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河北華利機械配件有限公司

汽車JK把手注射模設計制造

2013/7/2 16:32:40

 

    張汝英,楊 

   (1.- -重工股份有限公司,湖南長沙410100;

    2.湖南工業職業技術學院,湖南長沙410208

    摘要:分析了汽車JK把手塑件的結構及成型工藝,詳細闡述了注射模結構及其主要成型零件的設計制造方法,介紹了注射成型工藝要點。實踐證明,模具結構合理,運行平穩,塑件質量和生產效率達到了預期要求。

    關鍵詞:汽車JK把手;注射模;結構;工藝 

    中圖分類號:TG241;TQ320.662    文獻標識碼:B    文章編號: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  塑件結構及成型工藝分析

    汽車JK把手塑件如圖1所示,外形尺寸73.28mm×45.6mm×34.5 mm,對強度、硬度、抗沖擊性和耐磨性有較高的要求。圖1K表面是塑件重要的外觀面,不允許有氣紋、縮痕、飛邊、浮纖、燒焦、熔

接痕、光亮帶等缺陷,表面皮紋不能有人為因素導致的劃痕及碰傷;精度要求較高的尺寸有寬度(45.6±0.1) mm、開口銷孔(4.0±0.1) mm和拉線孔(6.2±0.1) mm,后二者若采用側向分型,則須保證模具抽芯機構的精度。

    為滿足塑件的性能和精度要求,采用玻璃纖維收稿日期:2011-05-15。

作者簡介:張汝英(1966-),女,湖南長沙人,工程師,主要從事工  增強尼龍塑料,材料牌號為70G33HSIL,主要成分程機械產品及模具設計制造工作,地址:長沙市經濟技術開發區三一工業城三一重工股份有限公司車身公司研究院。

    操作方便、安全,工作穩定可靠;鑄件質量優良,尺寸精度和形狀精度均符合設計要求,生產效率高,為企業帶來了可觀的經濟效益。

    參考文獻:

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       [3]張文玉,電熨斗大身注射模設計[J].模具工業,2008,34(2) 40-45

    模具工業2011年第37卷第10

    是強度和耐磨性大幅提高,而且可以將收縮率降低至0.2%1%,有利于改善塑件的尺寸穩定性。不足之處是熔體因熔融黏度增大而流動性降低,出現熔體充填困難以及因熔體流動定向引起的各向異性和塑件翹曲變形等缺陷,而且玻璃纖維與PA66樹脂材質存在差異,容易產生相容性問題,在塑件成型過程中出現玻纖外露等表面質量不良現象。因此,需要有針對性地進行模具結構設計和注射成型工藝的制定,以獲得高質量的把手塑件。

        2模具設計

        2.1  分型面設計

        汽車JK把手塑件為中等批量生產,根據塑件外形尺寸,模具采用12腔對稱布置,主分型面按圖1P/L線設置,具體形式如圖2所示。塑件橋架外側凹入部位及各孔采取整體抽芯,因此可選擇較簡單的動模抽芯結構。

    圖2模具主分型面示意圖

        2.2澆注系統設計

        3為模具澆注系統三維圖,采用開設在側抽芯分型面上的側澆口進料。PA66的凝固速度很快,而且在加入玻璃纖維后流動性有所降低,因此澆口尺寸不宜太小。澆口所在部位的塑件壁厚t=2.2mm,通常對于未加玻纖的PA66,澆口厚度不宜小于0.5t,即0.5×2.2=1.1 mm,而對于加入玻纖的PA66則應適當加大澆口尺寸,設計初始尺寸為1.3 mm×1.2 mm的矩形澆口,待試模后根據充填情況再作修正。澆注系統的結構及尺寸如圖4所示,位于側抽芯分型面上的各段分流道需采取梯形截面,并且要求開設在側型芯滑塊一側,以便于推出塑件時流道凝料能順利脫落。通過Pro/E塑料顧問選件模塊進

