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基于UG的折叠衣架的注塑模设计
2017/10/26 9:01:20

 

基于UG的折叠衣架的注塑模设计

沈银峰1  陈叶娣1  龚小猛2

1.江苏常州机电职业技术学院;2.江苏常州朗培汽车科技有限公司,213164  

摘要:折叠衣架由多个零部件组成,产品内部有4个倒扣,需要用多个斜顶顶出,将四个不同产品放在同一模具中,模具结构较为复杂。通过对折叠衣架的注塑成型工艺分析,采用UG软件进行设计。在设计过程中充分考虑折叠衣架的结构强度、质量要求、现有的加工条件和生产效率等因素,对模具的结构进行设计和分析论证,节约模具成本,提高模具设计效率。

关键词:UG、折叠衣架、注塑模

基金项目:

1.基金项目:“2016年江苏省大学生实践创新训练计划项目

2.基金号: PPZY2015B187,基金项目:“江苏高校品牌专业建设工程资助项目

 

Mold design of folding clothes hanger based on UG

Shen Yinfeng1 , Chen Yedi1, Gong Xiaomeng2

(1.Changzhou Institute of Mechatronic Technology; Changzhou;Jiangsu, 2.Changzhou Lanper Car Technology Co.,Ltd;Changzhou;Jiangsu, 213164;)

Abstract:The folding clothes hanger was composed of a plurality of components. There were 4 back button inside the product. It needed to use a plurality of inclined plate. Four different products were put into one mold. The mold was complicated. The UG software was used to design the injection molding process through the analysis of the injection molding process of folding clothes hanger. The structure strength, quality requirement, existing processing conditions and production efficiency were considered during the design. The mold was designed and analyzed to save the cost and improve the efficiency of die design.

Key words: UG software, folding clothes hanger, injection moldsystem

 

 

0  引言

    随着社会的飞速发展,在需要长期出差和出游的人群来讲,晾衣架也是不可缺少的必备品之一。在满足使用需求的同时,人们对晾衣架的便携性和美观性也提出了更多的要求。基于UG设计的新型折叠衣架的设计不但实用而且外形美观,更重要的是可折叠,便于携带,采用注塑模具生产工艺,也是产品的轻量化和结构稳定性大大提高。同时也实现了大批量生产,降低了产品单价,提高了产品的市场优势和竞争力。

1  实用新型折叠衣架的工艺分析

实用新型折叠衣架结构如图1所示,塑件的均匀壁厚为3mm,最薄处为1.5mm,外形尺寸为150mm×35mm×20mm。由于对衣架的外观要求和尺寸要求较高,因此,衣架的材料选用PP,收缩率为15%

其中成型衣架内的挂钩、按键、连杆和加长臂需要放在同一模具当中开模,模具为4×1(四个不同产品放在同一模具中),所以模具结构较为复杂,在图2加长臂当中有AB两个内凹,需要采用斜顶机构。在图3挂钩当中有CD两处对向倒扣,行程为2mm,也需采用斜顶机构。

1 产品结构

 

 

 

2 加长臂

3 挂钩

 

1、挂钩  2、按键  3、可调节连杆  4、销钉  5、连杆   6、加长臂  7、衣架肩部

 

2  折叠衣架的模具结构设计

2.1  型腔数目的确定和布置

该塑件是一般性常用塑料制品,结构较为复杂,而且质量较小,生产批量较大,为了节省制造成本,用其中成型衣架内的挂钩、按键、连杆和加长臂需要放在同一模具当中开模,模具为4×1(四个不同产品放在同一模中),即一模多腔注塑模具。考虑到塑件侧壁有倒扣,需要斜顶顶出,同时为了模具注塑填充均衡,让零件布局长短搭配,这样模具的结构尺寸较小,制造加工方便,生产效率高,塑件成本低。型腔布局如图4所示

 

4 型腔布局

 

2.2  分型面的选择

分型面的选择和设计受到塑件在模具当中的成型位置、浇口位置及形式、外观要求、精度要求以及顶出方法等因素的影响。同时受到模具加工制造、注塑排气、加工工艺等因素的影响。为保证折叠衣架塑料制品的质量,便于脱膜以及简化模具结构,塑件的分型面位置如图5所示的PL(分型)面,选择在塑件外形最大轮廓处,使塑件外表面光滑,不易产生熔接痕,同时利于斜顶机构的设计,脱模方便。如果分型面选择在其他位置的情况下,分型面会在产品上留下熔接痕,影响表面质量,同时使斜顶机构的设计变得更加困难,不利于模具开模和模具的加工制造。

