车灯长条柱形导光件高光无痕模具的设计
汽车模具:汽车前大灯模具设计
汽车模具:汽车前大灯模具设计汽车车灯主要是用做照明,可以说是汽车的眼睛,车灯是对所有汽车照明系统的统称。
汽车车灯外观要求高,几个重要零件都是透明件,电镀件等,可以说汽车外观要求最高的零件就是车灯,因而对模具设计与制造要求极高。
一般汽车的主要灯饰件就是前后大灯。
车灯不同的车系有不同的配置,同一车系依据高低配置也不尽相同。
组成汽车前后灯的主要零件有:左右透镜.左右装饰框.左右灯壳.左右反射镜等,汽车车灯的外观要求极为严格。
汽车前大灯组装效果如图1所示:△图1 汽车前大灯组装效果图△图2 汽车前大灯架构与效果图△图3 汽车后大灯架构与效果图△图4 汽车车灯主要零件图本文以汽车前大灯灯壳零件为例,详细介绍汽车灯壳注塑模具的设计要点与技术总结。
汽车灯壳零件如图7所示:△图7 汽车前大灯灯壳零件图1. 塑件外观要求与结构分析图7所示为某品牌汽车前大灯灯壳零件图,材料为PP+TD20,其中PP为灯壳外罩的基体,TD20是材料中加入20%的滑石粉,主要是提高灯壳外罩的刚性。
非外观件,属内部功能件。
塑件尺寸为:475.3*355.6*291.4mm。
塑件特点如下:1)非外观件,塑件外观面不允许有斑点,收缩凹陷.熔接痕.飞边等缺陷(外观缩痕要求不是很高);2)塑件为内部功能件,灯头孔.后盖孔等装配要求高;3)塑件外形复杂,塑件外侧面有6处倒扣,灯壳除了灯头孔非左右镜像外,其余特征都是左右镜像;4)塑件外侧面共有6处倒扣,需采用侧向抽芯结构;5)根据塑件特征,灯壳塑件有粘定模风险,塑件设计需预防粘定模。
2. 模具结构分析根据汽车灯壳的结构特点与外观要求,模具优先采用热流道注塑模结构。
经模流分析结果与技术讨论,最终采用2点开放式热流道直接进胶。
本模具S1,S2,S3,S4,S5,S6由于在塑件外侧,倒扣面积大,因此优先采用动模“斜导柱+滑块”的抽芯结构。
本模具最大外形尺寸为:1200*950*820(mm),总重量约8吨,属于大型注塑模具。
关于汽车前大灯透镜大型精密注塑模具设计研究
关于汽车前大灯透镜大型精密注塑模具设计研究摘要:汽车前大灯就相当于汽车的眼睛,不仅具有照明作用,而且还具有装饰的作用,所以在设计的时候,应当充分满足汽车前大灯透镜的特点以及外观需求。
因此,本文就着重对汽车前大灯透镜大型精密注塑模具设计展开了研究。
详细阐述了斜向侧抽芯机构、定距分型机构、温度控制系统以及脱模系统的设计关键,希望给汽车前大灯透镜模具设计带来积极的作用。
关键词:汽车前大灯透镜;大型精密注塑;模具设计汽车前大灯的主要作用就是照明,属于汽车非常重要的一部分。
汽车前大灯透镜也被叫做配光镜,就是汽车前大灯最外面的透明件,该透明件的表面属于A级曲面,并涂有超硬的涂层。
为保证汽车前大灯透镜的质量,在此重点研究了汽车前大灯透镜注塑模具的设计关键,以有效提高汽车前大灯透镜的质量,使前大灯透镜功能更强。
一、汽车前大灯透镜的结构在此以某名牌的汽车前大灯透镜为例,其右前大灯透镜的结构如图1所示,其左前大灯透镜结构和右前大灯透镜呈对称结构。
此透镜的材质是透明聚碳酸酯(PC),收缩率为 1.006。
此汽车前大灯透镜的特征要求主要包括四个,分别为:第一,颜色必须透明,外观面既不能存在斑点、浇口以及推杆等痕迹,又不能具有气泡、雾晕、收缩凹陷、熔接痕以及飞边等情况。
第二,空间曲面造型应当优美。
第三,精确度必须高,塑件总共具有三个倒扣,其中外侧面有两个倒扣、内侧面有一个倒扣。
第四,塑件的内表面应具有花纹,并且内外表面的曲面粗糙度应为Ra0.1μm。
图1 汽车右前大灯透镜图二、汽车前大灯透镜注塑模具的结构设计因为塑件是透明的,运用热流道能够有效减少塑件色差,增大透明度。
由于塑件的外观面不能存在浇口痕迹,所以应选用侧浇口的浇注系统。
因为汽车两个前大灯透镜是对称的结构,并且每个透镜具有三个倒扣,由此模具应有六个侧向抽芯机构,假设右前大灯透镜的倒扣分别为:S1、S2和S3;左前大灯透镜的倒扣分别为:S1′、S2′和S3′。
其中,S3与S3′位于动模一侧,其在脱模以前就需要完成侧向抽芯,由此在动模一侧应当多加一个分型面,这样模具就应实施两次分型,从而模架应当运用简化型的三板模模架,型号为:1012-GAI-A330-B350-C140-690。
高光无痕注塑模具的设计制造特点
