搜索這套汽車傳感器支架精密模具如何設(shè)計？
2017-08-19 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
一、產(chǎn)品分析
本案例是某汽車的傳感器上的一個支架。精度要求很高,材料為POM,產(chǎn)品很小,最長尺寸為38mm,注塑時還要放金屬鑲件(銅片),并且要求變形量很小,見圖1。
圖1
本產(chǎn)品的上下二個孔的不同心度是在0.02mm以下的,由于POM(聚甲醛)的制品易產(chǎn)生變形,所以為了最大限度地減少制品的內(nèi)應(yīng)力,進(jìn)膠點的位置的選定在模具設(shè)計時是要全面考慮的,而且上下二孔在出模后要進(jìn)行定型處理,見圖2。
圖2
在上下二孔的中間空檔中是倒扣的,而且要分二個方向抽芯才可以出模,這給滑塊的設(shè)計帶來了一定的困難,見圖3。
圖3
這個方向也要抽芯,見圖4。
圖4
在注塑時要將一個鑲件放入動模,鑲件是一個有很好彈性的銅片,見圖5。
圖5
為了防止銅片在注塑時不被塑料沖偏,銅片上設(shè)置了二個小孔,在模具中設(shè)置了相應(yīng)的型芯將其定位,見圖6。
圖6
二、澆口的設(shè)計
經(jīng)過分析,為了減少產(chǎn)品的應(yīng)力,盡量減少變形,入膠點的最佳位置在這里,見圖7。
圖7
我采用了點澆口的形式,見圖8。
圖8
模流分析由Moldex 3D公司提供,見圖9。
圖9
由于空間位置比較緊,我設(shè)計的澆口是與定模鑲針干涉的,這樣很不好處理,所以,我取消了定模鑲針,成型定模穿孔的型芯我是采用原身留的,見圖10。
圖10
這樣可以給澆口拉桿留出合理的位置,見圖11。
圖11
模具的整體結(jié)構(gòu)是采用簡化型小水口結(jié)構(gòu),并采用了先復(fù)位裝置,見圖12。
圖12
三、分模
下模仁和三個滑塊是這樣安排的,見圖13。
圖13
隱掉下模仁反過來看是這樣的,見圖14。
圖14
前模仁是這樣設(shè)計的,見圖15。
圖15
四、滑塊的設(shè)計
這套模看起來不復(fù)雜,但是滑塊的設(shè)計還是有點難度的,要照顧到方方面面的關(guān)系。先來看滑塊1,見圖16。
圖16
滑塊1和滑塊2的關(guān)系,見圖17。
圖17
由于滑塊1和滑塊2以及它們的共同邊界是封膠面,所以這里要處理成統(tǒng)一的平面,并要有拔模斜度,于定模成插穿配合。而且配合面要做的非常精準(zhǔn),使得產(chǎn)品表面的結(jié)合線盡量地小,見圖18。
圖18
所有滑塊插入模仁的配合面都要在運動方向做成斜面,以免滑塊與模仁的配合面由于摩擦而拉毛,見圖19。
圖19
滑塊3的設(shè)計,見圖20。
圖20
滑塊3的端面是與動模仁碰穿的,以形成封膠位,伸進(jìn)模仁的配合面在運動方向是有3°斜度的,以確保滑塊在長期工作時不會由于摩擦而拉毛。
五、定模的設(shè)計
滑塊的動力來源是3個斜導(dǎo)柱通過注塑機(jī)開模的力將滑塊撥開,斜導(dǎo)柱是利用斜導(dǎo)柱固定塊固定在定模板上的。定模側(cè)設(shè)置有先復(fù)位結(jié)構(gòu)的插桿,見圖21。
圖21
六、動模的布置
這套模的結(jié)構(gòu)非常緊湊,用的是標(biāo)準(zhǔn)的1515的簡化小水口模架,見圖22。
圖22
模具打開后在頂出前是這樣的,見圖23。
圖23
拉斷澆口的力是依靠上圖中的3個尼龍拉釘,為了使得復(fù)位的力比較平衡,復(fù)位桿的位置也是經(jīng)過精心布置的。
七、頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計
為了減少產(chǎn)品的內(nèi)部應(yīng)力,使得變形減到最小,我采用了比較多的頂桿,使得產(chǎn)品的各部位的頂出力相對平衡。一共用了10支頂桿,對這么小的產(chǎn)品來說,實屬罕見,見圖24。
圖24
由于有5支頂桿與滑塊是干涉的,必須設(shè)置先復(fù)位結(jié)構(gòu),見圖25。
圖25
八、先復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計
現(xiàn)在我來介紹一種最常見的預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu),見圖26。
圖26
先復(fù)位機(jī)構(gòu)又稱預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu),它由插桿、擺桿、滾輪、擋塊4大件組成。開模時,斜導(dǎo)柱將滑塊全部撥開,見圖27。
圖27
由于插桿已經(jīng)拔出,擺桿有了轉(zhuǎn)動的空間,當(dāng)注塑機(jī)的頂柱推動推板時,由于滾輪的作用,擺桿沿銷軸轉(zhuǎn)動(這里是轉(zhuǎn)了15度),見圖28。
圖28
先復(fù)位機(jī)構(gòu)在模具的二側(cè)都有,是完全對稱的,見圖29。
圖29
九、冷卻水路的設(shè)計
由于制品比較小,而且注塑的間隙要放鑲件(銅片),所以注塑的周期比較長,所以這套模具的冷卻水路的要求不高,我采用了最簡化的設(shè)計,由于模仁比較小,水是直接從模板上走的。定模是2條直通的水路,見圖30。
圖30
動模也是這樣的,見圖31。
圖31
這套模具的設(shè)計要點是滑塊1和滑塊2的邊界的安排以及進(jìn)膠點的位置的選擇。
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