汽車配件注射模的設(shè)計(jì)

1、    汽車配件注射模的設(shè)計(jì)    孫明志 趙立娟【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，人們的生活水平也在不斷的提高，汽車也成為人們出行的交通工具之一，但是在汽車配件安全性能研究這個方面還是存在一定的問題。所以，本文就從汽車配件注射模的設(shè)計(jì)這方面來研究。【關(guān)鍵詞】注射模；設(shè)計(jì)中圖分類號：s611文獻(xiàn)標(biāo)識碼： a一、前言當(dāng)今社會中,汽車的發(fā)展也在不斷的壯大，為了能更好的保證汽車的安全性，工程師對于汽車各個方面的性能都做出了很大的研究，并且在配件注射模設(shè)計(jì)方面也做出了很大的努力。二、注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、分型面的選擇模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根

2、據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，以選擇出較為合理的方案。該塑件表面有要求，且從塑件的形狀決定分型的選擇，如圖1所示。圖12、確定型腔數(shù)由于塑件的質(zhì)量較大，考慮模具的造價與生產(chǎn)批量，決定采用單型腔模具。3、澆注系統(tǒng)（1）主流道設(shè)計(jì)塑件在成型的時候有用到定模的斜頂抽芯，在這里就要考慮到抽出的行程。綜合考慮之后，確定定模板的厚度要取較大值。在主流道設(shè)計(jì)時，如簡單采用平時通用的做法將主流道設(shè)計(jì)在澆口套中（如圖2），將使整個流道的行程

3、變長，產(chǎn)生出的廢料會增加，而且主流道里的凝料又難以脫出。圖2如圖3所示，從定模座板和定模板挖一個孔，讓噴嘴直接伸進(jìn)去一段距離，這樣就可以減少廢料的產(chǎn)生。圖3（2）分流道的設(shè)計(jì)分流道采用圓形直徑為8mm，分流的分布圖如圖4所示。圖4（3）澆口的設(shè)計(jì)由于塑件表面質(zhì)量有要求，在選擇澆口的時候選用潛伏式澆口，這種澆口的分流道位于模具的分型面上，而澆口卻斜向開設(shè)在模具的隱蔽處。塑件熔體通過型腔的側(cè)面或推桿的端部注入型腔，因而不損傷塑的表面，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。潛伏式澆口設(shè)在推桿頭部（如圖5），即推桿的頭部切去一部分作為輔助流道，熔體流經(jīng)這種澆口時的壓力損失比外側(cè)潛伏式澆口大，因

4、此出現(xiàn)縮孔時，則必須加大注射壓力。圖54、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)塑料熔體充填模具型腔時，將澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣以及塑料在成型過程中產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利排出模外。5、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)比較繁鎖的工作，既要考慮冷卻效果及冷卻的均勻性，又要考慮冷卻系統(tǒng)對模具整體結(jié)構(gòu)的影響。最好的冷卻工藝是在動模芯子內(nèi)部開設(shè)流道，如果不能實(shí)現(xiàn)，則在芯子固定板上開設(shè)，建議環(huán)繞一周。對于abs來說，模溫要求是5060，要求塑件光澤和耐熱時，應(yīng)控制在6080，模具需設(shè)置加熱裝置。此幅模具的模溫由料溫來保證，不需設(shè)置加熱裝置，為了防止模具內(nèi)的塑料成形時溫度過高而燒焦，模具需設(shè)置冷卻系統(tǒng)，此處采用最常用的冷卻方

5、式，即自來水循環(huán)冷卻，如圖6所示。型芯冷卻水道型腔冷卻水道圖66、抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)該塑件中有一個方形的側(cè)孔較難成形（如圖7），解決這一問題，首先想到的是用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯來成形。圖7但這個塑件中的b處有一個卡扣，斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯因距離太短而無法實(shí)現(xiàn)。通常情況下，斜頂會設(shè)計(jì)在動模側(cè)，這在整個側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中會更為簡單?？紤]到分型面的選擇及塑件的本身結(jié)構(gòu)，斜頂側(cè)抽成型也需放在定模側(cè)。現(xiàn)在要解決的是在側(cè)抽的時候怎么推動斜頂來完成側(cè)抽，以及合模時斜頂?shù)南葟?fù)位問題。在定模部分采用彈簧帶動斜頂運(yùn)動實(shí)現(xiàn)斜頂?shù)捻敵龊拖葟?fù)位問題，其結(jié)構(gòu)如圖8所示。圖87、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（1）在模具設(shè)計(jì)時盡量使制品留在動模上。這樣，模具

