窗式空调风页框模具设计论文

窗式空调风页框模具设计论文

1产品分析

1.1确定模具结构

首先确定模具的开模方向,针对该产品为了尽量减少使用大的抽芯机构,决定将孔口平面的重直方向作为开模方向。产品的典型结构,因该产品三面存在小孔,需侧向抽芯,否则不能开模。这里确定的是利用模具自身动作的开模力及合模力进行驱动,因为三面小孔尺寸均为小孔,经过分析及综合考虑,采用的是通过斜导柱带动滑块机构进行抽芯。

1.2生产工艺

1)因该产品位于窗式空调的内部,从外部看是观察不到

所以对外观的表面粗造度要求不高,控制模温保持在80度左右(通过设计恒温水路来保证模具的温度)。

2)较高的生产批量需求

因为作为塑料模,特别针对大批量生产的模具,希望模具的使用寿命长、且长时间使用精度都能得到保证,对材料提出了耐热的要求,所以这里就选择耐热模具钢,推荐选用H13(国际编号)牌号和SKD61(日本编号)牌号。

2模具设计

2.1设定缩水

由于塑料存在一个缩水的现象,为了保证开模后的产品尺寸符合要求,按照该公司提供的ABS材料的缩水率为5/1000。

2.2分型

该零件需要繁琐的分型手段,采用所使用软件的多种方法如:“曲面分割法”、“曲面抽取法”、“曲面缝合法”等,几乎是以手工分型技术的手段完成。针对空调风页框零件复杂的内、外部形状及结构,在分模的时候,经过综合分析及比较,如果将型芯结构做成整体式,可能会给后续工作带来较大的麻烦,因产品本身尺寸较大,如采用整体式型芯结构的话,造成型芯结构本身过大,不便于加工。而采用组合式结构通过镶件的形式,这样不仅容易加工且配合精度更高,避免出现浇注溢出而产生飞边的情况,所以这里将型芯的结构做成组合式,这样便于开模。同样的道理为便于加工及解决产品中间薄壁部分的成型结构,也将凹模也分成两部分以镶件放在凹模固定板内,并将产品内部存在孔需要抽芯的部位利用斜导柱抽芯,以便于顺利开模。

2.3模具结构设计

1)根据分型所得的外形尺寸,综合考虑模具加工等因素,选用龙记大水口8070标准型模架。

2)浇口设计。

因该产品内部存在许多中空,且产品外观尺寸较大。如我们按照一般产品那样,如果采用一点进行浇注的话,从经验上得出结论,可能存在产品浇注不满的情况。根据这些分析我进行了多次尝试,并利用专门的模流分析软件对产品的浇口位置做出分析,决定采用五点进浇方式进行浇注,从不同的方向及位置对产品进行浇注,这样可以确保产品各部位都能填充满,且浇注后不会存在气缝等不良情况出现。

3)抽芯机构设计。

根据前面对产品的分析,该产品三面存在抽芯需设计抽芯机构,否则不能开模。考虑到加工等一系列的情况,决定采用斜导柱进行抽芯(比较好加工,且又能满足要求)。这里可以采用的是将斜导柱安装在定模上,而将滑块安装在动模上的通用安装方式。

4)定距拉板的设计。

三板模在分模时,在动模板与定模板之间增加了一块活动板(中间板),开模时活动板与定模板做定距(这就需要用定距拉板来限位)分型,以便取出中间的凝料。这里我们采用的不是通过定距板来进行限位,而采用的是利用限位拉杆来限制定模板与活动板之间的距离,以便能顺利取出凝料。

5)模具装配效果。

使用3D(UG)软件进行模具设计可以在装配状态时,进行一系列动作仿真的过程中找到设计的不足,通过多方面的分型及设计,并进行反复仿真验证,最终完成了模具的设计工作。

6)模具的工作过程。

模具闭合以后,注塑机把融熔的塑料注塑进模具中,保温冷却以后开模取出产品,开模的过程大概如下:开模进行第一次分型时,浇注系统冷凝料在分流道拉料杆的作用下留在浇口套内,浇口被拉断与塑件分离;进行第二次分型时,中间板通过拉杆拉动分流道推板,使凝料从分流道拉料杆和浇口套中脱出,靠自身重力落下;第三次分型完成后,通过斜导柱带动滑块进行侧向抽芯,顶出机构将塑件从型腔中顶出。

3模具制造

模具的制造精度尤其重要,需要高精度设备的加工。因考虑到凸、凹模具中采用镶件、抽芯等机构,在加工中还需使用3D软件对型面再进行拆电极工作,再将拆出的电极送数控中心加工,然后再将电极送电火花处进行电腐蚀加工。待所有型芯、型腔、镶件等零部件加工完之后,进行装配。

作者:魏国军 单位:广东省惠州商贸旅游高级职业技术学校