毕业答辩PPT课件-电池后盖注塑模设计

电池后盖的模流分析及注塑模设计电池后盖的模流分析及注塑模设计导师：导师：答辨人：答辨人：专业：专业：08材料成型及其控制工程材料成型及其控制工程电池后盖的模流分析及注塑模设计导师：一、塑件n制件要求：表面色泽均匀，制件成型制件要求：表面色泽均匀，制件成型后不能有明显色差、缩痕、熔接痕、后不能有明显色差、缩痕、熔接痕、污点、银丝等缺陷。污点、银丝等缺陷。n零件名称：电池后盖零件名称：电池后盖n批量：批量：50万次万次n材料：材料：ABS一、塑件制件要求：表面色泽均匀，制件成型后不能有明显色差、缩2二、总体方案设计 本课题是对电池后盖进行模流分析及模具设计。模具本课题是对电池后盖进行模流分析及模具设计。模具中要考虑年产量、工厂的设备及塑件的精度要求，选择一中要考虑年产量、工厂的设备及塑件的精度要求，选择一模四腔结构模四腔结构，注塑机选择，注塑机选择XS-ZS-22XS-ZS-22的卧式注射机的卧式注射机。以制品。以制品的下表面为分型面的下表面为分型面,主流道采用带主流道采用带Z Z形头拉料杆的冷料穴，形头拉料杆的冷料穴，便于主流道凝料和塑件推出。分流道平衡对称式结构保证便于主流道凝料和塑件推出。分流道平衡对称式结构保证熔融塑料均匀充满各个型腔料口。导向定位机构采用导柱熔融塑料均匀充满各个型腔料口。导向定位机构采用导柱导套配合。顶出机构采用推杆导套配合。顶出机构采用推杆和斜顶杆和斜顶杆一次脱出机构。冷一次脱出机构。冷却水道采用直线式分布，冷却均匀、快速。却水道采用直线式分布，冷却均匀、快速。二、总体方案设计 本课题是对电池后盖进行模流分析及模具3三、模流分析1.1.最佳浇口位置分析及浇注系统方案比较最佳浇口位置分析及浇注系统方案比较 如右图所示，蓝色区域为最佳浇口位置，因电池上如右图所示，蓝色区域为最佳浇口位置，因电池上表面精度要求较高，所以浇口不能选择上表面。下表面精度要求较高，所以浇口不能选择上表面。下图所图所示示为不同浇口位置的浇注系统分析比较。为不同浇口位置的浇注系统分析比较。方案方案 深蓝色区域的潜伏式浇口深蓝色区域的潜伏式浇口 方案方案 淡蓝色区域的侧浇口淡蓝色区域的侧浇口 方案方案 绿色区域的侧浇口绿色区域的侧浇口 根据根据moldflowmoldflow中的填充及保压结果，可知方案中的填充及保压结果，可知方案 的充填时间最短，为的充填时间最短，为0.7772s0.7772s；气穴；气穴和熔接痕也相对较少；充填时的最大锁模力为最小，和熔接痕也相对较少；充填时的最大锁模力为最小，9.88929.8892；体积收缩率也较小，为；体积收缩率也较小，为6.479%6.479%。综合考虑模具的制造难易，本设计采用方案。综合考虑模具的制造难易，本设计采用方案，长边方向的，长边方向的侧浇口冷流道。侧浇口冷流道。三、模流分析1.最佳浇口位置分析及浇注系统方案比较方案深蓝42 2、冷却系统方案分析比较、冷却系统方案分析比较 根据塑件的形状特点，根据塑件的形状特点，水道采用直线式，水道采用直线式，有三种冷却方案有三种冷却方案设计设计，如右图所示，如右图所示。方案一：采用方案一：采用16根冷却水管根冷却水管，8个冷却液入口；个冷却液入口；方案二：采用方案二：采用32根冷却水管，根冷却水管，8个冷却液入口；个冷却液入口；方案三：采用方案三：采用32根冷却水管，根冷却水管，16个冷却液入口。个冷却液入口。moldflow分析结果中，成型冷却时间和回路管壁温度分析结果中，成型冷却时间和回路管壁温度相差不大，而在翘曲量分析中，方案一和方案三的最大翘曲相差不大，而在翘曲量分析中，方案一和方案三的最大翘曲量为量为0.2195mm和和0.2197mm，方案二为，方案二为 5.773.