基于UG的折疊衣架的注塑模設(shè)計(jì)
沈銀峰1 陳葉娣1 龔小猛2
(1.江蘇常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院;2.江蘇常州朗培汽車科技有限公司,213164)
摘要:折疊衣架由多個(gè)零部件組成,產(chǎn)品內(nèi)部有4個(gè)倒扣,需要用多個(gè)斜頂頂出,將四個(gè)不同產(chǎn)品放在同一模具中,模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。通過對(duì)折疊衣架的注塑成型工藝分析,采用UG軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中充分考慮折疊衣架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、質(zhì)量要求、現(xiàn)有的加工條件和生產(chǎn)效率等因素,對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析論證,節(jié)約模具成本,提高模具設(shè)計(jì)效率。
關(guān)鍵詞:UG、折疊衣架、注塑模
基金項(xiàng)目:
1.基金項(xiàng)目:“2016年江蘇省大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”
2.基金號(hào): PPZY2015B187,基金項(xiàng)目:“江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目”
Mold design of folding clothes hanger based on UG
Shen Yinfeng1 , Chen Yedi1, Gong Xiaomeng2
(1.Changzhou Institute of Mechatronic Technology; Changzhou;Jiangsu, 2.Changzhou Lanper Car Technology Co.,Ltd;Changzhou;Jiangsu, 213164;)
Abstract:The folding clothes hanger was composed of a plurality of components. There were 4 back button inside the product. It needed to use a plurality of inclined plate. Four different products were put into one mold. The mold was complicated. The UG software was used to design the injection molding process through the analysis of the injection molding process of folding clothes hanger. The structure strength, quality requirement, existing processing conditions and production efficiency were considered during the design. The mold was designed and analyzed to save the cost and improve the efficiency of die design.
Key words: UG software, folding clothes hanger, injection moldsystem
0 引言
隨著社會(huì)的飛速發(fā)展,在需要長(zhǎng)期出差和出游的人群來講,晾衣架也是不可缺少的必備品之一。在滿足使用需求的同時(shí),人們對(duì)晾衣架的便攜性和美觀性也提出了更多的要求。基于UG設(shè)計(jì)的新型折疊衣架的設(shè)計(jì)不但實(shí)用而且外形美觀,更重要的是可折疊,便于攜帶,采用注塑模具生產(chǎn)工藝,也是產(chǎn)品的輕量化和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性大大提高。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了大批量生產(chǎn),降低了產(chǎn)品單價(jià),提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)力。
1 實(shí)用新型折疊衣架的工藝分析
實(shí)用新型折疊衣架結(jié)構(gòu)如圖1所示,塑件的均勻壁厚為3mm,最薄處為1.5mm,外形尺寸為150mm×35mm×20mm。由于對(duì)衣架的外觀要求和尺寸要求較高,因此,衣架的材料選用PP,收縮率為15%。
其中成型衣架內(nèi)的掛鉤、按鍵、連桿和加長(zhǎng)臂需要放在同一模具當(dāng)中開模,模具為4×1(四個(gè)不同產(chǎn)品放在同一模具中),所以模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,在圖2加長(zhǎng)臂當(dāng)中有A、B兩個(gè)內(nèi)凹,需要采用斜頂機(jī)構(gòu)。在圖3掛鉤當(dāng)中有C、D兩處對(duì)向倒扣,行程為2mm,也需采用斜頂機(jī)構(gòu)。
圖1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
圖2 加長(zhǎng)臂
圖3 掛鉤
1、掛鉤 2、按鍵 3、可調(diào)節(jié)連桿 4、銷釘 5、連桿 6、加長(zhǎng)臂 7、衣架肩部
2 折疊衣架的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 型腔數(shù)目的確定和布置
該塑件是一般性常用塑料制品,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,而且質(zhì)量較小,生產(chǎn)批量較大,為了節(jié)省制造成本,用其中成型衣架內(nèi)的掛鉤、按鍵、連桿和加長(zhǎng)臂需要放在同一模具當(dāng)中開模,模具為4×1(四個(gè)不同產(chǎn)品放在同一模中),即一模多腔注塑模具。考慮到塑件側(cè)壁有倒扣,需要斜頂頂出,同時(shí)為了模具注塑填充均衡,讓零件布局長(zhǎng)短搭配,這樣模具的結(jié)構(gòu)尺寸較小,制造加工方便,生產(chǎn)效率高,塑件成本低。型腔布局如圖4所示。
圖4 型腔布局
2.2 分型面的選擇
