潔具連接件注塑模三維設(shè)計.pdf

模 具 技 術(shù) 2 0 0 5 . N o . 333 0 引言 塑料制品在日常生活用品中幾乎占據(jù)了大多 數(shù)注塑模具的好與壞直接影響到成型制件的質(zhì) 量要設(shè)計出一套高效益的模具不僅與設(shè)計者 所掌握的知識和經(jīng)驗有關(guān)而且還與設(shè)計者在設(shè) 計過程中所使用的工具密切相關(guān)本設(shè)計利用 P r o / E 的3 D 模具設(shè)計功能和專家模具系統(tǒng)自動 生成立體裝配圖及工程圖并配合在二維繪圖功 能上擁有特色的 A u t o C A D軟件對自動生成的工 程圖做必需的修改使得設(shè)計周期大大地縮短 提高了經(jīng)濟(jì)效益 1 塑件工藝特性分析 該制品是用于連接潔具蓋與潔具的連接件 材料為聚丙烯形狀如圖1 所示其上部有兩個 對稱的凸臺凸臺上有側(cè)向通孔與圓柱銷相配 收稿日期2 0 0 5 - 0 1 - 1 2 作者簡介陳少克1 9 5 6男副教授 文章編號1 0 0 1 - 4 9 3 4 ( 2 0 0 5 ) 0 3 - 0 0 3 3 - 0 4 潔具連接件注塑模三維設(shè)計 陳少克劉平武 汕頭大學(xué)機(jī)械電子工程系廣東汕頭5 1 5 0 6 3 摘要分析了潔具連接件的塑件工藝特點(diǎn)介紹了潔具連接件注塑成型模結(jié)構(gòu)及模具的 工作過程并重點(diǎn)介紹潔具連接件注塑模結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法闡述了潔具連接件滑塊抽芯的基 本設(shè)計思路針對塑料制件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計出相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)還論述了現(xiàn)代化模具 C A D 技術(shù)在潔具連接件注塑模具設(shè)計中的應(yīng)用 關(guān)鍵詞潔具注塑模模具結(jié)構(gòu)C A D 中圖分類號T Q 3 2 0 . 6 6 +2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼B A b s t r a c t : T h e p r o c e s s i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e c o n n e c t i o n p a r t o f s a n i t a r y w a r e s a r e a n a l y z e d T h e i n j e c t i o n m o l d s t r u c t u r e a n d w o r k i n g p r o c e s s o f t h e p a r t a r e i n t r o d u c e d T h e d e s i g n m e t h o d o f t h e m o l d s t r u c t u r e o f s a n i t a r y w a r e s i s i n t r o d u c e d m a i n l y T h e b a s i c d e s i g n i d e a o f s l i d e c o r e - p u l l i n g f o r t h e p a r t i s p r e s e n t e d B a s e d o n t h e s t r u c t u r e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e p l a s t i c p a r t t h e c o r r e s p o n d i n g m o l d s t r u c t u r e i s d e s i g n e d T h e a p p l i c a t i o n o f m o d e r n C A D t e c h n o l - o g y i n t h e m o l d d e s i g n o f c o n n e c t i o n p a r t o f s a n i t a r y w a r e s i s d i s c u s s e d K e y w o r d s : s a n i t a r y w a r e i n j e c t i o n m o l d m o l d s t r u c t u r e C A D 圖 1制件外觀圖 34D i e a n d M o u l d T e c h n o l o g y N o . 