復雜盒形塑件注塑模設計

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塑機與模具bookmark0復雜盒形塑件注塑模設計徐勇軍，吳東明XuYongun，Wu -廣東工貿職業(yè)技術學院機械工程系廣東廣州510510側孔廣4滑塊成型塑件內部多個局部細微結構，并通過前模拉料銷、限位拉桿和尼龍開閉器來控制開模運動順序。在復位時采用彈簧和機械擺桿聯合優(yōu)先復位機構。模具結構合理運行可靠。　　：盒形塑件；注塑模；模具結構1塑件結構工藝分析盒形塑件如所示，材料為ABS，收縮率為均厚度2.0mm.該塑件結構復雜，其四周有側孔，內部由于裝配需要有較多側凸、局部凸臺等結構。該塑件要求表面不能有注塑痕跡，具有一定的機械強度，較篼的耐磨性、阻燃性和尺寸穩(wěn)定性?！　∮捎谒芗乃闹苡袀瓤?，故需向外側抽芯才能成型塑件，考慮到模具結構，采用后模側抽芯。根據分型面的選擇原則，將分型面選在塑件最大投影面處。塑件內部的多個側凸采用斜滑塊成型，內部的小孔和凸起的局部結構采用后模上的鑲件成型。　　由于該模具四周有側向成型，內部有多個斜滑塊機構和頂針，為避免以上機構發(fā)生干涉現象，必須考慮推出機構的優(yōu)先復位?！　?模具設計要點2.1澆注系統(tǒng)設計根據塑件工藝要求和制造難度的考量，模具設計為一模一腔，且塑件成型面積較大、產品表面不能有注塑痕跡，因此采用潛伏式澆口進料。為了不在塑件的側面留下澆口痕跡，將潛伏澆口設在后模推桿上；為了將澆口凝料能自動地用水口板推出，在用潛伏式澆口進料前，用點澆口進料，并在點澆口的對面設置冷料穴和拉料桿?！　?.2成型零件設計為了延長前后模的使用壽命和前后模損壞后維修、更換的方便，而又不浪費價格昂貴的材料，前后模的設計均采用整體嵌入式制造，其中由于塑件內部的局部細小結構較多，后模在設計上又分為后模仁和后?？颉Ｓ捎谒芗闹芏加袀瓤?，則分模時分出四個滑塊，利用斜導柱驅動。采用Pro/E的模具設計模塊進行分模，為簡化設計，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?！　∮捎谒芗獗砻尜|量要求篼且底部表面質量未做特殊要求，通過已有經驗和橫向對比，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量篼。模具后模仁部分選用NAK80，NAK80是一種預硬鋼，具有良好的光性能、放電性能和良好的焊接性。由于后模仁上的細微結構多且復雜，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，此模具鋼對應我國的牌號（GB/T 1299―2000）是4Cr5MoSiVl，是應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)先復位機構設計通過分析可知，塑件的主要脫模應力集中在產品四周和塑件底部有凸起的位置，為了使整個產品在頂出時受力均衡，在塑件四周等位置布置了11根、1根、1根。另外，塑件有11個位置需采用斜滑塊結構成型，這些斜滑塊在開模時對塑件也有頂出作用?！　∮捎谠撃＞呒扔袀认蚧瑝K又有斜滑塊和頂針，為避免滑塊和推出機構相互干涉，在斜銷還未插入斜孔前，所有的推出機構（斜滑塊、頂桿）應回復到原來的位置，因此需優(yōu)先采用復位機構?？紤]到斜滑塊和頂針數量較多，如單獨采用彈簧優(yōu)先復位，其安全可靠性不夠；如單獨采用機械式優(yōu)先復位，恐因其復位的零件過多易導致卡死，在此采用彈簧和機械擺桿聯合優(yōu)先復位機構。　　2.4溫度調節(jié)系統(tǒng)設計通過控制模具溫度，使注塑成型的產品具有良好質量和較高的生產效率。該塑件壁厚均，表面質量要求較高，產量較大。為了縮短成型周期，需要對模具進行冷卻。要注意減小前后模側鑲塊的溫度差，要求模溫波動不超過±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?！　∏澳Ｋ返牟贾梅譃閮蓚€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冷卻回路。后模水路的布置也分為兩個部分：一是在后模板和后模框上布置的兩個冷卻回路；二是在四個滑塊上布置的四個冷卻回路，具體水路布置見。管道加工后，用止水塞控制冷卻液的流動，前后模板內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)設計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?！　?-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?？?；10-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-推板導柱；31-推板導套；32-斜滑塊推桿；33-限位柱；34-頂針；35-拉料桿；36-復位彈簧；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-復位推桿；45-擺桿2.6模架的選擇模架選擇時，要考慮型腔和其他零件的布置，在保證模具結構合理的前提下，使模架盡量簡潔。本模具選擇簡化型細水口FCH 170C220（FCH：簡化細水口模架類型；5055：模板尺寸170：B板厚度170mm；C220：C板厚度220mm）模架。11個斜滑塊推桿和多個頂針向前模方向移動，斜滑塊推桿帶動斜滑塊和頂針一起將塑件頂出，在塑件被頂出的同時潛伏式澆口被切斷，實現了塑件和澆注凝料的分離?！　『夏r，由于復位彈簧36的彈性回復和復位推桿44推動擺桿45，擺桿推動上下推桿固定板帶動斜滑塊推桿和頂針一起回復到原位，實現了頂出機構的優(yōu)先復位。　　4結語3模具工作過程模具結構如所示。模具開模時，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，同時二級凝料的點澆口被拉斷。當開模到一定距離時，限位拉桿41和A板4接觸，同時帶動限位螺釘43向后模側移動，移動到一定距離時，限位螺釘43和前模座板1接觸，此時模具在位置打開，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，當開模力大于尼龍開閉器的摩擦力時，模具在I位置打開。此時，四組斜銷驅動四周的滑塊向側向移動，直至移動到滑塊止位螺釘位置，完成側向分型和抽芯。模具繼續(xù)向后模側移動，當模具移動到達一定位置時，注射機頂桿頂推板，推板帶動盒形塑件注塑模具利用潛伏式澆口，使塑件的表面質量得到了保證；外表面?zhèn)瓤子没瑝K抽芯，內部多個局部結構采用斜滑塊成型，并用前模拉料銷、限位拉桿和尼龍開閉器來控制開模運動順序。在復位時，由于斜滑塊和頂針數量較多，采用彈簧和機械擺桿聯合優(yōu)先復位機構。模具結構合理，運行可靠。