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1.模具结构与工作工程
经过对绝缘基座塑件结构工艺性、成型工艺性分析,确定模具的整体结构如下图2所示:模具为两板式结构,即成型分为动模板和定模板,塑件成型采用中心直浇口进料,料柄采取后续铣削加工去除,分型面选在塑件上表面(即整个塑料件成型包含在动模板内),这样就不会在塑件四周产生合模缝而影响塑件整体外观,整个塑件成型包含在动模型腔内。由于塑件包含在动模型腔内部分壁厚较薄、外观要求高,不适宜放置顶杆,因此,为了方便放置顶杆,便于零件顶出,所有螺纹嵌件下端面放置顶杆,同时在塑件下表面平面部位设置顶杆,为了不影配装件与大面贴合度,要求塑件表面顶杆痕迹凹深0.1-0.15mm。模具只需要一次分型。在开模过程中,借助油压机力量,模具采用上、下模架同时使用卸模,在模具分型面打开的同时塑件也就随之被顶处。合模前,利用上卸模架复位杆压件15(顶固板)上表面实现顶杆复位。这样一个开模、合模周期就完成了。
2.模具设计要点
2.1分型面的选择和排气系统的设计
从塑件形状和产品外观要求可看出,分型面只能选择在塑件上大面为一平面。整个塑件包含在动模板内,定模中心凸起部分成型塑件上表面所有沉孔、凹台。模具型腔内的排气靠模具本身分型面及动模型腔中心左右两侧镶块(12件)与动模板之间拼缝、动模型腔顶杆孔与顶杆间隙、动模型腔与圆型芯之间配合间隙等等都可以起到排气作用。此外,借助CAE分析软件Moldflow的分析结果,合理布置其余顶杆位置,既能平稳地顶出零件又起到较好排气效果。
2.2模芯的设计
综合塑件的外观要求及结构工艺性、模具的结构和降低加工难度和成本等因素,定模模采用整体结构,整个定模选用国产预硬P20钢。由于动模结构复杂,采用镶拼结构,动模镶件件12(两件)、圆型芯件10(3件)及动模板均采用相同材料为国产预硬P20钢。由于塑件下表面有6处螺纹嵌件,因此螺纹嵌件旋入可以反复拆卸的螺纹镶件上,放入对应位置顶杆孔内,采用滑动配合,开模时随塑件一起被托处模具外,最后采用机外拆卸。螺纹镶件选用韧性好、不易断裂,适合反复拆卸的材料不锈钢2Cr13。
2.3浇注系统的设计
2.3.1浇注系统的尺寸确定
由于塑件本身材料特殊性,流动性极差、成型模温高,因此模具采用一模一件,直浇口进料,直浇口小端直径Ф6.5,锥度8o,加之塑件外观不能有浇口痕迹,因此直浇口只能选择在上表面矩形沉台内,直浇道与模具大型腔直接连通,无需分流道板与动模板的连通。
2.3.2模具的CAE分析
由于塑件投影面较大,壁厚差别较大,模具设计中浇注系统的流程比较长,填充时间相对会长一些,模具需要进行CAE分析验证,借助CAE分析软件Moldflow的MPA模块与分析结果,验证模具浇注系统设计的合理与否。通过模流分析直观反映填充时间、成型缺陷如气旋、气泡、合料纹所在部位,为后续模具设计提供参考。
3.结束语
模具整体结构采用两板式,将浇注系统即直浇道直接开设在定模型腔板上,利用上、下卸模架,借助油压机二次合模力量,推动动模板上表面、顶固板平稳顶出塑件。该模具经生产实验证,模具动作平稳、可靠,塑件表面质量较好,塑件精度符合设计要求。但由于塑件结构复杂、金属嵌件较多,因此采用机外卸模,此乃该模具缺点。
作者:刘睿 单位:陕西烽火电子股份有限公司