新能源汽车PC灯罩的注塑模具设计

针对某款新能源汽车聚碳酸酯(PC)灯罩的结构特点,模具采用一模两腔“L+R”形式的型腔布局。通过对产品成型的CAE分析,模具采用两组针阀式的热流道结构。根据产品外表面局部多处内凹的特征,对定模设计了结构紧凑的“弹块+斜导柱”的脱模结构,并通过机械拉钩机构保证弹块工作的可靠性。由于产品为透明塑件,因此对产品内表面的质量要求也高,又由于其结构较为复杂,产品有多处安装定位特征,对动模采用“斜导柱+滑块+成型块”的联动抽芯结构。在顶出系统方面采用了“方直顶杆+导向块+大顶块”的方式,成功解决产品顶出困难的问题。在冷却系统方面,各个大弹块及大顶块中都设有直径8 mm的独立水路,其余部位设计为直径11.5 mm的水路,将产品包在中间,组成“随形水路”。模具投产后,各抽芯及顶出机构运行平稳,产品各项参数均符合要求,证明各机构设计合理,安全有效。

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。

窄腔内倒扣产品多次顺序抽芯注塑模设计

针对塑件正面窄腔内5个倒扣、背面2个窄腔内环形倒扣、四周侧17个倒扣,背面7个倒扣的结构难点,创新提出了隧道楔紧块、滑块运动方向与侧型芯垂直的吊挂侧型芯式抽芯方法,实现窄腔内倒扣抽芯。设计了4类抽芯机构,通过4次顺序抽芯成功实现窄腔内复杂倒扣产品的脱模。第一次抽芯解决正面窄腔内5个倒扣抽芯难题,由顺序定距分型机构控制抽芯顺序;第二次抽芯解决四周侧17个倒扣抽芯难题;第三次抽芯解决背面7个倒扣抽芯难题;第四次抽芯解决背面2个窄腔内环形倒扣抽芯难题,创新设计了弹簧式快速二次推出机构控制抽芯顺序。经试模验证,该模具结构合理、工作可靠。

水下连接器灌胶用保持架冷却水路分析及模具设计

对中空保持架进行了结构分析,获得了模具设计难点。针对设计难点并结合生产实际初步设计了模具水路,将冷却水路设计成正交结构,并进行了模流分析。模流分析结果表明定模水路能较好传导热量;动模区域,热量没有很好的传导至水路区域,冷却水路需进一步优化。将制品最大投影面垂直于Z轴放置,沿制品突变处抽取分型线,得定模成型区及动模成型区。为了降低定模仁制造难度,将部分曲面特征用定模滑块、斜导柱机构成型,同时也有利于定模部分排气;对制品的部分倒扣特征,设计定模斜抽-动模斜顶抽芯机构,有效缩小了模具外形结构,使模具结构更加紧凑。针对中空制品内部所有方向都不能设置自动抽芯的难点,设置整体镶拼抽芯机构;对口部倒扣特征,设置斜顶抽芯机构,倒扣成型件选用铍铜材质,保证了动定模的冷却均衡;设计导热铍铜及法向导热片将集聚在制品内部的热量传导至整个动模,提高了动模冷却水路的冷却效果,并通过结构设计增加了模具的排气性能,避免了制品的局部烧焦。

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。

小型电动汽车信号器外壳注射模设计

介绍了电动汽车信号器外壳的注射模设计。塑件成型材料选用科思创PC 2456,采用两板模进行成型。浇注系统中,使用2个扇形冷浇口对模腔进行浇注。塑件注塑工艺参数选定为,喷嘴出口料温为230~250℃;注射速度为200 mm/s;模具温度为80℃;注射时间为1~5 s,注射压力为80~100 MPa;保压时间为5~10 s,保压压力为40~60 MPa;背压为2~4 MPa;冷却时间为10~15 s。模具中,针对塑件外壁、内壁的脱模困难,设置了5个斜导柱滑块机构、1个3次抽芯复合机构、1个中抽式内收先抽芯滑块机构、3个斜顶机构、6个推管机构及多根顶针用于塑件的脱模。其中,3次抽芯复合滑块机构中,3个抽芯滑块组合在一起,先通过第一次开模驱动2个滑块联动抽芯,再通过第二次开模驱动3个滑块同步抽芯和移动,较为妥善地解决了塑件侧槽需二次抽芯脱模难题。模具机构选用恰当,紧凑合理,动作达标;与其它设计方案相比,制造成本约降低减少13%,工作效率约提高5%。

