D310门板注塑模模具设计

1、D310门板注塑模模具设计 摘要：分析了D310门板的成型工艺，详细阐述了该明白注塑模的结构设计要点与工作过程，通过对该塑件的机构分析，采用了合理的顶出机构，与浇注过程及脱模存在的问题，使得模具的可靠性大为提高，重点阐述了流道及浇口设计，及斜顶设计。 关键词：门板 模流分析 浇口 斜顶 1 塑件的成型工艺分析 图1所示D310门板，材料：PPEPDM-T15，基本料厚2.2mm 收缩率 ：1.2% 。（1） 流道及浇口的选择尤为重要，将熔接痕推至可接受的位置，是模具设计必须解决的难题；（2） 产品有翻边，采用斜顶顶出脱模，并且考虑到产品包裹斜顶问题；（3） 冷却系统的设计关系到产品质量及生产效

2、率。 产品翻边处厚度为3.2mm，平面厚度为2.2mm。根据产品的投影面积及克重，选用注塑机JM-1350C（震雄公司）。 翻边 正面视图 图1 反面视图 图2 根据Mouldflow软件对塑件进行流动分析首先使用Ugigraphics软件对塑件建模，并输出可供Mould分析的后缀名为.stl的文件，然后启动Mouldflow软件。调入塑件的模型，对塑件网格化（将网格比Aspect ratio 低于 15）。然后首先进行最佳的浇口位置分析，得出如图3所示的浇口位置图，颜色为黄色的为最佳的浇口位置。浇口 3 浇口2浇口1浇口4 图3浇口如图示3采用四点进料，1为主浇口，根据模流分析，熔接痕位置如

3、图4所示。熔接痕 图4根据热流道公司建议，模拟软件发现有两处较明显的熔接痕，对产品外观有较大的影响，客户不能接受，经对产品的全面分析，为将熔接痕影响减小到最低，浇口做以下改进。（1）、保留浇口 1 。（2）去掉浇口 2 、3。（3）将浇口4下移，其补充作用，考虑此处有一杂物盒，可遮盖部分熔接痕（图6）。 考虑注塑机的最大射胶量为6690g，射胶压力为1692kgf/m*2,而门板的质量为1400g。主浇口浇口1起主浇口作用， 该浇口采用扇形浇口，主浇口 图5 30设计主浇口宽度为18mm， 根据公式计算b= nA n =0.7 A-型腔表面积（mm2） b浇口宽度（mm）。 塑料类型常数塑料P

4、E、PS 、SANPA、PP、ABSCA、PMMA、POMPVC、PCn0.60.70.80.9 表 1 经测算 A=458200mm*2 计算得b=16mm。3主流道直径计算：QD=0.127 2 经计算Q=843037cm*3 得出D=1.193cm。A分析产品特点：杂物盒A 图6 分析A-A断面示图 A A图7产品在翻边部位逐渐增加，最大至4.5mm，根据流体力学原理，此翻边部位易填充，那么，在同样的注射压力下，此处的斜顶锁紧面易上浮，将会出现飞边。图8所示注射时间显示，而红色区域填充时间最晚，在4.22S的时候完成。BA 图8由此可以看出以下两点：（1） A处易出现缺料（最后填充）。（

5、2） B产品翻遍处易出现飞边。采用如下方案：产品平面为2.3mm，过度到翻边2.8mm，装密封条处4.5mm，存在料厚处填充容易，产品薄壁处填充困难，针对此情况，采取的办法是：在不影响产品使用及与客户沟通后，图9 区域加厚产品壁厚，从2.3mm渐变增厚至2.8mm，使得主浇口射出的塑胶直达将极大的改善了填充阻力，A处填充容易填满, 这样可降低注塑压力， 同时减轻B处的飞边（溢料） 不易填充位置加厚区域 图9通过上述分析及改进，产品填充问题已得到较大改善，填充变得较为容易，产品无飞边，困气等。12， 注塑模结构设计（1）分型面的选择。分型面的选择如图10所示，插穿滑块 图10按照分型面选择要求，

