模具在线检测功能研究

模具在线检测功能研究

模具作为汽车冲压车间的重要组成部分,具有开发周期长、调试难度大、价格高等特点。在生产过程中,异物导致零件及模具压坏的问题多次发生,造成零件面品不良率居高不下。然而,汽车模具预防保全工作主要停留在人工检查、记录,无法及时发现模具品质等相关问题,存在一定的数据延迟。随着信息化建设的不断加强,越来越多的企业采用信息化手段,将传统的人工纸质粗放式管理转化为数字化精细管理,其中部分小型模具逐步实现在线检测。

为了提高调试效率,降低报废成本,本文主要介绍首次在大型覆盖件模具上进行在线检测,利用大数据的手段解决因异物等造成模具压伤、损坏等故障。

方案目标

本系统主要由高精度传感器(AE/UE 传感器,测量半径为200 ~300mm)、冲压控制系统、数据采集分析模块、报警显示系统组成,如图1 所示,应用于汽车模具冲孔、修边、整形等生产工序。

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图1 模具在线检测系统图

系统设定以下3 点基本技术目标。

⑴智能化。自动采集冲压过程中模具与零件特定区域的振动频率,分析信号后做出正确判断,检测成功率85%以上。

⑵高品质。生产过程实时监控,异常时及时止损,避免批量不良,不良率降低3%以上。

⑶高效率。在保证模具状态情况下,减少设备及模具保养频次,提升工作效率,减少人员劳动负荷。

测试流程

前期分析

选用问题出现频率高的模具后门内板进行验证,对问题多发位置及测量范围进行统计,拟定多个安装位置。同时采用CAE 分析可行性,最终确认传感器安装位置。安装位置确认原则:在满足测量功能前提下,不影响模具结构,提前规避干涉点,同时确保生产过程中,不造成其他影响。

安装调试

将高精度AE、UE 传感器安装至模具下模表面(图2),利用晶体元件的压电效应,将声发射波引起被检件表面振动转化为电压信号,通过数据采集模块将电压信号传至CPU,在系统中构建正常包络线;同时将该系统与压力机控制系统联调,通过采集压力机运行过程中的角度信号,触发高精度传感器开始检测,从而减少系统数据冗余;对一套模具采集100 次数据并分析验证(图3),最后输出标准包络线,当检测到的信号偏离标准包络曲线时,系统就会提示分选出次品冲压成形件或停机操作。

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图2 传感器安装位置

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图3 数据采集

以压力机单次冲压为一个循环,监控压力机单次冲压的振动信号,经过100 次自动学习及算法分析,建立生产过程监控的包络曲线。当实时监控曲线超出标准包络曲线后,将可能造成模具的重大异常,此时设备自行判断并自动停机。调试前,根据包络曲线颜色的亮度比例,操作人员可以对包络曲线进行最优化调整。

测试效果

在模具下模安装声压式传感器,将冲床运行速度设定为16SPM,装模高度设定为1196.8mm,模具在线监测系统的采样频率设定为51200Hz,压力机在循环运动过程中(滑块单次循环为0°至360°),上下模刚开始接触受力的阶段,即滑块在167°~180°之间,采集模具与零件之间的振动量变化,自动输出振动曲线如图4 所示。

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图4 现场监控测量振动曲线

从图4 中观察到冲击部分信号有较多的“毛刺”,即高频成分。为了更好地显示结果,我们将采集到的曲线根据角度进行筛选,同时对过滤后的信号进行去高频处理。得到加窗处理后曲线,其中红色曲线为检测异常曲线,蓝色曲线为正常曲线,如图5、图6 所示;根据多次测试,建立标准曲线包络图。

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图5 正常包络图(无异物)

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图6 异常包络图(有异物)

正常情况下,振动曲线波动量在包络曲线范围内,若检测有异物,冲压过程中,振动波动量会增大,从而超出包络曲线;取金属异物在不同位置的异常工况数据进行对比,异常工况的数据部分跳出包络线范围。生产检测过程优化如图7 所示。

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图7 生产检测过程优化

为了检测零件压痕、压伤、毛刺、带起等问题,分别使用毛绒线、纸屑、金属废料等进行测试,均能正常判断异常,整体检测成功率为85%,如表1 所示。

表1 测量验证记录表

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技术验证风险

异物损坏模具

异物放置于零件表面,冲压时容易造成模具损坏;为预防模具损坏风险,需对测试点进行分析,采取风险点较低的位置;测试验证后,对该模具该位置状态进行检查跟踪。

检测器脱落

为了防止检测器脱落造成模具压坏,检测器避免安装于上模,同时,安装固定支架固定检测器于下模,避开干涉位置。

结束语

本文提出的模具在线检测系统模具在线检测系统,经过实际项目验证,运行稳定且高效,减少模具故障率,同时大大降低了零件不良率,该系统的研究符合模具现代化和智能化发展的要求,在线监控将会是智能化设备的必备功能,也会是模具智能化的重要突破。

