畢業(yè)答辯課件-電池后蓋注塑模設(shè)計(jì)

電池后蓋的模流分析及注塑模設(shè)計(jì)導(dǎo)師：答辨人：專(zhuān)業(yè)：08材料成型及其控制工程電池后蓋的模流分析及注塑模設(shè)計(jì)導(dǎo)師：一、塑件制件要求：表面色澤均勻，制件成型后不能有明顯色差、縮痕、熔接痕、污點(diǎn)、銀絲等缺陷。零件名稱(chēng)：電池后蓋批量：50萬(wàn)次材料：ABS一、塑件制件要求：表面色澤均勻，制件成型后不能有明顯色差、縮2二、總體方案設(shè)計(jì) 本課題是對(duì)電池后蓋進(jìn)行模流分析及模具設(shè)計(jì)。模具中要考慮年產(chǎn)量、工廠的設(shè)備及塑件的精度要求，選擇一模四腔結(jié)構(gòu)，注塑機(jī)選擇XS-ZS-22的臥式注射機(jī)。以制品的下表面為分型面,主流道采用帶Z形頭拉料桿的冷料穴，便于主流道凝料和塑件推出。分流道平衡對(duì)稱(chēng)式結(jié)構(gòu)保證熔融塑料均勻充滿(mǎn)各個(gè)型腔料口。導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)柱導(dǎo)套配合。頂出機(jī)構(gòu)采用推桿和斜頂桿一次脫出機(jī)構(gòu)。冷卻水道采用直線(xiàn)式分布，冷卻均勻、快速。二、總體方案設(shè)計(jì) 本課題是對(duì)電池后蓋進(jìn)行模流分析及模具3三、模流分析1.最佳澆口位置分析及澆注系統(tǒng)方案比較如右圖所示，藍(lán)色區(qū)域?yàn)樽罴褲部谖恢茫螂姵厣媳砻婢纫筝^高，所以澆口不能選擇上表面。下圖所示為不同澆口位置的澆注系統(tǒng)分析比較。方案深藍(lán)色區(qū)域的潛伏式澆口方案

淡藍(lán)色區(qū)域的側(cè)澆口

方案

綠色區(qū)域的側(cè)澆口

根據(jù)moldflow中的填充及保壓結(jié)果，可知方案的充填時(shí)間最短，為0.7772s；氣穴和熔接痕也相對(duì)較少；充填時(shí)的最大鎖模力為最小，9.8892；體積收縮率也較小，為6.479%。綜合考慮模具的制造難易，本設(shè)計(jì)采用方案，長(zhǎng)邊方向的側(cè)澆口冷流道。三、模流分析1.最佳澆口位置分析及澆注系統(tǒng)方案比較方案深藍(lán)42、冷卻系統(tǒng)方案分析比較

根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，水道采用直線(xiàn)式，有三種冷卻方案設(shè)計(jì)，如右圖所示。方案一：采用16根冷卻水管，8個(gè)冷卻液入口；方案二：采用32根冷卻水管，8個(gè)冷卻液入口；方案三：采用32根冷卻水管，16個(gè)冷卻液入口。moldflow分析結(jié)果中，成型冷卻時(shí)間和回路管壁溫度相差不大，而在翹曲量分析中，方案一和方案三的最大翹曲量為0.2195mm和0.2197mm，方案二為5.773.所以方案一和方案三的設(shè)計(jì)比較合理。綜合考慮到加工的難易和產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性，我們選擇方案一對(duì)塑件進(jìn)行冷卻。方案一方案二方案三2、冷卻系統(tǒng)方案分析比較方案一方案二方案三5四、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。根據(jù)前面moldflow分析結(jié)果，選擇長(zhǎng)邊方向的側(cè)澆口冷流道。1.主流道設(shè)計(jì)根據(jù)選用的XS-ZS-22型號(hào)注射機(jī)的相關(guān)尺寸得，主流道尺寸如圖所示。2.分流道設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的通道，開(kāi)設(shè)在B板和A板之間。采用圓形流道，直徑為6mm。3.澆口設(shè)計(jì)

該模具采用矩形測(cè)澆口，澆口開(kāi)在定模部分。澆口設(shè)計(jì)如圖所示進(jìn)料口尺寸：長(zhǎng)L=2mm，寬M=1mm，厚度t=0.3mm。4.冷料穴主流道冷料穴設(shè)計(jì)成帶有拉料桿的冷料井，底部由一根拉料桿組成，拉料桿裝于推桿固定板上，與推桿脫模機(jī)構(gòu)連用。如圖所示。主流道尺寸澆口設(shè)計(jì)冷料井四、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和6五、模具結(jié)構(gòu)和分型面的設(shè)計(jì)1.型腔數(shù)量及排列方式確定

型腔數(shù)越多時(shí)，精度也相對(duì)地降低。由于本電池后蓋精度要求一般，采用一模四腔。排列方式如右圖所示。2.分型面設(shè)計(jì)

對(duì)于此塑料件，外觀質(zhì)量要求比較高，并為防止在塑件外表面出現(xiàn)飛邊而影響外觀質(zhì)量,分型面只能沿塑件邊緣輪廓設(shè)置,采用動(dòng)?？蚺c定?？?qū)有纬膳c塑件輪廓曲線(xiàn)相一致的分型面形式。其形狀如下圖所示。型腔排列方式五、模具結(jié)構(gòu)和分型面的設(shè)計(jì)1.型腔數(shù)量及排列方式確定2.分型7六、成型零部件的設(shè)計(jì)

成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各種成形桿等。1.凹模（型腔）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

