復(fù)雜盒形塑件注塑模設(shè)計(jì)

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塑機(jī)與模具bookmark0復(fù)雜盒形塑件注塑模設(shè)計(jì)徐勇軍，吳東明XuYongun，Wu -廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系廣東廣州510510側(cè)孔廣4滑塊成型塑件內(nèi)部多個(gè)局部細(xì)微結(jié)構(gòu)，并通過前模拉料銷、限位拉桿和尼龍開閉器來控制開模運(yùn)動(dòng)順序。在復(fù)位時(shí)采用彈簧和機(jī)械擺桿聯(lián)合優(yōu)先復(fù)位機(jī)構(gòu)。模具結(jié)構(gòu)合理運(yùn)行可靠?！　。汉行嗡芗?；注塑模；模具結(jié)構(gòu)1塑件結(jié)構(gòu)工藝分析盒形塑件如所示，材料為ABS，收縮率為均厚度2.0mm.該塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其四周有側(cè)孔，內(nèi)部由于裝配需要有較多側(cè)凸、局部凸臺(tái)等結(jié)構(gòu)。該塑件要求表面不能有注塑痕跡，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，較篼的耐磨性、阻燃性和尺寸穩(wěn)定性?！　∮捎谒芗乃闹苡袀?cè)孔，故需向外側(cè)抽芯才能成型塑件，考慮到模具結(jié)構(gòu)，采用后模側(cè)抽芯。根據(jù)分型面的選擇原則，將分型面選在塑件最大投影面處。塑件內(nèi)部的多個(gè)側(cè)凸采用斜滑塊成型，內(nèi)部的小孔和凸起的局部結(jié)構(gòu)采用后模上的鑲件成型?！　∮捎谠撃＞咚闹苡袀?cè)向成型，內(nèi)部有多個(gè)斜滑塊機(jī)構(gòu)和頂針，為避免以上機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，必須考慮推出機(jī)構(gòu)的優(yōu)先復(fù)位。　　2模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)2.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)塑件工藝要求和制造難度的考量，模具設(shè)計(jì)為一模一腔，且塑件成型面積較大、產(chǎn)品表面不能有注塑痕跡，因此采用潛伏式澆口進(jìn)料。為了不在塑件的側(cè)面留下澆口痕跡，將潛伏澆口設(shè)在后模推桿上；為了將澆口凝料能自動(dòng)地用水口板推出，在用潛伏式澆口進(jìn)料前，用點(diǎn)澆口進(jìn)料，并在點(diǎn)澆口的對(duì)面設(shè)置冷料穴和拉料桿?！　?.2成型零件設(shè)計(jì)為了延長(zhǎng)前后模的使用壽命和前后模損壞后維修、更換的方便，而又不浪費(fèi)價(jià)格昂貴的材料，前后模的設(shè)計(jì)均采用整體嵌入式制造，其中由于塑件內(nèi)部的局部細(xì)小結(jié)構(gòu)較多，后模在設(shè)計(jì)上又分為后模仁和后?？?。由于塑件四周都有側(cè)孔，則分模時(shí)分出四個(gè)滑塊，利用斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)。采用Pro/E的模具設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行分模，為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，后模部分鑲件省略了，最后分模圖如所示。前模仁、后模仁和后?？虻牧Ⅲw圖如至所示。　　由于塑件外表面質(zhì)量要求篼且底部表面質(zhì)量未做特殊要求，通過已有經(jīng)驗(yàn)和橫向?qū)Ρ?，在鋼材的選擇上，前模仁和滑塊選用日本大同模具鋼S-STAR，該模具鋼是具有超鏡面性、篼硬度和耐腐蝕的馬氏體型不銹塑料模具鋼。超鏡面性使得塑件的外表面質(zhì)量篼。模具后模仁部分選用NAK80，NAK80是一種預(yù)硬鋼，具有良好的光性能、放電性能和良好的焊接性。由于后模仁上的細(xì)微結(jié)構(gòu)多且復(fù)雜，較好的雕飾性和放電加工性保證了電極在后模仁上的加工。后模框選用SKD61，此模具鋼對(duì)應(yīng)我國(guó)的牌號(hào)（GB/T 1299―2000）是4Cr5MoSiVl，是應(yīng)用最廣的熱作模具鋼。SKD61模具鋼具有良好的韌性和抗篼溫疲勞性能，能承受溫度驟變，具有良好的切削性能和光性能?！　?.3頂出和優(yōu)先復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)通過分析可知，塑件的主要脫模應(yīng)力集中在產(chǎn)品四周和塑件底部有凸起的位置，為了使整個(gè)產(chǎn)品在頂出時(shí)受力均衡，在塑件四周等位置布置了11根、1根、1根。另外，塑件有11個(gè)位置需采用斜滑塊結(jié)構(gòu)成型，這些斜滑塊在開模時(shí)對(duì)塑件也有頂出作用?！　