這套汽車傳感器支架精密模具如何設計？

2017-08-19  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

一、產品分析

本案例是某汽車的傳感器上的一個支架。精度要求很高,材料為POM,產品很小,最長尺寸為38mm,注塑時還要放金屬鑲件(銅片),并且要求變形量很小,見圖1。

圖1

本產品的上下二個孔的不同心度是在0.02mm以下的,由于POM(聚甲醛)的制品易產生變形,所以為了最大限度地減少制品的內應力,進膠點的位置的選定在模具設計時是要全面考慮的,而且上下二孔在出模后要進行定型處理,見圖2。

圖2

在上下二孔的中間空檔中是倒扣的,而且要分二個方向抽芯才可以出模,這給滑塊的設計帶來了一定的困難,見圖3。

圖3

這個方向也要抽芯,見圖4。

圖4

在注塑時要將一個鑲件放入動模,鑲件是一個有很好彈性的銅片,見圖5。

圖5

為了防止銅片在注塑時不被塑料沖偏,銅片上設置了二個小孔,在模具中設置了相應的型芯將其定位,見圖6。

圖6

二、澆口的設計

經過分析,為了減少產品的應力,盡量減少變形,入膠點的最佳位置在這里,見圖7。

圖7

我采用了點澆口的形式,見圖8。

圖8

模流分析由Moldex 3D公司提供,見圖9。

圖9

由于空間位置比較緊,我設計的澆口是與定模鑲針干涉的,這樣很不好處理,所以,我取消了定模鑲針,成型定模穿孔的型芯我是采用原身留的,見圖10。

圖10

這樣可以給澆口拉桿留出合理的位置,見圖11。

圖11

模具的整體結構是采用簡化型小水口結構,并采用了先復位裝置,見圖12。

圖12

三、分模

下模仁和三個滑塊是這樣安排的,見圖13。

圖13

隱掉下模仁反過來看是這樣的,見圖14。

圖14

前模仁是這樣設計的,見圖15。

圖15

四、滑塊的設計

這套?？雌饋聿粡碗s,但是滑塊的設計還是有點難度的,要照顧到方方面面的關系。先來看滑塊1,見圖16。

圖16

滑塊1和滑塊2的關系,見圖17。

圖17

由于滑塊1和滑塊2以及它們的共同邊界是封膠面,所以這里要處理成統一的平面,并要有拔模斜度,于定模成插穿配合。而且配合面要做的非常精準,使得產品表面的結合線盡量地小,見圖18。

圖18

所有滑塊插入模仁的配合面都要在運動方向做成斜面,以免滑塊與模仁的配合面由于摩擦而拉毛,見圖19。

圖19

滑塊3的設計,見圖20。

圖20

滑塊3的端面是與動模仁碰穿的,以形成封膠位,伸進模仁的配合面在運動方向是有3°斜度的,以確保滑塊在長期工作時不會由于摩擦而拉毛。

五、定模的設計

滑塊的動力來源是3個斜導柱通過注塑機開模的力將滑塊撥開,斜導柱是利用斜導柱固定塊固定在定模板上的。定模側設置有先復位結構的插桿,見圖21。

圖21

六、動模的布置

這套模的結構非常緊湊,用的是標準的1515的簡化小水口模架,見圖22。

圖22

模具打開后在頂出前是這樣的,見圖23。

圖23

拉斷澆口的力是依靠上圖中的3個尼龍拉釘,為了使得復位的力比較平衡,復位桿的位置也是經過精心布置的。

七、頂出機構的設計

為了減少產品的內部應力,使得變形減到最小,我采用了比較多的頂桿,使得產品的各部位的頂出力相對平衡。一共用了10支頂桿,對這么小的產品來說,實屬罕見,見圖24。

圖24

由于有5支頂桿與滑塊是干涉的,必須設置先復位結構,見圖25。

圖25

八、先復位機構的設計

現在我來介紹一種最常見的預復位機構,見圖26。

圖26

先復位機構又稱預復位機構,它由插桿、擺桿、滾輪、擋塊4大件組成。開模時,斜導柱將滑塊全部撥開,見圖27。

圖27

由于插桿已經拔出,擺桿有了轉動的空間,當注塑機的頂柱推動推板時,由于滾輪的作用,擺桿沿銷軸轉動(這里是轉了15度),見圖28。

圖28

先復位機構在模具的二側都有,是完全對稱的,見圖29。

圖29

九、冷卻水路的設計

由于制品比較小,而且注塑的間隙要放鑲件(銅片),所以注塑的周期比較長,所以這套模具的冷卻水路的要求不高,我采用了最簡化的設計,由于模仁比較小,水是直接從模板上走的。定模是2條直通的水路,見圖30。

圖30

動模也是這樣的,見圖31。

圖31

這套模具的設計要點是滑塊1和滑塊2的邊界的安排以及進膠點的位置的選擇。

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