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          文章

          冰箱上鉸鏈蓋注射模設計

          1    引言
                  對特殊形狀的小型塑件,模具設計中常會遇到抽芯問題。就抽芯而言,受位置空間的限制,抽芯和頂出的布置設置十分有限。模具設計往往比大型模具更加不易。下面就對此進行分析。
          2    塑件及工藝分析
                  某環保冰箱上的上鉸鏈蓋零件圖,鉸鏈蓋用來安裝金屬鉸鏈,材料為ABS,乳白色,要求塑件外觀光滑平整,無飛邊,無接模線,無熔接痕,無澆口痕跡,1模多腔加工,采用HT-50型注射機生產。塑件體積較小,形狀為不規則體,外表面要求質量高,內部形狀與金屬鉸鏈裝配,尺寸精度要求高,內部加強筋用于支撐鉸鏈,4個安裝掛鉤卡在金屬鉸鏈槽內,要求位置準確,以滿足裝配要求。
                  從成型工藝分析,需要在塑件的大面處分型,4個掛鉤須采用斜滑塊內側抽芯分型機構來實現。受位置大小的限制,內抽芯滑塊的大小、寬度的布置及斜度的選擇十分有限,確保模具整體結構合理的情況下,合理的布置和設計是順利得以實現抽芯的關鍵所在。可將斜滑塊的寬度在分型面處向外側加寬,加寬部分作頂出用,使斜滑塊起抽芯和頂出雙重作用,完成產品主要頂出,從而解決因內部加強筋占據位置不易設頂出的問題,使模具頂出結構設計大為簡化。
          3    模具結構設計
          3.1    型腔數的確定
                  根據所用注射機的工藝參數,開模行程、注射壓力、裝模空間等決定采用1模4腔生產。產品上下左右對稱放置,使模具結構緊湊,節省空間。
          3.2    澆注系統的確定
                  澆注系統的設計,應考慮到進料均衡,多型腔模具應保證各腔的充注壓力始終保持一致,因此流道的布置采用平衡進料的方式。這樣能使熔體流動均勻,填充迅速。分流道斷面采用U形結構,易于機械加工,且熱量損失和流動阻力小。受產品外觀質量要求,采用潛伏澆口進料,進料點設在背部加強筋上,以提高產品外觀質量。采用Z字形拉料桿拉斷冷凝料。
          3.3    成型零部件設計
                  (1)型腔的設計。
                  本設計采用整體式型腔板結構,材料采用進口P20,熱處理硬度30~35HRC。用加工中心整體加工而成。
                  (2)型芯的設計。
                  動模型芯采用整體加工,嵌入型芯固定板中。材料采用國產P20,熱處理硬度29~33HRC。型芯固定板采用45鋼,進行鍛打調質處理,熱處理硬度29~30HRC。型芯外形用加工中心整體加工而成,抽芯斜槽用線切割加工而成。
          3.4    側向分型抽芯機構設計-抽芯兼頂出雙重作用
                  受形狀所制,抽芯采用斜滑塊內側抽芯機構來實現。由于內抽的掛鉤之間的最小距離只有15mm,受位置大小的限制和干涉現象的限制,抽芯設計中必須考慮以下幾個問題:
                  (1)斜滑塊斜度必須小,不宜大,否則干涉。
                  (2)斜滑塊的寬度宜小不宜大,否則干涉,而不能太小,否則斜滑塊的強度和鋼度勢必受影響。
                  (3)抽拔距不宜大,抽拔距的確定以滿足不發生干涉為最小數值。
                  (4)頂出距離宜大不宜小,且要控制好,否則干涉。
                  (5)斜滑塊的長度宜大不宜小。這使得模具的閉合高度加大。
                  綜合以上幾個特點,在充分滿足抽拔距、強度、剛度、不干涉,又確保模具整體結構合理的情況下,設計斜滑塊時取較小的斜度4°,采用型芯固定板導滑,將導滑部分設在型芯固定板上。斜滑塊的尾部用銷釘固定在頂出板上的固定塊內,頂出時,斜滑塊隨著頂出板一起運動,斜滑塊在向前運動的同時,也作側向移動,達到抽芯的目的。斜滑塊與滑動槽應保持合理的配合間隙,保證側抽芯能順利抽出。斜滑塊采用優質合金材料,并進行必要的鍛打和表面處理,熱處理硬度55HRC。
                  由于產品結構的特點,可將斜滑塊在分型面處向外側加寬,加寬部分作頂出用,完成主要脫模。
                  在批量生產中,斜滑塊在滑動槽內因頻繁摩擦而發生磨損。當磨損到一定程度時,會嚴重影響斜滑塊頂出過程中的橫向運動,最終導致脫模失敗,所以斜滑塊與滑動槽接觸的表面要進行表面淬火,以增加耐磨性。
          3.5    導向機構的設計
                  本模具采用導柱和導套機構導向。導柱的布置方式采用等直徑導柱的對稱布置方式。導柱和導套應有足夠的耐磨性。導柱材料為T10A,淬硬50~55HRC,數量為4個。為了使導柱能順利地進入導套,導柱端部做成錐形。導柱滑動部分的配合精度采用過盈配合H8/r7,導柱固定部分的配合精度采用過盈配合H8/s7。導套外徑的配合精度采用過盈配合H8/s7。
          3.6    脫模機構的設計
                  因位置所限,該模具的頂出以斜滑塊頂出為主,圓頂桿為輔的頂出。為確保塑件在出模過程中不傾斜,不變形,頂出機構平穩,頂出機構設頂出導向裝置。
          4    模具結構及工作過程
                  模具工作過程:當模具開啟到終點位置時,在拉料桿與型芯包緊力的作用下,塑件及分流道凝料從型腔中拉出被留在了動模一側,在頂出機構的作用下,頂出板推動斜滑塊、拉料桿及頂桿同時向前運動,斜滑塊完成側向抽芯,頂桿將塑件頂出。當模具閉合時,靠回程桿將斜滑塊復位退回。至此,一個工作循環結束。
          5    結束語
                  該模具完成了在受位置限制的小空間內的抽芯機構的設置和頂出。經生產驗證,該模具結構設計合理、緊湊,側抽芯運行準確可靠,生產效率高,產生了很好的經濟效益。


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