碎纸机收纳桶塑件的注塑模具设计

根据碎纸机收纳桶产品的外形特征与成型要求,设计了一副包括定模隧道滑块油缸抽芯机构、推板带斜顶抽芯机构、斜顶内带司筒和弹针顶出结构的复杂注塑模具。其中,推板带斜顶抽芯机构用于脱出塑件内观面上的两个倒扣,斜顶内带司筒和弹针顶出结构成功解决塑件内部的4个柱子倒扣的脱模问题,设置的定模隧道滑块油缸抽芯机构用于脱出塑件外观面上的倒扣。推板带动斜顶抽芯的同时完成塑件的顶出,在模具结构上省去了顶针板结构。模具在制作调试过程中,各项顶出抽芯机构无干涉,针对塑件成型时易出现的问题,通过进一步的模具结构优化设计加以解决。在模具投入使用后,已生产塑件产品达3万件,塑件尺寸精度及外观质量要求符合预期。

回油盖隧道式二次抽芯机构注塑模设计

为解决塑件局部区域复杂特征的脱模困难问题,在注塑模具设计时首先采用局部特征分区域办法将局部难脱模特征集中分离出来,而后依据脱模方向的分布情况再进行同向集成分类,针对各集成后的脱模方向设计单次或多次抽芯机构,即脱模方向集成分类脱模设计法,从而有效地解决塑件脱模方向众多而导致的塑件整件或局部区域脱模设计困难问题。基于上述设计原理,结合润滑盒回油盖塑件的脱模设计困难问题,创新设计了一种隧道式二次抽芯机构。在该机构中,利用一根斜导柱驱动主成型块内的隧道滑块转向驱动主成型块内的另一成型活动块先完成第一次抽芯,此过程中主滑块与主成型块分离,而主成型块维持不动;然后该斜导柱再继续驱动主滑块带动主成型块完成第二次抽芯来实现塑件局部区域的脱模。结合机构运动力学分析,在该机构的结构设计中,主滑块与主成型块的闭合锁紧由楔紧块两侧不同斜角的斜面进行锁紧,其斜角分别为23°和25°,相应地,主滑块的斜导柱斜角取20°,用此参数设计的两次抽芯机构顺利地克服了塑件局部区域脱模机构设计困难难题,应用于塑件模具上,较好地实现了塑件的自动化注塑生产。塑件的模具结构为一种单点点浇口三板模具,一模一腔布局。

电动工具塑件的复合二次抽芯注塑模具设计

根据电动工具结构件镂空的结构特点,结合其成型生产的技术要求,设计一副包含了三边侧向抽芯的复杂注塑模具。选择侧向复合二次抽芯机构解决塑件一侧倒扣和内扣组合结构的脱模问题,侧向复合二次抽芯结构中的内缩镶件机构设计精巧,模具空间占用少,采用研磨工艺制作,使其尺寸精度达到IT5级;选择2个平滑块侧分型抽芯结构的方式脱出塑件另外两侧边的倒扣和主体胶位,充分利用滑块达到分步脱模的目的,同时,配合斜顶抽芯顶出机构的设计,有效解决了镂空结构状塑件容易粘模和顶出困难的难题。模具经过实际生产验证,结构的合理性、生产的顺畅性、品质的稳定性均达到模具批量生产的要求。

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。

汽车空调管接头复杂塑件注塑模设计

为某汽车空调管接头复杂塑件的注射成型设计了一副两板式模具,解决了该塑件因结构复杂导致脱模困难、难以实现自动化注塑生产的实际问题。由于该塑件的圆柱壳主体上附加设置了90°弯管接口、斜置直管接口、法兰台直通管接口、直管+65°弯管接口等4个异型结构特征,导致塑件的脱模机构设计非常困难。为解决该问题,采用脱模方向集成分类法等设计方法将塑件的脱模机构按区域来设计,在定模一侧设计了6个定模滑块先抽芯机构用于90°弯管接口、斜置直管接口这两个特征的先抽芯脱模,6个机构的抽芯动作由定模侧增加的一侧开模打开进行机械式驱动完成定模先抽芯动作。在模具动模一侧设置了4个脱模机构,包括2个滑块机构、1个滑块+弯管复合机构和1个大尺寸推管机构。分别由斜导柱和油缸驱动2个滑块机构,用于法兰台直通管接口脱模。滑块+弯管复合机构用于直管+65°弯管接口特征的脱模,先由斜导柱驱动滑块完成直线抽芯,后由油缸驱动弯管型芯带动直线抽芯滑块一起移动,完成65°弯管特征的旋转抽芯脱模。最后,由大尺寸推管机构顶出而实现塑件的完全脱模。

