王加偉

摘 要：汽車控制面板的旋鈕開關(guān)屬于人機(jī)交互界面重要的操作零件，為了生產(chǎn)成本較低和實(shí)用性比較強(qiáng)的旋鈕開關(guān)，在分析旋鈕開關(guān)注塑件結(jié)構(gòu)的情況下利用Pro/E軟件對該旋鈕注塑模具實(shí)施整體設(shè)計(jì)處理，在選擇汽車控制面板旋鈕開關(guān)和關(guān)注注塑模具設(shè)計(jì)計(jì)算的情況下，并應(yīng)用Moldflow軟件對塑件成型過程模擬，有效得出更加合理緊湊的模具結(jié)構(gòu)，且動(dòng)作也比較穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)的汽車控制面板旋鈕成本低和適用性更強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：Moldflow軟件;汽車;控制面板;旋鈕開關(guān);注塑模具;設(shè)計(jì)

汽車控制面板的旋鈕開關(guān)屬于顯露在外部及與人接觸的注塑件，且在反復(fù)旋轉(zhuǎn)的情況下比較容易出現(xiàn)損傷，因此這一旋鈕也要具備更好的外觀質(zhì)量及相對較高的機(jī)械強(qiáng)度。汽車控制面板旋鈕開關(guān)結(jié)構(gòu)較簡單，為圓筒形的零件，其結(jié)果也比較典型，可以適用于不同的控制元件中，其研究也存在著更為廣泛的意義[1]。

1 Moldflow軟件

基于Moldflow軟件能夠使得注塑成型從制品設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)到注塑工藝的確定，完全在并行工程的基礎(chǔ)上具體實(shí)施，可以充分克服傳統(tǒng)串行設(shè)計(jì)存在的產(chǎn)品開發(fā)周期長這一缺點(diǎn)，在對比不同澆口位置和澆注系統(tǒng)等工藝條件下得到的模擬分析結(jié)果的時(shí)候，得到最佳設(shè)計(jì)方案。Moldflow優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)，使得試模次數(shù)更少，充分提高開模的成功率，使得注塑成型的工藝條件進(jìn)一步優(yōu)化，降低產(chǎn)品制造的相關(guān)成本，對新產(chǎn)品投放市場的周期縮短和提升生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都具有重要影響[2]。

2 注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 分型面的設(shè)計(jì)

汽車控制面板旋鈕開關(guān)注塑模具在進(jìn)行設(shè)計(jì)處理的時(shí)候，需要關(guān)注其中所包含著的每個(gè)注塑件分型面都包含著一個(gè)選擇或者多個(gè)選擇，在合理選擇分型面的時(shí)候，也要使頂桿能夠?qū)λ芗旰贸尚途哂兄匾?，在選擇分型面的時(shí)候需要注重分型面要選在注塑件外表面大的輪廓，使塑件在開模后留在動(dòng)模，注塑時(shí)分型面的痕跡不會(huì)對注塑模具外觀產(chǎn)生不利影響，在以上相關(guān)因素考慮的基礎(chǔ)上，在有效結(jié)合模具的外觀特點(diǎn)情況下，使得塑件能保留在動(dòng)模一側(cè)。

2.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

模具的澆注系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，能夠進(jìn)一步推動(dòng)塑料熔體保持有序平穩(wěn)地填充到型腔內(nèi)，其填充和凝固使其所產(chǎn)生的壓力可以分散到內(nèi)部不同部位中，因此，模具的主流道設(shè)計(jì)的過程中要更加關(guān)注和重視將其設(shè)計(jì)為可拆卸和可更換的澆口套，選擇優(yōu)質(zhì)鋼材減少動(dòng)模座板的更換次數(shù)，降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計(jì)的澆口套樣式如下圖2。

2.2.1 分流道處理

因?yàn)樾o為小型注塑件，在對定位圈和澆口套一體式及T8A材料等應(yīng)用的過程中，要求熱處理硬度達(dá)到為50HRC。分流道的截面形狀有圓形和梯形及矩形，圓形截面和半圓形截面加工分析的時(shí)候，明顯得出圓形截面加工成本更高。合模過程中遇到的困難也相對更大，在實(shí)施半圓形截面過程中，半圓截面多數(shù)要對一側(cè)模板加工，其操作便利化程度明顯會(huì)更高，熔料在流道中流動(dòng)會(huì)和模具接觸，使塑料冷凝和固化后出現(xiàn)絕熱的情況，熔料也就可以達(dá)到理想狀態(tài)，半圓形截面能夠充分滿足這一要求。同時(shí)分流道的排列方式主要包含著平衡式和非平衡式兩種，在設(shè)計(jì)的過程中需要促使其能夠設(shè)計(jì)為一模兩腔，在具體應(yīng)用平衡式布置方式的基礎(chǔ)上更大程度上地提升科學(xué)合理程度。