高光无痕注塑模具的设计制造特点0.前言随着经济社会的不断发展,消费者对产品品质的要求也在不断提升当中。
如何提高注塑件外观表面的质量,解决注塑产品外表面熔接线(weld line)等造成的缺陷成为近些年来业内的一个技术热点。
自从日本公司首先成功发展出利用蒸汽加热和快速冷却技术实现模具无痕注塑以来,行业内的竞争者又相继开发出利用加压高温水加热技术,通过模具型腔内布设电发热丝以实现急热急冷,从而生产出拥有高光洁度产品表面的塑胶件,等等其它加热技术。
现在,笔者就以本公司制造的某几型产品为例,为大家介绍其中所涉及到的技术问题的解决。
RHCM(快速热循环注塑成型技术:Rapid Heat Cycle Molding)是运用动态模温控制技术,是一种高光洁度,无熔接痕的新型塑胶注塑成型工艺,其生产的塑件可直接进入产品装配阶段,提高了生产效率,减少或消除后续喷涂,降低因喷涂而造成的环境污染。
图片所示是表示采用RHCM工艺同传统注塑工艺之前的区别对比。
根据模具加热热量的来源不同,目前人们采用的加热方式主要包括:(1)电热层加热。
这种方式由于存在难以克服的缺陷,而在实际生产过程中非常鲜见。
(2)感应加热和邻近效应加热。
(3)辐射加热。
通常采用红外灯深入模具模板之前,以加热型腔,一般用于微型注塑。
(4)被动加热法。
通常是采用微波或激光来加热,其中若采用激光加热工艺,模具的型腔需要采用透明材料制造,以使激光束可以照到塑胶熔体上。
(5)接触加热法。
这种方式是由Mr.Stumpf and Mr.Schulte两位提出来的,这种方式一般适用于具有简单形状和高热传导率的薄壁产品。
具体内容请参考他们的著作:System for regulating mold temperature。
(6)高温气体加热。
以高温氮气为加热介质,在模具闭合后,将其快速定量地通过喷嘴和流道系统引入模具型腔内部。
由于气体的比热远小于模具钢的比热,高温气体带入的热量很快被模具钢吸收,型腔壁被快速加热,并且加热的区域通常仅限于表层深度0.1mm左右。
车灯长条柱形导光件高光无痕模具的设计
车灯长条柱形导光件高光无痕模具的设计发布时间:2022-10-12T07:09:02.548Z 来源:《科技新时代》2022年4月第7期作者:陈佳斌[导读] 车灯长条柱形导光件在生产制作过程中运用到了高光无痕模具陈佳斌广州导新模具注塑有限公司摘要:车灯长条柱形导光件在生产制作过程中运用到了高光无痕模具,它基于多点顺序开发注塑成型,是比较成熟的工艺模具,为汽车车灯灯具长条柱形导光件形成高光无痕模具模型。
本文中就探讨了这一模具的生产制作技术要求,并设计提出模具注塑成型方案。
关键词:车灯长条柱形导光件;高光无痕模具;技术要求;注塑成型;设计目前汽车车灯一般会采用LED新型绿色光源,其安全可靠且低能耗、响应快、体积小,是非常理想的汽车信号灯具。
但是,考虑到LED光源具有单向发光特征,就需要利用导光柱方法确保LED光源能够满足全方位照明要求,即扩大照明面积。
在这里,需要分析导光柱这一光学元件的表面光洁度以及体内介质,了解光学折射影响、反射性能以及反射效率。
一、关于高光无痕注塑成型高光无痕注塑成型技术是目前新兴的注塑技术,该技术对消除注塑件表面的熔接痕缺陷方面表现出色,可以保证注塑模型表面达到镜面效果,如此就能免除二次喷涂,节省成本。
在高光无痕注塑成型技术应用过程中,其技术核心就是模具本身,它可有效应用于汽车车灯灯具中,形成较为完善的长条柱形导光件注塑成型方案,同时也能做到直接NC加工成形[1]。
二、汽车车灯灯具产品的模具生产技术要求汽车车灯灯具产品中长条柱形导光件采用到了柱形导光条,它的材质一般为PMMA,灯具结构为对称结构。
该产品介质通透,且配光表现出色,没有明显翘曲变形,同时也无缩痕与接痕痕迹缺陷。
在研究LED点光源过程中,需要了解光源的折射、反射成光带变化,保证光量与效果表现突出。
一般来说,要在产品中设计齿形花纹并保证其齿高在0.5mm以上,同时齿距控制在1.00mm以上,光洁度则要保证在Ra≤0.1μm。
高光无痕注塑模具设计规范
高光无痕注塑模具设计规范高光无痕注塑模具设计制造规范一、高光无痕注塑的原理:1、模具成型对温度要求较高(一般为80°~130°左右),在注塑转入保压后改用冷却水,使模具降温至60°~70°度。
在较高的模温下保压成型有利于消除熔接痕、流痕、产品内应力等缺陷。
