一树脂收缩率也会因成型条件不同而不同，精密成型要求收缩率变化小，预计收缩率和实际收缩率尽可能无差异。当前收缩率的确定主要是通过整理以往类似塑件的实际收缩率来推定，也有用实验模求实际收缩率，再经修正，设计制作生产模。但完全恰当地推定收缩率几乎是不可能的，不可避免地要在试模后修正模具。为便于模具修正，在设计模具凹部尺寸时应将收缩率取小值，设计凸部尺寸时将收缩率取小值，设计凸部尺寸时将收缩率取大值。
3 防止产生收缩率波动
精密注射成型必须以确定的尺寸作为制怍模具的前提。然而，即使模具尺寸一定，塑件实际尺寸也会因实际收缩率不同而不同，所以在精密注射成型中，收缩率控制十分重要，
3.1 影响收缩率的主要因素
模具尺寸可由塑件尺寸加上收缩率求得，所以在模具设计时需考虑影响收缩率的主要因素。影响收缩率的主要因素有:①注射压力；②树脂温度；③模具温度；④浇口截面积；⑤注射时间；⑥冷却时间；⑦塑件壁厚；⑧增强材料含量；⑨定向性；⑩注射速度。但塑件成型后仍然存在收缩，影响成型后收缩的主要因素有内部应力、结晶度、温度、湿度等。
(1)注射压力的影响。注射压力对收缩率影响很大，注射压力大，收缩率小，塑件实际尺寸较大。在单个模腔内，注射压力内因塑件形状不同而不同，在多模腔内，各模腔内注射压力存在差异，结果各模腔的收缩率也不相同。
(2)模具温度。无论是非结晶树脂还是结晶树脂，模具温度高，收缩率大。精密成型必须将模具温度维持在特定温度，因此在模具设计时，必须注意冷却回路设计。
(3)浇口截面积。改变浇口截面积会使收缩率发生变化，收缩率随浇口尺寸变大而变小，这与树脂的流动性有关。
(4)塑件壁厚。对于非结晶树脂，壁厚大，收缩率大，对于结晶树脂，则必须避免壁厚发生较大变化。多模腔时，如果模腔壁厚有差异，收缩率也将产生差异。
(5)增强材料含量。用玻璃纤维增强树脂时，玻璃纤维含量越多，收缩率越小，流动方向的收缩率比横向收缩率小。为了防止扭曲、翘曲，还必须考虑浇口形状、位置和数量的影响。
(6)定向性。所有树脂都存在定向性，结晶树脂的定向性特别大，并因壁厚和成型条件不同而有差异。
3.2 采取措施
(1)保证流道，浇口平衡。单模腔多浇口以及多模腔中进行充模时，浇口要平衡。由于树脂流动与流道中的流动阻力有关，在取浇口平衡前最好先取流道平衡。(2)模腔排列方式。为了使成型条件设定容易，要注意模腔排列方式。由于熔融树脂将热量带入模具，在一般模腔排列情况下，模具温度分布以浇口为中心的同心圆状，在选择模腔排列方式时，既要取流道平衡，又要取以浇口为中心的同心圆状排列。
(3)冷却回路设计。模具温度对收缩率影响很大，同时冷却时间不同也会带来温度变化。从热交换效率来看，冷却液的流动应为素流，冷却回路最好设计为串联的折流板式。冷却时型腔与型芯处热量是不同的，热阻力也因回路构造不同而异，入口水温在模腔与型芯处具有较大差异，因此，精密成型模的冷却回路应采用型腔与型芯分别设计，并分别用温控机进行温度控制。
4 防止产生成型变形
成型变形产生的原因是收缩不均匀，有内应力，防止产生成型变形的措施有：
(1)选择合适的浇口数量。例如在设计中心有孔的圆筒形注射模时，必须在中心设置浇口。然而在树脂的流动方向与垂直方向收缩率存在较大差异，有产生椭圆的缺点。当中心孔有高精度圆度要求时，模具需设计成3个或6个浇口，还要注意各浇口的平衡。在使用侧浇口时，3个浇口将使圆筒状塑件内径增大，当外表面不允许有浇口痕迹时，使用内侧多点分浇口可以达到要求。
(2)浇口形状和位置。根据塑件形状选用合适的浇口，如同一环形塑件，采用侧浇口、点浇口、轮辐浇口和薄膜浇口成型后变形程度不同，其中薄膜浇口的特点是可看作长的矩形边缘浇口，通常跨越模腔的整个整度，提供较大的流动面积，充填时间快且充填均匀，翘曲变形小，特别适用于翘曲变形量大的塑料成型。
5 防止脱模产生变形
精密塑件尺寸一般较小，塑件壁厚较薄，有的还有许多薄筋。模具设计必须考虑在塑件不变形的情况下脱模。对于收缩率较小的树脂，当成型压力高时，需注意塑件易留在模腔内。用收缩率小的树脂成型齿轮时，齿轮部分模腔最好设计在顶出一侧的模板上。在用推杆时，需注意无变形的推杆数和顶压位置。带孔齿轮有型芯时，为了平行顶出，需设置顶出侧模板。对于角状塑件，可以使用冲孔模板顶出、用这种模板顶出可以防止产生变形。
一般精密塑件拔模斜度较小，为了减小脱模力，需镜面加工，研磨方向必须为拔模方向，按拔模方向设计出容易研磨的分块型芯。
6模具制造误差
6.1 按要求的加工方式确定适当的零件结构
为了获得所要精度的塑件尺寸，必须要有相应的模具尺寸，而保证模具尺寸需要有极高精度的机械加工。为了维持模具精度，耐磨性要高，为此需要淬火。用磨床及电火花加工机床加工淬火材料的精度可达0.01mm以内。由于用平面磨床无法加工封闭槽形，可选用“]”_形加工，但因“]”形强度差，需采用图1
所示的增强措施。
用电火花机床加工时，必须注意电极端的磨损变大。加工图2
多型腔注射模浇注系统的设计改进 篇3
一、浇注系统的设计
必须对浇注系统进行平衡，即在相同的温度和压力下使所有的型腔在同一时刻被充满。浇注系统的排布方式有平衡式浇注系统、非平衡式浇注系统和无流道凝料浇注系统。
二、影响熔体流动充模的因素
影响因素主要有材料、成型工艺和模具结构。当生产中采用冷流通道时，可避免因浇口形状不同而引起的加工麻烦。然而会出现以下问题。
1.传统流道
如果按照传统的流道平衡设计，注射后物料的流动情况往往会如图1一样，靠近主流道的型腔物料填充速度比外围的要快。
分析：这是因为靠近模具型腔的外围塑料熔体跟流道内壁摩擦生热，所以外围的塑料熔体温度比中间熔体的高。但也因为有摩擦，所以塑料熔体的外围部分流动比中间部分滞后，因而导致塑料熔体的外围流向靠近主流道的型腔，而塑料熔体的中间部分流向远离主流道的型腔，型腔的填充不是同时进行。物料先进入远离主流道的型腔，产生一定的压强，后面的物料因靠近主流道的型腔压强小，所以都进入靠近主流道的型腔，当远离主流道的型腔和靠近主流道的型腔压强一样大小时，远离主流道的型腔浇口已开始冻结了，从而阻止了后面物料的进入。
思考：如果我们可以改变塑料熔体在分流道中分层，改變熔体的流动方向，令熔体经过一段特别设计的流道后再均匀流给各个型腔，那么上面的情况就可解决了。
2.流道改进
在分流道交接处加工出一定尺寸的凹坑，如图2所示，起到了熔体汇合的作用。熔体汇合后再次均匀分配进入各个型腔，从而解决了上述问题。
三、生产实例
