电器盒面盖注射模设计.pdf

模 具 技 术 2 0 0 5 . N o . 621 0 引言 图 1所示为正方形的电器盒面盖产品结构 图其最大截面尺寸为 2 2 1 m m2 2 1 m m 壁厚 为 2 . 5 m m 材料为 P C 塑料颜色为乳白色产 品的表面质量要求无流水纹气泡收缩痕翘 文章编号1 0 0 1 - 4 9 3 4 ( 2 0 0 5 ) 0 6 - 0 0 2 1 - 0 4 电器盒面盖注射模设计 邓万国 广东省技师学院机械制造系广东博罗5 1 6 1 0 0 摘要电器盒面盖注射模采用热嘴结构从产品背面的中心进料既改善了 P C料的流动 性又节约了成型后的浇道凝料还缩短了塑件的成型周期模具结构利用先复位机构的工 作机理实现在定模一侧设置顶出机构顶出注塑成型后的塑件满足了产品的外观质量要 求经产品大批量的生产验证模具结构满足成型工艺要求生产效率高脱模动作可靠 产品质量好 关键词电器盒面盖注射模设计 中图分类号T G 2 4 1文献标识码B A b s t r a c t : T h e i n j e c t i o n m o l d o f e l e c t r i c b o x c o v e r f e e d s f r o m t h e c e n t e r o f t h e b a c k o f t h e p a r t w i t h a h o t n o z z l e I t b o t h i m p r o v e s f l u i d i t y o f P C r e s i n a n d r e d u c e s m o l d e d i n j e c t i o n s y s t e m m a t e r i a l a n d t h e p r o c e s s i n g c y c l e o f t h e p a r t T h e m o l d s t r u c t u r e u t i l i z e s t h e w o r k p r i n c i p l e o f p r e - r e s e t t i n g m e c h a n i c s I t f u l f i l l s t o e j e c t m o l d e d p a r t w i t h t h e e j e c t o r s t a l l e d o n t h e s i d e o f t h e s o l i d p l a t e a n d m e e t s t h e a p p e a r a n c e r e q u i r e m e n t o f t h e p a r t T h r o u g h p l e n t y o f v e r i f y o f m a s s p r o d u c t i o n t h e m o l d s t r u c t u r e s a t i s f i e s t h e r e q u i r e m e n t o f p r o c e s s i n g t e c h n o l o g y w i t h h i g h p r o d u c t i o n e f f i c i e n c y r e l i a b l e d e m o u l d i n g a n d g o o d q u a l i t y K e y w o r d s : e l e c t r i c b o x c o v e r i n j e c t i o n m o l d d e s i g n 收稿日期2 0 0 5 - 0 8 - 0 5 作者简介邓万国1 9 6 3男讲师 图 1 电器盒面盖产品结构图 22D i e a n d M o u l d T e c h n o l o g y N o . 6 2 0 0 5 曲变形和披锋等外观缺陷产品的正面有4 个可 用来安装螺钉的沉头孔位背面沿方形的对角线 设有两条交叉的加强筋以防止这种薄壁型的产 品在注塑成型后因收缩产生翘曲变形 1 产品结构工艺分析 对于这种薄壁型的产品在选择底面作为分 型面后如果采用侧浇口从塑件的一侧进料注 射需要将模具制作成一模二腔的对称布置形 式且在注射填充型腔的过程中其流程较长而 对于流动性较差的 P C 塑料而言在注塑成型的 过程中需要有较大的注射压力及较高的模具温 度否则会造成塑件的缺料同时侧浇口进料 也会造成该产品注射填充的不均匀性使塑件在 注塑成型后表现出明显的取向性 对于截面尺寸为 2 2 1 m m2 2 1 m m的方型薄 壁结构的零件而言当选择了最大的投影面作为 分型面时由于该零件在分型面上的投影面积较 大会造成锁模困难并在分型面上产生严重的溢 料因而需要注射机有很大的锁模力一模二腔的 结构不仅使模具的整体尺寸增大而且需要有很 大锁模力的注塑机为此对该产品而言采用一 模一腔的模具结构可以满足普通注射塑机的锁模 力的要求如采用一模一腔的结构使熔料在注射 的过程中能够平稳均匀地填充为保证成型后的 产品质量必须在塑件的中心进料而从中心进料 有两种方式即可选择从产品的正面进料也可选 取从产品的背面进料当选取从正面进料时模具 必须采用三板模的细水口结构并对产品成型后 的外观质量有一定的影响因而模具设计时将浇 口选择在产品的背面中心位置 由于产品成型后会留在带有加强筋的背面一 侧因而模具的顶出脱模机构必须设在产品的背 面一侧这一点也正好符合产品外观质量的要 求为此模具的结构需采用从定模一侧顶出塑件 的结构形式 2 模具结构设计及其工作过程 2 . 