因此模具在工作时需进行加热处理,为了防止热量损失,一般都会在定模侧加树脂隔热板。
2、模腔表面极度光亮(一般为镜面2级或更高)。
高光模具生产出的产品能够直接用于装机,无需做任何表面处理。
因此它对模具钢材及塑胶材料的要求都很高。
3、热流道系统的热咀较多。
每个热咀必须带封针且有独立的气道,经过电磁阀及时间继电器等进行单独控制,实现分时进胶,从而达到控制甚至消除熔接痕的目的。
4、模具加热的方式一般有水蒸汽加热(见图1)和加热棒加热(见图2)两种。
水蒸汽加热方式是经过特定的模温机在注塑过程中经过模具通蒸汽,从而使模具快速升温;在注塑完后改一般温水(或者冰水)使模具快速降温。
加热棒加热方式是在注塑过程中经过在内模料里面加加热棒使模具快速升温;在注塑完成后经过内模料里面的运水(常温水或者冰水)或者叠层模料底部的铝材(铝材里面通运水)使模具温度快速降温。
(图1)(图2)二、模具材料(一)产品表面普通要求的模具材料可用NK80(日本大同);(二)高光要求的产品选用S136H(瑞典)、CEANA1(日立);(三)NK80可不用淬火处理;S136应在粗加工后淬火至52度;CEANA1号本身具备42度也不需要淬火处理(建议用此材料,因不影响后续加工或改动);(四)德国葛利兹品牌中也有不错的选择:CPM40\GEST80三、模具水道设计(一)水道采用5mm-6mm大小的孔;水嘴用1\8或3\8的牙(模具侧),另一侧用3\4英制螺纹;管件材料用不锈钢管;(二)水道一侧离产品面最近不低于5mm-6mm;水道平行产品面且均匀排布(原则中心距15mm分布,);热电偶应设计在两水道中间,深度在50mm左右;且每套模具的PT100是一配一的,保持它的精确度,埋在模具模仁内,与热流道的热电偶一样,用线连接到模具外侧,转接插座,PT100要有对应的插头与其对接。
浅谈高光无痕注塑模具及成型技术
浅谈高光无痕注塑模具及成型技术戳我进入社区:注塑和模具人的网上家园高光是典型的无痕注塑的突出体现,但不是无痕注塑的全部。
我们制作高光模具已经有几个年头了,主要是家电产品的外部装饰件,如前面板、装饰片等,但每次我们都遇到过同样的难题,即无法解决熔接痕、缩水痕等成型问题,这大大影响了产品的结构强度和欣赏品味。
1、技术原理我们对比传统的注塑成型工艺,来说明高光无痕注塑工艺的特点在传统的普通的注射成型加工中,将模具温度设低时,虽然可以减轻翘曲和缩痕、缩短成型周期,但容易产生熔接痕及料纹、光泽暗、表面粗糙等外观品质不良。
相反,将模具温度设高时,可以提高产品表面的外观品质,但容易产生翘曲、缩痕、尺寸不良等,同时延长了成型周期,提高了成本。
高光无痕注塑成型技术采用特殊的速冷速热温控设备,可以同时解决上述两种问题。
它利用蒸汽炉产生的蒸汽或者高温水和冷却水,通过快速的交换来控制一个成型周期内模具的温度,从而使上述两种方法的优势均得以发挥。
首先,注射前向模具通入高温水或蒸汽(如温度为150℃),使模具的温度达到超过树脂热变形的粘流温度,然后注射熔融树脂,这样汇料前端的料温就能够保持在粘流状态,就会形成没有汇线(熔接线)、表面品质良好的成型品。
熔融树脂注射完成后,便开始冷却工序。
用冷却水使模具温度迅速下降到树脂热变形的温度(如40℃)以下。
这样,可以通过加快树脂的固化速度,来缩短成型周期,解决翘曲、下陷等问题。
高光无痕注塑可消除产品表面溶接线、溶接痕、波纹及银丝纹,彻底解决塑料产品的表面缩水现象,并使产品表面光洁度达到镜面水平,几乎可以完全再现模具的表面状态,达到无痕的效果。
产品不需要喷涂的后续加工,有效降低成本,缩短交货时间。
此外,高光注塑还可解决加纤产品所产生的浮纤现象,从而使产品品质更加完美。
在薄壁成型中,在高温下注入熔融树脂有助于提高注塑流动性,降低注射压力,避免浇不足和困气等问题,提高产品质量与强度。
而且通过成型后的速冷,也可以降低收缩应力,使脱模变得容易。
高光无痕注塑技术
高光无痕注塑成型技术高光无痕注塑成型是近年来在注塑行业中快速发展的一种新型技术。
该技术采用高光泽的塑料材料,使用精密的高光模具,利用先进的模温控制系统实现动态的温度控制,以克服表面流痕和熔接痕等不良缺陷,使产品表面达到高光亮的无痕镜面效果,提高产品强度和质量;同时,速冷可大幅缩短注射周期,提高生产效率;产品无需后续的喷涂加工,保护环境的同时有效降低了成本,是一种绿色制造技术。
