亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        注塑模具結(jié)構(gòu)設計及鑲塊SLM 制作分析

        2022-01-18 02:34:12林錦輝
        科學技術(shù)創(chuàng)新 2021年36期
        關(guān)鍵詞:鑲塊注塑模塑件

        林錦輝

        (福州第一技師學院,福建 福州 350001)

        工業(yè)4.0 時代,信息技術(shù)、新材料技術(shù)、3D打印技術(shù)等推動了工業(yè)現(xiàn)代化、智能化的發(fā)展進程。在注塑模具的設計和制造中,高精度、高效率、標準化等成為基本要求。為了滿足這些要求,在注塑模具的設計方法上必須要加以創(chuàng)新,而CAE 軟件除了具有優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計的功能外,在分析型腔平衡性、縮短設計周期等方面也有顯著優(yōu)勢。同時,隨著3D 打印技術(shù)的成熟,對于一些結(jié)構(gòu)復雜的注塑模具,將CAE 和SLM技術(shù)相結(jié)合,將會顯著提高注塑模具的精度,從而為提升產(chǎn)品品質(zhì)和改良使用效果提供了技術(shù)支持。

        1 注塑模具的結(jié)構(gòu)設計

        設計一種生產(chǎn)數(shù)碼相機前殼塑料件的注塑模具,塑件要求如下:材料為ABS;表面光滑,無毛刺、氣孔、熔接痕;尺寸精度達到MT Ⅲ級。注塑模具的結(jié)構(gòu)設計要點如下。

        1.1 模具分型面設計

        通過分析塑件的工藝特征,判斷屬于深腔殼類塑件。為確保塑件不會產(chǎn)生翹邊等問題,將模具設計為一模雙腔結(jié)構(gòu),并采用對稱布置,可以保證模具受力平衡,提高塑件的加工質(zhì)量和延長模具的使用壽命。在確定型腔布置方案后,還要設計用于取出塑件流道凝料的分型面。在該模具中,分型面由兩部分組成:其一是整體分型面,即殼體的邊緣線;其二是細部分型面,即殼體平面上各個通孔的邊緣線。為保證塑件美觀,將細部分型面均設置在背面。具體設計方式如圖1 所示。

        圖1 模具分型面布置意圖

        基于上述設計思路,打開UG NX 9.0 軟件,通過以下步驟構(gòu)建模具分型面的三維模型:(1)在“項目設置”中,將材料設定為ABS,收縮率1.035,單位為mm。(2)在“模具CSYS”中,將模具坐標作為產(chǎn)品中心,同時在“鎖定XYZ 位置”選項欄中,勾選“鎖定Z”位置。(3)在“工件”中,工件方法、工件尺寸等全部采用默認參數(shù)即可。(4)選定塑件上的所有通孔,并標記其形狀、尺寸、坐標等基本信息。然后單獨創(chuàng)建每一個通孔的分型面。(5)分別使用紅色、綠色自動標記型芯和型腔。若有未定義區(qū)域沒有標記顏色,則查明其屬性后手動標記。最后根據(jù)標記結(jié)果,自動畫出分型線,得到分型面。

        1.2 澆注系統(tǒng)設計

        使用注塑模具批量化生產(chǎn)塑件時,主流道頻繁接觸高溫噴嘴,很容易出現(xiàn)磨損。為了方便更換,在澆注系統(tǒng)設計中,需要將澆口套設計成為可拆卸的組件。根據(jù)塑件的形狀、壁厚,以及標準工況下的注射速度,將分流道的截面設計成為U 型,半徑5mm,深度8mm,傾角30°。設計澆口位置時,計算注塑時的流動陰力,將澆口布置在陰力最小處。在注塑陰力分析中,可借助于Moldflow軟件,分析結(jié)果如圖2 所示。

        圖2 澆口注塑流動陰力分析圖

        結(jié)合圖2 可知,在藍色區(qū)域內(nèi)注塑陰力較小,選擇這4 個區(qū)域設置澆注口,不容易留下澆注痕跡,有助于提高塑件表面的光滑度。為了從4 個選項中找出最佳澆注口,還要在軟件中模擬注塑過程,并確定最佳的填充時間。仿真結(jié)果表示,I 區(qū)域最佳填充時間為1.33s,II 區(qū)域最佳填充時間為1.17s,Ⅲ區(qū)域最佳填充時間為1.12s,IV 區(qū)域最佳填充時間為1.06s。除了填充時間外,還可以使用該軟件進行氣穴比較、鎖模力比較、體積收縮率比較等。最終結(jié)果如表1 所示。

