D310門板注塑模模具設(shè)計(jì)

1、D310門板注塑模模具設(shè)計(jì) 摘要：分析了D310門板的成型工藝，詳細(xì)闡述了該明白注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)與工作過程，通過對(duì)該塑件的機(jī)構(gòu)分析，采用了合理的頂出機(jī)構(gòu)，與澆注過程及脫模存在的問題，使得模具的可靠性大為提高，重點(diǎn)闡述了流道及澆口設(shè)計(jì)，及斜頂設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：門板 模流分析 澆口 斜頂 1 塑件的成型工藝分析 圖1所示D310門板，材料：PPEPDM-T15，基本料厚2.2mm 收縮率 ：1.2% 。（1） 流道及澆口的選擇尤為重要，將熔接痕推至可接受的位置，是模具設(shè)計(jì)必須解決的難題；（2） 產(chǎn)品有翻邊，采用斜頂頂出脫模，并且考慮到產(chǎn)品包裹斜頂問題；（3） 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效

2、率。 產(chǎn)品翻邊處厚度為3.2mm，平面厚度為2.2mm。根據(jù)產(chǎn)品的投影面積及克重，選用注塑機(jī)JM-1350C（震雄公司）。 翻邊 正面視圖 圖1 反面視圖 圖2 根據(jù)Mouldflow軟件對(duì)塑件進(jìn)行流動(dòng)分析首先使用Ugigraphics軟件對(duì)塑件建模，并輸出可供Mould分析的后綴名為.stl的文件，然后啟動(dòng)Mouldflow軟件。調(diào)入塑件的模型，對(duì)塑件網(wǎng)格化（將網(wǎng)格比Aspect ratio 低于 15）。然后首先進(jìn)行最佳的澆口位置分析，得出如圖3所示的澆口位置圖，顏色為黃色的為最佳的澆口位置。澆口 3 澆口2澆口1澆口4 圖3澆口如圖示3采用四點(diǎn)進(jìn)料，1為主澆口，根據(jù)模流分析，熔接痕位置如

3、圖4所示。熔接痕 圖4根據(jù)熱流道公司建議，模擬軟件發(fā)現(xiàn)有兩處較明顯的熔接痕，對(duì)產(chǎn)品外觀有較大的影響，客戶不能接受，經(jīng)對(duì)產(chǎn)品的全面分析，為將熔接痕影響減小到最低，澆口做以下改進(jìn)。（1）、保留澆口 1 。（2）去掉澆口 2 、3。（3）將澆口4下移，其補(bǔ)充作用，考慮此處有一雜物盒，可遮蓋部分熔接痕（圖6）。 考慮注塑機(jī)的最大射膠量為6690g，射膠壓力為1692kgf/m*2,而門板的質(zhì)量為1400g。主澆口澆口1起主澆口作用， 該澆口采用扇形澆口，主澆口 圖5 30設(shè)計(jì)主澆口寬度為18mm， 根據(jù)公式計(jì)算b= nA n =0.7 A-型腔表面積（mm2） b澆口寬度（mm）。 塑料類型常數(shù)塑料P

4、E、PS 、SANPA、PP、ABSCA、PMMA、POMPVC、PCn0.60.70.80.9 表 1 經(jīng)測(cè)算 A=458200mm*2 計(jì)算得b=16mm。3主流道直徑計(jì)算：QD=0.127 2 經(jīng)計(jì)算Q=843037cm*3 得出D=1.193cm。A分析產(chǎn)品特點(diǎn)：雜物盒A 圖6 分析A-A斷面示圖 A A圖7產(chǎn)品在翻邊部位逐漸增加，最大至4.5mm，根據(jù)流體力學(xué)原理，此翻邊部位易填充，那么，在同樣的注射壓力下，此處的斜頂鎖緊面易上浮，將會(huì)出現(xiàn)飛邊。圖8所示注射時(shí)間顯示，而紅色區(qū)域填充時(shí)間最晚，在4.22S的時(shí)候完成。BA 圖8由此可以看出以下兩點(diǎn)：（1） A處易出現(xiàn)缺料（最后填充）。（

5、2） B產(chǎn)品翻遍處易出現(xiàn)飛邊。采用如下方案：產(chǎn)品平面為2.3mm，過度到翻邊2.8mm，裝密封條處4.5mm，存在料厚處填充容易，產(chǎn)品薄壁處填充困難，針對(duì)此情況，采取的辦法是：在不影響產(chǎn)品使用及與客戶溝通后，圖9 區(qū)域加厚產(chǎn)品壁厚，從2.3mm漸變?cè)龊裰?.8mm，使得主澆口射出的塑膠直達(dá)將極大的改善了填充阻力，A處填充容易填滿, 這樣可降低注塑壓力， 同時(shí)減輕B處的飛邊（溢料） 不易填充位置加厚區(qū)域 圖9通過上述分析及改進(jìn)，產(chǎn)品填充問題已得到較大改善，填充變得較為容易，產(chǎn)品無飛邊，困氣等。12， 注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）分型面的選擇。分型面的選擇如圖10所示，插穿滑塊 圖10按照分型面選擇要求，

6、圖示為動(dòng)、定模分型面,決定動(dòng)定模的成型部位，插穿位置，及開模位置。 （2）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1110987654321 圖111. 定模底板 2. 熱流道板 3.定模 4. 斜滑塊 5.動(dòng)模 6.斜頂桿 7.滑塊座 8.頂出蓋板 9 頂出板 10動(dòng)模底板 11定位圈注塑完畢后，開模，油缸帶動(dòng)頂出板9前行，同時(shí)帶動(dòng)斜頂6前行，斜頂桿6帶動(dòng)斜滑塊作兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，既向頂出方向前進(jìn)又有橫向運(yùn)動(dòng)，頂出最大距離180mm，此時(shí)產(chǎn)品頂出停止。對(duì)此斜頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算： 圖12根據(jù)運(yùn)動(dòng)原理分析，選取水平面為參考系，滑塊座7 斜頂桿 6 滑塊4 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)存在圖11所示的三角形關(guān)系： S=H*tana H=180mm，考慮斜