型腔尺寸設(shè)計(jì)通過(guò)計(jì)算，如下圖所示。凹模凹模二維圖六、成型零部件的設(shè)計(jì)成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指構(gòu)成82.型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1主型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):型腔尺寸設(shè)計(jì)通過(guò)計(jì)算，如下圖所示。

2.2小型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):從塑件零件圖可以看出，塑件外表面設(shè)有凹槽，所以需要在凹模上開(kāi)設(shè)小型芯，尺寸如下圖所示。主型芯主型芯二維圖柱塊小型芯長(zhǎng)方體小型芯2.型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主型芯主型芯二維圖柱塊小型芯長(zhǎng)方體小型芯9七、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

該模具采用4根等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱(chēng)布置，導(dǎo)柱安裝在定模板上，導(dǎo)套安裝在動(dòng)模板上。采用帶頭導(dǎo)柱和帶頭導(dǎo)套，加油槽。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的直徑分別為Φ20和Φ30。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用形式要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求而定，該模具采用的配合形式如下圖56所示。導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合七、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合10八、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的方案選擇根據(jù)前面moldflow分析結(jié)果，選擇方案一。由于ABS的黏度低、流動(dòng)性好，成型工藝要求模具溫度都不太高，所以采用水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。冷卻水孔的直徑d=6mm。具體布置如下圖所示。主視圖側(cè)視圖八、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的方案選擇根據(jù)前面mold11九、頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，模具型腔在定模部分，型芯在動(dòng)模部分。其推出機(jī)構(gòu)可采用推桿推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)。

由于分型面有臺(tái)階，為了便于加工，降低模具成本，我們采用推桿和斜頂桿推出機(jī)構(gòu)，推桿推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出平穩(wěn)可靠，設(shè)立32個(gè)推桿平衡布置，既達(dá)到了推出塑件的目的，又降低了加工成本。頂桿的組裝方式和尺寸分別如下圖所示。復(fù)位桿、頂桿組裝方式推桿尺寸斜頂桿九、頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，模具型腔在定模12十、模架的選擇本套模具采用龍記大水口標(biāo)準(zhǔn)模架，型號(hào)為：CI-2330-A30-B35。模架圖和模板各部分結(jié)構(gòu)尺寸分別如下圖所示：模架圖模板各部分主要結(jié)構(gòu)尺寸十、模架的選擇本套模具采用龍記大水口標(biāo)準(zhǔn)模架，型號(hào)為13十一、模具工作過(guò)程1.模具裝配圖

模具裝配三維圖和二維圖分別如圖所示。模具裝配三維圖模具裝配二維圖1.定模座板2.定模板3.型腔4.導(dǎo)套5.導(dǎo)柱6.型芯7.動(dòng)模板8.復(fù)位桿9.螺釘10.垃圾釘11.動(dòng)模座板12.頂針固定板13.推板14.頂針15.斜頂桿16.緊固螺釘17.動(dòng)模水路18.定模水路19.塑件20.定位環(huán)21.定位環(huán)螺絲22.澆口套23.流道24緊固螺釘25拉料桿26斜頂耐磨塊27銷(xiāo)釘28限位塊29斜頂座.十一、模具工作過(guò)程1.模具裝配圖模具裝配三維圖模具裝142.模具工作原理：

合模時(shí)，在導(dǎo)柱和導(dǎo)套的導(dǎo)向定位下，動(dòng)模和定模閉合。型腔由定模板上的凹模與固定在動(dòng)模板上的凸模組成，并由注塑機(jī)合模系統(tǒng)提供的鎖模力鎖緊。然后注射機(jī)開(kāi)始注射，塑料熔體經(jīng)定模上的澆注系統(tǒng)進(jìn)如型腔，待熔體充滿(mǎn)型腔并經(jīng)過(guò)保壓、補(bǔ)縮和冷卻定型后開(kāi)模。開(kāi)模時(shí)，注射機(jī)合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模后退，模具從動(dòng)模和定模分型面分開(kāi)，塑件包在凸模上隨動(dòng)模一起后退，同時(shí)拉料桿將澆注系統(tǒng)的主流道凝料從澆口套中拉出。當(dāng)動(dòng)模移動(dòng)一定距離后，注射機(jī)頂桿接觸推板，推出機(jī)構(gòu)開(kāi)始動(dòng)作，使推桿和拉料桿分別將塑件及澆注系統(tǒng)凝料從凸模和冷料穴中推出，塑件與澆注系統(tǒng)凝料一起從模具中落下，至此完成一次注射過(guò)程。合模時(shí)，推出機(jī)構(gòu)靠復(fù)位桿復(fù)位并準(zhǔn)備下一次注射。2.模具工作原理：15十二、結(jié)論

設(shè)計(jì)是為電池后殼注射成型而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。為了能達(dá)到質(zhì)量好、效率高，本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口及推板推桿一次脫模的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。并且大多數(shù)零件都采用通用零件。

本次設(shè)計(jì)的電池后殼注射模，在設(shè)計(jì)時(shí)充分利用CAD、UG、MoldFlow等二維，三維繪圖仿真軟件，縮短了設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了質(zhì)量，從而降低了模具的生產(chǎn)成本。

本次設(shè)計(jì)的模具尚存在設(shè)計(jì)上的不足，還有待加以完善和修改。十二、結(jié)論 設(shè)計(jì)是為電池后殼注射成型而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。為了能達(dá)16十三、經(jīng)濟(jì)性分析報(bào)告做成該模具所需要的具體費(fèi)用如下所示：材料費(fèi)總計(jì)：

4184元配件費(fèi)總計(jì)