Investigating on casting mold (or core) making with coated sand by the selected laser sintering

Using a special coated sand as the material of the selected laser sintering (SLS), the authors test and investigate the strength change of the test samples in terms of different sintering parameters (scanning speed, laser power, sintering thickness, and so on). The characteristics of coated sand hardening by laser beam are analyzed. The sintered mold (or core) for given casting is poured with molten metal.

Numerical simulation of temperature and strength distributions of mold(core) on heating

By using Visual C++, a model with post processing was carried out to simulate the temperature and strength distributions of the mold(core). The results are shown in 256 color graphic mode. With this model, the temperature and strength distributions of the mold(core) both in case of heating process for core in the furnace and solidification process for a thin wall aluminum alloy casting in the mold(core) are numerically simulated. The results show that the temperature and strength distributions of the mold(core) were uneven because the thermal conductivity of the resin sand was much small. This study laid a basis for the optimum design of the mold(core) properties. [

基于Moldflow的汽车接插件注塑模具设计

根据汽车接插件结构复杂、孔洞结构多的特点,设计一副一模两腔,带侧抽芯机构的高精度注塑模具。利用Moldflow进行模流分析,确定了模具浇注系统和冷却系统的设计方案。考虑到塑件表面精度要求较高且结构较为复杂,模具采用镶拼式型腔结构,由5个型腔镶块组成,选用斜导柱抽芯机构,并基于UG设计复位机构、导向机构以及整体模具结构。

空间扭曲的导光条注塑模具设计

导光条的重要特征是导光齿,针对导光齿呈空间扭曲状态分布的长条形导光条模具的开模方向设计难点,提出了基于特征面的法向集合选择模具Z向的方法。先分析零件特征,进行特征面归类,整理归类好的特征面的法向集合,寻找法向的分布规律,根据分布规律确定模具的开模方向范围,再借助零件上其他特征缩小开模方向范围,直至选定合适的开模方向和模具坐标系。在模具结构设计过程中,充分考虑模具受力平衡,设计了瓣合分型+空间大角度抽芯的多层组合式分型机构,最终成功设计了一套一模两件带组合抽芯机构的热流道模具。模具受力平衡,产品质量好。

汽车激光雷达盖板的双色注塑模具设计

根据某车型激光雷达盖板的双色结构及形状,采用动模型芯旋转式结构的模具方案,设计了一套一出二的热流道双色注塑模具。利用Moldflow软件进行了双色成型分析,双色注塑第一次注射成型透明的PMMA材料的产品,第二次注射成型黑色ASA材料的产品。为实现该双色产品的结构成型,在定模处设计了2组不同结构的型腔,在动模处设计了2组左右对称的型芯,并且,在型芯侧设计了双斜导柱抽芯机构,冷却系统设计为“直通式+隔水片”的随形循环水路;顶出系统设计为2组独立的液压油缸,在产品顶出取件中,第一次注射成型的PMMA产品不顶出,第二次注射成型的ASA材料的产品采用“直顶+斜顶”的组合机构将双色产品推出,最终通过机械手完成产品的取件。实践生产证明了该双色模具结构合理、运行稳定、成型的双色塑件表面无缺陷。

某摩托车发动机进气歧管二次抽芯注塑模具设计

川崎摩托车发动机进气歧管结构复杂。产品侧孔内有斜孔,侧孔抽芯脱模力大,为此设计了2处二次抽芯机构。在动、定模两侧设计了斜顶抽芯机构,为了实现定模侧的斜向抽芯,模具在三板模的基础上增加了一块板,因此模具有4个分型面,为此设计了顺序定距分型机构。结果表明,所设计的模具结构合理,动作可靠,可以满足生产要求。

内牙水管接头的注塑模具设计及CAE仿真

针对一端带有内螺纹和另一端为光孔的水管接头,设计了一套带有齿轮传动+抽芯液压缸的自动脱螺纹机构和斜导柱侧抽芯机构的三板式注塑模具。首先,结合塑件的结构特点,确定了点浇口进胶以及浇口位置和直流循环式的冷却回路,利用模流仿真分析软件moldflow对确定的模流分析模型进行注塑成型工艺过程模拟分析。结果表明,塑料熔体的充填时间、缩痕指数、气穴分布以及翘曲变形量等成型工艺参数都在合理范围之内,验证了浇注系统和冷却系统设计的合理性。其次,对模具结构进行设计,将主分型面取在塑件的轴心面上,其余两个分型面顺序分型实现浇注系统凝料的自动脱落。由于塑件为带内螺纹的管状零件,针对内螺纹脱模难的问题,设计了齿轮传动机构驱动螺纹侧型芯旋转和抽芯液压缸的直线移动的两套运动机构实施自动脱螺纹,塑件光孔部分的成型和抽芯采用斜导柱侧抽芯机构来实现。通过模流分析,验证了模具结构的合理性,并且缩短了模具设计的开发周期,有效地提高了塑件的成型质量。

