洁具连接件注塑模三维设计.pdf

模 具 技 术 2 0 0 5 . N o . 333 0 引言 塑料制品在日常生活用品中几乎占据了大多 数注塑模具的好与坏直接影响到成型制件的质 量要设计出一套高效益的模具不仅与设计者 所掌握的知识和经验有关而且还与设计者在设 计过程中所使用的工具密切相关本设计利用 P r o / E 的3 D 模具设计功能和专家模具系统自动 生成立体装配图及工程图并配合在二维绘图功 能上拥有特色的 A u t o C A D软件对自动生成的工 程图做必需的修改使得设计周期大大地缩短 提高了经济效益 1 塑件工艺特性分析 该制品是用于连接洁具盖与洁具的连接件 材料为聚丙烯形状如图1 所示其上部有两个 对称的凸台凸台上有侧向通孔与圆柱销相配 收稿日期2 0 0 5 - 0 1 - 1 2 作者简介陈少克1 9 5 6男副教授 文章编号1 0 0 1 - 4 9 3 4 ( 2 0 0 5 ) 0 3 - 0 0 3 3 - 0 4 洁具连接件注塑模三维设计 陈少克刘平武 汕头大学机械电子工程系广东汕头5 1 5 0 6 3 摘要分析了洁具连接件的塑件工艺特点介绍了洁具连接件注塑成型模结构及模具的 工作过程并重点介绍洁具连接件注塑模结构的设计方法阐述了洁具连接件滑块抽芯的基 本设计思路针对塑料制件的结构特点设计出相应的模具结构还论述了现代化模具 C A D 技术在洁具连接件注塑模具设计中的应用 关键词洁具注塑模模具结构C A D 中图分类号T Q 3 2 0 . 6 6 +2 文献标识码B A b s t r a c t : T h e p r o c e s s i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e c o n n e c t i o n p a r t o f s a n i t a r y w a r e s a r e a n a l y z e d T h e i n j e c t i o n m o l d s t r u c t u r e a n d w o r k i n g p r o c e s s o f t h e p a r t a r e i n t r o d u c e d T h e d e s i g n m e t h o d o f t h e m o l d s t r u c t u r e o f s a n i t a r y w a r e s i s i n t r o d u c e d m a i n l y T h e b a s i c d e s i g n i d e a o f s l i d e c o r e - p u l l i n g f o r t h e p a r t i s p r e s e n t e d B a s e d o n t h e s t r u c t u r e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e p l a s t i c p a r t t h e c o r r e s p o n d i n g m o l d s t r u c t u r e i s d e s i g n e d T h e a p p l i c a t i o n o f m o d e r n C A D t e c h n o l - o g y i n t h e m o l d d e s i g n o f c o n n e c t i o n p a r t o f s a n i t a r y w a r e s i s d i s c u s s e d K e y w o r d s : s a n i t a r y w a r e i n j e c t i o n m o l d m o l d s t r u c t u r e C A D 图 1制件外观图 34D i e a n d M o u l d T e c h n o l o g y N o . 3 2 0 0 5 合其下部有四个内侧凹槽每两个凹槽与移动 偏心件相配合移动偏心件圆柱部份有螺纹塑 件表面要求光泽以增加美观性制品必须采用 侧向抽芯并且要使侧向抽芯能自动恢复所以 侧向抽芯的设计是该注塑模的设计关键 塑件的外形尺寸为 2 0 0 m m5 3 m m 凸台 部分为 1 6 m m1 5 m m2 0 m m 孔径为 9 m m 壁厚为 2 . 5 m m 2 模具结构设计 1 2 2 . 1模具总体方案 根据制件的结构特点与外观要求可以确定 模具的总体结构类型为矩形浇口三板式注塑模 由于分模之前必须先侧向抽芯故需要设计具有 2 个分型面的顺序脱模机构其模具总体装配图 如图 2 所示 平放置时的下表面制件的两端存在着带有侧向 通孔的凸台意味着在模具的主分型面B - B 分开 取出制件之前必须先实现侧向抽芯这样在模 具开启时才不至于发生干涉同样在制件的内 表面有凹槽在主分型面分开后制件留在动模 侧要取出制件就必须有内侧向抽芯结构同时 为了能将制件顶出故设置为斜滑块顶针内侧抽 芯机构斜顶机构这样可以同时实现内侧抽 芯和顶出制件 2 . 