塑料电子表盖注塑模具设计【含CAD图纸、说明书、三维图纸】
二 应用计算机辅助工程在橡胶注射模具与冷流道系统设计和制造IMECE2007 学报2007 ASME 国际机械工程国会和博览会11 月 11 日- 15 日 2007 年,西雅图,华盛顿,美国IMECE2007-43851Supasit Rodkwan位于 Kasetsart 大学,位于泰国曼谷,是塑胶模具、工业生产和机械工程部门和技术部门的研究和发展学院Chana Raksiri位于 Kasetsart 大学,位于泰国曼谷,是塑胶模具、工业生产和机械工程部门和技术部门的研究和发展学院Rungtham Panyawipart位于 Kasetsart 大学,位于泰国曼谷,是塑胶模具、工业生产和机械工程部门和技术部门的研究和发展学院Kunnayut Eiamsa-ard位于 Kasetsart 大学,位于泰国曼谷,是塑胶模具、工业生产和机械工程部门和技术部门的研究和发展学院摘 要随着最近全球范围内对橡胶制品需求的增长,最新的技术被用来改进橡胶制品的制造技术的改进,以保证产品的质量、生产进度和生产成本。冷流道系统是一个可以帮助解决部分问题和节约材料。但是,由于缺乏能够预测橡胶注射成型过程中行为的数值工具。设计师仍然需要使用它们的经验和试错法来设计模具和冷流道系统。因此,在这次研究中,用一个由 SBR 材料制作的垫片模具作为案例研究,研究使用 CAE 和冷流道系统应用于橡胶注射成型过程的设计。实验和仿真吻合得很好,并且原料在实际中重量减少 12%,这样可带来产品成本的降低。最后,可以发现,使用 CAE 软件可以帮助模具设计师和制造商更好地了解注塑过程中橡胶的流动模式和行为,从而得到更好的质量。前 言目前,在全球范围内对橡胶产品的需求有显著增长。最新的计算机技术和先进的工程已经被用来提高这些产品的设计和制造。这可以带来更好的部分质量和减少生产准备时间和成本。冷流道系统的技术可以帮助节约原材料,冷流道系统的技术可以帮助节约原材料,尤其是对有长浇注和流道系统的带来大规模生产。然而,由于缺乏数值工具能够预测行为的橡胶注射成型过程中,运营商在运营中仍然需要运用自己的经验和试错法来设计和制造模具和冷流道系统。此外,尚未发现比较实证在该地区的使用计算机辅助工程的模具设计和制造(CAE)研究工作。因此,本文对 CAE,一个在橡胶注射过程使用实时分析和预测强大注射技术。冷流道系统是应用于模具的橡胶垫片用于橡胶注射过程所以可以达到有效成型和更好的零件的质量。材料和方法在这个工业研究性的工作,一个选择苯橡胶(SBR)的橡胶垫片的案例研究如图 1。型号 ES2700/250 的恩格尔模式 V 厄尔,能力 250 吨的注射机用于这项研究。这台机器尝试多样的不同的阶段流型、温度和注射时间调查。冷流道系统与十六个型腔与模具大小为 496546240 毫米,替代当前的热流道系统,如图2 所示,用于在橡胶产品制造工厂垫片生产线。冷流道系统设计能够有效地使用橡胶原料在流道系统的橡胶注射机,类似于在热塑性塑料注射成型机利用热流道系统。此外,可以减少部分的缺陷如空缺部分的橡胶部分,这个冷流道系统的原理如图 3 所示。 橡胶化合物的温度在流道系统调整到合适的低水平维持在未硫化的橡胶化合物阶段。模具的冷流道块温度(1)是由冷却系统(2)和一个隔热板(3),可以保护的热量加热在一个上模(4)可导致硫化过程,随后,橡胶是通过冷流道注射到冷流道喷嘴,随后,橡胶是通过冷流道喷嘴注射到冷流道(5)喷嘴和模具之间空气间隔来绝缘。最后,橡胶是注射进了模腔。图一:橡胶垫片图二:模具垫片与热流道系统 图三: 一个橡胶注塑模具冷流道系统从2可以发现为流动的控制方程的橡胶注射过程中:其中 是流体密度,V 是流体的体积其中 g 是单位质量, 是应力常量这里,cP 是恒压, 是体积膨胀系数,p 是压力和 k 是热导率在仿真设计中,计算机辅助设计(CAD)用于构造垫片部分几何形状,如图4,和 16 个模腔以及浇口及水口系统。