图3所示为用于复印机上的一个配件，名称轴承球，材料POM，关键尺寸为内孔φ6，上偏差为+0.048，下偏差为0；外孔φ10上偏差为-0.025，下偏差为-0.083，单位均为mm。采用注射成型，一模八腔。
按照传统浇注系统生产，会有以下结果，如图4所示。
图4 传统浇注系统的产品示意图
由于采用的是传统的流道平衡（H形排列），故只有靠近主流道的型腔能填充满物料，而远离主流道的型腔物料填充不完全。
塑料的成型收缩Sj=(c–b)/b×100％ （1）
式中 Sj——计算收缩率；
c——模腔在室温时的尺寸（mm）；
b——制品在室温时的尺寸（mm）。
当Sj已知时，利用公式（1）即可计算出生产出来的制品尺寸，即b＝c/（1＋Sj） （2）
由公式（2）可知，塑料的收缩率Sj越大，制品脱模后收缩越大，尺寸变得越小，而当填充型腔时未能填满型腔，则制品脱模后尺寸收缩得更小，成为废品。而材料POM的收缩率大，介于1.2％到3.0％之间。所以远离主流道的产品无法正确成型。
在原有分流道分岔处加挖一个R5，H10的凹坑，如图5、图6所示。
用此改进后的浇注系统生产，物料进入分流道后，仍会因摩擦而造成内外温度不一致，流动速度不一致，但是经过分流道凹坑后，全部物料再次融合后再次分配给次分流道，这时物料的温度速度都一致，从而确保了物料进入每个型腔的时间都一致，保证了每个型腔同时成型产品。
加工方法：
第一种方法：直接采用φ5的球头铣刀沿着分流道中心线加工出分流道和分流道凹坑。这时刀具的精度就决定了分流道的加工精度，稳定性相对较差。
第二种方法：采用数铣方法，利用相关软件对分流道形状进行编程，采用Ø4的球头铣刀加工，这时分流道的加工精度由程序决定，稳定性相对较好。
UG注塑模具的分模方法研究 篇4
Mold Wizard是UG软件中注塑模具设计的专业模块,它的存在为注塑模具设计提供了方便,在使用Mold Wizard进行模具设计过程中,同样可以使用建模的其他工具,例如:运用拉伸来创建分型面,运用N边曲面和通过曲线网格创建破孔面等等。因此只有将Mold Wizard和建模的常用工具结合在一起灵活地运用,才能使UG注塑模设计变得简单方便。
分模是注塑模具设计中最重要的一个环节,分模的好坏直接影响产品是否可以成型,并且分模也影响着模具的制造难易。当分模完成后可以采用Mold Wizard中提供的模架与标准件或者HB_MOULD胡波外挂对模具的滑块、推杆、浇注和冷却水道等作更进一步的设计,使模具设计变得更快捷、容易,最终结果是创建出与产品参数相关的三维模具,并能用于加工。
本文主要讲解UG的分模方法,根据Mold Wizard的工具在分模时的使用的情况,可以将把分模分为3种:全自动分模、半自动分模、手动分模。下面以鼠标下盖为例介绍这3种分模方法,图1为塑件模型。对该塑件结构进行分析,一个侧抽芯、两个破孔面。单击开始菜单→所以应用模块→注塑模向导。
1 全自动分模
全自动分模指的是分模的全过程借助注塑模向导的工具。
(6)补破面:桥接曲线将这两端的曲线桥接如图3所示。运用N边曲面在中间创建一个N边曲面,运用拉伸工具将图示线条拉伸出片体与N边曲面组成一个完整的破孔补片,将其缝合并转换为破孔面如图4所示,接着将剩余的破孔面补齐。
(10)将型腔设为工作部件,在侧抽芯的部位设置一个方块,该方块必须大于侧抽芯的部位,将该方块去型腔求交,得到侧抽成型零件,并在其四边创建圆角,与型腔求差。得到一个安装侧抽芯机构的孔,最终结果如图5所示。
2 半自动分模
半自动分模指的是不需要对塑件初始化,借助于Mold Wizard中分型管理器和注塑模工具来得到分割面,在利用建模的其他工具进而分割模仁得到型芯型腔的方法。它的步骤和自动分模有一部分是相同的,在使用半自动分模时是在部件中直接完成,因此可以从全自动分模步骤5开始直到步骤8,接着参看下面的步骤:
打开分型管理器,显示出型腔区域面、分型面、破孔面,将这3个面缝合为修剪型腔的工具面,将其隐藏;显示出型芯区域面、分型面、破孔面,将这3个面缝合为修剪型芯的工具面,将其隐藏。
利用方块体工具创建出两个模仁毛胚,用创建的型腔工具面和型芯工具面分别修剪出型腔和型芯。
在型腔侧抽芯的位置使用与全自动分模步骤10一样的方法创建出侧抽芯部分,最终分模结果如图6所示。
3 手动分模
手动分模指的是不需要借助分型管理器,而仅仅利用建模的工具对模仁进行强制性分模的方法,具体步骤如下。
利用创建方块和拉伸工具分别创建该塑件需要修补破孔方块体。
将创建好的4个方块体复制至第10图层,将塑件体复制至第11图层,并将原来的方块体与塑件体合并。
创建一个尺寸合适的模仁毛坯,利用步骤2中合并好的实体与模仁毛坯进行求差得到一个具有成型腔的模仁毛坯。
利用拉伸工具拉伸出分型面,利用N边曲面工具将该分型面内部补好,再将他们缝合成一个拆分模仁的工具。
利用拆分体,将步骤3中的模仁分割开,并将型芯被多拆分出来的一部分实体与型芯主体合并。显示第10层的体,将第10层的体除了侧抽芯其余的体与型芯合并,将侧抽芯的体与型腔合并。
在型腔侧抽芯的位置使用与全自动分模步骤10一样的方法创建出侧抽芯部分。
4 结语
根据鼠标下盖的分模分析,对这3种分模方法进行总结归纳:
全自动分模:Mold Wizard的工具是UG软件提供的一个专门针对注塑模设计的工具,它的存在无疑对模具设计提供很大的帮助,但是由于全自动分模是建立在装配组件的模式下,模具上的每一个零件都必须生成一个装配组件,增加了设计对软件操作的难度,装配组件很多,会让设计者失去头绪,因此企业一般很少采用全自动分模的方法。
半自动分模:半自动分模是建立在全自动分模的基础上,它提取了全自动分模的优点并且与建模的工具相结合,可以在建模和Mold Wizard的工具间自由的选择,大大提高了分模的灵活性,并且它是在部件中完成,更能直观地贴近设计者,因此半自动分模广泛应用于企业现场分模。
手动分模:手动分模舍弃了Mold Wizard的工具,它也是在部件中完成,分模直接运用建模的工具对模仁强制性分模。一般适用于复杂的塑件分模,例如需要创建哈夫块成型塑料水龙头等等。
参考文献
[1]云杰漫步多媒体科技CAX设计教研室.ug nx 6.0中文版模具设计[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]李丽华,郑少梅.UGNX6.0模具设计基础与进阶[M].北京:机械工业出版社,2009.