一种剃须刀外壳注塑模具设计

以一种剃须刀外壳的设计为基础,通过分析产品结构特征,设计了一模两腔,动、定模多个斜向复杂抽芯的结构,并运用模流分析软件模拟产品的填充、保压、冷却过程。发现该模具结构设计合理,开合模动作准确可靠,多个斜向抽芯之间无干涉,产品成型表面质量较好,可以达到客户的需求。模具结构新颖,可以为同类设计提供借鉴。

工业监控器外罩收缩侧型芯注射模设计

结合工业监控器外罩塑件的注射成型,设计了一副两板式热流道模具。在模具整体结构设计的基础上,利用CAE仿真辅助分析并验证了复合式浇注系统的可行性及冷却系统的有效性。分析结果表明,成型后塑件的变形可减小至0.58 mm,能满足MT3级要求。为解决模具结构中塑件转轴套内壁环凹槽的自动脱模问题,设计了一种2次抽芯复合机构,相向收缩抽芯的2个差速滑块在有限空间内(20 mm)实现了环槽的自动脱模。为解决内壁上倒钩柱的自动脱模问题,设计了一种两瓣式弹性顶针用作该特征的脱模。当两瓣弹性顶针顶出倒钩柱时,两瓣弹性顶针由于弹性原因而张开,与倒钩柱分离,实现了该特征的自动脱模。

通过优化偶联剂含量改善磁粉芯综合性能

磁粉芯在工程应用中会遇到体积变化引起的开裂、磁性能低等问题,目前未见关于这方面的研究。通过在羰基铁粉磁粉芯(包含磁环、磁片和一体成型电感)中加入不同含量KH550硅烷偶联剂,研究其成型性、磁性能和力学性能,并利用SEM、TMA和LCR等测试分析偶联剂对磁粉芯性能影响的作用机理。研究表明偶联剂能将树脂“约束”在磁粉表面,并在固化过程中带动磁粉颗粒重排,从而增加磁粉芯的膨胀系数。添加0 wt.%和0.1 wt.%偶联剂的磁粉芯具有负的膨胀系数,容易收缩开裂。当偶联剂含量达到0.3 wt.%、0.5 wt.%和0.7 wt.%时,树脂固化过程中磁粉芯的膨胀系数升高,从而增加磁粉芯的体积,有效抑制磁粉芯的开裂倾向。但是,体积的增加会降低磁粉芯的密度、磁导率、Q值和力学性能,增加损耗。综合考虑磁粉芯的成型性和其他性能,偶联剂添加的最佳比例是0.3 wt.%。揭示了偶联剂对磁粉芯膨胀系数等综合性能的影响规律,可为高性能磁粉芯的工程化应用提供重要理论依据。

新能源汽车进气风箱面盖注塑模具的创新设计

根据某款新能源汽车进气风箱面盖的结构特点和技术要求,设计了一副复杂侧向抽芯机构注塑模具。通过采用1个斜向滑块成型和2个不同方向侧向倒扣的复合侧向抽芯机构,有效地解决了模具在生产过程中侧向抽芯容易发生卡滞故障的问题。通过采用11组“直通式冷却水管+隔片式冷却水井”组合式随形水路的冷却系统,有效地解决了成型塑件变形及尺寸精度较差的问题。模具结构先进合理,投产后运行平稳顺利,成型周期降低了约12%,成型塑件尺寸精度提高了一级,达到了MT3(GB/T 14486—2008)。

基于UG NX Mold Wizard的一种手机底壳注塑模具设计

分析一种手机底壳塑件的工艺性,并根据该塑件结构特点,进行分型面位置的选择,流道的设计计算,抽芯机构的设计计算,冷却水道的设计计算。并基于UG NX Mold Wizard对塑件进行手工分模,创建模架,设计塑件成型、抽芯及冷却等组件,并完成了模具总体结构设计。指出利用UG NX Mold Wizard中的设计工具结合重要部件的理论计算能高效的完成复杂结构塑件的注塑模具设计。

