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摘要: 注塑模具设计在机械行业占有基础性的地位,同样也占有举足轻重的地位。一般来说,模具设计与制作多用于中批量、大批量的生产中,对于机械生产加工具有不可替代的作用,于是研究模具的设计与制作对机械行业大批量生产有积极地作用。
关键词:注塑模具;设计;批量生产
引言
近年来,从国内外机械模具行业的发展现狀来看,其正处于蓬勃发展阶段,目前国际的机械模具行业也正处于转型期,在如此大环境下,我国的模具行业理应借此契机大力发展,相信模具行业定有广阔的市场前景。
1注塑件分析
现代市面上的塑料制品愈来愈广泛,制造塑料制品的方法也不匮乏,例如常见的塑料制作方法有注塑成型法、吹塑成型法、挤压成型法等等多种成型的方法,但其中注塑成型法是机械行业最常见、最基本的一种成型方法,机械行业中的注塑成型模具是注塑成型成功与否的关键性工具,一般总体来说,设计制造中批量、大批量的塑料制品需要具备切实可行合理的注塑成型工艺、一套塑料注塑模具及塑料注塑机等三大基本因素构成。
1.1 注塑件结构分析
从如上图1-1 吹风式后视镜雨眉出风口注塑件的二维零件图可以看出,该注塑件类似于长38mm,宽23mm,高6mm,壁厚1.5mm的方形框结构,整体尺寸较小,便于注塑成型,模具设计、脱模结构简单。由于该零件材质定为工程塑料,工程材料制品的尺寸精度要求不高,所以设计注塑模具型芯型腔的尺寸精度要求不会太高。于是按照一般的选用原则,选取SJ1372中的8级精度等级公差值即可满足设计加工的要求。
该注塑零件的技术要求仅仅为去除毛刺飞边,所以成型没有缺陷即可满足注塑成型的要求,对注塑模具的相关要求较低。对于注塑件的注塑成型可靠,便于选择注塑成型机及型芯型腔,还要计算注塑件的相关参数要求:
根据图1-1吹风式后视镜雨眉出风口的二维零件图示尺寸,近似计算该注塑件的体积V,V=abc=38×23×6mm3=5244mm3=5.244cm3。
则该注塑件的质量为:根据机械设计手册可以查到工程塑料的密度ρ为1.43g/cm3,于是即可计算得出该注塑件的质量m=ρv=1.43×5.244g=7.5g。
1.2 注塑机的选用
一般来讲,注塑模具运用的注塑机价格较为昂贵,对于生产厂家而言,针对某一注塑模具的设计制作过程中,选择购买大型号的注塑机较浪费,选择较小的注塑机达不到生产模具的要求,所以选择型号合适合理的注塑机是需要认真考虑的问题。
选择注塑机需要多方面的考虑,其中注塑件的重量是需要考虑的重要问题,计算所需的注塑量的理论数值,然后根据使用塑料的密度换算成实际的重量,即:
注塑量的理论数值为wpe=1.2×(塑件重+浇注系统重)= 1.2×(7.5+0.83)=9.996g。
实际重量为wps=9.996×1.43/1.05g=13.61g。
综上计算及实际注塑分析考虑,注塑过程中,熔融的塑料极有可能流入料筒及螺杆的空隙里面,加之止推环需要一定量的熔融塑料才可往后移动达到关闭的状态,故注塑容量需较注塑重量大些,但也不可选择注塑重量过高的注塑机。该注塑件属于超薄类产品,注塑时应使熔融的塑料以较高的速度流动,以此来使得进入模具的熔融塑料尽快冷却固化,注塑件成为薄壁件。一般按照理论经验来说,注塑的速度选取1~1.5倍的流长比即可。由上述计算分析,经查表可以选取注塑机J50E-C3。
2 注塑模具分型面
对于注塑模具分型面的设计,顾名思义,分型面即指注塑件完成加工过程中,用于将其取出时型芯型腔的分离面。分型面的结构类型有多种,常见的有平面的、曲面的、阶梯面的。