然后,分析橡胶注塑过程,使用 3 d-SIGMA 橡胶注塑仿真软件,得到优化的电流流道系统设计。图四;一个垫圈 CAD 文件在橡胶注射成型仿真过程中,浇口尺寸是首先确定。使用初步模拟了流型图 5 中所示,可以发现,合适的矩形门尺寸是 0.500.705.00 毫米和每个对面的垫圈腔为 5.00 毫米。设计使得相等的流量通过每个门到每个垫圈腔如图6。然后,一个完整的模具与冷流道系统设计如图 7 能获得后续分析。注射过程中温度设置如图 8 所示。 此外,结果收集后稳态条件下 10 个周期注射过程。图 5。橡胶垫圈的流型。图 6。通过每一门的流量图 7。一个完整的模具和冷流道系统180 oC 180 oC 75 oC 75 oC 75 oC Upper mold Lower mold Cold runner block Barrel Cooling in Cooling out 100 oC 图 8。注塑工艺温度结果使用冷流道系统设计、垫片模具生产如图 9 和图 10 所示,分别比较的实际 测试和模拟工作在每个阶段行程距离 30 毫米到 38 毫米的产品形状的见表 1 - 4。可以看出 ,从模拟预测工作它与使用注射机生产的产品形状吻合很好。然而,在模具生产几由于何公差错误可以发生不匹配的形状。表一:比较在一个冲程距离 30 毫米的实际研究和模拟注塑产品的形状30 金属注射成型. of Stroke 表二:比较一个距离 32 毫米冲程实际研究和模拟注塑产品的形状在32 金属注射成型. of Stroke 表三:比较在一个距离 34 毫米冲程实际研究和模拟注塑产品的形状34 金属注射成型. of Stroke 表四。比较距离 38 毫米实实际研究和模拟注塑产品形状的。38 金属注射成型. of Stroke 此外,温度在一个特定的点上模具测量和模拟比较如表 5 所示。这种差异是因为在实际测量热损失。表五。比较实验研究和模拟注入温度。Simulation Injection Try Out 174.10 oC 140.60 oC 171.10 oC 143.10 oC 69.90 oC 71.20 oC 图 11 显示了橡胶空气在不同区域的部分接触时间。 】高数据在一个特定的区域可以参考大量可能发生的空气陷阱和缺填充。展示的位置在每个阶段的橡胶流的注入填充时间,如图 12。通过材料可以发现硫化橡胶的年龄,如图 13 所示。图 14 和图 15 显示模具的温度和冷流道喷嘴固化时间为 180 秒,从温度分布可以看到,冷流道系统可以使橡胶材料到未硫化的阶段时,流道系统,而超过 90%橡胶部分在每个型芯是充满的,如图 16。此外,使用模具和冷流道系统在这部作品中,实验表明,原始的橡胶材料在每个注射周期经验减少 12.42%注射重量比模具热流道系统。图 9。垫圈冷流道系统。图 10。一个垫片模具。图 11。空气接触时间和空气之间的橡胶。注射橡胶的最大填充时间图 12。在注射过程中填充时间。 图 13。部分橡胶的寿命。图 13。橡胶图 14。部分模具温度在 180 度 c 的固化时间。图 15。冷流道喷嘴温度 180 度 c 的固化时间。图 16。这个的橡胶固话在 180 度固化时间。结论在本研究中,利用 CAE 和冷流道系统应用于设计和制造的橡胶注射成型工艺与由 SBR 垫圈模具作为一个案例研究。实验和仿真结果相关和原材料的使用是在一个令人满意的数量减少会导致产品成本的降低。此外,利用 CAE 技术可以协助模具设计师和模具制造商更好地了解橡胶在注射过程一个流模式和行为,因此可以获得部分更好的质量。引用【1】.弹性体成型技术”Elastech 哈德逊,俄亥俄州,美国,2003。【2】.Kenedy,彼得,”流分析注塑模具”,Hanser 出版商,美国纽约,1995 年。
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