基于Pro/E和Moldflow的键盘框架热流道注射模具设计

基于Pro/E和Moldflow的热流道注射模具设计,以键盘框架为例,运用Moldflow对制件进行模流分析。由分析结果指导模具的设计,就分型面的创建、分流道的布置、侧抽和推出机构做了简单介绍。然后在EMX中装配模架,定义热流道系统,加载推杆和斜顶杆等,最后生成2D工程图。

汽车空调鼓风机左右盖复杂抽芯注塑模设计

根据汽车空调鼓风机左右盖结构特点设计了一副大型、复杂侧向抽芯注塑模具。模具采用热流道浇注系统以及快速和均衡的冷却系统,成型周期缩短了10%,精度提高了一级,达到了MT3级(GB/T 14486—2008)。模具通过采用复合抽芯和延时抽芯有效解决了成型塑件结构复杂、倒扣多的脱模难题。模具导向定位系统采用标准滚珠导套,大大提高了模具的精度和寿命。

基于UG NX 6.0 Mold Wizard的侧向抽芯直接分模方法

针对一需侧向抽芯的塑件,在UG NX 6.0中的Mold Wizard模块中,准确设置分型线,合理将分型面进行组合,快捷巧妙生成型芯、型腔及侧抽芯等,从而获得了实际应用的操作方法。使用该分模技术,有利于降低分模难度,提高模具设计精确度,掌握Mold Wizard分模的特点,为模具设计人员提供便利。

ZL114A铝合金预置石膏型芯熔模精铸工艺探索

铝合金石膏型带有管状回路的精铸件,制蜡模时因抽芯困难常采用预置可溶型芯方法予以解决,但精铸件很容易出现铸瘤、回路堵塞等缺陷,本文对此进行了改进,采用预置石膏型芯,并比较了两种方案浇注效果,结果表明预置石膏型芯确实可行。

汽车后大灯镜壳大型薄壁精密注塑模设计

根据汽车后大灯镜壳的结构特点,设计了一副大型薄壁精密注塑模具。模具采用定模成型内表面、动模成型外表面及动模侧向抽芯机构,有效地解决了成型塑件脱模困难问题;模具采用三级定位机构,显著提高了模具刚度和寿命;模具采用随形水路温度控制系统,成型周期降低了10%,成型塑件最大变形量下降了20%,成型塑件的尺寸精度达到了设计要求的MT3;模具采用推杆先复位机构,有效地消除了滑块和推杆汽相撞的风险,保证了侧向抽芯机构安全可靠。模具投产后运行平稳,成型塑件尺寸稳定。

基于Moldflow技术的洗衣机主板注射模具设计

在分析塑件结构工艺的基础上,利用数字化设计技术设计得到洗衣机主板注射模具。其中,采用热流道与普通流道相结合的流道形式,改进模具型腔布局,使塑料熔体温度基本保持不变。利用有限元软件对得到的模具进行模流分析,优化浇注系统结构,保证塑件具有较好的成型效果与表面质量。设计镶拼式的成型零件以及斜面定位结构,简化零件的加工工艺,提高模具的定位精度。根据塑件内部不同的倒扣结构,分别设计具有针对性的斜滑块机构,能解决塑件复杂部位脱模抽芯的工艺难题。根据塑件的内部结构,设计了矩形推杆等形式的推出机构,从而实现模具的正常推出动作;还设置了隔水片式冷却回路等形式的冷却系统,使成型零件能冷却均匀。

基于Moldflow技术的监控器底座注塑模具设计

针对某监控器底座的结构特点,设计了一模两腔注塑模具。利用Moldflow技术对填充、冷却和翘曲变形等主要成型过程进行了分析。合理地设计了浇口位置和浇注系统,针对产品侧壁有倒扣难以脱模的特点,采用斜导柱式侧抽芯机构进行成型并脱模,产品采用顶针顶出方式进行完全脱模。利用Moldflow分析技术优化了整个模具设计,提高了塑料产品的质量,缩短了模具设计周期。经实际生产证明,模具结构设计合理,生产的监控器底座符合质量要求,可为同类产品的注塑模具设计提供有益的借鉴。

《高分子材料成型模具》教学案例讨论

从两个教学案例出发,分别讨论了斜导柱滑块抽芯机构中滑块抽拔距和抽拔方向与开模方向之间倾角之间的关系,加深了对于模具工作原理的理解,及模具冷却水道设计中塑件壁厚、水道直径等因素与导热效果之间的关系。前一个教学案例有利于培养学生批判性思维,后一个案例将计算机编程与模具设计结合,系统地对比分析了各个因素对应的结果,减轻了繁杂的运算过程,提高了设计效率,培养了学生解决复杂工程问题的能力。