7、頂塊較大，為減小頂出阻力， 取斜度a=6 °， 得出S=18.9mm驗(yàn)證大于門板翻邊16mm，橫向脫模距離足夠。取產(chǎn)品時(shí)，翻邊部分被包在斜滑塊上，產(chǎn)品脫出時(shí)取件不容易，取出產(chǎn)品易造成變形。仔細(xì)分析該產(chǎn)品的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)翻邊處有5個(gè)裝密封條的圓孔可以利用（圖13）。在此增設(shè)一彈性擋料塊。5個(gè)密封條孔其結(jié)構(gòu)如圖示圖13斜頂塊1產(chǎn)品H螺釘 5彈簧 3限位塊4導(dǎo)向塊 6斜頂桿7擋塊 2 圖 11 其動(dòng)作過程： 產(chǎn)品隨斜頂桿頂7出，擋塊2在彈簧3的作用下同時(shí)彈起，由于擋塊的作用，斜頂斜頂塊1逐漸脫離產(chǎn)品（圖12），彈起H高時(shí)（H=60mm），由S=H*tana 得出S=6.3mm，即此時(shí)斜頂塊離開

8、產(chǎn)品內(nèi)表面6.3mm，此時(shí)產(chǎn)品內(nèi)表面已完全脫離斜頂塊，繼續(xù)頂出，可取出產(chǎn)品。復(fù)位時(shí)，斜頂塊在油缸的帶動(dòng)下復(fù)位，斜頂塊壓縮擋塊復(fù)位。螺釘6導(dǎo)向塊7限位塊5彈簧4 斜頂桿3產(chǎn)品斜頂塊 1擋塊 2 圖12 3熱流道系統(tǒng)采用熱流道系統(tǒng)可以使注塑機(jī)的噴嘴的溶膠直接延長(zhǎng)到澆口位置，限制了熔體溫度的下降，并且可以控制溶膠的溫度，使得流體更加均勻的充模流動(dòng)，在模腔中獲得更小的壓力和溫度損失，對(duì)產(chǎn)品能減小收縮的差異，并且減小所需的充模壓力。其結(jié)構(gòu)如圖13所示中心支撐環(huán)壓力墊片支撐板澆口套分流板防轉(zhuǎn)銷噴嘴圖13熔融的塑料流體通過模具澆口套進(jìn)入分流板，再經(jīng)過噴嘴注入澆口，最后成型，由于分流板和噴嘴均有加熱元件維持恒

9、溫，使得塑料流體不會(huì)為此降溫，且在保壓時(shí)可將注塑機(jī)壓力傳遞到澆口，保壓能力大為提高，可獲得較好的產(chǎn)品質(zhì)量。4冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 該模具的冷卻系統(tǒng)主要根據(jù)動(dòng)定模板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具元件的分布來布置水道。 如圖14所示水隔水堵 圖14采用水隔冷卻距離型面較遠(yuǎn)的部位，動(dòng)定模采用多回路進(jìn)出水，取得較好的冷卻效果。斜頂采用單獨(dú)循環(huán)水路水道采用直徑6mm的管路冷卻，斜頂桿與滑塊之間采用O型圈密封，且斜頂可方便拆卸，若有漏水現(xiàn)象，頂出后即可拆卸頂塊進(jìn)行維修。5 模具工作過程 該模具屬于二板模，模具最大外形尺寸1350mm*2000mm*650mm，頂出距離180mm，模架采用龍記模架，模具所有活動(dòng)部位保證定位準(zhǔn)確，

10、動(dòng)作可靠，滑動(dòng)順暢，無卡滯現(xiàn)象，固定零件緊固無松動(dòng)；熱流道采用YUDO公司生產(chǎn)的流道系統(tǒng)，加熱效率高，測(cè)溫準(zhǔn)確，密封良好。其模具工作過程是，動(dòng)定模合模，熔融塑料經(jīng)塑化、計(jì)量后通過注塑機(jī)注入模具密封型腔內(nèi)，經(jīng)保壓、冷卻后，開模。開模時(shí)，動(dòng)、定模分開，塑件及凝料都留在動(dòng)模芯上；開模到位后，注塑機(jī)給油，油缸動(dòng)作，帶動(dòng)頂出板頂出，斜頂頂出同時(shí)完成側(cè)向抽芯（擋塊起到擋料作用），頂出到位后，取出產(chǎn)品，油缸動(dòng)作，帶動(dòng)頂出板退回，退回到位后，合模進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。6結(jié)束語(yǔ)通過該門板注塑模具設(shè)計(jì)過程的分析，完成了改模具的設(shè)計(jì)，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，模具運(yùn)行平穩(wěn)可靠，注射成型的塑件尺寸滿足要求，表面平整，光潔，將熔接痕隱藏在較不明顯的位置，滿足質(zhì)量要求，模具投入使用以來，已生產(chǎn)產(chǎn)品5萬(wàn)余件，為公司帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。此類模具屬我公司的第一套帶斜頂?shù)淖⑺苣＃舜文＞叩母倪M(jìn)對(duì)以后類似的模具結(jié)構(gòu)取得了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，提高了此類模具的可靠性，加快模具開發(fā)進(jìn)度。參考文獻(xiàn)：1鄒繼強(qiáng). 塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)M. 北京：清華大學(xué)出版社 2史鐵梁. 模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 3王建華. 徐佩弦. 注射