1 引言
有些塑件制品由于結構的需要常帶有側孔或側凹,它們的軸線與注塑機開模方向垂直,不能用通常的方法實現抽芯,一般均需要采用側向抽芯或側向分型結構。注塑機推桿一般安裝在動模一側,所以注射模的推出機構大都設計在動模,開模后塑件留在動模。這種模具結構簡單,動作穩定可靠。現以某型汽車上的卡口零件注射模設計為例,介紹這副模具的側抽芯機構的設計,供同行參考。
2 塑件分析
某型汽車上帶的卡口零件,材料為ABS,制件表面要求較高,產品外形較復雜,整體是一個比較大的矩形,上表面是有多個弧度的曲面,且有皮革紋修飾,下面有4個卡鉤,采用斜導柱側向抽芯機構來實現。難點在于側抽芯機構的設計。
3 模具結構設計
模具整體結構。模具開模狀態。
3.1 確定分型面
本設計分型面選擇在塑件斷面尺寸最大的部分所在平面,這樣選擇不影響產品的外觀,有利于制品的脫模,排氣效果較好,對模具的加工也較為方便。因塑件不對稱,成型壓力會使型芯與型腔偏移,側向壓力會使導柱導向過早失去對合精度,采用錐面定位,提高了模具的剛性。根據分型面設計原則結合本塑件特點,本模具采用的分型面。
3.2 澆注系統
為使凝料能從其中順利拔出,主流道通常設計成圓錐形。考慮到所采用的材料ABS的流動性較好,所以取其錐角α=2°。為防止主流道與噴嘴處溢料主流道對接處應緊密對接,所以主流道對接處應加工出半圓形凹坑,其半徑R2=R1+(1~2)mm,其小端直徑d1=d2+(0.5~1)mm,凹坑深取h=2~5mm,在本次設計中取R2= 20mm,d1=3mm,凹坑深取h=2mm。
[$page] 在保證塑料良好成型的前提下,主流道L應盡量短,否則將增多流道凝料,且增加壓力損失,使塑料降溫過多而影響注射成型。通常主流道長度由模板厚度確定,一般取L≤60mm,本設計采用的是L=40mm。
由于主流道與塑料熔體及噴嘴反復接觸和碰撞,因此常將主流道加工成可拆卸的主流道襯套(澆口套),便于用優質鋼材進行加工和熱處理。本設計中采用的襯套材料為T8A鋼,淬火50~55HRC,其結構如圖6所示。
本次設計采用的是側澆口,尺寸為b×l×h=3mm×3mm×1mm。而且是一模一腔,所以本設計的分流道位置設在矩形框底部長度方向的中間,易取得澆注系統的平衡,分流道的截面形狀為半圓形結構。
3.3 成型零件
模具成型零件由整體式凸模、局部鑲嵌式凹模、兩組側抽芯,側抽芯由斜導柱側向機構完成。整體式凸模保證了精確的成型圓角;組合式凹模改善加工工藝性,減少熱處理變形,節省優質鋼材。這種局部鑲嵌式凹模,除了便于加工外還使鑲件磨損后更換方便。本設計先進行動模型腔的預加工,然后將四個側型芯與動模型腔拼合,裝配定位好后,再進行整體加工,最終獲得要求的型腔。凹、凸模的結構。
4 模具工作過程
(1)動模注塑機開合模系統移動,在分型面處,動模型腔板4與定模型腔板15配合;側型芯在斜導柱10的驅動下向動模型腔板移動,在與楔緊塊17的錐面配合下與型芯精密配合,由導柱34和導套35保證閉合精度。
(2)型腔內的塑件冷卻到一定溫度后,由注塑機的開合模系統帶動動模分型開模,當分型面打開時,由斜導柱10驅動側型芯滑塊33側向分型抽芯,由限位塊5控制側型芯滑塊的位置;與此同時,卡口零件包裹在型芯上,拉料桿27將主流道凝料從主流道襯套13中拉出,隨零件和動模一起后移。
(3)當動模退到一定位置時,在注塑機的頂出裝置的作用下,由推板28、推板固定板3、推桿26和拉料桿27組成的推出結構將零件及流道凝料從動模型腔板4上推出。
5 結束語
本模具結構方案解決了卡口類零件的成型、合模導向機構、側抽芯機構、推出機構、排氣系統、冷卻系統等的設計,滿足了生產該產品的質量要求和工藝要求,并針對四個卡鉤巧妙地設計了要求和型腔組合加工的側抽芯機構。本模具設計從經濟、效率綜合進行考慮,其結構設計簡單,采用了標準模架,降低了成本,縮短模具生產制造周期,節省了產品推向市場的時間,提高了經濟效益。但在設計過程中,對澆注系統和模溫控制還是主要依據經驗分析。