多取数小型叠层注射模设计.pdf
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1、25石材2023年11期SHICAI机械装备多取数小型叠层注射模设计尉晓娟(大连工业大学艺术与信息工程学院,辽宁大连116 40 0)摘要:本文着重阐述了小型叠层注射模的设计要点,借助MOLDFLOW软件模拟技术进行辅助分析,实现成型吨位、流道系统、顶出系统、取出系统等模具结构的最优化,使叠层式注射模具与现有普通的注射模塑设备配套,得到双倍于普通单层模的生产效率,节约原料,缩短生产周期,实现叠层式注射成型的全自动化。关键词:叠层模具;齿轮齿条结构;气体顶出;双层机械手;MOLDFLOW分析1引言叠层模具是成倍地增加可使用的模具面,以其生产效率超过普通的单面模具而闻名,对于中小制造企业来说,不可
2、能无限地投资各型号、大吨位的成型注射机来满足市场来的紧急订单,那么采用叠层模具生产无疑是一种优佳选择。叠层模具型腔是分布在2 个或多个层面上的,垂直于机床开模方向重叠排列,相当于是将多副模具型腔叠放组合在一起。叠层模具适合浅腔薄壁并产量大的塑料件,且模具型腔内部少滑动块结构、少斜顶结构的产品。叠层模具生产使用的树脂计量和开模行程均可达到注射机最大理论参数的80%(普通单层模具计量和开模行程一般只有成型机定额的2 0%),这是可以成倍地提高设备利用率和生产效率的理论基础。另外,由于叠层模具的型腔呈重叠式排列,制品注射投影面积较单层模具不变,因此对于注射机来讲,成型叠层模具所需锁模力几乎不会增加,
3、这就保证了模具型腔分型面锁模稳定,避免了制品披锋、凹痕等缺陷,可保证产品高品位要求。图1所示投影仪装饰盖板部品是国际著名投影仪中的一个装饰掩盖部件,非常适合做叠层模结构,但制品有外观装饰要求,外观面不允许有浇口残留或痕迹。因此,模具还需要采用倒装结构,浇口只能设置在顶出一侧,这在叠层模具的设计上一大难点。2制品结构特征产品尺寸为5 0 5 0 7 mm,是外观掩饰遮挡部品,品味要求较高,外观面(凹模)不允许有浇口残留痕迹。凸模有两定位柱子和卡钩,见图1,塑件采用ABS树脂,其耐热性、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,可有效的起到投影仪的装饰掩盖效果。图1投影仪装饰盖板反(左正面
4、,右背面)3模具结构设计3.1模具吨位及取数的选则客户要求制品产量企划10 万台,一模4穴,企业现有5 0 t位成型机空闲,10 0 t及以上t位成型机床不足。根据上述客观情况,利用理论计算(模具锁模力计算公式:F=PA)及MOLDFLOW模拟分析,见图2、图3,共同验证5 0 t机床成产可行性。常规单层一模4穴t位理论计算:单层锁模力F=700110=77t75t;P A BS材料单位面积模腔的内压7 0 0 kgf/cm;A 一成形零件及浇注系统的总投影面积110 cm;常规单层一模4穴MOLDFLOW模拟分析结果为8 0 t,见图2。结论是采用单层一模4穴常规机构,为保证产品品质,需10
5、 0 t位及以上t位生产。门锁模力XY图800.0000F0.0008000010.0015.0020.0025.0030.00F时间图2 常规单层一模4穴MOLDFLOW模拟26STONE2023No.11STONE机械装备石材双层叠模一模4穴t位理论计算:锁模力F=70060=42t50t;P 一ABS材料单位面积模腔的内压7 0 0 Kgf/cm;A 一成形零件及浇注系统的总投影面积60cm;双层叠模一模4穴MOLDFLOW模拟分析结果为48t,见图3。结论是采用双层叠模一模4穴设计,无论是理论计算和MOLDFLOW模拟分析,机床t位均小于50t。因此,根据客户需求及企业机床t位清单,结
6、合耗能成本,采用双层叠模一模4穴设计,5 0 t位机床生产是可行的。3.2浇注系统设计由于该塑件制品是遮挡掩饰件,属于外观部品,客户要求外观面不允许放置浇口。如采用潜伏浇口,潜伏浇口点位置不在制品中心位置,树脂收缩不均,完成品长度尺寸存在大小端的差异,且浇口拉断易引起掉屑、浇口点长等外观课题不利于自动化生产。只能用模具倒装模具结构,热流道针阀进料。热流道系统结构方案如图4所示。图5 是填充状况。图6 是压力场的分布情况,得到了现场调机师傅及客户的认可。58.007领力XY图48.00F30.00FFF20.0010.000.00008.0000008.005.000.625.000.005.8
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