广泛应用于音响等视听电器的面板、平板电视、液晶显示器、洗衣机、空调、汽车内外饰件、车灯、光学仪器等家电、汽车、通讯、医疗等行业。
高光无痕注塑成型技术采用特殊的速冷速热温控设备,在注射时快速且均匀地把模具表面加热到指定的温度(达到甚至超过塑料的粘流态温度),使物料始终保持粘流态,几乎没有冻结层,这样就会形成没有熔接线、表面良好的成型品;而在冷却时能快速转换为急剧冷却来缩短成型周期,解决翘曲、缩水问题,这就是高光无痕注射成型的技术原理。
其控制过程如图1所示。
模貝急速加热〔如I2&T!>图1:高光注塑的控制过程高光无痕注塑的技术关键点在于模温控制系统、高光泽塑料材料和高光注塑模具三方面。
(1)先进的模温控制系统模温控制系统是高光注塑成型最关键的技术,其设备由高速制热装置、快速冷却装置、控制装置组成,并能够和注塑机信号互锁,实现闭环控制。
按加热方式不同,可分为蒸汽式、电热式、热水式、高油温式和感应加热式模温控制技术,而目前使用较多的是蒸汽式和电加热式两种温控技术:①蒸汽快速模温技术:简称蒸汽模,模具的加热通过高压蒸汽实现,模具表面最高温度达到160°C甚至更高。
冷却时快速转换成低温水对模具进行冷却。
该技术需要锅炉快速产生足够量的蒸汽,但由于生产过程中蒸汽不可循环利用,致使其运行成本较高。
在2005年韩国三星电子开始使用该技术生产LCD液晶平板电视外壳。
(可否不要?)②电加热的快速模温技术:典型的为韩国NADA公司的E-MOLD(ElectricityMold)技术。
高光无痕注塑模具设计要点和模具抛光保养,高光无痕注塑的原理是什么? ...
高光无痕注塑模具设计要点和模具抛光保养,高光无痕注塑的原理是什么? ...目前,绝大部分的家用电器外观零部件都是注塑成型得到的。
在注塑过程中,易出现熔接痕、气痕、变形等缺陷;高光无痕模具能够解决上述缺陷。
下面我们就一起来看看高光无痕注塑模具设计十大要素。
一高光无痕注塑的原理1.温度较高模具成型对温度要求较高(一般为80℃-130℃左右),在注塑转入保压后改用冷却水,使模具温度降至60-70℃。
较高的模温下保压成型有利于消除熔接线、流痕、产品内应力等缺陷。
因此模具在工作时需进行加热处理,为了防止热量损失,通常都会在定模侧加隔热板。
2.模腔表面极度光亮(一般为镜面2级或更高)高光模具生产出的产品可以直接用于装机(装配),无需做任何表面处理。
因此它对模具钢材及塑胶材料的要求都很高。
3.热流道系统的热喷咀较多每个热喷咀必须带封针且有独立的气道,通过电磁阀及时间继电器等进行单独控制,实现分时进胶,从而达到控制甚至消除熔接痕的目的,控制方式复杂。
4.加热方式模具加热的方式通常有水蒸气(热水)加热和电热棒(管)加热两种。
水蒸气(热水)加热方式是通过特定的温控机在注塑过程中给模具输入蒸气(热水),从而使模具快速升温;在注塑完后用冷水冷却模具,使模具快速降温。
电加热的方式与水加热温控机,在原理上是一样的,就是热源不一样,电加热是二次能源,水加热是三次能源,按原理来说电加热能源损耗少,利用率高、节能效益好。
使用方便、所以说:如果是平板(面)产品还是采用电加热方式实慧。
图:水蒸汽加热图:加热棒加热二模具材料1 .产品表面普通要求的模具材料可用:NK80(日本大同)等;2.高光要求材料选用:S136H(瑞典)、CEANA1(日本)等;3.NK80可不用淬火处理;S136H应在粗加工后淬火至52度;CEANA1本身具备42度也不需要淬火处理(建议用此钢材,因不影响后续加工或改动);4.德国葛利兹品牌中也有不错的选择:CPM40/GEST80图高光模具三模具水道设计1.水道孔径大小设计水道采用5-6mm大小的孔径;水嘴用1/8或3/8的牙(模具侧),另一侧用3/4英制螺纹(老式接法);管件材料用不锈钢管;现在我们改成一进一出,分流口最好是做在模具内,接口采用能径用DN25连接,这样热能损耗少,操作方便、接口方便。
车灯长条柱形导光件高光无痕模具的设计
0 前 言
当今 ,汽车行业 已经成为经济发展的支柱产
业 ,但是汽车带来的资源消耗和环境污染也越来 越严重n 。汽车车灯作为汽车重要 的部件之一 ,已 经不仅仅是一个 照明 、传递 信号的工具 ,更是汽
ED L 光源具有单 向发光 的特点 ,需要利用导光柱
的方法使 L E D光源实现全方位 照明四 。导光柱为
方案和模具结构的设计与选择 以确认保关键零部 件可以直接 N C 加工成形。