一般来说,选择正确合理分型面是十分必需的,因为分型面的选择直接影响塑件的质量问题、脱模结构难易性,所以说选择合理的分型面对于模具的设计制作是十分重要的。在考虑多方面情况下,将分型面选取在注塑件尺寸截面的最大处,以此来保证加工质量、便于脱模及脱模的精度要求等。如下图2-2所示此注塑模具的分型面:
2.1 型腔的选用
为进一步利于吹风式雨眉出风口模具的加工制造,此次将型腔开在定模上边。整套模具的定模部分主要由定模板、面板、定位圈、浇注系统部分等组成。浇注系统的浇口在定模部分的最上边,这样的设计以方便将熔融塑料注塑到型腔当中,以实现注塑。一般利用标准的4-M8螺钉将浇注口部位与定模板定位于一起,起到定位牢固可靠的作用,而且便于装卸。
2.2 型芯的选用
型芯部位则与动模板一起,依靠4×φ16的导柱将型芯固定可靠,使推板、固定板与型芯固定于一起,型芯的顶面部位与型腔底部位置实现紧密配合。当注塑成型冷却过后,动模板垂直下移,塑件与型腔分开,跟随型芯整体下移,利用顶杆板的作用推动推板,拉料钉再次下移,将塑件与型芯、多余的塑料废品安全分离,实现型腔的动作。
参考文献:
[1] 胡双锋,吴艳光,彭宇霄,胡小艳.注塑模具不同分模方法步骤详解与比较.广州化工,2020.12.08
[2] 张维合,成永涛,冯婧,邓成林.汽车后视镜镜壳热流道注塑模设计.现代塑料加工应用,2020.10.15
[3]周曙云,钟崇刚.汽车后视镜罩壳注塑模具的CAD/CAM【J】.模具技术,1999.11.15
[4] 杜静.模具技术的发展与应用.科技视界,2019.11.15
[5]刘理航,乔子君,阎宇航,王亚男;魏波.注塑模具结构设计.科学技术创新,2018.04.05
[6] 田宝善,田雁晨等.塑料注射模具设计技巧与实例 . 2009.08
[7] 臧金友.注射模具分模方法的研究与应用 . 江西建材,2017.06.15
天津市经济贸易学校 天津 西青区 300381
关键词:注塑模具;设计;批量生产
引言
近年来,从国内外机械模具行业的发展现狀来看,其正处于蓬勃发展阶段,目前国际的机械模具行业也正处于转型期,在如此大环境下,我国的模具行业理应借此契机大力发展,相信模具行业定有广阔的市场前景。
1注塑件分析
现代市面上的塑料制品愈来愈广泛,制造塑料制品的方法也不匮乏,例如常见的塑料制作方法有注塑成型法、吹塑成型法、挤压成型法等等多种成型的方法,但其中注塑成型法是机械行业最常见、最基本的一种成型方法,机械行业中的注塑成型模具是注塑成型成功与否的关键性工具,一般总体来说,设计制造中批量、大批量的塑料制品需要具备切实可行合理的注塑成型工艺、一套塑料注塑模具及塑料注塑机等三大基本因素构成。
1.1 注塑件结构分析
从如上图1-1 吹风式后视镜雨眉出风口注塑件的二维零件图可以看出,该注塑件类似于长38mm,宽23mm,高6mm,壁厚1.5mm的方形框结构,整体尺寸较小,便于注塑成型,模具设计、脱模结构简单。由于该零件材质定为工程塑料,工程材料制品的尺寸精度要求不高,所以设计注塑模具型芯型腔的尺寸精度要求不会太高。于是按照一般的选用原则,选取SJ1372中的8级精度等级公差值即可满足设计加工的要求。
该注塑零件的技术要求仅仅为去除毛刺飞边,所以成型没有缺陷即可满足注塑成型的要求,对注塑模具的相关要求较低。对于注塑件的注塑成型可靠,便于选择注塑成型机及型芯型腔,还要计算注塑件的相关参数要求:
根据图1-1吹风式后视镜雨眉出风口的二维零件图示尺寸,近似计算该注塑件的体积V,V=abc=38×23×6mm3=5244mm3=5.244cm3。
