【word】 豪华客车行李箱锁手柄注塑模的结构论证

【word】 豪华客车行李箱锁手柄注塑模的结构论证 豪华客车行李箱锁手柄注塑模的结构论证 誊;軎鼠捌?曩.一|.一|..尊?觞.喾.....多昼 豪华客车行李箱锁手柄 注塑模的结构论证 中国航空工业集团公司航宇公司(湖北襄樊441002)文根保文莉 澳大利亚悉尼大学(新南威尔士州2194)史文 注塑模好后,一般都要进行注塑模结构的可 行性分析和论证.特别是对于大型和复杂的注塑模来说, 更是应该如此.一旦所确定的注塑模结构方案失败,将会 直接导致注塑模设计和制造的报废,并导致经济上的损失 和开发时间上的延迟.注塑模的结构方案可能会有许多种 结果:有的方案是失败的,有的方案虽说可以成功地制出 注塑件,但因其结构复杂会造成不必要的浪费.注塑模结 构方案的可行性分析和论证的目的,就是要找到满足注塑 件”四要素”条件下的简单而切实可行的方案.有的注塑 模结构方案是可行的,可是注塑模构件的强度和刚性差, 也会造成注塑模的设计和制造的失败.如此说来,对注塑 模结构方案论证和注塑模的强度与刚性校核,十分重要. 当然,注塑模的尺寸和公差配合设计不当,也会造成注塑模 的零部件设计和制造的报废,而这一环节可由校对来把关. i ,注塑模结构设计方案分析 注塑模结构设计方案分析的过程是:由注塑件的形 体分析中寻找到影响注塑模结构的”四要素”,再根据 满足”四要素”的要求去寻找或设计相应的机构.2010 年《金属加工(冷加工)》增刊中《豪华客车行李箱锁 手柄注塑模的设计》一文,详细地介绍了寻找到显性 “障碍体”,隐性”障碍体”要素和”型孑L或型槽”要 素的过程,并以此确定了注塑件斜向脱模的机构和 ~b24mmX60.锥台里面,有着+22:mm,深7.7mm的 圆孔的齿条和齿轮垂直的抽芯机构,如图1所示.需要 注意的是,在注塑模结构设计方案分析的过程中最容易 产生的失误是要素的分析不到位和漏找了注塑件的”四 要素”. 面 存在 图1箱锁手柄的形体和模具结构分析 1.圆螺母2.手柄 参磊工@冷加工 存在”障碍体”F=Lf „:堕签:, 20?年第3期 WWW.meta1working7950.com 圜盏..... 1.核对注塑件上存在的”四要素” 要进行注塑模结构设计方案的可行性分析和论证, 就必须详细地对注塑件的形体进行详细分析,要彻底地 找全影响注塑模结构的”四要素”.对注塑件上”四要 素”中的隐性”障碍体”,”变形和错位”和”运动干 涉”等要素的分析,更是需要细致和耐心,这是因为上 述要素具有相当程度的隐蔽性和复杂性. 经检查,该手柄存在如下要素(见图1): (1)如1中A一,4断面图所示的一处6mmX tan60.=3mm的显性”障碍体”. (2)如图1中D—D断面图所示的6ram×tanlO.= 1.06ram的显性”障碍体”. (3)如图1中c—c断面图所示,若注塑件沿开模 方向成30.角方向脱模,成形锥台里面的4,22mm, 深7.7mm圆孔的型芯,必将阻碍注塑件的斜向脱模, 动模型芯上的固定型芯必将会成为注塑件的斜向脱模的 隐性”障碍体”. (4)3个侧面方向的”型孔或型槽”:?左侧面有 4,80O.075Illm×3mm的孑L及4,21.3mm×20mnl的孔.?右 侧面有8:mill×43ram的孑L及l0:mm×10mm x45mm的方孔.?后侧面有14ramX22.5mm×15.3ram j三角形槽.?背面的”型孑L或型槽”中间是大径为 19nlin,小径为17.5mill,槽宽为8.2mm,长为 17ram的}?字形花键孑L;下面是4,19mm的圆孔,4 个M6mm的螺孑L,5个4,3mm的孔及1个4,1.5mm的孑L. 经复查,该手柄上影响注塑模结构的”要素”已经 全部寻找及分析到位,不存在缺漏的现象. 2.核对注塑模斜向脱模的机构 核对注塑模的结构应从两处着手:一是该机构能否 完成赋予”四要素”所要求的功能;二是该机构能否成 功地进行运作. (1)核对注塑件的斜向脱模机构的功能注塑件上 存在着:一处6mm×tan60.=3mm的显性”障碍体”; 一 处6mm×tanlO.=1.06ram的显性”障碍体”和60.锥 台形体.注塑件在采用了30.