6、图示为动、定模分型面,决定动定模的成型部位，插穿位置，及开模位置。 （2）模具结构设计1110987654321 图111. 定模底板 2. 热流道板 3.定模 4. 斜滑块 5.动模 6.斜顶杆 7.滑块座 8.顶出盖板 9 顶出板 10动模底板 11定位圈注塑完毕后，开模，油缸带动顶出板9前行，同时带动斜顶6前行，斜顶杆6带动斜滑块作两个运动，既向顶出方向前进又有横向运动，顶出最大距离180mm，此时产品顶出停止。对此斜顶结构进行计算： 图12根据运动原理分析，选取水平面为参考系，滑块座7 斜顶杆 6 滑块4 的运动状态存在图11所示的三角形关系： S=H*tana H=180mm，考虑斜

7、顶块较大，为减小顶出阻力， 取斜度a=6 °， 得出S=18.9mm验证大于门板翻边16mm，横向脱模距离足够。取产品时，翻边部分被包在斜滑块上，产品脱出时取件不容易，取出产品易造成变形。仔细分析该产品的特点，发现翻边处有5个装密封条的圆孔可以利用（图13）。在此增设一弹性挡料块。5个密封条孔其结构如图示图13斜顶块1产品H螺钉 5弹簧 3限位块4导向块 6斜顶杆7挡块 2 图 11 其动作过程： 产品随斜顶杆顶7出，挡块2在弹簧3的作用下同时弹起，由于挡块的作用，斜顶斜顶块1逐渐脱离产品（图12），弹起H高时（H=60mm），由S=H*tana 得出S=6.3mm，即此时斜顶块离开

8、产品内表面6.3mm，此时产品内表面已完全脱离斜顶块，继续顶出，可取出产品。复位时，斜顶块在油缸的带动下复位，斜顶块压缩挡块复位。螺钉6导向块7限位块5弹簧4 斜顶杆3产品斜顶块 1挡块 2 图12 3热流道系统采用热流道系统可以使注塑机的喷嘴的溶胶直接延长到浇口位置，限制了熔体温度的下降，并且可以控制溶胶的温度，使得流体更加均匀的充模流动，在模腔中获得更小的压力和温度损失，对产品能减小收缩的差异，并且减小所需的充模压力。其结构如图13所示中心支撑环压力垫片支撑板浇口套分流板防转销喷嘴图13熔融的塑料流体通过模具浇口套进入分流板，再经过喷嘴注入浇口，最后成型，由于分流板和喷嘴均有加热元件维持恒

9、温，使得塑料流体不会为此降温，且在保压时可将注塑机压力传递到浇口，保压能力大为提高，可获得较好的产品质量。4冷却系统设计 该模具的冷却系统主要根据动定模板的结构特点及模具元件的分布来布置水道。 如图14所示水隔水堵 图14采用水隔冷却距离型面较远的部位，动定模采用多回路进出水，取得较好的冷却效果。斜顶采用单独循环水路水道采用直径6mm的管路冷却，斜顶杆与滑块之间采用O型圈密封，且斜顶可方便拆卸，若有漏水现象，顶出后即可拆卸顶块进行维修。5 模具工作过程 该模具属于二板模，模具最大外形尺寸1350mm*2000mm*650mm，顶出距离180mm，模架采用龙记模架，模具所有活动部位保证定位准确，

10、动作可靠，滑动顺畅，无卡滞现象，固定零件紧固无松动；热流道采用YUDO公司生产的流道系统，加热效率高，测温准确，密封良好。其模具工作过程是，动定模合模，熔融塑料经塑化、计量后通过注塑机注入模具密封型腔内，经保压、冷却后，开模。开模时，动、定模分开，塑件及凝料都留在动模芯上；开模到位后，注塑机给油，油缸动作，带动顶出板顶出，斜顶顶出同时完成侧向抽芯（挡块起到挡料作用），顶出到位后，取出产品，油缸动作，带动顶出板退回，退回到位后，合模进入下一个循环。6结束语通过该门板注塑模具设计过程的分析，完成了改模具的设计，经生产实践验证，模具运行平稳可靠，注射成型的塑件尺寸满足要求，表面平整，光洁，将熔接痕隐藏在较不明显的位置，满足质量要求，模具投入使用以来，已生产产品5万余件，为公司带来良好的经济效益。此类模具属我公司的第一套带斜顶的注塑模，此次模具的改进对以后类似的模具结构取得了可借鉴的经验，提高了此类模具的可靠性，加快模具开发进度。参考文献：1邹继强. 塑料制品及其成型模具设计M. 北京：清华大学出版社 2史铁梁. 模具设计指导M . 北京：机械工业出版社 3王建华. 徐佩弦. 注射