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河北华利机械配件有限公司

汽车JK把手注射模设计制造

2013/7/2 16:32:40

 

    张汝英,杨 

   (1.- -重工股份有限公司,湖南长沙410100

    2.湖南工业职业技术学院,湖南长沙410208

    摘要:分析了汽车JK把手塑件的结构及成型工艺,详细阐述了注射模结构及其主要成型零件的设计制造方法,介绍了注射成型工艺要点。实践证明,模具结构合理,运行平稳,塑件质量和生产效率达到了预期要求。

    关键词:汽车JK把手;注射模;结构;工艺 

    中图分类号:TG241TQ320.662    文献标识码:B    文章编号:1001-2168(2011)10-0058-05

    Design and manufacture of injection mould for car JK handle

ZHANG Ru-ying, YANG Jun   (l.Sany Heavy Industries Co., Ltd, Changsha, Hunan 410100, China; 2.Hunan Industry                      Polytechnic, Changsha, Hunan 410208, China) Abstract: The structure and molding technique of a car JK handle were analyzed; and the  design and manufacturing method of an injection mould structure and its main forming  components were stated in detail. The key injection molding process was presented.

Key words: car JK handle; injection mould; structure, process

    1  塑件结构及成型工艺分析

    汽车JK把手塑件如图1所示,外形尺寸73.28mm×45.6mm×34.5 mm,对强度、硬度、抗冲击性和耐磨性有较高的要求。图1K表面是塑件重要的外观面,不允许有气纹、缩痕、飞边、浮纤、烧焦、熔

接痕、光亮带等缺陷,表面皮纹不能有人为因素导致的划痕及碰伤;精度要求较高的尺寸有宽度(45.6±0.1) mm、开口销孔(4.0±0.1) mm和拉线孔(6.2±0.1) mm,后二者若采用侧向分型,则须保证模具抽芯机构的精度。

    为满足塑件的性能和精度要求,采用玻璃纤维收稿日期:2011-05-15。

作者简介:张汝英(1966-),女,湖南长沙人,工程师,主要从事工  增强尼龙塑料,材料牌号为70G33HSIL,主要成分程机械产品及模具设计制造工作,地址:长沙市经济技术开发区三一工业城三一重工股份有限公司车身公司研究院。

    操作方便、安全,工作稳定可靠;铸件质量优良,尺寸精度和形状精度均符合设计要求,生产效率高,为企业带来了可观的经济效益。

    参考文献:

       [1]汤小东.多用拉链头注射模设计[J].模具工业,2010,36(9)  54-56

       [2]王静.基于CAE分析的塑料框架注塑模设计[J].塑料科技,2010,38(8):68-71

       [3]张文玉,电熨斗大身注射模设计[J].模具工业,2008,34(2) 40-45

    模具工业2011年第37卷第10

    是强度和耐磨性大幅提高,而且可以将收缩率降低至0.2%1%,有利于改善塑件的尺寸稳定性。不足之处是熔体因熔融黏度增大而流动性降低,出现熔体充填困难以及因熔体流动定向引起的各向异性和塑件翘曲变形等缺陷,而且玻璃纤维与PA66树脂材质存在差异,容易产生相容性问题,在塑件成型过程中出现玻纤外露等表面质量不良现象。因此,需要有针对性地进行模具结构设计和注射成型工艺的制定,以获得高质量的把手塑件。

        2模具设计

        2.1  分型面设计

        汽车JK把手塑件为中等批量生产,根据塑件外形尺寸,模具采用12腔对称布置,主分型面按图1P/L线设置,具体形式如图2所示。塑件桥架外侧凹入部位及各孔采取整体抽芯,因此可选择较简单的动模抽芯结构。

    图2模具主分型面示意图

        2.2浇注系统设计

        3为模具浇注系统三维图,采用开设在侧抽芯分型面上的侧浇口进料。PA66的凝固速度很快,而且在加入玻璃纤维后流动性有所降低,因此浇口尺寸不宜太小。浇口所在部位的塑件壁厚t=2.2mm,通常对于未加玻纤的PA66,浇口厚度不宜小于0.5t,即0.5×2.2=1.1 mm,而对于加入玻纤的PA66则应适当加大浇口尺寸,设计初始尺寸为1.3 mm×1.2 mm的矩形浇口,待试模后根据充填情况再作修正。浇注系统的结构及尺寸如图4所示,位于侧抽芯分型面上的各段分流道需采取梯形截面,并且要求开设在侧型芯滑块一侧,以便于推出塑件时流道凝料能顺利脱落。通过Pro/E塑料顾问选件?榻

    行流动分析和优化比较,初步证实该浇注系统能够满足注射成型要求。

        2.3  模具结构设计

        模具结构如图5所示。型腔、型芯和侧型芯滑块等成型零件均使用日本进口NAK80预硬塑料模具钢,预硬硬度为3841 HRC,该材料电加工及抛图3浇注系统三维图,光性能良好,具有较高的硬度。模具选用两板模模架,采用斜导柱抽芯机构。为提高侧型芯滑块的运

