在产品分模设计之前,除了产品模型无较大的数据质量问题外,还必须对这个产品模型进行必要的前期检测,如拔模检测和产品厚度检测。
产品模型的结构分析对于后续的模具设计有着重要的影响,例如产品是否有需要滑块机构成型的部分,如果有,那么产品在模具中的方位、排位、型腔数量等都会受到限制。充分的前期分析,有助于及早发现潜在的问题,避免其影响模具的整个交货期。
模型的结构分析主要包括以下几点。
型腔数量的确定应该根据模具设计经验、模具的制造尺寸及结构的复杂程度等进行参考。同时,型腔的数量将会在一定程度上影响塑件的尺寸精度,型腔数量越多,对精度的影响也越大,这不仅是由于型腔加工精度产生的误差,而且也是由于熔体在型腔内的流动不均所形成的。
(1)从制造难度分析:多腔模比单腔模的难度大,制造周期长。
(2)从制造成本分析:多腔模制造成本高于单腔模,但不是简单的倍数关系。
(3)从生产效益分析:多腔模比单腔模的生产效率高、产量多,而且单腔模所产生的注塑废料的比例大。
(4)从注塑机分析:多腔模的模具外形尺寸更大,所以与之配套的注射机必须有更大的安装面积(或注射机拉杆的内间距),更大的锁模力。
浇注系统的设计包括主流道的选择,分流道截面形状及尺寸的确定。在分析浇注系统过程中,首先是选择浇口位置。浇口位置选择适当与否将直接关系到制品的成型质量及注射过程是否能顺利进行。我们可以通过UG NX 8 的Moldflow Plastic Adviser产品模塑分析模块进行浇口位置分析、流道分析等。
浇口位置的选择应遵循以下原则。
◆ 浇口位置应尽量选择在分型面上,以便于模具加工及塑件残留浇口的二次加工。
◆ 浇口位置距离各个部件的距离应尽量一致,并且流程最短。
◆ 浇口位置应保证塑料流入型腔时,对着型腔中宽敞的厚壁部位,以便于塑料流入。
◆ 避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁、型芯或嵌件,使塑料能尽快流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件变形。
◆ 尽量避免制品产生熔接痕,或使其熔接痕产生在制品不重要部位。
◆ 浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀地流入,并有助于型腔内气体的排出。
当制品存在侧孔或侧凹的结构时(如周转箱、线圈骨架、外螺纹等),均需要采用滑块侧抽芯机构。滑块侧抽芯机构结构简单、制造方便、动作可靠,可承受较大的侧向力,但其抽拔距离较短,并且制品推出后不易自动脱落。
液压或气动侧抽芯机构多用于抽拔力大、抽芯距比较长的场合(如大型管件的抽芯)。这类侧抽芯机构是靠液压缸或汽缸的活塞来回运动进行的,抽芯动作不受开模动作的影响,动作比较平稳,特别是有些注射机本身就带有抽芯液压缸,所以采用液压侧分型与抽芯更为方便,但缺点是液压或气动装置成本较高,产品成型周期长。
当产品内侧具有凸起或凹槽的结构时,通常使用斜顶,其在完成侧抽芯的同时,还具有推出制品的功能。虽然这种结构较简单、加工容易,但其刚性较差、承受抽拔力较小,抽拔距离短。
为了保证零件的精度、美观及提高注塑成型的效率,可以利用分型面、顶杆、推杆等进行排气。
当熔融塑料在模具中固化后,需要利用顶出系统将制品从模具中顶出,顶出质量的好坏将最后决定制品的质量。为了在顶出过程中避免制品发生变形、顶白﹑破裂等损坏制品的现象,就必须选择合适的顶出系统。常用的顶出零件有:圆推杆、扁推杆、推管、顶出块、脱料板、斜销、气顶等。