武美雙


摘要: 注塑模具設計在機械行業占有基礎性的地位,同樣也占有舉足輕重的地位。一般來說,模具設計與制作多用于中批量、大批量的生產中,對于機械生產加工具有不可替代的作用,于是研究模具的設計與制作對機械行業大批量生產有積極地作用。
關鍵詞:注塑模具;設計;批量生產
引言
近年來,從國內外機械模具行業的發展現狀來看,其正處于蓬勃發展階段,目前國際的機械模具行業也正處于轉型期,在如此大環境下,我國的模具行業理應借此契機大力發展,相信模具行業定有廣闊的市場前景。
1注塑件分析
現代市面上的塑料制品愈來愈廣泛,制造塑料制品的方法也不匱乏,例如常見的塑料制作方法有注塑成型法、吹塑成型法、擠壓成型法等等多種成型的方法,但其中注塑成型法是機械行業最常見、最基本的一種成型方法,機械行業中的注塑成型模具是注塑成型成功與否的關鍵性工具,一般總體來說,設計制造中批量、大批量的塑料制品需要具備切實可行合理的注塑成型工藝、一套塑料注塑模具及塑料注塑機等三大基本因素構成。
1.1 注塑件結構分析
從如上圖1-1 吹風式后視鏡雨眉出風口注塑件的二維零件圖可以看出,該注塑件類似于長38mm,寬23mm,高6mm,壁厚1.5mm的方形框結構,整體尺寸較小,便于注塑成型,模具設計、脫模結構簡單。由于該零件材質定為工程塑料,工程材料制品的尺寸精度要求不高,所以設計注塑模具型芯型腔的尺寸精度要求不會太高。于是按照一般的選用原則,選取SJ1372中的8級精度等級公差值即可滿足設計加工的要求。
該注塑零件的技術要求僅僅為去除毛刺飛邊,所以成型沒有缺陷即可滿足注塑成型的要求,對注塑模具的相關要求較低。對于注塑件的注塑成型可靠,便于選擇注塑成型機及型芯型腔,還要計算注塑件的相關參數要求:
根據圖1-1吹風式后視鏡雨眉出風口的二維零件圖示尺寸,近似計算該注塑件的體積V,V=abc=38×23×6mm3=5244mm3=5.244cm3。
則該注塑件的質量為:根據機械設計手冊可以查到工程塑料的密度ρ為1.43g/cm3,于是即可計算得出該注塑件的質量m=ρv=1.43×5.244g=7.5g。
1.2 注塑機的選用
一般來講,注塑模具運用的注塑機價格較為昂貴,對于生產廠家而言,針對某一注塑模具的設計制作過程中,選擇購買大型號的注塑機較浪費,選擇較小的注塑機達不到生產模具的要求,所以選擇型號合適合理的注塑機是需要認真考慮的問題。
選擇注塑機需要多方面的考慮,其中注塑件的重量是需要考慮的重要問題,計算所需的注塑量的理論數值,然后根據使用塑料的密度換算成實際的重量,即:
注塑量的理論數值為wpe=1.2×(塑件重+澆注系統重)= 1.2×(7.5+0.83)=9.996g。
實際重量為wps=9.996×1.43/1.05g=13.61g。
綜上計算及實際注塑分析考慮,注塑過程中,熔融的塑料極有可能流入料筒及螺桿的空隙里面,加之止推環需要一定量的熔融塑料才可往后移動達到關閉的狀態,故注塑容量需較注塑重量大些,但也不可選擇注塑重量過高的注塑機。該注塑件屬于超薄類產品,注塑時應使熔融的塑料以較高的速度流動,以此來使得進入模具的熔融塑料盡快冷卻固化,注塑件成為薄壁件。一般按照理論經驗來說,注塑的速度選取1~1.5倍的流長比即可。由上述計算分析,經查表可以選取注塑機J50E-C3。
2 注塑模具分型面
對于注塑模具分型面的設計,顧名思義,分型面即指注塑件完成加工過程中,用于將其取出時型芯型腔的分離面。分型面的結構類型有多種,常見的有平面的、曲面的、階梯面的。
一般來說,選擇正確合理分型面是十分必需的,因為分型面的選擇直接影響塑件的質量問題、脫模結構難易性,所以說選擇合理的分型面對于模具的設計制作是十分重要的。在考慮多方面情況下,將分型面選取在注塑件尺寸截面的最大處,以此來保證加工質量、便于脫模及脫模的精度要求等。如下圖2-2所示此注塑模具的分型面:
2.1 型腔的選用
為進一步利于吹風式雨眉出風口模具的加工制造,此次將型腔開在定模上邊。整套模具的定模部分主要由定模板、面板、定位圈、澆注系統部分等組成。澆注系統的澆口在定模部分的最上邊,這樣的設計以方便將熔融塑料注塑到型腔當中,以實現注塑。一般利用標準的4-M8螺釘將澆注口部位與定模板定位于一起,起到定位牢固可靠的作用,而且便于裝卸。
2.2 型芯的選用
型芯部位則與動模板一起,依靠4×φ16的導柱將型芯固定可靠,使推板、固定板與型芯固定于一起,型芯的頂面部位與型腔底部位置實現緊密配合。當注塑成型冷卻過后,動模板垂直下移,塑件與型腔分開,跟隨型芯整體下移,利用頂桿板的作用推動推板,拉料釘再次下移,將塑件與型芯、多余的塑料廢品安全分離,實現型腔的動作。
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