论文部分内容阅读
基于上一代导轨式电源外壳注塑模具的成型质量问题,本文在新导轨式电源外壳注塑模具的设计过程中应用CAD/CAE技术,对注塑模具进行结构设计,成型过程进行仿真分析,优化模具的结构和成型工艺参数,最终生产出了符合图纸要求,满足与DIN导轨的装配要求,以及外观无明显缺陷与翘曲变形的制品,一次性合格率达到了97%。根据注塑模具的设计原则和产品的结构特点,应用CAD技术完成导轨式电源外壳注塑模具的三维建模,分别由凹模(定模)、滑块、凸模(动模)、上模板、下模板、热流道系统、冷却回路、顶出系统等部分组成,其中热流道的直径是12mm,单点进胶;导轨式电源外壳的模具采用串联的冷却回路,凹模(定模)有一条6mm的冷却回路,2组滑块有四条直径6mm的冷却回路,凸模(动模)有两条8mm的冷却回路,能够保证进、出冷却回路的冷却液温差小于5℃。通过Moldflow软件对产品的注塑过程进行模拟仿真,由仿真结果可知最佳的浇口位置;锁模力需要145吨从而确定注塑机台的吨位160T即可满足要求;通过冷却分析和翘曲分析可知塑件的冷却比较均匀,进出冷却回路的冷却液温差只有0.56℃,满足设计要求不大于5℃;通过翘曲变形分析可知,制品的翘曲变形量为0.5170mm,进一步分析后期制品的收缩变形是引起制品翘曲变形量过大的主要原因,所以成型工艺参数需要进一步优化分析。通过均值分析找出了正交试验中导轨式电源外壳翘曲量的最小的工艺参数组合为:A4B3C4D2E4,即当熔体温度280℃,模具温度70℃,注射时间6s,保压压力80Mpa,保压时间5s,该组合下模型的翘曲变形量为0.4101mm,符合设计要求0.45mm以内,而16组试验的最小翘曲变形量为0.5270mm,因此优化后的工艺参数组合使导轨式电源外壳末端的翘曲变形量缩小了 22%,优化后的工艺参数组合使模型的翘曲变形量得到进一步缩小,说明通过选择合理的工艺参数在一定程度上可以减小塑胶制品的翘曲变形量。新模具成型出来的制品外观没有品质问题,翘曲变形量实测只有0.4mm,彻底解决了上一代产品上的两个严重的外观品质问题;同时也通过了产品的使用性能测试,5个样品在导轨上的最小推移力实测均大于50N,设计要求为大于40N;同时5个样品的上下盖拉脱力实测均大于40N,设计要求为大于15N,正是因为制品的翘曲变形量控制在了 0.4mm,测试的结果大大超出设计的预期值,从而最终验证了应用CAD/CAE技术设计、优化出来的注塑模具结构是合理的,成型工艺参数是合格的。借助CAD/CAE技术和正交试验法,对导轨式电源外壳注塑模具进行结构设计、模流仿真,并对模具结构和成型工艺进行优化,成型出来的制品没有上一代的质量缺陷,翘曲变形量实测只有0.4mm,通过了产品的装配和性能测试,使新一代产品的质量和合格率有了突破性的提高,一次性合格率达到了 97%。同时缩短了模具的制造周期、制品的成型周期,提高了制品的良率和试模的成功率,降低模具开发和后期维护的成本,可以给公司每年带来10万元以上的经济效益,为将来同类型的产品及注塑模具的设计提供了有价值的参考,这样的研究对公司来讲具有重大的实际意义和工程价值。