三是模具结构分析。
车前大灯反射镜为左右镜像件,型腔数为1+1,模具采用冷流道浇注系统。塑料零件内外侧无倒扣,无侧向抽芯机构。模具尺寸为700×500×568(毫米),总重量约1吨,属于中型注塑模具。详情见图2-图4。
图2汽车前照灯反射镜注塑模具结构图1。
图3汽车头灯反射镜注塑模具结构图2。
图4汽车前照灯反射镜注塑模具结构图3。
1.面板;2.保温板;3.A板;4.锁定模块;5.压线块;6.B板;7.方铁;8.推杆固定板;9.推杆底板;10.底板;11.定位圈;12.机嘴;13.感温针;14.推管针;15.支撑柱;16.推管;17.垃圾钉;18.加热管;19.导柱;20.承压板;21.接线盒保护块;22.导套;23.推杆;24.限位块;25.拉复位;26.快速复位;27.动模镶件;28.复位杆;29.推管套;30.推管针;31.推杆导套;32.推杆板导柱;33.推管针压块;333.推管针压块;
图2、图3、图4是汽车前照灯反射镜的模具结构图。其基本结构与热塑性注射成型相似,但与后者相比,具有以下典型区别和特征
(1)倒模。
这里所说的模具倒置不是倒置模具。一般来说,模具型腔设置在固定模具中,型芯设置在移动模具中。由于反射镜塑料芯是多曲面反射和聚光工作面,需要低粗糙度,绝对不能设置推杆等顶出装置,因此模具必须倒置,即凸出型芯(反射镜工作面)设置在固定模具中,凹入型腔设置在移动模具中。
(2)模具需要加热管加热,温度控制严格。
BMC材料的注射成形技术与普通热塑性注射成形技术完全不同,注射成形机的筒部分需要用专用冷冻机的冰水冷却,模具型腔型芯需要电加热。
定动模具所需电热管的总功率W可以用以下公式计算:
W=Gcp/3600yt(Tm-To)。
模具定动模的总重量,kg。
Cp:模具材料比热容量,kj/(kg.°C)
模具成型所需的温度:°C。
室温:°C。
y:取0.3-0.5加热器效率。
t:加热时间,h。
通常使用的电热管直径为15.8mm,可快速提高模具温度。按经验模具加热功率可按(40-50)W/kg计算所需电热管功率。塑料成型面与电热管的距离为40-50mm,两个电热管之间的距离为80-100mm。为了提高加热效率,定动模具的四面需要设计一个8mm厚的电木隔热板,由于电热管没有正负极,可以串联连接,但是每个温度控制器插座不能超过3.6KW。每组电热管的温度由一组热电偶控制,热电偶应位于本组电热管温度场的中心,腔有效接触,有利于温度的精确控制。
(3)模具流道系统需要温度控制。
由于热固性注型材料超过一定温度发生化学交联反应固化,固化的注射系统凝固材料不能回收,只能进行废弃物处理,因此采用无注射系统凝固材料的流道具有重要意义。因此,模具的浇口套需要用冷水冷却。为了减少注射过程中产生的过度剪切热,同时提高注射速度,使熔融的BMC材料在充满高温型腔之前进行硬化,一般在动模开设扇形分流通道,浇口厚度为2.0-2.5mm。
(4)模具分型面要求。
与热塑性塑料相比,BMC材料的粘度较低,分型面不允许有任何孔洞和凹坑,滑块锁块、压块等不允许设置在模仁处,否则会造成飞边清理困难。
(5)模腔排气应加强。
普通热塑性塑料成型是一个物理变化过程,热固性塑料的注射成型是一个化学反应过程,在发生化学反应时会产生大量的挥发性气体,这些气体对注射成型产生很大的阻力,塑料零件表面有气泡和材料不足,同时气体压缩产生高温烧焦塑料零件。因此,热固性注射成型模腔的排气尤为重要,一般模具分型面、定动模块底部设置耐高温密封圈,定型腔流末端采用抽真空克服成型缺陷,提高注射速度也很方便。
(6)塑料零件精度要求高。
灯光反射镜的配光要求极高,对模具反射面的粗糙度、加工和装配精度都有极高的要求。除模胚边锁和导柱定位外,还需设计模仁止口定位,确保模具三级定位可靠。镜面多面配光纹面积小,不能手工抛光,必须采用精密五轴高速CNC加工机床,主轴转速可达每分钟20000转以上。采用先进的CAM技术和特殊工具,选择合理的加工工艺,一次性加工。腔体精度要求为0.01-0.02毫米,腔体表面粗糙度为0.05-0.10微米。
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