1、引言
模具工业是国民经济的支柱产业, 在汽车、机械、电子、航空航天等行业中, 有50%以上的产品是由模具生产的。模具作为工业产品生产的基础工艺装备,其设计周期、生产效率和质量直接影响着产品生产的进度、成本和质量。因此, 提高模具的设计质量和生产效率对于企业的经济效益有着直接重要的现实意义。
随着钢铁时代向聚合物时代过渡, 工业及生活中使用的橡胶、塑料、玻璃钢等非金属及复合材料所占的比例越来越大, 因此提高非金属及复合材料的模具设计水平就显得尤其的重要。
图1 液化气表计量室
2、塑件工艺分析
图1 是某型号液化气表计量室零件图, 材料为聚甲醛( POM) 。聚甲醛的强度、刚性高, 抗冲击、疲劳、耐磨性较好, 尺寸稳定, 因此比较适合该制品的性能需要。该产品形状比较复杂, 设计与加工模具时需特别注意以下几点:
(1) 产品中多处深筋在模具中的加工。由于该产品中的筋壁厚较薄只有2mm, 高度较高, 而且形状不规范, 不易加工。如模具结构设计不当, 这些部位很难加工, 对后期制造不利。
(2) 产品在模具中的分型, 该产品四周及中间都不易加工, 这就意味着分形面的选择至关重要, 选择是否合理会直接影响模具的加工和产品的脱模。
3、模具结构及其工作过程
图2 所示为该产品注射模结构。模具为点浇口进料, 三板式双分型面模具。
图2 模具结构
1.浇口套2.定模座板3.拉杆导柱4.限位块5、12.滑块6.动模垫板7.模脚8.顶杆固定板9.推板10.动模座板11.动模型芯13.斜抽小滑块14.斜导柱
模具工作过程:当模具开模时, 定模板随动模一起运动。由于定距螺钉的限制, 模具首先沿Ⅰ- Ⅰ面分型, 当分开距离达到120mm 时限距螺钉发生作用, 定模不动, 动模继续向开模方向运动。模具沿Ⅱ- Ⅱ面分型; 滑块12 在定模镶件与定位钢珠的作用下保持不动, 斜抽小滑块移动到32mm 时, 斜导柱完全脱离滑块12( 不与滑块12 干涉) 后油缸抽动, 滑块5 和滑块12 移至一定的距离( 大于35mm) 之后, 停止运动, 在滑块包紧力的作用下, 塑件被留在动模一侧, 这时, 在顶出机构的作用下, 推板推动顶杆推出塑件。
4、模具关键零部件的设计
4.1 浇注系统设计
模具采用2 点浇口平衡进料方式的浇注系统。浇口设计不当会使塑件不易注满或塑件外观变形尺寸超差。因此该模具将浇口设在产品顶部两平面处, 呈对称分布, 这样能使熔体流动均匀, 填充迅速, 降低塑件变形。
4.2 成型零部件设计
(1) 定模板的设计。
为提高模具强度, 型腔板采用40Cr, 加工前调质,硬度28~32HRC,加工后氮化硬度50~55HRC。两哈呋块的锁紧面直接在定模板上加工出来, 保证两哈呋块在注射时受到成型型腔的反向压力而不至于胀模。如图3 所示。
4.1 浇注系统设计
模具采用2 点浇口平衡进料方式的浇注系统。浇口设计不当会使塑件不易注满或塑件外观变形尺寸超差。因此该模具将浇口设在产品顶部两平面处, 呈对称分布, 这样能使熔体流动均匀, 填充迅速, 降低塑件变形。
4.2 成型零部件设计
(1) 定模板的设计。
为提高模具强度, 型腔板采用40Cr, 加工前调质,硬度28~32HRC,加工后氮化硬度50~55HRC。两哈呋块的锁紧面直接在定模板上加工出来, 保证两哈呋块在注射时受到成型型腔的反向压力而不至于胀模。如图3 所示。
图3 定模板
(2) 哈呋块的设计。
图4所示为滑块5和滑块12, 这是该模具的关键成型部位, 整个型腔都在滑块5和滑块12上。这样有利于成型部位的加工和产品脱模, 由于该零件来回滑动, 容易拉伤, 材料采用40Cr, 加工前调质, 硬度28~32HRC,加工后氮化硬度50~55HRC。两滑块分别由两个油缸驱动来完成闭合和打开动作, 当动定模分型, 动模行至设定开模距离后, 两滑块在油缸驱动下分开, 顶出机构开始动作顶出塑件。此时动模开始合模动作, 行至设定距离后两油缸分别推动两滑块完成闭合动作, 然后动定模闭模, 由定模上的锁紧面锁紧两滑块。
图4 滑块
a—— —滑块5 b—— —滑块12
a—— —滑块5 b—— —滑块12
(3) 斜抽小滑块的设计。
图5 所示为斜抽小滑块, 由于该制品位于滑块12一侧内部有一碰穿方孔, 与滑块12 水平方向成17.1°。直接加工在滑块12 上无法脱模, 因此在滑块12 上又加工出1 个斜孔。用来固定和导滑斜抽小滑块。小滑块上做有限位装置。其抽拔动作由位于定模板上的斜导柱来完成。
(4) 动模板的设计。
动模板采用40Cr; 加工前调质硬度28~32HRC,加工后氮化硬度50~55HRC, 中间芯子采用镶拼式, 这样便于加工。
(5) 顶出系统的设计。
根据产品结构, 在产品四周设置5 根顶杆, 将塑件顶出。
5、结束语
该模具结构设计合理、紧凑, 生产效率高, 试模一次成功, 现已交付使用; 给用户带来了良好的经济效益, 获得了客户的好评。
该模具结构设计合理、紧凑, 生产效率高, 试模一次成功, 现已交付使用; 给用户带来了良好的经济效益, 获得了客户的好评。 |