2.2.2 澆口類型

平衡式排列方式通常都會(huì)從主流道到每個(gè)型腔的分流道，且分流道需要有效和澆口的形狀及長度保持相等。而這一設(shè)計(jì)方式通常情況下都是在各型腔均衡進(jìn)料和補(bǔ)料礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，熔體在兩個(gè)型腔內(nèi)填充滿的基礎(chǔ)上推動(dòng)型腔壓力中心與注射機(jī)的中心重合，加工平衡式澆口的時(shí)候要確保一致。

澆口類型設(shè)計(jì)的時(shí)候，成型的注塑件澆口也要在分型面中得到更好的設(shè)計(jì)處理，且模具在開模過程中涉及到的注塑件和澆注系統(tǒng)的凝料也要能夠保留在動(dòng)模的同一側(cè)，這也使得側(cè)澆口的方式成為應(yīng)用最廣泛的形式。側(cè)澆口通常需要滿足多型腔注射模具的應(yīng)用需要，其更加適用于截面尺寸較小的注塑件，冷料穴功能顯著，不僅具有儲(chǔ)存前鋒冷料的作用，也能夠在模具開模的時(shí)候使得主流道的凝料可以有效從澆口套中拉出來，推動(dòng)其留在動(dòng)模一側(cè)的功能更為顯著。

2.3 成型零部件工作尺寸的計(jì)算

凹模的工作尺寸為包容尺寸，在模具制造的過程中容易受到凹模磨損問題的影響而出現(xiàn)包容尺寸逐漸變大的情況，為了使得磨具的磨損具備較大的修正空間，也要在滿足模具裝配的需要的時(shí)候注重在模具設(shè)計(jì)的過程中，其包容尺寸也要選擇下限尺寸，尺寸公差要選擇上偏差，凹模徑向尺寸（Lm）根據(jù)公式計(jì)算：

式中為塑件外形公稱的尺度，k則是指塑料的平均收縮率，是塑件尺寸公差，為模具制造公差，為1/3-1/6。

凹模軸向尺寸（Hm）根據(jù)公式計(jì)算：

式中Hm為塑件高度方向的公稱尺寸。

3 結(jié)束語

在對Moldflow軟件運(yùn)用下的汽車控制面板旋鈕開關(guān)注塑模具設(shè)計(jì)研究分析的時(shí)候，根據(jù)軟件系統(tǒng)和相關(guān)公式實(shí)施整體二維裝配圖及各零件二維圖繪制處理，Moldflow軟件構(gòu)建三維實(shí)體，利用Moldflow軟件實(shí)施主流道定位圈和澆口套一體式的方式設(shè)計(jì)處理，在Moldflow軟件下澆口部位選取側(cè)澆口，根據(jù)Moldflow軟件和實(shí)際情況實(shí)施科學(xué)合理的熔體模擬處理，同時(shí)在流動(dòng)及冷卻和翹曲分析等方面進(jìn)一步改變汽車控制面板結(jié)構(gòu)，防止缺陷問題嚴(yán)重的情況下影響模具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確程度，避免Moldflow軟件支撐下仍然出現(xiàn)物料在流道中出現(xiàn)滯留的現(xiàn)象，推動(dòng)物料在流出的時(shí)候可以比較順暢。注塑模具有的結(jié)構(gòu)也會(huì)比較簡單緊湊，其動(dòng)作具有穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)的相關(guān)要求及具體標(biāo)準(zhǔn)，使得汽車控制面板旋鈕開關(guān)的質(zhì)量有效滿足設(shè)計(jì)時(shí)相關(guān)要求，對回轉(zhuǎn)體類注塑件的模具設(shè)計(jì)方面也具有比較重要的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)支撐和必要借鑒[3-5]。

參考文獻(xiàn)：

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