作者简介

模具在线检测功能研究

许俊海,技术中心主任,主要从事汽车技术开发等相关工作,主导完成广汽新能源车间建设及2 款新车导入,荣获“全国汽车产业调整和振兴规划立功竞赛先进个人”称号,拥有发明专利7 项,实用新型专利11 项。

—— 来源:《锻造与冲压》2020年第10期

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塑胶模具设计,多型腔注塑模的流动平衡计算与分析,玩具模排位案例

玩具模的排位是许多设计师头痛的问题,画好流道后不知如何初级验证是否平衡.这种情况下会有人会想到用Moldflow去做,这方法不

是不行,我给大家科普下Moldflow的面是什么东西

塑胶模具设计,多型腔注塑模的流动平衡计算与分析,玩具模排位案例

设计软件的面都是一个个连贯的曲面,而Moldflow对这些导入的面是以N个小三角面延这些曲面的形状挨个拼接组成,因此三角面

的数量取决于曲面的数量.几十个产品的叠加将会使图档中的网格量变得非常庞大,分析时间也相应延长

塑胶模具设计,多型腔注塑模的流动平衡计算与分析,玩具模排位案例

分析出结果没有达到平衡要求需调整胶口及流道重新分析.与设计画图不同,修改后可以接着改其它位置而不用推翻重来,假如调整顺利的话的至少也得重复4次以上,24个工作小时是必须的.即便花了这么长时间也只能达到基本平衡,调整到98%是相当困难的,玩具模大体价格偏低,不会有几家公司愿意去花这个钱去做流动验证

塑胶模具设计,多型腔注塑模的流动平衡计算与分析,玩具模排位案例

接着给大家讲讲我的土方法,之所以说它土是因为总结它的人也就只有九年义 务教育的墨水量,我给它的定义是”体积截面量化法”,名字嘛,叫得好听些,跟人吹起水来好像很有学问的样子,抛开塑胶属性、产品肉厚差异,仅以产品的体积和进胶截面比例计算得数,比较不同产品的得数得到它们的差异比,说白了就是:小数除大数得到它们的商

塑胶模具设计,多型腔注塑模的流动平衡计算与分析,玩具模排位案例

举例

流道直径与长度相同的情况下,用体积小的B/体积大的A246/ 483=0.51已知A截面长1MM高0.5MM1*0. 5*0. 51=0.255平方毫米也就是说无论你打算把B的胶口形状画成什么样,它的截面积应为0.255平方毫米

塑胶模具设计,多型腔注塑模的流动平衡计算与分析,玩具模排位案例

流道直径相同以调整进胶截面的方式算,下方的进胶点为0.39mm^ 2

塑胶模具设计,多型腔注塑模的流动平衡计算与分析,玩具模排位案例

流道进胶截面相同以调整某流道直径的方式算下方流道直径310/ 397*3= 2.34mm流道太小塑胶流动性变差,因此以修改流道的方式调整进胶是不可取的,特此提示

塑胶模具设计,多型腔注塑模的流动平衡计算与分析,玩具模排位案例

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假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

而是选择了做“做模具”,

现在他应该就是这个样子!

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

搞模具的,

表面风光,内心彷徨;

容颜未老,心已苍桑;

成就难有,郁闷经常;

比骡子累,比蚂蚁忙!

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

日不能息夜不能寐,

甲方一叫立马到位。

屁大点事不敢得罪,

一年到头不离岗位。

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

劳动法规统统作废,

身心憔悴无处流泪。

逢年过节家人难会,

追讨欠款让人崩溃。

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

为了订单经常喝醉,

不伤感情只好伤胃。

收入不高还装富贵,

拉拢行贿经常破费。

五毒俱全就差报废,

稍不留神就得犯罪。

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

抛家舍业愧对长辈,

身在其中方知其味。

不敢奢望社会地位,

全靠傻傻自我陶醉!

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

都说搞模具的拿钱多,殊不知每天在工厂和车间累成狗。都说模具人油水厚,殊不知要和各方交涉夹在中间里外不是人。

作为模具人,我们即不是富二代也没有一个有钱的爸,不想靠父母的钱来养活,于是我选择了自力更生,三百六十行,选择了做模具!

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

出门在外,

千里漂泊。

这边要下料,要加工,

那边找业务。

守在车间忙得团团转,

开机时,40几度的车间,

汗流浃背!

