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挡泥板注射模具设计及制造链缝机粘合机铝合金管件模具定位片Frc

发布时间:2024-01-09 14:29:49 阅读: 来源:消防服厂家
挡泥板注射模具设计及制造链缝机粘合机铝合金管件模具定位片Frc

挡泥板注射模具设计及制造

摘要:本文以挡泥板为例,详细阐述了两板式潜伏浇口注射模具的结构设计要点与工作过程,通过采用典型的型芯结构、多弹簧顶出复位系统,使得模具的使用寿命和可靠性大大提高。经过在实践中不断优化加工工艺、控制加工精度和改进配模技术,从而大大缩短了配模时间和模具的制造周期,提高了劳动生产效率,降低了模具的制 造成本。

一、塑件工艺分析

该塑件如图1所示,材料为ABS,颜色为灰色,每件重202g,长350mm,宽90mm,最大壁厚为 4.5mm,最小壁厚为1.5mm。

该产品成型后要求表面平整光洁,无影响外观的缩印、熔接痕、银丝、分色、缺料、飞边、裂纹和变形等工艺缺陷。挡泥板轮廓与轮胎在周向保证良好均匀间隙。塑件连接处适当加厚,以保证其装配牢固而可靠,但不得有任何干涉现象。

零件的尺寸精度按GB/T14486-MT5级执行,塑件内表面粗糙度为Ra1.6μm,塑件外表面粗糙度为Ra0.8μm。为了便于从注射模内取出塑件和保证塑件表面不被拉伤,将脱模斜度设为1.5°。在塑件的连接处采用适当的圆角过渡,避免塑件产生应力集中和裂纹。为了不影响产品外观,决定采用潜伏浇口进料。

注射成型工艺条件为:收缩率为0.5%。射嘴温度为:一段为200~220℃,二段为220~235℃,三段为205~220℃,四段为190~215℃,五段为180~195℃,注射压力为40~55Mpa,注射时间为3~8s,保压时间3s,冷却时间15~20s,成型周期19~31s。

二、模具结构设计

1.分型面的选择及排气槽设计

考虑到动、定模芯的机加工工艺性与潜伏浇口、浇注系统位置的合理布置,设置如图2所示分型面,这样既不会影响塑件的尺寸精度及外观,避免产生飞边,同时又能使塑料完好地成型,有利于脱模,且使塑件完全留在动模,便个人贷款于顶出塑件。

排气槽设置的位置选在分流道末端及熔融塑料体的熔合线处,排气槽深度≤0.05mm,宽度为10mm,以防溢流,同时塑件还可通过分型面与动模芯和顶杆、定模芯的配合间隙进行排气,以确保整个塑件良好地排气。

2.浇注系统的设计

该模具采用 1 模 1 腔结构,塑件外表面不允许开设浇 口,以免影响其外观。又考虑到取料时,在塑件与浇注系统 连接处能自动剪断,因此决定在背部外围曲面上采用具有直 流道与分流道的潜伏浇口浇注系统。

通过运用MoldFlow软件进行流动分析,得出如图3所示的最佳潜伏浇口数量与位置,合理的流道系统形状和排布位置,并对型腔尺寸、浇口尺寸和流道尺寸进行优化。在主流道和分流道末端设有冷料穴,以防浇口被熔融塑料前锋面上的冷料堵塞。为了使主流道凝料易于脱出主流道衬套,将主流道设计成锥度为3°的锥形,主流道衬套(图3中19)小端直径为6mm,其球面半径为20mm,内表面 粗糙度为Ra0.4μm。为了易于顶出分流道中的凝料,决定采用改进梯形截面(其尺寸为:大端为13mm,深为8mm,根部圆角为 R5,斜度为 6°)。为了使潜伏浇口售后也做的不好凝料易于脱出,将潜伏浇口设计成锥度为 15°的锥形,其中潜伏浇口小端直径为1.5mm,以便于开模时将潜伏浇口自动拉断。

3.脱模机构设计

由于该塑件采用潜伏浇口进料,就使得模具中心与产品中心不重合,两者之间相差15mm(如图3 所示),这样就只能采用斜浇口套进料,为了便于脱模,决定采用勾料杆(图3中25) 进行反拉,使得浇注系统脱离浇口套。由于产品高度落差较大,因此在设计导柱(图3中5) 时一定要保证导柱先进导套(图3中4)后,动模型芯(图3中8、9和16)才进入定模芯。同时,产品采用异形可止转顶杆进行顶出。动模侧塑件是靠顶杆(图3中21) 和浇口杆(图3中29)顶出。整个脱模机构采用弹簧顶出复位系统,以确保顶出平稳和可靠。

4. 模温调节系统设计

该模温调节系统主要根据动、定模芯的结构特点以及模具元件的分布来布置水道。为了避免冷却水道与相关的模具元件发生干涉,而又不影响其冷却效果,决定采用如图 3 所示的一进一出冷却水道,其直径为 10mm,同时在动、动模芯的每路水道上设有 2~4 个翻水孔。为了防止漏水,在动模套板上开设密封槽,采用密封圈 (图 3 中 13) 进行密封。