3 2 0 0 5 合其下部有四個內(nèi)側(cè)凹槽每兩個凹槽與移動 偏心件相配合移動偏心件圓柱部份有螺紋塑 件表面要求光澤以增加美觀性制品必須采用 側(cè)向抽芯并且要使側(cè)向抽芯能自動恢復(fù)所以 側(cè)向抽芯的設(shè)計是該注塑模的設(shè)計關(guān)鍵 塑件的外形尺寸為 2 0 0 m m5 3 m m 凸臺 部分為 1 6 m m1 5 m m2 0 m m 孔徑為 9 m m 壁厚為 2 . 5 m m 2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 2 2 . 1模具總體方案 根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與外觀要求可以確定 模具的總體結(jié)構(gòu)類型為矩形澆口三板式注塑模 由于分模之前必須先側(cè)向抽芯故需要設(shè)計具有 2 個分型面的順序脫模機(jī)構(gòu)其模具總體裝配圖 如圖 2 所示 平放置時的下表面制件的兩端存在著帶有側(cè)向 通孔的凸臺意味著在模具的主分型面B - B 分開 取出制件之前必須先實現(xiàn)側(cè)向抽芯這樣在模 具開啟時才不至于發(fā)生干涉同樣在制件的內(nèi) 表面有凹槽在主分型面分開后制件留在動模 側(cè)要取出制件就必須有內(nèi)側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)同時 為了能將制件頂出故設(shè)置為斜滑塊頂針內(nèi)側(cè)抽 芯機(jī)構(gòu)斜頂機(jī)構(gòu)這樣可以同時實現(xiàn)內(nèi)側(cè)抽 芯和頂出制件 2 . 3順序分型機(jī)構(gòu)設(shè)計 為實現(xiàn)滑塊抽芯在斜導(dǎo)柱固定板 1 1 和定 模板 1 3分離形成分型面 A - A 為保證 A - A分 型面先于B - B 分型面分開在B - B 分型面處設(shè)置 了兩個尼龍?zhí)啄猃執(zhí)淄ㄟ^尼龍?zhí)祖i緊螺釘固定 在定模板1 3 上而在動模板1 5 上相對應(yīng)于尼龍 套的位置鉆了兩個通孔合模時尼龍?zhí)资軌憾?脹使定模板 1 3 和動模板1 5 相對不動但A - A 分型面分開一段距離后在限位螺釘?shù)淖饔孟翨 - B 分型面分開這種順序分型結(jié)構(gòu)比擺鉤順序分 型結(jié)構(gòu)簡單而且安裝也很方便 2 . 4外側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 3 塑件上部有兩個側(cè)向通孔其抽芯為外側(cè)向 抽芯基于型腔數(shù)目為2 故設(shè)計了4 個斜導(dǎo)柱 滑塊抽芯機(jī)構(gòu)圖4為實現(xiàn)順序分型采用 斜導(dǎo)柱 3 和滑塊 4 同在定模的結(jié)構(gòu)形式滑塊4 由鎖緊楔墊塊1 定位和鎖緊這種結(jié)構(gòu)簡單便 于加工而且運(yùn)動平穩(wěn)抽芯時滑塊4 由固定 在斜導(dǎo)柱固定板 1 1上的斜導(dǎo)柱 3帶動 本制件帶有圓柱銷和移動偏心件兩個零件 模具型腔數(shù)目為2 制品對稱布置使得壓力較 為均勻其具體排布方式如圖 3 所示 2 . 2分型面的選擇 經(jīng)對制件的分析主分型面B - B 選在制品水 圖 2 模具總裝配圖 1 . 鎖緊楔墊塊2 . 螺栓3 . 斜導(dǎo)柱4 . 滑塊 5 . 主流道襯套6 . 定位環(huán)7 . 定模底板8 . 導(dǎo)柱 1 1 . 斜導(dǎo)柱固定板1 2 . 導(dǎo)套1 3 . 定模板1 4 . 定位銷 1 5 . 動模板1 6 . 動模墊板1 7 . 墊塊1 8 . 動模底板 1 9 . 螺栓2 0 . 壓緊塊 2 1 . 螺栓2 2 . 螺栓 2 3 . 斜滑塊頂桿2 4 . 頂出板2 5 . 復(fù)位桿2 6 . 頂出底板 圖 3模具型腔排布圖 模 具 技 術(shù) 2 0 0 5 . N o . 335 2 . 5內(nèi)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 塑件的下部有四個凹槽其抽芯為內(nèi)側(cè)向抽 芯為此設(shè)計了斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)圖5基 于該塑件的內(nèi)側(cè)面凹槽較淺所需要的抽拔距不 大而成型面積相對較大故其導(dǎo)滑形式選用滑 塊導(dǎo)滑的形式這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是塑件的頂出 和抽芯動作同時進(jìn)行滑塊的剛性也比較好在 定位銷1 7 的作用下斜滑塊不易發(fā)生傾斜現(xiàn)象 而且還起到止動的作用 脹作用下動定模板相對不動模具在A - A 分 型面處先分型滑塊 4在斜導(dǎo)柱 3的撥動下向 外滑動實現(xiàn)抽芯當(dāng)滑塊實現(xiàn)抽芯后定模板 1 3 在限位螺釘?shù)淖饔孟卤粡?qiáng)行定位沿分型 面B - B 分型動模板1 5 繼續(xù)向下運(yùn)動當(dāng)動模 板1 5 往下移動一段距離后注塑機(jī)開始推動頂 