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

搬货时,

十几层如履平地。

浑身灰,满头汗,

没有星期天,

没有节假日。

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

客户休息时,

就是我们最忙的时候。

无所谓辛苦,

因为要生存,

无所谓面子,

因为还没资格。

曾经的同学说我淡了,

一起玩的哥们说我变了,

亲戚们说指不上我了,

其实,

我真的还是原来的我。

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

只是

少了一些年少的轻狂

多了一份脚踏实地

我也想每天

和自己爱的人在一起

和朋友一起喝酒吹牛

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

我也想

没事串串门

走走亲戚

可当回过头面对现实的生活

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

我不希望

父母年迈需要我赡养时

我却买不起一点营养品

当孩子想上个好点的学校时

我却交不起择校费

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

当妻子想要买个项链时

我兜里却只有几十块

更不希望

大家开豪车 住洋楼时

我还骑着自行车

行走在希望的田野上

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

人,要是没钱了

做事就思前想后了

说话也忍气吞声了

面子都不值多少钱了

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

人,要是没钱了

饭馆不敢去了

衣服不敢买了

连日子都算计着过了

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

人,要是没钱了

肯帮你的人少,

看你笑话的人多;

能借你的人少,

推三阻四的人多;

把你当回事的人少

不把你看在眼里的人多

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

所以,各位兄弟姐妹们

我这么努力的赚钱

并不是因为我多么的爱钱

仅仅只是因为

现在还穷了点

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

希望在将来的某一天

大家坐的一起喝酒聊天时

我们都能说一句:

有钱,真好!

而不是无奈的说:

要是有钱,就好了……

假如马云当年选择做模具,他一定是这样的

——致还在奋斗在模具前线的同行们

塑胶模具斜顶的设计注意项,斜顶最常见的做法,还不懂该补补了

斜销 此零件处于模具的公模部分,其作用是解决产品上的倒扣,同时充当产品在开模后的顶出机构,使产品能够脱模顺利。在设计斜销时,其水平运动距离(b)至少要大于卡勾长度(a)0.5mm,其斜度值设计尽量要小,才有利于斜销顶出(3 ° ≦ a ≦ 15 ° )

模具斜顶又名斜梢,斜顶是以港资模具厂为主的珠三角地区模具行业的惯用说法,是模具设计中用来成形产品内部倒钩的机构,适用于比较简单的倒钩情况。

塑胶模具斜顶的设计注意项,斜顶最常见的做法,还不懂该补补了

斜梢设计及注意事项:

1.斜梢设计时在退模方向应尽量取较短方向。

2.斜梢在计算其开模角度时尽量取大, 角度以不超过10°为原则. 另需考虑斜梢开模后退行程中可能会带动成品偏移, 所以L应取成品的4/5H, 部份模具4/5A, A°可能会超过10°以上, 则取10°再将顶针凸出公模面0.5-1mm, 作为定位作用。

3.斜梢顶部一般约需比公模略低0.05mm。

4.斜梢上若有凸起(靠破洞)时应增加脱模角, 角度以3°以上为佳, 最多可作至6°。

5.大斜梢设计时应考虑顶出挠度问题, 所以底座最好作在KO孔正上方。

6.大型斜斜梢在设计时应防前倾及顶出时左右顶出不均时可能出现的摆动力量. 所以最好设置 T型槽及鴳尾槽.

7.有斜梢时, 最好加装EGP, 防止斜梢移动时侧向分力影响顶出顺畅.

8.当斜梢头部有靠插破时,回位销下加装弹簧以保护斜梢靠插破面。

9.斜梢设计时,注意成品公模侧定位,防止斜梢运动时带动成品。

10.半截式斜梢设计时不可以让斜梢完全顶出。

斜销拉杆 此斜销拉杆零件的作用是连接斜销,并被固定在上顶针板上,随着顶板的顶出,带动斜销将产品顶出公模仁。目前我们的标准有如右图所示两种,根据斜销的实际情况选择拉杆的形式。

塑胶模具斜顶的设计注意项,斜顶最常见的做法,还不懂该补补了

斜销导向块 此斜销座导向块零件是为斜销的运动起到导向的作用,当斜销斜度较大,做的斜销避空孔过大时,采用斜销导向块可以避免斜销在顶出时产生晃动,使斜销能顺利回位

塑胶模具斜顶的设计注意项,斜顶最常见的做法,还不懂该补补了

斜销座 此斜销座零件的作用是连接斜销,并被固定在下顶针板上,此零件与斜销拉杆的作用一样,也是带动斜销将产品顶出公模仁,斜销座适用于斜销宽度窄,无法在斜销中心做挂台的斜销。(如下图所示)

