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1、防塵圈注塑模具設計
1材料選擇
防塵圈主要用來防止外部的粉塵、雜質以及其他顆粒物等進入液壓缸或氣壓缸內部,污染內部壓力介質,進而加速桿密封、活塞密封的磨損,嚴重影響密封件以及其他元器件的使用壽命和使用效果。防塵圈在密封系統(tǒng)中雖然不直接起密封作用,但是直接影響起密封作用的活塞封、桿密封等,因此防塵圈在往復密封系統(tǒng)中屬于重要且不可或缺的組成部分。相對于活塞密封、桿密封在壓力介質條件下需要密封材料具有卓越的抗撕裂、抗擠出、抗磨損、耐介質等性能,防塵圈對材料性能要求相對較低,可選擇性能、價格適中的材料。
2注塑制品結構
防塵圈分為骨架防塵圈、純膠防塵圈,純膠防塵圈又有多種不同基本結構,如果加上
2、細節(jié)結構的差異會衍生出更多種類的防塵圈結構。為一種常規(guī)防塵圈的三維半剖視圖,該結構是一種最基本的防塵圈結構,在各類液壓、氣壓往復缸中廣泛應用。下文將對該結構防塵圈的模具設計進行論述。
3模架結構
根據注塑機的導向桿之間的距離確定模架的最大輪廓尺寸,模架的其他尺寸采用GB/T12556.1-1990的標準系列尺寸。同時參考注塑產品的尺寸,模架設計成一模兩腔的結構。
4模具設計
產品結構、模架結構確定以后,接下來主要考慮模具結構的設計。本文作者從不同的考慮因素出發(fā),設計了3種不同的模具結構。
4.1優(yōu)先考慮外觀的模具設計方案
為了保證最終產品良好的外觀,應避免產品注口膠料殘留以及注口周
3、圍出現(xiàn)不良的外觀。該模具在高度方向上的配合面1、2、3的配合關系是影響產品外觀的重要因素,在設計配合尺寸時,優(yōu)先保證配合面2為壓緊配合,而配合面1、3采用間隙配合。該配合關系可保證防塵圈唇口部位一次性完美成型,避免出現(xiàn)飛邊的現(xiàn)象,唇口部位無須修邊。同時將注口偏移產品一段距離,模具型腔截面比最終產品截面多出一個凸臺,注口膠料留在該凸臺上。流道采用了相對較大截面尺寸,降低了對注塑工藝參數的要求,可以在相對較寬的注射壓力和注射速度范圍內完成注塑。需要二次加工把防塵圈根部多余的部分切除,并在根部外圓倒角,最終獲得的成品與防塵圈一致。
4.2材料高利用率的模具設計方案
對于外觀要求不高的產品,可采用
4、點注方式將注口留在制品非關鍵表面,減少或避免后續(xù)的修邊工作,同時有效提高材料的利用率。為驗證點注形式的模具結構是否可行,結合材料性能數據和流道結構尺寸進行了模流分析。只有內圓有一道密封唇抱緊活塞桿,外圓一般為豎直面,部分品牌的常規(guī)結構防塵圈外圓與溝槽甚至為間隙配合,這樣防塵圈僅僅是在內圓配合面起到了阻止外部灰塵、雜質、顆粒物通過的作用,而在防塵圈外圓與溝槽的配合面無法起到有效的防塵作用。為有效避免常規(guī)結構防塵圈的上述方面的缺陷,整個防塵圈內、外圓均有一道密封唇口,內圓唇口與活塞桿構成過盈配合,外圓唇口與溝槽同樣構成過盈配合,該結構在在內、外圓兩個配合面均可起到良好的防塵效果,相對常規(guī)結構的防塵圈,該結構的防塵圈更適合在惡劣的工況下工作。
5結束語
介紹3種不同結構的防塵圈注塑模具的設計思路及須考慮的關鍵點,對于點注的方式,運用模流分析方法驗證該注塑方式的可行性,并通過生產試制驗證了設計思路的正確性以及點注、免修邊注塑工藝的可行性。本文的模具設計思路對于其他注塑制品模具的設計,尤其是考慮節(jié)約材料,減少后續(xù)修邊工序的模具設計具有一定的參考和借鑒意義。