所以方案一所以方案一和方案三的设计比较合理。和方案三的设计比较合理。综合考虑到加工的难易和产品的经济性，我们选择方案综合考虑到加工的难易和产品的经济性，我们选择方案一对塑件进行冷却。一对塑件进行冷却。方案一方案一方案二方案二方案三方案三2、冷却系统方案分析比较方案一方案二方案三5四、浇注系统设计 浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。根据浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。根据前面前面moldflowmoldflow分析结果，选择长边方向的侧浇口冷流道。分析结果，选择长边方向的侧浇口冷流道。1.1.主流道设计主流道设计 根据选用的根据选用的XS-ZS-22XS-ZS-22型号注射机的相关尺寸得，主流道尺寸如图所型号注射机的相关尺寸得，主流道尺寸如图所示。示。2.2.分流道设计分流道设计 分流道是主流道与浇口之间的通道，开设在分流道是主流道与浇口之间的通道，开设在B B板和板和A A板之间。采用板之间。采用圆形流道，直径为圆形流道，直径为6mm6mm。3.3.浇口设计浇口设计 该模具采用矩形测浇口，浇口开在定模部分。浇口设计如图所示该模具采用矩形测浇口，浇口开在定模部分。浇口设计如图所示进料口尺寸：长进料口尺寸：长L=2mmL=2mm，宽，宽M=1mmM=1mm，厚度，厚度t=0.3mmt=0.3mm。4.4.冷料穴冷料穴 主流道冷料穴设计成带有拉料杆的冷料井，底部由一根拉料杆组主流道冷料穴设计成带有拉料杆的冷料井，底部由一根拉料杆组成，拉料杆装于推杆固定板上，与推杆脱模机构连用。如图所示。成，拉料杆装于推杆固定板上，与推杆脱模机构连用。如图所示。主流道尺寸主流道尺寸浇口设计浇口设计冷料井冷料井四、浇注系统设计 浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和6五、模具结构和分型面的设计1.1.型腔数量及排列方式确定型腔数量及排列方式确定 型腔数越多时，精度也相对地降低。由于本电池后盖型腔数越多时，精度也相对地降低。由于本电池后盖精度要求一般，采用一模四腔。排列方式如右图所示。精度要求一般，采用一模四腔。排列方式如右图所示。2.2.分型面设计分型面设计 对于此塑料件，外观质量要求比较高，并为防止在塑件外表面出现飞边而影响对于此塑料件，外观质量要求比较高，并为防止在塑件外表面出现飞边而影响外观质量外观质量,分型面只能沿塑件边缘轮廓设置分型面只能沿塑件边缘轮廓设置,采用动模框与定模框对接形成与塑件采用动模框与定模框对接形成与塑件轮廓曲线相一致的分型面形式。其形状如下图所示。轮廓曲线相一致的分型面形式。其形状如下图所示。型腔排列方式型腔排列方式五、模具结构和分型面的设计1.型腔数量及排列方式确定2.分型7六、成型零部件的设计 成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各种成形杆等。种成形杆等。1.凹模（型腔）的结构设计凹模（型腔）的结构设计 型腔尺寸设计通过计算，如下图所示。型腔尺寸设计通过计算，如下图所示。凹模凹模凹模凹模二二维图维图六、成型零部件的设计 成型零件的结构设计主要是指构成82.2.型芯的结构设计型芯的结构设计 2.1 2.1主型芯的结构设计主型芯的结构设计:型腔尺寸设计通过计算，如下图所示。型腔尺寸设计通过计算，如下图所示。