游樂場滑梯大型注射模具設計+3d

游樂場滑梯產品見圖1,產品最大外形尺寸為1438.89 mm x 376.95 mm x 214.80 mm, 塑件平均膠位厚度3.17 mm,塑件材料為PE,縮水率為1.018,塑件質量為2726.03克。塑件技術要求為不得存在披峰、注塑不滿、流紋、氣孔、翹曲變形、銀紋、冷料、噴射紋等各種缺陷。          

游樂場滑梯大型注射模具設計+3d的圖1

圖1  游樂場滑梯產品圖

游樂場滑梯是幼兒園常見的娛樂設施,滑梯有多種結構,有高低起伏的,有坡道下滑的,有螺旋旋轉的,各式各樣。游樂場滑梯常用PE和PP等材料設計制作。產品設計時需要注意安全性,材料本身無毒無害,產品外觀設計符合幼兒娛樂需要,無尖銳部分,不能對幼兒造成傷害。從圖1可以看出,塑件尺寸很大,結構造型簡單,模具的分型面為曲面,塑件邊緣有4個小孔需要設計滑塊抽芯。因此,模具屬于大型模具。大型模具的設計與普通中小型模具相比,具有其特點。由于尺寸大而引起的難度主要在于責任大,任何一點小失誤或考慮不周,都會給模具制造過程帶來很大損失,嚴重時會浪費資金以及影響模具品質。

模具設計圖見圖2所示,模具型腔排位為1出1,模胚為非標模胚75180,對于這樣的大型模具,模仁多采用原身留的設計方法。前后模AB板均采用P20制作,前模的型腔直接做在A板上,用大型龍門CNC加工。后模鑲件的加工內容較多,需要線割頂針孔,電火花放電加工骨位,這兩道工序的機床尺寸有限,因此后模的鑲件分為三部分,見圖5所示。

大型模具,容易產生剛性不足,因此,除了模板需要滿足剛性設計和強度設計之外,模板之間的組合強度同樣重要,合模后的剛性,需要模板上的虎口來實現。6處虎口見圖6所示。

游樂場滑梯大型注射模具設計+3d的圖2

圖2  模具3D圖

                   

游樂場滑梯大型注射模具設計+3d的圖3

圖3  模具分型面

對于特大型塑件的模具,澆注系統設計顯得非常重要。最典型的大型模具,如汽車配件,門板,保險杠等,大型醫療器械CT機的機架等。這些塑件的模具,澆注系統的設計不能全靠經驗來設計。多數需要采用模流分析來確定優秀的澆注系統設計方案。游樂場滑梯的澆口數量,經過模流分析,采用YODU熱流道系統,需要三點澆口。

游樂場滑梯大型注射模具設計+3d的圖4

圖4  動模部分圖

 

游樂場滑梯大型注射模具設計+3d的圖5

           

圖5   后模仁組合圖


游樂場滑梯大型注射模具設計+3d的圖6       

圖6  前模仁圖

熱嘴的型號為BIM45CC,開放式熱流道系統,3個熱嘴進膠,配置一個分流板。大型熱流道系統的設計需要考慮到塑料流動性,塑件質量(克),塑件壁厚等,這個過程是熱流道供應商設計的,同樣需要用到模流分析。

另外一個問題,就是對于這樣大型的塑件,不能采用三板模的點澆口,因為塑件的尺寸很大,熔融塑料流程很遠,三板模的流道很容易冷卻,無法完成塑件快速填充。熔融塑料流程的計算,推薦讀者參考徐佩弦主編的《塑料注射成型與模具設計指南》(機械工業出版社出版,2014年)一書。

由于塑件的使用性能要求,外表面不能存在澆口或其它頂針痕跡。為此,模具設計了倒裝模具結構。由于頂針板巨大,在頂針板兩端設計兩個或4個油缸很難平衡頂出,故在頂針板中間設計了兩個頂出油缸,將每一側的方鐵截成兩端。

塑件的冷卻系統采取多路水塘冷卻,前后模均設計了水塘。

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