        綜合表1 中的6 向指標,認為II 接口綜合注塑效果最佳,因此可以將其作為澆注口。

        表1 4 個澆口各項指標的仿真分析結(jié)果

        1.3 成型零件設計

        成型零件也是注塑模具的重要組成,按照類型又可分為型芯、型腔、鑲件等。這里以型芯為例,在詳細參數(shù)設計上,芯型零件的徑向尺寸為112.5mm,深度為24.1mm。使用CAM軟件進行仿真分析可知,其結(jié)構(gòu)比較復雜,局部有深槽,加上結(jié)構(gòu)精度要求較高,如果采用常規(guī)的數(shù)控銑床加工成型,可能會出現(xiàn)精度不達標,或者是損傷零件的情況。因此,在芯型加工中使用SLM技術(shù)制作,以保證結(jié)構(gòu)精度。

        1.4 標準模架的選擇

        選擇有型腔、型型及鑲件組成的三分型面模架,使用螺釘進行模架固定,同時在鑲件下方設置獨立的支撐板。參考《模具設計手冊》中的有關(guān)規(guī)定,對于尺寸在120-150mm 之內(nèi)的塑件,其內(nèi)模鑲塊的壁厚以25mm 為宜。據(jù)此設計內(nèi)模鑲塊的尺寸為240mm×180mm×12mm。同樣參考《模具設計手冊》中的相關(guān)規(guī)定,可以分別計算出模板周界尺寸、墊塊厚度以及動/定模板厚度等基本參數(shù)。標準模塊的各項參數(shù)確定以后,選擇一臺XS-ZY 型螺桿式注射劑,對該模架的開合模行程、取件所需空間等進行校驗。結(jié)果如表2 所示。

        表2 標準模架的校核結(jié)果

        2 注塑模具鑲塊SLM 制作

        2.1 鑲件的參數(shù)設置和打印

        在利用SLM技術(shù)打印模具零件之前,首先要確定型芯和鑲塊的工藝參數(shù)。在使用UG NX 軟件制作注塑模具的三維模型之后,將該模型的原始文件以STL 格式單獨保存。使用Materialise 3-matic 軟件,在新建項目中勾選剛才保存的STL 格式文件。成功導入之后,可以在設置選項中,對型芯、型腔、鑲塊的工藝參數(shù)進行調(diào)整和優(yōu)化。在參數(shù)設定完畢后,可以利用SLM技術(shù)將鑲塊打印出來??紤]到鑲塊體積較小、結(jié)構(gòu)復雜并且對精度要求極高,因此在打印設備的選擇上也有較高要求,本文選擇德國EOS 公司生產(chǎn)的M290 型選擇性激光熔化3D 打印設備,基本參數(shù)如表3 所示。

        表3 M290 3D 打印設備的基本參數(shù)

        鑲塊的成型材料選擇專門用于3D 打印的MS1 鋼粉末,該材料的機械性能優(yōu)、熱處理效果好,易于焊接、拋光和鍍膜。打印設備和打印材料都準備妥當后,按照設計好的注塑模具鑲塊三維模型,啟動設備完成自動打印。需要注意的是,為了進一步提高鑲塊表面質(zhì)量,防止出現(xiàn)翹邊、毛刺等問題,打印上層表皮時,選擇雙層打印模式,一層為打印,另一層為重熔。

        2.2 鑲件的優(yōu)化處理

        在SLM制作鑲塊時,噴出的金屬粉末一部分通過激光熱熔組成了鑲塊,還有一部分則粘附在鑲塊表面或溝槽中。因此在制作完成后,還要借助于氣槍等工具將這些金屬粉末全部清理干凈。然后取出鑲塊,采用肉眼觀察或借助于放大鏡觀察的方式,將局部存在的毛刺或凸起的顆粒等,使用砂紙輕輕打磨。在完成優(yōu)化處理后,還要采取線切割的方式,讓鑲塊與打印設備的載物臺分離。最終得到的鑲塊表面光滑,無翹邊、毛刺、氣孔等瑕疵。上表面重熔效果優(yōu)良,未發(fā)現(xiàn)有熔接痕。各通孔的斷面成型良好,尺寸精度符合設計要求,成果圖如圖3 所示。

        圖3 SLM 制作鑲塊的成果圖

        按照同樣的方法,使用SLM制作注塑模具的型腔與型腔。經(jīng)優(yōu)化處理后,采用螺釘固定的方式,將型腔固定在檢測設備的臺板上,再將型腔、鑲塊等安裝在型腔上,進行精度檢測,對比判斷基于SLM 制作的注塑模具和CAD 設計的模型之間是否存在尺寸誤差。

        2.3 鑲件的誤差分析

        2.3.1 粗糙度檢測

        粗糙度是評價注塑模具制作質(zhì)量的關(guān)鍵指標,尤其是對于數(shù)碼相機這類高端的精密化產(chǎn)品,對模具的粗糙度要求更加嚴格。粗糙度檢測使用日本三豐(Mitutoyo)生產(chǎn)的電子式粗糙度檢測儀,測量參數(shù)設定為:速度0.8mm/s,橫向波長3.0mm,縱向波長12μm,其他參數(shù)均為默認值。在固定好的注塑模具表面和立面,分別隨機選擇10 個點位測量其表面粗糙度。其中,表面粗糙度的最小值為3.67μm,最大值為4.02μm,平均值為3.82μm。粗糙度達標,且誤差較小。而里面粗糙度的最小值為8.25μm,最大值為11.33μm,平均值為10.04μm。粗糙度較差,且誤差較大。因此需要根據(jù)測量結(jié)果,對局部進行打磨、拋光處理。