塑胶模具斜顶的设计注意项,斜顶最常见的做法,还不懂该补补了

一般如果塑胶模具设计时斜销的位置足够大的的情况下,而且退出行程也够,就用单边斜的斜销,注意做一个耳朵导向,

塑胶模具斜顶的设计注意项,斜顶最常见的做法,还不懂该补补了

当模具设计时斜销的位置不够的情况下,首选考虑直升位加双边斜,如下图所示

塑胶模具斜顶的设计注意项,斜顶最常见的做法,还不懂该补补了

当塑胶模具设计斜销的退出行程不够,切空间位置也不够的情况下,用双边斜,直升位,在加单边斜的斜销,这种情况也可以一个斜销出多个倒扣的情况

塑胶模具斜顶的设计注意项,斜顶最常见的做法,还不懂该补补了

具体模具设计时斜销做到多大,用什么样的形式,要根据产品来定

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模具分模—新手教程,通过案例教你学会曲面分模,小白不学一招吗

范围与用途:曲面分模适合一些产品分型面复杂如(汽车类产品,玩具类产品,少量机壳类产品)对于一些机壳类产品建议用实体分模的方法,而对于汽车饰件,玩具类产品,尽是曲面,而且死角很多建议直接做曲面来分型。

模具分模—新手教程,通过案例教你学会曲面分模,小白不学一招吗

曲线分模用到的案例

模具分模—新手教程,通过案例教你学会曲面分模,小白不学一招吗

软件命令的了解

曲面分模对软件的技巧性要求高很多,特别是点线面的构建,用得最多的是曲线网格面与扫掠面。其次用的多的是线的打断,线的延伸为了让面做的漂亮点还会用到线的合并。如果想在曲面分模这一块很精通,首先对与曲线命令的绘制与编辑得熟练,然后精通一些常用的命令如(扩大曲面,延长曲面,剪切曲面,扫略曲面,直纹面等)下面我们就以这个产品为列,讲解一下曲面分模的大致流程。

模具分模—新手教程,通过案例教你学会曲面分模,小白不学一招吗

模具分模—新手教程,通过案例教你学会曲面分模,小白不学一招吗

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模具分模—新手教程,通过案例教你学会曲面分模,小白不学一招吗

模具分模—新手教程,通过案例教你学会曲面分模,小白不学一招吗

归纳和总结

我们在使用曲面分模的过程中,尽可能的把面做的顺,在拉伸前把线合并一下过渡面尽可能做的平缓无尖角。尽可能的避免小面的出现,小面太多会对电脑的显示增加负担,同时模仁也容易烂,总之,构成体的原则是,点成线,线成面,面成体的三要素。反之点线面做好了体出来就漂亮。

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经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

一、产品分析:

螺旋盖外形见图1,反面见图2。

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图1

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图2

一般成型外螺纹,有二种方法,螺纹精度高的,利用旋转机构将成型螺纹部分的模具零件旋出来,二是在允许的情况下,可以将成型螺纹的模具零件分成二块或者多块,利用滑块的方法向外滑出,使得制品的螺纹部分可以出模。但是,我们从图6-1可以看到,由于4个台阶孔的阻碍,假如我们用旋转的方法,那个成型螺纹的零件的尺寸受到限制,厚度只允许2nn左右,这显然是不合理的,假如我们用二个滑块向二边分开,也会受到这4个台阶孔的阻碍。

二、分模

上模的结构是很传统的,也比较简单,见图3。

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图3

下模初步考虑是采用二个滑块向二边分,见图4。

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图4

从图4可以看到,当滑块1和滑块2在外力的作用下,向二边分开的时候,图4中的深色部分是成型4个台阶孔的,由于注塑后塑料已经充满型腔,冷却后成为固态的制品,此时成型台阶孔的模具部分随滑块向二边分开就不可能。

三、动模小型芯的设计

现在唯一的方法是将滑块上成型4个台阶孔的部分与滑块分开,做成小型芯,见图5。

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图5

去掉成型台阶孔的部分后的滑块是这样的,见图6。

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图6

显然,当滑块向二边分开时,图5中的4个型芯插在滑块的孔里,阻碍了滑块的运动。现在唯一的方法是设法在滑块分开前将小型芯先垂直地离开滑块,滑块才可以向二边运动,见图7。

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图7

四、动模缩芯机构的设计

我的设想是动模板分成二个部分,让滑块在第一部分,让型芯布置在另外一部分。使得二部分动模产生相对运动,使得型芯离开滑块上的孔,滑块再分开。这里要说明的是,在这个案例中,不可以用斜导柱。必须用油缸来产生滑块的运动。因为,假如用斜导柱拨开滑块,在复位时,滑块是随注塑机合模的动作慢慢地逐步合拢的,这样,小型芯插入滑块的孔中就非常不可靠,所以,我们选择了用油缸来控制滑块。具体的布置见图8。