6、的推出機(jī)構(gòu)較為簡單。（2）保證制品不變形、不損壞。由于制品收縮時的包緊型芯，因此脫模力作用位置應(yīng)盡可能靠近型芯。（3）保證制品外觀良好。（4）結(jié)構(gòu)可靠。綜上所述及結(jié)合塑件形狀來考慮，選用推桿推出機(jī)構(gòu)，推桿的排列如圖9所示。圖9在此次設(shè)計(jì)中，用到推桿成形，為了讓推桿在合模與脫模的時候?qū)蚋_，在推板上加了4根導(dǎo)柱，見圖10。圖108、標(biāo)準(zhǔn)模架的選用在模具設(shè)計(jì)時，應(yīng)根據(jù)塑件圖樣及技術(shù)要求，分析、計(jì)算、確定塑形狀類型、尺寸范圍（型腔投影面積的周界尺寸）、壁厚、孔形及孔位、尺寸精度用表面性能要求以及材料的性能等。在這副模具中選用中小型票標(biāo)準(zhǔn)模架（gb/t12336.1-1990）中的派生型的p1型。

7、三、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、分型面的選擇及型腔個數(shù)的確定。根據(jù)注射機(jī)的工藝參數(shù)及制件的結(jié)構(gòu)和大小,選用單分型面,兩制件對稱分布,半圓形缺口方向相反,以便于側(cè)抽芯。2、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。由于兩塑件的體積基本相同,進(jìn)料要均勻,所以分流道采用平衡式分布。用側(cè)澆口進(jìn)料,側(cè)澆口設(shè)在分型面上,便于模具排氣。主流道的冷料穴采用“z”字形,便于拉料桿的加工。分流道的分布及型腔的分布如圖11所示。圖11流道及型腔分布圖3、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。塑件a和塑件b帶半圓形缺口的端面都有兩個槽,故采用對稱的斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu),斜導(dǎo)柱固定在定模一邊,滑塊裝在動模,利用開模力,斜導(dǎo)柱帶動滑塊運(yùn)動,綜合考慮滑塊的大小,抽拔力、抽拔距的大小,以

8、及斜導(dǎo)柱的強(qiáng)度等因素,取斜導(dǎo)柱的傾斜角為21°工作部分的直徑為120mm。由于制件a半圓形缺口的端面兩個槽所需的抽拔距為s=6.8+(25)(安全系數(shù))12mm,則抽拔時所需的開模具h(yuǎn)=s×tan79°=34mm,制件b半圓形缺口的端面兩個槽的抽拔距基本與制件a相似。而頂出制件所需要的開模距為h=h1(制件高度)+h2(型芯高度)+h3(主流道凝料高度)+510(安全系數(shù))=31+29+59+5124mm?？紤]到抽拔距和斜導(dǎo)柱的傾斜角,斜導(dǎo)柱的長度l=s/sin21°40mm。滑塊定位裝置采用彈簧銷釘定位,用鎖緊楔鎖緊,鎖緊角=24°。四、注射

9、成型基本過程注塑成型加工是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的塑料加工方法,使用注塑機(jī)和注塑模具把原材料轉(zhuǎn)變成塑料制品。注塑成型加工主要包括聚合物、注射成型機(jī)械、模具和注射成型工藝過程等要素,這幾要素相互聯(lián)系,共同制約著注塑制品的質(zhì)量。注塑成型是一個循環(huán)的過程,每一周期主要包括:定量加料一溶融塑化一施壓注射一充模冷卻一啟模取件。取出塑件后又再閉模,轉(zhuǎn)入下一個循環(huán),如圖12所示。圖12注塑成型過程注射成型周期包括四部分:充填時間、保壓時間、冷卻時間、開模時間。注塑機(jī)將熱塑性塑料(thermoplastics)顆粒材料經(jīng)由溶融、射出、保壓、冷卻等循環(huán),轉(zhuǎn)變成最終的塑件。典型的注塑機(jī)如圖13所示,主要包括

10、了射出系統(tǒng)(injectionsystem)、模具系統(tǒng)(moldsystem)、油壓系統(tǒng)(hydraulicsystem)、控制系統(tǒng)(controlsystem)和鎖模系統(tǒng)(clampingsystem)等五個單元。圖13應(yīng)用于熱塑性塑料的單螺桿射出成形機(jī)五、注射壓力比較速度壓力切換時的壓力圖是觀察制件注射過程中所需壓力大小的有效工具。由于壓力大小會影響鎖模力的大小，因此要求壓力要盡可能小，以降低單件產(chǎn)品之能耗。圖14顯示了兩種澆注方案在切換時的最大注射壓力。方案一的最大注射壓力為25.38mpa，方案二的最大注射壓力為18.15mpa，所需注射壓力比方案一少7.23mpa。圖14注射壓力的比