熱水器面殼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化及其模具設(shè)計(jì)

黃雁清

（中山市技師學(xué)院，廣東 中山 528400）

0 引言

產(chǎn)品工程師和模具工程師是相互協(xié)助配合的關(guān)系，對于產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師來說，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)側(cè)重于考慮產(chǎn)品的功能和性能是否可以達(dá)到要求，所以提供給模具廠開模的產(chǎn)品有時(shí)會出現(xiàn)一些倒扣的結(jié)構(gòu)，其實(shí)有些結(jié)構(gòu)只要作一點(diǎn)小的修改，是可以消除倒扣的。如果一個(gè)小結(jié)構(gòu)的改動能讓模具結(jié)構(gòu)大大簡化，這樣既簡化了模具的結(jié)構(gòu)，降低了模具的成本，為產(chǎn)品客戶節(jié)省了開模的費(fèi)用；又使得模具的做模難度降低，開模及產(chǎn)品開發(fā)的周期縮短，模具的壽命延長，這樣對模具廠也是有好處的。因此模具工程師在產(chǎn)品開模前一定要對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行審核，有需要的話要與產(chǎn)品設(shè)計(jì)師進(jìn)行溝通，以達(dá)到雙贏的效果。本文所提及的產(chǎn)品就有這方面的問題，產(chǎn)品中存在幾處倒扣，經(jīng)過溝通后，通過修改產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，使相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)得以簡化。

1 塑件工藝分析

1.1 原塑件結(jié)構(gòu)工藝分析

圖1所示的產(chǎn)品為熱水器面殼的其中一件，材料為ABS，產(chǎn)品大小約為 362 mm×177 mm×43 mm。圖 1所示的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為熱水器廠家提供的原始結(jié)構(gòu)。拿到產(chǎn)品圖后，馬上對該產(chǎn)品進(jìn)行分析。確定螺絲柱的軸線方向?yàn)殚_模方向，有“出熱水”和“進(jìn)冷水”的凸字的面為前模面方向（定模面），有6根螺絲柱的方向?yàn)楹竽＃▌幽＃?/p>

1）產(chǎn)品的上側(cè)面是一個(gè)D字形的平面（見圖1），除直邊和兩側(cè)邊外，其余三邊凸出一條截面大小為0.5 mm×1 mm的凸緣，這是一個(gè)前模的倒扣，D字面上的還有6處孔也有倒扣（見圖1的5個(gè)放大圖和圖2），考慮到整體的美觀和模具的易加工性，這里整個(gè)D字形面可做成一個(gè)大的側(cè)向抽芯。

圖1 產(chǎn)品簡圖

2）產(chǎn)品后模位置也有5處有倒扣（見圖1的5個(gè)放大圖和圖3、圖4），如果按照這樣的結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)模具，后模要做4個(gè)斜頂抽芯才能出模。

1.2 塑件結(jié)構(gòu)工藝修改

經(jīng)過綜合考慮之后，我們向熱水器廠家提出建議：“產(chǎn)品的D形面和后模面假如不是外觀面的話，可否如圖5及圖6所示，考慮增加膠位使后模的5處倒扣改成不會倒扣的結(jié)構(gòu)，從而使模具簡化，成本降低，提高模具的可靠性。”

其中圖C、D、E所示的3處倒扣只需要在內(nèi)表面加膠，使其不倒扣即可。放大圖B所示的兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)位置除了內(nèi)表面加膠外，因?yàn)檫@個(gè)地方的倒扣深度有6.5 mm深，如果外表面不相應(yīng)地減膠，膠層會很層，考慮到D形面也不是外觀面，所以也進(jìn)行了減膠，其它3處因?yàn)榈箍凵疃扔?.5 mm或3 mm，估計(jì)只要在注塑生產(chǎn)時(shí)調(diào)整參數(shù)就能消除壁厚不均的影響，就不需要外表面減膠了。

這個(gè)建議得到熱水器廠的認(rèn)可，對我們的建議非常滿意，認(rèn)為能從客戶角度考慮問題，節(jié)省了不少模具費(fèi)用，使他們對我廠的技術(shù)更加有信心，對這套新產(chǎn)品的順利投產(chǎn)更有把握了，更加堅(jiān)定了與我們長期合作的信心，達(dá)到了雙贏的效果。

圖7 澆注系統(tǒng)

2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 模具型腔布局

按要求這套熱水器面殼模具只出一模一件，面殼的上側(cè)面有倒扣，必須采用側(cè)面分型抽芯機(jī)構(gòu)，而且整個(gè)側(cè)面都出的斜滑塊20（圖8）上，所以整個(gè)抽芯可以做成后模抽芯。

圖8 熱水器面殼模具結(jié)構(gòu)圖

2.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

這套模具的澆注系統(tǒng)比較簡單，主流道在模具中心偏左一點(diǎn)的地方，主流道下面就是冷料井和拉桿，分流道比較短，模具采用矩形側(cè)澆口進(jìn)膠，從產(chǎn)品下方的側(cè)面進(jìn)膠，因?yàn)榕c客戶溝通過后，知道這一處是在產(chǎn)品的后面，而不是主要外觀面，有澆口痕跡也沒有問題。

2.3 頂出機(jī)構(gòu)

這個(gè)面殼產(chǎn)品的相對深度不深，塑件包緊動模型芯的力不大，產(chǎn)品內(nèi)部有6支螺柱，那么這套模具就在螺絲柱的下方各裝一支推管13、14、15（圖8）推出，再加上一些推桿推出即可。

2.4 模具結(jié)構(gòu)

圖8為熱水器面殼模具的裝配圖，模具采用標(biāo)準(zhǔn)模架，考慮到模具尺寸較大，為滿足加工的需求及節(jié)省貴重金屬，型腔、型芯用鑲件設(shè)計(jì)。為了不增加標(biāo)準(zhǔn)模架的動模板厚度，斜滑塊的導(dǎo)軌塊19（圖8）也是采用鑲件。

這一套模具比較難的地方就是斜滑塊20（圖8），考慮到這個(gè)模具及斜滑塊比較大，因此用強(qiáng)度較好、節(jié)省空間的斜T形塊22（圖8）來作側(cè)面抽芯的驅(qū)動元件，抽芯的導(dǎo)軌塊19（圖8）采用2條T型導(dǎo)軌做為斜滑塊的導(dǎo)軌。

從圖9的模具立體圖可以看到，斜滑塊的斜面上有3塊方形的板鑲嵌在上面，這3塊板比斜滑塊的斜面要凸出1 mm，這使斜滑塊與鎖緊面接觸時(shí)，是接觸到這3塊板來壓緊斜滑塊的，其目的一是這3塊板可以用比較耐磨的材料來做，可以承受較大的壓緊力，而且更耐磨，二是斜滑塊上有幾個(gè)孔的鑲件，這些鑲件可以用這3塊板來固定，這樣也簡化了模具的結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)語

圖9 面殼動模立體圖

從這套模具的一些做法和開模過程，可以看出產(chǎn)品開模前要對產(chǎn)品進(jìn)行審核，對塑料產(chǎn)品的一個(gè)適當(dāng)而合理的簡化，可以讓這套模具的結(jié)構(gòu)大大簡化，從而讓客戶的開模費(fèi)用減少，產(chǎn)品開發(fā)難度降低。模具廠也可以從客戶處得到肯定，模具更加順利交付，從而達(dá)到雙贏的效果。

［1］ 宋玉恒.塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊［M］.北京：航空工業(yè)出版社，1994.