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图8

图8中,当动模板1与动模板2分开70mm后,布置在活动的动模板1上的油缸将滑块拉出每边40mm。锁模时,油缸先将滑块复位,这时注塑机合模,型芯可靠地穿过滑块,然后进行下一次注塑。动模板1和动模板2分开的力是利用注塑机的顶杆,穿过动模板1,顶开动模板2,见图9。

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图9

动模板1和动模板2分开的距离是靠布置在动模中的4个限位螺丝来控制的,见图10。

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图10

五、关于制品粘滑块问题的解决方法

假如不用动模缩芯的方法,制品肯定是包在制品中间的大园芯上的,但是现在中间的大园芯随4个小型芯一起退后了70mm,在滑块向二边分开时,制品肯定会粘在其中一块滑块上,这样要靠人手去取,不能够进行全自动生产。解决的方法是利用机械手来夹主浇口,用浇口带住制品,使得制品强制性地留在中间。当动、定模分开,动模1和滑块、制品、浇口一起被顶出70mm,油缸拉开滑块之前,用机械手夹住浇口,再启动油缸,制品就不会粘在滑块上了。

六、模具冷却系统设计

滑块的冷却系统见图11。

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图11

滑块的冷却是一个单回路,冷却效果不错,这里有一个细节,和大家分享一下,见图12。

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图12

从图12可以看到,竖孔和横孔是不在一条线上的,仅仅是钻破,水可以流过,目的是让竖孔与滑块侧壁之间留多一点位置,攻的螺牙可以长一些。一般的设计师看到这里位置紧,就会下意识地加大滑块,这不是好的方法,要用智慧来合理地设计。

七、动模芯的冷却

制品的螺纹部分的壁厚比较大,需要充分的冷却,我在大型芯的中间布置了一个“水塘”,用隔水片形成回路,见图13。

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图13

事实证明,这个冷却的设计,效果非常明显。

八、定模的冷却

定模的冷却是比较简单的,见图14。

经典案例:螺旋盖模具动模缩芯

图14

小结:

这套模具的关键点是动模板1和动模板2利用注塑机的顶杆顶开,油缸再拉开滑块,合模前油缸使滑块复位后再合模。另外,利用机械手夹住浇口,可使制品不粘在滑块上。

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汽车模具中常见的镶件设计方法大全,大小模具设计工艺都在这里

模具设计避免不了做镶件,模具比较小的时候我们通常都会把镶件做镶通,便于线割,但模具比较大的时候不便于线割,比如一些汽车模,那汽车模的镶件如何设计,我来跟大家分享分享:

1.常规镶件的镶拼方式:

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2.汽车模镶件的镶拼方式:由于模任比较大且高度比较高,通常都会采用盲镶

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3.汽车模镶件盲镶的注意事项:(1)镶件锁紧方式用螺丝从模仁底部锁紧,如图所示:

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(2)镶件顶部没有胶位的情况可以从顶部锁紧,如图所示:

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(3)模仁镶件配合位置为了避免火花打过深,简短加工时间,镶件配合位置倒R角,镶件倒C角便于配合,如图所示:

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模具镶件设计,老师傅分享商用路由器外壳注塑的设计要点 难点分析

一.产品介绍

路由器在计算机网络中有着举足轻重的地位,是计算机网络与用户连接的桥梁。通过它不仅可以连通不同的网络,还能选择数据传送的路径,并能阻隔非法的访问。路由器具有四个要素:输入端口、输出端口、交换开关、路由处理器和其他端口,这些端口分布在壳体的四周。路由器外壳对于路由器的性能具有很大的影响,材料和产品结构设计必须具有抗静电、易散热的特性。根据其性能要求,路由器通常选择抗静电性能良好的PS塑料制作。

模具镶件设计,老师傅分享商用路由器外壳注塑的设计要点 难点分析

图1路由器面壳产品图

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图 2路由器面壳产品图

二.制品分析

路由器面壳产品图如图1所示。塑件材料为HIPS,缩水率为1.0045,塑件壁厚1.80mm,塑件尺寸为215.50mm X 157.50mmx 22.50mm.塑件质量为82.50克。塑件外表面有多排散热孔,散热孔大端直径3.1mm,小端直径2.9mm,中心距7mm. 产品技术要求为塑件不得存在银纹、熔接痕、充填不满、顶白和毛边等各种缺陷,塑件尺寸须符合尺寸公差,不得存在翘曲变形,其两个方向的最大弯曲度必须分别小于0.2mm.