1模具的结构设计 模具结构装配图如图2 所示从装配图中可 以看出其模具结构是在传统的结构形式的基础 上采用了反向倒装的形式以实现从定模一侧顶 出塑件的结构形式同时为了解决因 P C 塑料的 流动性较差所带来的进料问题要求其主流道尽 可能短模具设计时采用了热嘴的进料结构 热嘴的使用可在注塑成型过程中通过准确 地控制其温度使主流道中的塑料始终保持在熔 融状态既缩短了浇注系统的流程改善了 P C 料的流动性又节约了成型后浇道系统的凝料 同时还可以缩短塑件的成型周期 模具结构中还采用了两个先复位机构的标准 件先复位机构亦称顶板早回机构主要用于具 有侧向分型抽芯机构的模具中使模具在合模时 顶出机构先于滑块复位以防止滑块下所设置的 顶针与滑块在合模时发生干涉现象 在电器盒面盖注射模中主要是利用先复位 机构在开模时产生动力拉动定模上的顶出机 构顶出成型后留在定模上的塑件 模具的合模定位是依靠动模型芯镶件和定模 型腔镶件的四边上所设置的斜面来实现精确定位 的这种直接在模芯镶件上的定位方式可保证 模具的型腔在合模后获得很高的精确度由于模 具采用了热嘴改善了熔料的流动性因而模具 的温度可相应降低以缩短塑件的成型周期模 具的冷却系统是通过在动模型芯镶件和定模型腔 镶件内开设循环冷却水道来控制模温的 模具的排气系统是在分型面上沿型腔的周边 开设排气槽排气槽的深度小于 P C 料的溢料值 0 . 0 6 m m 2 . 2模具的工作过程 将模具合模后安装到卧式注射机上调整好 成型参数在一定的注射压力下使塑化的 P C 熔 料通过热嘴均衡地注入模具型腔中并将型腔中 的气体从定模板和动模板之间的分型面上所开设 的排气槽中排出完成注射过程在冷却循环系 统的作用下塑件在模腔内冷却固化成型 模 具 技 术 2 0 0 5 . N o . 623 开模时定模部分固定在注射机的定模连接 板上不动在动模向后移动的过程中固定在动 模上的先复位机构拉动安装在定模上的顶针顶出 机构顶出成型后留在定模上的塑件合模时动 模向前移动通过复位杆使先复位机构和定模上 的顶出机构复位完成注塑成型周期模具的开 模状态图如图 3 所示 3 结束语 电器盒面盖注射模在设计时根据产品的结 构特点和表面质量的要求综合地采用了热嘴从 塑件的背面中心进料的结构形式既改善了 P C 料在注塑成型过程中的流动性又节约了成型后 浇道系统的凝料同时还缩短了制件的成型周 图 3模具的开模状态图 图2模具结构装配图 1定模座板2支撑块3定模垫板4导套5定模板6导柱7动模板8动模座板9动模型芯镶件 1 0动模型芯1 1定模型腔镶件1 21 31 51 62 02 12 22 62 7内六角螺钉1 4水嘴1 7顶针固定板 1 8顶板1 9支承柱2 3热嘴内套2 4定位圈2 5顶针2 8加热管电线2 9顶板导套3 0顶板导柱 3 1复位杆3 2先复位机构3 3热嘴外套 24D i e a n d M o u l d T e c h n o l o g y N o . 6 2 0 0 5 期模具中合理地利用了先复位机构的工作机 理使塑件从定模一侧顶出从而满足了塑件的 外观质量要求 模具经大批量的产品生产实践的验证其结 构满足成型工艺的要求生产的产品质量好生 产效率高操作过程稳定可靠 参考文献 1 塑料模设计手册编写组 塑料模设计手册 M 北京 机械工业出版社 2 0 0 2 2 屈华昌 塑料成型工艺与模具设计 M 北京 机械工 业出版社 1 9 9 6 3 成都科技大学 北京化工学院 天津轻工业学院 塑料 成型模具 M 北京 中国轻工业出版社 1 9 8 2 4 曹宏深 赵仲治 塑料成型工艺与模具设计 M 北京 机械工业出版社 1 9 9 3 曲线与实测曲线比较吻合实验测定最大挤压力 为 1 3 0 0 k N 模拟所得最大挤压力为 1 4 3 3 k N 误差仅为 7 % 在工程允许误差范围内与实测 曲线相比数值模拟曲线达到峰值的时刻要晚一 些这可能是由于刚塑性模型假设忽略了达到塑 性之前的变形 5 结论 1 采用刚塑性模型模拟链条滚子反挤压成 形过程是可行的给出的挤压力行程曲线能较 准确地反映实际情况 2 模拟结果给出了反挤压成形过程的应力 分布规律由于摩擦阻力的作用使金属流动产 生了不均匀分布在外层与模具表面接触的区域 产生了附加拉应力这个应力达到一定的数值会 导致挤压件产生横向开裂 参考文献 1 许莹 链条滚子反挤压刚塑性有限元模拟研究 D 合肥 合肥工业大学 2 0 0 3 2 杨长顺 冷挤压模具设计 M 北京 国防工业出版社 1 9 9 4 3 陈火