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        中空容器模具機(jī)械加工工藝的改進(jìn)探討

        2018-10-21 03:38:02韓佳
        科技風(fēng) 2018年24期
        關(guān)鍵詞:吹塑模具優(yōu)化

        摘 要:通過對(duì)中空藥瓶模具的優(yōu)化與改造,簡單的闡述了原有模具生產(chǎn)技術(shù)中出現(xiàn)的問題,并以此為基礎(chǔ)提出了優(yōu)化改造的方案,促進(jìn)了模具加工效率的有效提升。

        關(guān)鍵詞:注塑;吹塑;中空容器;模具;優(yōu)化

        醫(yī)藥中空包裝市場需求不斷增加的同時(shí),使得整個(gè)市場的競爭也日趨激烈,再加上用戶對(duì)于產(chǎn)品要求的不斷增加。原有傳統(tǒng)的雙工位注塑、吹塑一體化中空容器成型模具設(shè)計(jì)方式,因?yàn)樽陨泶嬖诘囊欢ǖ脑O(shè)計(jì)缺陷,所以不僅制約了產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量的提升,同時(shí)也無法滿足市場發(fā)展的需要。因此,必須積極的進(jìn)行原有模具的改造與優(yōu)化,才能實(shí)現(xiàn)促進(jìn)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量與效率穩(wěn)步提升的目的。

        1 原模具結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量分析

        在進(jìn)行注塑、吹塑一體化中空容器成型模具結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品質(zhì)量分析時(shí)發(fā)現(xiàn),原有的成型模具主要利用兩排型芯各配置一個(gè)吹塑組件的方式,在油缸的作用下,兩組四塊吹塑成型模塊,通過互拉桿實(shí)現(xiàn)同步的開合。在這其中互拉桿結(jié)構(gòu)是其中的關(guān)鍵。一旦互拉桿與吹塑模塊之間出現(xiàn)了配合不準(zhǔn)確的問題,那么就會(huì)因?yàn)橐驗(yàn)榇邓苣K閉合無法正常進(jìn)行,而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。而傳統(tǒng)的一步雙工位注塑、吹塑一體化中空容器成型模具,則采用的是將六根互拉桿分為三組并將其設(shè)置于吹塑模塊的上、中、下端,實(shí)現(xiàn)與吹塑模塊之間的相互配合。在這種設(shè)計(jì)形式下,油缸進(jìn)入工作狀態(tài)后,各個(gè)吹塑模塊在互拉桿的作用下完成聯(lián)動(dòng)閉合。經(jīng)過長期的實(shí)踐應(yīng)用后發(fā)現(xiàn),這種模具結(jié)構(gòu)因?yàn)榇嬖谠O(shè)計(jì)不合理的缺陷,所以導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)過程中,經(jīng)常出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量不符合要求的問題。通過對(duì)原有模具結(jié)構(gòu)所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量的測量與分析后發(fā)現(xiàn),各個(gè)注塑型坯模塊單元都出現(xiàn)了靠外側(cè)兩個(gè)型腔吹塑產(chǎn)品成形難度大、速度慢且外觀質(zhì)量較差的問題。針對(duì)這一問題,通過不斷的實(shí)驗(yàn),如果采用Pro/E三維設(shè)計(jì)軟件,在Pro/EMechanica環(huán)境下,利用在Pro/E建立的幾何信息,選擇熱力分析模型進(jìn)行分析的話,由于模具需要連續(xù)的生產(chǎn),將熔料傳熱給模具的過程簡化為平穩(wěn)恒定的針對(duì)模具的加熱過程的話,那么就可以準(zhǔn)確的計(jì)算出實(shí)際的分析結(jié)果,為產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。

        2 原模具結(jié)構(gòu)存在的問題

        首先,定模問題。由于受到原有模具結(jié)構(gòu)的限制,定模過程中的熱流道板采取的銑空避讓的方式,導(dǎo)致熱流導(dǎo)板強(qiáng)度的下降,再加上長期處于高溫條件下,熱流道板不可避免的出現(xiàn)了彎曲變形的問題。這些問題不僅對(duì)注塑型坯模板單元的位置輕度產(chǎn)生了影響,同時(shí)也增加了次品的數(shù)量。其次,動(dòng)模存在的問題。吹塑模塊中間的互拉桿是導(dǎo)致動(dòng)模出現(xiàn)長度過大強(qiáng)度不足的主要問題。由于受到注塑機(jī)工作臺(tái)的限制,模具的加工尺寸無法進(jìn)行大的改動(dòng),再加上動(dòng)模部分的合模導(dǎo)柱無法進(jìn)行有效的加大,所以一旦合模時(shí)出現(xiàn)剛性不足的問題,必然會(huì)影響到最終是生產(chǎn)質(zhì)量。假如用戶要求產(chǎn)品壁厚較薄的話,那么生產(chǎn)出來的產(chǎn)品就會(huì)因?yàn)楸诤衿钸^大,而導(dǎo)致產(chǎn)品合格率的下降。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),原有的設(shè)計(jì)方案對(duì)動(dòng)模產(chǎn)生的影響主要集中在以下幾方面:(1)因?yàn)閯?dòng)模采用的是六根分為三組的互拉桿形式,增加了模具加工、裝配、調(diào)試的難度,所以如果其中任意兩組互拉桿長度或者裝配精度出現(xiàn)偏差的話,那么都會(huì)對(duì)整個(gè)模具各個(gè)吹塑模塊的閉合性產(chǎn)生不良的影響。(2)原有設(shè)計(jì)方案中的方形條互拉桿設(shè)計(jì)方式,采用的是截面尺寸為12mmx12mm的45型鋼材,由于這種鋼材的強(qiáng)度較低,所以在高壓油缸的作用下就會(huì)出現(xiàn)變形的問題,最終對(duì)吹塑模塊的閉合性產(chǎn)生不利的影響。