从产品图图1可以看出,塑件的四周均需要设计侧向分型与抽芯机构,其中3处为后模滑块,指示灯孔处为前模滑块。内侧有3处扣位需要设计斜顶,模具设计的难点在于设计合理的抽芯机构和镶件设计,确保塑件达到设计要求。

模具镶件设计,老师傅分享商用路由器外壳注塑的设计要点 难点分析

图3路由器面壳 模具图

三. 模具设计要点

1 模具排位:

塑件尺寸较大,结构比较复杂,4个方向抽芯,因此设计1出1的型腔排位比较合理。模具设计图见图2,模胚为龙记标准简化细水口模架,LKM FCI4545 A90 B90 C120-400,为保证加工精度,模架的精框由模架厂家加工,以减小应力和变形。客户的注射机为FANUC150 吨注塑机,经核算其塑化能力和锁模力能够达到要求。

对于四周大滑块抽芯的模具,滑块的方向值得注意,通常是在模具图纸上标注天侧。路由器面壳模具三面后模滑块,一处前模滑块,出于安全考虑需要注意不能将前模滑块设计设计在天侧,实际设计在非操作侧。

模具镶件设计,老师傅分享商用路由器外壳注塑的设计要点 难点分析

图4路由器面壳 模具图

2.开模方向与分型面:

塑件的分型面为一个平面,确定分型面的关键在于合理确定顶面散热孔的分型面。如果将散热孔留在动模成型,则塑件的顶出力较大,塑件外观面沿着散热孔边缘易出毛边,且散热孔边缘较尖锐,产品不美观。如果将散热孔设计在定模成型,则需要加大斜度,防止其粘定模,为此大小端的直径差做到0.2,便于脱模。实际模具设计采用将散热孔在定模成型,见图3。

由于散热孔设计在定模,相邻散热孔边距不足4mm,散热孔的数量又非常多,这些孔如果用镶针镶出,则线切割的工作量巨大,影响到制模周期和模具成本,更关键的是会严重影响型腔的强度,冷却运水亦很难布置。为此型芯与型腔均采用日本进口钢材NAK80设计制作,散热孔部位用高速CNC加工,避免人工抛光等手工加工,确保塑件的外观质量。

3.浇注系统设计:

浇注系统的设计除了满足塑料充填外,浇口的位置不得影响塑件的外观。路由器面壳四周均需要设计滑块抽芯,因此周边无法设计浇口,根据模流分析,塑件需要设计两个点浇口。故将一个点浇口设计在塑件顶面的贴标签位置,即中间的矩形位置,另一个浇口设计在散热孔里(散热孔有一部分是盲孔)模具属于三板模点浇口进胶。流道截面为梯形,主流道对面设置长的冷料井,便于收集冷料,利于模具充填。

模具镶件设计,老师傅分享商用路由器外壳注塑的设计要点 难点分析

图5路由器面壳 模具图

4.顶出系统设计:

塑件的散热孔全部处在定模成型,开模后,这些孔对型芯没有包紧力,塑件侧边4周均有滑块抽芯,外侧没有包紧力。塑件的3支斜顶具有较大的顶出力,其余的骨位附近,均设计了推杆顶出。需要注意的是,动模推杆的设计在满足顶出的同时,不能与散热孔处的定模相碰,以免长期接触,使定模磨损。

5.侧向分型与抽芯机构设计:

塑件四周均需要设计滑块抽芯机构,四周的抽芯距离都很小,但是滑块宽度较大,滑块所受侧向力比较大,锁紧滑块的斜楔采用在模架上原身留出,在模架厂开精框时一并加工到位。原身留的斜楔具有刚性好的特点,适合大面积抽芯的滑块锁紧。3个后模滑块均采用斜导柱驱动,斜导柱驱动结构简单可靠,因而得到广泛应用。滑块斜面上设计了耐磨板,组装时便于调节滑块。灯孔部位及其两个垂直的平面,设计了独特的45前模滑块,同样采用斜导柱抽芯。滑块材料均为进口NAK80,氮化处理。

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图6路由器面壳 模具图

6.冷却系统设计:

模具的温度在很大程度上决定了冷却时间,模具的冷却系统需要均衡地带走一定的热量,使模具保持在容许的低温状态有利于缩短注塑周期。达到冷却速度平衡,成型性能良好,成型件尺寸稳定,防止变形,物理性能良好和无外观缺陷。使模具保持在适合于PS注塑的温度,则可以改善成型性能。定模和动模和3个后模滑块冷却运水如图2所示,所有运水直径均为¢10mm。

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图7路由器面壳 前模仁 3D 图

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U形件弯曲成型模具的设计小技巧 学会可以少走很多弯路

一、零件的结构工艺性分析

零件为U形弯曲成型件,结构简单,左右呈对称状态,具体结构如图1所示。材质为Q235-A,板材厚度t=4mm,图中两处公差要求,采用模具成型制造可以满足精度要求。根据零件弯曲成型的工艺性要求,允许的最小弯曲半径rmin=0.5t=2mm,而零件实际的弯曲半径为r=5mm>2mm,所以弯曲时根部圆角处不会拉裂,普通碳素结构钢具有较好的弯曲成型性能,零件的成型相对容易实现。

