作品名稱:電池盒注塑模具及其取模裝置設計
學校名稱:銀川能源學院
參賽隊伍:新創團隊
參賽學生:孫照凱 李磊 劉宏生
指導老師:曹鳳梅 張德
一.產品的實用性和經濟性
5號電池在日常生活中運用廣泛,多用于需要蓄電的兒童電動玩具、血壓計、手電筒等小型用電設備上,日常生活中發揮著不可替代的作用。為此我們運用UG10.0設計了一款可用于整體安裝在用電設備中或者是用于5號電池充電的電池盒注塑模具。塑料產品以其可塑性、流動性及低廉的價格和抗摔、耐用的優勢在日常生活用品中占據較大比例,而同時5號蓄電池在生產生活中使用范圍廣,所以團隊利用UG軟件設計的這款電池盒注塑模具,一方面可提高產品的加工效率,降低生產成本;另一方面實用、應用范圍廣,利用注塑模具還能大大提高塑件的精度;最后,設計了一款針對該注塑模具生產的取模裝置,提高了生產電池盒注塑模具的自動化生產效率。
二.產品加工過程數字化設計與計算機輔助制造
對于設計的這款產品來講,其注塑模具設計的難點在于型芯和型腔的結構設計、破孔的加工、開合模的配合精度選擇及塑件的冷卻及頂出等。該產品結構較復雜,采用了一模兩腔的方式,包括曲面、圓弧、凹面等。破孔較多,圓角較多且尺寸不統一,在設計模具時應充分考慮圓角以減少內應力,還要設計鑲件以滿足破孔的尺寸,降低型芯的復雜度,方便加工。由于該產品縱向較深,故必須在注塑過程中采取冷卻措施;排氣系統的設計則巧妙的利用間隙配合的間隙量排出,降低設計和加工難度;為了利于自動化生產,設計了頂出機構,在開模后由頂桿頂出工件,并設計了配套的生產的取出裝置,提高生產效率。
電池盒產品外形多曲面結構,利用傳統的加工方式加工,難度較大。團隊利用UG NX 10.0的數控加工模塊,對型芯和型腔的加工工藝進行了設計。這種設計思路不僅可視性強,還能仿真產品加工過程,便于糾錯和更正,同時自動生成加工程序,大大降低產品工藝設計成本和廢品率。
三.產品特色
第一:計算機輔助產品注塑模具設計,首先生產成本低,材料簡單,節省生產時間。而且,改變了傳統的方式,生產模具使用UG軟件實現三維空間模型設計,建模,創建分型面,型腔,型芯,頂桿,冷卻系統等整體結構緊密配合。模具設計的優點就是生產周期短,成本低。
第二:由于產品的結構精密小巧,滑塊加工難度較大,難以實現。我們使用小巧的頂桿配合鑲件特征進行設計。
第三:產品配套的取出裝置的設計,取出裝置的設計是我們的一次嘗試。由于注塑機的射出量和模具的大小的決定了要使用立式注塑機,立式注塑往往是一人操作一臺,這樣浪費勞動力,生產效率低,并且電池盒結構中具有破孔,取出困難,為此設計了由三臺電機驅動的機械式的配套取出裝置,替代人工,利于立式注塑機的機械化生產。
第四:注塑模具主要零件數字化生產。該產品零件加工可以采用數控仿真加工。零件的加工順序為在UG10.0中設計出型芯、型腔的三維模型,然后點擊加工—選擇毛坯—建立工件坐標系—創建刀具—刪除該節點—創建程序—創建對應的工序—選擇工序對應的子類型—導出程序。
在未來的模具設計在自動化的方要面更加的智能,可以根據具體的塑件自行地析各方面的因素,從而得出最佳的設計方案,可以自主選擇分型面、自主設計。