UG注射模模具设计 篇5
（2013届）
题 目 热流道注射模系统设计及故障问题
解决方案
实习单位 浙江阿诺立注塑科技有限公司
实习岗位 热流道设计学徒 专业班级 机械制造与自动化10-2班 学生姓名 余伟洪
指导教师 解卫华
2013年 4 月 29 日
目录
目录.............................................................................................................................................1 热流道系统组成和设计制造..............................................................................................2 热流道系统设计..................................................................................................................2.1 喷嘴系列..................................................................................................................2.1.1 点浇口..........................................................................................................2.1.2 大浇口..........................................................................................................2.1.3 针阀式..........................................................................................................2.2 分流板结构及加热方式..........................................................................................2.2.1 加热棒式加热..............................................................................................2.2.2 加热片式加热..............................................................................................2.3 热分流板的流道加工方式......................................................................................2.3.1 传统的深孔钻加工流道..............................................................................2.3.2 CNC加工流道，扩散焊连接.....................................................................3 热流道注射模设计程序......................................................................................................4 加工与安装........................................................................................................................4.1 加工阶段................................................................................................................4.2 热咀进行安装时应注意事项................................................................................4.3 安装热分流板........................................................................................................4.4 针阀式系统的安装注意事项................................................................................5 热流道的维护....................................................................................................................5.1 加热圈的维护........................................................................................................5.2 咀芯的维护(当在生产中出现堵塞咀芯时).........................................................6 热流道模具常见故障及解决方法....................................................................................7 总结评价............................................................................................................................致 谢.........................................................................................................................................参考文献....................................................................................................................................●实际成果...............................................................................................................................台州科技职业学院毕业设计（论文）
验与模具生产企业合作，确保热流道注射模生产的质量和效益。专业公司与模具制造企业的合作关系，大致有3种情况。第一种情况是从塑料制品的造型开始，由模具企业造型后，交给公司用Moldflow软件进行流动分析。进行浇注系统的分析和设计决定浇口的数目和位置，确定流道直径，从而设计和选择主流道喷嘴、流道板、喷嘴及温度控制系统。设计完成后请模具制造企业调整再确认。第二种情况是模具设计者已确定热流道系统，并提供有关资料和图纸，征求热流道专业公司意见。专业公司借助经验分析和专业软件，辅助确定热流道浇注系统。双方协商选定热流道装备，按顺序供货，并提供安装维修等服务第三种情况是模具制造企业要求将冷流道模具改造成热流道模具。专业公司要求提供模具生产图纸，分析评评估设计热流道系统。双方协商确认后，选择和设计热流道装备。供货后提供安装、调试和维修服务。现今，欧洲有25%的注射模具、美国有17%的注射模具都应用了热流道技术。专业公司与模具企业合作应用和发展热流道技术具有良好的前景。如下图热流道系统塑料注塑模结构所示