动平稳性,两滑块分别由2根斜导柱驱动,斜导柱倾斜角为15。,采用动模T形槽导滑,T形槽由压板21、耐磨板7等零件组合形成,尺寸精度高,加工维修方便,同时在滑块中心增设导滑条23,加强侧型芯滑块的导向定位,以保证侧抽芯精度。压板、耐磨板及导滑条均采用Cr12钢,淬火硬度(52±2)HRC。

       3模具成型零件设计制造

定模镶件、动模镶件为模具主要成型零件,分别如图6、7所示,二者的分型面采用线切割加工。定模镶件上的型腔按图8所示电火花加工尺寸图加

    动模镶件的设计制造是模具设计制造的难点。首先是动模镶件与侧型芯滑块之间的配合关系需要妥善处理,二者采用U形滑配,即动模镶件与侧型芯滑块前部的两侧及中间部位分别形成锥面配合,以进一步保证侧型芯滑块的定位精度;其次是动模镶件上复杂易损部位宜采用小镶件结构,以利于加工和维修。图9为动模镶件图,图10为小镶件槽孔的线切割尺寸图,图11为小镶件外轮廓的线切割尺寸图。

       侧型芯滑块为整体式结构,如图12所示。图12(b)7处孔槽型芯为镶件结构,以便于维修;侧型芯滑块的3°、6°锥面处用于与动模镶件贴合;

         4  注射成型工艺要点

        必须针对PA66玻纤增强塑料的成型工艺特性  制定合理的注射成型工艺,并经多次试模后优化成  型工艺参数,这对保证塑件成型质量至关重要。    PA66树脂具有较大的吸湿性,在注射成型前需

        要进行干燥处理,即采用温度(120±5)℃,时间≥4  h的真空干燥,干燥效果较好,而且能有效避免氧化  现象。

         PA66+33%玻璃纤维塑料熔化温度为275  280 0C,加热温度不宜超过300 0C。生产中料筒前  段、中段及后段温度分别取(293±5) ℃、(288±  5)℃和(285±5)℃;喷嘴温度取(265±5)℃;模具  温度取(118±5) ℃,有利于塑件获得较高的结晶  度,优化力学性能。

    采用三段注射和二段保压,压力由高到低。各  注射成型工艺参数取值如下:

    (1)注射1段:压力(7.5±0.5) MPa,速度(75±  5)mmS;注射2段:压力(3.0±0.5)(下转第6 5页)(上接第61页)MPa,速度(12±5)mm/s;注射3段:压力(2.0±0.5)MPa,j惠度(10±5)mm/s。

    (2)保压1段:压力(2.0±0.5) MPa,速度(12±5) mm/s;保压2段:压力(1.5±0.5)MPa,速度(10±5)mm/s。

    (3)冷却时间:(15±5)s。

    (4)注射周期:(30±5)s。

    塑件脱模后应立即进行调湿处理,将热塑件迅速置于95100℃的热水中,时间为th,之后再自然冷却1530 min。这是尼龙塑件必须进行的后处理工序,使塑件在短时间吸水饱和,以提高塑件的

尺寸稳定性,消除塑件内应力,防止塑件脆性断裂,同时使塑件与空气隔离,避免高温氧化。

5结束语

    该模具针对PA66+33%玻璃纤维的特性以及汽车JK把手塑件的结构特点和技术要求,选择了合适的模具结构及加工方法,制定了合理的注射成型工艺。模具投入生产后运行平稳,塑件质量和生产效率均达到了预期要求。

参考文献:

[1]塑料模具技术手册编委会.塑料模具技术手册[M].北京

5结束语

  模具采用3组斜导柱+滑块机构进行外侧抽芯、4组分体式斜推杆进行内侧抽芯,大大减小了模具外形尺寸。模具浇注系统及定距分型机构设计合理,冷却充分,塑件推出平衡,较好地保证了模具寿命

和塑件精度。模具自投产以来,工作稳定,塑件质量符合设计要求。

参考文献:

[1]张维合,注塑模具设计实用教程[M].北京:化学工业出版  ,2007:128-147

[2]张维合.注塑模具设计复杂结构100[M].北京:化学工业  出版社.2010:92-95

[3]屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].北京:机械工业出  版社.1996:115-157.

[4]朱玉恒.塑料注射模设计实用手册[M].北京:航空工业出  版社.1996:231-235

  机械工业出版社,1999:111-131

[2]王旭.塑料模结构图册[M].北京:机械工业出版社,1994:  27-37

[3]塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册[M].北京:机械  工业出版.2002:214-216

[4]]丁浩.塑料工业实用手册[M].北京:化学工业出版社,  1996:1009-1043

[5]钟富平,汽车车门把手熔接痕的消除[J]模具工业,2008,  34(9):55-58

[6]索江龙.基于CAD/CAE汽车副仪表板装饰盖注射模设计  [J].模具工业,2010,36(11):48-51

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