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LED镜片模具设计与型芯数控加工
, l0 ^% w8 O* `3 F李友余
7 c+ J! C% r" Z1 p) S' a+ `广东机电职业技术学院(广东广州510515) F1 n, O7 J" ?- ?+ b; W: n. u$ | ?
【摘要】以两个不同透明LED镜片的模具设计与制造为例,利用ug-Moldwizard与建模模 块联合进行模具的三维结构设计,创新地将同是透明但结构不一的塑件布局在一副模具 中,采用旋转浇口系统实现弹性高效生产;在UG/CAM环境下进行模具型芯的加工编程与 刀路仿真,得到一套基于IX;的注射模设计、制造一体化的完整方案,有效地提高了注射模 设计与制造的效率。
5 |2 ^, Q) T( y3 d, Z) z( s关键词: LED镜片;注射模;UG;设计与制造
' N- u% S/ P/ m9 s v8 R1 引言; K% U6 B: z: d d; ?0 K' j8 v
现代塑料模具设计与制造中,CAD计算机辅助 设计以(计算机辅助制造)是不可缺少的重要手段,不但能有效缩短模具开发周期,还能大大提高制 造、装配精度。零部件结构的合理设计,决定了模具 整体制造成本和零件后续的加工工艺,特别是成型零 件的加工"本文以两个结构不同的1^0镜片为例, 分析其独特的塑件信息,采用UG软件进行模具设计, 对模具型芯进行了数控加工工艺分析、刀路轨迹仿 真,从而提高模具制造生产效率,实现了模具CAD/CAM的一体化。
, P+ V; \6 m0 Y7 A+ j2 塑件结构与成型工艺分析
3 e; x8 \; B4 L 图1所示为拟进行模具设计的两个LED镜片A、B 塑件,塑件要求透明、无缩痕、无熔接痕等缺陷,属于结构精密、外观透明件,原料为聚碳酸酯(PC)。因为 属于配合件,所以要求尺寸精准,主要表面光滑无毛刺,无顶出痕迹。塑件六外形尺寸:57.1x53.2x6.9mm, 塑件B外形尺寸:
/ b4 t0 H. G& k% E+ _" V 该塑件尺寸要求精准,外观要求无顶出痕迹和熔 接痕,批量生产。根据PC塑料的物理特性、塑件的结 构特点等因素,巧妙采用“1+1”布局方式节约模具开 发和生产成本。塑件A侧浇口进浇和塑件B潜伏浇 口进浇能有效解决塑件表面瑕疵,设计成局部滑块侧 抽芯机构完成塑件B的单边0.4mm的侧凹,利用旋转浇口镶件结构方便根据生产计划需要选择那个模腔生产,脱模时推杆均匀作用于塑件A的外边缘、塑件B 的中间将塑件推出,最大程度地减少塑件顶出痕迹。 以上正是该模具的设计关键所在。
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3 模具结构设计方案
; n( q" {8 a$ B4 ~% W& b 作为模具上取出塑料件和浇注系统凝料的可分离的接触面,分型面的位置设计对塑料件的脱模和美观程度有直接影响。一般取塑料件外形最大轮廓处设计分型面,利用110获取塑件的最大轮廓线即可做出分型面,分型面位置如图2中白色线条所示。
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/ `6 O: K5 m( @' k% o3.1 浇注系统设计
/ w- f) s3 t/ i+ U9 E h* d 综合考虑本模具的“1+1”布局方式(见图3),结合 两个塑件的特色,针对平板类的塑件人选择避开中间 凸台的侧浇口(见图如),在四周开设排气槽,能够较好的充填减少熔接痕等表面瑕疵;针对圆柱形的塑件 8选择潜伏浇口(见图仙),底部开设推杆同时排气, 有效的满足整个塑件的充填和避免外边缘的痕迹。 ' u# _( H) g+ r1 d
为了更灵活的满足生产的需求,在主流道底部采用了转浇口系统(见图5),可以通过便捷的旋转镶件 (椭圆虚线内的半透明圆柱体),釆用定位珠(椭圆虚 线内的小圆柱体)卡住镶件的底孔即可实现分浇道的 切换,进而方便生产塑件A或者B。
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3.2 成型零件设计3 R! m' D( _1 Y/ _9 `
选定上述分型线并创建分型面,然后分型,对其进行移除参数、分割、抽取和布尔运算等,并在型腔分型面开设深度为0.02mm的排气槽。生成如图6所示的组合型芯、型腔及其镶件。 / v1 t9 k- ~. ?1 P( r! ]/ Z7 S
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