图1 热流道塑料注塑模结构
①航空插 ②内角螺丝 ③喷嘴 ④⑤上下垫片 ⑥中心定位销 ⑦主浇口 ⑨防转销 ⑩分流板
台州科技职业学院毕业设计（论文）
图2 点浇口喷嘴
①主体 ②③热电偶 加热圈 ④保护套 ⑤嘴尖 ⑥卡簧 ⑦嘴帽 ⑧螺丝 2.1.2 大浇口
1.单点普通大浇口
是一款流量大换色能力极佳的喷嘴,它可加工浇口前端，以满足型腔及水口要求。适用于结晶性及低流动性塑胶配件互换性好.1.热喷嘴单点普通大浇口适用于进胶口在斜面上的产品2.热喷嘴单点普通大浇口适用于流动性较差的塑料3.热喷嘴单点普通大浇口可直接换色4.浇口司和热咀分体构造,便于更换5.模具不需热处理，经过热处理的浇口司可延长使用寿命6.标准化的浇口司，更换容易7.浇口司到热咀发热丝较近，有利于热传导
2.多点普通大浇口
是一款流量大换色能力极佳的喷嘴,它可加工浇口前端，以满足型腔及水口要求。适用于结晶性及低流动性塑胶配件互换性好.1.多点大水口适用于进胶口在斜面上的产品2.多点大水口适用于流动性较差的塑料3.可直接换色4.多点大水口浇口司和热咀分体构造,便于更换5.模具不需热处理，经过热处理的浇口司可延长使用寿命6.多点大水口标准化的浇口套，更换容易7.多点大水口浇口司到热咀发热丝较近，有利于热传导 8适合大型塑件,如保险杠、仪表板等.3.新型大浇口
是一款流量大换色能力极佳的热喷嘴,它可加工浇口前端，以满足型腔及水口要求。适用于结晶性及低流动性塑胶配件互换性好.1.热喷嘴新型大浇口废料比普通大浇口废料小,易节省原料.,适用于进胶口在斜面上的产品2.热喷嘴新型大浇口适用于流动性较差的塑料3.热喷嘴新型大浇口可直接换色4.热喷嘴新型大浇口浇口司和热咀分体构造,便于更换5.模具不需热处理，经过热处理的浇口司可延长使用寿命6.热喷嘴新型大浇口标准化的浇口套，更换容易7.热喷嘴新型大浇口浇口司到热咀发热丝较近，有利于热传导 8.新型大浇口适合大型塑件,如保险杠、仪表板等.4.超短型大浇口
台州科技职业学院毕业设计（论文）
多点针阀式热流道系统,产品适合多腔使用,具有全流道平衡设计,已经成功在汽车、家电、包装类模具得到广泛的应用,针阀式热流道系统使用的阀针硬度HRC60-62,表面镀钛,具有不粘料,高耐磨性, 连续使用可达100万模次以上,多点针阀式热流道具有封浇好、换色快、产品美观、多腔使用等一系列优点.3.多点顺序控制针阀式
多点顺序针阀式热流道系统,阀针采用电磁阀顺序气压或液压控制,速度快,精度高.产品适合大型塑件模具,解决产品融接线而设计的一款高精度产品,在大型塑件注射时,产品有融接线,影响产品美观,已无法达到客户的使用要求,利用顺序针阀式热流道系统可解决融接线等一系列影响大型塑件注射的问题,多点顺序针阀式热流道系统具有封浇好、换色快、可调节产品融接线、实现大型塑件低压注射等一系列优点.如下图5 针阀式装配图
图5 针阀式装配图
①②③⑤⑥⑦⑨ O型圈 ④气封 ⑧导向径 ⑩内卡簧
2.2 分流板结构及加热方式
分流板结构有X型、H型、I型、Y型、K型、其它等,在注塑模具热流道系统中，分流板是热流道系统的中心部件，它将主流道喷嘴传输来的塑料熔体经流道分送到各注射点喷嘴。如图6 X型四点热流道系统
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热流道附加固化物，如图8所示
图8 在加热条上添加附加物 优点：热损失较少、加热较充分。缺点：成本较高、更换维修不方便。
b．不加附加物，如MOULD—TIP热流道形式。如图9所示。
图9 在加热条上不添加附加物
优点：热量分布均匀，更换维修方便，成本底。缺点：有少量热散失。2.2.2 加热片式加热
直接在分流板上覆盖一层含发热线的加热片，但因造价高、不能维修，所以不经常使用。如图10所示。
图10 加热片式加热
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置。
（2）确定热流道系统的喷嘴头形式。塑件材料和产品的使用特性是选择喷嘴头形式的关键因素，塑件的生产批量和模具的制造成本也是选择喷嘴头形式的重要因素。
（3）根据塑件的生产批量和注射设备的吨位大小，确定每模的腔数。
（4）由已确定的进料口位置和每模的腔数确定喷嘴的个数。如果成型某一产品，选择1模1件一个进料口，则只要1个喷嘴，即选用单头热流道系统；如果成形某一产品，选择1模多腔或1模1腔两个以上进料口，则就要多个喷嘴，即选用多头热流道系统，但对有横流道的模具结构除外。
（5）根据塑件重量和喷嘴个数，确定喷嘴径向尺寸的大小。目前相同形式的喷嘴有多个尺寸系列，分别满足不同重量范围内的塑件成形要求。
（6）根据塑件结构确定模具结构尺寸，再根据定模镶块和定模板的厚度尺寸选择喷嘴标准长度系列尺寸，最后修整定模板的厚度尺寸及其他与热流道系统相关的尺寸。
（7）根据热流道板的形状确定热流道固定板的形状，在其板上布置电源线引线槽，并在热流道板、喷嘴、喷嘴头附近设计足够的冷却水环路。
（8）完成热流道系统塑料模具的设计图绘制。加工与安装
4.1 加工阶段
如图13所示：①G和
应保持同心；②
和W应保持垂直；③
和
之间应保持同心；④为防止漏胶，封胶位需与热咀高精度配合；⑤对浇口部位进行精密的加工处理，要保持精度和光洁度；⑥热咀开框时要加上膨胀量E；⑦用万能表检测发热装置后方可进行下一步装配。
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4.3 安装热分流板
按以下程序正确计算热喷咀和热分流板的膨胀量，是防止漏胶的重要条件。(1)测量热分流板、钢垫片、钛合金垫片的高度。
(2)然后测量整个为安装热喷咀及热分流板所制作的空间，使尺寸完全达到要求。(3)在工作温度下，热分流板钛合金垫片应高于定模固定板(底板)0．1Omm，空隙的重叠，这个距离通过磨削钢垫块进行调整。
(4)安装钛合金定位片、销钉、摆正分流板，选择适当螺栓规格收分流板于模具。(当固定耳上孔直径为12mm时，选用模具级M8mm的螺栓并加装淬硬垫片)。(5)在所有螺栓上涂上防锈油，便于以后拆卸螺栓，注意紧固耳的作用是为了便于安装，不是为了紧固分流板和替换垫片，故不能将紧固耳上的螺栓过分拧紧，否则加热分流板时可能导致螺栓遭到破坏。
(6)使用定位块或导柱来确保定模固定板(底板)和热喷咀座板的位置。特别是针阀式热咀时面板和定模板必需有定位装置。
(7)热咀上的加热圈、热电偶及分流板发热管需留出接线槽，所有导线最终连接到接线盒，接线盒一般在模具上方。导线不能被绞曲或过分折弯，并采用接线柱或铝盖板进行保护。
(8)装配前，用溶剂清洁分流板，去掉保护油。
(9)在热喷咀上面涂上红丹，装上热分流板，检查密封环(如果需要)，检查热喷咀是否全部都与热分流板接触。(1O)在热喷咀上装配“0”型密封圈。
(11)检查定模固定板(底板)和主进料咀发热圈之间是否有接触，检查模具定位环与主进料咀之间的间隙(不要太大，保持0．4mm就可以)。(12)为热分流板、加热圈、热电偶接线，进行最后检查。(13)接线时防止触电，接线工作需要专业人员完成。
4.4 针阀式系统的安装注意事项
(1)安装阀针导向衬套、钢垫片、钛合金垫片。阀针导向衬套装入热分流板座孔
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热流道的维护 5
5.1 加热圈的维护
用万用表检查发热圈的功率及热电偶有无损坏，若须更换，请按以下步骤进行：(1)从模具上卸下热半模。
(2)卸下定位环(定位环的另一作用是固定热喷咀)。
(3)用M3mm螺钉装在起吊孔上，取下热喷咀，注意发热圈不能被挤压。(4)卸下卡环和发热圈隔热罩。
(5)握住热喷咀头部，顺时针旋转、转向、外拉动加热圈使其逐步脱离热喷咀。(6)安装新加热丝时，发热圈应尽量与热喷咀主体贴紧，发热圈前端应到达热喷咀内芯前端环槽主体。
(7)顺时针方向转动加热圈，使其向热喷咀头部移动，确保加热丝完全到达热喷咀前端，发热圈在热咀上的分布要两端密一些，中间稀疏一些
(8)装上发热圈隔热罩，如果隔热罩比较紧，检查发热圈是否安装到位。(9)装上卡簧。
(10)检测发热圈的标准电阻值并算得功率(发热圈上刻有标准功率)，检测热电偶的电阻值(为0或较小电阻)。