∮捎谠撃＞呒扔袀?cè)向滑塊又有斜滑塊和頂針，為避免滑塊和推出機(jī)構(gòu)相互干涉，在斜銷還未插入斜孔前，所有的推出機(jī)構(gòu)（斜滑塊、頂桿）應(yīng)回復(fù)到原來的位置，因此需優(yōu)先采用復(fù)位機(jī)構(gòu)?？紤]到斜滑塊和頂針數(shù)量較多，如單獨(dú)采用彈簧優(yōu)先復(fù)位，其安全可靠性不夠；如單獨(dú)采用機(jī)械式優(yōu)先復(fù)位，恐因其復(fù)位的零件過多易導(dǎo)致卡死，在此采用彈簧和機(jī)械擺桿聯(lián)合優(yōu)先復(fù)位機(jī)構(gòu)。　　2.4溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過控制模具溫度，使注塑成型的產(chǎn)品具有良好質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率。該塑件壁厚均，表面質(zhì)量要求較高，產(chǎn)量較大。為了縮短成型周期，需要對(duì)模具進(jìn)行冷卻。要注意減小前后模側(cè)鑲塊的溫度差，要求模溫波動(dòng)不超過±2.5既保證管道冷卻水湍流狀態(tài)的流速和流量，還要保證足夠的水壓，出入水的溫差控制在5C左右。　　前模水路的布置分為兩個(gè)部分：一是在水口推板上的兩條直水路；二是在前模板和前模仁四周布置的四個(gè)冷卻回路。后模水路的布置也分為兩個(gè)部分：一是在后模板和后?？蛏喜贾玫膬蓚€(gè)冷卻回路；二是在四個(gè)滑塊上布置的四個(gè)冷卻回路，具體水路布置見。管道加工后，用止水塞控制冷卻液的流動(dòng)，前后模板內(nèi)的水由前后模板引入，并在模板上加工溝槽，按上密封圈來防漏' 2.5排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)該塑件屬于一般的小型塑件，且不采用特殊的高速注射，因此可利用分型面和頂針與孔的配合間隙排氣。　　1-前模座板；2-模腳；3-水口推板；4-A板；5-斜銷；6-滑塊；7-水路；8-耐磨塊；9-后?？颍?0-B板；11-墊板；12-方鐵；13-上推桿固定板；14-上推板；15-下推桿固定板；16-下推板；17-后模座板；18-垃圾釘；19-斜滑塊推桿；20-滑座；21-斜滑塊；22-密封圈；23-滑塊止位螺釘；24-滑塊定位孔；25-壓板；26-后模仁；27-前模仁；28-定位圈；29-澆口套；30-推板導(dǎo)柱；31-推板導(dǎo)套；32-斜滑塊推桿；33-限位柱；34-頂針；35-拉料桿；36-復(fù)位彈簧；37-后模鑲針；38-拉料銷；39-拉桿；40-尼龍開閉器；41-限位拉桿；42-拉桿彈簧；43-限位螺釘；44-復(fù)位推桿；45-擺桿2.6模架的選擇模架選擇時(shí)，要考慮型腔和其他零件的布置，在保證模具結(jié)構(gòu)合理的前提下，使模架盡量簡(jiǎn)潔。本模具選擇簡(jiǎn)化型細(xì)水口FCH 170C220（FCH：簡(jiǎn)化細(xì)水口模架類型；5055：模板尺寸170：B板厚度170mm；C220：C板厚度220mm）模架。11個(gè)斜滑塊推桿和多個(gè)頂針向前模方向移動(dòng)，斜滑塊推桿帶動(dòng)斜滑塊和頂針一起將塑件頂出，在塑件被頂出的同時(shí)潛伏式澆口被切斷，實(shí)現(xiàn)了塑件和澆注凝料的分離?！　『夏r(shí)，由于復(fù)位彈簧36的彈性回復(fù)和復(fù)位推桿44推動(dòng)擺桿45，擺桿推動(dòng)上下推桿固定板帶動(dòng)斜滑塊推桿和頂針一起回復(fù)到原位，實(shí)現(xiàn)了頂出機(jī)構(gòu)的優(yōu)先復(fù)位?！　?結(jié)語3模具工作過程模具結(jié)構(gòu)如所示。模具開模時(shí)，由于拉料銷38和尼龍開閉器40的作用，模具首先在I位置開模，同時(shí)二級(jí)凝料的點(diǎn)澆口被拉斷。當(dāng)開模到一定距離時(shí)，限位拉桿41和A板4接觸，同時(shí)帶動(dòng)限位螺釘43向后模側(cè)移動(dòng)，移動(dòng)到一定距離時(shí)，限位螺釘43和前模座板1接觸，此時(shí)模具在位置打開，水口推板3將澆注系統(tǒng)凝料從主流道中拉出。模具繼續(xù)移動(dòng)，當(dāng)開模力大于尼龍開閉器的摩擦力時(shí)，模具在I位置打開。此時(shí)，四組斜銷驅(qū)動(dòng)四周的滑塊向側(cè)向移動(dòng)，直至移動(dòng)到滑塊止位螺釘位置，完成側(cè)向分型和抽芯。模具繼續(xù)向后模側(cè)移動(dòng)，當(dāng)模具移動(dòng)到達(dá)一定位置時(shí)，注射機(jī)頂桿頂推板，推板帶動(dòng)盒形塑件注塑模具利用潛伏式澆口，使塑件的表面質(zhì)量得到了保證；外表面?zhèn)瓤子没瑝K抽芯，內(nèi)部多個(gè)局部結(jié)構(gòu)采用斜滑塊成型，并用前模拉料銷、限位拉桿和尼龍開閉器來控制開模運(yùn)動(dòng)順序。在復(fù)位時(shí)，由于斜滑塊和頂針數(shù)量較多，采用彈簧和機(jī)械擺桿聯(lián)合優(yōu)先復(fù)位機(jī)構(gòu)。模具結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行可靠。