3顺序分型机构设计 为实现滑块抽芯在斜导柱固定板 1 1 和定 模板 1 3分离形成分型面 A - A 为保证 A - A分 型面先于B - B 分型面分开在B - B 分型面处设置 了两个尼龙套尼龙套通过尼龙套锁紧螺钉固定 在定模板1 3 上而在动模板1 5 上相对应于尼龙 套的位置钻了两个通孔合模时尼龙套受压而膨 胀使定模板 1 3 和动模板1 5 相对不动但A - A 分型面分开一段距离后在限位螺钉的作用下B - B 分型面分开这种顺序分型结构比摆钩顺序分 型结构简单而且安装也很方便 2 . 4外侧向抽芯机构设计 3 塑件上部有两个侧向通孔其抽芯为外侧向 抽芯基于型腔数目为2 故设计了4 个斜导柱 滑块抽芯机构图4为实现顺序分型采用 斜导柱 3 和滑块 4 同在定模的结构形式滑块4 由锁紧楔垫块1 定位和锁紧这种结构简单便 于加工而且运动平稳抽芯时滑块4 由固定 在斜导柱固定板 1 1上的斜导柱 3带动 本制件带有圆柱销和移动偏心件两个零件 模具型腔数目为2 制品对称布置使得压力较 为均匀其具体排布方式如图 3 所示 2 . 2分型面的选择 经对制件的分析主分型面B - B 选在制品水 图 2 模具总装配图 1 . 锁紧楔垫块2 . 螺栓3 . 斜导柱4 . 滑块 5 . 主流道衬套6 . 定位环7 . 定模底板8 . 导柱 1 1 . 斜导柱固定板1 2 . 导套1 3 . 定模板1 4 . 定位销 1 5 . 动模板1 6 . 动模垫板1 7 . 垫块1 8 . 动模底板 1 9 . 螺栓2 0 . 压紧块 2 1 . 螺栓2 2 . 螺栓 2 3 . 斜滑块顶杆2 4 . 顶出板2 5 . 复位杆2 6 . 顶出底板 图 3模具型腔排布图 模 具 技 术 2 0 0 5 . N o . 335 2 . 5内侧向抽芯机构设计 塑件的下部有四个凹槽其抽芯为内侧向抽 芯为此设计了斜滑块内侧抽芯结构图5基 于该塑件的内侧面凹槽较浅所需要的抽拔距不 大而成型面积相对较大故其导滑形式选用滑 块导滑的形式这种结构的特点是塑件的顶出 和抽芯动作同时进行滑块的刚性也比较好在 定位销1 7 的作用下斜滑块不易发生倾斜现象 而且还起到止动的作用 胀作用下动定模板相对不动模具在A - A 分 型面处先分型滑块 4在斜导柱 3的拨动下向 外滑动实现抽芯当滑块实现抽芯后定模板 1 3 在限位螺钉的作用下被强行定位沿分型 面B - B 分型动模板1 5 继续向下运动当动模 板1 5 往下移动一段距离后注塑机开始推动顶 杆推板2 1 顶出制件取出制件后模具进入合 模过程在复位杆和回程弹簧的作用下模具各 个部分复位合模后开始进入下一个注塑周 期 3 C A D技术的应用 4 现代社会对工业产品更新换代和质量有很高 的要求传统的模具设计和制造方法已经不能适 应这一要求模具 C A D技术以计算机作为主要 技术手段处理各种数字信息和图形信息辅助 完成模具产品设计和制造中的各项活动本设计 使用了由美国 P T C公司推出的 P R O / E软件特 别是它的模具设计模块 P R O / M O L D E S I G N 通 过该模块可以轻松地进行型腔数目的定位收缩 率的确定浇注系统及冷却系统的设置还可以 通过设置的分型面分割出模具型腔图6 并生 图 4外侧向抽芯机构 图 5内侧向抽芯机构 2 . 6推出机构的设计 由于塑件的结构特殊性采用了斜顶推出机 构简化了结构为了使推出动作均匀可靠 针对两个小制件和流道部分设计了不同直径的顶 杆此外在模具周围设计了复位杆 2 2 和回程 弹簧 2 3 确保模具开模后复位准确可靠 2 . 7模具工作过程 开模时由于 B - B分型面处的尼龙套的膨图 6定动模板镶块 36D i e a n d M o u l d T e c h n o l o g y N o . 3 2 0 0 5 成浇注件对于生成的型腔板块再通过 C A M软 件如M a s t e r c a m 生成加工程序进行加工比 传统的制造方式有更大的优越性 在 P R O / M O L D E S I G N的基础上再配合 P T C 公司提供的专家模具系统E M X 4 . 0 便可以对 整组模具做更完整且详尽的设计专家模具系统 不但提供了丰富完整的模架及其配件滑块结 构开模机构斜顶结构而且还可以预设所有 标准件的名称各类零件的参数及参数值及所有 的螺栓销钉及顶针的孔位间隙对螺栓销钉 实现自动化安装以及各类零件自动产生并归于相 应的图层中更为重要的是它具有2 D 操作3 D 效果的特点2 D操作界面让设计者很容易上 手而 3 D 效果让人一目了然图 7 是本设计通 过 E M X 4 . 0完成的 3 D模具总装图 4 结束语 本模具结构紧揍设计合理自动化程度较 高本设计采用现代化模具设计方法C A D 技 术改变了传统的产品开发和模具生产方式大 大提高产品质量缩短产品开发周期降低生产 成本提高生产效率和经济效益 参考文献 1 李德群 塑料成型工艺及模具设计 M 北京 机械工 业出版社 1 9 9 4 2 吴石林 杨先泽 陶瓷基复合材料连接件模具设计 J 模具工业 2 0 0 0 1 1 3 7 3 8 3 陶沙 两种简化的侧凹抽芯机构 M 模具工业 2 0 0 2 3 4 3 4 4 4 张春吉 C A D / C A E 在塑料模具设计中的应用 J 塑料 科技 2 0 0 4 1 1 9 2 1 图 7 3 D模具总装图 校核符合强度要求Z 形和L 形弯曲部分结构图 如图 8 所示 2 凹模选用圆柱形型孔凹模这种型孔 刃口强度高制造容易刃磨后型孔尺寸不变 对冲裁间隙无明显影响凸凹模采用配合加 工 4结论 经实践证明该模具既能够获得较高的产品 质量和生产效率又能够减少设备投资降低