桿推板2 1 頂出制件取出制件后模具進(jìn)入合 模過程在復(fù)位桿和回程彈簧的作用下模具各 個部分復(fù)位合模后開始進(jìn)入下一個注塑周 期 3 C A D技術(shù)的應(yīng)用 4 現(xiàn)代社會對工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代和質(zhì)量有很高 的要求傳統(tǒng)的模具設(shè)計和制造方法已經(jīng)不能適 應(yīng)這一要求模具 C A D技術(shù)以計算機(jī)作為主要 技術(shù)手段處理各種數(shù)字信息和圖形信息輔助 完成模具產(chǎn)品設(shè)計和制造中的各項活動本設(shè)計 使用了由美國 P T C公司推出的 P R O / E軟件特 別是它的模具設(shè)計模塊 P R O / M O L D E S I G N 通 過該模塊可以輕松地進(jìn)行型腔數(shù)目的定位收縮 率的確定澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)的設(shè)置還可以 通過設(shè)置的分型面分割出模具型腔圖6 并生 圖 4外側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 圖 5內(nèi)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 2 . 6推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 由于塑件的結(jié)構(gòu)特殊性采用了斜頂推出機(jī) 構(gòu)簡化了結(jié)構(gòu)為了使推出動作均勻可靠 針對兩個小制件和流道部分設(shè)計了不同直徑的頂 桿此外在模具周圍設(shè)計了復(fù)位桿 2 2 和回程 彈簧 2 3 確保模具開模后復(fù)位準(zhǔn)確可靠 2 . 7模具工作過程 開模時由于 B - B分型面處的尼龍?zhí)椎呐驁D 6定動模板鑲塊 36D i e a n d M o u l d T e c h n o l o g y N o . 3 2 0 0 5 成澆注件對于生成的型腔板塊再通過 C A M軟 件如M a s t e r c a m 生成加工程序進(jìn)行加工比 傳統(tǒng)的制造方式有更大的優(yōu)越性 在 P R O / M O L D E S I G N的基礎(chǔ)上再配合 P T C 公司提供的專家模具系統(tǒng)E M X 4 . 0 便可以對 整組模具做更完整且詳盡的設(shè)計專家模具系統(tǒng) 不但提供了豐富完整的模架及其配件滑塊結(jié) 構(gòu)開模機(jī)構(gòu)斜頂結(jié)構(gòu)而且還可以預(yù)設(shè)所有 標(biāo)準(zhǔn)件的名稱各類零件的參數(shù)及參數(shù)值及所有 的螺栓銷釘及頂針的孔位間隙對螺栓銷釘 實現(xiàn)自動化安裝以及各類零件自動產(chǎn)生并歸于相 應(yīng)的圖層中更為重要的是它具有2 D 操作3 D 效果的特點(diǎn)2 D操作界面讓設(shè)計者很容易上 手而 3 D 效果讓人一目了然圖 7 是本設(shè)計通 過 E M X 4 . 0完成的 3 D模具總裝圖 4 結(jié)束語 本模具結(jié)構(gòu)緊揍設(shè)計合理自動化程度較 高本設(shè)計采用現(xiàn)代化模具設(shè)計方法C A D 技 術(shù)改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)和模具生產(chǎn)方式大 大提高產(chǎn)品質(zhì)量縮短產(chǎn)品開發(fā)周期降低生產(chǎn) 成本提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益 參考文獻(xiàn) 1 李德群 塑料成型工藝及模具設(shè)計 M 北京 機(jī)械工 業(yè)出版社 1 9 9 4 2 吳石林 楊先澤 陶瓷基復(fù)合材料連接件模具設(shè)計 J 模具工業(yè) 2 0 0 0 1 1 3 7 3 8 3 陶沙 兩種簡化的側(cè)凹抽芯機(jī)構(gòu) M 模具工業(yè) 2 0 0 2 3 4 3 4 4 4 張春吉 C A D / C A E 在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用 J 塑料 科技 2 0 0 4 1 1 9 2 1 圖 7 3 D模具總裝圖 校核符合強(qiáng)度要求Z 形和L 形彎曲部分結(jié)構(gòu)圖 如圖 8 所示 2 凹模選用圓柱形型孔凹模這種型孔 刃口強(qiáng)度高制造容易刃磨后型孔尺寸不變 對沖裁間隙無明顯影響凸凹模采用配合加 工 4結(jié)論 經(jīng)實踐證明該模具既能夠獲得較高的產(chǎn)品 質(zhì)量和生產(chǎn)效率又能夠減少設(shè)備投資降低