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基於U G N X V3.0的三通管件注射模設計與製造

2019-11-11 00:11   评论:08 点击:934
1 引言隨著新材料技術及工藝的不斷發展.塑料材料的性能有了很大的進步,同時新塑料材料不斷出現。相應的各種塑料成品也愈來愈多地走進人們的日常生活.使得注射模製造技術有了飛速的發展,從傳統的模具製造工藝向CAD/CAE/CAM一體化發展.大大進步了塑料成品的生產效率和質量,降低了本錢。美國EDS公司的三維設計軟件UG能實現產品設計、模具分型、模具結構設計和模具數控加工等一整套主動化功能 。把UG強大的功能與塑料模具開發設計有效地結合起來.將是有益於設計和製造的嚐試。本文以三通管件為例,具體先容了塑料管件模具的設計與製造。2 模具結構構成和設計流程2.1 模具的基本構成塑料由於其使用要求的不同而千變萬化。導致模具的結構形式多種多樣。但把各種類型的注射模加以分析回納 。每副注射模可由若幹部分構成。且它們在不同模具中起著相同的感化。根據模具中各部分的感化不同.一副注射模可以分成以下幾個部分 :成型零部件、澆注係統、導向部件、脫模機構、分型抽芯機構、溫度調節係統 、排氣係統和其他零部件 。其中,澆注係統的設計是最關鍵的部分。2.2 模具設計的流程模具設計的流程通常為:成品設計(直接創建==維模型或導進二維圖紙文件天生三維模型):調進MouldWizard(注射模設計)模塊;確定注塑材料的收縮率和鑲塊尺寸;分析分型麵位置,產生型腔 、型芯;確定頂杆形式和位置;確定澆口和流道形式、位置 ,設計冷卻水道位置;擬定模具加工工藝;CAM加工;修模、裝配和試模。3 創建塑件的三維模型維模型可通過UG直接創建或通過導進不同格式的二維圖紙義件(如:AutoCAD的dwg史件)產生。創建成品的三維模型時應盡量采用參數化設計或草圖模式,以有益於尺寸的修改。本設計塑件三通管件的三維模型如圖l所示圖1 三三通管件的三維模 圖4 模具的設計思路與方法4.1 分型麵的確定分型麵應設在塑件斷麵尺寸最大的部位。在以往的三通模具設計中,一般采用1模1腔、3個方向抽芯的設計思路。采用該思路設計的模具分型麵簡單。上下模鑲塊型腔外形相同。易於加工。但產品的生產效率低,模具體積較大。為了進步生產效率.改用1模4腔(或多腔)、3個方向側抽芯的布置方法。將成品的布置方式由本來的平行於分模麵改為垂直於模麵。分模麵選擇為直通部分的軸線所在麵4.2 抽芯方式的確定由於成品為塑料三通接頭.需要在3個方向同時抽芯,為減小模具體積 ,本模具采用滾輪式滑板抽芯機構。如許,模具的結構緊湊,抽芯穩定可靠,選取大抽拔角度,能滿足較長的抽拔間隔,同時,采用轉動軸承與滑板導槽相配,摩擦阻力小。在此設計中一定要重視以下幾個題目:由於型芯導套為標準件,在設計三通成品時不僅要考慮三通的結構要求。同時也要考慮型芯導套的尺寸。也就是重視三通縮口部分的尺寸,如二者無法同一,應以縮口尺寸為主,定製推型芯導套。在設計鎖緊塊時,鎖緊塊成型部分應保存一定的直線段與定模配合。其餘部分都應有一定的角度.以縮短鎖緊塊與定模的摩擦長度 ,延長使用壽命。4.3 澆注係統的設計(1)澆口的設計。澆口是連接分流道與型腔的一段細短的通道。它是澆注係統的關鍵部分。常用的形式有點澆口、潛伏式澆口、側澆口、直澆口等形式 。綜合考慮塑件的性能要求、材料(ABS)的粘度和粘度對剪切力的敏感程度等身分,本模具設計采用點澆口方式,在定模板背麵建造U形流道,同時由於必須脫凝料,需多開一次模,模具采用三板式結構。另外.澆口與分流道的連接處應加工成斜麵.並用圓弧過渡 。