        2.3.2 關(guān)鍵尺寸檢測

        對于注塑模具整體尺寸的檢測,一般使用激光掃描儀即可,具有效率高、易操作等特點,但是對于關(guān)鍵部位的精度檢測來說,激光掃描儀的精度可能達不到要求。這種情況下就需要使用三坐標測量機,對于一些結(jié)構(gòu)比較復雜,精度要求較高的部分,做進一步的精度測量。測量時要求室內(nèi)溫度恒定在(22±3)℃,檢測步驟如下:(1)將三坐標測量機置于平整的工作臺上,使用酒精布擦拭三坐標測量機的載物臺。利用一側(cè)手柄調(diào)節(jié)縱測針,使其歸零。之后將需要檢測的注塑模具放置到載物臺上,并利用上下夾具將待測模具固定好。(2)三坐標測量機掃描注塑模具后,提取其三維坐標,并在系統(tǒng)中聲場對應的三維模型。(3)導入設計好的CAD 圖,系統(tǒng)自動對比CAD 圖中各點坐標與三維模型中各點坐標的匹配度。(4)平面上各點坐標的允許公差為±0.1mm,立面上各點坐標的允許公差為±0.3mm。實際誤差在該范圍內(nèi),即為精度達標;若超出該范圍,則需要進行打磨或拋光處理。

        結(jié)束語

        在塑料制品對精度要求日益嚴格的背景下,注塑模具的結(jié)構(gòu)設計成為決定塑料制品生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在信息化背景下,使用CAD/CAE 等軟件進行注塑模具的結(jié)構(gòu)設計,既簡化了設計流程,同時也提高了設計精度。尤其是對于型腔、型芯和鑲塊等體積較小、結(jié)構(gòu)緊密的零件,選擇基于CAE 軟件的三維設計,為制作中的精度控制創(chuàng)設了良好條件。在此基礎上,配合使用SLM制作工藝,可以顯著提高注塑模具的表面精度,在提高塑料制品質(zhì)量方面效果明顯。

        猜你喜歡
        鑲塊注塑模塑件
        壓鑄模鑲塊的熱疲勞失效行為
        金屬熱處理(2022年2期)2022-03-16 07:00:42
        重制模具鑲塊的設計原則和方法
        模具制造(2021年8期)2021-10-20 06:26:54
        沖壓高強板翻整鑲塊結(jié)構(gòu)
        基于CAD/CAE技術(shù)的路由器上蓋注塑模設計
        一種取出塑件殘余量的輔助工裝
        模具制造(2019年4期)2019-06-24 03:36:46
        ABS塑件的常見缺陷及解決方案
        模具制造(2019年3期)2019-06-06 02:10:58
        內(nèi)傾斜護幫結(jié)構(gòu)控釋注水漏斗熱流道注塑模具
        面板塑件凸轂結(jié)構(gòu)優(yōu)化及模具設計
        基于Moldf low2012的注塑模具CAE分析
        45°彎頭管件注塑模設計
        中國塑料(2015年7期)2015-10-14 01:02:52
        国产一级片毛片| 国产91成人自拍视频| 粉嫩的极品女神尤物在线| 中文字幕免费人成在线网站| 无码孕妇孕交在线观看| 国产亚洲av片在线观看18女人| 精品免费福利视频| 成人精品国产亚洲av久久| 日本黑人亚洲一区二区| 免费a级毛片无码av| 国产视频导航| 国产三级三级三级看三级日本| 亚洲国产性夜夜综合另类 | 疯狂做受xxxx国产| 欧美成人一区二区三区在线观看 | 国产成人午夜无码电影在线观看| 骚小妹影院| 98精品国产综合久久| 日韩美女av二区三区四区| 手机免费在线观看日韩av| 按摩师玩弄少妇到高潮av| 欧美日本精品一区二区三区| 国产乱人激情h在线观看| 国产欧美日韩在线观看| 亚洲av有码精品天堂| 日韩中文字幕有码午夜美女| 性猛交╳xxx乱大交| 国产女女精品视频久热视频| 亚洲国产精品久久久久久网站| 日韩字幕无线乱码免费| 亚洲综合网国产精品一区| 久久人人爽人人爽人人片av麻烦| 大胸美女吃奶爽死视频| 日本午夜剧场日本东京热| 国产成人无码av一区二区| 无码aⅴ在线观看| 色人阁第四色视频合集网| 国产一区二区av免费在线观看| 无码日韩精品一区二区三区免费| 色欲AV成人无码精品无码| 大岛优香中文av在线字幕|