5.2 咀芯的维护(当在生产中出现堵塞咀芯时)(1)非常小心地用一根细金属丝剥出堵塞物质，确保不能损坏咀芯和浇口。(2)如果上述方法不能奏效，则从模具取出热喷咀。(3)卸下卡环和发热圈外罩。(4)用三爪卡盘夹住热咀后端部。(5)加热热咀至塑(6)卸下咀头。
(7)卸下咀芯，注意不能划伤和损坏相应的零件。
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安装大规格喷嘴，加大熔胶口出料口，清除堵塞物。(6)热喷嘴不能正常工作。
原因：加热丝或热电偶有问题，热喷嘴堵塞，热喷嘴膨胀量计算不对。解决方法：检查、更换加热丝，检查、更换热电偶，清洁热喷嘴，重新计算热喷嘴的膨胀量。
(7)注塑玻纤材料时嘴尖磨损太快。原因：嘴芯材料太软。解决方法：换成硬质合金嘴芯。(8)浇口痕迹过大。
原因：浇口过大，选用的热喷嘴类型不正确，浇口轮廓加工不正确。解决方法：减小浇口，选择合适的热喷嘴类型，检查浇口加工轮廓。(9)浇口冷却太早，或在加工周期中间即开始冷却。
原因：熔体温度不够，浇口太小，浇口冷却过量，热喷嘴与定模直接接触面积过大，浇口轮廓不正确或类型不正确。
解决方法：加高热流道温度，改大浇口，加高模温，改善热咀与定模接触面积。(10)在制品浇口对应处出现云纹。
原因：模具过冷，熔体温度不够，流道中有冷料块。解决方法：提高模具温度，提高熔体温度。(11)制品中存在冷料块。
原因：选用的热喷嘴类型不正确，热喷嘴嘴头过冷。
解决方法：选用正确热咀，加工冷料槽，确保热喷嘴头部与模具的接触面积最小。(12)从嘴芯、嘴头处偶尔挤出冷料斑。
原因：热喷嘴头部热损失过多。
解决方法：减少头部直接接触面积到最小。(13)气缸不工作。
原因：无空气、液压油进入气缸内，气动、液压系统卡住，系统压力不足；缸体、热分流板、热喷嘴不同心，定模固定板积热过多；定位套漏胶。
解决对策：检查管路、泵是否有泄漏、堵塞现象，检查缸体及活塞配合，检查进给管路是否过度弯曲，活塞及阀针是否灵活。调整缸体、分流板、热咀的同心度
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而不存在流动死角，b．在不影响塑件质量情况下，适当提高料温，避免 浇口过早凝结。
c．适当增加热流道温度，以减小内热式喷嘴的冷凝层厚度，降低压力损失，从而利于充满型腔。(20)漏料严重。
主要原因：密封元件损坏，加热元件烧毁引起流道板膨胀不均；喷嘴与浇口套中心错位，或者止漏环决定的熔体绝缘层在喷嘴上的投影面积过大，导致喷嘴后退。解决对策：
a．检查密封元件、加热元件有无损坏，若有损坏，在更换前仔细检查是元件质量问题、结构问题，还是正常使用寿命所导致的结果。
b．选择适当的止漏方式。根据喷嘴的绝热方式．防止漏料可采用止漏环或喷嘴接触两种结构。在强度允许范围内，要保证喷嘴和浇口套之间熔体投影面积较小，以防止注射时产生过大的背压是喷嘴后退。采用止漏方式时，喷嘴和浇口套直接接触面积要保证由于热膨胀造成的两者中心错误时，也不会发生树脂泄露，但接触面积也不能太大，以免造成热损失过大。（21）热流道不能正常升温或者升温时间过长
主要原因：导线通道距离不够，导致导线折断，装配模具是导线相互交叉发现短路、漏电等现象。
解决方法: 选择正确加工和安装工艺，保证能安放全部导线，并按规定使用耐高温绝缘材料，定期检测导线破损情况。（22）换料或换色不良
主要原因：换料或换色的方法不当;流道设计或加工不合理导致内部存在较多的滞留料。解决对策：
(1)改进流道的结构设计和加工方式。设计流道时，应尽量避免流道死点，各转角处应力求圆弧过渡。在许可范围内，流道尺寸尽量小一些，这样流道内滞留料少、新料流速较大，有利于快速清洗干净。加工流道时，不论流道多长，必须从一端进行加工，如果从两端同时加工，易造成孔中心的不重合，由此必然会形成滞留料部位。一般外加热喷嘴由于加热装置不影响熔体流动，可以较容易地清洗
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致 谢
在设计过程中为本人做出指导的解卫华老师等，从课题的选择以及后来的制作，都付出了辛勤的汗水，特别是解卫华老师，在设计过程中给予我很大的帮助，在论文的写作和措辞等方面他也总会以“专业标准”严格要求我，从选题、定题开始，一直到最后论文的反复修改，解老师始终认真负责地给予我深刻而细致地指导，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励我的毕业论文才能够得以顺利完成。
参考文献
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1、行万里路，读万卷书。
2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。
3、读书破万卷，下笔如有神。
4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文
5、少壮不努力，老大徒悲伤。
6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿
7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。
8、读书要三到：心到、眼到、口到
9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。
10、一日无书，百事荒废。——陈寿
11、书是人类进步的阶梯。
12、一日不读口生，一日不写手生。
13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基
14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游
15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德
16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿
17、学习永远不晚。——高尔基
18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。——刘向
19、学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子
20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。——培根
UG注射模模具设计 篇6
1 打印机支架钣金件设计
打印机支架钣金件设计如图1。
打印机支架钣金设计步骤如下:新建零件模型及设置首选项;创建垫片;创建安装孔(2个);创建凹坑;创建折弯特征(一次折弯);创建Z折弯特征(二次折弯);创建Z折弯特征(二次折弯);创建倒角特征。
2 工序安排及打印机支架多工位级进模设计
2.1 工序安排
打印机支架需要7个工位来完成,如表1。
2.2 打印机支架多工位级进模设计
(1)特征识别:对钣金零件的一些特征进行识别,并将零件的某些特征分类为某种冲压工序。系统成功识别出所有的特征,并可全部展开的方式创建毛坯。
(2)初始化项目和特征前处理
初始化项目:产生各种文件,文件以树的方式进行组织。
特征前处理:将弯曲、冲孔等特征进行分类,通过分类可以确定该零件所需要的冲压工艺。
(3)创建毛坯:将钣金件零件全部展开得到毛坯。
(4)毛坯布局:即排样,它直接关系到成本、材料利用率以及模架结构合理性等方面,螺距为70mm,宽度为60mm。如图2。
(5)草绘废料曲线:草图的长度要超出毛坯边界,系统根据创建的曲线和毛坯边缘创建废料。
(6)创建废料:废料设计可指定如何冲出废料,需要创建导正孔以帮助条料在模具中的定位以及传送,所有废料都是片体:抽取整块废料;创建冲导正孔废料;将整块废料拆分为5块小的废料;移除不需要的废料(成形凹坑)。如图3。
(7)创建条带布局:在创建级进模之前必须进行工序排样。
(1)初始化条带:按工序,该零件需要7个工位来完成,总工位数为7。(2)分配工艺,将工序特征(冲孔、成形凹坑、冲废料、折弯等)分配到各工位上。(3)仿真,模拟钣金件的成形过程(冲导正孔、冲安装孔、成形凹坑、冲废料、折弯、Z折弯、冲裁体废料)。工序排样仿真如图4。