则该注塑件的质量为:根据机械设计手册可以查到工程塑料的密度ρ为1.43g/cm3,于是即可计算得出该注塑件的质量m=ρv=1.43×5.244g=7.5g。
1.2 注塑机的选用
一般来讲,注塑模具运用的注塑机价格较为昂贵,对于生产厂家而言,针对某一注塑模具的设计制作过程中,选择购买大型号的注塑机较浪费,选择较小的注塑机达不到生产模具的要求,所以选择型号合适合理的注塑机是需要认真考虑的问题。
选择注塑机需要多方面的考虑,其中注塑件的重量是需要考虑的重要问题,计算所需的注塑量的理论数值,然后根据使用塑料的密度换算成实际的重量,即:
注塑量的理论数值为wpe=1.2×(塑件重+浇注系统重)= 1.2×(7.5+0.83)=9.996g。
实际重量为wps=9.996×1.43/1.05g=13.61g。
综上计算及实际注塑分析考虑,注塑过程中,熔融的塑料极有可能流入料筒及螺杆的空隙里面,加之止推环需要一定量的熔融塑料才可往后移动达到关闭的状态,故注塑容量需较注塑重量大些,但也不可选择注塑重量过高的注塑机。该注塑件属于超薄类产品,注塑时应使熔融的塑料以较高的速度流动,以此来使得进入模具的熔融塑料尽快冷却固化,注塑件成为薄壁件。一般按照理论经验来说,注塑的速度选取1~1.5倍的流长比即可。由上述计算分析,经查表可以选取注塑机J50E-C3。
2 注塑模具分型面
对于注塑模具分型面的设计,顾名思义,分型面即指注塑件完成加工过程中,用于将其取出时型芯型腔的分离面。分型面的结构类型有多种,常见的有平面的、曲面的、阶梯面的。
一般来说,选择正确合理分型面是十分必需的,因为分型面的选择直接影响塑件的质量问题、脱模结构难易性,所以说选择合理的分型面对于模具的设计制作是十分重要的。在考虑多方面情况下,将分型面选取在注塑件尺寸截面的最大处,以此来保证加工质量、便于脱模及脱模的精度要求等。如下图2-2所示此注塑模具的分型面:
2.1 型腔的选用
为进一步利于吹风式雨眉出风口模具的加工制造,此次将型腔开在定模上边。整套模具的定模部分主要由定模板、面板、定位圈、浇注系统部分等组成。浇注系统的浇口在定模部分的最上边,这样的设计以方便将熔融塑料注塑到型腔当中,以实现注塑。一般利用标准的4-M8螺钉将浇注口部位与定模板定位于一起,起到定位牢固可靠的作用,而且便于装卸。
2.2 型芯的选用
型芯部位则与动模板一起,依靠4×φ16的导柱将型芯固定可靠,使推板、固定板与型芯固定于一起,型芯的顶面部位与型腔底部位置实现紧密配合。当注塑成型冷却过后,动模板垂直下移,塑件与型腔分开,跟随型芯整体下移,利用顶杆板的作用推动推板,拉料钉再次下移,将塑件与型芯、多余的塑料废品安全分离,实现型腔的动作。
参考文献:
[1] 胡双锋,吴艳光,彭宇霄,胡小艳.注塑模具不同分模方法步骤详解与比较.广州化工,2020.12.08
[2] 张维合,成永涛,冯婧,邓成林.汽车后视镜镜壳热流道注塑模设计.现代塑料加工应用,2020.10.15
[3]周曙云,钟崇刚.汽车后视镜罩壳注塑模具的CAD/CAM【J】.模具技术,1999.11.15
[4] 杜静.模具技术的发展与应用.科技视界,2019.11.15
[5]刘理航,乔子君,阎宇航,王亚男;魏波.注塑模具结构设计.科学技术创新,2018.04.05
[6] 田宝善,田雁晨等.塑料注射模具设计技巧与实例 . 2009.08
[7] 臧金友.注射模具分模方法的研究与应用 . 江西建材,2017.06.15
天津市经济贸易学校 天津 西青区 300381