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閱讀：80 發(fā)布時(shí)間：2020-8-12浴霸面罩材料是 ABS 樹脂,屬熱塑性塑料。 從使用性能上看,該塑料剛度好、 耐水、 耐熱性強(qiáng);從成形性能上看,該塑料吸水性小,熔料的流動(dòng)性較好,成形容易,但收縮率小,約0.5%。該塑件表面要求無(wú)明顯收縮、水紋等現(xiàn)象。
1 塑件的工藝性分析
浴霸面罩材料為ABS,該塑料成形時(shí)易產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形等缺陷,成形溫度高時(shí),方向性明顯,凝固速度較快,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此,在成形時(shí)應(yīng)注意控制成形溫度,澆注系統(tǒng)應(yīng)較緩慢散熱,冷卻速度不宜過(guò)快。
1.1 塑件注塑工藝參數(shù)的確定
通過(guò)查閱手冊(cè),ABS 的成形工藝參數(shù)可作如下選擇:(試模時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整)材料等級(jí):ABS;預(yù)熱溫度:80℃;預(yù)熱時(shí)間:2h;模具溫度:60℃;噴嘴溫度:175℃;注塑壓力:80MPa;螺桿轉(zhuǎn)速:30r/min。
1.2 塑件的收縮率和尺寸
查模具設(shè)計(jì)手冊(cè)得 ABS 的收縮率為:Smax=0.8% ,Smin=0.3%平均收縮率為:S=(Smax+Smin)／2=0.55%模具尺寸根據(jù)以下公式計(jì)算:L=l／(1一s)式中L— 模具尺寸;l— 塑件尺寸;S—收縮率。
1.3 尺寸計(jì)算
該塑件成形零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差。(1)凹模(型腔)徑向尺寸:Dm=D+D ﹡S- X △
(2)凹模(型腔)深度尺寸:Hm=H+H ﹡S- X △
(3)凸模(型芯)高度尺寸:hm=h+h ﹡S -X △
(4)凸模(型芯)徑向尺寸:dm=d+d ﹡s -X △
式中 D — 塑件外徑;X —隨塑件精度和尺寸變化系數(shù);△—尺寸公差;H— 塑件高度;h —孔的深度;d —孔的直徑。
2 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 分型面的選擇
根據(jù)分型面的選擇原則,考慮塑件在模具中的成形位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法等多種因素的影響,選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循的原則是便于塑件順利脫模,盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊,便于模具加工制造和抽芯。
2.2 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
浴霸面罩的頂部是一個(gè)曲面形狀,在此上面的四個(gè)大孔,分別垂直于它所在曲面,即它們是四個(gè)方向的孔,這意味著在脫模時(shí),不能同時(shí)將制件從型芯中抽出。這給脫模造成一定難度。為此,在這里選擇彈壓式彈簧側(cè)抽芯,,利用開模時(shí)對(duì)彈簧壓縮力的減小,使型芯和制件在開模的同時(shí)分開,接著利用推桿再將制件推出即可。由于制件的壁比較薄,為了防止將制件頂穿,特別需要校核脫模力。
2.3 溫度系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本塑件在注塑成形時(shí)不要太高的模溫,因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng),設(shè)定模具平均工作溫度為60℃ ,成形時(shí)塑料熔體溫度要求在220℃左右。
注塑模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對(duì)成型效率和制件的質(zhì)量影響很大,一般注入模具的塑料熔體的溫度為200～300℃,而塑件固化后從模具中取出的溫度為60～80℃以下。為了調(diào)節(jié)型腔的溫度,需在模具內(nèi)開設(shè)冷卻水通道,通過(guò)模溫調(diào)節(jié)機(jī)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。
3 模具型芯的CAM數(shù)控編程加工
浴霸面罩的模具型芯由于具有復(fù)雜曲面,因此其設(shè)計(jì)和加工非常困難。運(yùn)用 Pro/E、MasterCAM 等*的 CAD/CAM 軟件*行產(chǎn)品的3D 圖形設(shè)計(jì),然后根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu),確定模具型腔、分模面,生成模具型腔實(shí)體圖、工程圖,晟后根據(jù)模具型腔的特點(diǎn),擬定數(shù)控加工工藝,輸入加工參數(shù),生成刀具路徑,生成加工程序并輸送到數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化加工它使復(fù)雜模具型芯的生產(chǎn)簡(jiǎn)化為單個(gè)機(jī)械零件的數(shù)控生產(chǎn),全部模具設(shè)計(jì)和數(shù)控加工編程過(guò)程都可以借助CAD/CAM 軟件在電腦上完成,并進(jìn)行模擬仿真加工,大大提高了模具型腔、型芯的加工精度和生產(chǎn)效率。
首先利用Pro/ENGINEER 軟件繪制出該復(fù)雜零件的三維圖。再利用Pro/ENGI-NEER 的模具型腔模塊進(jìn)行模具組件的設(shè)計(jì),包括收縮率的設(shè)置、毛坯工件的設(shè)計(jì)、分型面的設(shè)置等,可以很方便的生成零件的上模及下模,后利用Mastercam 軟件對(duì)生成的上、下模進(jìn)行數(shù)控加工。
浴霸面罩上模加工主要包括加工坯料、
對(duì)刀點(diǎn)的確定,規(guī)劃曲面挖槽粗加工刀具路徑、 規(guī)劃曲面等高外形精加工刀具路徑、 規(guī)劃曲面平行精加工刀具路徑等內(nèi)容。
在規(guī)劃浴霸面罩上模加工刀具路徑前,先確定加工幾何圖形所需要的坯料尺寸及加工邊界,并將圖形的高點(diǎn)移到系統(tǒng)坐標(biāo)原點(diǎn),便于加工時(shí)以圖形中心對(duì)刀。
規(guī)劃浴霸面罩上模曲面挖槽粗加工刀具路徑,目的是粗切除大部分的工件材料。內(nèi)容主要包括加工刀具的選擇、刀具參數(shù)的設(shè)置和加工參數(shù)(包括安全高度、下刀位置、下刀方式、切削方式和切削量等)的設(shè)置。
利用Mastercam 系統(tǒng)提供的實(shí)體加工模擬功能,對(duì)工件進(jìn)行實(shí)體粗加工模擬,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)曲面挖槽粗加工中存在的問題,以便對(duì)不合理的粗加工參數(shù)加以改進(jìn)。
規(guī)劃浴霸面罩上模曲面等高外形精加工刀具路徑,主要針對(duì)較陡曲面的余留殘料進(jìn)行精加工。
規(guī)劃曲面平行精加工刀具路徑,將對(duì)較平坦處的曲面進(jìn)行精加工。
利用Mastercam系統(tǒng)得Post后處理功能,可自動(dòng)生成加工浴霸面罩上模所需的NC 代碼,就可在數(shù)控機(jī)床上直接進(jìn)行上模加工。下模加工過(guò)程與上模相似,故在此省略。
4 結(jié)語(yǔ)
用Pro/E、MasterCAM 等*的CAD／ CAM 軟件,對(duì)產(chǎn)品*行 3D 實(shí)體圖的設(shè)計(jì),然后根據(jù)塑件合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu),繪制模具零部件的3D實(shí)體圖,擬定數(shù)控加工工藝,編寫加工程序,生成刀具路徑,輸送到數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化加工,后進(jìn)行模具裝配、試模等,這些加工步驟是現(xiàn)代化摸具生產(chǎn)的過(guò)程和發(fā)展趨勢(shì),它改變了傳統(tǒng)的模具制造手段,有效地縮短了模具制造周期,大大提高了模具的質(zhì)量、精度和生產(chǎn)效率。
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