    行流動分析和優化比較,初步證實該澆注系統能夠滿足注射成型要求。

        2.3  模具結構設計

        模具結構如圖5所示。型腔、型芯和側型芯滑塊等成型零件均使用日本進口NAK80預硬塑料模具鋼,預硬硬度為3841 HRC,該材料電加工及拋圖3澆注系統三維圖,光性能良好,具有較高的硬度。模具選用兩板模模架,采用斜導柱抽芯機構。為提高側型芯滑塊的運

動平穩性,兩滑塊分別由2根斜導柱驅動,斜導柱傾斜角為15。,采用動模T形槽導滑,T形槽由壓板21、耐磨板7等零件組合形成,尺寸精度高,加工維修方便,同時在滑塊中心增設導滑條23,加強側型芯滑塊的導向定位,以保證側抽芯精度。壓板、耐磨板及導滑條均采用Cr12鋼,淬火硬度(52±2)HRC。

       3模具成型零件設計制造

定模鑲件、動模鑲件為模具主要成型零件,分別如圖6、7所示,二者的分型面采用線切割加工。定模鑲件上的型腔按圖8所示電火花加工尺寸圖加

    動模鑲件的設計制造是模具設計制造的難點。首先是動模鑲件與側型芯滑塊之間的配合關系需要妥善處理,二者采用U形滑配,即動模鑲件與側型芯滑塊前部的兩側及中間部位分別形成錐面配合,以進一步保證側型芯滑塊的定位精度;其次是動模鑲件上復雜易損部位宜采用小鑲件結構,以利于加工和維修。圖9為動模鑲件圖,圖10為小鑲件槽孔的線切割尺寸圖,圖11為小鑲件外輪廓的線切割尺寸圖。

       側型芯滑塊為整體式結構,如圖12所示。圖12(b)7處孔槽型芯為鑲件結構,以便于維修;側型芯滑塊的3°、6°錐面處用于與動模鑲件貼合;

         4  注射成型工藝要點

        必須針對PA66玻纖增強塑料的成型工藝特性  制定合理的注射成型工藝,并經多次試模后優化成  型工藝參數,這對保證塑件成型質量至關重要。    PA66樹脂具有較大的吸濕性,在注射成型前需

        要進行干燥處理,即采用溫度(120±5)℃,時間≥4  h的真空干燥,干燥效果較好,而且能有效避免氧化  現象。

         PA66+33%玻璃纖維塑料熔化溫度為275  280 0C,加熱溫度不宜超過300 0C。生產中料筒前  段、中段及后段溫度分別取(293±5) ℃、(288±  5)℃和(285±5)℃;噴嘴溫度取(265±5)℃;模具  溫度取(118±5) ℃,有利于塑件獲得較高的結晶  度,優化力學性能。

    采用三段注射和二段保壓,壓力由高到低。各  注射成型工藝參數取值如下:

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

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

    (3)冷卻時間:(15±5)s。

    (4)注射周期:(30±5)s。

    塑件脫模后應立即進行調濕處理,將熱塑件迅速置于95100℃的熱水中,時間為th,之后再自然冷卻1530 min。這是尼龍塑件必須進行的后處理工序,使塑件在短時間吸水飽和,以提高塑件的

尺寸穩定性,消除塑件內應力,防止塑件脆性斷裂,同時使塑件與空氣隔離,避免高溫氧化。

5結束語

    該模具針對PA66+33%玻璃纖維的特性以及汽車JK把手塑件的結構特點和技術要求,選擇了合適的模具結構及加工方法,制定了合理的注射成型工藝。模具投入生產后運行平穩,塑件質量和生產效率均達到了預期要求。

參考文獻:

[1]塑料模具技術手冊編委會.塑料模具技術手冊[M].北京

5結束語

  模具采用3組斜導柱+滑塊機構進行外側抽芯、4組分體式斜推桿進行內側抽芯,大大減小了模具外形尺寸。模具澆注系統及定距分型機構設計合理,冷卻充分,塑件推出平衡,較好地保證了模具壽命

和塑件精度。模具自投產以來,工作穩定,塑件質量符合設計要求。

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