2.22.2小型芯的结构设计小型芯的结构设计:从塑件零件图可以看出，塑件外表面设有凹槽，所以需要在从塑件零件图可以看出，塑件外表面设有凹槽，所以需要在凹模上开设小型芯，尺寸如下图所示。凹模上开设小型芯，尺寸如下图所示。主型芯主型芯主型芯主型芯二二维图维图柱块小型芯柱块小型芯长方体小型芯长方体小型芯2.型芯的结构设计主型芯主型芯二维图柱块小型芯长方体小型芯9七、导向机构的设计 该模具采用该模具采用4 4根等直径导柱对称布置根等直径导柱对称布置，导柱安装在定模板上，导套安装在动模板上。，导柱安装在定模板上，导套安装在动模板上。采用带头导柱采用带头导柱和带头导套和带头导套，加油槽，加油槽。导柱、导套的直径分别为。导柱、导套的直径分别为2020和和3030。导柱与导套。导柱与导套的配用形式要根据模具的结构及生产要求而定，该模具采用的配合形式如下图的配用形式要根据模具的结构及生产要求而定，该模具采用的配合形式如下图5656所示。所示。导柱导套的配合导柱导套的配合七、导向机构的设计导柱导套的配合10八、冷却系统的设计 冷却系统的方案选择根据前面冷却系统的方案选择根据前面moldflowmoldflow分析结果，选择方案一。分析结果，选择方案一。由于由于ABSABS的黏度低、流动性好，成型工艺要求模具温度都不太高，所以采用的黏度低、流动性好，成型工艺要求模具温度都不太高，所以采用水对模具进行冷却。水对模具进行冷却。冷却水孔的直径冷却水孔的直径d=6mmd=6mm。具体布置如下图所示。具体布置如下图所示。主视图主视图侧视图侧视图八、冷却系统的设计 冷却系统的方案选择根据前面mold11九、顶出系统设计 根据塑件的形状特点，根据塑件的形状特点，模具型腔在定模部分，型模具型腔在定模部分，型芯芯在动模部分。其推出机构可采用在动模部分。其推出机构可采用推杆推出机构、推件板推出机构。推杆推出机构、推件板推出机构。由于分型面有台阶，为了便于加工，降低模具成本，我们采用推杆由于分型面有台阶，为了便于加工，降低模具成本，我们采用推杆和斜顶杆和斜顶杆推出机推出机构，推杆推出机构结构简单，推出平稳可靠，设立构，推杆推出机构结构简单，推出平稳可靠，设立3 32 2个推杆平衡布置，既达到了推出塑个推杆平衡布置，既达到了推出塑件的件的目目的，又降低了加工成本。的，又降低了加工成本。顶杆的组装方式和尺寸分别如下图所示。顶杆的组装方式和尺寸分别如下图所示。复位杆、顶杆组装方式复位杆、顶杆组装方式推杆推杆尺寸尺寸斜顶杆斜顶杆九、顶出系统设计 根据塑件的形状特点，模具型腔在定模12十、模架的选择 本套模具采用龙记大水口标准模架，型号为：本套模具采用龙记大水口标准模架，型号为：CI-2330-A30-B35CI-2330-A30-B35。模架图和模板各部。模架图和模板各部分结构分结构尺寸分别如下图所示：尺寸分别如下图所示：模架模架图图模板各部分主要结构尺寸模板各部分主要结构尺寸十、模架的选择 本套模具采用龙记大水口标准模架，型号为13十一、模具工作过程1.1.模具装配图模具装配图 模具装配三维图和二维图分别如图所示模具装配三维图和二维图分别如图所示。模具装配三维图模具装配三维图模具装配二维图模具装配二维图 1.1.定模座板定模座板2.2.定模板定模板3.3.型腔型腔4.4.导套导套5.5.导柱导柱6.6.型芯型芯7.7.动模板动模板8.8.复位杆复位杆9.9.螺钉螺钉10.10.垃圾钉垃圾钉11.11.动模座板动模座板12.12.顶针固定板顶针固定板13.13.推板推板14.14.顶针顶针15.15.斜顶杆斜顶杆16.16.紧固螺钉紧固螺钉17.17.动模水路动模水路18.18.定模水路定模水路19.19.