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1.模具結構與工作工程
經過對絕緣基座塑件結構工藝性、成型工藝性分析,確定模具的整體結構如下圖2所示:模具為兩板式結構,即成型分為動模板和定模板,塑件成型采用中心直澆口進料,料柄采取后續銑削加工去除,分型面選在塑件上表面(即整個塑料件成型包含在動模板內),這樣就不會在塑件四周產生合??p而影響塑件整體外觀,整個塑件成型包含在動模型腔內。由于塑件包含在動模型腔內部分壁厚較薄、外觀要求高,不適宜放置頂桿,因此,為了方便放置頂桿,便于零件頂出,所有螺紋嵌件下端面放置頂桿,同時在塑件下表面平面部位設置頂桿,為了不影配裝件與大面貼合度,要求塑件表面頂桿痕跡凹深0.1-0.15mm。模具只需要一次分型。在開模過程中,借助油壓機力量,模具采用上、下模架同時使用卸模,在模具分型面打開的同時塑件也就隨之被頂處。合模前,利用上卸模架復位桿壓件15(頂固板)上表面實現頂桿復位。這樣一個開模、合模周期就完成了。
2.模具設計要點
2.1分型面的選擇和排氣系統的設計
從塑件形狀和產品外觀要求可看出,分型面只能選擇在塑件上大面為一平面。整個塑件包含在動模板內,定模中心凸起部分成型塑件上表面所有沉孔、凹臺。模具型腔內的排氣靠模具本身分型面及動模型腔中心左右兩側鑲塊(12件)與動模板之間拼縫、動模型腔頂桿孔與頂桿間隙、動模型腔與圓型芯之間配合間隙等等都可以起到排氣作用。此外,借助CAE分析軟件Moldflow的分析結果,合理布置其余頂桿位置,既能平穩地頂出零件又起到較好排氣效果。
2.2模芯的設計
綜合塑件的外觀要求及結構工藝性、模具的結構和降低加工難度和成本等因素,定模模采用整體結構,整個定模選用國產預硬P20鋼。由于動模結構復雜,采用鑲拼結構,動模鑲件件12(兩件)、圓型芯件10(3件)及動模板均采用相同材料為國產預硬P20鋼。由于塑件下表面有6處螺紋嵌件,因此螺紋嵌件旋入可以反復拆卸的螺紋鑲件上,放入對應位置頂桿孔內,采用滑動配合,開模時隨塑件一起被托處模具外,最后采用機外拆卸。螺紋鑲件選用韌性好、不易斷裂,適合反復拆卸的材料不銹鋼2Cr13。
2.3澆注系統的設計
2.3.1澆注系統的尺寸確定
由于塑件本身材料特殊性,流動性極差、成型模溫高,因此模具采用一模一件,直澆口進料,直澆口小端直徑Ф6.5,錐度8o,加之塑件外觀不能有澆口痕跡,因此直澆口只能選擇在上表面矩形沉臺內,直澆道與模具大型腔直接連通,無需分流道板與動模板的連通。
2.3.2模具的CAE分析
由于塑件投影面較大,壁厚差別較大,模具設計中澆注系統的流程比較長,填充時間相對會長一些,模具需要進行CAE分析驗證,借助CAE分析軟件Moldflow的MPA模塊與分析結果,驗證模具澆注系統設計的合理與否。通過模流分析直觀反映填充時間、成型缺陷如氣旋、氣泡、合料紋所在部位,為后續模具設計提供參考。
3.結束語
模具整體結構采用兩板式,將澆注系統即直澆道直接開設在定模型腔板上,利用上、下卸模架,借助油壓機二次合模力量,推動動模板上表面、頂固板平穩頂出塑件。該模具經生產實驗證,模具動作平穩、可靠,塑件表面質量較好,塑件精度符合設計要求。但由于塑件結構復雜、金屬嵌件較多,因此采用機外卸模,此乃該模具缺點。
作者:劉睿 單位:陜西烽火電子股份有限公司