斜向脱模机构后,均能成 功地让开”障碍体”的阻挡作用,而顺利地脱模. (2)注塑模的斜向脱模机构的运作如图2所示, 注塑机的顶杆推动着平垫板17和平推板16,沿开,闭 模方向运动.同时,推动着斜垫板13和斜推板l2及小 ?2071年第3期 WWW.meta1working7950corn 奄扣~JJnz 顶杆l0,大顶杆9沿开,闭模方向成30.作斜向运动. 平推板16与斜垫板l3的两端之间安装了轴15和滚轮 14,可以变滑动摩擦为滚动摩擦.平推板16和斜推板 12的先回程运动是靠顶杆2,小顶杆10及大顶杆9上的 弹簧完成的,精回程运动是靠回程杆完成的.注塑模的 斜向脱模机构的运作完善而无缺陷. 综上述,注塑件的斜向脱模机构能够完成具有”障 碍体”要素注塑件的脱模动作;其脱模的动作完善而无 缺陷. 3.背面的成形型孔或型槽的型芯与嵌件杆 背面的型孑L或型槽上孑L的轴线都与注塑模的开,闭 模方向一致(见图1),螺纹孔可采用螺纹嵌件杆支承 圆螺母,注塑件脱模后再取出螺纹嵌件杆.圆柱孔则是 定模型腔中以固定型芯成形,利用注塑模的开,闭模运 动完成抽芯. 4.核对注塑模垂直抽芯的机构 正面成6O.锥台里面的4,22mm,深7.7mm圆孑L 的固定型芯(见图1).其孑L的轴线也与注塑模的开, 闭模方向一致,由于该孔在动模的一侧,而动模中的顶 杆要从斜向顶出注塑件(见图2).成形该孔的固定型 图2注射模的斜向脱模及垂直抽芯机构 1.限位销2.顶杆3.齿轮轴4.齿轮5.型芯齿条 6.键7.齿条8.圆柱销9.大顶杆10.小顶杆 11.弹簧12.斜推板13.斜垫板l4.滚轮 l5.轴l6.平推板l7.平垫板 芯必将成为阻碍着注塑件斜向脱模,也就是说该型芯将 会成为注塑件斜向脱模的隐性”障碍体”.为了去除该 隐性”障碍体”,采用了齿条7,齿轮4与型芯齿条5的 垂直抽芯机构.其动作过程是:随着注塑模的开,闭模 运动,齿条7带动着轴15上的齿轮4转动,同时也带动 着型芯齿条5完成垂直抽芯的运动.圆柱销8是防止齿 ?.筹宾: 条7转动,而键6是防止型齿条5转动,限位销1是 限制型芯齿条5的行程.必须注意,合模后型芯齿条5 的端面应与定模型芯的端面贴合,否则,该孔成为不通 的孔. 5.核对注塑模水平抽芯的机构 侧面三处的水平抽芯机构是成形侧面三处型孑L或型 槽的,都采用了弯销滑块的水平抽芯机构,也都采用了 限位销限制滑块的行程.型孔的抽芯距应该考虑弯销端 部转接R对长度需要的影响,若抽芯距不能大于型孔深 度的5mm,将会导致型芯仍在型孔里,必然影响到注塑 件的脱模.另外,抽芯机构的滑块在抽芯结束时的位 置,外露的滑块必须小于滑块长度的1/3,否则会致使 滑块稳定,甚至于冈惯性脱离模具. 二,样件成形痕迹对注塑模的结构设计 验证 行李箱锁主体部件的模具成形痕迹,如图3所示. 图3a和图3b中的线为抽芯的成形痕迹,图3a中的C 线为浇口的痕迹,而D线为浇口套的镶痕,图3a,图 3b,图3c和图3d中的B线为分型线的痕迹,图3c和图 3d中的C线则为顶杆的成形痕迹. (d) 图3行李箱锁主体部件成形痕迹三维图 如图3a与图3b所示的A线为三处水平斜导柱滑块 抽芯机构的成形痕迹,C线为浇口痕迹,可以透彻和清 晰地解读制品样件的抽芯机构滑块的形状,尺寸,以及 运动的起点,方向和行程. 重点是应该验证顶杆的痕迹.从图3c中所示的C 线为顶杆的痕迹,箱锁主体部件水平放置.可以看出, 顶杆在曲面的痕迹是椭圆,而在两处平面上C线处涂黑 处的痕迹也是椭圆.如图3d所示,当把箱锁主体部件 按水平面方向顺时针旋转30.后,顶杆痕迹的椭圆逐渐 地由长扁形变成窄宽形,而C的椭圆最后变成了圆形. 这充分地说明了顶杆是斜向顶出塑件的,从顶杆痕迹的 识读,可以充分确定模具的斜向脱模结构是正确无误的 结论. 从图3c和图3d所示的+24ramX60.锥台里面有着 +22mm,深7.7mm圆孔成形的镶件(固定的),就 不太好观察到其会影响塑件的斜向脱模,这具有一定的 隐蔽性.但是,只要对成形痕迹分析一下还是能剖析问 题的所在.若不在塑件的斜向脱模之前进行抽芯的话, 塑件的斜向脱模是不可能实现的,因为成形的镶件作为 隐形”障碍体”阻挡了塑件的斜向脱模. 