分型面的選擇和設(shè)計(jì)受到塑件在模具當(dāng)中的成型位置、澆口位置及形式、外觀要求、精度要求以及頂出方法等因素的影響。同時(shí)受到模具加工制造、注塑排氣、加工工藝等因素的影響。為保證折疊衣架塑料制品的質(zhì)量,便于脫膜以及簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),塑件的分型面位置如圖5所示的PL(分型)面,選擇在塑件外形最大輪廓處,使塑件外表面光滑,不易產(chǎn)生熔接痕,同時(shí)利于斜頂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),脫模方便。如果分型面選擇在其他位置的情況下,分型面會(huì)在產(chǎn)品上留下熔接痕,影響表面質(zhì)量,同時(shí)使斜頂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)變得更加困難,不利于模具開模和模具的加工制造。
圖5 分型面設(shè)置
2.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在模具設(shè)計(jì)當(dāng)中是比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié),在模具注塑的過程當(dāng)中,塑件的注塑,保壓,以及熱量的傳遞都是由澆注系統(tǒng)來完成,澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理與否直接決定著折疊衣架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和表面質(zhì)量,同時(shí)進(jìn)膠方式的不同也影響著注塑成型的難度和加工制造的難度。由于折疊衣架塑件對(duì)于外觀要求質(zhì)量較高,產(chǎn)品表面不允許有瑕疵,故在用UG進(jìn)行澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的時(shí)候部分零件采用前潛伏式澆口進(jìn)膠。對(duì)于產(chǎn)品表面無特殊要求的其余零件則采用側(cè)向進(jìn)膠的方式,降低加工難度,同時(shí)也有利于塑件填充成形。其澆注系統(tǒng)如圖6所示。
圖6 澆注系統(tǒng)
2.4 斜頂抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
對(duì)于上述提到的零件掛鉤和加長(zhǎng)臂當(dāng)中的四處倒扣(A、B、C、D),采用斜頂頂出,加長(zhǎng)臂和掛鉤的斜頂如圖7所示,為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)利于裝配,提高模具的穩(wěn)定性,斜頂?shù)男表斪龀蛇B體式,斜頂通過掛臺(tái)與斜頂座進(jìn)行固定,斜頂座則用螺釘鎖緊在推板上。斜頂在模具當(dāng)中的安裝如圖8所示。
圖7 斜頂結(jié)構(gòu)
圖8 斜頂裝配示意
2.5 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
根據(jù)折疊衣架零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),模具共設(shè)有14根頂桿,并且都是普通的圓頂桿,對(duì)于流道的固化塑料也設(shè)置拉料桿(末端Z型)和頂出桿,其位置分布如圖9所示。此外斜頂也能起到頂出制品的作用。
圖9 頂桿位置
2.6 冷卻系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
折疊衣架模具采用前后膜冷卻,總的采用5條冷卻水道,由于折疊衣架的零件形狀不復(fù)雜,尺寸也不大,所以利用模具的分型面和斜頂之間的配合間隙進(jìn)行排氣就可以。前模冷卻如圖10所示,后模冷卻如11所示。
圖11 后模冷卻
2.7 成型零件的設(shè)計(jì)
由于模具出模次數(shù)較大,對(duì)于模具壽命要求較高,普通的45#硬度較低,容易變形磨損,所以型芯和型腔均采用分離式結(jié)構(gòu),分別鑲嵌在B板和A板當(dāng)中。這樣型芯、型腔材料采用硬度更高的S136,這樣既能夠滿足模具壽命的要求,同時(shí)模腔拋光也能夠有效地保證塑件的表面質(zhì)量。型腔與型芯結(jié)構(gòu)如圖12所示。
圖12 型芯與型腔結(jié)構(gòu)
2.8 衣架模具的總裝圖
采用UG軟件設(shè)計(jì)折疊衣架的注塑模具,模具總裝圖如圖12所示。
圖12-1
圖12-2
圖12-3
1、下底板 2、墊塊 3、水嘴 4、B板 5、導(dǎo)柱 6、導(dǎo)套 7、A板 8、上底板 9、鎖模片 10、堵頭 11、斜頂 12、斜頂座 13、頂針 14、垃圾釘 15、限位柱 16、彈簧 17、型芯 18、型腔 19、定位圈 20、澆口套 21、推板導(dǎo)套 22、推板導(dǎo)柱 23、拉料桿 24、支撐柱 25、內(nèi)六角螺釘 26、平頭螺釘 27、內(nèi)六角螺釘 28、內(nèi)六角螺釘
圖12折疊衣架注塑模裝配圖
3 結(jié)論
基于UG軟件進(jìn)行折疊衣架的塑料模具設(shè)計(jì),不但提高了設(shè)計(jì)效率,而且能夠發(fā)現(xiàn)并改善產(chǎn)品當(dāng)中的問題,提出更加合理化的設(shè)計(jì)方案,為企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展提供了有力的支撐。并且通過UG的CAE(有限元分析)模塊,可以對(duì)產(chǎn)品成形進(jìn)行模擬分析,為產(chǎn)品注塑生產(chǎn)提供了有力的理論依據(jù)和支撐,也大大降低了企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)提高了生產(chǎn)效率,為企業(yè)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]陳葉娣.基于UG的復(fù)雜手機(jī)面板的注塑模設(shè)計(jì).模具制造,2011(5):22-24
[2]翁其金.塑料模塑成型技術(shù)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001
作者簡(jiǎn)介:沈銀峰,男,1995-11,江蘇興化人,2016年江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目主持人,現(xiàn)從事于模具設(shè)計(jì)與制造。
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