以便於塑料熔體的活動及填充。(2)流道的設計。主流道應和注塑機的噴嘴在一條直線上。斷麵為圓形 ,有一定的錐度。錐角為2。~4。。同時主流道與噴嘴對接處設計半球形凹坑。由於主流道要和高溫的塑料熔體和噴嘴反複接觸.加上可拆卸的主流道襯套。分流道采用平衡式布置,U形斷麵結構,流道設計的原則是盡可能的短。以減少流道中的凝料及壓力損失。使塑料不致於因降溫過多而影響其注射成型。4.4 三通接頭螺紋的加工方法(1)機械加工方法。加工帶有螺紋的塑料成品模具型腔,既可采用車床車削,也可采用電火花成型機床加工 。帶內螺紋成品的模具型腔一般采用車床加工型芯:帶外螺紋成品的模具型腔在加工時應考慮螺紋的尺寸和加工設備,M3Omm以上的螺紋采用車床加工型腔:小於M3Omm的螺紋則采取用車床加工仿形電極.通過電火花機床加工型腔 。這裏值得一提的是,在采取電火花機床加工型腔時,在設計電極時除了要考慮放電間隙外,還應將螺紋的齒寬減小,在放電加工達到預定的齒深後,再將電極沿螺紋軸向晃動達到設計齒寬:如許便可消除螺紋的投影偏差,保證螺紋的加工精度。(2)直接注射成型 。將型腔螺紋部分做成小鑲塊,單獨進行加工;這首要取決於成品的外形與尺寸要求。先用數控加工中間粗加工型腔,單邊留有一定的餘量;再由電火花機床進行放電成型加工,由電火花機床進行放電成型加工。然後將鑲塊直接固定在模板上。實現一次成型。本設計采用的是直接注射成型方式加工j=通接頭管件上的螺紋,即加工帶螺紋的動、定模鑲塊.用螺釘固定在模板上,一次性澆注出螺紋。但如許要求塑件的熔接痕不能太明顯.對裝配工藝和澆注過程的要求有所進步。5 模具結構及工作過程模具結構如圖2、圖3所示。模具工作過程:注射完畢保壓冷卻後 。在注塑機的帶動下彈簧16使模具首先沿I—1分型麵分型.脫出主流道凝料.然後由定距拉杆15及墊圈18定距限位。模具沿Ⅱ一Ⅱ分型麵分型。時,三對轉動軸承32沿著3對滑板3(3對)的導滑槽轉動,分別通過軸36帶動側型芯34(3個)完成抽芯。推杆l5將成品頂出。合模時。為避免推杆l5與側型芯發生幹涉。采用了彈簧25頂出機構先複位。圖2 三通管件注射模三維實體模型6 結束語在采用UC軟件設計注塑 通接頭管件的過程中,通過分析塑件的材料性能、外形大小、尺寸精度等,對該成品的注射模具進行了設計。包括分型麵的確定、抽芯機構、澆注係統、脫螺紋裝配等部件的設計,同時分析了該模具的注射動作過程。在使用過程中總結出UG軟件的優點有:(1)三維建模方便、直觀、建模方式多,用戶可根據使用習慣來選擇(2)對位置尺寸外形相關,並在多個零件中出現的特征 ,如連接螺釘、導柱 、導套孔,頂杆子L等,可在一首要件上做出。其他零件可通過該件提取邊界拉伸或編輯完成。(3)由於二維工程圖是由三維實體轉換的且三維模型明了直觀,故設計過程中出現的幹涉 、過切等可直接看出,並且不會出現由於圖形錯誤給生產帶來的不便。(4)二維工程圖的尺寸標注是根據三維模型主動帶進的。避免了手工繪圖誤寫釀成的錯誤。(5)信息及幹涉檢查為加快設計速度、保證設計1.限位銷 2.型芯導套 3.滑板4.定模固定板5.鎖緊塊 8.流道襯套9.定佗圈10.定模鑲塊 11.定模 12.動模餓塊 15.定距拉杆16.彈簧 18. 圈21.導柱22.動模23.定模墊板24.複化杆25.彈簧26.推杆固定板27.推杆撐持板28.動模固定板31.轉動軸承36.軸質量提供了保證 。(6)自定義庫 、grip說話等為用戶二次開發提供了便利條件。(7)裝配方便、直觀,零件與部件之間保證著良好的相關性,便於修改和更正。1頁

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