(8)创建模架:模架由一系列标准件组成,包括板、导向部件和螺钉等。目录选DB_UNIVERSAL2,类型选9PLATES,规格选6020,冲头行程GAP2=30mm,9块模板分别为上模座、凸模垫板、凸模固定板、冲头导板、卸料板、凹模固定板、凹模垫板、下模座、垫脚。如图5。
(9)创建冲头
(1)创建导正孔冲孔冲头:(a)创建冲头;(b)创建镶块;(c)创建废料孔。(2)创建安装孔冲孔冲头(共2个):(a)创建冲头;(b)创建镶块;(c)创建废料孔。(3)创建成形凹坑冲头:(a)创建凹坑冲头;(b)创建凹坑镶块。凹坑有两个曲面,上部曲面用于创建凸模,下侧曲面用于创建凹模。(4)创建废料冲头(共4个):(a)创建冲头;(b)创建镶块;(c)创建废料孔。(5)创建90°折弯冲头:(a)创建折弯冲头;(b)创建折弯凹模镶块。(6)创建Z折弯冲头(共2个):(a)创建Z折弯冲头;(b)创建Z折弯凹模镶块。(7)创建冲裁体废料冲头:(a)创建冲头;(b)创建镶块;(c)创建废料孔。
(10)创建螺钉:自定义冲头(废料冲头)需要使用螺钉安装在模板上。PLATE_HEIGHT及HEAD_RELIEF两个尺寸需定义,共5个。所有的冲头、镶块、废料孔、螺钉如图6。
(11)创建让位槽:在模板上切一个槽用于容纳上一个工序产生的冲压特征,如弯曲特征。(1)创建折弯特征让位槽。(2)创建Z折弯让位槽。共7个。
(12)创建浮升销:用于条料的导向以及顶起。浮升销在级进模中不但能起顶起(托料)作用,还能起导向作用,共4个。
(13)创建导正销:用于自动送料的级进模定位。条料是利用装在模具上送料器来完成自动送料的,它能调整模具的任意步距(本级进模步距设置为70mm),条料位置的导正,是通过浮升销的定向和导正销插入条料上的导正孔精确定位来完成的。导正孔在条料的第一工位冲出,导正销的位置在第二、五工位,由于条料宽度尺寸较小,采用单排导正,共2个。让位槽、浮升销、导正销如图7。
(14)创建切减特征:型腔设计用于在模板上切出螺钉孔、冲头安装孔、让位槽等特征。切减后的级进模结构如图8。
(15)创建BOM:用于创建物料清单。
(16)创建零件图和孔表。
(17)创建装配图。
3 结语
级进模向导(PDW)是UG软件的一个重要功能模块,PDW提供了毛坯布局、废料设计、工序排样、标准件设计、模架设计、冲裁设计、镶块组设计、让位槽设计、型腔设计等功能。PDW能自动执行级进模的设计和细化工作,使用PDW可以极大地提高级进模设计效率。
摘要：级进模向导(PDW)是UG软件的一个重要功能模块,PDW提供了毛坯布局、废料设计、工序排样、标准件设计、模架设计、冲裁设计、镶块组设计、让位槽设计等功能。打印机支架按工序设置了冲导正孔、冲安装孔、成形凹坑、冲废料、折弯、Z折弯、冲载体废料7个工位,完成全部工位后,便可得到一个完整的冲压成品制件。PDW能自动执行级进模的设计和细化工作,使用PDW可以极大地提高级进模设计效率。
关键词：UG,打印机支架,多工位,级进模,设计
参考文献
插座面板注射模设计 篇7
图1所示为插座板盖零件图。该塑料制品的整体外形呈T型形状, 作为电源插座的配件, 与底座部分装配后进行使用。该插座面板的长宽均为70mm, 厚度为3.52mm。产品底部带有四处倒扣的凸起。根据该产品的使用特点要求产品在成型后外表面无凹陷、无气泡、无缩孔、不发生变色和翘曲变形以及不产生熔接痕等缺陷。
综合以上产品的形状特征和使用要求, 故产品的材质采用PVC (聚氯乙烯) ;模具设计时采用斜顶机构来完成扣位的成型和抽芯, 同时顶出产品。由于塑件成型时冷却过程中会产生收缩, 产品有可能会紧箍在凸模或成型型芯上, 增加脱模难度。为了便于制品从模具中顺利脱模, 防止由于脱模力过大而顶坏塑件, 在与脱模方向平行的塑件的内外表面上应设计合理的脱模斜度。考虑以上因素, 该产品在设计中内外表面均采用1°的脱模斜度。
2 模具结构的设计
根据插座面板的结构特点以及生产批量和使用条件的要求, 所设计的模具结构采用了一模四腔的平衡式布置形式、侧浇口进料、斜顶机构顶出的结构形式, 模具装配图如图2所示。
2.1 分型面设计
塑料制品在模具中成型后, 要将其从模具中取出来, 通常塑料制品从模具的动模和定模的接触面处取出。模具上用来取出制品和浇注系统产生的冷凝料的可分离的接触表面 (常设计在动模和定模的接触处) 称为分型面。由于该塑件属于薄壁浅型腔类制品, 根据分型面选取设计原则, 插座面板上分型面的选取只能是沿着塑件的边缘且在塑件的最大截面处, 分型面示意图如图3所示。模具的分型面设计位置与塑件的分型面位置选择保持一致, 也选择在塑件的最大截面并沿塑件的边缘处。
1.导套2.导柱3.斜顶杆4.顶杆5.定位环6.定模镶件7.动模镶件8.螺钉9.定模座板10.浇口套11.A板12.B板13.斜顶滑座14.顶杆固定板15.C板16.顶板17.动模座板18.复位杆
2.2 型腔与流道的布置
考虑到塑件上有两两对称的四处侧扣, 如图1中C、D两处位置所示, 结构尺寸如图4所示。结合模具设计的特点和保证生产效率的需要, 因此该模具中采了一模四腔的结构设计。结合制品的形状特点和尺寸大小, 同时考虑平衡式和非平衡式进料方式的优缺点以及对模具和制品的影响, 模具的设计方案采用了平衡式的进料方式, 分流道的截面形式则采用了圆形截面。该模具中的主、次分流道截面尺寸分别设计为准5mm、准4mm, 浇口采用了侧浇口这种标准的浇口形式 (如图2所示) 。
2.3 脱模机构与冷却系统的设计
模具中的脱模机构在设计时常使用顶杆顶出机构, 由于插座面板上有两两对称的四处侧扣, 为了方便产品的顶出, 结合产品的结构特征, 该模具中采用了斜顶的顶出结构形式来推出塑件 (如图2所示) 。同时, 为了让浇注系统中的凝料方便地从模具中脱出, 保证模具工作过程正常进行, 模具在分流道上也设置了2根顶杆, 用来增强顶出力, 使凝料和制件一起从模具中脱落。
根据冷却系统的设计原则, 该模具在动模部分和定模部分均采用了循环式冷却形式的冷却系统 (如图2所示) 。
2.4 斜顶机构的设计
塑件上有四处倒扣结构如图4所示, 为了方便脱模, 同时在推出过程中不损坏制件, 注塑时容易封住塑料熔体, 倒扣处的设计如图2所示。
斜顶机构是利用斜顶杆在开模时一方面进行侧向的抽芯动作, 另一方面同时顶出制件。这类侧向分型抽芯机构的特点是结构紧凑, 动作安全可靠, 加工制造方便。
2.5 模架的选择及排气结构
考虑模具的加工制造成本, 该模具采用了龙记标准模架, 其型号为CI 2525-A50-B50-C80。模架中的定模板和动模板采用了开框结构设计。模具的型腔部分采用了定模型腔镶件和动模镶件、型芯等零件组成, 以便于成型零件的加工制造和使用磨损后的维修。模具的排气结构考虑型腔的容积空间大小, 并考虑模具的成型零件的设计方案, 该模具采用了分型面间隙及推杆与镶件间的间隙、成型零件间的间隙来进行排气。间隙的大小控制在0.03mm以内, 以不超过塑料的溢边值为限。
3 模具的工作过程
模具的总体结构如图2模具装配图所示。当塑料制品在模具型腔中充分冷却后, 在注射机开模机构的作用下, 模具由A板11与B板12之间打开, 动模部分同时后退, 浇注系统凝料同时从主流道中脱出, 随动模一起与塑件往后运动, 当移动一定距离后, 注射机的顶出系统作用于顶板16, 带动斜顶杆3、顶杆4以及顶杆固定板14向前运动, 斜顶杆3在进行侧向分型抽芯的同时, 又顶动制件, 将制件及浇注系统中的凝料从模具顶出来, 完成模具的脱模过程。
模具合模时, 注射机的顶辊复位, 模具上的顶杆固定板14在复位杆18的复位作用下, 回到成型位置, 同时, 斜顶杆3也回复到成型位置, 动、定模在注射机合模机构的作用下进行锁模, 模具处于完全闭合状态回到成型位置, 进入到下一个工作循环。
4 结语
合理地确定分型面和型腔数, 便于模具中设计侧向分型与抽芯机构, 模具结构紧凑, 模具便于加工制造。经检测, 该模具结构合理, 能满足生产实际需要。
参考文献
[1]塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册[M].北京:机械工业出版社, 2002.
[2]屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社, 2005.
管接头注射模设计 篇8