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U形件弯曲成型模具的设计小技巧 学会可以少走很多弯路

图1 U形件结构

U形件成型后的三维结构效果如图2所示。

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图2 U形件三维结构效果图

二、U形件弯曲成型模具设计

1、零件展开尺寸的确定

根据U形件结构图要求及中性层展开的原理,画出U形件展开结构图,如图3所示。U形件展开料片需采用单工位一次落料模具预先制成,为弯曲成型工序做好准备。

U形件弯曲成型模具的设计小技巧 学会可以少走很多弯路

图3 U形件展开结构

2、压力机公称压力的确定

零件弯曲成型前,应先计算出弯曲力的大小,弯曲力的大小与毛坯尺寸、原材料的力学性能、模具结构和弯曲半径等因素有关,按照以下经验公式进行计算:

F弯=0.7Kbt2бb/r+t=0.7×1.3×22.5×42×343/5+4=22477.36(N)。

式中,F弯为材料在冲压行程结束时的弯曲力(N);K为安全系数,一般取K=1.3;b为弯曲件的宽度(mm);t为弯曲材料的厚度(mm);бb为材料的强度极限(MPa);r为弯曲件的内弯曲半径(mm)。

对于设置弹性顶出装置的弯曲成型模具,顶件力按下式计算:

F顶=0.6F弯=0.6×22477.36=13486.416(N)。

压力机公称压力可按下式计算:

F设=(1.1~1.2)×(F弯+F顶)=(1.1~1.2)×(22 477.36+13 486.416)=39560.153 6~43156.531 2(N)。

选择63t开式压力机(型号JC21-63)完全可以满足要求。

3、U形件弯曲成型模具的设计

按照零件结构及展开尺寸要求,设计出U形件弯曲成型模具结构如图4所示。模具安装时,应调整好上、下模的相互位置并紧固在设备的工作台面。工作时,将落料后的料片放置在凹模9的定位卡槽内,起动冲床使模具下行,将料片一次冲压成型,上模回程后,在退料装置的作用下,通过退料板11将成型后的零件退出模腔。

U形件弯曲成型模具的设计小技巧 学会可以少走很多弯路

图4 U形件弯曲成型模具结构

1.M12六角螺母 2.M16六角螺母 3.螺杆 4.退料橡胶垫 5.垫圈 6.8×70圆柱销 7.M10×80内六角头螺栓 8.下模座 9.凹模 10.M8×70内六角头螺栓 11.退料板 12.冲头 13.上模座 14.M10×35内六角头螺栓 15.8×50圆柱销 16.模柄

模具没有设置导柱、导套定位装置,虽然简化了模具结构,但给安装找正带来了困难,另外,料片上料时采用人工操作,费工费时,同时也存在安全隐患,为此需要对模具结构进行优化改造。

三、U形件弯曲成型模具结构的优化设计

针对模具存在的不足之处,增设了导柱、导套导向定位装置及自动送料机构,通过对模具进行优化结构设计,进一步提升了模具的使用功能,方便了现场操作者的使用,U形件弯曲成型模具优化结构设计方案如图5所示。

U形件弯曲成型模具的设计小技巧 学会可以少走很多弯路

图5 U形件弯曲成型模具优化设计方案图

1.导柱 2.推杆 3.导套 4.冲头 5.冲头固定板 6.模柄 7.上模板 8.料斗 9.料片 10.自动送料机构 11.凹模 12.下模板 13.顶料装置

工作时,上模下行,冲头4将料片冲入凹模11的模腔内使零件成型,与此同时,固定在上模板7底部的两件推杆2通过斜面与自动送料机构10中前端安装的滚动轴承相接触,迫使该机构向右滑移。U形件弯曲成型模具自动送料机构的具体结构如图6所示。上模回程后,在顶料装置13的作用下,压制成型的零件从凹模模腔中退出,同时,推杆2脱离与自动送料机构滚动轴承的接触,自动送料机构在拉力弹簧的作用下将料片推入凹模的待压制位置,为下一次压制做好准备。