5.模具结构及工作过程驱动桥

该模具属于两板模,模具最大外形尺寸为550mm350mm×390mm,模架自制,选用WG-450t 注塑机。模具所有活动部分保证定位准确,动作平稳可靠,不得有歪斜和卡滞现象,固定零件不得有相对窜动。

模具工作过程为:动、定模合模,熔融塑料经塑化、计量后注入模具密封型腔内,经保压、冷却后开模。开模时,进行如图3所示的分型,定模芯(图3中10) 与动模套板(图3中28)、动模芯(图3中11) 分开,同时定模型芯(图3中14) 也慢慢脱离塑件,此时,定模侧的流道凝料完全脱出,当到达设定开模行程420mm后,注塑机顶出油缸进,装在复位杆(图3中15)上的4个45mm模具弹簧开始工作,顶出机构在弹簧的带动下将塑件从动模芯(图3中11)中顶出,当运动到设定顶出行程80mm后,取出动、定模侧的流道凝料和塑件。动、定模合模同时,注塑机顶出油缸退,顶出机构在注塑机顶杆的带动下依靠弹簧将勾料杆(图3中25)、顶杆(图3中21)和浇口杆(图3中29)等复位,一个注射周期也随之完成。

三、加工工艺

定模芯的具体加工工艺为:备料(该材料为P20,预硬处理) →粗铣六面→磨基准→打孔攻丝→数控粗加工→数控精加工(定模芯周边角落处采用精雕加便可调剂送油阀的送油量进行加荷工) →精铣基准对角→除毛刺→粗抛光→精抛光。吸收以往的教训,在定模芯进行数控精加工前,应对工件进行去应力处理,以防止工件的变形与开裂。

动模芯的具体加工工艺为:备料(该材料为 P20,预硬处理) →粗铣六面→磨基准→打孔攻丝→数控粗加工→数控精加工→电火花加工→线切割加工→精铣基准对角→除毛刺→粗抛光→精抛光。

型芯的具体工艺为:备料(该材料为 P20,预硬处理)→粗车→磨基准和精车→精铣→ (配模)。其他零部件的加工 工艺按常规工艺进行即可。

四、配模工艺

在零部件装配过程时,必须先检查重点零部件的配合尺寸与形状(特别是需不需要倒角,可能也有一些是圆角牛鼻刀具在加工时产生的圆角),以免在装配时产生干涉。

型芯在装配过程中显得非常重要,因为它在机械加工时,底部留有0.2mm余量,以免发生其在装配过程中达不到尺寸要求。而型芯装配好后,必须测量出各个型芯的实际安装尺寸,然后再进行线切割,加工其底部形状,摇臂钻从而确保型芯装配到位。

动模芯的装配采用基硅二极管准角对角上用斜面定位,而不采用直面定位,因为那样不好测量模芯实际加工余量需去除多少,而且进行二次加工时难以控制加工精度。因此将余量完全留在楔紧块前端的锥度段上,配模时不仅去除锥度段上的余量方便,而且动、定模芯装配也很到位,避免错位的发生。动套板、定模芯装配时留有0.5mm的间隙,以方便检测动、定模芯是否完全装配到位,同时有利于排气。其他零部件的配模工艺按常规工艺进行即可。

这样,整个模具的实际配模时间比以前大大缩短,只需要几天的时间就可完全配好一副模具。

五、模具组装技术要求

塑件尺寸精度的高低主要取决于模具的组装技术要求,为了生产出优质的注塑件,必须对模具的组装提出严格的要求,该模具的组装技术要求如下。

(1) 模具分型面与安装平面或支承面之间的平行度偏差,在200mm长度以内不大于0.05mm。

(2) 模具安装在注射机上时,其分型面应保持良好的闭合状态。允许有不大于0.03mm的间隙 (排气槽除外)。

(3) 成型镶块和浇口系统零件的分型面不允许低于模板分型面,其高出不得大于 0.1mm。

(4) 导柱和导套在装配后,其轴线与模板平面的垂直度偏差,在其科技和创新将闻名遐迩200mm 内不大于 0.03mm。

(5) 模具的各活动零部件装配后应灵活,在室温状态下用手施力时,各相互关联的活动零部件不应产生卡滞现象。

(6) 顶杆允许高出成型表面不超过0.1mm,复位杆则应与定模的分型面接触为准,允许低于分型面不超过 0.05mm。

(7) 推杆在推杆固定板中应灵活转动,允许其轴向窜动量不大于 0.05mm。

(8) 模具上开设的排气槽应呈曲折状引出,其深度在0.1mm~0.15mm,严禁将排气槽从型腔直接引向操作者的一侧。

(9) 流道转接处应光滑连接,镶拼处应密合,拔模斜度≥5°,表面粗糙度小于 Ra0.4μm。

六、结束语

经生产实践验证,该模具结构设计合理,动作平稳、可靠,注射出的塑件尺寸精度高,表面平整、光洁,无任何影响外观的缩印、熔接痕、银丝、飞边和变形等工艺缺陷,达到了满意的效果。(end)

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