图1所示塑件为管类零件之间的管接头。材料采用的是增强聚甲醛 (POM+30%GF) 。聚甲醛性能:表面光滑, 有光泽, 表面硬度大, 吸水率低, 刚性好, 韧性好, 弯曲强度, 耐疲劳性强度高, 良好的滑动性, 耐磨性非常优异, 电性能优良, 尺寸稳定性好, 产品的尺寸精度高。玻纤的加入使制品的刚性和高温机械性能大大提高, 同时, 线膨胀系数、成型收缩率及蠕变性能降低, 从而提高了产品的尺寸稳定性, 扩大了POM的使用范围, 且保持了POM原有的耐磨性、耐疲劳性和耐药性。
该制件总体形状为圆筒形, 塑件为内外螺纹接头, 外侧壁有一段外螺纹 (1.4375-16UN-2A) , 内侧壁有一段内螺纹 (Tr30x1.6) , 均要求与接头配合良好。设计时对模具结构设计和脱模方式要求较高, 本设计的难点是总体模具结构的设计和内外螺纹的成型设计, 同时还要兼顾考虑冷却系统的设计。
2 模具总体结构的设计
2.1 模具分型面的选择
该制件为壳体类零件, 拐角处都是圆弧过渡。考虑内螺纹的脱模问题, 选择垂直于轴线的截面作为分型面, 同时考虑到脱螺纹的止转, 以及模具制造的问题, 应将带有三个槽的φ41.5×2.5mm的凸缘设计在动模上, 以保证脱螺纹的止转问题, 便于成型后的脱模。综上所述, 确定该塑件的分型面如图2:
2.2 确定型腔的数量及流道方式
考虑该制件大批量生产, 本塑件在注射时采用“一模四腔”。塑件的外螺纹采用哈夫块的形式, 因此四个型腔应排成一行。考虑到动模设置滑块的问题, 为了便于加工及顺利脱模, 因此将分流道设置在定模, 并且选用截面形状为半圆形分流道, 并且采用圆弧过渡的流道, 因此将分流道设计成S型, 综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素, 拟采取如图3的流道及型腔布局方式:
2.3 抽芯机构设计
该塑件包含内外螺纹, 这会阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此须设置脱螺纹机构, 外螺纹采用了斜导柱抽芯机构, 内螺纹采用齿轮脱螺纹的形式。
A、斜导柱抽芯机构 (外螺纹)
(1) 确定抽芯距
因该塑件侧向分型时采用二等分侧滑块
S抽>R-
由产品图可得外螺纹的最大外径R=20.75mm, 最小内径r=13.5mm, 故抽芯距S抽取10mm。
(2) 确定斜导柱倾角
斜导柱的倾角是斜抽芯机构的主要技术数据之一, 它于抽拔力以及抽芯距有直接关系, 一般取α=15°-20°, 因此选择α=18°。
(3) 滑块与导滑槽的设计
(1) 滑块的形式
考虑到模具采用一模四腔的结构, 因此侧型芯须成型四个外螺纹, 同时也作为型腔成型制件的外侧壁, 因此见侧型芯与滑块做成整体式结构。
(2) 滑块的导滑方式
为了确保滑块可靠地抽出和复位, 保证滑块在移动过程中平稳, 上下窜动和卡死现象, 滑块与导滑槽必须很好地配合和导滑。滑块与导滑槽的配合一般采用H8/f7, Ra=0.4μm。
(3) 滑块的导滑长度和定位装置设计
由于侧抽芯距较短, 故导滑长度只要符合滑块在开模时的定位要求即可, 滑块采用弹簧及钢球的定位方式。
B、齿轮脱螺纹机构 (内螺纹)
因塑件内壁有一螺纹, 故需设计脱螺纹机构, 考虑到制品的批量生产, 因此采用模外独立驱动螺纹型芯转动的机动脱螺纹机构, 即由模外独立驱动带动链轮, 再由链轮带动主动齿轮, 同时由主动齿轮带动螺纹型芯的转动来脱模。设计过程中, 利用三个中间过渡齿轮保证了内螺纹的旋向一致性。如图4所示
2.4 型腔的结构设计
根据上述型腔的布置及分型面的选择可知, 制品的外螺纹成型在滑块上, 凸缘部分则成型在动模板上, 考虑加工的难易程度和材料的价值利用等因素, 设计时成型凸缘及以下部分的型腔采用镶块的结构, 根据以上分流道与浇口的设计要求, 分流道设置在定模板上, 浇口设置在型腔镶块上, 该镶块的材料选用S136, 热处理HRC50~55, 型腔部分用电火花精加工。成型外螺纹的滑块采用整体式, 材料为S136, 热处理HRC50~55, 镶块和滑块结构示意图如图5、图6:
2.5 型芯的结构设计
考虑到制品的脱模问题, 因此将型芯设计成两段, 定模上的型芯成型φ27±0.05mm的孔, 动模上的型芯则成型内螺纹及φ29±0.1mm的孔, 模具设计时应考虑冷却系统的布置问题, 因在型腔上设置了水道, 为使制品冷却均匀, 型芯上也需设置水道, 其结构形式如下 (如图7、图8) :
1.动模座板2.垫块3.内六角螺钉4.齿轮支承板5.齿轮6.键7.支承板8.弹簧9.动模板10.楔紧块11.型芯固定板12.内六角螺钉13.斜导柱14.钢片15.定模座板16.导套17.导柱18.定模型芯19.定位圈20.浇口套21.内六角螺钉22.密封圈23.内六角螺钉24.滑块25.导滑条26.内六角螺钉27.导滑条固定块28.镶块29.上压板30.下压板31.套筒32.轴承33.陶瓷密封圈34.陶瓷密封圈35.内门角螺钉36.水路板37.键38.紧定螺钉39.对中块40.轴承41.链轮42.紧定螺钉43.轴44.紧定螺钉45.齿轮46.键47.螺纹型芯48.铜管49.内六角螺钉50.内六角螺钉51.限位螺钉
2.6 总装配设计 (图9) :
3 模具工作过程
总装配图如图9所示, 模具的工作过程:注塑机合模工作后, 熔融塑料通过喷嘴进入模具的浇口套20, 并最终进入模具型腔, 经保温保压冷却后, 注塑机进行开模动作。动模往后移动, 在弹簧8的作用下, 动模板8与镶块28紧贴着定模滑块, 此时动模板8与支承板7分离出现第一分型面。与此同时, 通过链轮41的传动下, 实现螺纹型芯47与塑件及定模型芯18分离。在限位钉的作用下第一分型面分离结束, 此时型芯固定板11与动模板9实现分离, 滑块24在导柱13的作用下往两侧运动, 最后通过定位弹簧定位。通过这一系列的动作实现塑件的脱模。待塑件脱落后, 动模往前运动, 在斜导柱13的复位作用下实现第二分型面的合模。动模继续向前运动, 实现第一分型面的合模。这就是注塑机合模的一个工作回合结束。
4 结束语
该模具开发已获得成功, 现正大批量生产, 它的成功开发, 给我们的启示是:企业必须加大知识生产力度, 关出高技术含量、高附加值的塑件。面高技术含量、高附加值的精密模具, 是所有一切的前提和根本。
摘要：通过对内外螺纹接头的结构特点和成型工艺的分析, 阐述了该制件的模具设计思路。该模具采用一模四腔的结构形式, 主要特点为同时具备内外螺纹抽芯, 成型内螺纹采用齿轮驱动自动脱螺纹机构, 外螺纹采用哈夫块成型, 并用斜导柱驱动脱模。
关键词：塑料模具,成型工艺,螺纹抽芯
参考文献
自行车灯卡注射模设计 篇9
关键词：注射模,滑块侧抽芯,Moldflow
0 引言
近年来, 人们提倡健康、接触自然的健身热潮, 很多人选择了骑自行车运动健身, 运动型自行车得到人们的青睐。各种反光灯、闪光灯成为运动型自行车必不可少的装备。塑料灯卡普遍应用于灯与自行车的链接, 不仅具有良好的力学性能, 而且外形美观, 可以满足人们的环保和审美的要求。
1 成型工艺分析
最常见的灯卡如图1所示。外形尺寸为32 mm×23 mm×22 mm, 采用尼龙材料成型, 尺寸精度要求高, 要求外表面光滑、美观, 无脱模划痕、缩痕、顶白等缺陷, 且与灯的组装要简便、牢固。
由塑件的结构可知, 需要设计三处水平侧抽芯。成型方案是将塑料件水平放置, 见图2, 由斜导柱将滑块沿不同方向抽出, 顶出方式为顶杆顶出。优点是模具结构简单, 易加工, 后期维护方便;缺点是型芯、滑块组件多, 模具使用寿命短。
2 模具设计
2.1 浇口的设计
为改善熔料的流动性, 达到满意的充模效果, 首先采用Moldflow软件对塑件成型过程进行模拟, 如图3所示。通过Moldflow软件分析可知, 选择颜色最深的地方, 浇口位置最佳, 但是这样选取使得模具结构难度增加, 模具成本加大。为了满足模具结构简单、降低成本的要求, 同时也利于滑块的动作, 故选择塑件侧面做浇口的位置。
根据Moldflow软件分析的模具结构特点及注塑生产的要求, 同时根据尼龙具有的良好弹性特性, 故模具采用潜伏式浇口, 见图4。
浇注系统具有流程短、压力传递均匀、熔料流动平稳、填充同步、排气顺畅的特点;浇口截面积小, 不会损伤塑件外表面;开模时即可自动切断浇口凝料, 提高了注射效率。
2.2 滑块机构的设计
如图5, 滑块采用分体式结构, 即将成型侧型芯镶嵌在侧滑座上, 采用贯通的圆柱销从型芯中坚穿过, 如图中的侧型芯6和侧滑座3, 这样便于加工和后期的维修。