术D I 。由此 ,。 L E D作为一种新型 的绿色光源产品 ,
凭借可靠性 、低能耗 、响应快 、体积小便于设计
等优点 ,被广泛运用于汽车信号灯具及照明灯具 中 ,L E D车灯 已成为 汽车行业新宠问 。然而 由于
n di a t h a sg o o d p ( . pl I l a I a t i 0 I l n da a p p l i c a i t o nv a l u ei nt h em d  ̄t r y .
Ke ywo r d s :v e h i e l e l a mp; t i g h t g u i d e; BHC M ; mo u l d
L I Ko n g _ f u ,YU Ni . g 2 ,HUANG J - I N- x i a n g I ( 1 . D a t  ̄. a d c ( G u a n g z h o u ) I n j e c t i o n Mo u l dC o . ,L t d ,G u a n g z h o u 5 1 1 4 3 0 ,C h i n a ;2 . G u a n g d o n gMa c h i n e r yR e s e a r c h
l i g h t p a r t si n j e c i t o nmo l d i n g . T h et o o t hp a t t e r nf o r m i n g ie d o f t h ep  ̄n c t a d o p t st h ei m l n o  ̄. i c¥ 1 1 " u e t i l l  ̄, a n dma k e 8 u r ec a nd i r e c t l y
高光无痕注塑模具设计规范标准
高光无痕注塑模具设计制造规一、高光无痕注塑的原理:1、模具成型对温度要求较高(一般为80°~130°左右),在注塑转入保压后改用冷却水,使模具降温至60°~70°度。
在较高的模温下保压成型有利于消除熔接痕、流痕、产品应力等缺陷。
因此模具在工作时需进行加热处理,为了防止热量损失,通常都会在定模侧加树脂隔热板。
2、模腔表面极度光亮(一般为镜面2级或更高)。
高光模具生产出的产品可以直接用于装机,无需做任何表面处理。
因此它对模具钢材及塑胶材料的要求都很高。
3、热流道系统的热咀较多。
每个热咀必须带封针且有独立的气道,通过电磁阀及时间继电器等进行单独控制,实现分时进胶,从而达到控制甚至消除熔接痕的目的。
4、模具加热的方式通常有水蒸汽加热(见图1)和加热棒加热(见图2)两种。
水蒸汽加热方式是通过特定的模温机在注塑过程过模具通蒸汽,从而使模具快速升温;在注塑完后改通常温水(或者冰水)使模具快速降温。
加热棒加热方式是在注塑过程过在模料里面加加热棒使模具快速升温;在注塑完成后通过模料里面的运水(常温水或者冰水)或者叠层模料底部的铝材(铝材里面通运水)使模具温度快速降温。
(图1)(图2)二、模具材料(一)产品表面普通要求的模具材料可用NK80(日本);(二)高光要求的产品选用S136H(瑞典)、CEANA1(日立);(三)NK80可不用淬火处理;S136应在粗加工后淬火至52度;CEANA1号本身具备42度也不需要淬火处理(建议用此材料,因不影响后续加工或改动);(四)德国利兹品牌中也有不错的选择:CPM40\GEST80三、模具水道设计(一)水道采用5mm-6mm大小的孔;水嘴用1\8或3\8的牙(模具侧),另一侧用3\4英制螺纹;管件材料用不锈钢管;(二)水道一侧离产品面最近不低于5mm-6mm;水道平行产品面且均匀排布(原则中心距15mm分布,);热电偶应设计在两水道中间,深度在50mm左右;且每套模具的PT100是一配一的,保持它的精确度,埋在模具模仁,与热流道的热电偶一样,用线连接到模具外侧,转接插座,PT100要有对应的插头与其对接。
免喷涂注塑成型-高光无痕模具设计制造经验规范
1、高光急冷急热模采用高温蒸气,在模具上做均恒的加温通道,当注塑机合 模后吹入高温蒸气,把模具型腔温度提高到设定值(一般为80°~130°左右), 然后开始给模型注胶,在注塑机完成保压转入冷却后,开始注冷水,模温降到 (60°~70°度)后,开模,再向模具吹入空气把冷水吹走,完成整个注塑过程。
四、设计重点:隔热系统