塑件塑件20.20.定位环定位环21.21.定位环螺丝定位环螺丝22.22.浇口套浇口套23.23.流道流道2424紧固螺钉紧固螺钉2525拉料杆拉料杆2626斜顶耐磨块斜顶耐磨块2727销钉销钉2828限位块限位块2929斜顶座斜顶座.十一、模具工作过程1.模具装配图 模具装配三维图模具装142.2.模具工作原理模具工作原理：合模时，在导柱和导套的导向定位下，动模和定模闭合。型腔由定模板上的凹模与合模时，在导柱和导套的导向定位下，动模和定模闭合。型腔由定模板上的凹模与固定在动模板上的凸模组成，并由注塑机合模系统提供的锁模力锁紧。然后注射机开始固定在动模板上的凸模组成，并由注塑机合模系统提供的锁模力锁紧。然后注射机开始注射，塑料熔体经定模上的浇注系统进如型腔，待熔体充满型腔并经过保压、补缩和冷注射，塑料熔体经定模上的浇注系统进如型腔，待熔体充满型腔并经过保压、补缩和冷却定型后开模。开模时，注射机合模系统带动动模后退，模具从动模和定模分型面分却定型后开模。开模时，注射机合模系统带动动模后退，模具从动模和定模分型面分开，塑件包在凸模上随动模一起后退，同时拉料杆将浇注系统的主流道凝料从浇口套中开，塑件包在凸模上随动模一起后退，同时拉料杆将浇注系统的主流道凝料从浇口套中拉出。当动模移动一定距离后，注射机顶杆接触推板，推出机构开始动作，使推杆和拉拉出。当动模移动一定距离后，注射机顶杆接触推板，推出机构开始动作，使推杆和拉料杆分别将塑件及浇注系统凝料从凸模和冷料穴中推出，塑件与浇注系统凝料一起从模料杆分别将塑件及浇注系统凝料从凸模和冷料穴中推出，塑件与浇注系统凝料一起从模具中落下，至此完成一次注射过程。合模时，推出机构靠复位杆复位并准备下一次注射。具中落下，至此完成一次注射过程。合模时，推出机构靠复位杆复位并准备下一次注射。2.模具工作原理：15十二、结论 设计是为电池后壳注射成型而专门设计的。为了能达到质量好、效率高，本设计采用设计是为电池后壳注射成型而专门设计的。为了能达到质量好、效率高，本设计采用侧浇口及推板推杆一次脱模的方式进行设计。并且大多数零件都采用通用零件。侧浇口及推板推杆一次脱模的方式进行设计。并且大多数零件都采用通用零件。本次设计的电池后壳注射模，在设计时充分利用本次设计的电池后壳注射模，在设计时充分利用CADCAD、UGUG、MoldFlowMoldFlow等二维，三维绘等二维，三维绘图仿真软件，缩短了设计生产周期，大大提高了生产效率，降低了劳动强度，保证了质图仿真软件，缩短了设计生产周期，大大提高了生产效率，降低了劳动强度，保证了质量，从而降低了模具的生产成本。量，从而降低了模具的生产成本。本次设计的模具尚存在设计上的不足，还有待加以完善和修改。本次设计的模具尚存在设计上的不足，还有待加以完善和修改。十二、结论 设计是为电池后壳注射成型而专门设计的。为了能达16十三、经济性分析报告做成该模具所需要的具体费用如下所示做成该模具所需要的具体费用如下所示：n材料费总计：材料费总计：41844184元元n配件费总计：配件费总计：136136元元n加工费总计：加工费总计：1258812588元元n试模费总额试模费总额：20002000元元n维修费总额维修费总额：10001000元元 n其他零件费用其他零件费用：300300元元n总造价为：约为总造价为：约为2000020000元人民币。元人民币。n该模具生产出的产品单个利润该模具生产出的产品单个利润0.40.4元元,生产生产20020000000000件件,可获利可获利808000000000元元。十三、经济性分析报告做成该模具所需要的具体费用如下所示：17谢谢！谢谢！谢谢！18