時間:2020年02月04日 分類:科學技術論文 次數:
摘要:以加濕器底座為例,介紹薄壁型外觀件的注射模設計,從分型面、澆注系統、冷卻系統、推出系統、成型塑件外觀的滑塊等方面進行闡述。經實際生產驗證,模具運行穩定,生產的塑件達到了使用要求,可為類似塑件的模具設計提供參考。
關鍵詞:加濕器底座;注射模;滑塊;脫模斜度;分型面
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0引言
底座是加濕器外飾件中核心的外觀塑件,要求外觀精美,因要承受加濕器的質量,必須具備一定的強度。為保證成型塑件具有高質量的外觀,必須從塑件開發到模具設計及注射生產進行不斷地優化,以提高模具生產效率,適應快速發展變化的市場需求。
1塑件分析
電源線接口、顯示燈孔、散熱格柵、裝配止口筋、固定柱等處成型有一定的難度,對成型這些位置的模具零件及注射成型工藝要求較高。塑件外形尺寸為180mm×180mm×84mm,注射材料為ABS,收縮率為0.5%,底面壁厚為2.5mm,側壁為2.2mm。塑件結構設計過程中,應充分考慮成型塑件的模具結構設計、模具零件加工、注射生產等相關要求,因此設計模具結構時,塑件需作如下優化。
(1)由于進澆點是從待成型塑件底面分3個點均勻布置,底面壁厚比側壁壁厚厚0.3mm。底面壁厚的加厚可以在成型時提高注射壓力,能快速將熔融的熱塑性材料注射到型腔中成型,縮短注射周期,減少成型塑件的變形缺陷。側壁周圈有一圈裝配止口筋,高65mm,大端壁厚1.2mm,小端壁厚≥0.8mm,止口筋單邊拔模角度設計為0.5°,是為了防止注射時,止口筋難成型或成型的塑件結構強度不足;底面散熱格柵位置筋條拔模角度可設計得較大,筋條的大端小端單邊落差可達到0.5mm,既保證塑件結構強度又容易成型和脫模,筋條背面要設計防縮水槽。
(2)塑件外觀側壁呈垂直狀態,不能出現拉傷、變形、收縮痕等缺陷。由于塑件高84mm,內側壁脫模斜度最大只能0.5°,否則筋條大端太厚,容易導致成型的塑件底面一圈產生收縮痕,造成外觀缺陷。
2模具結構設計
2.1分型面設計
該類塑件既具備實用性功能,還是外觀裝飾件,因此分型面的選擇尤為重要。不能在成型的塑件上看到明顯的分型線,應將分型線隱藏到塑件R角邊線位置,為了消除待成型塑件可能出現的缺陷,應將滑塊、定模鑲件、定模板裝配組合后一起拋光。成型塑件外觀側壁的2個滑塊,在塑件寬度方向最大外形處分型,上下底部都要包R角,防止塑件成型后產生的尖角刮手。
2.2成型外觀滑塊設計
滑塊在塑件寬度最大外形處分型,滑塊頂面和底面沿塑件形狀均勻布置排氣槽,排氣槽深度為0.03mm,間距為30mm,并連接引氣槽,通過排氣孔將空氣引到模板外。需注意2個滑塊分型面碰合位置不能開設排氣槽,否則容易在塑件外觀上造成明顯的夾線,甚至會刮手,應在其中一側滑塊的側壁分型線,距離成型膠位5mm的位置,加工0.01mm避空位,再設置引氣槽,起到排氣和保護分型面的作用。滑塊對碰的分型面位置,設計定位止口,在2個滑塊合模時起到定位作用;滑塊底面設計雙導向塊,防止滑塊運動時出現擺動,導致滑塊運行不暢;滑塊頂面設置定位塊,保證合模過程中滑塊和定模鑲件配合時不偏移;滑塊背面、側面都要加裝耐磨塊,用來調整滑塊或模板加工的誤差;上述結構都是為了保證2個滑塊定位精確及配合面分型線位置的精度要求。為了達到塑件精美的外觀要求,2個滑塊中通入65°冷卻水冷卻,用以消除熔接痕。
2.3推出系統設計
推出系統設計是該模具的另一關鍵點,塑件高度較高,且壁薄,中間無結構支撐,如果推出設計不合理,推出時容易使塑件變形。塑件外觀面是垂直面,無脫模斜度,內側壁也只有0.5°脫模斜度,推出時容易拉傷,損壞外觀面,因此動模鑲件需要設計先抽芯結構,開模前,動模鑲件先脫模,塑件可以向中間收縮變形,當塑件和模具型芯脫開后,滑塊在開模運動時,塑件不會被拉傷。動模鑲件脫離塑件的間隙需要根據注射材料的收縮率計算:以此塑件為例,塑件寬度為180mm,型芯的實際尺寸為180mm×1.005=180.9mm,塑件冷卻后,單邊收縮0.45mm,所以動模鑲件脫離塑件的內側壁至少為0.5mm。成型的塑件底部要均勻布置大推塊,推塊應盡可能推到塑件大面積的位置,保證推出時受力平衡,不會出現頂白等缺陷。
2.4澆注系統與冷卻系統設計
塑件屬于較高的薄壁類,從待成型塑件厚壁的位置進料,熔料再到薄壁的位置,有助于快速將熔融材料注入型腔中,澆口位置應設計冷卻處理,保證注射周期較短。應注意周圈止口筋條高度為65mm,最薄位置只有0.8mm,較難注射成型,因此每個止口筋條位置必須設置排氣鑲件,排氣槽深度為0.05mm。塑件底部4個裝硅膠墊的位置,正好是塑件又高又深的螺釘柱處,因此此處要設計噴針式冷卻,否則此處容易聚熱,較難冷卻,開模時將螺釘柱拉變形,導致塑件與其配合件裝配效果不佳。動模鑲件的冷卻水路要沿型芯的形狀均勻布置,較難冷卻的位置做鈹銅鑲件,確保生產周期不受影響。
3結束語
該類塑件外觀要求高,模具設計時,要綜合考慮生產中模具容易出現的問題,重點關注滑塊成型結構及推出結構是否順暢,在確保成型塑件外觀的條件下,使設計的模具結構穩定可靠。模具經實際生產驗證,成型的塑件達到了使用要求,對同類塑件的模具設計有一定的參考作用。
參考文獻:
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