1、模具定模镶芯或动模镶芯四面要做到掏空处理;模框与镶芯要有一定的间隙(视模具 材料的热膨胀系数,单面1mm)。防止模框膨胀,以减少模芯于模框的接触面,做到使 热能损耗最小化;模芯与模框的锁定采用斜契式或其它类似方式,前端采用隔热效果明 显的粉尘树脂或其它材料(如石棉板)。 2、模框与镶芯的详细结构,模框的冷却水非常重要,为防止模仁中的热能传至模框, 要在靠近导柱位臵,上下排布一圈运水。?? 3、导套运动部位尽可能采用石墨材料或者把导柱前端避空处理,配合处只要保证 25mm长度就足够了;
二、高光模温机设备厂家
高光模温机1 (宁波捷信特)
高光模温机2 (北京中拓)
三、高光 产品案例分享
AP31上饰板面板
材质:高光PC
钢材:型腔ASTM-VIP(斯堪纳),预硬HRC40-44
尺寸ห้องสมุดไป่ตู้239*409*78
型芯1.2738 (布德鲁斯),预硬HRC29-33
重量:165g
四、设计重点:产品分析要点 高光模具对产品结构要求很严格,越光亮的产品对光的折射效果越敏感,表面稍 有缺陷很快就会被发现,因此如何解决缩水问题是高光产品的首要问题。 一般PC或PC+ABS材料的产品筋位厚度不超过主体胶位厚度的0.5倍便不会缩水, 或者说缩水较小不易被发现,可忽略不计。但对高光产品而言,这样的要求远远不够, 还需将产品筋位的厚度减小到不超过主体胶位厚度的1/3,对于螺丝柱位还必须做火山 口式斜顶结构。
车灯光导设计简易步骤
车灯光导设计简易步骤尽管目前宝马、奥迪都已推出了激光光源在车灯上的应用,但现阶段LED光源在车灯上的应用依然是一个趋势和潮流。
下图为奥迪车灯头灯照片,其DRL设计采用光导技术。
本文将研究探讨LED光导设计,分析探讨导光条的导光特性和配光性能。
本光导条结构设计在CATIA软件完成,光学分析模拟选用ASAP软件。
CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。
作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分,它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品,并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。
ASAP™全称为Advanced System Analysis Program,即高级系统分析程序。
ASAP是由美国Breault Research Organization. Inc (BRO)公司开发的高级光学系统分析模拟软件。
ASAP提供给光学系统工程设计师无与匹敌的设计能力、广泛的应用性、快速的光追踪速度和准确度。
ASAP精确地预测在汽车车灯光学系统、生物光学系统、相干光学系统、屏幕展示系统、光学成像系统、光导管系统、照明系统及医学仪器设计中的全真表现。
本研究设计借由目前市面上改装车灯为载体,以雪佛兰科鲁兹前大灯做改装设计,将LED反射碗结构改为光导,图示为光导造型,右下图为反射式结构。
光导全长516mm,可视部分长度为456mm。
导光条设计需满足整个导光条视觉均匀性和符合法规配光性能两个基本要求(模具、散热等要求本文不做探讨)。
研究发现,导光条设计需考虑以下几个基本参数:齿距 S,齿高h,齿宽L,开始角α,结束角β,如下图所示。
通过调整上述参数,可使整个光导条具有视觉均匀性和满足配光法规。
本设计选用光源为OSRAM OSTAR LEUW D1W501,5chip,ultra white,模拟时光通量设为750LM。
光导条材料为PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),折射率为1.49。
高光无痕模具设计要点
高光无痕模具设计要点一、原理:1、模具成型对温度要求较高(一般为80°~130°左右),在注塑转入保压后改用冷却水,使模具降温至60°~70°度。
在较高的模温下保压成型有利于消除熔接痕、流痕、产品内应力等缺陷。
因此模具在工作时需进行加热处理,为了防止热量损失,通常都会在定模侧加树脂隔热板。
2、模腔表面极度光亮(一般为镜面2级或更高)。
高光模具生产出的产品可以直接用于装机,无需做任何表面处理。
因此它对模具钢材及塑胶材料的要求都很高。
3、热流道系统的热咀较多。