碎纸机塑件外壳大型注塑模具设计

以碎纸机塑件外壳为研究对象,设计了一副结构复杂的大型热流道塑胶模具。根据塑件的结构特点和使用要求,模具设计两点热咀进胶方式保证进胶的均衡性;采用1个油缸驱动的定模隧道滑块抽芯机构,1个天侧油缸驱动的滑块抽芯机构,1个地侧斜销驱动的滑块抽芯机构,滑块还包括延时弹针设计,5个斜顶抽芯机构,解决塑件所有倒扣的脱模难题。定模采用U形水路设计,动模采用水井均布的方式,滑块上单独水路冷却设计,使模具在实际生产过程中塑件的成型周期和品质均表现优异。模具顶出主要采用直顶块顶出机构的方式配合斜顶完成。

冰箱零度室卡条注射模设计

通过分析冰箱零度室卡条的结构特征,介绍了塑件注射模的设计过程。通过前期分析,确定了“热流道+普通流道”的浇注系统,设计“滑块+斜推杆”侧向抽芯机构实现塑件外凹槽倒扣顺利脱模,滑块成型结构由大滑块和4个滑块镶件连接组合,由于滑块脱模行程较长,采用滑块座延长其行程,降低制造成本,斜推机构由斜推杆、斜推导向块和斜推座组成并留有3mm的安全距离。采用“推杆+斜推杆”联合推出,确保塑件在推出过程中受力均匀。实践证明:使用该注射模能成型完整、表面质量良好的合格塑件。

汽车油泵盖组合式抽芯机构注射模设计

采用POM材料对某燃油泵盖塑件进行注射成型。模具设计的难点为模腔充填困难、成型精度和尺寸稳定性要求高、难以脱模等。因此,采用1模1腔布局,保证尺寸精度达到MT3级,并且,精度稳定性较好;还需要开设直接浇口,模腔得到充分充填;主要成型件及滑块均设置Φ8mm的水路,模腔得到均衡冷却,保证尺寸精度的稳定性;除此以外,设计了8个滑块抽芯机构,用于局部复杂特征的脱模。机构中设计了一种二次抽芯滑块复合机构和一种复合式顺序抽芯滑块机构。二次抽芯滑块复合机构中,先由斜导柱驱动第一次抽芯滑块抽芯,再由油缸驱动完成第二次抽芯滑块的抽芯和2个复合滑块的移位,解决了外壁上交叉特征的脱模难题。复合式顺序抽芯滑块机构中,先由油缸驱动第一次抽芯滑块完成抽芯,同时解除第二次抽芯滑块的限位,然后,第二次抽芯滑块再完成抽芯,解决了塑件中交叉内孔的脱模难题。

路由器安全防护锁盖注射模设计

针对某路由器安全防护锁盖设计了1副两板注射模,模具中设计了双斜导柱驱动的四向抽芯复合滑块机构,机构使用2根斜导柱驱动1个滑块实施抽芯,滑块在抽芯过程中由4个小滑块带动4个镶件在4个方向上实施同步抽芯,解决了塑件局部区域多个特征多向抽芯脱模机构的难题。

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。

基于内外侧联动式抽芯的多分型面镂空式收纳桶模具设计

根据产品的使用性能和工艺特点,对镂空式收纳桶的产品结构和工艺进行了分析。基于产品镂空和桶槽分布位置的不同,设计了3层分型面的模具结构,以实现对各个成型部分的运动控制;镂空形状分布面积比较大,为提高成型质量、节省模具空间,巧妙设计了定模侧爆炸式滑块抽芯机构;由于产品底部的侧凹形状位于定模底部,空间狭窄且缺乏动力源,因此在定模底部设计了型腔侧浮动式斜顶机构,完成了底部侧凹的抽芯动作;针对产品边缘具有内外圆角的大尺寸桶槽,在动模内部设计了内外侧联动式抽芯机构。模具投产后,各个抽芯机构动作顺畅,产品脱模顺利,达到了预期目的。

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)。

多种数字化仿真技术融合的注塑模具创新设计实践

以省级技能大赛“模具数字化设计与制造工艺”题材为案例,结合多种数字化仿真技术,首先进行产品结构分析及完型创新设计,接着完成主要成型模块机构、侧滑脱模机构等设计,最后进行模流分析、机构运动分析及关键部件的强度分析。通过融合多种数字化仿真技术,结果得出,模具设计合理,关键零件强度满足要求,模具动作协调,安全可靠,注塑出合格产品,实现产品的创新设计。此外,同时进行全过程的录制,实现可观摩、可再现等真实案例教学。

主镜筒压铸成型数值模拟及模具设计

主镜筒是光学仪器上的重要零件,制件表面质量与配合精度要求高,不允许出现冷隔和裂纹等缺陷,同轴度与垂直度公差为0.01 mm。控制产品质量的关键是模具浇注及排溢系统的设计和压铸参数的设置。创新设计了环形进料的浇注与排溢系统,优化压铸工艺参数。使用ProCAST软件模拟主镜筒产品金属溶液充型及凝固过程。根据产品的结构特点设计了三个方向的抽芯机构,保证产品顺利脱模。