U形件弯曲成型模具的设计小技巧 学会可以少走很多弯路

图6 U形件弯曲成型模具自动送料机构

1.料斗 2.推料板 3.横臂 4.销轴 5.凹模 6.导向套 7.拉力弹簧 8.滑动杆 9.滚动轴承

从图6可以看出,自动送料机构依靠两端导向套6及凹模中间的凹槽与滑动杆8及推料板2进行精确导向,确保料片在定位导槽内准确送到凹模待压制位置。模具下行,自动送料机构向右滑移时,推料板2退出料斗1位置,料片依靠自重下落以便再次送料,操作者应及时向料斗添放料片,以满足连续生产之要求。需要模具设计资料和软件安装包的可以关注小编,或私信回复我:“领取”二字,

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塑胶模具设计,大型吸尘器壳体端盖注塑模的设计分析,附3D图形参考

一.产品介绍

吸尘器壳体端盖是吸尘器外壳上一个重要部件。其产品图见图3,产品最大外形尺寸为187.36 mm x 172.80mm x 73.35 mm,塑件平均胶位厚度2.0 mm,塑件材料为ABS,缩水率为1.006,塑件质量为267 克。塑件技术要求为不得存在披峰、注塑不满、流纹、气孔、翘曲变形、银纹、冷料、喷射纹、气泡等各种缺陷。

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图1吸尘器壳体端盖3d产品图

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图2吸尘器壳体端盖3d产品图

二.产品分析

从图1可以看出,塑件造型为圆型,侧面有一矩形通风口,边缘有整圈槽,用来安放密封圈。矩形通风口与圆形壳体内部贯通,其口部边缘顶部有两只耳朵,里面分别有一通孔,矩形通风口和耳朵上通孔均需设计滑块抽芯。在塑件直径边缘另一位置,有一个倒扣,需要沿着两个方向抽芯。塑件背面内部存在多条沿径向均布的骨位。 需要吸尘器3d图形练习或参考的可以私信老师回复 学习 即可免费领取!

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图3吸尘器壳体端盖产品图

三.模具设计

模具设计的难点在于通风口处三个滑块的交接位置设计。分析塑件图纸,多处存在尺寸公差,需要注意不能超差。模具型腔排位为1 出1,模胚为CT4550A50B130C150,由于模仁尺寸较小,模胚尺寸较大,模仁边缘设计了平衡块8,目的是为了增加前后模的接触面积,防止出现披锋。模胚边缘设计了零度定位块,增加合模精度。由于模胚尺寸较大,A 板较厚,前模温度较高,为了保护热嘴,增加模具刚性,在标准模胚的基础上增加了4 个Φ30 定位销,对面板和A 板定位。客户指定的注塑机吨位为280 吨,经计算码模尺寸和塑化能力完全满足要求。模仁尺寸较大,尤其前模仁尺寸为277 X 260 X 95,厚度较大,磨床加工困难,为了便于配框,设计模仁挤紧块定位。模仁以基准角为基准,远离基准角的两侧做挤紧块,见模具设计图3.浇口为点浇口,从塑件顶部中心采用开放式热嘴一点进胶。为了防止热量散失,在面板上设计了隔热板18. 模具设计难度主要是三个滑块交接处的设计,在设计滑块前,首先对其分型面进行分析。见图10所示

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图4吸尘器壳体端盖产品图

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图5吸尘器壳体端盖产品图

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图6吸尘器壳体端盖产品图

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图7吸尘器壳体端盖产品图

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图8吸尘器壳体端盖产品图

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图9吸尘器壳体端盖分型面分析图

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图10吸尘器壳体端盖分型面分析图

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图11吸尘器壳体端盖分型面分析图

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图12吸尘器壳体端盖分型面分析图

按常规将多骨位的一侧设计在后模。模具共有5 处滑块,模具设计排位时使滑块处于水平位置或地侧。见模具设计图13—17,所有滑块均采用斜导柱驱动。并在滑块的斜面和底部均设计了耐磨块,便于调整和更换。斜导柱驱动具有模具结构简单,可靠,模具成本低,模具加工方便等优点。任何模具,优先采用斜导柱驱动,是侧向分型和抽芯机构设计的基本原则。

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图13吸尘器壳体端盖模具图

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图14吸尘器壳体端盖模具图

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图15吸尘器壳体端盖模具图

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图16吸尘器壳体端盖模具图

塑件的顶出采用顶针顶出,顶出行程为60,用限位柱10 限位。顶针板设计了中托丝导向,回位弹簧9 较长,没有套在回针上,单独设计,中心增加导向杆。设计行程开关,对顶针板回位进行监测,确保模具操作安全。前模仁设计了直通运水,后模仁设计了直通运水和水塘,最大的一个滑块也设计了冷却回路。充分的冷却,可以保证注塑的正常进行。模具交付客户后,经过实际生产表明,模具设计制造完全达到模具设计式样书的要求。可供同类模具设计时参考。

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图17吸尘器壳体端盖模具图

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图18吸尘器壳体端盖模具图

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图19吸尘器壳体端盖模具图