每个热咀必须带封针且有独立的气道,通过电磁阀及时间继电器等进行单独控制,实现分时进胶,从而达到控制甚至消除熔接痕的目的。
4、模具加热的方式通常有水蒸汽加热(见图1)和加热棒加热(见图2)两种。
水蒸汽加热方式是通过特定的模温机在注塑过程中通过模具通蒸汽,从而使模具快速升温;在注塑完后改通常温水(或者冰水)使模具快速降温。
加热棒加热方式是在注塑过程中通过在内模料里面加加热棒使模具快速升温;在注塑完成后通过内模料里面的运水(常温水或者冰水)或者叠层模料底部的铝材(铝材里面通运水)使模具温度快速降温。
(图1)(图2)二、模具材料(一)产品表面普通要求的模具材料可用NK80(日本大同);(二)高光要求的产品选用S136H(瑞典)、CEANA1(日立);(三)NK80可不用淬火处理;S136应在粗加工后淬火至52度;CEANA1号本身具备42度也不需要淬火处理(建议用此材料,因不影响后续加工或改动);(四)德国葛利兹品牌中也有不错的选择:CPM40\GEST80三、模具水道设计(一)水道采用5mm-6mm大小的孔;水嘴用1\8或3\8的牙(模具侧),另一侧用3\4英制螺纹;管件材料用不锈钢管;(二)水道一侧离产品面最近不低于5mm-6mm;水道平行产品面且均匀排布(原则中心距15mm分布,);热电偶应设计在两水道中间,深度在50mm左右;且每套模具的PT100是一配一的,保持它的精确度,埋在模具模仁内,与热流道的热电偶一样,用线连接到模具外侧,转接插座,PT100要有对应的插头与其对接。
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车灯长条柱形导光件高光无痕模具的设计
李孔富;余宁;黄金香
【摘要】研究开发多点顺序注塑成型工艺及模具,实现汽车灯具长条柱形导光件的高光无痕注射成型.产品中齿型花纹成型模具采用一体化镶嵌结构,确保可以直接使
用微径(<R0.1mm)刀具高精切削加工成形.方案科学、合理,取得具有显著的效果,
在产业上有良好的推广应用价值.
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2016(045)011
【总页数】4页(P5-8)
【关键词】汽车灯具;导光件;高光无痕注射成型;模具
【作者】李孔富;余宁;黄金香
【作者单位】广州导新模具注塑有限公司,广东广州 511430;广东省机械研究所,广东广州 510635;广州导新模具注塑有限公司,广东广州 511430
【正文语种】中文
【中图分类】TG76
当今,汽车行业已经成为经济发展的支柱产业,但是汽车带来的资源消耗和环境污染也越来越严重[1]。
汽车车灯作为汽车重要的部件之一,已经不仅仅是一个照明、传递信号的工具,更是汽车外观造型的重要组成部分[2],但车灯又是汽车的一个
用电大户,节能低碳化改造成了车灯业的一大趋势。
LED照明作为新一代的照明
技术以其节能、环保等独特优势得到人们越来越多的青睐。
在倡导“低碳节能”的
当今社会,各国政府及科学家也把目光重点投向LED照明这项绿色照明技术[3]。
由此,LED作为一种新型的绿色光源产品,凭借可靠性、低能耗、响应快、体积
小便于设计等优点,被广泛运用于汽车信号灯具及照明灯具中,LED车灯已成为
汽车行业新宠[4]。
然而由于LED光源具有单向发光的特点,需要利用导光柱的方法使LED光源实现全方位照明[5]。
导光柱为光学元件,其面轮廓度、表面光洁度以及体内介质一致性要求极高,否则会影响光学折射、反射性能和效率。
高光无痕注射成型(RHCM)技术是一种新兴的注射技术,能够消除塑件表面熔
接痕等缺陷,表面可以达到镜面效果,免去二次喷涂[6]。
在高光注塑中,技术核心在于模具。
本文研究开发一种汽车灯具长条柱形导光件的注塑成型方案和模具结构的设计与选择以确认保关键零部件可以直接NC加工成形。
汽车灯具长条柱形导光件(如图1)为柱形导光条,材质为PMMA,左右灯具对
称结构各一件。
柱形表面直径8 mm,总长度540 mm,要求产品介质均匀通透,配光合格,无明显地翘曲变形,无缩痕及熔接痕缺陷。
轴向面沿特定方向有一连续齿型光学花纹,使LED点光源从入射端透过长条柱体再沿齿形花纹折射、反射成
光带。
为确保光量和效果,产品齿形花纹(如图2)要求顶部圆角R≤0.075 mm,底部圆角r≤0.1 mm,齿高h=0.5 mm,齿宽B=2 mm,齿距P=1.08 mm,花
