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基于Pro/E化妆品铰链式瓶盖注塑模设计

来源:www.hzpblp.cn 日期:2014-09-28

摘要:在对化妆品铰链式瓶盖进行结构分析、尺寸精度分析和表面质量分析的基础上,采用Pro/E软件对产品进行了三维造型,设计了一模两腔模具,实现了虚拟装配和干涉检测。

关键词:铰链;注塑;模具。

日用化妆品对铰式链瓶盖要求很高,不仅需要牢固不漏,而且需要耐水耐热、造型美观、造价低廉、使用方便。选用聚丙稀作为材料。由于在使用中需要成百上千次地开合瓶盖而不致折断,联接上下盖的铰链是这种铰链式瓶盖的关键部位。在成型过程中,由于成型铰链处的模腔很窄,熔体流经此处受到高剪切力的作用,使得高聚物大分子在此产生高度取向,因而大大地增强了铰链部分的韧性,在使用的时候可以经受上万次的折叠而不损坏。这是充分地利用了塑料特性的联结机构。此外,采用铰链设计实现了上下盖的一次注射成型,提高了生产效率。本设计采用Pro/E软件完成了塑件结构设计、模具设计。

塑件分析
该零件属于中等复杂的零件结构,精度要求较高。可采用三板脱模机构,能保证塑浇件有较好的外观质量。
模具结构设计
2.1 型腔结构
在注射模设计初始方案决定阶段,由于浇注系统等技术参数尚属未知,型腔数的确定可以采取估算的预测方法,一些参数要凭经验来假定。经计算,采用一模两腔的模具结构。
2.2 分型面的确定
分型面的选择受到塑件的形状、壁厚、尺寸精度、嵌件位置及其形状、塑件在模具中的成型位置、脱模方法、浇口的形式及位置、模具类型、模具排气、模具制造及其成型设备结构等因素的影响。因此,在选择分型面时,应反复比较与分析,选取一个较为合理的方案。
本设计中,塑件为化妆品瓶盖,表面质量要求偏高,而且处于美观和使用方便,分型面应选在瓶盖的开口端。此外,该零件高度为22.5mm,且垂直于轴线的截面形状规范简单,选用水平分型方式即可降低模具的复杂程度,减少模具加工难度,又便于成品出件。
2.3 型腔型芯设计
在一般情况下,模具制造公差、磨损、成型收缩波动是影响塑件公差的主要因素,因此计算成型零件时主要考虑以上因素的影响,通常采用平均值法。如图2所示.
2.4 浇注系统设计
主流道选择不能太大和太小。浇口太小,熔料流动过程中冷却面相对增大,热量消耗大,注射压力损失也大;如果浇口太大,会造成材料的浪费。
本塑件的形状并不复杂,熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短,为了便于加工,选用截面形状为圆形分流道,查设计手册选用分流道半径R=5mm,长度取40mm。
根据产品的成型要求及型腔的排列方式,选用点浇口较为理想。点浇口一般开设在分型面上,易于加工,在试模时便于修改,能方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间,而且浇口去除也方便。查设计手册初选尺寸为(宽b×长l×高h)1.3mm×3mm×1mm的点浇口,试模时修正。
2.5 冷却系统设计
采用冷却水冷却,根据塑件形状以及模具所需的注塑温度要求,计算所需冷却水管直径为6mm,开设冷却通道孔数为2,设计的冷却系统如图4示。
2.6 排气槽位置设计
由于本塑件形状比较复杂,且存在较深的骨位,所以选择镶件排气,其优点是能使整个注塑过程中,不会出现困气现象,能获得较好的产品外形,其缺点为成本增加。共设计了三个镶件(前模一个,后模二个),这样既保证了排气通畅,又有利于加工。镶件如图5所示。
2.7 脱模系统设计
顶杆的顶出位置应设在脱模阻力最大的地方。制品为壳类制品,其侧面是阻力最大的地方,因此应将顶杆设置在靠近边缘部位。在其的四角设置四根顶杆,顶出时受力均匀,容易脱模,而且结构简单。在顶推制品的边缘时,为了增加顶杆与制品的接触面积,应尽量采用直径较大的顶杆,顶杆的边缘应与凸模侧壁相隔0.1—0.15mm,以避免把凸模侧壁擦伤。直接将顶杆与其固定板用螺钉连接即可。
顶杆在完成推出塑件动作之后,要求返回初始位置,以待下一次工作,这就需要设置复位杆。复位杆是借助模具的闭合动作而使顶出机构复位的杆件,它在结构上与顶杆相似,都是固定在顶杆固定板上。复位杆一般设置在推板的四周,数量为2—4个,且各复位杆的长度应一致。为了防止因塑件反推阻力不均而导致顶杆固定板扭曲或倾斜而折断顶杆或发生运动卡滞现象,常在顶出机构中设置导向零件。导柱与导套的选用查其国标系列尺寸,根据实际要求选用4根。本模具的三维装配爆炸图如图6所示。

结语
在模具设计中,利用Pro/E建立实体模型,并基于此模型进行注塑模设计,可以大大缩短新产品开发周期,提高模具设计的准确性。

 

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