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如何用UG設計和加工電池蓋注塑模具
閱讀：157 發(fā)布時間：2020-8-12伯特利數(shù)控 加工中心 鉆攻中心
前言：
汽車鋰離子電池具有工作電壓高、能量密度大、自放電小等優(yōu)良特性，而殼蓋的設計和注塑生產(chǎn)是汽車鋰電池生產(chǎn)的一個重要組成部分。隨著動力型鋰電池體積的增大、能量的變高以及使用環(huán)境的惡化，密封電池因受損而引起的幾率及危害程度亦隨之增大。鋰電池的是由電池內(nèi)部產(chǎn)氣引起的，當電池內(nèi)鰲的安全保護電路失效，或發(fā)生受熱、針刺、擠壓和撞擊等情況，電池內(nèi)部會因高溫而產(chǎn)生大量氣體，導致密封結構的鋰電池鼓脹甚至引發(fā)，因此需要增強電池殼蓋的結構強度及設置排氣防爆裝置以減少電池事故的發(fā)生[1—4]，為滿足鋰電池殼蓋的上述防爆要求,必須對模具結構進行創(chuàng)新性設計，同時通過優(yōu)化模具成型件的數(shù)控工藝路線，以實現(xiàn)塑件自動化注塑生產(chǎn)。
圖1所示電池殼蓋塑件為外形尺寸289mm x352 mm x 45 mm的方形殼狀體，平均壁厚2.5 mm。塑件材料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物/聚碳酸酯(ABS/PC)共混物,收縮率0.45%。塑件結構特點為：塑件右側(cè)上下端拐角處設計了帶有側(cè)卡柱的電池接線柱；塑件右側(cè)中間部位為單體電池連接卡槽，分別設計有2個側(cè)凹卡位和2個側(cè)邊螺絲孔；塑件內(nèi)側(cè)面*部位為網(wǎng)狀加強筋，周邊為柵格齒，以增強其與容積殼體的裝配緊固性，中間部位則設計有防爆閥安裝口 G
2模具設計難點分析
由塑件的結構特征(如圖2所示)可知，該塑件注塑模具設計的難點主要為澆注系統(tǒng)設計和脫模設計。_塑件選取PL2為主分型面后，其澆注系統(tǒng)設計的難點主要為澆口位置的開設及澆注方式的選擇。而脫模設計的難點主要有3個：a、f、g、h處4個側(cè)面卡柱的脫模;b、e處側(cè)邊螺絲孔及c、d處側(cè)凹卡位的脫模(需特別指出的是，a?h位置的特征皆位于型腔面一側(cè)，脫模時，為保證表面的美觀性，需采用型腔側(cè)脫模方式)；塑件的*頂出脫模(由于塑件內(nèi)側(cè)邊緣位置k及*位置j等處眾多細小筋位的影響，導致塑件對型芯包緊力大，因而難以頂出)。
針對塑件的上述特征，模具結構設計須采取以下措施[~81: (1)澆注設計為有效保證塑件各角落注塑路徑的等效性、注塑后的收縮一致性，并考慮到注塑后澆口對塑件外觀的影響，本設計將澆口設置于塑件內(nèi)側(cè)正中，并采用直澆道*澆口直接澆注方式，即塑件背面*直接進澆；(2)為保證塑件外觀面一側(cè)良好的外觀效果，a?f等6個位置上的特征采用了前模彎銷滑塊抽芯脫模方式，g、h處的特征則采用了后模斜導柱滑塊抽芯脫模方式;(3)邊緣位置k及*位置j等內(nèi)側(cè)細小筋位的脫模則采用大直徑頂針靠近筋位頂出的脫模方式;(4)型芯與型腔的分型設置在生分型面PL2打開后，主澆道及流道冷凝廢料須在開模后留于動模一側(cè)，為保證塑件終脫模前留于主型芯上，型腔面的拔模斜度須大于型芯面0.5°?1°。
3.1整體結構
模具結構組成如圖3所示。針對動模先抽芯機構的需要，模架結構采用兩板模二次開模的方式，模腔布局為一模…腔。模具采用倒裝式結構，即型腔在模具動模一側(cè)，型芯在定模一側(cè)。模架選用非標模架，以大水口 LKM CI-7070標準模架為參考基礎進行改造。
澆注采用延伸式熱流道澆注系統(tǒng)，從型芯一側(cè)背面進料；排氣系統(tǒng)采用排氣槽及鑲件間隙排氣的方式，其中模腔的排氣主要利用滑塊鑲拼孔隙、鑲件孔隙以及頂針孔隙進行排氣，間隙尺寸為0.02mm;冷卻采用少10 mm冷卻管道，冷卻水進水溫度25 °C,進出水溫差控制在3 °C內(nèi)。
脫模機構采用定模彎銷滑塊先抽芯、動模斜導柱滑塊抽芯的脫模方式。脫模時，動模一側(cè)型腔兩次分型，第一次分型完成動模型腔側(cè)彎銷滑塊抽芯，第二次分型完成定模型芯側(cè)斜導柱滑塊抽芯,塑件留于型芯上，從定模一側(cè)頂出。定模一側(cè)頂出機構設計為油缸推動頂針板及頂針的頂出方式。