纹表面轮廓度±0.05 mm,光洁度Ra≤0.1 μm。
上述产品采用模具注塑成型时,需要研究解决两个关键技术问题:①细长形状产品的高光无痕注射成型;②微小齿形花纹结构镶件设计以确保可直接NC加工至精度要求。
由于产品体型细长,单点入料注塑成型难度极大,容易出现充填不满或高速高压注塑造成的收缩变形大、体内气穴多等问题。
普通的多点入料注塑有利于解决充满和变形问题,但产品往往会出现表面溶接线和溶接痕。
熔接痕和溶接线的形成是由两股或以上的融熔塑料在射出成型的填充过程中,融熔
塑料流的波形前端在模腔中相遇会合,如果模腔表面温度不足或流体遇合压力不足,便会造成合流端无法完全熔合,形成产品表面出现熔接痕和溶接线缺陷[7]。
虽然
可以通过提高熔料温度、增大保压压力和调整注塑工艺参数等方法进行改善,但实际改善效果有限。
这在光导产品是不允许的。
本文研究一种多点顺序注塑成型工艺。
其原理为,先从第一个注射嘴注射熔胶;当塑料流流经第二个注射嘴位置时,才开启第二个注射嘴注射;如此进行接力注塑,直到型腔完全被充满(如图3),这有利于协调工作压力、速度与温度的要求,解决融合、充满、保压控制、残余内应力变形等问题,实现产品的高光无痕注塑。
结合产品的结构,通过MoldFlow软件进行一系列模拟分析,如产品的最佳浇口
分析、产品的充填分析、型腔的压力分析、保压压力分析、缩痕分析、气穴分析、熔接痕分析、翘曲分析及冷却分析等(如图4),最终选择两点注射,并精确计算出两点开启的时间间隔。
为了精确控制浇口的开闭,采用针阀式热流道注塑系统(如图5)。
针阀式热嘴可以
控制热嘴打开和闭合的时间和顺序。
这对于有多个热嘴的产品,进行进胶平衡控制及熔接线位置的控制有着非常重要的作用。
本产品实际试模中,使用海天700T注塑机,料温230°C,采用两点分段顺序注塑,第一与第二热嘴之间开启间隔时间为3.5 s,总注射时间为5 s,冷却时间为60 s,开合模周期为85 s。
由此显著地消除传统注塑工艺产品表面的熔接痕和溶接线问题,实现了无痕注塑的目的,证明了本文注塑成型方案的可行性。
产品中一处连续齿型花纹带,是最重要的光学反光面,其质量是影响产品光学性能和效率的关键因素。
在模具结构设计中,选择何种结构来保证齿型花纹带的面形精度是模具设计中的难点也是关键点,这种类似复杂的型面一般采用分件镶嵌、分段镶嵌及一体化镶件形式,并运用特种加工成形技术完成其制造。
由于该齿型花纹面尺寸小、面轮廓精度
要求高,分件镶嵌法难以保证。
同时分段镶嵌存在各段间光洁度不一及拼接处精度不高的问题,配光时光损严重,因此分段镶嵌法也不适用。
本文主要对一体化镶件结构设计(如图6、图7)展开研究,优化结构设计,令其可直接使用微径(<
R0.1mm)刀具切削加工成形,避免采用电铸、激光、电蚀等特种加工手段,解决特种加工所带来的高成本、长周期以及放电不均、微量积碳等问题。
从实际应用结果表明,一体化花纹镶件结构设计能很好地实现使用微径(<R0.1 mm)刀具高精密切削加工花纹表面,达到表面细腻、轮廓无变形的实际效果。
最小加工圆角可控制在<R0.1 mm,加工面表面光洁度可达到Ra0.02 μm(后续抛光可达Ra0.005 μm)以上,面轮廓度小于±0.05 mm,满足产品成型的要求。
本文研究开发的多点顺序注塑成型工艺及模具,实现了汽车灯具长条柱形导光件的高光无痕注射成型。
产品中齿型花纹成型模具采用一体化镶嵌结构,直接使用微径(<R0.1 mm)刀具高精切削加工成形。
经实际应用结果表明,最终产品达到了预期的性能指标要求。
方案科学、合理,取得显著的效果,有良好的产业推广应用价值。
【相关文献】
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[3]任兵.大功率LED照明驱动电路的研究设计[D].成都:电子科技大学,2011.
[4]郑秋云.LED在汽车照明及信号灯具中的广泛应用[J].机电技术,2014(3):101-103. [5]卢文和.全方位LED球泡灯光学设计与分析[C]. 2012中国LED照明论坛论文集,上海:中国照明电器协会,2012:164-166.
[6]林晨,陈忠家,蒙广建,等.高光注塑成型模具热响应研究[J].塑料制造,2014(7):62-66.
[7]罗华云,孙玲.高光注射成型技术的发展及应用[J].现代制造技术与装备,2009(4):19-21.。