三,注塑模的刚性和强度校核 注塑件的注射是依靠注射机将熔融的能够流动的塑 料,以具有一定的温度和压力注射进入注塑模的型腔 内.由于注射的塑料都有一定的收缩率,为了控制塑件 的变形量,塑件注射时,往往采取保持一段时间的压力 后才开模,这样,型腔内承受着很大的压力.在这一过 程中,模具的型腔及各承压面必须有足够的强度和刚 性,否则,模具的各承压面将会产生变形,甚至于被破 坏.故在注塑模设计完成后,还必须对塑模的强度和刚 性进行一次校核,以免造成直接经济损失.对塑模的强 度和刚性的校核应选取受力最大,强度和刚性最薄弱环 节进行校核.哪些零件是最薄弱的环节呢?首先是组成 模具型腔的动,定模的型芯是直接承压着注射的压力; 又由于定模的型芯是凹模而动模的型芯是凸模,那么相 比之下定模的型芯更薄弱,也就是说应该校核定模型腔 的强度和刚性.该塑模的动模与模脚的构成从受力情况 分析是一简支梁,那么动模垫板是最薄弱的环节,应该 校核其强度和刚性.其次斜导柱是一悬臂梁,又直接承 受着需抽芯的型芯所施加的压力,也是属于最薄弱的环 节,应该校核其强度和刚性.由此看来,只要它们能够 满足使用时的强度和刚性要求,其他各零部件也都能够 磊.冷加工2011年第3期WWWmeta1working1950.com 瞄盔 挡尘盘冲压工艺分析及模具设计 河南万向系统制动器有限公司(原阳453500)关炳奇熊柏松 图1为我公司开发的BYDF6前制动器上的挡尘盘, 其材料为08AL,料厚0.6mm,左右对称,共两件.该 工件生产批量大,形状比较复杂,要求无划伤,麻点, 面平整光滑无起皱,并用最少的工序完成. 图IF6前左挡尘盘 1.冲压工艺分析 该工件本身虽然左右不对称,但形状上属于左右对 称件,因此在拉延时不分左右,冲孔时分左右即可. 此工件的工艺难点如下: (1)拉延次数的确定,该工件拉延的最高高度为 21.5mm,但为阶梯状,因此属一般的类锥形浅拉延, 由于工件料厚只有0.6ram,且拉深直径较大,根据锥形 件的成形特点和条件,且依据类似工件成形经验,确定 一 次拉延就能满足成形需要. (2)缺口部分展开尺寸计算问题,由于形状不规 则,缺口部分展开尺寸的计算非常困难,有两种工艺方 案解决此问题:一是缺口部分可以先有圆盘料成形再切 口,不过这样切口模的难度较大;二是进行理论计算, 先有线切割割出,拉延后看是否符合产品图样,经过几 次试模修正后最终确定展开尺寸.很显然第二种方法非 常实用. (3)左右挡尘盘是在冲孑L后分左右件的,冲孑L模则 需要设计两套模具,但经过认真分析,一套模具就可满 足要求,挡泥盘正冲为左件,反冲为右件. 2.冲压工艺方案的确定 综合以上工艺条件,结合现有生产设备状况,确定 该工件冲压工艺方案为:剪条料一冲孔,落料一拉 延一切边一冲预孔,翻孑L,翻边一冲三孔一压标记,如 图2所示. 3.模具结构 (1)冲孔,落料模结构采用最常用的倒装复合模结 构 满足使用时的强度和刚性要求;若不能满足使用时的强 度和刚性要求,只要加大定模型腔侧壁的厚度,动模垫 板的厚度和斜导柱的截面尺寸即可.塑模型腔侧壁,底 壁和动模垫板,斜导柱的刚度计算是为了控制其变形 量,以保证熔融塑料在填充过程中不产生溢边及保证产 品的壁厚尺寸,并保证塑件能够顺利脱模.其最大变形 量应小于或等于产品壁厚的收缩量或熔融塑料不产生溢 边的最大允许间隙. 塑模的强度是指塑模的塑性变形或永久变形,被破 坏了.塑模的强度核算就是检查塑模在工作过程中所承 受的拉伸,剪切,弯曲应力是否超过允许的极限应力. 2017年第3期 www.meta1working7950.com 磊工.冷加工 四,结语 通过对豪华客车行李箱锁手柄注塑模结构方案的可 行性分析和论证的介绍,可以使我们了解到进行注塑模 结构方案的可行性分析和论证的目的和内容,如何进行 注塑模结构方案的可行性分析和论证.零部件尺寸和公 差配合的失误只是零部件的报废,注塑模结构方案的失 误,注塑模构件的强度和刚性差,则会导致整体模具的 报废.可是,人们常常疏忽注塑模结构方案的可行性分 析和论证,其后果必将造成注塑模结构设计的失败和繁 琐,可见注塑模结构方案的可行性分析和论证的重要性. MW(收稿日期:20101116)