PL

5 分型面设置

 

2.3  浇注系统的设计

浇注系统的设计在模具设计当中是比较重要的一个环节,在模具注塑的过程当中,塑件的注塑,保压,以及热量的传递都是由浇注系统来完成,浇注系统设计的合理与否直接决定着折叠衣架的结构强度和表面质量,同时进胶方式的不同也影响着注塑成型的难度和加工制造的难度。由于折叠衣架塑件对于外观要求质量较高,产品表面不允许有瑕疵,故在用UG进行浇注系统的设计的时候部分零件采用前潜伏式浇口进胶。对于产品表面无特殊要求的其余零件则采用侧向进胶的方式,降低加工难度,同时也有利于塑件填充成形。其浇注系统如图6所示。

6 浇注系统

 

2.4  斜顶抽芯机构的设计

对于上述提到的零件挂钩和加长臂当中的四处倒扣(ABCD),采用斜顶顶出,加长臂和挂钩的斜顶如图7所示,为了简化模具结构利于装配,提高模具的稳定性,斜顶的斜顶座做成连体式,斜顶通过挂台与斜顶座进行固定,斜顶座则用螺钉锁紧在推板上。斜顶在模具当中的安装如图8所示。

7 斜顶结构

 

 

 

8 斜顶装配示意

 

2.5  顶出机构的设计

根据折叠衣架零件的结构特点,模具共设有14根顶杆,并且都是普通的圆顶杆,对于流道的固化塑料也设置拉料杆(末端Z型)和顶出杆,其位置分布如图9所示。此外斜顶也能起到顶出制品的作用。

9 顶杆位置

 

 

2.6  冷却系统与排气系统的设计

折叠衣架模具采用前后膜冷却,总的采用5条冷却水道,由于折叠衣架的零件形状不复杂,尺寸也不大,所以利用模具的分型面和斜顶之间的配合间隙进行排气就可以。前模冷却如图10所示,后模冷却如11所示。

10 前模冷却


       

11 后模冷却

 

                      

2.7  成型零件的设计

由于模具出模次数较大,对于模具寿命要求较高,普通的45#硬度较低,容易变形磨损,所以型芯和型腔均采用分离式结构,分别镶嵌在B板和A板当中。这样型芯、型腔材料采用硬度更高的S136,这样既能够满足模具寿命的要求,同时模腔抛光也能够有效地保证塑件的表面质量。型腔与型芯结构如图12所示。

 

 

12 型芯与型腔结构

 

2.8  衣架模具的总装图

采用UG软件设计折叠衣架的注塑模具,模具总装图如图12所示

12-1

12-2

12-3

 

1、下底板  2、垫块  3、水嘴  4B  5、导柱  6、导套  7A  8、上底板  9、锁模片  10、堵头  11、斜顶  12、斜顶座  13、顶针  14、垃圾钉  15、限位柱  16、弹簧  17、型芯  18、型腔  19、定位圈  20、浇口套  21、推板导套  22、推板导柱  23、拉料杆  24、支撑柱  25、内六角螺钉  26、平头螺钉  27、内六角螺钉  28、内六角螺钉

 

12折叠衣架注塑模装配图

 

 

3  结论

基于UG软件进行折叠衣架的塑料模具设计,不但提高了设计效率,而且能够发现并改善产品当中的问题,提出更加合理化的设计方案,为企业的生产和发展提供了有力的支撑。并且通过UGCAE(有限元分析)模块,可以对产品成形进行模拟分析,为产品注塑生产提供了有力的理论依据和支撑,也大大降低了企业开发新产品的风险,同时提高了生产效率,为企业的发展做出了重要的贡献。

参考文献:

[1]陈叶娣.基于UG的复杂手机面板的注塑模设计.模具制造,20115):22-24

[2]翁其金.塑料模塑成型技术M.北京:机械工业出版社,2001

 

 

 

作者简介:沈银峰,男,1995-11,江苏兴化人,2016年江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目主持人,现从事于模具设计与制造。

联系地址:常州机电职业技术学院模具技术学院图文信息楼1211办公室

邮编:213164

联系电话:13606112319

联系人:陈叶娣

电子邮箱:583343708@qq.com

 

 


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