        3 中空容器成型模具優(yōu)化

        3.1 動(dòng)模的優(yōu)化

        如果將原有動(dòng)模的六根互拉桿設(shè)計(jì)方式改為四根,且將其分為兩組,然后分別設(shè)置在吹塑模塊的上下兩端的話,同時(shí)將互拉桿的所使用的材料更改為Cr12,那么不僅互拉桿的強(qiáng)度得到了有效提升,同時(shí)也更加的穩(wěn)定。經(jīng)過詳細(xì)的分析與計(jì)算,如果互拉桿截面尺寸為20mm×20mm,且同時(shí)采用兩組互拉桿結(jié)構(gòu)形式的話,那么不僅降低了模具安裝和調(diào)試的難度,同時(shí)也確保了吹塑模塊閉合的正常。在進(jìn)行互拉桿結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造時(shí),不僅動(dòng)模與定模的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了變化,同時(shí)也節(jié)省了吹塑模塊的位置,促進(jìn)了吹塑模塊剛度的有效提升。

        3.2 定模的優(yōu)化

        如果動(dòng)模結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的話,那么定模結(jié)構(gòu)也必須進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。由于動(dòng)模中的吹塑模塊中間,在設(shè)計(jì)時(shí)減少了一組互拉桿,因此,定模注塑型坯的模塊也可以采取單排整體加工的方式進(jìn)行加工。原有的設(shè)計(jì)方式,在產(chǎn)品加工時(shí),必須對(duì)四單元進(jìn)行裝配的調(diào)整,而經(jīng)過優(yōu)化后則只需要對(duì)其中兩排進(jìn)行裝配調(diào)整即可,這樣不僅大幅度的減少了加工的時(shí)間,降低了產(chǎn)品加工的難度,同時(shí)也便于模具的裝配,促進(jìn)了模具精度的有效提升。正是因?yàn)槎Ec動(dòng)模都進(jìn)行了設(shè)計(jì)方面的優(yōu)化,所以熱流道板也隨之發(fā)生了變化,熱流道板中間不必在進(jìn)行銑空,采取整一條的形式,不僅促進(jìn)了熱流道板剛性與強(qiáng)度的有效提升,避免了因?yàn)殚L時(shí)間導(dǎo)致的彎曲變形現(xiàn)象的出現(xiàn),同時(shí)也確保了模具的穩(wěn)定性,為產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。另外,運(yùn)用Pro/E軟件對(duì)經(jīng)過優(yōu)化改造的注塑型坯進(jìn)行溫度分析發(fā)現(xiàn),單排中靠近兩端面的兩模腔不僅散熱的速度相對(duì)較快且溫度也較低,而其它模腔的溫度則基本保持一致,所以必須采取在每排兩端注塑型坯獨(dú)臂加設(shè)紫銅套的方式,實(shí)現(xiàn)保溫的目的。這些保溫措施的應(yīng)用,不僅確保了各個(gè)型坯溫度的基本一致,同時(shí)也保證了產(chǎn)品加工的質(zhì)量和效率。

        4 結(jié)語

        總之,因?yàn)槭軣釋?duì)定模、動(dòng)模的等產(chǎn)生的影響較小,所以經(jīng)過長期的實(shí)踐應(yīng)用,在這種設(shè)計(jì)方式下生產(chǎn)出的產(chǎn)品將壁厚偏差有效的控制在了±0.06 mm 以內(nèi)。不僅徹底解決了傳統(tǒng)雙工位注塑、吹塑模具生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的問題,縮短了模具生產(chǎn)的周期,同時(shí)也降低了模具生產(chǎn)的成本,促進(jìn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提升。

        參考文獻(xiàn):

        [1]莫持標(biāo).中空容器模具機(jī)械加工工藝的改進(jìn)與優(yōu)化[J].機(jī)械制造,2017,55(06):66-69+72.

        作者簡介:韓佳(1984-),男,陜西戶縣人,本科,講師,研究方向材料成型及控制工程。

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