1.动模板2.锁紧块3.侧滑座4.限位螺钉5.动模型芯6.侧型芯7.圆柱销8.斜导柱
为了确保滑块的平稳移动, 侧滑块的导滑形式采用T型槽结构, T型槽结构采用整体式, 由T字铣刀直接加工完成, 完成后, 经过手工修研后确定实际尺寸, 再加工侧滑座与导滑槽配作。
为了确保滑块的滑出距离, 再次合模时斜导柱准确进入侧滑座的斜孔, 在动模板1上设计安装限位螺钉。
为了确保在注射时侧滑块不发生移动, 在定模板上设计锁紧装置。
2.3 模具结构
根据成型工艺方案, 模具设计为斜导柱侧抽芯模具。见图6, 模具为两板式结构, 一模两腔, 模具结构简单, 动作顺畅, 无运动干涉。模具型芯、侧型芯、镶件采用预硬模具钢NAK80。
注塑机经过注射、保压、冷却后开模, 动模部分随注塑机动板一起后退, 开模力使斜导柱和侧滑块的斜孔做相对运动, 由于侧滑块和动模板与导滑槽的精密滑配合, 故驱动滑块向外侧移动, 当移动抽芯距的距离后, 完成侧抽芯和开模的动作。
1.定模板2, 9, 17.侧型芯3, 10, 18.侧滑座4.动模板5.动模支撑板6.垫铁7.动模座板8.定模座板11.锁紧块12.型芯镶件13.定模型芯14.动模型芯15.顶杆固定板16.顶杆推板19.斜导柱
3 结语
自行车灯卡注射模不仅结构合理、简单, 动作平稳、可靠, 而且自动化程度高, 极大地降低了工人的劳动强度。滑块、型芯采用组合形式, 便于加工和后期的维护。
参考文献
支撑板注射模的设计 篇10
如图所示为支撑板的三维视图, 材料为PVC, 精度等级为一般精度 (5级精度) , 生产批量为大批量。
2 设计说明书
2.1 产品工艺性分析
零件壁厚基本均匀, 所有厚度都大于塑件的最小壁厚0.8mm, 注射成型时应该不会出现填充不足现象。塑件侧壁有两个型孔, 故注射成型模应具有侧抽芯机构。
2.2 初选注射成型机的型号和规格
初选额定注射量在125以上的卧式注射成型机型号XS-ZY-125
2.3 注射成型的基本过程
注射成型是把塑料原料 (一般为经过造粒、染色、加入添加剂等处理后的颗粒料) 防入料筒中, 经过加热熔化, 使之成为高粘度的流体-称为“熔体”, 用柱塞或螺杆作为加压工具, 使熔体通过喷嘴以较高的压力注入模具的型腔中, 经过冷却、凝固阶段, 而后从模具中脱出, 成为塑料制品。
2.4 确定模具的基本结构
经过分析可知, 该塑件成型是必须采用侧向外抽芯, 可能适合的模具结构有两种, 即单分型面注射成型模和双分型面注射成型模。
方案一:单分型面注射成型模型腔在定模上;主流道设在定模一侧, 分流道设在分型面上, 开模后塑件和浇注系统流道内的凝料一起留在动模一侧;动模上设有顶出机构, 用以顶出塑料和流道里的凝料, 可能的浇口形式有:直接浇口、侧浇口、扇形浇口、重叠式浇口和潜伏式浇口等。该类模具采用的侧抽芯机构一般是斜导柱抽芯机构 (斜导柱在定模, 滑块在动模) 、斜滑块抽芯机构、弯销抽芯机构和斜导槽抽芯机构。
单型腔注射模的优点:塑件的形状和尺寸始终一致, 如生产的塑件要求很小的尺寸公差时, 采用单型腔注射模具也许更适合;单型腔注射模具只须根据一个塑件调整成型工艺条件, 所以工艺参数易于控制;单型腔注射模具的推出机构、冷却系统和分型面的技术要求, 在大多数情况下均能满足而不必综合考虑;单型腔注射模的制造成本低, 周期短。
方案二:双分型面注射成型模。它从不同的分型面分别取出塑件和流道内的凝料, 又称三板式注射成型模。与单分型面注射成型模相比, 三板式注射成型模增加了一个可移动的中间板 (又名浇口板) 。中间板适用于采用点浇口进料的单行腔和多行腔模。在开模时由于定距拉杆的限制, 中间板与定模板做定距离的分开, 以便取出这两块板之间的流道内的凝料, 而利用推板或者是推杆将型芯上的塑件推出。适合的浇口形式有:直接浇口、侧浇口、扇形浇口、重叠式浇口和潜伏式浇口等。该类模具采用的侧抽芯机构一般是斜导柱在定模, 滑块在动模或者是斜导柱在动模, 滑块在定模的斜导柱抽芯机构, 脱模是还必须有顺序脱模机构, 模具结构比较复杂。多型腔注射模具的优点:对于长时间大批量生产而言, 更为有益, 可提高生产效率, 减低塑件成本;对于大多数小型塑件, 多采用多型腔注射模具。
该塑件为支撑板, 外表有明显的熔接痕迹, 考虑到模具的结构应尽量简单, 成本尽量要低, 故采用侧浇口。
综上所述, 选择单分型面注射模, 侧浇口进料, 采用斜导柱在定模滑块在动模的斜导柱抽芯机构, 并且为推杆一次顶出。
2.5 模具结构方案设计
当所有的型腔不是在同一时间充满的时候, 是得不到尺寸准确和物理性能良好的塑件的。为此必须对浇注系统进行平衡式的布置。模具闭合时模具型腔与型芯相接触的表面叫分型面。为了便于脱模, 分型面的位置应该设在塑件断面尺寸最大的地方。分型面的位置还要不影响该制品的外观。据该塑件的结构特征, 选定水平分型面。注射机喷嘴的直径为4mm, 喷嘴球面半径为12mm, 则有上端直径=5mm, 主流道球面半径=14mm。本模具采用Z型冷料颈, 本塑件的形状较简单, 熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短, 为了便于加工起见, 选用截面形状为矩形分流道。采用截面为矩形的侧浇口, 初选尺寸为5mm×1mm×2mm, 试模时修正。在此, 我们选用最简单的整体压入式浇口套。
该支撑板塑料模采用的是瓣合式凹模, 由凹模型腔和滑块组成。型芯用台阶方式固定。本模具选用推杆一次顶出机构, 选用复位杆复位机构。根据推杆布置许可空间, 每个制品布置8根推杆, 共16根。推杆直径为6mm。采用Z型拉料杆, 公称直径为φ16mm。为确保塑件顶出时能够完全脱模, 顶出距离一定要大于塑件在脱模方向的距离16mm。该模具侧抽芯机构为斜导柱在定模, 滑块在动模的斜导柱抽芯机构, 且其动力源来源于注射机的开模力, 即为机动侧抽芯。抽芯距应该等于成型孔深加上2-3mm, 而成型孔深为4mm。故, S=7mm。因为此模具的抽芯距较小, 故取倾斜角为。考虑到抽拔距不大, 这里的斜导柱直径初步定为Φ16mm。最小开模行程H=S*ctgα=26mm斜导柱工作部分长度=H/cosα=27mm。该模具采用整体导滑槽形式, 导滑槽为“T”型, 开设在垫板上, 滑块和导滑槽之间的导滑部位采用H7/h7或H7/h8的间隙配合。为提高滑块的导向精度, 装配时可对导向槽或滑块采用配磨、配研的装配方法。布置模具的推杆时, 考虑避免推杆和活动型芯的水平投影重合, 以免发生干涉现象。很明显本制品应采用导柱导套机构导向。为了确保动模和定模只按一个方向合模, 导柱的布置按标准模架上的采用等直径不对称布置。为保护型芯不受损坏, 导柱设在动模。因为该零件为小型零件, 一模两腔, 所以利用分型面及推杆之间的缝隙进行排气即可, 不必单独考虑排气方式。因塑料的加热温度对塑件的质量影响较大, 温度过高易于分解 (分解温度为250°) , 成形时要控制模温在50~80℃, 具体措施是布置冷却水管。
2.6 注射机有关工艺参数的校核
2.6.1 注射量的校核
如前所示, 塑件与浇注系统的总体积为32cm3, 远远小于注射机注射量125cm3。
2.6.2 模具安装部分的校核
(1) 喷嘴尺寸SR1
SR2=SR1+1-2mm, 否则, 主流道内的凝料将无法脱出 (SR2为模具主流道始端的球面半径, 直角式注射机喷嘴头多为平面, 模具与其相接触处也应做成平面) 。
(2) 最大、最小模厚 (Hmax、Hmin) Hmin≤H≤Hmax
若H≤Hmin, 又没有合适的注射机时, 可采用加设垫板的方法增大H以解决合模问题;若H≥Hmax, 只能重新设计模具厚度或更换注射机.而该模具的厚度为H=394, 有表2-1所示可知Hmin=200, Hmax=300, 故满足要求。
2.6.3 模具开模行程的校核
模具的开模行程S=塑件的高度+浇注系统的高度+顶件的高度+ (5-10) =16+87+16+8=127mm。
注射机的最大开模行程Sm=300mm>127mm, 故满足要求。
2.7 绘制模具装配图
参考文献
[1]彭建生主编.模具设计与加工速查手册.北京:机械工业出版社, 2005
[2]宋王恒主编.塑料注射模具设计实用手册.北京:航空工业出版社, 1994
[3]王树勋等编.典型模具结构图册.广州.华南理工大学出版社, 2005
[4]章飞主编.型腔模具设计与制造.北京.化学工业出版社, 2003